DE2505331A1 - Teppichgarn oder teppich mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen eigenschaften, verfahren zur ausruestung mit diesen eigenschaften sowie dazu geeignetes behandlungsmaterial - Google Patents

Teppichgarn oder teppich mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen eigenschaften, verfahren zur ausruestung mit diesen eigenschaften sowie dazu geeignetes behandlungsmaterial

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DE2505331A1
DE2505331A1 DE19752505331 DE2505331A DE2505331A1 DE 2505331 A1 DE2505331 A1 DE 2505331A1 DE 19752505331 DE19752505331 DE 19752505331 DE 2505331 A DE2505331 A DE 2505331A DE 2505331 A1 DE2505331 A1 DE 2505331A1
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Description

Teppichgarn oder Teppich mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen Eigenschaften, Verfahren zur Ausrüstung mit diesen Eigenschaften sowie dazu geeignetes Behandlungsmaterial
Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Textilmaterialien aus synthetischen Fasern, um diesen ausgezeichnete hydrophile, schmutzabweisende und antistatische Eigenschaften zu verleihen, so daß ihre Neigung zur elektrostatischen Aufladung vermieden wird und gleichzeitig die verliehenen Eigenschaften besonders dauerhaft und langlebig gemacht werden.
Synthesefasern, wie sie etwa aus Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril, Modacryl, Polyolefin, Aramid, aromatischem Polyamid etc. hergestellt werden, besitzen günstige physikalische Eigenschaften, die sie für den Einsatz in der Textilfertigung interessant machen. Aus solchen Synthesefasern hergestellte Textilien weisen jedoch eine ungewöhnlich stark ausgeprägte Fähigkeit auf, elektrostatische Oberflächenladungen aufzunehmen. Diese Eigenschaft führt jedoch sowohl bei verschiedenen textlien Fertigungsgängen als auch bei der Benutzung zu erheblichen Schwierigkeiten und zu einer umständlichen Handhabbarkeit. Beispielsweise ist das Auftreten elektrostatischer Entladungen in Verbindung mit Teppichen bzw. Bodenbelägen allgemein bekannt. Unter bestimmten atmosphärischen Bedingungen ruft eine über einen
609811/ÖS56
Telefon (O211) 32 08 58
Telegramme Custopat
Teppich laufende Person eine elektrostatische Aufladung ihres Körpers hervor, so daß sie bei anschließendem Kontakt mit Erde einen unangenehmen oder sogar schmerzhaften Schlag spürt. Dieses Problem ergibt sich, weil die elektrische Leitfähigkeit der sythetischen Fasern, wie sie allgemein für Teppichpolgewebe eingesetzt werden, sehr gering ist, insbesondere bei niedriger Luftfeuchtigkeit. Außerdem führen elektrostatische Aufladungen zu zwei allgemein bekannten Erscheinungen, nämlich einmal zu Schlagen, zum anderen zu starker Staubaufnahme und -bindung, so daß dadurch die Teppiche auch schneller verschmutzen.
Die Behandlung von Teppichgarnen und Teppichen aus Synthesefasern mit verschiedenen chemischen Verbindungen oder Stoffen, um hydrophile, schmutzabweisende und antistatische Eigenschaften zu erzielen, ist seit längerer Zeit bekannt, jedoch war es dabei nicht möglich, in kommerziellem Umfang Synthesefasern sowohl mit waschfesten hydrophilen Eigenschaften als auch mit waschfesten antistatischen Eigenschaften auszustatten, wie das genauer in Kirk-Othmer "Encyclopedia of Chemical Technology", zweite Ausgabe, Band 2, S. 654-665 erläutert wird. Außerdem konnte eine solche Behandlung von bei der Teppichfertigung verwendeten Fasern oder Polgeweben mit verschiedenen chemischen Verbindungen oder Stoffen in vielen Fällen nicht ausgeführt werden, weil infolge der starken Abnutzung oder des starken Begehens unter starker Druckbelastung, häufigem Shamponieren, Staubsaugen und Dampfreinigen, wie das normalerweise bei Fasern und Polgeweben der Fall ist, die hydrophilen und antistatischen Eigenschaften bald wieder verlorengehen.
Die Behandlung von Texti!materialien mit chemischen Fluorverbindungen und -stoffen, um sowohl gegenüber trockenem Schmutz widerstandsfähige als auch fleckenabweisende Eigenschaften zu erhalten, die der starken Abnutzung, Schaum- und Staubsaugerreinigung und dem Waschen der Teppiche gegenüber haltbar sind,
§09811/0956
*■)
ist seit einigen Jahren bekannt, wie das in der bereits erwähnten "Encyclopedia of Chemical Technology" von Kirk-Othmer, 2. Auflage, Band 22, S. 145 - 148 erläutert wird. Die verschiedenen Arten der Behandlung mit chemischen Fluorverbindungen und -stoffen entsprechend dem derzeitigen technologischen Stand liefern, wenngleich sie im Hinblick auf die Erzielung einer Widerstandsfähigkeit gegenüber trockenem Schmutz und fleckenabweisenden Eigenschaften zufriedenstellend sind, keine Teppichgarne, Teppiche oder Brücken mit antistatischem Verhalten, insbesondere gegenüber der Erzeugung elektrostatischer Ladungen, wenn bei geringer Luftfeuchtigkeit eine Person über einen solchen Teppich läuft. Vielmehr haben die fluorchemisch behandelten Teppichgarne und Teppiche stark hydrophobe Eigenschaften, so daß sie auch sehr hohe elektrische Ladungen auftreten lassen.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Schaffung neuartiger antistatischer Teppichgarne und Teppiche sowie Stoffe und Verfahren für die chemische Behandlung solcher Teppichgarne und Teppiche, um den Textilmaterialien im wesentlichen dauerhafte hydrophile, schmutzabweisende und antistatische Eigenschaften zu verleihen, die trotz intensiven Reinigens durch Waschen, Schaum, Dampf oder Staubsaugen, ferner Abnutzung unter hoher Druckbeanspruchung (oder Begehens) erhalten bleiben, ohne im übrigen nachteilige Wirkungen auf die Farbstoffe oder die Entzündbarkeit auszuüben. Dabei soll die chemische Behandlung auch zu hervorragender thermischer Stabilität gegenüber den Temperaturen führen, wie sie bei der Teppichfertigung, insbesondere beim Aufbringen der rückseitigen Beschichtung und der Aushärtung des Latexbindemittels auftreten. Eine solche chemische Behandlung soll sich dann für verschiedene Arten Teppiche eignen, beispielsweise wenn diese aus Synthesefasern aus Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril, Modacryl, Polyolefin, aromatischem Aramidpolyamid und Zusammenstellungen daraus hergestellt sind.
809811/OiIS
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren, um Teppichgarne und/oder Teppiche mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen Eigenschaften auszustatten, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Teppichgarn oder der Teppich aus Synthesefasern (in an sich bekannter Weise durch Padding, Sprühen oder Abrollen) mit einer wäßrigen Emulsion behandelt wird, die eine normalerweise feste Beschichtung mit folgenden Bestandteilen bildet:
(a) mindestens eine Phase eines Alkylphenols, das in Wasser unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem anderen organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(b) mindestens eine Phase eines Copolymers von Dimethylterephthalat mit einer Tetroiverbindung, die die folgende allgemeine Formel hat:
CH- CH-.
,3 j 3
H(OCH2CH2) (OCHCH2) . .,
NCH3CH2N
H(OCH2CH2)
worin a, b, c, d, e, f, g und h jeweils ganze Zahlen sind und die Summen von a, b, c und d zwischen 8 und 850 sowie von e, f, g und h zwischen 8 und 1000 liegen, wobei die Phase in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem weiteren organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(c) mindestens eine Phase eines Reaktionsprodukts aus einem organischen Diisocyanat und Polyäthylenglykol oder einem weiteren Polyalkylenglykol, die verhältnismäßig unlöslich in Wasser und in einem Alkohol, einem Keton oder einem weiteren organischen Lösungsmittel gelöst ist;
§098 1 1 /095B
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(d) mindestens eine Phase einer in Wasser dispergierten fluorchemischen Verbindung/ die in Wasser unlöslich ist und ein fluoriertes aliphatisches Radikal mit mindestens drei Kohlenstoffatomen enthält, wobei die Verbindung mindestens eine Hauptübergangstemperatur über etwa 45° C hat;
(e) mindestens eine in Wasser dispergierte Phase einer Acrylcopolymerverbindung, die in Wasser unlöslich und aus polymerisierbaren Monomeren gebildet ist, wobei die Acrylcopolymerverbindung mindestens eine Hauptübergangstemperatur über ungefähr 45° C hat; sowie
(f) mindestens eine Phase einer in Wasser dispergierten Verbindung, die ein vernetzbares, in Wasser dispergierbares Polyester und ein Aminoharz enthält, die bei Zufuhr von Wärme unter Bildung eines wasserunlöslichen Films vernetzen, der mindestens eine Hauptübergangstemperatur über ungefähr 45° C hat,
wobei eine der Phasen kontinuierlich ist; und daß anschließend eine Wärmbehandlung bei trockener Wärme und einer Temperatur von 100 bis 200° C 10 s bis 10 min lang vorgenommen wird.
Durch die Wärmebehandlung wird die chemische Reaktion zwischen den beteiligten Phasen abgeschlossen und gleichzeitig eine im wesentlichen völlige Entfernung des Alkohols, Ketons oder weiteren organischen Lösungsmittels aus dem behandelten Textilmaterial bewirkt. Gewünschtenfalls können der Alkohol, das Keton oder sonstige organische Lösungsmittel aus dem Abgas des Trockners rückgewonnen werden.
Es ist davon auszugehen, daß durch die erwähnte Behandlung eine normalerweise im Festzustand befindliche Beschichtung gebildet wird, die die Fasern umschließt, "and aus verschiedenen Phasen besteht. Ohne auf theoretische Einzelheiten einzugehen,
$09811/0853
2 Β Ο 5 3 3 Ί
ist es doch für wahrscheinlich zu halten, daß unter einige dieser Phasen das Alkylphencl, das Copolymer von Dimethylterephthalat mit dem Tetrol und das Reaktionsprodukt, des organischen Diisocyanats und des Polväthylenglykols oder sonstigen PoIyalkylenglykols fallen, während den anderen Phasen die fluorierten Verbindungen, das Acrylcopolymer und die modifizierten, mit dem Aminoharz vernetzten Polyester angehören. Es hat den Anschein, daß diese Phasen miteinander verflochtene Netzwerke bilden.
Es wurde gefunden, daß die Behandlung nach der Erfindung das Synthesefaser-Textilmaterial bemerkenswerte hydrophile, schmutzabweisende und antistatische Eigenschaften annehmen läßt, die trotz heftiger Beanspruchung durch Reinigungsvorgänga wie Waschen, Sehaumbearbeitung, Staubsaugen und Dampfbehandlung sowie Abnutzung durch hohe Druckbelastungen (oder Begehen) erhalten bleiben.
Es wurde ferner gefunden, daß sich optimale Ergebnisse, dersn Zustandekommen nicht vollständig geklärt istf hinsichtlich der Ausstattung des Textilmaterial mit erwünschten antistatischen Eigenschaften erzielen lassen, wenn ein Tspptchgarn oder Teppich oder sonstiges Textilmaterial aus Polyamidfasermafcerial zunächst mit einer speziellen wESrigen Lösung oder Druckpaste aus Kondensationsprodukten aus (1) Formaldehyd und (2) Naphthalinsulfonsäure, Phenol, sulfonierten! Phenolr Diarylsulfonf Urea, Melamin oder Dicyandiamid auf einer kontinuierlichen Walze in Verbindung mit bekannten Verfahren wie Padding, Drucken oder Kaskadenbehandlung vorbehandelt wird, woran sich bekannte Verfahrensschritte, nämlich Fixierung mittels Dampf oder trockener Hitze bei einer Temperatur zwischen 100 und 20C° C für die Dauer von 20 s bis 20 min, Spülen mit klarem Wasser und vorzugsweise Trocknen anschließen, und erst dann das so vorhehsncl3lt.e. Textilmaterial mit der wäßrigen Emulsion aus (a) einem &.ikylphsnol,
(b) einem Copolymer aus Dimethylterephthalat mit einem Tetrol,
(c) einem Reaktionsprodukt aus einem organischen Diisocyanat
10981 1 /CW
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und Polyäthylenglykol oder einem sonstigen Polyalkylenglykol, (d) einer fluorchemischen Verbindung, (e) einem Acrylcopolymer und (f) einer Verbindung behandelt wird, die vernetzbares und in Wasser dispergierbares Polyester und Aminoharz enthält, worauf eine weitere Wärmebehandlung bei trockener Hitze für 10 s bis 10 min bei 100 bis 200° C folgt.
Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten wasserunlöslichen Alkylphenole sind bekannte Verbindungen, die teilweise kommerziell angeboten werden, beispielsweise Nonylphenol oder Dodecylphenol. Höhere Alkyl(bspw. CQ .„-Alkyl)-Phenole werden im allgemeinen bevorzugt.
Copolymere von Dimethylterephthalat mit Tetrolen werden unter der Handelsbezeichnung ES-7192 kommerziell angeboten (BASF-Wayndotte) und haben ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 44.OOO, wobei der Äthylenoxid-Anteil etwa 55 % des Molekulargewichts ausmacht. Ebenso werden Tetrο!verbindungen unter der Handelsbezeichnung "Tetronic" als eine Reihe von Poly(oxyäthylen)-Poly(oxypropylen)-Blockcopolymeren mit Molekulargewichten zwischen etwa 1.650 bis über 26.000 kommerziell angeboten (BASF-Wyandotte).
Reaktionsprodukte eines organischen Diisocyanats, beispielsweise Toluylendiisocyanat, Diphenylmethan-4,4-Diisocyanat etc. und eines Polyäthylenglykols oder sonstigen Polyalkylenglykols, die verhältnismäßig unlöslich in Wasser sind, stellen bekannte Verbindungen dar, die teilweise kommerziell angeboten werden, beispielsweise Polyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat.
Polyäthylenglykole und sonstige Polyalkylenglykole, wie sie in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden können, stellen bekannte Verbindungen dar, die unter dem Warenzeichen "Carbowax" bzw. "Ucon Lubricants" kommerziell angeboten werden (Union Carbide).
609811/0956
In Wasser unlösliche fluorchemische Verbindungen, die sich für Textilien eignen und nicht haftend und nicht klebrig sind, werden unter dem Warenzeichen "Zepel" bzw. "Scotchgard" als eine Reihe klarer, farbloser, filmbildender fluorierter Verbindungen in wäßrigen Dispersionen, die bei der Polymerisation (Additions- oder Kondensationspolymerisation) oder der Copolymerisation eines oder mehrerer geeigneter Monomere wie beispielsweise C8F17SO2N(CH2CH2OH)2 C8F17SO2N(CH2CH2SH)2, C8F17SO2N(CH2CH2CO2H)2 und C8F17SO3N(CH2CH2NH2)2 gewonnen werden, kommerziell angeboten (du Pont und 3M). Ebenso lassen sich Verbindungen einsetzen, die zu einer der Reihen mit fluorierten Gruppen zwischen C_F_ und ungefähr C70F41 gehören. Mindestens eine Hauptübergangstemperatur, nämlich die Glasübergangstemperatur (Tg) oder der Kristallschmelzpunkt (Tm) , wie sie sich üblicherweise mittels differentieller thermischer Analyse (DTA) der fluorchemischen Verbindung bestimmen läßt, muß oberhalb ungefähr 45° C bleiben, um auch bei hohen Druckbeanspruchungen gegenüber Schmutz, insbesondere von kleinen Partikeln in Teppichen gebildetem Schmutz widerstandsfähig zu sein.
Für Textilien geeignete Acrylcopolymere, die nicht haftend und nicht klebrig (oder durch Alterung in einen nicht-klebrigen Zustand aushärtbar) sind, werden unter dem Warenzeichen "Rhoplex" und der Bezeichnung "Experimental Emulsions" als eine Reihe klarer, farbloser, filmbildender, selbstvernetzender Acrylcopolymerverbindungen in wäßrigen Lösungen kommerziell angeboten (Rohm & Haas), die aus geeigneten Monomeren wie beispielsweise Vinylfluorid, Vinylidenfluorid, Vinylchlorid, Volylidenchlorid, Alpha-Methylstyrol, niedrigeren Alkylmethacrylaten, Glycidylacrylat und Methacrylat, miteinander oder mit kleinen Mengen weiterer Mönomerer wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylpyridin, Alkylacrylat und Alkylmethacrylat, Acrylamiden, Itacon- und Maleinsäure - polymerisiert oder copolymerisiert - hergestellt sind. Die dabei eingesetzten weiteren Monomeranteile dürfen natürlich nicht so groß sein,
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daß das Acrylcopolymer wasserlöslich gemacht wird. Außerdem muß mindestens eine Hauptübergangstemperatur, nämlich die Glasübergangstemperatur (Tg) oder der Kristallschmelzpunkt (Tm), wie sie üblicherweise mit Hilfe differentieller thermischer Analyse (DTA) der Acrylcopolymerverbindung bestimmbar ist, oberhalb etwa 45° C bleiben, um auch bei hohen Druckbeanspruchungen gegenüber Schmutz, insbesondere von kleinen Partikeln in den Teppichen gebildetem Schmutz, widerstandsfähig zu bleiben.
Gemische aus Polyester und Aminharz in wäßriger Dispersion werden als eine Reihe Verbindungen, die unter der Einwirkung zugeführter Wärme vernetzen können, um so wasserunlösliche, zähe, klare, farblose flexible Filme zu bilden, unter der Bezeichnung "Polyester Binders" kommerziell angeboten (Eastman Chemical Products). Diese Verbindungen werden aus geeigneten vernetzbaren, in Wasser dispergierbaren Polyestern wie beispielsweise Reaktionsprodukten aus Glykolen, Poly(äthylen)= glykol oder Gemischen daraus mit Dimethylnatriumsulfo-Isophthal- und Dicarbonsäuren oder Gemischen daraus mit geeigneten, in Wasser dispergierbaren Aminharzen wie beispielsweise Ureaformaldehyd und Melaminformaldehyd gewonnen. Geeignete Glykole sind beispielsweise Diäthylenglykol und Triäthylenglykol. Geeignete Dicarbonsäuren sind beispielsweise Isophthal- und Adipinsäuren. Mindestens eine Hauptübergangstemperatur, d. h. die Glasübergangstemperatur (Tg) oder der Kristallschmelzpunkt (Tm) des Films, muß oberhalb etwa 45° C bleiben.
Geeignete Alkohole sind beispielsweise Isopropanol, Äthanol, Methanol etc.
Geeignete Ketone sind beispielsweise Methyläthylketon, Aceton, Methylisobutylketon etc.
Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid etc. i
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Die Erfindung wird nachstehend noch näher in Verbindung mit den folgenden praktischen Ausführungsbeispielen erläutert, in denen - soweit nichts Gegenteiliges erwähnt ist - alle Anteile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind.
Beispiel 1
10 Teile Nonylphenol, 40 Teile Copolymer ES-7192 (Molekulargewicht 44.000, wobei die Äthoxy-Anteile 55 % des Molekulargewichts ausmachen), 10 Teile Polyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat und 140 Teile Isopropanol wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Kolben gebracht. Der Kolbeninhalt wurde unter intensivem Rühren 60 min lang bei 50 C gerührt, um so eine stabile Lösung zu schaffen.
Es wurde dann eine Emulsion aus 200 Teilen der stabilen Lösung, 50 Teilen der fluorierten Polyacrylverbindung. "Zepel", 25 Teilen der Äcrylcopolymerverbindung, einem Copolymer von Butylacrylat und Vinylidenchlorid, das von Rohm S Haas unter der Bezeichnung E-801N vertrieben wird, 25 Teilen des Katriumsalzes einer Isophthalsäure-Aminharsverbindung, v-iie sie von Eastman Chemicals unter der Bezeichnung WDX-743 verkauft wird, und 700 Teilen deionisiertem Wasser durch Mischung dieser Komponenten in einem mit einer:. Rührer ausgestatteten geeigneter. Kolben gebildet. Der Kolbeninhalt wurde unter intensivem Rühren 30 min lang bei Umgebungstemperatur gemischt, um so eine verhältnismäßig stabile Emulsion zu schaffen.
Es wurde dann ein Wickel raumgefärbtes Polyester-Stapel-Teppichgarn leicht mit der erwähnten wäßrigen Lösung nach der Erfindung besprüht, so daß die feuchte Absorption 25 % des Gewichts des Teppichgarns ausmachte. Das Polyester-Teppichgarn wurde dann 60 s lang bei 190° C erhitzt. Auf diese Weise behandeltes Polyester-Teppichgarn weist eine dauerhafte Beschichtung auf, die ihm hydrophile, schmutzabweisende und antistatische Eigenschaften verleiht, die auch dann wirksam bleiben, nachdem die Teppichgarne mehrere Male gewaschen oder
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gereinigt und einer starken Beanspruchung ausgesetzt worden sind. Solche Ergebnisse konnten bisher mit den herkömmlichen Behandlungsverfahren nicht erzielt werden.
Die Vorzüge der Behandlung von Teppichgarnen mit Stoffen nach der Erfindung werden unten anhand ins einzelne gehender Beispiele weiter erläutert.
Der spezifische elektrische Oberflächenwiderstand, der den Grad der Ansammlung elektrostatischer Ladungen beeinflußt und insofern ein gutes Maß für die antistatischen (elektrostatischen) Eigenschaften eines Textilgarns, liefert, wurde dann entsprechend der AATCC-Prüfmethode 84-1973 - "Spezifischer elektrischer Widerstand von Garnen" - ermittelt.
Die Teppichgarne und Behandlungen waren folgende: Pos. 1 - unbehandelte Vergleichs-Teppichgarne;
Pos. 2 - mit den neuen Stoffen entsprechend dem obigen Beispiel 1 behandelte Teppichgarne;
Pos. 3 - entsprechend Beispiel 1, jedoch ohne den Zusatz an Nonylphenol, Copolymer ES-7192 und PoIyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat in der wäßrigen Lösung behandelte Teppichgarne.
Die Untersuchungen, wie sie zunächst ausgeführt wurden, zeigten, daß die Teppichgarne der Pos. 2 denjenigen der Pos. 1 bzw. 3 hinsichtlich antistatischer Eigenschaften überlegen waren.
809811 /0956
- 12 Tabelle I
Pos. Halbzeit der
Ladungsabfuhr (a)
- in s -		 Spezifischer
elektrischer
Widerstand (a)
- in Ohm -		 Elektrische Leitfähig
keit (a), LED-Antista
tik-Anzeigeschaltung
- Ton- u. Lichtwieder
gabe		 X
X
1
2
3		 >2OO
5
>2OO		 4 χ 1O14
<1O19 		LED LED nicht
geschaltet geschaltet
X
(a) . 25 % Relative Feuchtigkeit, 24 C.
. Die Werte für die Ladungsabfuhr wurden mit Hilfe eines Rothschild-Voltmeters der Heberlein, Inc.,
Greenville, South Carolina, erhalten. . Die Werte für den spezifischen elektrischen Widerstand wurden mit Hilfe eines elektrostatischen Meßsystems PASCO 525 der PASCO Scientific, San Leandro, California 94577, erhalten, das den spezifischen elektri-
9 15
sehen Widerstand im Bereich von 10 Ohm bis 10 0hm mißt.
. Die elektrische Leitfähigkeit wurde mit Hilfe eines B & L-DigiStat-Instruments der B & L Electronic Specialties, Hickory, North Carolina 28601, nachgewiesen. Antistatische Textilien schalten eine LED(lichtemittierende Diode)-Anzeigeschaltung mit Strom- und Lichtwiedergabe ein, während gewöhnliche Textilien ohne elektrische Leitfähigkeit die LED-Schaltung nicht auslösen.
Alle Teppichgarne wurden dann einer Prüfung durch Shampoo-Behandlung entsprechend dem AATCC-Prüfverfahren 138-1972 - "Shamponieren/Waschen von textlien Bodenbelägen" - und dem AATCC-Prüfverfahren 107-1972 -"Farbfestigkeit gegenüber Wasser" unterworfen. Es wurden mehrere Schlingen-, Flor- und Plüschteppiche aus den vorerwähnten Teppichgarnen der Pos. 1, 2 bzw. 3
609811/0956
hergestellt, mit einem Flächengewicht von 40 Unzen Pol/sq.yd. Diese Untersuchungen wurden dreimal wiederholt. Die Untersuchungsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaßt .
10981 1/09S6
Tabelle
Pos,
Halbzeit der Ladungsabfuhr - in s -
nach AATCC
138-1972
107-1972
Spezifischer elektrischer
Widerstand - in Ohm -
nach AATCC
138-1972 107-1972
Elektrische Leitfähigkeit, LED-Antistatik-Anzeigeschaltung - Ton- u. Lichtwiedergabe
nach AATCC 138-1972 107-1972
CD CX)
1 2
20
>200
>
>
4,5 χ 10 4,0 κ 10 2,0 χ 10
14
14
14
14
LED nicht
geschaltet
LED
geschaltet
LED nicht
geschaltet
LED nicht geschaltet
LED geschaltet
LED nicht geschaltet
Alle Teppichproben wurden dann einer laufenden Prüfung nach dem AATCC-Prüfverfahren 122-1973 "Carpet-Soiling: Service Soiling Method" unterworfen. Die Prüfungs- oder Untersuchungsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III zusammengefaßt.
609811/0956
Tabelle III
Pos. Halbzeit der La
dungsabfuhr (a)
- in s -		 Spezifischer
elektrischer
Widerstand (a)
- in Ohm -		 Elektrische Leitfähig
keit (a), LED-Antista
tik-Anzeigeschaltung
- Ton- und Lichtwie
dergabe -		 LED nicht
geschaltet		 Visuelle Wertung
der Sauberkeit (b)
1
2
3		 > 200
16
>200		 4,0 χ 1014
<109
>1015 		LED geschaltet X
X		 1/0
3,8
3/4
X
(b) AATCC-Prüfverfahren 121-1973, "Teppichverschmutzung: Visuelles Bewertungsverfahren". 5 = keine Abweichung vom Reinheitsstandard 1 = größte Abweichung in der Bezugsskala
Beispiel 2
Es wurde eine Paste mit den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Phenolsulfonsäuregemisch mit Formaldehydzusatz 25 cm
Benzylalkohol (kommerziell) 6 cm
3 Schwefelsäure (konzentriert) OfO5 cm
"Lyogen" V(U) (kommerzielles Netzmittel,
ein Äthylenoxid-Kondensat) 0,05 cm
"Kelzan" (kommerzielles Verdickungsmittel oder Bedruckungshaftmittel, ein Xanthen-
Haftmittel) 1,0 g
Wasser 218,9 cm3
Es wurde ein Wickel raumgefärbten, mehrfädigen, fortlaufenden Nylongarns bei Umgebungstemperatur mit dieser Paste bedruckt, (d. h. vorbehandelt), 5 min lang bei 100° C einer Dampfbehandlung ausgesetzt, gespült und dann getrocknet.
Es wurden dann mehrere solcher Wickel mit dem Behandlungsgemisch nach Beispiel 1 entsprechend dem Übertragungswalzen-Verfahren bei einer Naß-Absorption von 25 % des Gewichts des Teppichgarns behandelt und dann 60 s lang bei 190° C erhitzt.
60931 1 /0956
250533]
Die Teppichgarne und Behandlungen waren wie folgt: Pos. 1 - unbehandelte Vergleichs-Teppichgarne;
Pos. 2 - mit den neuen Stoffen entsprechend dem obigen Beispiel 2 behandelte Teppichgarne;
Pos. 3 - entsprechend Beispiel 2, jedoch ohne den Zusatz an Nonylphenol, Copolymer ES-7192 und PoIyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat in der wäßrigen Lösung behandelte Teppichgarne.
Die Prüfergebnisse des Ausgangszustands nach drei wiederholten Prüfungen nach den AATCC-Prüfverfahren 138-1972 und 107-1972 und nach dem AÄTCC-Prüfverfahren 122-1973 sind in den folgenden Tabellen IV(A) und IV(B) zusammengestellt:
8 0 9 8 11/0956
Tabelle IV(A)
Halbzeit
- in s ■		 : der Ladungsabfuhr
■ nach AATCC ...		 107-
1972		 122-
1973		 Spezifischer elektrischer Wider
stand - in Ohm - nach AATCC ...		 138-
1972		 107-
1972		 122-
1973		 Visuelle Wertung
der Sauberkeit
Pos. Ausgangs
zustand		 138-
1972		 >200 >200 Ausgangs
zustand		 6,Ox1O14 8,Ox1O14 8,Ox1O14 nach AATCC ...
122-1973
1. "> 200 >200 18 25 7,OxIO14 9,Ox1O9 2,2x1O9 8,Ox1O9 1,0
2. 12 30 >200 >200 ^1O19 >1015 ;>io15 >1O15 3,6
3. >200 >200 >1015 3,0
Tabelle IV(B)
Elektrische Leitfähigkeit 11 LED "-Antistatik-Anzeigeschaltung - Ton- und Lichtwiedergabe
Pos. Ausgangszustand LED 138-1972 nach AATCC ...
107-1972		 LED 122-1973 ι
1. LED nicht geschaltet LED
LED		 nicht geschaltet LED nicht geschaltet LED
LED		 nicht geschaltet
2.
3.		 LED geschaltet
LED nicht geschaltet		 geschaltet
nicht geschaltet		 LED
LED		 geschaltet
nicht geschaltet		 geschaltet
nicht geschaltet
OJ) CO
Beispiel 3
Es wurden 5 Teile Nony!phenol, 5 Teile Dodecy!phenol, 60 Teile Copolymer ES-7192, 20 Teile Polyäthylenglycol-Toluylendiisocyanat und 110 Teile Methyläthylketon in einen mit einem Rührer versehenen Kolben gebracht. Der Kolbeninhalt wurde unter intensivem Rühren während 60 min bei 50° C gemischt, um so eine stabile Lösung zu bilden.
Es wurde dann eine Emulsion aus 200 Teilen der gerade erwähnten stabilen Lösung und 50 Teilen der fluorierten Polyacrylverbindung "Zepel", 25 Teilen des Acrylcopolymers, das von Rohm & Haas unter dem Warenzeichen "Rhoplex E-32" verkauft wird, 25 Teilen des Natriumsalzes der Isophthalsaureverbxndung WDX-743 und 700 Teilen deionisiertem Wasser hergestellt. Diese Bestandteile wurden in einem mit einem Rührer ausgestatteten Kolben gemischt. Der Kolbeninhalt wurde unter starkem Rühren 30 min lang bei Umgebungstemperatur gemischt, um so eine verhältnismäßig stabile Emulsion zu bilden.
Ein Bündel raumgefärbtes Stapelacrylteppichgarn wurde dann einer Paddingbehandlung mit der oben erwähnten wäßrigen Lösung nach der Erfindung unterworfen, so daß die Peuchtabsorption 25 % des Gewichts des Teppichgarns ausmachte. Das Acryl-Teppichgarn wurde dann 60 s lang bei 150° C erhitzt.
Die Teppichgarne und Behandlungen waren folgende: Pos. 1 - unbehandelte Vergleichs-Teppichgarne;
Pos. 2 - mit den neuen Stoffen entsprechend Beispiel 3 behandelte Teppichgarne;
Pos. 3 - entsprechend Beispiel 3, jedoch ohne den Zusatz an Nonylphenol, Dodecy!phenol, Copolymer
Θ0981 1 /0956
- 21 - 2 5 Ü b 3 31
ES-7192 und Polyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat in der wäßrigen Lösung behandelte Teppichgarne .
Die Prüfungsergebnisse des Anfangszustands nach drei wiederholten Versuchen entsprechend den AATCC-Prüfverfahren 138-1972, 107-1972 und nach dem AATCC-Prüfverfahren 122-1973 sind nachstehend in den Tabellen V(A) und V(B) zusammengefaßt:
609811/09 5 6
COr
co OO
O ίθ
GD
Halbzeit
- in s -		 der Ladungsabfuhr
nach AATCC ...		 107-
1972		 122-
1973		 Tabelle ^ 138-
1972		 107-
1972		 122-
1973		 Visuelle Wertung
der Sauberkeit
Ausgangs-
zustand		 138-
1972		 >200 >200 /(A) 7f4x1O14 1 ά
7,9x10'*		 1 ά
8,1x10'*		 nach AATCC ...
122-1973
Pos. >200 >200 13 17 7,5x1O9 <109 1,5x1O9 1,0
1. 9 25 >200 >200 9,5XiO14 > 1015 >1015 3,8
2, >200 >200 Spezifischer elektrischer Wider
stand - in Ohm - nach AATCC ...		 3,0
3. Ausgangs
zustand
1 ά
8,5x1014
<109
>1O15
Tabelle V(B)
Elektrische Leitfähigkeit
Pos. Ausgangs zustand nicht geschaltet LED 138-1972 nach AATCC .. .
107-1972		 LED 122-1973
1. LED geschaltet
nicht geschaltet		 LED
LED		 nicht geschaltet LED nicht geschaltet LED
LED		 nicht geschaltet
2,
3.		 LED
LED		 geschaltet
nicht geschaltet		 LED
LED		 geschaltet
nicht geschaltet		 geschaltet
nicht geschaltet
NJ
CT.
CO
Beispiel 4
10 Teile Nonylphenol, 40 Teile Copolymer ES-7192, 40 Teile Polyäthylenglykol-Toluylendiisocyanat und 110 Teile Dimethylformamid wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten Kolben gebracht. Der Kolbeninhalt wurde unter starkem Rühren 60 min lang bei 80 c gemischt, um so eine stabile Lösung zu bilden.
Es wurde dann eine Emulsion aus 200 Teilen der gerade erwähnten stabilen Lösung und 60 Teilen der fluorierten PoIyacry!verbindung "Zepel", 20 Teilen des Acrylcopolymers E-801N, 20 Teilen des Natriumsalzes der Isophthalsäure-Aminharζ-Verbindung WDX-743 und 700 Teilen deionisiertem Wasser hergestellt. Diese Komponenten wurden in einem mit einem Rührer versehenen Kolben gemischt. Der Kolbeninhalt wurde 30 min lang bei Umgebungstemperatur intensiv gerührt, um so eine verhältnismäßig stabile Emulsion zu bilden.
Ein Bündel raumgefärbtes mehrfädiges kontinuierliches Polypropylen-Teppichgarn wurde nach dem Übertragungswalζen-Verfahren bei einer Naßabsorption von 25 % des Teppichgarngewichts behandelt und dann 60 s lang bei 150° C erhitzt.
Die Teppichgarne und Behandlungen waren wie folgt: Pos. 1 - unbehandeltes Vergleichs-Teppichgarn;
Pos. 2 - mit den neuen Stoffen entsprechend dem obigen Beispiel 4 behandelte Teppichgarne;
Pos. 3 - entsprechend Beispiel 4, jedoch ohne den Zusatz des Nonylphenols, Copolymers ES-7192 und des Polyäthylenglykol-Toluylendiisocyanats in der wäßrigen Lösung behandelte Teppichgarne.
6098 11/0956
Die Prüfergebnisse des Anfangszustandes nach drei wiederholten Versuchen nach dem AATCC-Prüfverfahren 138-1972, 107-1972 und nach dem AATCC-Prüfverfahren 122-1973 sind nachstehend in den Tabellen VI(A) und VI(B) zusammengestellt:
809811/0956
Tabelle VI(A)
CD CD CO
CO cn
Halbzeit der Ladungsabfuhr
- in s - nach AATCC ...		 138-
1972		 107-
1972		 122-
1973		 Spezifischer elektrischer Wider
stand - in Ohm - nach AATCC ...		 138-
1972		 107-
1972		 122-
1973		 Visuelle Wertung
der Sauberkeit
Pos. Ausgangs-
zustand		 >200 >200 >200 Ausgangs
zustand		 1 4
4,OxIO1*		 4,2x1O14 6,5x1O14 nach AATCC ...
122-1973
1. >200 19 14 28 6,8x1O14 3,5x1O9 <109 8,7x1O9 1,0
2. 11 >200 >200 >200 <109 1 4
9,9x10'		 >1015 >1015 4,0
3. >200 >1015 3,8
Tabelle VI(B) Elektrische Leitfähigkeit
Pos. Ausgangszustand nicht geschaltet LED 138-1972 nach AATCC ...
107-1972		 LED 122-1973
1. LED geschaltet
nipht geschaltet		 LED
LED		 nicht geschaltet LED nicht geschaltet LED
LED		 nicht geschaltet
2.
3.		 LED
LED		 geschaltet
nicht geschaltet		 LED
LED		 geschaltet
nicht geschaltet		 geschaltet
nicht geschaltet
to
Ul
er·
CC co

Claims (9)

Patentansprüche :
1. Teppichgarn oder Teppich mit bleibenden hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen Eigenschaften, gekennzeichnet durch organische Textilfasern mit einer im Normalzustand festen Beschichtung aus:
(a) mindestens einer Phase eines Alkylphenols, das in Wasser unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem anderen organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(b) mindestens einer Phase eines Copolymers aus Dimethylterephthalat mit einer Tetroiverbindung, die die folgende allgemeine Formel hat:
CH_ CH,.
1 I
H(OCH2CH2) (OCHCH2)c (CH2C
CH,. / \ CH,
I / \ 1
CHCH2)d (CH2CHO)
I / \ 1
)h(OCHCH2)d (CH2CHO)b(CH2CH2O)fH,
worin a, b, c, d, e, ff g und h jeweils ganze Zah len sind und die Summen von a, b, c und d zwischen 8 und 850 sowie von e, f, g und h zwischen 8 und 1000 liegen, wobei die Phase in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem weiteren organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(c) mindestens einer Phase eines Reaktionsprodukts aus einem organischen Diisocyanat und Polyäthylenglykol oder einem sonstigen Polyalkylenglykol, die in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel gelöst ist;
609811/0956
25Ü5331
(d) mindestens einer Phase einer in Wasser dispergierten fluorchemischen Verbindung, die in Wasser unlöslich ist und ein fluoriertes aliphatisches Radikal mit mindestens drei Kohlenstoffatomen enthält und mindestens eine Hauptübergangstemperatur über etwa 45° C hat;
(e) mindestens einer Phase eines in Wasser dispergierten acrylischen Copolymers, das in Wasser unlöslich ist, von polymerisierbaren Monomeren abgeleitet ist und mindestens eine Hauptübergangstemperatur über ungefähr 45° C hat; sowie
(f) mindestens einer Phase einer in Wasser dispergierten Verbindung, die ein vernetzbares, in Wasser dispergierbares Polyester und ein Aminoharz enthält, die bei Einwirkung zugeführter Wärme unter Bildung eines wasserunlöslichen Films vernetzen, der mindestens eine Hauptübergangstemperatur über ungefähr 45° C hat,
wobei mindestens eine der Phasen kontinuierlich (stetig) ist.
2. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Textilfasern in der Form von Stapelfasern, Mehrfachfäden mit durchlaufenden Fäden oder Polgewebe vorliegen.
3. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Textilfasern synthetisch sind.
4. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Textilfasern aus der Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Modacryl, Polyolefin,
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aromatische Aramidpolyamidfasern und Kombinationen daraus enthaltenden Gruppe ausgewählt sind.
5. Stoff für die Behandlung von Textilmaterial-Oberflachen zur Ausstattung derselben mit hydrophilen, schmutzabweisenden und dauerhaften antistatischen Eigenschaften unter hohem darauf ausgeübtem Druck, gekennzeichnet durch ein
(a) Alkylphenol, das in Wasser unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem weiteren organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(b) ein Copolymer aus Dimethylterephthalat mit einer Tetroiverbindung, die die folgende allgemeine Formel hat:
CEL j3
H (OCH2CH2)c (OCHCH2) c\ NCH0CH0N d \ (CH 2 CHO) / CH-
I 3 CH3 H(OCH2CH ) (OCHCH2) (CH 2CH0)
(CH0CH0O) H
£» Zm G
worin a, b, c, d, e, f, g und h jeweils ganze Zahlen sind und die Summen von a, b, c und d zwischen 8 und 850 sowie von e, f, g und h zwischen 8 und 1000 liegen, wobei die Phase in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem weiteren organischen Lösungsmittel gelöst ist;
(c) ein Reaktionsprodukt aus einem organischen Diisocyanat und Polyäthylenglycol oder einem anderen Polyalkylenglycol, das in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel gelöst ist;
60981 1 /0956
2506331
(d) eine in Wasser dispergierte fluorchemische Verbindung, die in Wasser unlöslich ist und ein fluoriertes aliphatisches Radikal mit mindestens drei Kohlenstoffatomen enthält, wobei die Verbindung mindestens eine Hauptübergangstemperatur über etwa 45° C hat;
(e) ein in Wasser dispergiertes Acrylcopolymer, das in Wasser unlöslich und aus polymerisierbaren Monomeren gebildet ist, wobei die Acrylcopolymerverbindung mindestens eine Hauptübergangstemperatur über ungefähr 45° C hat; sowie
(f) eine in Wasser dispergierte Verbindung, die ein vernetzbares, in Wasser dispergierbares Polyester und ein Aminoharz enthält, die unter der Einwirkung zugeführter Wärme unter Bildung eines wasserunlöslichen Films vernetzen, der mindestens eine Hauptübergangstemperatur von ungefähr 45° C hat.
6. Verfahren zur Ausstattung von Teppichgarnen oder Teppichen mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Teppichgarne oder Teppiche mit einer wäßrigen Emulsion behandelt werden, die im wesentlichen aus (1) einem in Wasser unlöslichen und in einem Alkohol, einem Keton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel gelösten Alkylphenol, (2) einem Copolymer von Dimethylterephthalat mit einer Tetroiverbindung, das in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem Alkohol, einem Keton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel gelöst ist, (3) einem Reaktionsprodukt aus einem organischen Diisocyanat und Polyäthylenglykol oder einem sonstigen Polyalkylenglykol, das in Wasser verhältnismäßig unlöslich und in einem
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Alkohol, einem Keton oder einem sonstigen organischen Lösungsmittel gelöst ist, (4) einer in Wasser unlöslichen fluorierten Verbindung, (5) einem Acrylcopolymer, das aus polymerisierbaren Monomeren gewonnen ist, und (6) einer Verbindung mit rvernetzbaren, in Wasser dispergierbaren Polyestern und Aminharz besteht, und daß anschließend
(b) die Teppichgarn- bzw. Teppichoberfläche 10 s bis 10 min lang bei 100 bis 200° C getrocknet wird.
7. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teppichgarn oder der Teppich zunächst mit einer wäßrigen Lösung oder Druckpaste aus Kondensationsprodukten von (1) Formaldehyd und (2) Naphthalinsulf onsäure, Phenol, sulfoniertem Phenol, Diarylsulfon, Urea, Melamin oder Dicyandiamid vorbehandelt und dann Dampf oder trockener Hitze bei einer Temperatur zwischen 100 und 200° C 20 s bis 20 min lang ausgesetzt, mit Wasser gespült und anschließend vorzugsweise getrocknet wird.
8. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Textilfasern in der Form von Stapelfasern, Mehrfachfäden mit durchlaufenden Fäden oder Polgewebe vorliegen.
9. Teppichgarn oder Teppich nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Textilfasern aus der Polyamide, Polyester, Polyacrylnitril, Modacryl, Polyolefin, aromatische Aramidpolyamidfasern und Kobinationen daraus enthaltenden Gruppe ausgewählt sind.
KN/hs/ot 5
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DE19752505331 1974-07-12 1975-02-08 Teppichgarn oder teppich mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen eigenschaften, verfahren zur ausruestung mit diesen eigenschaften sowie dazu geeignetes behandlungsmaterial Withdrawn DE2505331A1 (de)

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DE19752505331 Withdrawn DE2505331A1 (de) 1974-07-12 1975-02-08 Teppichgarn oder teppich mit dauerhaften hydrophilen, schmutzabweisenden und antistatischen eigenschaften, verfahren zur ausruestung mit diesen eigenschaften sowie dazu geeignetes behandlungsmaterial

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