1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem
wasserabweisenden, antistatischen Polyesterstoff mit
einem dauerhaften antistatischen Effekt und dauerhaft
wasserabweisender Wirkung in Kombination.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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Seit vielen Jahren wurden Versuche unternommen, einem
gewebten oder gestrickten Stoff aus synthetischen Fasern
ein antistatisches Verhalten zu erteilen. Beispielsweise
wird in der US-PS 2,694,688 ein Verfahren vorgeschlagen,
gemäß welchem auf der Oberfläche einer Faser ein Film aus
einem hydrophilen Polymer mit einem antistatischen Effekt
gebildet wird, und die JP-PS 34 818 offenbart ein
Verfahren, gemäß welchem, man ein hydrophiles Monomer auf
der Oberfläche einer Faser polymerisieren läßt.
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Andererseits gibt es ein wohlbekanntes Verfahren, gemäß
welchem ein wasserabweisendes Verhalten dadurch verliehen
wird, daß die Oberfläche einer Faser mit einem Polymer
auf Fluorbasis beschichtet wird (siehe beispielsweise
FR-OS 2 39 746 und US-PS 3,378,609). Im einzelnen wird
eine Lösungsmittellösung oder eine wäßrige Emulsion
eines fluorhaltigen Polymers auf einen gewebten oder
einen gestrickten Stoff aufgebracht und der gewebte oder
gestrickte Stoff wird getrocknet und, falls erforderlich,
erfolgt eine Wärmebehandlung des Stoffes, um auf der
Faseroberfläche einen Film des fluorhaltigen Polymers zu
bilden.
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Vor kurzem wurde ein antistatisches Mittel in Verbindung
mit einem Polymer auf Fluorbasis der oben beschriebenen
Art verwendet, um einen gewebten oder gestrickten Stoff
mit beiden Funktionen zu erhalten. Da jedoch ein
antistatisches Mittel im allgemeinen eine stark
hydrophile Charakteristik hat, was dem
Wasserabweisungseffekt widerspricht, ist es schwierig,
die beiden Eigenschaften auf befriedigenden Niveaus
aufrechtzuerhalten. Selbst wenn beide Eigenschaften
zeitweilig befriedigend sind, geht der antistatische
Effekt oder sowohl der wasserabweisende als auch der
antistatische Effekt bei Produkten, die in üblicher Weise
zur Erzielung eines wasserabweisenden Effektes und eines
antistatischen Effektes behandelt wurden, beim Waschen
oder bei der chemischen Reinigung (Trockenreinigung)
verloren.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist das primäre Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben
erwähnten Probleme, die mit den konventionellen Verfahren
verknüpft sind, zu lösen und einen antistatischen
Polyesterstoff anzugeben, der gegenüber wiederholtem Waschen
dauerhaft wasserabweisend ist.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird somit ein wasserabweisender
antistatischer Polyesterstoff geschaffen, wobei der Stoff von
dem in der EP-OS 0 038 429 offenbarten Typ ist und eine
modifizierte Polyesterfaser umfaßt, die hauptsächlich aus
einem Polyester zusammengesetzt ist und mit bis zu 3 Gew.-%
eines antistatischen Mittels gemischt ist, welches ein
Polyoxyalkylenglykol umfaßt und mit dem Polyester im
wesentlichen nicht reagiert, sowie mit einem ionischen
antistatischen Mittel, wobei die modifizierte Polyesterfaser
in ihrer Längsrichtung einen durchgehenden hohlen Teil hat
und wobei das Polyoxyalkylenglykol in einem Teil der Faser
gesammelt ist, welcher diesen hohlen Teil umgibt, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Oberfläche des Stoffes
mit einem wasser- und ölabweisenden Mittel auf Fluorbasis
bedeckt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Ein Beispiel für die Herstellung der modifizierten
Polyesterfaser, die für die vorliegende Erfindung geeignet
ist, wird nunmehr beschrieben werden.
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Als Polyester, welcher als Basis für die modifizierte
Polyesterfaser dient, können Polyalkylenterephthalate und
Polyalkylennaphthalate erwähnt werden. Insbesondere kann der
erstgenannte Polyester verwendet werden, nämlich ein
Polyester, welcher Terephthalsäure als Hauptsäurekomponente
enthält und welcher als Hauptglykolkomponente mindestens ein
Glykol enthält, welches unter den Alkylenglykolen mit 2 bis 6
Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, wie z. B. Ethylenglykol und
Hexamethylenglykol. Das Verfahren für die Herstellung eines
Polyesters der vorstehend beschriebenen Art ist nicht
besonders kritisch. Beispielsweise kann
Polyethylenterephthalat ohne weiteres hergestellt werden,
indem man einen Glykolester der Terephthalsäure und/oder ein
Oligomer durch direkte Veresterung zwischen Terephthalsäure
und Ethylenglykol bildet, durch eine Umesterungsreaktion
eines niederen Alkylesters der Terephthalsäure, wie z. B.
Dimethylterephthalat, mit Ethylenglykol oder durch eine
Reaktion zwischen Terephthalsäure und Ethylenoxid, und indem
man das Produkt bei reduziertem Druck durch Erhitzen einer
Polykondensation unterwirft bis der gewünschte
Polymerisationsgrad erhalten werden kann.
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Ein Teil der Terephthalsäure des Polyesters kann durch eine
andere funktionelle Säure substituiert werden. Beispielsweise
können in diesem Zusammenhang die funktionellen aromatischen
Carboxylsäuren, wie Isophthalsäure, Phthalsäure,
Dibromterephthalsäure, Naphthalendicarboxylsäure,
Diphenyldicarbocylsäure, Hydroxyethoxybenzoesäure und
p-Hydroxybenzoesäure, erwähnt werden sowie bifunktionelle
aliphatische Säuren, wie z. B. Sebacinsäure, Adipinsäure und
Oxalsäure, und außerdem bifunktionelle alicyclische
Carboxylsäuren, wie z. B. 1,4-Cyclohexandicarboxylsäure. Ein
Teil der Glykolkomponente kann durch ein anders Glykol
substituiert werden. Beispielsweise können in diesem
Zusammenhang aliphatische, alicyclische Verbindungen und
aromatische Diolverbindungen erwähnt werden, wie z. B.
Cyclohexan-1, 4-Dimethanon, Neopenthylglykol, Bisphenol A,
Bisphenol S und
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2,2-Bis(3,5-Dibrom-4-(2-Hydroxyethoxy)-Phenyl)-Propan.
Weiterhin wird ein Produkt, welches durch Schmelzmischen
einer kleinen Menge eines anderen Polymers mit dem oben
erwähnten Polyester gebildet wird, von den in der
vorliegenden Erfindung als Polyester bezeichneten Materialien
umfaßt.
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Eine Zusammensetzung, die hergestellt wird, indem man ein
Polyalkylenglykol als antistatisches Mittel und ein ionisches
antistatisches Mittel in den vorstehend erwähnten Polyester
einbringt, kann als Beispiel für den gemäß der Erfindung
verwendeten Polyester erwähnt werden. Es ist unerläßlich, daß
das Polyoxyalkylenglykol keine ins Gewicht fallende Aktivität
mit dem oben erwähnten Polyester haben sollte. Mit der
Formulierung "keine ins Gewicht fallende Reaktivität", wie
sie hier verwendet wird, ist dabei gemeint, daß das
Polyoxyalkylenglykol nicht mit dem Polyester kopolymerisiert
wird. Wenn das Polyalkylenglykol bezüglich des Polyester eine
Reaktivität aufweist bzw. mit diesem reagiert, dann wird die
Kontrolle des Mischvorganges schwierig.
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Als Polyoxyalkylenglykol werden vorzugsweise
Polyoxyalkylenglykole verwendet, welche ein mittleres
Molekulargewicht von mindestens 6.000, insbesondere von
mindestens 10.000, haben sowie ein Polyalkylenglykol, welches
als Haupteinheiten Oxymethyleneinheiten (gewöhnlich
mindestens 50%) und beispielsweise Oxypropyleneinheiten
enthält. Die Enden des Polyoxyalkylenglykols können
Hydroxylgruppen sein, die durch nicht-esterbildende
organische Gruppen blockiert sind oder die an andere
esterbildende Gruppen durch eine Ether-Bindung oder eine
Ester-Bindung oder eine Carbonat-Bindung gebunden sind. Für
den Fall, daß die Enden durch nicht-esterbildende organische
Gruppen blockiert
sind, kann das mittlere Molekulargewicht des
Polyoxyalkylenglykols einen niedrigen Wert bis herab zu etwa
800 bis etwa 4.000 haben. Der Anteil des
Polyoxyalkylenglykols in dem Polyester kann vorzugsweise
höchstens 2 Gew.-%, bevorzugter mindestens 1 Gew.-% betragen.
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In Kombination mit dem oben erwähnten Polyoxyalkylenglykol
wird ein ionisches antistatisches Mittel verwendet. Als
ionisches antistatisches Mittel können anionische
antistatische Mittel, kationische antistatische Mittel und
Mischungen derselben erwähnt werden, wie z. B.
Polyethylenglykol, Polybuthylenglykol, Alkyl-(oder Aryl- oder
Alkylaryl-)Sulfonsäuremetallsalze, Alkyl-(oder Aryl- oder
Alkylaryl-)Amine und Polyoxyalkylen-(oder Aryl- oder
Alkylaryl-)Amine. Unter diesen Stoffen werden bevorzugt:
Anionische antistatische Mittel mit der Gruppe SO&sub3;M,
insbesondere Alkyl-Aryl- oder Aralkyl-Sulfonsäuremetallsalze,
die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden:
RSO&sub3;M, in der M ein Alkalimetall, wie z. B. Natrium, Kalium
oder Lithium, insbesondere Natrium, ist, und in der R ein
Alkyl mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, ein Aryl oder ein
Alkylaryl ist, in welchem das Alkyl mindestens 8
Kohlenstoffatome hat. Wenn die Alkylgruppe in R bis zu 7
Kohlenstoffatome hat, dann wird die Kompatibilität der Salze
mit dem Polyester etwas verschlechtert. Im allgemeinen kann
die Alkylgruppe 8 bis 20 Kohlenstoffatome haben und in vielen
Fällen können die Salze als Mischung von Salzen verwendet
werden, in denen die Alkylgruppe eine Mischung von
Alkylgruppen mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen ist. Der Gehalt
an Alkyl-, Aryl- oder Alkylaryl-Sulfonsäuremetallsalz in dem
Polyester kann vorzugsweise maximal 0,1 Gew.-%, insbesondere
maximal 0,5 Gew.-%, betragen.
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Im Hinblick auf die physikalischen Eigenschaften der
erhaltenen Faser kann der Gesamtgehalt an
Polyoxyalkylenglykol und dem ionischen antistatischen Mittel
vorzugsweise auf maximal 3% eingestellt werden, bevorzugter
auf maximal 1,5% und insbesondere auf maximal 1,2 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht des Polyesters, und es wird
bevorzugt, daß das Mischungsverhältnis bezüglich des Gewichts
der beiden Komponenten so ist, daß das Polyalkylenglykol 50
bis 90 Gew.-% des Gesamtgewichts der beiden Komponenten
ausmacht. Die untere Grenze des Gesamtgehalts an den beiden
Komponenten kann bei etwa 0,2 Gew.-% liegen. Wenn der
Gesamtgehalt unter dieser Untergrenze liegt, kann jedoch das
Mischungsverhältnis der beiden Komponenten verändert werden,
oder es kann das Hohlraumverhältnis der Faser geändert
werden, wie dies nachstehend beschrieben wird, wobei der
angestrebte antistatische Effekt möglicherweise nicht
erreicht wird.
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Eine modifizierte Polyesterfaser, welche in ihrer
Längsrichtung kontinuierlich einen hohlen Teil aufweist, kann
gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als
modifizierte Polyesterfaser verwendet werden. Es wird
bevorzugt, daß das Hohlraumverhältnis der Faser bis zu 15%,
insbesondere bis zu 4% beträgt. Wenn das Hohlraumverhältnis
den Wert von 15% überschreitet, dann kann die Faser selbst,
wie dies in den nachfolgenden Beispielen gezeigt wird, leicht
in Fibrillen aufgespalten werden und die mechanischen
Eigenschaften der Faser können drastisch verschlechtert
werden. Die äußere Form der Faser, welche einen solchen
Hohlraum aufweist oder die Form des Hohlraums sind nicht
besonders kritisch, solange in Richtung der Faserachse eine
kontinuierliche Polymerschicht vorhanden ist. Beispielsweise
kann eine Faser erwähnt werden, welche eine kreisrunde äußere
Gestalt hat und einen kreisrunden hohlen Teil umfaßt, eine
Faser, welche eine polygonale äußere Form hat, bei der jede
Seite konvex nach innen gekrümmt ist und einen kreisrunden
hohlen Teil, eine Faser, welche eine unrunde äußere Form hat
und einen unrunden hohlen Teil umfaßt, und eine Faser, welche
mehrere hohle Teile, beispielsweise zwei bis vier hohle Teile
aufweist.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die Bezeichnung
"Faser" so verwendet, daß sie Filamente, Stapelfasern und
gezwirnte und texturierte sowie gesponnene Garne aus solchen
Fasern umfaßt.
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Als wasser- und ölabweisendes Mittel auf Fluorbasis, welches
gemäß der Erfindung verwendet wird, können Polymere erwähnt
werden, welche Fluoralkylgruppen enthalten, insbesondere
reaktionsfähige Polymere, welche durch die folgende
allgemeine Formel dargestellt werden:
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wobei R für Wasserstoff oder ein Alkyl mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen steht, wobei Y für ein Radikal steht,
welches Alkylen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthält, wie
z. B. -R'-,
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wobei R' ein Alkylen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, und
wobei X&supmin; ein Anion ist und wobei n eine ganze Zahl von 1 bis
30 ist. Als Beispiele für die reaktiven Polymere können die
folgenden Verbindungen erwähnt werden:
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In den vorstehenden Formeln gilt die obige Definition für n.
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Die vorstehend erwähnten reaktiven Polymere können einzeln
verwendet werden oder in Form einer Mischung von zwei oder
mehr dieser Polymere. Weiterhin ist gemäß der Erfindung das
wasser- und ölabweisende Mittel gemäß der Erfindung nicht auf
das oben erwähnte Polymer beschränkt, und es können auch
Kopolymere von zwei oder mehr Monomeren als Ausgangsmonomeren
verwendet werden, die zu den oben genannten reaktiven
Polymeren gehören sowie Kopolymere eines oder mehrerer dieser
Monomere mit ein oder mehreren anderen Komonomeren, wie z. B.
Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, mit Acrylsäure, die
Acetonarylamid, 2-Ethylhexyl-Methacrylat,
Dodecyl-Methacrylat, Glycidyl-Methacrylat und Styrol.
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Zur Erhöhung der wasserabweisenden Wirkung kann in
Kombination mit dem wasser- und ölabweisenden Mittel auf
Fluorbasis eine polyfunktionelle Aziridinverbindung mit zwei
oder mehr Gruppen verwendet werden, wie sie durch die
folgende Formel dargestellt sind:
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in der R für einen Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht.
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Beispielsweise können die folgenden Verbindungen erwähnt
werden:
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Als Mittel zum Anbringen des wasser- und ölabweisenden
Mittels auf Fluorbasis können alle konventionellen
Imprägnier-, Beschichtungs- und Sprühverfahren angewandt
werden. Nach dem Anbringen des wasser- und ölabweisenden
Mittels auf Fluorbasis wird der Stoff getrocknet und für die
Dauer von 30 Sekunden bis 30 Minuten einer Wärmebehandlung
bei einer Temperatur von nicht weniger als 100ºC,
vorzugsweise von 150 bis 190ºC unterworfen, vorzugsweise
beträgt die Menge des wasser- und ölabweisenden Mittels auf
Fluorbasis, was die aktive Komponente anbelangt, 0.5 bis 2,0
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des zu behandelnden Stoffes.
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Gemäß vorliegender Erfindung kann die Faser aus dem
modifizierten Polyester in Kombination mit einer anderen
Faser verwendet werden. Beispiele für die andere Faser können
umfassen: Ultrafeine Multifilamentgarne und gesponnene Garne.
Als gesponnene Garne können diejenigen erwähnt werden, die
aus ultrafeinen Fasern bestehen oder solche enthalten. Die
ultrafeinen Fasern, welche ultrafeine Multifilamente und
Stapelfasern umfassen, können aus Polyestern, Polyamiden oder
Polyolefinen hergestellt werden. Weiterhin können als
ultrafeine Fasern zusammengesetzte Fasern des aufgespaltenen
Typs verwendet werden, welche in dem Zustand ausgebildet
werden, daß Polyamid und Polyester in einem Filament
alternierend verbunden bzw. verklebt werden und dann durch
Aufspalten desselben in entsprechende Komponentenfilamente in
einem späteren Bearbeitungsschritt in Form eines Garnes oder
eines Stoffs in ultrafeine Fasern umgewandelt werden. Die
ultrafeinen Fasern können auch auf der Basis
zusammengesetzter Fasern des Insel-im-See-Typs hergestellt
werden, welche in ultrafeine Fasern verwandelt werden, indem
die See-Komponente entfernt wird, die aus einem Polymer, wie
z. B. einem Polystyrenpolymer, zusammengesetzt ist, um
lediglich die Insel-Komponente zurückzubehalten, die im
allgemeinen aus einem Polyamid, einem Polyester oder
dergleichen zusammengesetzt ist. Für den Fall, daß die
ultrafeinen Fasern in Form eines Multifilamentgarnes
verwendet werden, können sie allein oder in Kombination
verwendet werden. Die ultrafeinen Fasern können vorzugsweise
eine individuelle Feinheit von nicht mehr als 0,13332 tex
(1,2 denier) oder bevorzugter von nicht mehr als 0,1111 tex
(1,0 denier) haben. Die ultrafeinen Fasern können mit den
modifizierten Polyesterfasern bei der Herstellung des Stoffes
kombiniert werden. Beispielsweise können sie kombiniert
werden, indem ein Mischgarn aus einem modifizierten
Polyester-Multifilamentgarn und einem ultrafeinen
Multifilamentgarn gebildet wird, und in dem dann unter
Verwendung des Mischgarns ein Stoff hergestellt wird, oder in
dem ein gemischter gewebter oder gestrickter Stoff
hergestellt wird, indem man zusammen mit einem modifizierten
Polyester-Multifilamentgarn oder einem daraus erhaltenen
texturierten Garn ein ultrafeines Multifilamentgarn
verwendet. Das oben erwähnte Mischgarn kann hergestellt
werden, indem man die Fasern mischt und miteinander verdreht
oder verflicht. In am meisten bevorzugter Weise kann das
Mischgarn hergestellt werden, indem man ein modifiziertes
Polyester-Multifilamentgarn mit einem relativ hohen
Wärmeschrumpf und ein ultrafeines Multifilamentgarn mit einem
relativ niedrigen Wärmeschrumpf miteinander verflicht. Das
Mischgarn wird dann in einen Stoff umgewandelt und der Stoff
wird einer Wärmebehandlung unterworfen, damit die Oberfläche
des Mischgarns, die mit den ultrafeinen Fasern bedeckt ist,
eine feine Unregelmäßigkeit an der Stoffoberfläche erzeugen
kann. In diesem Fall liegt der Unterschied im Wärmeschrumpf
bzw. in der Wärmeschrumpfung zwischen der modifizierten
Polyesterfaser und der ultrafeinen Faser vorzugsweise in dem
Bereich von 5 bis 20%.
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Im Falle eines verzwirnten Mischgarns können ein
modifiziertes Polyester-Multifilamentgarn und ein ultrafeines
Multifilamentgarn verwendet werden, welche eine
Wärmeschrumpfungs-Differenz haben, wie dies oben erwähnt
wurde, und ferner kann ein texturiertes ultrafeines
Multifilamentgarn als ultrafeines Multifilamentgarn verwendet
werden. Wenn man einen Stoff, der aus einem solchen
verzwirnten Mischgarn hergestellt ist, einer Wärmebehandlung
unterwirft, kann man leicht einen Stoff erhalten, bei dem die
Oberfläche des Mischgarns mit ultrafeinen Fasern bedeckt ist
und an der Oberfläche des Stoffes erscheint eine feine
Unregelmäßigkeit.
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In Falle des oben erwähnten Mischgewebes ist das Weben des
Stoffes nicht besonders kritisch, und es können flach gewebte
Stoffe, Twillstoffe, Satinstoffe und davon abgeleitete Gewebe
mit Vorteil verwendet werden. Gewebte Stoffe mit einer hohen
Dichte werden besonders bevorzugt. Als Mischgewebe werden
vorteilhafterweise Stoffe verwendet, die das modifizierte
Polyestergarn als Kette und das ultrafeine Garn als Schuß
enthalten oder umgekehrt. Auch Doppelgewebe können mit
Vorteil verwendet werden.
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Der Stoff kann ein doppeltgewebter Stoff oder ein nach dem
Interlock-Verfahren gestrickter Stoff sein. Vorzugsweise
besitzt der Stoff eine Oberfläche (beispielsweise die
Vorderseite), welche hauptsächlich aus ultrafeinen Fasern
zusammengesetzt ist, und eine zweite Oberfläche
(beispielsweise die Rückseite), welche hauptsächlich aus der
modifizierten Polyesterfaser zusammengesetzt ist.
Beispielsweise kann ein doppeltgewebter Stoff erwähnt werden,
welcher eine Vorderseite in Form eines flachen Gewebes
besitzt, die aus ultrafeinen Fasern zusammengesetzt ist und
eine hohe Dichte, entsprechend einem Abdeckfaktor im Bereich
von 1.400 bis 3.400 hat. Vorzugsweise kann ein solcher Stoff
eine Rückseite haben, welche einen Abdeckfaktor hat, der
zwischen 1/4 und 1 des Abdeckfaktors der Vorderseite beträgt.
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Der Abdeckfaktor kann als Gesamtwert der Abdeckfaktoren in
Kettrichtung und in Schußrichtung bestimmt werden, von denen
jeder gemäß der folgenden Formel berechnet wird.
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K = tex (denier) der Kette x Dichte der Kette
pro 0,0254 m (Zoll)
+
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tex (denier) des Schusses x Dichte des Schusses
pro 0,0254 m (Zoll).
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Ein gewebtes oder gestricktes Mischgewebe, welches
hergestellt wird, indem man ein modifiziertes
Polyester-Fasergarn und ein gesponnenes Garn verwendet, kann
ebenfalls vorzugsweise verwendet werden. Ein solcher Stoff
kann dieselbe Konstitution haben, wie sie oben bezüglich des
Stoffes erwähnt wurde, welcher ein Multifilamentgarn enthält.
Als gesponnenes Garn können konventionelle gesponnene Garne
aus irgendwelchen Naturfasern oder Kunstfasern verwendet
werden. Bevorzugt sollen als Beispiel gesponnene Garne
erwähnt werden, welche aus einer ultrafeinen Faser
zusammengesetzt sind, die einen Einzelfasertiter (in tex bzw.
denier) von nicht mehr als 0,13332 tex (1,2 denier) und noch
bevorzugter von nicht mehr 0,1111 tex (1,0 denier) besitzt.
Zusätzlich zu dem gesponnenen Garn, welches exklusiv aus der
ultrafeinen Faser zusammengesetzt ist, kann auch ein
gesponnenes Mischgarn verwendet werden, welches die
ultrafeine Faser zusammen mit anderen Fasern enthält. Als
andere Fasern können als Beispiel konventionelle Fasern für
Kleidungsstücke erwähnt werden, welche eine Einzelfasertiter
(tex bzw. denier) im Bereich von 0,16665 bis 0,4444 tex (1,5
bis 4,0 denier) haben. Vorzugsweise enthält das gesponnene
Mischgarn die ultrafeine Faser in einer Menge von 20 bis 80
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Garns. Weiterhin hat
das gesponnene Mischgarn vorzugsweise eine
Baumwoll-Garn-Nummer von 16 bis 60.
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Bei der Herstellung des Stoffes gemäß der Erfindung wird nach
der Fertigstellung des Stoffes auf mindestens einer
Oberfläche desselben ein wasser- und ölabweisendes Mittel auf
Fluorbasis aufgebracht. Wenn ein Stoff verwendet wird,
welcher eine ultrafeine Faser enthält, kann der Stoff vor dem
Aufbringen des wasser- und ölabweisenden Mittels
vorteilhafterweise einer Wärmebehandlung unterworfen werden,
um die ultrafeinen Fasern überwiegend in dem
Oberflächenbereich des Stoffes anzuordnen, und anschließend
kalandriert werden, um der Oberfläche eine Glattheit zu
verleihen, und zwar trotz der feinen Unregelmäßigkeit, die
auf das Vorhandensein der ultrafeinen Faser zurückzuführen
ist. Ferner kann der Stoff einem Aufrauhen unterworfen
werden, um die aufgrund der Wärmebehandlung in dem
Oberflächenbereich angeordneten ultrafeinen Fasern
aufzustellen und um auf diese Weise mindestens eine
Oberfläche vor dem Anbringen des wasser- und ölabweisenden
Mittels mit aufgestellten ultrafeinen Fasern zu versehen.
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Der Stoff gemäß der Erfindung ist von einem konventionellen
Produkt verschieden, welches hergestellt wird, indem man es
mit einem antistatischen Mittel und einem wasserabweisenden
Mittel behandelt und in dem das antistatische Mittel und das
wasserabweisende Mittel in dem Stoff gemeinsam vorhanden
sind, um die Effekte beider Mittel zu erhalten. Bei dem Stoff
gemäß der vorliegenden Erfindung kann nämlich ein dauerhafter
antistatischer Effekt erreicht werden, da das antistatische
Mittel in das Innere der Faser hineingemischt ist. Weiterhin
wird das wasser- und ölabweisende Mittel, da die Oberfläche
des Stoffes mit diesem wasser- und ölabweisenden Mittel auf
Fluorbasis bedeckt ist, nicht durch das hydrophile
antistatische Mittel beeinflußt und sein Effekt wird
ausreichend ausgeübt. Insbesondere in dem Fall, in dem ein
modifizierter Polyester verwendet wird, der in seinem
Querschnitt einen kontinuierlichen hohlen Teil hat, und wenn
als antistatisches Mittel Polyalkylenglykol in Kombination
mit dem ionischen antistatischen Mittel verwendet wird, wird
hierdurch eine spezielle Verteilung hervorgebracht, die auf
ein gewisses Ausblutphänomen zurückzuführen zu sein scheint,
und bei der das ionische antistatische Mittel im wesentlichen
gleichmäßig dispergiert ist, während sich der überwiegende
Teil der Polyoxyalkylenglykol-Komponente in dem Teil sammelt,
der den hohlen Teil umgibt. Aufgrund dieser eigentümlichen
Verteilung kann eine exzellente antistatische Wirkung selbst
dann erreicht werden, wenn die Menge des ionischen
antistatischen Mittels reduziert wird. Durch Anbringen des
wasserabweisenden Mittels an dieser modifizierten
Polyesterfaser, die einen hohlen Teil hat, können dem Stoff
sowohl antistatische als auch wasserabweisende Eigenschaften
verliehen werden.
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Durch Verwendung der oben erwähnten modifizierten
Polyesterfaser kann diese antistatische Eigenschaft dauerhaft
gemacht werden. Wenn das wasser- und ölabweisende Mittel auf
Fluorbasis in Kombination mit der oben erwähnten
polyfunktionellen Aziridinverbindung und/oder einem
Melaminderivat verwendet wird, dann kann der Wasserabweisung
eine hervorragende Dauerhaftigkeit verliehen werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nunmehr durch die folgenden
Beispiele erläutert. In den Beispielen wurden die Messungen
der antistatischen Eigenschaft und der Wasserabweisung und
das Waschen zum Bestimmen des Waschwiderstandes (der
Widerstandsfähigkeit des Stoffes gegenüber Waschvorgängen)
nach den folgenden Verfahren durchgeführt.
Antistatische Eigenschaft
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Die Spannung V bei reibungselektrischer Aufladung wurde in
einer Atmosphäre gemessen, die auf einer Temperatur von 20ºC
und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten wurde, und
zwar unter Verwendung eines Statik-Dreh-Prüfers (Rotary
Statik Tester) des von der Firma Kyodai-Kaken hergestellten
Typs, und ein Baumwollstoff wurde als Referenzstoff verwendet.
Wasserabweisung
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Die Wasserabweisung wurde nach dem sprühprüfverfahren 5.2
gemäß dem japanischen Industriestandard JIS L-1092 gemessen.
Waschen
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Unter Verwendung einer Haushaltswaschmaschine und von Super
Zab (geliefert von Kao Sap) als Detergens wurde der folgende
Waschzyklus eine vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt:
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Waschen (Detergenskonzentration von 2 g/l, Badverhältnis
1/30, 40ºC, 10 Minuten) » Entwässern » Waschen in Wasser
(Spülen) (Badverhältnis von 1/30, 2 Minuten) » Entwässern »
Waschen in Wasser (Badverhältnis von 1/30, 2 Minuten)
/
Entwässern » Lufttrocknen.
Beispiel 1
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Eine Polyethylenterephthalat-Zusammensetzung umfassend: 98,8
Gewichtsteile Polyethylenterephthalat mit einer
Eigenviskosität von 0,65, gemessen bei 25ºC in
Orthochlorphenol und 1,2 Gewichtsteile einer Mischung, welche
enthielt: Polyoxyethylenglykol mit einem mittleren
Molekulargewicht von 20.000 und Natriumalkylsulfonat mit
einer mittleren Anzahl von Kohlenstoffatomen von 12 bis 13,
und zwar in einem Verhältnis von 2:1, wurde schmelzgesponnen.
Die Schmelze wurde mit einer Geschwindigkeit von 19,7 g/min
aus einer Öffnungsplatte mit 24 Extrusionsöffnungen
extrudiert, welche einen Durchmesser von 1,0 mm und eine
Schlitzbreite von 0,15 mm hatten. Die Extrusionstemperatur
betrug 295ºC, und die gesponnene Faser wurde mit einer
Abzugsgeschwindigkeit von 1.200 m/min abgezogen. Das so
erhaltene, unverstreckte Garn hatte in der Mitte der Faser
einen kontinuierlichen hohlen Teil, der in Richtung der
Faserachse kontinuierlich war. In einer Streckvorrichtung, in
der eine auf einer Temperatur von 80ºC gehaltenen
Speisewalze, eine auf einer Temperatur von 210ºC gehaltene
berührungslose Nut-Heizvorrichtung und eine Abzugswalze in
dieser Reihenfolge angeordnet waren, wurde das unverstreckte
Garn zwischen der Speisewalze und der Abzugswalze mit einem
Verstreckungsverhältnis von 2,95 verstreckt und an der
Abzugswalze mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min
aufgewickelt, um ein verstrecktes Garn mit einer Feinheit von
5,5661 tex (50,1 den), einer Festigkeit von 4,2 g/0,1111 tex
(denier), einer Dehnung von 42% und einem Hohlraumverhältnis
von 1,7% zu erhalten.
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Unter Verwendung dieses verstreckten Garns als Schußgarn und
eines Polyester-Filamentgarns mit einem Titer 5,555 tex (50
denier)/24 Filamente als Kettgarn, wurde ein flacher gewebter
Stott hergestellt, und der so erhaltene rohe Stoff wurde
nach üblichen Verfahren gespült (entfettet), thermisch
fixiert und gefärbt.
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Der Stoff wurde in das folgende Imprägnierbad getaucht,
welches ein wasser- und ölabweisendes Mittel auf Fluorbasis
enthielt und mittels einer Mangel bis auf eine
(Flüssigkeits-)Aufnahme von 40% ausgepreßt. Das Bad
enthielt: Ein wasser- und ölabweisendes Mittel auf Fluorbasis
(Asahi Guard AG710 geliefert von Asahi Glass) . . . 12%
Melaminharz (methoxyliertes Trimethylolmelamin, Sumitexharz
M-3, geliefert von Sumitomo Kagaku) . . . 0,3%
Aziridinverbindung (Chemitite DZ-22, geliefert von Nippon
-
Katalysator (Sumitex Beschleuniger ACX, geliefert von
Sumitomo Kagaku) . . . 0,1%.
-
Anschließend wurde der Stoff für eine Minute bei 120ºC
getrocknet und für 1 Minute bei einer Temperatur von 170ºC
wärmebehandelt.
Vergleichsbeispiel 1
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Ein glattes Gewebe wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1
beschrieben, hergestellt, indem ein reguläres
Polyester-Filamentgarn mit einem Titer von 5,555 tex (50
denier)/24 Filamente als Kette und als Schuß verwendet wurde,
und der Stoff wurde in derselben Weise bearbeitet wie in
Beispiel 1 beschrieben.
Vergleichsbeispiel 2
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Ein gewebter Stoff, der durch Weben, Spülen, thermisches
Vorfixieren und Trocknen in derselben Weise hergestellt wurde
wie in Vergleichsbeispiel 1, wurde in das folgende
Imprägnierbad versenkt und mittels einer Mangel bis auf eine
(Flüssigkeits-)Aufnahme von 40% ausgepreßt. Dann wurde der
Stoff für 1 Minute bei 120ºC getrocknet und für 1 Minute bei
170ºC wärmebehandelt. Das Imprägnierbad enthielt: Ein wasser-
und ölabweisendes Mittel auf Fluorbasis (Asahi Guard AG710
geliefert von Asahi Glass)... 12%
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Melaminharz (methoxyliertes Trimethylolmelamin, Sumitexharz
M-3, geliefert von Sumitomo Kagaku) . . . 0,3%
Aziridinverbindung (Chemitite DZ-22, geliefert von Nippon
Shokibai Kagaku Kogyo und enthaltend 25% von
-
... 0,6%
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Katalysator (Sumitex Beschleuniger ACX, geliefert von
Sumitomo Kagaku) . . . 0,1%.
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Antistatisches Mittel (Nicepole TF-53, geliefert von Nikka
Kagaku) . . . 0,5%
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Bezüglich jedes der gemäß Beispiel 1 und den
Vergleichsbeispielen 1 und 2 erhaltenen Stoffe wurde die
antistatische Eigenschaft und die Wasserabweisung gemessen.
Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt:
Tabelle 1
Reibungsladungsspannung (V) Wasserabweisung (Punkte) vor dem Waschen nach 10· waschen Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1
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Bei Vergleichsbeispiel 1 waren die Wasserabweisung und der
Waschwiderstand gut; es konnte jedoch keine antistatischer
Effekt erreicht werden. Bei Vergleichsbeispiel 2 wurde wurde
dem Behandlungsbad das antistatische Mittel zugesetzt, um
einen antistatischen Effekt zu erreichen; die antistatische
Eigenschaft war vor dem Waschen gut, aber diese antistatische
Eigenschaft hatte keine Waschbeständigkeit. Weiterhin war die
Wasserabweisung bezüglich der Waschfestigkeit gering. Im
Gegensatz dazu waren bei Beispiel 1 gemäß der Erfindung
sowohl die antistatische Eigenschaft als auch die
Wasserabweisung auf sehr guten Werten und hinsichtlich der
Waschfestigkeit hervorragend.
Beispiel 2
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Eine Mischung von 100 Gewichtsteilen Dimethylterephthalat, 70
Gewichtsteilen Ethylenglykol und 0,025 Gewichtsteilen
Manganacetat als Katalysator für die Umesterung wurde für 90
Minuten unter Umrühren erhitzt, während das entstehende
Methanol abdestilliert wurde, um die
Umesterung zu bewirken. Anschließend wurden 0,015
Gewichtsteile Phosphorsäure als Stabilisator und 0,041
Gewichtsteile Antimontrioxid als
Polykondensations-Katalysator zugesetzt, die Mischung wurde
auf 285ºC erhitzt und die Polykondensation wurde bei einem
reduzierten Druck von 60 mm Hg für 30 Minuten und unter einem
stark reduzierten Druck von 0,5 mm Hg für 80 Minuten
durchgeführt. Nach der Beendigung der Polykondensation wurden
3 Gewichtsteile Polyoxyethylenglykol mit einem mittleren
Molekulargewicht von 10.000 und 3 Gewichtsteile
Natriumdodecylsulfonat mit dem erhaltenen Polymer gemischt,
um eine Polyethylenterephthalat-Zusammensetzung mit einer
Eigenviskosität von 0,65, gemessen in Orthochlorphenol bei
25ºC, zu erhalten.
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Die so erhaltene Zusammensetzung wurde in Chips umgewandelt
und nach dem Trocknen bei einer Spinntemperatur von 290ºC und
einer Aufwickelgeschwindigkeit von 1.500 m/min zu Filamenten
versponnen. Die Filamente wurden bei 85ºC mit einem
Verstreckungsverhältnis von 3,2 verstreckt, um ein festes
modifiziertes Polyester-Multifilament von 5,5555 tex (50
denier)/24 Filamented zu erhalten. Unter Verwendung des
erhaltenen modifizierten Polyester-Multifilaments als
Schußfaden und eines üblichen Polyester-Multifilaments von
5,555 tex (50 denier)/24 Filamente als Kettfaden wurde ein
Stoff hergestellt. Der Stoff wurde gespült, thermisch fixiert
und in üblicher Weise gefärbt. Anschließend wurde der Stoff
in ein Imprägnierbad versenkt, welches dieselbe
Zusammensetzung besaß wie in Beispiel 1 beschrieben, und dann
mittels einer Mangel bis zu einer (Flüssigkeits-)Aufnahme von
45% ausgepreßt. Der Stoff wurde für 1 Minute bei 120ºC
getrocknet und für 1 Minute bei 170ºC wärmebehandelt.
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Der erhaltene Stoff wurde dann der Messung der antistatischen
Eigenschaft und der Wasserabweisung unterworfen. Die
Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Reibungsladungsspannung (V) Wasserabweisung (Punkte) vor dem Waschen nach 10· waschen Beispiel 2
Beispiel 3
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Eine Polyethylenterephthalat-Zusammensetzung, welche 98,8
Gewichtsteile Polyethylenterephthalat mit einer
Eigenviskosität von 0,65, gemessen bei 25ºC in
Orthochlorphenol, aufwies und 1,2 Gewichtsteile einer
Mischung, welche Polyoxyethylenglykol mit einem mittleren
Molekulargewicht von 20.000 und Natriumdodecylbenzensulfonat
mit einer mittleren Anzahl von Kohlenstoffatomen von 12 bis
13 aufwies, wurden in einem Verhältnis von 2:1
schmelzgesponnen. Die Schmelze wurde mit einer
Geschwindigkeit von 19,7 g/min durch eine Lochplatte mit 24
Extrusionsöffnungen mit einem Durchmesser von 1,0 mm und
einer Schlitzbreite von 0,15 mm extrudiert. Die
Extrusionstemperatur betrug 295ºC, und die gesponnene Faser
wurde mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 1.200 m/min
abgezogen. Das dabei erhaltene unverstreckte Garn hatte einen
kontinuierlichen hohlen Teil in der Mitte der Faser, welcher
in Richtung der Faserachse kontinuierlich war. In einer
Streckvorrichtung, in welcher eine auf 80ºC eingestellte
Speisewalze, die Speisewalze und eine Abzugswalze in dieser
Reihenfolge angeordnet waren, wurde das unverstreckte Garn
mit einem Verstreckungsverhältnis von 2,05 zwischen der
Speisewalze und der Abzugswalze verstreckt und mit einer
Abzugswalzengeschwindigkeit von 500 m/Min abgezogen, um ein
verstrecktes Garn mit hoher Schrumpfung, mit einer Feinheit
von 5,57722 tex (50,2 denier), einer Festigkeit von 4,2
g/0,1111 tex (denier), einer Dehnung von 45%, einem
Hohlraumverhältnis von 1,7 und einer Schrumpfung von 15% in
kochendem Wasser zu erhalten.
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Ein glatt gewebter Stoff hoher Dichte mit einem
Gesamtabdeckfaktor (Kette und Schuß) von 2071, einer
Kettdichte von 184/3,79 cm und einer Schußdichte von
104/3,79 cm wurde hergestellt, indem ein
Multifilament-Mischgarn verwendet wurde, welches erhalten
wurde aus dem modifizierten Polyester-Multifilamentgarn und
einem ultrafeinen Polyethylenterephthalat-Multifilamentgarn
von 7,1104 tex (64 denier)/144 Filamente und mit einer
Schrumpfung von 8% in kochendem Wasser. Der Stoff wurde dem
Spülen, dem Entspannen, dem Trocknen, dem thermischen
Vorfixieren, dem Färben und dem Trocknen nach dem üblichen
Verfahren unterworfen. Das Spülen und Entspannen wurden
jedoch unter einer Spannung durchgeführt, die so niedrig wie
möglich war, um die Schrumpfdifferenz zwischen den
Filamentkomponenten voll zu entwickeln.
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Der Stoff wurde dann einer Wasserabweisungs-Behandlung unter
Verwendung der folgenden Behandlungszusammensetzung
unterworfen:
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Asahi Guard AG710 . . ...........6%
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Unika Resin 380K (Union Kagaku) . . ...........0,3%
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Sumitex Beschleuniger ACX . . ...........0,1%
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Wasser . . ...........93,6%
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Auf den Stoff wurde mit der
Behandlungsflüssigkeits-Zusammensetzung in einem
Imprägnierbad eingewirkt, um eine (Flüssigkeits-)Aufnahme von
48% zu erreichen; der Stoff wurde dann bei 100ºC getrocknet
und danach für 30 Sekunden einer Wärmebehandlung bei 180ºC
unterworfen.
Vergleichsbeispiel 3
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Die Prozedur gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt mit der
Ausnahme, daß ein Multifilament-Mischgarn verwendet wurde,
welches aus einem üblichen
Polyethylenterephthalat-Multifilamentgarn mit 5,555 tex (50
denier)/24 Filamente und mit einer Schrumpfung von 17% in
kochendem Wasser und aus einem ultrafeinen
Polyethylenterephthalat-Multifilamentgarn mit 7,1104 tex (64
denier)/144 Filamente und mit einer Schrumpfung von 8% in
kochendem Wasser hergestellt war.
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Die antistatische Eigenschaft und die Wasserabweisung der in
Beispiel 3 und in Vergleichsbeispiel 3 erhaltenen Stoffe
wurden gemessen. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 3
gezeigt:
Tabelle 3
Reibungsladungsspannung (V) Wasserabweisung (Punkte) vor dem Waschen nach 5· waschen
Beispiel 3 Vergleichsbeispiel 3
Beispiel 4
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Eine hohle zusammengesetzte Faser wurde nach dem in der JP-A
51 70366 beschriebenen Verfahren hergestellt, und zwar unter
Verwendung von Polyethylenterephthalat mit einer
Eigenviskosität von 0,62, gemessen in Orthochlorphenol bei
35ºC, und von Poly-ε-Caproamid mit einer Eigenviskosität
von 1,30, gemessen in Methacresol bei 35ºC. Die
zusammengesetzte Faser hatte eine Konfiguration, bei der 8
Polyesterkomponententeile und 8 Polyamidkomponententeile
alternierend und aneinander angrenzend in kreisrunder Form
angeordnet waren und sich längs der Faserachse erstreckten,
um insgesamt einen zylindrischen Körper zu bilden. Bei der
zusammengesetzten Faser lag das Gewichtsverhältnis der
Polyesterkomponententeile zu den Polyamidkomponententeilen
bei 1:1 und jeder der Teile hatte eine Feinheit von 0,035552
tex (0,32 denier), und die zusammengesetzte Faser selbst
hatte eine Feinheit von 0,41107 tex (3,7 denier). Das
Hohlraumverhältnis (d. h. das Verhältnis des Volumens des
hohlen Teils zum Gesamtvolumen der gesamten
Polyesterkomponenten- und Polyamidkomponententeile und des
hohlen Teils) betrug 8%.
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Unter Verwendung eines aus den hohlen zusammengesetzten
Fasern erhaltenen Multifilamentgarns mit einer Feinheit von
8,3325 tex (75 denier)/20 Filamente als Schußfaden und eines
modifizierten Polyester-Multifilamentgarns mit einer Feinheit
von 5,555 tex (50 denier)/24 Filamente, wie es gemäß Beispiel
1 erhalten wurde, als Kettfaden, wurde ein flach gewebter
Stoff hergestellt. Der Stoff wurde in einer 1%igen Emulsion
von Tetrosin OEN (enthaltend 36% Orthophenylphenol,
geliefert von Yamakawa Yakuhin) bei einem Verhältnis von 30:1
von Behandlungsgut zu Flüssigkeit bei 30ºC für 30 Minuten
eingetaucht. Der Stoff wurde in einem wäßrigen Bad
eingeseift, welches 0,5% Sodaasche und 1 g/l Scoreroll 400
(geliefert von Kao Atlas) enthielt, und zwar bei 90ºC für 20
Minuten, und dann thermisch fixiert und in einer
konventionellen Weise gefärbt. Der Stoff wurde dann wie in
Beispiel 2 beschrieben behandelt.
Vergleichsbeispiel 4
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Durch Wiederholen der Prozedur wie in Beispiel 4 mit der
Ausnahme, daß ein übliches Polyester-Multifilamentgarn von
5,555 tex (denier)/24 Filamente als Kette benutzt wurde,
wurde ein Stoff hergestellt und gefärbt. Der gefärbte Stoff
wurde dann in ein Imprägnierbad, wie in Beispiel 2
beschrieben, eingetaucht, bis auf eine
(Flüssigkeits-)Aufnahme von 45% ausgepreßt und einer
Wärmebehandlung für 1 Minute bei 120ºC und für 1 Minute bei
170ºC unterworfen. Die gemessene antistatische Eigenschaft
und die Wasserabweisung der Stoffe, die gemäß Beispiel 4 und
gemäß Vergleichsbeispiel 4 erhalten wurde, sind nachstehend
in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Reibungsladungsspannung (V) Wasserabweisung (Punkte) vor dem Waschen nach 20· waschen Beispiel 4 Vergleichsbeispiel 4
Beispiel 5
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Es wurde ein glatter Stoff hergestellt, wobei ein
modifiziertes Polyester-Multifilamentgarn mit 5,555 tex (50
De)/24 Filamente als Kette und ein gesponnenes Garn mit
11,80993 tex (50 5/1) als Schußgarn verwendet wurde. Das
gesponnene Garn wurde hergestellt durch gemeinsames
Verspinnen von Polyester-Stapelfasern mit einer
Einzelfasertiter von 0,08888 tex (0,8 denier) und einer Länge
von 38 mm sowie von Polyester-Stapelfasern mit einer
Einzelfasertiter von 0,14443 tex (1,3 denier) und einer Länge
von 38 mm bei einem Mischungsverhältnis von 1:1. Der Stoff
wurde in konventioneller Weise gespült und gefärbt und mit
einer wasserabweisende Eigenschaften verleihenden
Zusammensetzung behandelt, wie in Beispiel 3 beschrieben.
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Der so erhaltene Stoff hatte eine gute antistatische
Eigenschaft, da er eine Reibungsladungsspannung von 900 bis
1.000 V besaß, sowie eine hohe Wasserabweisung, die bei einem
Niveau von 100 Punkten lag, und zwar sowohl vor dem Waschen
als auch nach 5maligem Waschen.
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Die hier verwendeten Namen: Sumitex Accelerator
(Beschleuniger) ACX, Nicepole TF-53, Super-Zap, Asahi Guard
AG 710, Sumitex Harz M-3, Chemitite DZ-22 und Scoreroll 400
sind eingetragene Warenzeichen.