DE4321289A1 - Electret fibres with improved charge stability, manufacture thereof, and textile material containing same - Google Patents

Electret fibres with improved charge stability, manufacture thereof, and textile material containing same

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DE4321289A1
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Werner Groh
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Abstract

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Elektretfasern, die aufgrund eines Gehaltes an Ladungssteuermitteln eine erheblich verbesserte Ladungsstabilität aufweisen, deren Herstellung und faden- und flächenförmige Textilmaterialien, insbesondere Garne, Kabel und Vliese, die aus diesen verbesserten Elektretfasern bestehen oder diese enthalten.The present invention relates to electret fibers due to a level of charge control agents significantly improved Have charge stability, their production and thread and sheet-like textile materials, in particular yarns, cables and Nonwovens consisting of these improved electret fibers or these contain.

Elektretfasern im Sinne dieser Erfindung sind Fasern aus elektrisch nichtleitenden Materialien, die eine aufgebrachte elektrostatische Ladung über längere Zeit zu speichern vermögen.Electret fibers in the context of this invention are fibers electrically non-conductive materials that have an applied able to store electrostatic charge for a long time.

Elektretfasern sind bisher hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Problem der Feinststaubfiltration beschrieben worden. (Z.B. von Biermann, "Evaluation of permanently charged elektrofibrous filters", 17. DOE Nuclear Air Cleaning Conference, Denver, USA, (1982) sowie in Chemiefasern/Textilindustrie 40/92, (1990/9)). Die beschriebenen Filtermaterialien unterscheiden sich sowohl hinsichtlich der Materialien, aus denen die Fasern bestehen als auch bezüglich der Art und Weise wie die elektrostatische Ladung auf die Fasern aufgebracht wird.Electret fibers are so far mainly related to the Problem of ultrafine dust filtration has been described. (Eg from Biermann, "Evaluation of permanently charged elektrofibrous 17. DOE Nuclear Air Cleaning Conference, Denver, USA, (1982) and in man-made fibers / textile industry 40/92, (1990/9)). The filter materials described differ both regarding the materials that make up the fibers also in terms of the way in which the electrostatic charge is applied to the fibers.

Die elektrostatische Ladung kann durch verschiedene Methoden appliziert werden.The electrostatic charge can be generated by various methods be applied.

So ist es möglich, Polymer-Folien auf beiden Seiten unterschiedlich elektrostatisch aufzuladen und anschließend zu spalten. Man erhält hierbei sog. Split-Film-Fasern, die in der Regel als Faservlies abgelegt werden.So it is possible to use polymer films on both sides to charge different electrostatically and then to split. This gives so-called split-film fibers, which in the Usually be stored as a fiber fleece.

Weiterhin ist es bekannt, in ein starkes elektrostatisches Feld hineinzuspinnen oder die ersponnenen Fasern oder Fasererzeugnisse, z. B. Vliese, einer elektrischen Coronaentladung, z. B. zwischen hochgespannten Spitzen oder Drähten und geerdeten Flächenelektroden, auszusetzen.Furthermore, it is known to be in a strong electrostatic field to spin in or the spun fibers or Fiber products, e.g. B. fleeces, an electrical  Corona discharge, z. B. between high-tensioned tips or Wires and grounded surface electrodes, suspend.

Besonders vorteilhaft ist die Aufladung durch triboelektrische Effekte, d. h. Ladungstrennung durch Reibung der Fasermaterialien mit anderen Medien, z. B. anderen Polymermaterialien, Festkörpern wie Metallflächen oder auch flüssigen oder gasförmigen Medien.Particularly advantageous is the charging by triboelectric Effects, d. H. Charge separation by friction of the fiber materials with other media, eg. B. other polymer materials, solids such as metal surfaces or liquid or gaseous media.

Verschiedene Faserrohstoffe wurden bisher untersucht und empfohlen um Elektretfasern mit vorteilhaften Elektreteigenschaften, wie langdauernder Ladungsstabilität, Feuchtigkeits- und Chemikalienresistenz herzustellen. Dabei sollen diese vorteilhaften Eigenschaften auch bei möglichst geringen Kosten zu erzielen sein.Various fiber raw materials have been investigated and recommended to electret fibers with advantageous Electret properties, such as long-lasting charge stability, To produce moisture and chemical resistance. there should these advantageous properties even if possible low cost.

Dabei haben sich Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen oder perfluorierte Ethylen/Propylen-Copolymere als sehr gute Elektretwerkstoffe erwiesen, die hohe Ladungsstabilität, charakterisiert durch eine Ladungs-Halbwertszeit (Ladungs- Lebensdauer) von Jahren bis Jahrzehnten, mit guter Temperaturstabilität und geringer Feuchtigkeitsaufnahme vereinen. Gravierende Nachteile dieser Polymere, wie ihr hoher Preis und die großen Schwierigkeiten ihrer Verarbeitung, haben jedoch ihren Einsatz weitgehend verhindert.Here are fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene or Perfluorinated ethylene / propylene copolymers as very good Electrified materials, the high charge stability, characterized by a charge half-life (charge Life span) from years to decades, with good Combine temperature stability and low moisture absorption. Serious disadvantages of these polymers, such as their high price and the great difficulties of their processing, however, have theirs Use largely prevented.

Gute Resistenz gegen Chemikalien und Feuchtigkeit haben auch Elektretfasern aus Polyolefinen, wie Polyethylen und Polypropylen, oder aus Polycarbonaten. Handelsübliche Feinststoffilter bestehen aus diesen Elektretmaterialien (Chemiefasern/Textilindustrie, wie oben angegeben). Ein gravierender Nachteil dieser Fasern ist die relativ geringe Ladungs-Halbwertszeit die nur in der Größenordnung von etwa einem Jahr liegt. Dies ist in der Regel ein zu geringer Zeitraum, wenn man bedenkt, daß z. B. beim Einsatz der Fasern für die Filterherstellung die Zeit von der Faserherstellung bis zur Ingebrauchnahme des Filters plus der Filter-Lebensdauer leicht über einem Jahr liegen kann.Good resistance to chemicals and moisture also have Electret fibers of polyolefins, such as polyethylene and Polypropylene, or polycarbonates. commercial Fine filter consist of these electret materials (Chemical fibers / textile industry, as indicated above). One serious disadvantage of these fibers is the relatively low Charge half-life only on the order of about one Year lies. This is usually a too short period of time one considers that z. B. when using the fibers for the Filtering the time from fiber manufacturing to Use of the filter plus the filter life easily can be over a year.

Schon solange Elektretfasern zur Herstellung von Feinststoffiltern empfohlen und benutzt wurden, bestand daher ein stetiges dringendes Bedürfnis, einen Faserwerkstoff zu finden, der Preiswürdigkeit mit deutlich verbesserter Ladungsstabilität, Resistenz gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, sowie gute textiltechnische und mechanische Eigenschaften in sich vereint und es sind auch bereits Vorschläge hierzu bekannt geworden.As long as electret fibers for the production of  It was therefore recommended to use and use particulate filters constant urgent need to find a fiber material, the value for money with significantly improved charge stability, Resistance to moisture and chemicals, as well as good textile and mechanical properties combined and there are already known proposals for this.

In der US-Patentschrift 4,789,504 wird empfohlen, die Effektivität von Polypropylen-Elektretfiltern dadurch zu steigern, daß dem Polymermaterial ein Fettsäure-Salz zugesetzt wird.U.S. Patent 4,789,504 recommends that Effectiveness of polypropylene electret filters thereby increase in that a fatty acid salt is added to the polymer material becomes.

Aus Journal of Electrostatics, 24 (1990) S. 283-293 ist es bekannt, daß die Temperatur, bei der unter standardisierten Meßbedingungen die Ladungsdichte eines Polyacrylat-Elektrets auf die Hälfte sinkt, von 126 auf 180°C steigt, wenn dem Polymer ca. 10 Gew.-% Titandioxid zugesetzt wird. Dieser Zusatz hat jedoch neben einer Verschlechterung mechanischer Eigenschaften eine erhöhte Feuchtigkeitsempfindlichkeit zur Folge, die einem Einsatz in Filtermaterialien entgegensteht.It is from Journal of Electrostatics, 24 (1990) pp. 283-293 known that the temperature at which under standardized Measuring conditions on the charge density of a polyacrylate electret half sinks, rising from 126 to 180 ° C, when the polymer is about 10 wt .-% titanium dioxide is added. However, this addition has in addition to a deterioration of mechanical properties a increased moisture sensitivity resulting in a use in filter materials.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist Fasern herzustellen, die ausgezeichnete textile Eigenschaften und eine erheblich verlängerte Halbwertszeit der elektrischen Ladung, d. h. eine erheblich verbesserte Ladungsstabilität, aufweisen.It has now been found that it is possible to produce fibers, the excellent textile properties and a considerable extended half-life of the electric charge, d. H. a have significantly improved charge stability.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern mit verbesserter Ladungsstabilität sind dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Werkstoff bestehen, der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.The electret fibers according to the invention with improved Charge stability are characterized in that they consist of a Material consist, the predominantly a thread-forming Polymer or polycondensate and 0.01 to 30% by weight (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5 wt .-%), based on the weight of the material, organic or contains organometallic charge control agent.

Fasern im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Endlosfasern (Filamente) oder Stapelfasern, vorzugsweise mit Stapellängen von 0,5 bis 50 mm oder Pulpe, Spaltfasern oder Split-Film-Fasern, die auch in speziellen Ausführungsformen für spezielle Anwendungszwecke vorliegen können. Fibers in the context of the present invention are continuous fibers (Filaments) or staple fibers, preferably with staple lengths of 0.5 to 50 mm or pulp, split fibers or split-film fibers, the also in special embodiments for special Applications may be present.  

Niedrig- oder teilorientierte Elektretfasern, d. h. solche die nur wenig oder garnicht verstreckt wurden, können wie Normalfasern als Schmelzklebefaser zur Verfestigung von z. B. Vliesen eingesetzt werden; Hochschrumpf-Elektretfasern können zur Verdichtung und Verfestigung von textilen Flächengebilden, insbesondere von Vliesen eingesetzt werden.Low or partially oriented electret fibers, d. H. such only little or no stretched, like normal fibers as a hotmelt adhesive fiber for solidification of z. B. fleeces be used; High-shrinkage electret fibers can be used for Compaction and solidification of textile fabrics, be used in particular by nonwovens.

Mehrkomponenten-Elektretfasern, können in Kern/Mantelanordnung oder auch in Seite an Seite-Anordnung vorliegen, wobei eine der Komponenten die erfindungsgemäße Elektretfaser ist.Multicomponent electret fibers may be in core / sheath arrangement or in side-by-side arrangement, one of the Components is the electret fiber according to the invention.

Mehrkomponentenfasern und ihre Herstellung sind beschrieben z. B. in "Falkai, Synthesefasern", Seite 124 ff. insbes. Abb. 5.4. Mehrkomponentenfasern mit einer erfindungsgemäßen Elektretkomponente können für besondere Zwecke eingesetzt werden, z. B. Seite an Seite-Fasern als selbstkräuselnde Fasern, wenn die Komponenten einen unterschiedliche Hitzeschrumpf haben; Kern/Mantel-Fasern als Klebefasern, wenn der Mantel einen relativ niedrigen Schmelzpunkt hat, oder bei entsprechender Querschnittsanordnung der Komponenten, z. B. in der Island/Sea- Anordnung, auch als Spaltfasern zur Herstellung besonders feiner Titer der Elektretfasern.Multi-component fibers and their preparation are described for. B. in "Falkai, synthetic fibers", page 124 ff. in particular Fig. 5.4. Multi-component fibers with an inventive Electret components can be used for special purposes z. B. side by side fibers as self-crimping fibers when the Components have a different heat shrinkage; Core / sheath fibers as adhesive fibers when the sheath is a relative has low melting point, or at appropriate Cross-sectional arrangement of the components, eg. In the Iceland / Sea Arrangement, also as split fibers for the production of particularly fine Titre of the electret fibers.

Eine weitere interessante Kern/Mantel Anordnung der erfindungsgemäßen Fasern besteht aus einem Kern aus normalem Polymerwerkstoff und einem Mantel aus Elektretwerkstoff.Another interesting core / sheath arrangement of the Fibers of the invention consist of a core of normal Polymer material and a jacket made of electret material.

Bevorzugt sind erfindungsgemäße Fasern mit besonders großer Oberfläche, d. h. feine Titer z. B. unter 3 dtex, insbesondere unter 2 dtex, oder multilobale Profilfasern z. B. mehrkantige oder sternförmige Profile oder beispielsweise Bändchen- oder Hantelprofile.Preference is given to fibers according to the invention with particularly large Surface, d. H. fine titers z. B. below 3 dtex, in particular below 2 dtex, or multilobal profile fibers z. B. polygonal or star-shaped profiles or for example ribbon or Dumbbell profiles.

Die Fasern können in allen Verarbeitungszuständen, wie z. B. als Monofilamente, als Haufwerk oder Flocke, als Pulp-Aufschlämmung, als lineare Gebilde wie Spinnfasergarn, Multifilamentgarn, Kabel, Sliver, oder als Flächengebilde wie Wirrvliese aus Stapel- oder Endlosfasern insbesondere Spunbonds oder Krempel- oder Kardenvliese, Gelege, Gewebe oder als Maschenware vorliegen.The fibers can be used in all processing conditions, such. B. as Monofilaments, as a debris or flake, as a pulp slurry, as linear structures such as spun yarn, multifilament yarn, cables, Sliver, or as a fabric such as Wirrvliese from stack or Endlosfasern in particular Spunbonds or carding or Kardenvliese, scrim, fabric or knitwear available.

Besonders bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Elektretfasern in Form von Multifilamentgarnen, Kabel und Vliesen.The electret fibers according to the invention are particularly preferred in  Shape of multifilament yarns, cables and nonwovens.

Gegenstand dieser Erfindung sind sowohl die elektrisch neutralen Fasern und Faserprodukte, wie z. B. Garne, Kabel oder Vliesstoffe, als auch die elektrostatisch geladenen. Dabei ist es unerheblich ob die Ladung gezielt aufgebracht wurde (z. B. durch Coronaentladung) oder spontan durch triboelektrische Effekte entstanden ist.Subject of this invention are both the electrically neutral Fibers and fiber products, such. Yarn, cable or nonwoven fabrics, as well as the electrostatically charged. It is irrelevant whether the charge was deliberately applied (eg by Corona discharge) or spontaneously due to triboelectric effects originated.

Während die verbesserten elektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Elektretfasern im wesentlichen auf dem charakteristischen Elektretverhalten des zu ihrer Herstellung eingesetzten Werkstoffs beruhen, ergeben sich die anwendungstechnischen Vorzüge in ihrer Gesamtheit aus der vorteilhaften Kombination elektrischer und mechanischer, und formbedingter Eigenschaften.While the improved electrical properties of the Electret fibers according to the invention substantially on the characteristic electret behavior of its manufacture Based on the material used, the result application advantages in their entirety from the advantageous combination of electrical and mechanical, and form-related properties.

Der Werkstoff, aus dem die erfindungsgemäßen Fasern bestehen zeichnet sich dadurch aus, daß erThe material of which the fibers according to the invention are made is characterized by the fact that he

  • a) nach einer elektrischen Aufladung ein Maximum des Entladestromes bei einer Temperatur oberhalb 50°C, vorzugsweise zwischen 100-250°C, insbesondere zwischen 100 und 180°C aufweist, wobei die Entladestromkurve nach Durchlaufen des Maximums wieder einen ausgeprägten abfallenden Ast aufweist, unda) after an electrical charge, a maximum of Discharge current at a temperature above 50 ° C, preferably between 100-250 ° C, in particular between 100 and 180 ° C. wherein the Entladestromkurve after passing through the Maximums again has a pronounced sloping branch, and
  • b) bei 25°C eine Halbwertszeit der elektrischen Ladung von mindestens 6 Monaten hat, wobeib) at 25 ° C a half-life of the electric charge of has at least 6 months, where
  • c) seine Ladungs-Halbierungstemperatur oberhalb 100°C, vorzugsweise zwischen 100-250°C, insbesondere zwischen 100 und 180°C liegt undc) its charge halving temperature above 100 ° C, preferably between 100-250 ° C, in particular between 100 and 180 ° C and
  • d) nach einer Standard-Aufladung (einseitig geerdete Folie von 50 µm Stärke, 3 Min. einer Corona-Entladung ausgesetzt) eine Ladungsdichte von mindestens 1·10-9 Coulomb/cm² aufweist.d) after a standard charging (unilaterally grounded film of 50 .mu.m thickness, exposed for 3 min. Corona discharge) has a charge density of at least 1 x 10 -9 Coulomb / cm².

Die Verbesserung der Ladungsstabilität korreliert naturgemäß in gewissen Grenzen mit der Konzentration des Ladungssteuermittels in dem Werkstoff der erfindungsgemäßen Elektretfasern. The improvement in charge stability naturally correlates with certain limits with the concentration of the charge control agent in the material of the electret fibers according to the invention.  

Die Konzentration wird so eingestellt, daß die Fasern gegenüber herkömmlichen eine ausreichende Verbesserung der elektrischen Eigenschaften bei gleichzeitigem Erhalt guter textiltechnischer und mechanischer Eigenschaften aufweisen.The concentration is adjusted so that the fibers face conventional a sufficient improvement in electrical Properties while maintaining good textile technology and mechanical properties.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern zeigen überraschenderweise einen hohen triboelektrischen Effekt, d. h. sie neigen stark dazu, sich spontan durch Wechselwirkung mit ihrer Umgebung aufzuladen. Dies führt dazu, daß z. B. ein aus diesen Fasern bestehendes oder diese Fasern enthaltendes Staubfilter auch ohne gesonderte elektrische Aufladung (z. B. durch eine Corona- Entladung) bei der Durchströmung mit Gasen (z. B. im Gebrauch) oder durch Reibung an andersartigen festen Materialien spontan eine erheblich höhere elektrostatische Aufladung und damit eine wesentlich bessere Partikelabscheidung erreicht, als ein gleich aufgebautes Staubfilter aus Normalfasern.The electret fibers according to the invention surprisingly show a high triboelectric effect, d. H. they are strong to do so spontaneously by interacting with their environment charge. This causes z. B. one of these fibers Existing or these fibers containing dust filter without Separate electrical charging (eg by a corona Discharge) when flowing with gases (eg in use) or by friction on other types of solid materials spontaneously a much higher electrostatic charge and thus a much better particle separation achieved than an equal constructed dust filter made of normal fibers.

Die Messung des Entladestromes des Werkstoffs erfolgt in der Weise, daß eine kreisförmige, in einem Halter eingespannte Probe einer aus dem Werkstoff hergestellten Folie einseitig mit einer Aluminiumschicht bedampft wird, mit der metallisierten Seite auf einen geerdeten Metallblock aufgelegt wird und von der freien Seite mit einer Coronaentladung 3 Min. aufgeladen wird. Danach wird die Probe abgekühlt und einige Std. bei Normaltemperatur konditioniert. Anschließend wird die Entladung der Elektretprobe mit Hilfe der "Air Gap Current TSC"-Methode (beschrieben in "Electrets", Editor G.M.Sessler, in "Topics in Applied Physics", 2. Auflage, (1987), Vol. 33, S.95 ff., Springer Verlag) bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 2°C/min gemessen.The measurement of the discharge current of the material takes place in the Way that a circular, clamped in a holder sample a film made of the material on one side with a Aluminum layer is vaporized, with the metallized side on a grounded metal block is placed and of the free one Page is charged with a corona discharge for 3 min. After that The sample is cooled and left for a few hours at normal temperature conditioned. Subsequently, the discharge of the electret sample using the "Air Gap Current TSC" method (described in "Electrets", editor G.M.Sessler, in "Topics in Applied Physics", 2nd edition, (1987), Vol. 33, p. 95 ff., Springer Verlag) a heating rate of 2 ° C / min measured.

Während des Aufheizens wird kontinuierlich der Entladestrom gemessen und gegen die Temperatur aufgezeichnet.During heating, the discharge current is continuously measured and recorded against the temperature.

Charakteristisch für den Werkstoff ist, neben der Ladungsmenge, die Lage der Temperaturpeaks des Entladestroms und das Vorhandensein eines abfallendes Astes der Entladekurve hinter den Peaks.Characteristic of the material, in addition to the amount of charge, the location of the temperature peaks of the discharge and the Presence of a sloping branch of the discharge curve behind the Peaks.

Die Halbwertszeit der elektrischen Ladung ist der Zeitraum, innerhalb dessen die ursprünglich auf den Elektretwerkstoff aufgebrachte Ladung bei 25°C auf die Hälfte abgesunken ist.The half-life of the electric charge is the period of time  within that originally on the electricty material applied charge at 25 ° C has dropped to half.

Unter der Ladungs-Halbierungstemperatur soll diejenige Temperatur verstanden werden, bei der die Ladungsdichte des Werkstoffs auf die Hälfte ihres bei 25°C geltenden Wertes absinkt.Below the charge halving temperature is that temperature be understood, in the charge density of the material half of its value at 25 ° C falls.

Die verbesserten elektrischen Eigenschaften ergeben sich aus der Zusammensetzung des Werkstoffs.The improved electrical properties result from the Composition of the material.

Der Werkstoff besteht in der Regel überwiegend aus einem Polymerisat oder Polykondensat, kann jedoch andere Polymere oder Monomere oder auch anorganische Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in synthetischen Fasermaterialien zur Ausbildung spezieller Eigenschaften vorhanden sind. Als Beispiel seien nur die Mattierungsmittel genannt.The material usually consists mostly of one Polymer or polycondensate, but other polymers or Contain monomers or inorganic additives, the usually in synthetic fiber materials for training special properties are present. As an example, only called the matting agents.

Als Polymerisate im Sinne dieser Erfindung sind nicht nur die durch Polymerisation erhaltenen hochmolekularen Verbindungen, wie z. B. Polyolefine, Polyacrylate, Polyacrylnitril u. dgl. anzusehen, sondern auch die durch Polykondensation herstellbaren, wie z. B. Polyester oder Polyamide usw.As polymers in the context of this invention are not only the high molecular weight compounds obtained by polymerization, such as As polyolefins, polyacrylates, polyacrylonitrile u. like. but also the polycondensation producible, such as As polyester or polyamides, etc.

Die Polymerisate und Polykondensate, die in dem erfindungsgemäß einzusetzenden Werkstoff überwiegend enthalten sind, haben in der Regel intrinsische Viskositäten von 0,45 bis 1,2, vorzugsweise 0,6 bis 0,9 dl/g, gemessen in Dichloressigsäure bei 25°C.The polymers and polycondensates which are used in the process according to the invention material to be used are predominantly included in the Usually intrinsic viscosities from 0.45 to 1.2, preferably 0.6 to 0.9 dl / g, measured in dichloroacetic acid at 25 ° C.

Das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat des erfindungsgemäß einzusetzenden Werkstoffs ist schmelzspinnbar oder lösungsspinnbar.The thread-forming polymer or polycondensate of The material to be used according to the invention is melt-spinnable or solution spinnable.

Aus Lösungen durch Naß- oder Trockenspinnverfahren verspinnbare Polymere gestatten den Einsatz von thermisch weniger stabilen Ladungssteuermitteln.From solutions by wet or dry spinning process spinnable Polymers allow the use of thermally less stable Charge control agents.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe der Polyolefine, der halogenierten Polyolefine, der Polyacrylate, Polyacrylnitril, Polystyrol und Fluorpolymeren. An embodiment of the invention is characterized that the material predominantly a thread-forming polymer Contains from the group of polyolefins, halogenated Polyolefins, polyacrylates, polyacrylonitrile, polystyrene and Fluoropolymers.  

Vorzugsweise enthält ein solcher Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat aus der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polytetrafluorethylen und perfluoriertes Ethylen/Propylen-Copolymer, insbesondere aus der Gruppe Polyethylen und Polypropylen.Preferably, such a material contains predominantly one filament-forming polymer from the group polyethylene, Polypropylene, polyacrylonitrile, polytetrafluoroethylene and perfluorinated ethylene / propylene copolymer, in particular from Group polyethylene and polypropylene.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat enthält aus der Gruppe der Polyester, insbesondere Polyalkylenterephthalat, wie z. B. Polyethylenterephthalat, Polycarbonate, aliphatische oder aromatische Polyamide, Polyimide, Polyetherketone (z. B. PEK und PEEK), Polyarylensulfide insbesondere Polyphenylensulfid, Polyacetale und Zelluloseester, insbesondere Zellulose-2 1/2- und tri-azetat.Another embodiment of the invention is characterized characterized in that the material predominantly a thread-forming Polycondensate contains from the group of polyesters, in particular Polyalkylene terephthalate, such as. For example, polyethylene terephthalate, Polycarbonates, aliphatic or aromatic polyamides, Polyimides, polyether ketones (eg PEK and PEEK), polyarylene sulfides in particular polyphenylene sulfide, polyacetals and cellulose esters, especially cellulose 2 1/2 and tri-acetate.

Erfindungsgemäße Elektretfasern aus aromatischen Polyamiden, Polyetherketonen (z. B. PEK und PEEK), und Polyarylensulfiden insbesondere Polyphenylensulfiden, erfüllen insbesondere Forderungen nach erhöhter chemischer und/oder thermischer Beständigkeit.Electret fibers of aromatic polyamides according to the invention, Polyether ketones (eg, PEK and PEEK), and polyarylene sulfides in particular polyphenylene sulfides meet in particular Demands for increased chemical and / or thermal Resistance.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat aus der Gruppe der Polyester, Polyetherketone und Polyphenylensulfid, insbesondere Polyalkylenterephthalat enthält. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend Polypropylen enthält.Another preferred embodiment of the invention is characterized characterized in that the material predominantly a thread-forming Polycondensate from the group of polyesters, polyether ketones and Contains polyphenylene sulfide, in particular polyalkylene terephthalate. Another preferred embodiment of the invention is characterized in that the material predominantly Contains polypropylene.

Erfindungsgemäße Polypropylen- und Polyester-Elektretfäden können unter dem Gesichtspunkt der Sortenreinheit (leichte Recyclisierbarkeit) mit besonderem Vorteil im Kraftfahrzeugbau eingesetzt werden.Polypropylene and polyester electret threads according to the invention may, from the point of view of varietal purity (slight Recyclability) with particular advantage in the automotive industry be used.

Der Werkstoff der erfindungsgemäßen Elektretfasern enthält ein Ladungssteuermittel, wie es in Tonern für elektrophotographische Prozesse enthalten ist.The material of the electret fibers according to the invention contains a Charge control agents, as in toners for electrophotographic Processes is included.

Ladungssteuermittel für elektrophotographische Prozesse sind in großer Zahl aus der Patentliteratur bekannt.Charge control agents for electrophotographic processes are in  large number known from the patent literature.

Demgemäß enthält der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen:
Triphenylmethane; Ammonium- und Immoniumverbindungen; fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen; biskationische Säureamide; polymere Ammoniumverbindungen; Diallylammoniumverbindungen; Arylsulfide-Derivate; Phenolderivate; Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen; Calix(n)arene; Metallkomplexverbindungen; Benzimidazolone; oder Azine, Thiazine oder Oxazine, die im Colour Index als Pigments, Solvent Dyes, Basic Dyes oder Acid Dyes aufgeführt sind.
Accordingly, the material contains as charge control agent one or more compounds from the following classes:
triphenylmethane; Ammonium and immonium compounds; fluorinated ammonium and immonium compounds; biscationic acid amides; polymeric ammonium compounds; diallylammonium compounds; Aryl sulfides derivatives; Phenol derivatives; Phosphonium compounds and fluorinated phosphonium compounds; Calix (n) arenes; Metal complex compounds; benzoimidazolones; or azines, thiazines or oxazines, which are listed in the Color Index as Pigments, Solvent Dyes, Basic Dyes or Acid Dyes.

Ladungssteuermittel, die einzeln oder in Kombination miteinander in den erfindungsgemäßen Elektretfasern enthalten sind und den Fasern sehr gute Elektreteigenschaften vermitteln sind:Charge control agents used individually or in combination with each other are contained in the electret fibers according to the invention and the Fibers convey very good electret properties:

  • 1. Triarylmethan-Derivate wie beispielweise:
    Colour Index Pigment Blue 1, 1 : 2, 2, 3, 8, 9, 9 : 1, 10, 10 : 1, 11, 12, 14, 18, 19, 24, 53, 56, 57, 58, 59, 61, 62, 67 oder beispielsweise Colour Index Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 6, 23, 43, 54, 66, 71, 72, 81, 124, 125, sowie die im Colour Index unter Acid Blue und Basic Dye aufgeführten Triarylmethan-Verbindungen, sofern sie hinsichtlich ihrer Temperaturstabilität und Verarbeitbarkeit geeignet sind, wie beispielsweise Colour Index Basic Blue 1, 2, 5, 7, 8, 11, 15, 18, 20, 23, 26, 36, 55, 56, 77, 81, 83, 88, 89, Colour Index Basic Green 1, 3, 4, 9, 10, wobei sich wiederum ganz besonders eignen Colour Index Solvent Blue 125, 66 und 124.
    1. Triarylmethane derivatives such as, for example:
    Color Index Pigment Blue 1, 1: 2, 2, 3, 8, 9, 9: 1, 10, 10: 1, 11, 12, 14, 18, 19, 24, 53, 56, 57, 58, 59, 61, 62, 67 or, for example, Color Index Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 6, 23, 43, 54, 66, 71, 72, 81, 124, 125 and those in the Color Index under Acid Blue and Basic Dye listed triarylmethane compounds, provided that they are suitable in terms of their temperature stability and processability, such as Color Index Basic Blue 1, 2, 5, 7, 8, 11, 15, 18, 20, 23, 26, 36, 55, 56, 77th , 81, 83, 88, 89, Color Index Basic Green 1, 3, 4, 9, 10, which in turn are particularly suitable for Color Index Solvent Blue 125, 66 and 124.
  • Besonders gut geeignet ist Colour Index Solvent Blue 124 in Form seines hochkristallinen Sulfats oder des Trichlor-triphenylmeth­ tetrachloraluminats.Particularly suitable is Color Index Solvent Blue 124 in the form its highly crystalline sulfate or trichloro-triphenylmeth tetrachloraluminats.
  • Weitere Beispiele für zur Herstellung erfindungsgemäßer Elektretfasern gut geeignete Ladungssteuermittel der Triphenylmethan-Reihe sind die in der DE-PS 19 19 724 und der DE- PS 16 44 619 beschriebenen Verbindungen. Further examples for the preparation according to the invention Electret fibers are well suited charge control agents of Triphenylmethane series are the in DE-PS 19 19 724 and DE PS 16 44 619 described compounds.  
  • Weiterhin Triphenylmethane wie beschrieben in US-A-5 051 585, insbesondere solche der Formel 1 worin
    R¹ und R³ gleich oder verschieden sind und -NH₂, eine Mono- und Dialkylaminogruppe deren Alkylgruppen 1-4, vorzugsweise 1 oder 2, C-Atome haben, eine Mono- oder Di-omega­ hydroxyalkylaminogruppe deren Alkylgruppen 2-4, vorzugsweise 2 C-Atome haben, eine ggf. N-Alkylsubstituierte Phenyl- oder Phenalkylaminogruppe deren Alkyl 1-4, vorzugsweise 1 oder 2 C- Atome hat, deren Phenalkylgruppe in der aliphatischen Brücke 1 bis 4, vorzugsweise 1 oder 2 C-Atome hat und deren Phenylkern einen oder zwei der folgenden Substituenten: Alkyl mit 1 oder 2 C-Atomen, Alkoxy mit 1 oder 2 C-Atomen und die Sulfonsäuregruppe tragen kann, bedeuten,
    R² Wasserstoff ist oder eine der für R¹ und R³ genannten Bedeutungen hat,
    R⁴ Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Chlor, oder eine Sulfonsäuregruppe bedeutet oder mit R⁵ zusammen einen ankondensierten Phenylring bildet,
    R⁵ mit R⁴ zusammen einen ankondensierten Phenylring bildet,
    R⁶, R⁷, R⁹ und R¹⁰ jeweils Wasserstoff oder einen Alkylrest mit 1 oder 2 C-Atomen, vorzugsweise Methyl bedeuten und
    R⁸ Wasserstoff oder Halogen, vorzugsweise Chlor, ist und
    X- für ein Äquivalent eines Anions steht, insbesondere für ein Chlorid-, Sulfat-, Molybdat-, Phosphormolybdat- und Borat-Anion. Besonders bevorzugt ist ein Ladungssteuermittel der Formel 1 worin R¹ und R³ Phenylaminogruppen R² eine m-Methyl­ phenylaminogruppe und die Reste R⁴ bis R10 alle Wasserstoff sind.
    Furthermore, triphenylmethanes as described in US-A-5 051 585, in particular those of the formula 1 wherein
    R¹ and R³ are the same or different and -NH₂, a mono- and dialkylamino group whose alkyl groups have 1-4, preferably 1 or 2, C atoms, a mono- or di-omega hydroxyalkylamino group whose alkyl groups have 2-4, preferably 2C- Have atoms, an optionally N-alkyl-substituted phenyl or phenalkylamino whose alkyl has 1-4, preferably 1 or 2 C atoms whose phenalkyl group in the aliphatic bridge has 1 to 4, preferably 1 or 2 C atoms and their phenyl nucleus one or two of the following substituents: alkyl having 1 or 2 C atoms, alkoxy having 1 or 2 C atoms and can carry the sulfonic acid group, mean
    R² is hydrogen or has one of the meanings given for R¹ and R³,
    R⁴ is hydrogen, halogen, preferably chlorine, or a sulfonic acid group or together with R⁵ forms a fused phenyl ring,
    R⁵ together with R⁴ forms a fused-on phenyl ring,
    R⁶, R⁷, R⁹ and R¹⁰ are each hydrogen or an alkyl radical having 1 or 2 C atoms, preferably methyl, and
    R⁸ is hydrogen or halogen, preferably chlorine, and
    X - represents one equivalent of an anion, in particular a chloride, sulfate, molybdate, phosphomolybdate and borate anion. Particularly preferred is a charge control agent of formula 1 wherein R¹ and R³ phenylamino groups R² is an m-methylphenylamino group and the radicals R⁴ to R10 are all hydrogen.
  • 2. Ammonium- und Immoniumverbindungen wie beschrieben in US-A-5 015 676.Second Ammonium and immonium compounds as described in US-A-5,015 676th
  • 3. fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen wie beschrieben in US-A-5 069 994, insbesondere solche der Formel 3 worin
    R¹ perfluoriertes Alkyl mit 5-11 C-Atomen,
    R², R³ und R⁴ gleich oder verschieden sind und Alkyl mit 1 - 5, vorzugsweise 1-2 C-Atomen bedeuten,
    X- ein Äquivalent eines Anions, vorzugsweise eine Tetrafluoborat- oder Tetra-Phenylborat-Anions ist.
    3. fluorinated ammonium and immonium compounds as described in US Pat. No. 5,069,994, especially those of the formula 3 wherein
    R¹ perfluorinated alkyl having 5-11 C atoms,
    R², R³ and R⁴ are the same or different and are alkyl having 1 to 5, preferably 1 to 2 C atoms,
    X - is one equivalent of an anion, preferably a tetrafluoroborate or tetra-phenylborate anion.
  • Vorzugsweise bedeutet
    R¹ perfluoriertes Alkyl mit 5-11 C-Atomen,
    R² und R³ Ethyl und
    R⁴ Methyl
    Preferably means
    R¹ perfluorinated alkyl having 5-11 C atoms,
    R² and R³ are ethyl and
    R⁴ methyl
  • 4. Biskationische Säureamide wie beschrieben in PCT-A-91/10172, insbesondere solche der Formel 4 worin
    R¹, R² und R³ gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-5 C- Atomen, vorzugsweise Methyl sind,
    n für eine ganze Zahl von 2 bis 5 steht,
    und X- für ein Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für ein Tetraphenylborat-Anion.
    4. Bis-cationic acid amides as described in PCT-A-91/10172, especially those of the formula 4 wherein
    R¹, R² and R³ are identical or different alkyl radicals having 1-5 C atoms, preferably methyl,
    n is an integer from 2 to 5,
    and X - represents one equivalent of an anion, preferably a tetraphenylborate anion.
  • 5. Diallylammoniumverbindungen wie beschrieben in DE-A-41 42 541, insbesondere solche der Formel 5 worin
    R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-5, vorzugsweise 1 oder 2, C-Atomen, bedeuten, insbesondere aber für Methylgruppen stehen und X- für ein Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für ein Tetraphenylborat-Anion steht, sowie die aus diesen erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6 (wie beschrieben in DE-A-40 29 652 oder der DE-A-41 03 610), worin n einen Wert hat, der Molekulargewichten von 5000 bis 500 000 entspricht. Besonders bevorzugt sind jedoch Verbindungen der Formel 6 mit Molekulargewichten von 40 000 bis 400 000.
    5. Diallylammonium compounds as described in DE-A-41 42 541, in particular those of the formula 5 wherein
    R¹ and R² denote identical or different alkyl groups having 1-5, preferably 1 or 2, C atoms, but in particular stand for methyl groups and X - represents one equivalent of an anion, preferably represents a tetraphenylborate anion, as well as those from these obtainable polymeric ammonium compounds of formula 6 (as described in DE-A-40 29 652 or DE-A-41 03 610), wherein n has a value corresponding to molecular weights of 5,000 to 500,000. However, particular preference is given to compounds of the formula 6 having molecular weights of 40,000 to 400,000.
  • 6. Arylsulfide-Derivate wie beschrieben in DE-A-40 31 705, insbesondere solche der Formel 7 worin
    R¹, R², R³ und R⁴ gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-5, vorzugsweise 2 oder 3, C-Atomen, bedeuten und
    R⁵ einer der zweiwertigen Reste -S-, -S-S-, -SO- oder -SO₂- ist.
    Beispielsweise sind R¹ bis R⁴ Propylgruppen und R⁵ die Gruppe -S- S-.
    6. Arylsulfide derivatives as described in DE-A-40 31 705, in particular those of the formula 7 wherein
    R¹, R², R³ and R⁴ denote identical or different alkyl groups having 1-5, preferably 2 or 3, C atoms, and
    R⁵ is one of the divalent radicals -S-, -SS-, -SO- or -SO₂-.
    For example, R¹ to R⁴ are propyl groups and R⁵ is the group -S- S-.
  • 7. Phenolderivate wie beschrieben in EP-A-0 258 651, insbesondere solche der Formel 8 worin
    R¹ und R³ Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 C-Atomen und R² und R⁴ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 3, vorzugsweise Methyl bedeuten.
    7. phenol derivatives as described in EP-A-0 258 651, in particular those of the formula 8 wherein
    R¹ and R³ are alkyl or alkenyl groups having 1 to 5, preferably 1 to 3, C atoms and R² and R⁴ are hydrogen or alkyl having 1 to 3, preferably methyl.
  • Als Beispiel seien genannt die Verbindungen in denen R¹ bis R⁴ Methylgruppen sind oder in denen R² und R⁴ Wasserstoff sind und R¹ und R³ für die Gruppe -CH₂-CH=CH₂ stehen.As an example may be mentioned the compounds in which R¹ to R⁴ Methyl groups or in which R² and R⁴ are hydrogen and R¹ and R³ stand for the group -CH₂-CH = CH₂.
  • 8. Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen wie beschrieben in US-A-5 021 473 und in US-A-5 147 748, insbesondere solche der Formeln 9 worin
    R¹, R², R³ und R⁴ gleiche oder verschiedene Alkylgruppen mit 1-8, vorzugsweise 3 bis 6, C-Atomen, bedeuten und X- für ein Äquivalent eines Anions steht, vorzugsweise für ein Halogenid- Anion
    und 10; worin
    R¹ ein hochfluorierter Alkylrest mit 5-15, vorzugsweise 6-10, C- Atomen,
    R², R³ und R⁴ Alkyl mit 3-10 C-Atomen oder Phenyl und
    X- für ein Äquivalent eines Anions steht.
    8. Phosphonium compounds and fluorinated phosphonium compounds as described in US Pat. No. 5,021,473 and in US Pat. No. 5,147,748, in particular those of the formula 9 wherein
    R¹, R², R³ and R⁴ denote identical or different alkyl groups having 1-8, preferably 3 to 6, C atoms, and X - represents one equivalent of an anion, preferably a halide anion
    and 10; wherein
    R¹ is a highly fluorinated alkyl radical having 5-15, preferably 6-10, C atoms,
    R², R³ and R⁴ are alkyl having 3-10 C atoms or phenyl and
    X - stands for one equivalent of an anion.
  • Als Beispiel für eine Verbindung der Formel 9 sei genannt Tetrabutyl-phosphonium-bromid, als Beispiele für Verbindungen der Formel 10 seien genannt die Verbindungen mit R¹ = C₈F₁₇-CH₂-CH₂-, R²=R³=R⁴= Phenyl und X- = PF₆- oder das Tetraphenylborat-Anion.As an example of a compound of formula 9 is called tetrabutyl phosphonium bromide, as examples of compounds of formula 10 may be mentioned the compounds with R¹ = C₈F₁₇-CH₂-CH₂-, R² = R³ = R⁴ = phenyl and X - = PF₆- or the tetraphenylborate anion.
  • 9. Calix(n)arene wie beschrieben in EP-A-0 385 580 und wie beschrieben in EP-A-0 516 434, insbesondere solche der Formel 11 worin
    R für Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Chlor, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-12 C-Atomen, Aralkyl, z. B. Benzyl oder Phenethyl, -NO₂, -NH₂, -NHR¹ oder HR¹R² steht, wobei R¹ Alkyl mit 1-8 C-Atomen, ggf. substituiertes Phenyl oder -Si(CH₃)₃ bedeuten.
    9. Calix (n) arene as described in EP-A-0 385 580 and as described in EP-A-0 516 434, in particular those of the formula II wherein
    R is hydrogen, halogen, preferably chlorine, straight-chain or branched alkyl having 1-12 C atoms, aralkyl, z. B. benzyl or phenethyl, -NO₂, -NH₂, -NHR¹ or HR¹R², where R¹ is alkyl having 1-8 C-atoms, optionally substituted phenyl or -Si (CH₃) ₃.
  • 10. Metallkomplexverbindungen, wie Chrom-, Kobalt-, Eisen-, Zink- oder Aluminium-Azokomplexe oder Chrom-, Kobalt-, Eisen-, Zink- oder Aluminium-Salicylsäurekomplexe der Formeln 12, 13 und 14 worin
    M ein 2- oder 3-wertiges Metallatom, vorzugsweise Chrom, Kobalt, Eisen, Zink oder Aluminium bedeutet,
    Y und Z für zweibindige aromatische Ringe, vorzugsweise der Formeln stehen, m eine der Zahlen 1 oder 2 ist und K⁺ ein Äquivalent eines Kations ist, worin
    M ein 2- oder 3-wertiges Metallatom, vorzugsweise Chrom, Kobalt, Eisen,
    R¹ Wasserstoff, Halogen, vorzugsweise Cl, Nitro oder Amidosulfonyl
    R² Wasserstoff oder Nitro,
    R³ Wasserstoff, die Sulfonsäuregruppe, -CO-NH-R⁴ ist, wobei R⁴= Phenyl, Alkyl mit 1-5 C-Atomen, das ggf. durch eine Mono-, Di- oder Trialkylaminogruppe substituiert sein kann und
    Z ein Gegenions ist, das die Neutralität des Komplexes herstellt, vorzugsweise ein Proton, ein Alkali- oder ein Ammonium-Ion, worin
    M ein zweiwertiges Metall-Zentralatom, vorzugsweise ein Zinkatom,
    R¹ und R² gleiche oder verschiedene, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1-8, vorzugsweise 3-6 C-Atomen, beispielsweise tert. Butyl, bedeuten.
    10. Metal complex compounds, such as chromium, cobalt, iron, zinc or aluminum azo complexes or chromium, cobalt, iron, zinc or aluminum salicylic acid complexes of the formulas 12, 13 and 14 wherein
    M is a 2- or 3-valent metal atom, preferably chromium, cobalt, iron, zinc or aluminum,
    Y and Z are divalent aromatic rings, preferably the formulas m is one of the numbers 1 or 2 and K⁺ is one equivalent of a cation, wherein
    M is a 2- or 3-valent metal atom, preferably chromium, cobalt, iron,
    R¹ is hydrogen, halogen, preferably Cl, nitro or amidosulfonyl
    R² is hydrogen or nitro,
    R³ is hydrogen, the sulfonic acid group, -CO-NH-R⁴, where R⁴ = phenyl, alkyl having 1-5 C atoms, which may be substituted by a mono-, di- or trialkylamino group if necessary, and
    Z is a counterion which establishes the neutrality of the complex, preferably a proton, an alkali or an ammonium ion, wherein
    M is a divalent metal central atom, preferably a zinc atom,
    R¹ and R² are identical or different, straight-chain or branched alkyl groups having 1-8, preferably 3-6 C atoms, for example tert. Butyl, mean.
  • Derartige Verbindungen sind beschrieben in EP-A-0 162 632, US-A-4 908 225, EP-A-0 393 479, EP-A-0 360 617, EP-A-0 291 930, EP-A-0 280 272, EP-A-0 255 925, EP-A-0 251 326, EP-A-0 180 655, EP-A-0 141 377, US-A-4 939 061, US-A-4 623 606, US-A-4 590 141 und/oder charakterisiert durch die CAS-Nummern 31714-55-3, 104815-18-1, 84179-68-8, 110941-75-8, 32517-36-5, 38833-00-00, 95692-86-7, 85414-43-3, 136709-14-3, 135534-82-6, 135534-81-5, 127800-82-2, 114803-10-0, 114803-08-6.Such compounds are described in EP-A-0 162 632, US-A-4 908,225, EP-A-0 393 479, EP-A-0 360 617, EP-A-0 291 930, EP-A-0 280,272, EP-A-0 255 925, EP-A-0 251 326, EP-A-0 180 655, EP-A-0 No. 141,377, US Pat. No. 4,939,061, US Pat. No. 4,623,606, US Pat. No. 4,590,141 and / or US Pat characterized by the CAS numbers 31714-55-3, 104815-18-1, 84179-68-8, 110941-75-8, 32517-36-5, 38833-00-00, 95692-86-7, 85414-43-3, 136709-14-3, 135534-82-6, 135534-81-5, 127800-82-2, 114803-10-0, 114803-08-6.
  • Beispiele für besonders bevorzugte Metallkomplexverbindungen der obigen Formel 13 sind in der folgenden Tabelle angegeben.

    Tabelle

    Examples of particularly preferred metal complex compounds of formula 13 above are given in the following table.

    table

  • 11. Benzimidazolone wie beschrieben in EP-A-0 347 695, insbesondere solche der Formel 15 worin
    R¹ Alkyl mit 1-5 C-Atomen und R² Alkyl mit 1-12 C-Atomen
    und X- ein Äquivalent eines Anions, insbesondere ein Chlorid- oder Tetrafluoborat-Anion ist.
    11. Benzimidazolones as described in EP-A-0 347 695, in particular those of the formula 15 wherein
    R¹ is alkyl having 1-5 C atoms and R² is alkyl having 1-12 C atoms
    and X - is one equivalent of an anion, especially a chloride or tetrafluoroborate anion.
  • Als Beispiel sei genannt die Verbindung mit R¹ = CH₃ und R² = C₁₁H₂₃
    oder Azine der folgenden Colour Index-Nummern: C.I. Solvent Black 5, 5 : 1, 5 : 2, 7, 31 und 50; C.I. Pigment Black 1, C.I. Basic Red 2 und C.I. Basic Black 1 und 2.
    As an example may be mentioned the compound with R¹ = CH₃ and R² = C₁₁H₂₃
    or Azines of the following Color Index numbers: CI Solvent Black 5, 5: 1, 5: 2, 7, 31 and 50; CI Pigment Black 1, CI Basic Red 2 and CI Basic Black 1 and 2.

Vorzugsweise enthält der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder mehrere verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen:
Triphenylmethane der Formel 1; Diallylammoniumverbindungen der Formel 5 und die daraus erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate der Formel 7; Metallkomplexverbindungen der Formeln 12 und 13.
The material preferably contains as charge control agent one or more different compounds from the following classes:
Triphenylmethanes of the formula 1; Diallylammonium compounds of the formula 5 and the polymeric ammonium compounds of the formula 6 obtainable therefrom; Aryl sulfide derivatives of the formula 7; Metal complex compounds of the formulas 12 and 13.

Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Elektretfasern, deren Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 1 enthält, worin R¹ und R³ Phenylamino und R² 3-Methyl-phenylamino und X- ein Sulfatäquivalent ist. Diese Verbindung, bekannt als C.I. Solvent Blue 124, entspricht der folgenden Formel 16:Particular preference is given to electret fibers according to the invention whose material contains as charge control agent a compound of the formula 1 in which R¹ and R³ are phenylamino and R² is 3-methylphenylamino and X - is a sulfate equivalent. This compound, known as CI Solvent Blue 124, corresponds to the following Formula 16:

Besonders bevorzugt sind auch erfindungsgemäße Elektretfasern, deren Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 5 oder 6 enthält, worin R¹ und R² Methyl und X- ein Tetraphenylborat-Anion ist.Particular preference is also given to electret fibers according to the invention whose material contains as charge control agent a compound of formula 5 or 6, wherein R¹ and R² is methyl and X - is a tetraphenylborate anion.

Weiterhin sind besonders bevorzugt erfindungsgemäße Elektretfasern deren Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 7, worin R¹, R², R³ und R⁴ Propyl und R⁵ eine Disulfid-Brücke ist, oder der Formel 13, worin R¹ Chlor, R² Wasserstoff und Z ein Proton ist, enthält.Furthermore, particular preference is given to the invention Electret fibers whose material as a charge control agent a A compound of formula 7 wherein R¹, R², R³ and R⁴ are propyl and R⁵ is a Disulfide bridge, or the formula 13, wherein R¹ is chlorine, R² Hydrogen and Z is a proton contains.

Die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Elektretfasern werden ermöglicht durch die Kombination der oben beschriebenen Werkstoffzusammensetzung mit den durch die bei der Formgebung angewendeten Bedingungen einzustellenden textiltechnischen Daten der Fasern. Es ist dabei überraschend, daß die Elektretfasern sich mit praktisch der gleichen Bandbreite textiltechnischer Eigenschaften herstellen lassen, wie die Fasern die aus dem entsprechenden Polymer ohne Ladungssteuermittel- Zusatz hergestellt wurden.The versatile applications of the invention Electret fibers are made possible by the combination of the above described material composition with the by in the Forming conditions applied to adjust textile technical data of the fibers. It is surprising that the electret fibers come with virtually the same bandwidth textile properties, like the fibers consisting of the corresponding polymer without charge control agent Addition were made.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern haben einen Titer im Bereich von 0,02 bis 20 dtex.The electret fibers according to the invention have a titer in the range from 0.02 to 20 dtex.

Für den Fall der "Split-Film-Fasern" kommt ein durchschnittlicher Titer von 0,02 bis 30 dtex in Betracht, mit geringen Anteilen gröberer und feinerer Fasern.In the case of "split-film fibers" comes an average Titers of 0.02 to 30 dtex, with small proportions coarser and finer fibers.

Fasern mit einem Titer von 0,02 bis 1 dtex, insbesondere von 0,02 bis 0,5 dtex vorzugsweise durch die "splitting" Technik (nicht zu verwechseln mit der Split-Film-Technik) hergestellt. Dabei werden Bikomponentenfasern, die aus Elektretwerkstoff und einem in einem Lösungsmittel löslichen Werkstoff mit "Island in the Sea" - Querschnitte hergestellt werden und wobei der Elektretwerkstoff die Inseln bildet, mit dem betreffenden Lösungsmittel behandelt. Dabei lösen sich die löslichen Anteile der Bikomponentenfaser auf und es werden die außerordentlich feinen Inselfasern erhalten.Fibers with a titer of 0.02 to 1 dtex, in particular of 0.02 to 0.5 dtex preferably by the "splitting" technique (not confused with the split-film technique). there are bicomponent fibers that are made of electrolytic material and a in a solvent-soluble material with "Iceland in the Sea "- cross sections are produced and where the Electrolyte forms the islands, with the relevant Solvent treated. This dissolves the soluble components bicomponent fiber and it will be extraordinary preserved fine island fibers.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Reißfestigkeit der Fasern 20 bis 80, vorzugsweise 30 bis 65 cN/tex,
die Reißdehnung 10 bis 200%, vorzugsweise 10 bis 60%, insbesondere 20 bis 50%,
der Hitzeschrumpf, gemessen bei 200°C trocken (S₂₀₀) 0 bis 50%, vorzugsweise < 10%
beträgt.
The electret fibers according to the invention are further characterized in that the tensile strength of the fibers is 20 to 80, preferably 30 to 65 cN / tex,
the elongation at break 10 to 200%, preferably 10 to 60%, in particular 20 to 50%,
the heat shrinkage, measured at 200 ° C dry (S₂₀₀) 0 to 50%, preferably <10%
is.

Die textiltechnischen Daten Reißfestigkeit, Dehnung und Hitzeschrumpf werden in üblicher Weise bei der Herstellung durch Einstellung der Spinngeschwindigkeit, der Verstreckung und der Fixierbedingungen bedarfsgerecht gesteuert.
Reißfestigkeiten von 20-30 cN/tex werden für Spezialanwendungen interessant, wo es darauf ankommt, daß die Fasern bei bestimmten Belastungen reißen können. Der übliche textile Anwendungsbereich erfordert Festigkeiten von ca. 30-60 cN/tex. Technische Fasermaterialien dagegen müssen hohe Festigkeiten im Bereich bis etwa 80 cN/tex aufweisen.
Auch die Dehnung wird anwendungsspezifisch eingestellt. Für technische, hochfeste Garne werden geringe Dehnungen von etwa 10- 15% gefordert, normale textile Anwendungen sind auf Fasermaterialien mit einer Dehnung von ca. 20-40% eingestellt, für spezielle Anwendungen, z. B. zur Herstellung dreidimensional verformbarer textiler Flächengebilde, sind Garne mit möglichst hoher Dehnbarkeit, beispielsweise bis zu 200%, erwünscht.
Der Schrumpf der Fasermaterialien wird für übliche textile Anwendungen auf Werte unter 10% eingestellt, für die Herstellung von Stapelfaservliesen z. B. auf < 5%. Es können jedoch auch ausgesprochene Hochschrumpf-Fasern für spezielle Anwendungen, z. B. zur Verdichtung oder Kräuseln von textilen Flächengebilden von Interesse sein.
Tear strength, elongation and heat shrinkage are controlled in a customary manner during production by adjusting the spinning speed, the stretching and the fixing conditions as required.
Tensile strengths of 20-30 cN / tex are interesting for special applications, where it is important that the fibers can break under certain loads. The usual textile application range requires strengths of about 30-60 cN / tex. On the other hand, technical fiber materials must have high strengths in the range up to about 80 cN / tex.
Elongation is also set according to the application. For technical, high-strength yarns low strains of about 10-15% are required, normal textile applications are adjusted to fiber materials with an elongation of about 20-40%, for special applications, eg. As for the production of three-dimensionally deformable textile fabrics, yarns with the highest possible extensibility, for example up to 200%, are desirable.
The shrinkage of the fiber materials is set for conventional textile applications to values below 10%, for the production of staple fiber webs z. B. to <5%. However, it can also pronounced high shrinkage fibers for special applications, eg. B. for densification or crimping of fabrics may be of interest.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern können einen Präparationsauftrag von 0 bis 0,3 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,15 Gew.% aufweisen. Eine bevorzugte Ausführungsform präparierter erfindungsgemäßer Elektretfasern besteht darin, daß sie eine hydrophobe Präparation aufweisen, insbesondere eine solche, die als hydrophobierendes Agenz Wachs oder ein Fluorpolymer wie z. B. Polytetrafluorethylen, enthält.The electret fibers according to the invention can have a Preparation application from 0 to 0.3 wt .-%, preferably 0 to 0.15 % By weight. A preferred embodiment prepared Electret fibers according to the invention is that they have a have hydrophobic preparation, in particular one that as hydrophobizing agent wax or a fluoropolymer such. B.  Polytetrafluoroethylene, contains.

Wie oben bereits angedeutet können die erfindungsgemäßen Elektretfasern in verschiedenen Formen als lineare oder flächenförmige Gebilde vorliegen. Insbesondere können sie in Form von Multifilamentgarnen, Kabel und Vliesen vorliegen.As already indicated above, the inventive Electret fibers in various forms as linear or planar formations exist. In particular, they can be in shape multifilament yarns, cables and nonwovens.

Die erfindungsgemäßen Multifilamentgarne haben je nach geplantem Einsatz in der Regel Titer von 20 bis 500 dtex und 10 bis 200 Kapillaren und weisen im wesentlichen die oben angegebenen textiltechnischen Werte der erfindungsgemäßen Elektretfasern auf. Selbstverständlich können die Garne auch als Mischgarne mit anderen synthetischen aber auch natürlichen Fasern vorliegen, wobei sich die Nicht-Elektretfasern nicht nur bezüglich ihrer elektrischen Eigenschaften, sondern auch bezüglich ihrer üblichen textiltechnischen Eigenschaften, wie Reißfestigkeit, Reißdehnung, Schrumpfverhalten usw. von der erfindungsgemäßen Elektretfaser unterscheiden können.The multifilament yarns according to the invention have as planned Use usually titres of 20 to 500 dtex and 10 to 200 Capillaries and have substantially the above textile technical values of the electret fibers according to the invention. Of course, the yarns can also be used as blended yarns other synthetic as well as natural fibers wherein the non-electret fibers are not only with respect to their electrical properties, but also in terms of their usual textile properties, such as tear strength, elongation at break, Shrinkage behavior, etc. of the electret fiber according to the invention can distinguish.

Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Spezialeffekte, wie z. B. Hochbauscheffekte, Schlingengarn-Effekte, Kern-Mantel- Strukturen u. dgl. erzeugt werden sollen, oder wenn die Garne Schmelzfasern enthalten sollen, damit sie sich bei einer Erhitzung versteifen.This is especially important when special effects, such as B. high bulk effects, loop yarn effects, core-shell Structures u. Like. Should be produced, or if the yarns Melt fibers should contain so that they are in a Stiffen the heating.

Kabel sind Multifilamentstränge mit einigen Tausend bis einigen Millionen Einzelkapillaren, wobei die Auswahl innerhalb dieses Bereichs im Hinblick auf die geplante Endanwendung erfolgt.Cables are multifilament strands with a few thousand to some Million individual capillaries, with the selection within this Scope with regard to the planned end use.

In Form von Kabeln können die erfindungsgemäßen Elektretfasern den weiteren Be- und Verarbeitungsstufen, z. B. der Kräuselung, der Verstreckung, der Fixierung, der Ausrüstung der Färbung usw. zugeführt werden.In the form of cables, the electret fibers according to the invention the further processing and processing levels, eg. B. the crimping, the Drawing, fixation, dyeing equipment, etc. be supplied.

Auch können die erfindungsgemäßen Elektretfasern in Form von Kabeln leicht gelagert werden.Also, the electret fibers according to the invention in the form of Cables are easily stored.

Die Vliese aus den erfindungsgemäßen Elektretfasern stellen eine besonders wertvolle Form dieser Fasern dar. Sie werden im einzelnen weiter unten beschrieben. Ihr Hauptanwendungsgebiet liegt in der Herstellung von Feinstaubfiltern.The nonwovens of the electret fibers according to the invention provide a particularly valuable form of these fibers  single described below. Your main application area lies in the production of fine dust filters.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern können selbstverständlich auch in Kombination mit einem Nichtelektret-Material als Zweikomponentenfasern vorliegen.The electret fibers according to the invention can of course also in combination with a non-electret material as Two-component fibers are present.

Dabei können sie beispielsweise als Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit einem Kern aus Elektretwerkstoff der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung und einem Mantel aus niedriger schmelzendem Polymermaterial vorliegen.They can, for example, as a bicomponent fiber with Core / shell structure with a core of electret material of the Claim 1 specified composition and a coat lower melting polymer material.

Derartige Fasern können mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Endlos- oder Stapelfaservliesen, die durch Erwärmen gebondet werden können, eingesetzt werden.Such fibers can with particular advantage for the production of continuous or staple fiber webs bonded by heating be used.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern können auch als Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit einem Kern aus Normalfaser-Werkstoff, d. h. einem beliebigen spinnfähigen Polymermaterial, und einem Mantel aus Elektretwerkstoff der oben angegebenen Zusammensetzung vorliegen.The electret fibers according to the invention can also be used as Bicomponent fiber with core / sheath structure made up of a core Normal fiber material, d. H. any spinnable Polymer material, and a jacket of electrified material of the above present composition.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern können auch mit anderen Fasermaterialien, z. B. mit Effektgarnen oder Schmelzfasern gemeinsam zu Vliesstoffen verarbeitet werden oder zu Mischgarnen, z. B. Commingel-Garn versponnen oder verblasen werden.The electret fibers according to the invention can also be used with others Fiber materials, eg. B. with effect yarns or melt fibers be processed together into nonwovens or blended yarns, z. B. Commingel yarn spun or blown.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektretfasern durch Verspinnen eines fadenbildenden Werkstoffs aus der Schmelze oder aus einer Lösung in einem geeigneten Lösemittel, wobei in an sich bekannter Weise nach dem Naßspinn- oder dem Trockenspinnverfahren gearbeitet werden kann, erforderlichenfalls Abkühlung der ersponnenen Filamente, Abziehen mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 100 bis 8000 m/min, vorzugsweise von 1000 bis 5000 m/min und daran anschließenden weiteren, üblichen Verfahrensschritten, wie erforderlichenfalls Verstreckung und je nach dem vorgesehenen weiteren Einsatz Wirrablage, Zusammenfassung zu Garnen oder Kabeln, Texturierung, Fixierung, Schnitt zu Stapelfasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Werkstoff versponnen wird, der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.The present invention also relates to a method for Production of the electret fibers according to the invention by spinning a thread-forming material from the melt or from a Solution in a suitable solvent, wherein in per se known Way after the wet spinning or dry spinning process can be worked, if necessary cooling the spun filaments, peeling at a speed in the Range of about 100 to 8000 m / min, preferably from 1000 to 5000 m / min and subsequent further, usual Procedural steps, such as drafting and depending after the intended further use Wirrablage, Summary of yarns or cables, texturing, fixation,  Cut to staple fibers, which is characterized in that a Material is spun, the predominantly a thread-forming Polymer or polycondensate and 0.01 to 30% by weight (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5 wt .-%), based on the weight of the material, organic or contains organometallic charge control agent.

Alternativ betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektretfasern durch Spalten von spaltbaren multilobalen Fasern, die längs der Faserachse sich erstreckende Segmente aus dem Elektretwerkstoff enthalten oder durch Matrixauflösung eines "Island in the Sea"-Filaments dessen Inselbereiche aus dem Elektretwerkstoff bestehen, oder durch Spalten einer Folie aus dem Elektretwerkstoff, das ebenfalls dadurch gekennzeichnet ist, daß der Elektretwerkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.- %), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.Alternatively, the invention also relates to a method for Production of the electret fibers according to the invention by splitting of fissile multilobal fibers extending along the fiber axis containing extending segments of the electret material or by matrix resolution of an "Island in the Sea" filament of Island areas consist of the electrictive material, or by Splitting a foil from the electrified material, which also characterized in that the electret material predominantly a filament-forming polymer or polycondensate and 0.01 to 30 wt .-% (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5 wt. %), based on the weight of the material, organic or contains organometallic charge control agent.

Als weitere Alternativen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Elektretfasern kommen in Betracht das Faser-Blasverfahren, wie es in der Deutschen Patentanmeldung 19 64 060 beschrieben ist oder das "Flash"-Spinnen im elektrostatischen Feld, wie es in der US-Patentschrift 3 319 309 beschrieben ist, jeweils unter Einsatz des erfindungsgemäß einzusetzenden Elektret-Werkstoffs.As further alternatives for the production of the invention Electret fibers take into account the fiber blowing process, such as it is described in German Patent Application 19 64 060 or "flash" spinning in the electrostatic field, as in U.S. Patent 3,319,309, each of which is incorporated herein by reference Use of the electret material to be used according to the invention.

Beim Schmelzspinnen wird der Elektret-Werkstoff auf eine Temperatur von etwa 30-50°C über dem Schmelzpunkt des Polymers erwärmt und die Schmelze in üblicher Weise durch Spinndüsen extrudiert. Die Temperatur der Schmelze wird innerhalb des angegebenen Bereichs so gewählt, daß sich ein optimaler Fluß des Werkstoffs einstellt der bei nicht zu hohem Spinndruck die für die Orientierung der Filamente erforderlichen Scherkräfte aufzubauen gestattet.In melt spinning, the electret material on a Temperature of about 30-50 ° C above the melting point of the polymer heated and the melt in the usual way through spinnerets extruded. The temperature of the melt is within the specified range chosen so that an optimal flow of the Material sets the not too high spinning pressure for the orientation of the filaments required shear forces allowed to build.

Beispielsweise wird ein Werkstoff, der überwiegend aus Polypropylen besteht, bei etwa 260°C, ein Werkstoff auf Basis Polyester bei ca. 280-310°C versponnen.For example, a material that is predominantly made Polypropylene is, at about 260 ° C, a material based on  Polyester spun at about 280-310 ° C.

Wird das Polymer aus der Schmelze versponnen, so müssen die aus den Spinnöffnungen abgezogenen Filamente durch Abkühlung verfestigt werden. Die Abkühlung kann in jeder bekannten Weise ausgeführt werden und ermöglicht auch bei der Verarbeitung des Elektretwerkstoffs die gezielte Steuerung der Filamenteigenschaften. So ist z. B. eine Verzögerung der Abkühlung durch einen Rechauffeur möglich, wenn Fasern mit einer speziellen Schrumpf/Festigkeitscharakteristik hergestellt werden sollen oder es kann eine scharfe asymmetrische Anblasung erfolgen wenn selbstkräuselnde Fasern hergestellt werden sollen. Insbesondere für die Herstellung feiner Einzeltiter unter 1 dtex empfiehlt sich dagegen eine sog. Zentralanblasung, die eine besonders gleichmäßige und damit spannungsfreie Abkühlung der Filamente gewährleistet.If the polymer spun from the melt, so must the filaments withdrawn through the spinning openings by cooling be solidified. The cooling can be done in any known way be executed and also allows in the processing of Elektreterkstoffs the targeted control of Filament. So z. B. a delay of cooling possible by a Rechauffeur if fibers with a special Shrinkage / strength characteristic to be produced or it can be a sharp asymmetric blowing done when Self-crimping fibers are to be produced. Especially recommended for the production of fine single titers under 1 dtex In contrast, a so-called. Central blowing, the one particular uniform and thus tension-free cooling of the filaments guaranteed.

Das Erspinnen der erfindungsgemäßen Elektretfasern aus Lösungen des Werkstoffs in einem geeigneten Lösemittel erfolgt ebenfalls nach gut bekannten Verfahren. Dabei können prinzipiell die gleichen Bedingungen gewählt werden wie bei Normal-Polymeren. Die Verfestigung der aus der Spinndüse austretenden Lösung kann, beim Trockenspinnen, durch Verdampfen des Lösemittels oder, beim Naßspinnen, durch Ausfällung des Werkstoffs in Fadenform in einem Fällbad erfolgen.The spinning of the electret fibers according to the invention from solutions the material in a suitable solvent also takes place according to well-known methods. In principle, the same conditions as normal polymers. The Solidification of the emerging from the spinneret solution, during Dry spinning, by evaporation of the solvent or, in Wet spinning, by precipitation of the material in filament form in a Fällbad done.

Hierbei ergeben sich Vorteile insbesondere hinsichtlich der Werkstoffzusammensetzung. Es können dann nämlich auch solche Werkstoffe eingesetzt werden, die ein Ladungssteuermittel enthalten, welches bei der Schmelztemperatur des Polymermaterials nicht beständig ist.This results in advantages in particular in terms of Material composition. It can then also such Materials are used, which are a charge control agent contained, which at the melting temperature of the polymer material is not stable.

Bei den genannten Spinnverfahren können außer Spinndüsen mit runden Spinnöffnungen auch solche mit Profilöffnungen eingesetzt werden und es können durch an sich bekannte Spezialanordnungen oder -Gestaltungen der Öffnungen Mehrkomponentenfilamente in Seite an Seite-Anordnung oder vom Kern-Mantel-Typ ersponnen werden.In the spinning processes mentioned can except spinnerets with round spinning openings and those used with profile openings and it can by special arrangements known per se or - Designs of the openings Mehrkomponentenfilamente in Side by side arrangement or core-sheath type spun become.

Spinnabzugsgeschwindigkeiten herab bis zu 100 m/min werden hauptsächlich zur Herstellung von Titern oberhalb 4 dtex benutzt. Wirtschaftlich interessanter sind Spinnabzugsgeschwindigkeiten zwischen 1000 und 5000 m/min, wobei insbesondere sehr feine Titer bei den höchsten Geschwindigkeiten dieses Bereichs ersponnen werden.Deducting speeds down to 100 m / min  mainly used for the production of titers above 4 dtex. Economically more interesting spin spinning speeds between 1000 and 5000 m / min, in particular very fine titers spun at the highest speeds of this range become.

Die Herstellung des erfindungsgemäß zu verspinnenden Werkstoffs geschieht durch homogenes Einarbeiten der Ladungssteuermittel in das Polymermaterial aus dem der Werkstoff überwiegend besteht. Besonders vorteilhaft ist es dabei, das Ladungssteuermittel in Form eines Masterbatch einzusetzen.The production of the material to be spun according to the invention happens by homogeneous incorporation of the charge control agent in the polymer material from which the material predominantly consists. It is particularly advantageous, the charge control agent in Form of a masterbatch.

Die ersponnenen Filamente werden in der Regel einer Verstreckung unterworfen, deren Ausmaß einerseits von der Spinnorientierung der Filamente, andererseits von den gewünschten Festigkeits- und Dehnbarkeitseigenschaften bestimmt wird. Während Filamente die bei Spinngeschwindigkeiten unter 1000 m/min erhalten wurden einer kräftigen Verstreckung bedürfen, wenn sie zu textilen Garnen oder Flächengebilden verarbeitet werden sollen, nimmt das Ausmaß der erforderlichen Verstreckung mit steigender Spinngeschwindigkeit stetig ab, da diese Filamente schon eine relativ hohe Spinnorientierung aufweisen.The spun filaments are usually stretched the extent of which, on the one hand, depends on the spin orientation the filaments, on the other hand of the desired strength and Extensibility properties is determined. While filaments the were obtained at spinning speeds below 1000 m / min need vigorous stretching, if they are too textile yarns or Fabrics are to be processed, the extent of the required stretching with increasing spinning speed steadily, since these filaments already a relatively high Have spinning orientation.

Feinsttiter, die bei den höchsten Geschwindigkeiten dieses Bereichs ersponnen werden, stellen daher vollorientierte Filamente (so. FOY) dar und bedürfen keiner Nachverstreckung.Feinsttiter, at the highest speeds of this Sphere are spun, therefore, fully oriented Filaments (so. FOY) and require no Nachverstreckung.

Sollen hochfeste Filamente hergestellt werden, so ist eine Verstreckung bis auf eine Reißdehnung von ca. 10% und darunter üblich, für besonders dehnbare Filamente, z. B. zur Herstellung von tiefziehfähigen Flächengebilden, ist die Verstreckung nur gering und wird so bemessen, daß sich Reißdehnungen von bis zu 200% ergeben.If high-strength filaments are to be produced, then one is Drawing up to an elongation at break of about 10% and below usual, for particularly stretchy filaments, z. For manufacturing of thermoformable fabrics, the stretching is only low and is calculated so that elongation at break of up to 200% yield.

Die Filamente können der Verstreckung entweder in Form von Multifilamentgarnen oder in Form von Kabeln unterworfen werden.The filaments can be stretched either in the form of Multifilamentgarnen or in the form of cables are subjected.

Die zur Verstreckung erforderliche Fadenspannung kann durch Galetten oder aber durch Verstreckdüsen oder Streckschächte erzeugt werden. Während Galetten die Filamente bzw. Garne durch Reibung an der drehenden Galettenoberfläche mitziehen, werden in Verstreckdüsen oder Streckschächten die Filamente durch einen starken Luftstrom mitgerissen.The tension required for drawing can by Godets or by drawing dies or stretching shafts  be generated. While godets through the filaments or yarns Dragging friction on the rotating godet surface are in Stretching or stretching the filaments through a entrained strong air flow.

Eine besondere Bedeutung kommt den Streckschächten bei der Wirrablage von Filamentmaterial zur Herstellung von Wirrvliesen, insbesondere von "Spunbonds" zu.A special meaning comes with the stretch shafts at the Wirrablage of filament material for the production of random webs, especially of "spunbonds" too.

Die Verstreckung kann bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur, insbesondere oberhalb des Glasübergangspunktes ausgeführt werden. Eine sog. Kaltverstreckung führt in der Regel zu speziellen hochschrumpfenden Filamenten, die Heißverstreckung führt zu Filamenten, die übliche textiltechnisch zweckmäßige Schrumpfwerte von 0 bis 10% aufweisen.The stretching can be at room temperature or at elevated Temperature, in particular above the glass transition point be executed. A so-called cold stretching usually leads to special high shrink filaments, the hot stretch leads to filaments, the usual textile technically expedient Have shrinkage values of 0 to 10%.

Die Verstreckung der Filamentmaterialien kann in bekannter Weise ein- oder mehrstufig erfolgen.The stretching of the filament materials can be done in a known manner one or more stages.

Die erfindungsgemäßen Elektretfasern können auch mit allen bekannten Texturierungen versehen werden. So ist es möglich, die Filamente, vorzugsweise in Kabelform, einer Stauchkammerkräuselung zu unterwerfen; sie können bei Vorliegen feinerer Faserbündel durch Verwirbelungsdüsen mit oder ohne Überfütterung eines Teils der zugeführten Fasern zu mehr oder weniger geschlossenen Garnen oder auch zu Effektgarnen oder auch zu Schlingengarnen verwirbelt werden oder sie können der Falschdrahttexturierung oder auch der Streck- Falschdrahttexturierung unterworfen werden.The electret fibers according to the invention can also be used with all be provided known texturing. So it is possible the Filaments, preferably in cable form, one Subjecting stuffer box crimping; they can be present finer fiber bundle by swirling nozzles with or without Overfeeding of a portion of the supplied fibers to more or less closed yarns or too fancy yarns or too to be swirled to snare yarns or they can False-twist texturing or stretched False-wire texturing be subjected.

Weitere textiltechnische Ausgestaltungen der Multifilamentgarne ergeben sich wenn die erfindungsgemäßen Elektretfasern in Kombination mit Fasern unterschiedlichen Schrumpfs zu Bikomponentengarnen versponnen werden, bei denen die Auslösung des Schrumpfs zu einer spontanen Kräuselung führt.Further textile technical embodiments of the multifilament yarns arise when the electret fibers according to the invention in Combination with fibers of different shrinkage Bicomponent yarns are spun in which the triggering shrinking leads to a spontaneous ripple.

Auch die bereits oben erwähnten Seite-an-Seite Bikomponentenfasern mit einem Elektretanteil können bei Wahl einer Komponente mit einer von dem Elektretmaterial unterschiedlichen Schrumpfcharakteristik durch Auslösung des Schrumpfs gekräuselt werden. Also the side-by-side mentioned above Bicomponent fibers with an electret share can be chosen a component with one of the electret material different shrinkage characteristics by triggering the Shrinking be curled.  

Eine besonders bevorzugte Form für die erfindungsgemäßen Elektretfasern ist, wie bereits oben gesagt, die Form von Vliesen.A particularly preferred form for the invention Electret fibers, as already said above, the form of Fleeces.

Diese Vliese können nämlich mit besonderem Vorteil zur Herstellung hochwirksamer und besonders langlebiger Staubfilter, insbesondere von Feinstaubfiltern, eingesetzt werden.Namely, these nonwovens can with particular advantage for Production of highly effective and particularly durable dust filters, in particular of fine dust filters, are used.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß es gelingt, hohe textiltechnische Eigenschaften, insbesondere Stabilität und eine sehr variable Konstruktion mit einer sehr beachtlichen Verlängerung der Halbwertszeit der elektrischen Ladung zu kombinieren, wenn das Fasermaterial des Vliesstoffs erfindungsgemäße Elektretfasern enthält oder daraus besteht.Surprisingly, it has been found that it is possible, high textile properties, especially stability and a very variable construction with a very considerable Extension of the half-life of the electric charge to combine when the fibrous material of the nonwoven fabric contains or consists of electret fibers according to the invention.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Vliesstoff, der aus Synthesefasern besteht oder solche enthält, wobei dieser Vliesstoff zumindest zum Teil aus erfindungsgemäßen Elektretfasern aufgebaut ist.An object of the present invention is thus a Nonwoven fabric consisting of or containing synthetic fibers, wherein this nonwoven fabric at least in part from inventive Electret fibers is constructed.

Der Anteil der Elektretfasern im Vliesstoff, der diesem die gewünschte Eigenschaftskombination vermittelt, kann u. U. überraschend klein sein.The proportion of electret fibers in the nonwoven, the this the desired property combination mediates, u. U. be surprisingly small.

Oft ergibt sich ein merklicher wirtschaftlicher und technischer Vorteil bereits bei einem Vliesstoff, der mindestens 10% Elektretfasern enthält.Often there is a noticeable economic and technical Advantage already for a nonwoven which is at least 10% Contains electret fibers.

In der Regel ist es zweckmäßig, einen Vliesstoff einzusetzen, der 50-100% Elektretfasern enthält, wobei die höchsten technischen Anforderungsprofile naturgemäß mit Vliesstoffen erfüllt werden können, die zu 100% aus Elektretfasern bestehen.In general, it is expedient to use a nonwoven fabric, the 50-100% contains electret fibers, with the highest technical Requirement profiles are naturally fulfilled with nonwovens can consist of 100% electret fibers.

Die Titer der Synthesefasern des in den erfindungsgemäßen Vliesstoffen und der ggf. daraus hergestellten Erzeugnisse, insbesondere der Staubfilter, liegen in dem für diese Anwendungen üblichen Bereich.The titers of the synthetic fibers of the invention in Nonwovens and any products made from them, in particular the dust filter, are in the for these applications usual range.

Von Fall zu Fall kann es zweckmäßig sein, Mischtiter einzusetzen, insbesondere können bei solchen Vliesstoffen, die nicht zu 100 % aus Elektretfasern bestehen, Elektretfasern und Normalfasern verschiedene Titer haben.From case to case it may be useful to use mixed titers In particular, in such nonwovens, not 100  % of electret fibers, electret fibers and normal fibers have different titers.

Die Synthesefasern können Endlosfasern oder Stapelfasern, zweckmäßigerweise mit Stapellängen von 0,2-200 mm, sein. Dabei liegen Vliese aus Endlosfasern vorzugsweise in Form von Spunbonds vor, Stapelfasern mit Stapellängen unter 20 mm werden zweckmäßigerweise durch Naßlegeverfahren, Stapelfasern mit Stapellängen über 20 mm zweckmäßigerweise durch Kardieren zu Vliesen verarbeitet.The synthetic fibers can be continuous fibers or staple fibers, suitably with staple lengths of 0.2-200 mm, be. In this case, nonwovens of continuous fibers are preferably in the form of Spunbonds ago, staple fibers with staple lengths less than 20 mm conveniently by Naßlegeverfahren, staple fibers with Staple lengths over 20 mm expediently by carding too Nonwovens processed.

Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, Vliesstoffe einzusetzen, die sowohl Endlos- als auch Stapelfasern enthalten. So läßt sich z. B. in vielen Fällen die gewünschte Eigenschaftskombination eines Filamentvliesstoffes (ein solcher besteht aus Endlosfilamenten) durch Einmischen eines geeigneten Anteils von Elektret-Stapelfasern einstellen.However, it is also readily possible nonwovens which contain both continuous and staple fibers. So can be z. B. in many cases the desired Property combination of a filament nonwoven fabric (such consists of continuous filaments) by mixing in a suitable Adjust the proportion of electret staple fibers.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein Vliese herzustellen aus Mischungen von zwei oder mehreren Sorten erfindungsgemäßen Elektretfasern, wobei jede Sorte ein anderes der oben genannten Ladungssteuermittel enthält.Furthermore, it may be useful to produce nonwovens Mixtures of two or more varieties of the invention Electret fibers, each variety being another of the above Contains charge control agent.

Selbstverständlich können auch Mischungen von Elektret- Stapelfasern und normalen Stapelfasern zu einem Spinnfaservlies in Wirrlage abgelegt werden.Of course, mixtures of electret Staple fibers and normal staple fibers to a spunbonded nonwoven fabric be stored in confusion.

Diese Ablage kann, wie üblich, durch trockenes oder nasses Ablegen erfolgen. Das Trockenlegen der Stapelfasern erfolgt in der Regel auf der Krempel, die Ablage von Endlosfasern nach dem Spunbondverfahren unmittelbar nach dem Ausspinnen. Dabei können die ersponnenen Filamente noch einen Streckschacht durchlaufen, in dem sie verstreckt werden und auf eine für die Ablage auf dem laufenden Sieb vorteilhafte Geschwindigheit beschleunigt werden. Eine Verfestigung der Spunbonds erfolgt in der Regel durch eine Kalanderpassage der frisch abgelegten Filamentmasse.This tray can, as usual, by dry or wet Take place. The drying of the staple fibers takes place in usually on the card, the filing of continuous fibers after the Spunbond process immediately after spinning. It can the spun filaments go through a stretched shaft, in which they are stretched and one for the filing on the running sieve advantageous speed be accelerated. A consolidation of the Spunbonds is usually done by a Calender passage of the freshly deposited filament mass.

Die geeigneten Synthesefasern bestehen im allgemeinen aus den oben angegebenen spinnfähigen Polymeren, insbesondere aus Polyamid, Polyacrylnitril, Polyethylen, Polypropylen oder Polyester.The suitable synthetic fibers generally consist of the spinnable polymers specified above, in particular from Polyamide, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene or  Polyester.

Bevorzugt sind Synthesefasern aus Polyester, insbesondere aus Polyethylenterephthalat, und aus Polypropylen.Preference is given to synthetic fibers of polyester, in particular of Polyethylene terephthalate, and polypropylene.

Die Verfestigung der Vliesstoffe kann prinzipiell in jeder bekannten Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, das Vlies durch einen Binder zu verfestigen mit dem das Vlies imprägniert wird und der anschließend ausgehärtet wird oder der Binder kann ein Schmelzbinder sein, der z. B. in Pulverform oder in Form von Binderfäden in das Vlies eingearbeitet wird, und der das Vlies unter Wärmeeinwirkung zum Vliesstoff verfestigt.The solidification of the nonwovens can in principle in each done known manner. So it is possible, for example, that Nonwoven through a binder to solidify with the fleece is impregnated and then cured or the Binder may be a melt binder, the z. B. in powder form or is incorporated in the web in the form of binder yarns, and the the nonwoven solidified by heat to the nonwoven fabric.

Die Verfestigung des Vlieses zum Vliesstoff kann auch durch Kalandrierung erfolgen, wobei teils eine mechanische Verfilzung der Filamente, teils eine autogene Verschweißung an den Kreuzungspunkten eintritt.The solidification of the nonwoven fabric to nonwoven fabric can also by Calendering done, with some mechanical entanglement the filaments, partly an autogenous weld to the Crossing points occurs.

Das Schmelzkleber-Material kann selbstverständlich auch als eine Komponente einer Seite-an-Seite Bikomponentenfaser oder als Mantel einer Kern-Mantel-Bikomponentenfaser in das Vlies eingebracht werden.Of course, the hot-melt adhesive material may also be used as a Component of a side-by-side bicomponent fiber or as Cloak of a core-sheath bicomponent fiber into the nonwoven be introduced.

Als vorteilhaft haben sich erfindungsgemäße Vliesstoffe erwiesen, die mechanisch verfestigt worden ist. Unter einer mechanischen Verfestigung ist zum Beispiel das Nadeln zu verstehen oder auch z. B. hydromechanische Verfestigung, wie sie z. B. in der EP-A-0 108 621 beschrieben ist.Advantageously, nonwovens according to the invention have proved, which has been mechanically solidified. Under one mechanical consolidation is for example the needles too understand or z. B. hydromechanical solidification, as they z. As described in EP-A-0 108 621.

Eine Kombination der verschiedenen Verfestigungsarten kann nach Bedarf ebenfalls erfolgen.A combination of different types of consolidation can after Need also done.

Das Flächengewicht der erfindungsgemäßen Vliesstoffe richtet sich natürlich nach dem geplanten Einsatz. In der Regel liegt es bei 5 bis 300 g/m², vorzugsweise bei 100 bis 250 g/m², kann aber für besondere Aufgaben auch darüber z. B. bei bis zu 1000 g/m² liegen.The weight per unit area of the nonwovens according to the invention depends of course, after the scheduled deployment. Usually it is 5 to 300 g / m², preferably at 100 to 250 g / m², but can for special tasks also about z. B. at up to 1000 g / m².

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Vliesstoffs sind ein Spunbond, insbesondere ein durch Nadeln oder Schmelzkleber verfestigtes Spunbond oder auch ein trocken oder naßgelegter durch Schmelzkleber verfestigter Stapelfaservliesstoff. Further preferred embodiments of the invention Nonwovens are a spunbond, in particular by needling or Hot-melt adhesive consolidated spunbond or even a dry or wet-laid solidified by hot melt adhesive Staple fiber nonwoven fabric.  

Gegebenenfalls kann der Vliesstoff auch mit einem anderen Textilmaterial z. B. einem weiteren Vliesstoff oder einem Textilmaterial definierter Garnlage, das ebenfalls aus Elektretfasern bestehen oder solche enthalten kann, kombiniert werden.Optionally, the nonwoven fabric with another Textile material z. B. another nonwoven or a Textile material defined yarn layer, which also made Electret fibers or may contain such combined become.

Insbesondere ist gelegentlich die Kombination mit stützenden und verstärkenden oder auch schützend abdeckenden Textilmaterialien erwünscht. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die erfindungsgemäßen elektretfaserhaltigen Vliese ein- oder insbesondere beidseitig mit einem schützenden Textilmaterial, z. B. einem Vliesstoff, insbesondere einem Feinvlies abgedeckt. Insbesondere beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vliese als Staubfilter ist oft die Kombination mit Grob- oder Tiefenfiltern zweckmäßig.In particular, occasionally the combination with supportive and reinforcing or protective covering textile materials he wishes. In a preferred embodiment, the or non-woven webs according to the invention especially on both sides with a protective textile material, z. B. a nonwoven fabric, in particular a fine fleece covered. In particular when using the nonwovens according to the invention as Dust filter is often the combination with coarse or deep filters appropriate.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vliesstoffe durch Wirrablage von synthetischen Endlos- oder Stapelfasern in an sich bekannter Weise (Vergl.: "Radko Krcema, Handbuch der Textilverbundstoffe", Deutscher Fachverlag GmbH (1970), Seite 53) auf einer bewegten Unterlage, oder durch Vliesbildung aus Stapelfasern auf der Krempel oder Karde, anschließende Verfestigung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil der abgelegten Synthesefasern Elektretfasern sind.The present invention also relates to a method for Production of the Nonwovens According to the Invention by Wirrablage of synthetic continuous or staple fibers in per se known Weise (cf .: "Radko Krcema, Handbuch der Textilverbundstoffe", Deutscher Fachverlag GmbH (1970), page 53) on a moving Underlay, or by fleece formation from staple fibers on the Card or card, then solidification, that by is characterized in that at least a part of the stored Synthetic fibers are electret fibers.

Bei der Herstellung von Spinnfaservliesstoffen, die erfindungsgemäß einen Anteil von Elektretfasern enthalten, kann eine Mischung von Elektretfasern und normalen Stapelfasern im gewünschten Mischungsverhältnis in an sich bekannter Weise trocken oder nach einem Naßlegeverfahren zum Vlies abgelegt und anschließend verfestigt werden.In the production of spunbond nonwovens, the According to the invention contain a proportion of electret fibers can a mixture of electret fibers and normal staple fibers in the desired mixing ratio in a conventional manner filed dry or after a Naßlegeverfahren to fleece and subsequently solidified.

Es ist aber auch möglich, Vliesstoffe aus endlosen Fasern und Stapelfasern zu erzeugen, indem man bei der Ablage der Endlosfasern eine Beimischung der Stapelfasern vorsieht. In diesem Fall können wahlweise die Endlosfasern oder die Stapelfasern ganz oder teilweise aus Elektretfasern bestehen. But it is also possible, nonwovens made of endless fibers and To produce staple fibers by the filing of the Endlosfasern an admixture of the staple fibers provides. In In this case, either the continuous fibers or the Staple fibers wholly or partly made of electret fibers.  

Auch bei der Herstellung der Vliesstoffe nach dem Spunbondprozeß ist es möglich, Normalfasern und Elektretfasern bei der Ablage zu mischen. Hierzu können beispielsweise die Elektretfasern gesondert hergestellt werden und aus Faserreservoirs, z. B. Spulengestellen, abgezogen und durch Blasdüsen in den auf die Ablage gerichteten Faserstrom der Normalfasern eingespeist werden, oder die Spinnbalken, die zur Erzeugung der Vliesfilamente dienen, können neben Spinnöffnungen für Normalfasern auch Spinnöffnungen für Elektretfasern aufweisen, wobei das Verhältnis der verschiedenen Spinnöffnungen und die Menge der daraus ersponnenen Filamente dem angestrebten Verhältnis von Normal- und Elektretfasern im Vliesstoff entspricht.Also in the production of nonwovens after the spunbond process It is possible to use normal fibers and electret fibers when filing to mix. For this example, the electret fibers be prepared separately and from fiber reservoirs, for. B. Coil racks, peeled off and through tuyeres in the on the Tray directed fiber stream of normal fibers fed be, or the spinning beams, which are used to produce the Fleece filaments serve, in addition to spin openings for Normal fibers also have spinning openings for electret fibers, the ratio of the different spinning apertures and the Amount of filaments spun from the desired filaments Ratio of normal and electret fibers in the nonwoven fabric equivalent.

In der Regel werden zur Herstellung erfindungsgemäßer Vliesstoffe mindestens 10 Gew. -% Elektretfasern abgelegt oder eine Fasermischung, die mindestens 10 Gew.-% Elektretfasern enthält auf der Krempel oder Karde zum Vlies verarbeitet.In general, for the production of nonwoven fabrics according to the invention at least 10% by weight of electret fibers deposited or one Fiber mixture containing at least 10 wt .-% of electret fibers processed on the card or card to fleece.

Vorzugsweise beträgt der Anteil der abgelegten Elektretfasern 50 bis 100%, und zur Erzielung der maximalen Effekte sind 75 bis 100 % der abgelegten Fasern Elektretfasern.The proportion of deposited electret fibers is preferably 50 to 100%, and to achieve the maximum effects are 75 to 100 % of the deposited fibers electret fibers.

Die Verfestigung des Vlieses zum Vliesstoff erfolgt in an sich bekannter Weise unter Einsatz eines Binders, oder eines Schmelzbinders oder durch Kalandrieren oder, vorzugsweise, auf mechanischem Wege. Es ist jedoch auch möglich, verschiedene dieser Verfestigungsverfahren miteinander zu kombinieren.The solidification of the web to nonwoven fabric takes place in itself known manner using a binder, or a Melt binder or by calendering or, preferably, on mechanical way. However, it is also possible to have different ones combine this solidification process.

Binder können z. B. Polymerlösungen oder -Dispersionen oder Latices sein, die auf das Vlies durch Imprägnieren oder Aufsprühen appliziert werden und die nach dem Verdampfen der flüssigen Phase an den Kreuzungspunkten der Filamente "Bindesegel" ausbilden.Binder can z. B. polymer solutions or dispersions or To be latices that are impregnated or impregnated on the fleece Spray applied and after evaporation of the liquid phase at the crossing points of the filaments Training "binding sails".

Es können aber auch Duroplastbinder eingesetzt werden, die, ggf. bei einer Wärmebehandlung, aushärten und die Faserkreuzungspunkte fixieren. Auch Schmelzbinder, die z. B. in Form von Pulvern oder vorzugsweise in Form von Binderfasern dem Vlies einverleibt werden, und die beim Erwärmen des Vlieses über ihren Schmelzpunkt an den Faserkreuzungspunkten zusammenlaufen und Bindepunkte ausbilden, die nach dem Wiederabkühlen das Vlies zum Vliesstoff verfestigen, können mit gutem Erfolg eingesetzt werden.But it can also be used Duroplastbinder which, if necessary in a heat treatment, cure and the fiber crossing points fix. Also melt binder, the z. B. in the form of powders or  preferably incorporated in the form of binder fibers the fleece and when heating the web above its melting point converge at the fiber crossing points and binding points form, which after cooling again, the fleece to the nonwoven fabric solidify, can be used with good success.

Eine ähnliche Verfestigung läßt sich durch das "autogene" Verschweißen der Vliesfilamente an ihren Kreuzungspunkten erzielen, wenn man das Vlies einer Kalandrierung in der Nähe der Schmelztemperatur der Vliesfilamente unterwirft.A similar consolidation can be achieved by the "autogenous" Welding the fleece filaments at their crossing points when you achieve the calf of a calendering close to the fleece Subjecting melting temperature of nonwoven filaments.

Gute Ergebnisse ergibt auch eine mechanische Verfestigung z. B. durch Nadeln oder durch hydromechanische Verfestigung, wie sie beispielsweise in der EP-A-0 108 621 beschrieben ist. Hierbei tritt keinerlei chemische oder thermische Belastung des Filamentmaterials ein, so daß die vorteilhaften physikalischen Eigenschaften die den Filamenten aufgrund ihrer Herstellung, z. B. durch Schnellspinnen und Verstreckoperationen vermittelt werden, ungeschmälert auf den Vliesstoff übertragen werden.Good results also results in a mechanical consolidation z. B. by needling or by hydromechanical hardening, as they are For example, in EP-A-0 108 621 is described. in this connection does not suffer any chemical or thermal stress on the Filament, so that the advantageous physical Properties of the filaments due to their preparation, for. B. be taught by quick-spinning and stretching operations, undiminished transferred to the nonwoven fabric.

Zur Herstellung einer Kombination eines erfindungsgemäßen Vliesstoffs mit einem Textilmaterial definierter Garnlage ist der Vliesstoff mit diesem Textilmaterial so zu verbinden, daß keine Delaminierung eintreten kann. Diese Forderung läßt sich am besten erfüllen, wenn die Verbindung der Komponenten durch Nadeln, Kleben oder Nähen erfolgt.For producing a combination of an inventive Nonwoven fabric with a textile material defined yarn layer is the Nonwoven fabric with this textile material to connect so that no Delamination may occur. This requirement is best fulfill, if the connection of the components by needles, Gluing or sewing takes place.

Besonders bevorzugt ist die Herstellung derartiger Verbundstoffe durch Schußlegerascheltechnik.Particularly preferred is the preparation of such composites by firing collar technique.

Hierbei handelt es sich um eine Kettwirktechnik, bei der der Vliesstoff richtungsorientiert durch Garne, vorzugsweise hoch­ feste Garne mit oder ohne Elektretfaseranteil oder aus Elektretfasern, verstärkt ist. Diese Kettwirktechnik wird auf sogenannten Raschelmaschinen durchgeführt. Eine besonders geeignete Raschelmaschine zur Herstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Verbundstoffes ist die vom Typ RS 3 MSU-V der Firma Karl Mayer, Textilmaschinenfabrik GmbH, Obertshausen. This is a Kettwirktechnik, in which the Nonwoven directionally oriented through yarns, preferably high solid yarns with or without electret fiber content or off Electret fibers, reinforced. This warp knitting technique will open so-called Raschel machines performed. A special suitable Raschel machine for producing an inventive formed composite material is the type RS 3 MSU-V of the company Karl Mayer, Textilmaschinenfabrik GmbH, Obertshausen.  

Die Vliese, welche aus den erfindungsgemäßen Elektretfasern bestehen oder einen wirksamen Anteil an solchen enthalten, werden - wie bereits oben gesagt - mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Feinststoffiltern benutzt.The nonwovens, which from the electret fibers according to the invention exist or contain an effective proportion of such - As already mentioned above - with particular advantage to Production of fine filters used.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch diese Anwendung der Elektretfasern und der sie enthaltenden Textilmaterialien insbesondere Vliesstoffe.An object of the present invention is therefore also these Application of the electret fibers and their containing Textile materials, in particular nonwovens.

Aus herstellungstechnischen Gründen kann es vorteilhaft sein, die Fasern vor der Vliesbildung mit einer antistatischen Präparation zu versehen, die erst am Ende des Herstellprozesses, z. B. nach dem Konfektionieren der Filter, ausgewaschen wird.For manufacturing reasons, it may be advantageous to Fibers before web formation with an antistatic preparation to provide that only at the end of the manufacturing process, for. B. after the finishing of the filters, is washed out.

Es hat sich hierbei überraschenderweise gezeigt, daß in vielen Fällen bei der Herstellung der Vliese als Antistatikum eine ungewöhnlich stark verdünnte Präparation oder sogar nur Wasser eingesetzt werden kann. Diese Ausführungsform des Herstellungsprozesses ist besonders umweltverträglich.It has surprisingly been found that in many Cases in the production of nonwovens as an antistatic one unusually diluted preparation or even just water can be used. This embodiment of the Manufacturing process is particularly environmentally friendly.

Anschließend werden die Filter dann gezielt, z. B. in einer Coronaentladung, elektrostatisch aufgeladen.Then the filters are then targeted, z. B. in one Corona discharge, electrostatically charged.

Im übrigen hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß bei der Herstellung der Vliese aus den erfindungsgemäßen Elektretfasern auf der Krempel oder bei ihrem Einsatz als Filter aufgrund der Durchströmung mit Gasen durch triboelektrische Effekte in den meisten Fällen bereits eine ausreichende elektrische Aufladung der Vliese erfolgt, so daß ein gesonderter Aufladungsschritt entfallen kann.Moreover, it has surprisingly been found that in the Production of nonwovens from the electret fibers according to the invention on the clutter or in their use as a filter due to the Flow through with gases through triboelectric effects in the In most cases already sufficient electrical charge the nonwovens, so that a separate charging step can be omitted.

Das folgende Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine mögliche, bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The following embodiment illustrates a possible preferred embodiment of the present invention.

Beispiel 1example 1

Polyethylenterephthalat-Faserrohstoff wurde erfindungsgemäß modifiziert durch Vermischen mit soviel des Ladungssteuermittels der Formel 16 (C.I. Solvent Blue 124) in Form eines Masterbatches, daß die Konzentration des Solvent Blue 124 in der Spinnware 0,5 Gew.-% betrug. Dabei wurde das Masterbatch aus der hochkristallinen Form des Ladungssteuermittels hergestellt, deren Röntgendiagramm (Cu-Kα-Strahlung) einen starken Reflex bei 2 δ° = 18,47, drei mittelstarke Reflexe bei 2 δ° = 6,97; 12,1 und 13,9 und schwache breite Reflexe bei 2 δ° = 20,0; 21,7; 22,5; 24,8; 28,2; 30,7 und 32,2 aufweist.Polyethylene terephthalate fiber raw material was invented modified by mixing with as much of the charge director of formula 16 (C.I. Solvent Blue 124) in the form of a Masterbatches that the concentration of Solvent Blue 124 in the Spunware was 0.5% by weight. It was the masterbatch from the produced highly crystalline form of the charge control agent whose  X-ray diagram (Cu-Kα radiation) contributes a strong reflex 2 δ ° = 18.47, three medium reflections at 2 δ ° = 6.97; 12.1 and 13.9 and weak broad reflections at 2 δ ° = 20.0; 21.7; 22.5; 24.8; 28.2; 30.7 and 32.2.

Der so hergestellte Werkstoff wurde nach konventioneller Schmelzspinntechnologie versponnen. Die Spinntemperatur betrug 285°C, die Spinnabzugsgeschwindigkeit lag bei 1500 m/min.The material thus produced was after conventional Melt spinning technology spun. The spinning temperature was 285 ° C, the spinning take-off speed was 1500 m / min.

Die produzierte Spinnware wurde nach ebenfalls konventioneller Bandstraßentechnologie (Stauchkammerkräuselung, Fixierung und Schnitt) zu wollähnlichen, erfindungsgemäß modifizierten Stapelfasern mit einem Einzeltiter von 1,3 dtex verarbeitet.The produced spun goods became also conventional Bandstraßenentechnologie (stuffer box crimping, fixation and Section) to wool-like, modified according to the invention Staple fibers processed with a single titer of 1.3 dtex.

Aus den hergestellten modifizierten Stapelfasern sowie aus Mischungen dieser Fasern mit Normalfasern (Titer der Normalfasern ebenfalls 1,3 dtex) und jeweils 20 Gew.-% Bindefasern (Typ: Bikomponentenfaser Polyester/Co-polyester in Kern/Mantelaufbau mit einem Mantelschmelzpunkt von 110°C, Titer 3 dtex) in den unten angegebenen Zusammensetzungen wurden auf einer Versuchskrempel Vliese hergestellt. Variiert wurde dabei das Flächengewicht (m) der Vliese und der Anteil der Normalfasern. Die Vliesverfestigung erfolgte thermisch bei 160°C und einer Verweilzeit von 3 Minuten.From the manufactured modified staple fibers and from Mixtures of these fibers with normal fibers (titers of normal fibers likewise 1.3 dtex) and in each case 20% by weight of binder fibers (type: Bi-component fiber polyester / co-polyester in core / shell construction with a jacket melting point of 110 ° C, titer 3 dtex) in the below compositions were on a Test card made of nonwovens. Varying was the Basis weight (m) of the nonwovens and the proportion of normal fibers. The nonwoven bonding was carried out thermally at 160 ° C and a Residence time of 3 minutes.

Die Abscheideleistung der hergestellten Vliese wurden in einem konventionellen Filterprüfstand, der nach dem Prinzip der Streulichtmessung arbeitet, geprüft.The separation efficiency of the produced nonwovens were in one conventional filter test bench, which works according to the principle of Scattered light measurement works, tested.

Dabei wurden folgende Prüfparameter eingestellt:
Anströmgeschwindigkeit: 20 cm/s, wobei sich jeweils die unten angegebene Druckdifferenz DD ergab,
Partikelmassenkonzentration: 50 mg/m³,
Bestaubungszeit: variiert von 1 bis 3 Minuten,
Teststaub: "ac fine" mit folgender Zusammensetzung:
The following test parameters were set:
Flow velocity: 20 cm / s, whereby in each case the pressure difference DD stated below,
Particle mass concentration: 50 mg / m³,
Dusting time: varies from 1 to 3 minutes,
Test dust: "ac fine" with the following composition:

Partikelgrößeparticle size Teilchen-Anteil [%]Particle content [%] 0,3-0,5 µm0.3-0.5 μm 55,555.5 0,5-1,0 µm0.5-1.0 μm 17,317.3 1,0-3,0 µm1.0-3.0 μm 26,626.6 3,0-5,0 µm3.0-5.0 μm 0,50.5 <5,0 µm<5.0 μm nicht relevantNot relevant

Muster 1:
m = 200 g/m²;
DD = 23 Pa;
80 Gew.-% erfindungsgemäß modifizierte Fasern;
20 Gew.-% Bikomponenten-Bindefasern
Pattern 1:
m = 200 g / m²;
DD = 23 Pa;
80% by weight of fibers modified according to the invention;
20% by weight bicomponent binder fibers

Muster 2:
m = 200 g/m²
DD = 26 Pa;
40 Gew.-% erfindungsgemäß modifizierte Fasern;
40 Gew.-% Normalfasern
20 Gew.-% Bikomponenten-Bindefasern
Pattern 2:
m = 200 g / m²
DD = 26 Pa;
40% by weight of fibers modified according to the invention;
40% by weight of normal fibers
20% by weight bicomponent binder fibers

Muster 3:
m = 200 g/m²;
DD = 25 Pa;
80 Gew.-% Normalfasern
20 Gew.-% Bikomponenten-Bindefasern
Pattern 3:
m = 200 g / m²;
DD = 25 Pa;
80% by weight of normal fibers
20% by weight bicomponent binder fibers

Muster 4:
m = 100 g/m²;
DD = 10 Pa;
80 Gew.-% erfindungsgemäß modifizierte Fasern;
20 Gew.-% Bikomponenten-Bindefasern
Pattern 4:
m = 100 g / m²;
DD = 10 Pa;
80% by weight of fibers modified according to the invention;
20% by weight bicomponent binder fibers

Muster 5:
m = 100 g/m²;
DD = 10 Pa;
80 Gew.-% Normalfasern
20 Gew.-% Bikomponenten-Bindefasern.
Pattern 5:
m = 100 g / m²;
DD = 10 Pa;
80% by weight of normal fibers
20% by weight bicomponent binder fibers.

Die mit diesen Vliesmustern erzielten Abscheideleistungen sind den folgenden Tabellen zu entnehmen:The separation performances achieved with these nonwoven patterns are The following tables show:

Tabelle 1 Table 1

Trenngrade der Muster 1 bis 5 nach einer Bestaubungszeit von 1 Minute Degrees of separation of samples 1 to 5 after a dusting time of 1 minute

Tabelle 2 Table 2

Trenngrade der Muster 1 bis 3 nach einer Bestaubungszeit von 2 Minuten Degrees of separation of samples 1 to 3 after a dusting time of 2 minutes

Tabelle 3 Table 3

Trenngrade der Muster 1 bis 3 nach einer Bestaubungszeit von 3 Minuten Degrees of separation of samples 1 to 3 after a dusting time of 3 minutes

Beispiel 2Example 2

Wie im Beispiel 1 wurde Polyethylenterephthalat-Faserrohstoff erfindungsgemäß modifiziert mit dem Ladungssteuermittel der Formel 16 (C.I. Solvent Blue 124). Die Mischung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei hier jedoch soviel des Masterbatches eingesetzt wurde, daß die Konzentration des Solvent Blue 124 in der Spinnware 1,0 Gew.-% betrug. Dabei wurde auch hier wieder die im Beispiel 1 eingesetzte, hochkristalline Form des Ladungssteuermittels verwendet.As in example 1, polyethylene terephthalate fiber raw material was used modified according to the invention with the charge control agent of Formula 16 (C.I. Solvent Blue 124). The mixture was as in Example 1, but here used as much of the masterbatch was that the concentration of the Solvent Blue 124 in the Spunbond 1.0 wt%. Here was again in the Example 1 used, highly crystalline form of Charge control agent used.

Analog Beispiel 1 wurde der so erhaltene Werkstoff versponnen, wobei in diesem Fall ein Titer von 1,7 dtex hergestellt wurde. Aus dem Fasermaterial wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, ein Vlies mit einem Flächengewicht von 200 g/m2 und einem Bindefaseranteil von 20 Gew.-% (Bikomponentenfaser wie in Beispiel 1) hergestellt und verfestigt.Analogously to Example 1, the material thus obtained was spun, in which case a titer of 1.7 dtex was produced. From the fiber material, as described in Example 1, a nonwoven having a basis weight of 200 g / m 2 and a binder fiber content of 20 wt .-% (bicomponent fiber as in Example 1) was prepared and solidified.

Das so erhaltene Vlies wird im folgenden als Muster 6 bezeichnet. Zum Vergleich wurde unter ganz gleichen Spinn- und Vliesbildungsbedingungen ein Vlies aus nicht mit Solvent Blue 124 modifizierten Polyethylenterephthalat hergestellt. Dieses Vlies wird im folgenden als Muster 7 bezeichnet.The nonwoven thus obtained is referred to as pattern 6 below. For comparison was under quite the same spinning and Nonwoven web forming conditions Nonwoven with Solvent Blue 124 modified polyethylene terephthalate produced. This fleece is referred to as pattern 7 in the following.

Die Abscheideleistungen dieser beiden Vliesmuster werden in der folgenden Tabelle 4 einander gegenübergestellt. The separation performance of these two nonwoven patterns are described in the Table 4 below.  

Tabelle 4 Table 4

Trenngrade T(x) der Vlies-Muster 6 (erfindungsgemäß) und 7 (Vergleich) nach einer Bestaubungszeit von 1 bis 10 Minuten Degree of separation T (x) of the nonwoven pattern 6 (according to the invention) and 7 (comparison) after a dusting time of 1 to 10 minutes

Die Tabelle 4 zeigt besonders deutlich die erhebliche Verbesserung der Abscheideleistung für Feinstäube nach längerer Bestaubungszeit, die durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Vliesmaterials erzielt wird.Table 4 shows particularly clearly the significant Improvement of the separation performance for fine dusts after a longer time Pollination time, by the use of the invention Nonwoven material is achieved.

Die folgende Tabelle 5 zeigt, daß das erfindungsgemäße Vliesmaterial überraschenderweise auch nach einer Entladung durch eine Wasserbehandlung seine sehr guten Abscheideleistungen beibehält ohne daß eine externe Aufladung erfolgen muß. Table 5 below shows that the invention Nonwoven material surprisingly after a discharge by a water treatment its very good separation efficiency maintains without an external charge must be made.  

Tabelle 5 Table 5

Trenngrad T(x) des Vliesmusters 6 nach Eintauchen in Wasser und anschließende Trocknung Degree of separation T (x) of the nonwoven pattern 6 after immersion in water and subsequent drying

Beispiel 3Example 3

Wird anstelle des im Beispiel 1 eingesetzten Ladungssteuermittels der Formel 16 ein solches der Formel 6 eingesetzt, worin R¹ und R² Methylgruppen sind, und X- ein Tetraphenylborat-Anion ist, dessen mittleres Molgewicht, bestimmt über die Messung der Lösungs-Viskosität, ca. 300 000 beträgt und das einen Schmelzpunkt/Zersetzungspunkt von 225°C hat, und im übrigen genau so gearbeitet, wie im Beispiel 1 beschrieben, so gelangt man zu einem Filtermaterial, das ebenfalls sehr gute Abscheideleistungen aufweist. Das in diesem Beispiel eingesetzte Ladungssteuermittel der Formel 6 kann nach der Beschreibung im Herstellungs-Beispiel 3 der DE-A-41 03 610 hergestellt werden. Die folgende Tabelle 6 zeigt den Trenngrad T(x) des mit diesem erfindungsgemäßen Ladungssteuermittel erhaltenen Vliesstoff- Filters. Is used instead of the charge control agent of formula 16 used in Example 1 is one of formula 6, wherein R¹ and R² are methyl groups, and X - is a tetraphenylborate anion whose average molecular weight, determined by measuring the solution viscosity, about 300 000 and that has a melting point / decomposition point of 225 ° C, and otherwise worked exactly as described in Example 1, one arrives at a filter material, which also has very good separation efficiency. The charge control agent of the formula 6 used in this example can be prepared as described in Preparation Example 3 of DE-A-41 03 610. Table 6 below shows the degree of separation T (x) of the nonwoven fabric filter obtained with this charge control agent of the present invention.

Tabelle 6 Table 6

Trenngrade T(x) des mit dem Ladungssteuermittel der Formel 6 erhaltenen Vliesstoff-Filters nach Bestaubungszeiten von 1 bis 10 Minuten Separation degrees T (x) of the nonwoven fabric filter obtained with the charge control agent of the formula 6 after dusting times of 1 to 10 minutes

Claims (31)

1. Elektretfasern mit verbesserter Ladungsstabilität, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Werkstoff bestehen, der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.1. electret fibers having improved charge stability, characterized in that they consist of a material which is predominantly a filament-forming polymer or polycondensate and 0.01 to 30 wt .-% (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5 wt. %), based on the weight of the material, contains organic or organometallic charge control agent. 2. Elektretfasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat schmelzspinnbar ist.2. electret fibers according to claim 1, characterized that the thread-forming polymer or polycondensate is melt-spinnable. 3. Elektretfasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenbildende Polymerisat oder Polykondensat lösungsspinnbar ist.3. electret fibers according to claim 1, characterized that the thread-forming polymer or polycondensate solution is spinnable. 4. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe der Polyolefine, der halogenierten Polyolefine, der Polyacrylate, Polyacrylnitril, Polystyrol und Fluorpolymeren.4. electret fibers according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the material predominantly a thread-forming polymer contains from the group of Polyolefins, the halogenated polyolefins, the Polyacrylates, polyacrylonitrile, polystyrene and Fluoropolymers. 5. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe Polyethylen, Polypropylen, Polyacrylnitril, Polytetrafluorethylen und perfluoriertes Ethylen/Propylen- Copolymer.5. electret fibers according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the material predominantly a filament-forming polymer contains from the group Polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, Polytetrafluoroethylene and perfluorinated ethylene / propylene Copolymer. 6. Elektretfasern gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat enthält aus der Gruppe Polyethylen und Polypropylen. 6. electret fibers according to claim 5, characterized that the material predominantly a thread-forming Polymer contains from the group polyethylene and Polypropylene.   7. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat enthält aus der Gruppe der Polyester, Polycarbonate, aliphatischen oder aromatischen Polyamide, Polyimide, Polyetherketone (z. B. PEK und PEEK), Polyarylensulfide insbesondere Polyphenylensulfid, Polyacetale und Zelluloseester.7. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the material predominantly a thread-forming polycondensate contains from the group of Polyester, polycarbonates, aliphatic or aromatic Polyamides, polyimides, polyether ketones (eg PEK and PEEK), Polyarylene sulfides, in particular polyphenylene sulfide, Polyacetals and cellulose esters. 8. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polykondensat enthält aus der Gruppe der Polyester, Polyetherketone und Polyphenylensulfid.8. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 3 and 7, characterized in that the material predominantly contains a filament-forming polycondensate the group of polyesters, polyether ketones and Polyphenylene sulfide. 9. Elektretfasern gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend Polyalkylenterephthalat enthält.9. electret fibers according to claim 8, characterized that the material predominantly polyalkylene terephthalate contains. 10. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff überwiegend Polypropylen enthält.10. electret fibers according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the material predominantly Contains polypropylene. 11. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff ein Ladungssteuermittel enthält wie es in Tonern für elektrophotographische Prozesse enthalten ist.11. electret fibers according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the material a Charge control agent contains as in toners for Electrophotographic processes is included. 12. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen enthält:
Triphenylmethane; Ammonium- und Immoniumverbindungen; fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen; biskationische Säureamide; polymere Ammoniumverbindungen; Diallylammoniumverbindungen; Arylsulfide-Derivate; Phenolderivate; Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen; Calix(n)arene; Metallkomplexverbindungen; Benzimidazolone; oder Azine, Thiazine oder Oxazine, die im Colour Index als Pigment Dyes, Solvent Dyes, Basic Dyes oder Acid Dyes aufgeführt sind.
12. electret fibers according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the material contains as charge control agent one or more compounds from the following classes:
triphenylmethane; Ammonium and immonium compounds; fluorinated ammonium and immonium compounds; biscationic acid amides; polymeric ammonium compounds; diallylammonium compounds; Aryl sulfides derivatives; Phenol derivatives; Phosphonium compounds and fluorinated phosphonium compounds; Calix (n) arenes; Metal complex compounds; benzoimidazolones; or azines, thiazines or oxazines, which are listed in the Color Index as Pigment Dyes, Solvent Dyes, Basic Dyes or Acid Dyes.
13. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder mehrere verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen enthält:
Triphenylmethane der Formel 1; Ammonium- und Immoniumverbindungen der Formel 2; fluorierte Ammonium- und Immoniumverbindungen der Formel 3; biskationische Säureamide der Formel 4; Diallylammoniumverbindungen der Formel 5; die aus diesen erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate der Formel 7; Phenolderivate der Formel 8; Phosphoniumverbindungen und fluorierte Phosphoniumverbindungen der Formeln 9 und 10; Calix(n)arene der Formel 11; Metallkomplexverbindungen der Formeln 12, 13 und 14; Benzimidazolone der Formel 15; oder Azine der folgenden Colour Index-Nummern: C.I. Solvent Black 5, 5 : 1, 5:2, 7, 31 und 50-; C.I. Pigment Black 1, C.I. Basic Red 2, C.I. Basic Black 1 und 2 und C.I. Oxidation Base 1; oder Thiazine der folgenden Colour Index Nummern: C.I. Basic Blue 9, 24 oder 25 und C.I. Solvent Blue 8; oder Oxazine der Colour Index Nummern C.I. Pigment Violet 23, C.I. Basic Blue 3, 10 oder 12; sowie die im Colour Index unter Basic Dye oder Acid Dye aufgeführten Azine, Thiazine und Oxazine soweit sie die Spinn- und Verarbeitungstemperaturen des Elektret-Werkstoffs vertragen.
13. Electret fibers according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the material contains as charge control agent one or more different compounds from the following classes:
Triphenylmethanes of the formula 1; Ammonium and immonium compounds of the formula 2; fluorinated ammonium and immonium compounds of the formula 3; biscationic acid amides of formula 4; Diallylammonium compounds of the formula 5; the obtainable from these available polymeric ammonium compounds of formula 6; Aryl sulfide derivatives of the formula 7; Phenol derivatives of the formula 8; Phosphonium compounds and fluorinated phosphonium compounds of formulas 9 and 10; Calix (n) arene of formula 11; Metal complex compounds of formulas 12, 13 and 14; Benzimidazolones of formula 15; or azines of the following Color Index numbers: CI Solvent Black 5, 5: 1, 5: 2, 7, 31 and 50-; CI Pigment Black 1, CI Basic Red 2, CI Basic Black 1 and 2, and CI Oxidation Base 1; or thiazines of the following Color Index numbers: CI Basic Blue 9, 24 or 25 and CI Solvent Blue 8; or oxazines of the Color Index numbers CI Pigment Violet 23, CI Basic Blue 3, 10 or 12; and the azines, thiazines and oxazines listed in the Color Index under Basic Dye or Acid Dye as far as they tolerate the spinning and processing temperatures of the electret material.
14. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine oder mehrere verschiedene Verbindungen aus folgenden Klassen enthält:
Triphenylmethane der Formel 1; Diallylammoniumverbindungen der Formel 5 und die daraus erhältlichen polymeren Ammoniumverbindungen der Formel 6; Arylsulfide-Derivate der Formel 7; Metallkomplexverbindungen der Formeln 12 und 13.
14. Electret fibers according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the material contains as charge control agent one or more different compounds from the following classes:
Triphenylmethanes of the formula 1; Diallylammonium compounds of the formula 5 and the polymeric ammonium compounds of the formula 6 obtainable therefrom; Aryl sulfide derivatives of the formula 7; Metal complex compounds of the formulas 12 and 13.
15. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 1 enthält, worin R¹ und R³ Phenylamino und R² 3-Methyl-phenylamino und X- ein Sulfatäquivalent ist.15. Electret fibers according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the material contains as charge control agent a compound of formula 1, wherein R¹ and R³ phenylamino and R² is 3-methyl-phenylamino and X - is a sulfate equivalent. 16. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 5 enthält, worin R¹ und R² Methyl und X- ein Tetraphenylborat-Anion ist.16. Electret fibers according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the material contains as charge control agent a compound of formula 5, wherein R¹ and R² is methyl and X - is a tetraphenylborate anion. 17. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 7 enthält, worin R¹, R², R³ und R⁴ Propyl und R⁵ eine Disulfid-Brücke ist.17. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the material as Charge control agent contains a compound of formula 7, wherein R¹, R², R³ and R⁴ are propyl and R⁵ is a disulfide bridge is. 18. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff als Ladungssteuermittel eine Verbindung der Formel 13 enthält, worin R¹ Chlor, R² Wasserstoff und Z ein Proton ist.18. electret fibers according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the material as Charge control agent contains a compound of formula 13, wherein R¹ is chlorine, R² is hydrogen and Z is a proton. 19. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Titer im Bereich von 0,02 bis 15 dtex haben.19. Electret fibers according to any one of claims 1 to 18, characterized in that it has a titer in the range from 0.02 to 15 dtex. 20. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißfestigkeit der Fasern 20 bis 80, vorzugsweise 30 bis 65 cN/tex,
die Reißdehnung 10 bis 200%, vorzugsweise 10 bis 50%, insbesondere 20 bis 30%,
der Hitzeschrumpf, gemessen bei 200°C trocken (S₂₀₀), 0 bis 50%, vorzugsweise < 10% beträgt.
20. electret fibers according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the tensile strength of the fibers 20 to 80, preferably 30 to 65 cN / tex,
the elongation at break 10 to 200%, preferably 10 to 50%, in particular 20 to 30%,
the heat shrinkage, measured at 200 ° C dry (S₂₀₀), 0 to 50%, preferably <10%.
21. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Präparationsauftrag von 0 bis 0,3 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 0,08 Gew.% aufweisen.21. Electret fibers according to any one of claims 1 to 20, characterized in that it has a Preparation application from 0 to 0.3 wt .-%, preferably 0 to 0.08 wt.% Have. 22. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von Multifilamentgarnen, Kabel und Vliesen vorliegen.22. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 21, characterized in that it takes the form of Multifilament yarns, cables and nonwovens are present. 23. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination mit einem Nichtelektret-Material als Zweikomponentenfasern vorliegen.23. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 22, characterized in that in combination with a non-electret material as bicomponent fibers available. 24. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit einem Kern aus Elektretwerkstoff der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung und einem Mantel aus niedriger schmelzendem Polymermaterial vorliegen.24. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 23, characterized in that they are as bicomponent fiber with core / shell structure with a core out Electrolyte specified in claim 1 Composition and a coat of lower present melting polymer material. 25. Elektretfasern gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bikomponentenfaser mit Kern/Mantel-Struktur mit einem Kern aus einem beliebigen spinnfähigen Polymermaterial und einem Mantel aus Elektretwerkstoff der im Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung vorliegen.25. Elektretfasern according to any one of claims 1 to 24, characterized in that they are as bicomponent fiber with core / shell structure with a core of one any spinnable polymeric material and a sheath of electret material specified in claim 1 Composition present. 26. Verfahren zur Herstellung der Elektretfasern des Anspruchs 1 durch Verspinnen eines fadenbildenden Werkstoffs aus der Schmelze oder aus einer Lösung in einem geeigneten Lösemittel, wobei in an sich bekannter Weise nach dem Naßspinn- oder dem Trockenspinnverfahren gearbeitet werden kann, erforderlichenfalls Abkühlung der ersponnenen Filamente, Abziehen mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 100 bis 8000 m/min, vorzugsweise von 1000 bis 5000 m/min und daran anschließenden weiteren, üblichen Verfahrensschritten, wie erforderlichenfalls Verstreckung und je nach dem vorgesehenen weiteren Einsatz Wirrablage, Zusammenfassung zu Garnen oder Kabeln, Texturierung, Fixierung, Schnitt zu Stapelfasern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstoff versponnen wird, der überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.26. A process for the preparation of the electret fibers of the claim 1 by spinning a thread-forming material from the Melt or from a solution in a suitable Solvent, wherein in a conventional manner after the Naßspinn- or the dry-spinning process can be worked can, if necessary, cooling the spun Filaments, peel off at a speed in the range from about 100 to 8000 m / min, preferably from 1000 to 5000  m / min and subsequent further, usual Process steps, such as drafting if necessary and depending on the intended further use Wirrablage, Summary on yarns or cables, texturing, Fixation, cut into staple fibers, characterized that a material is spun, the predominantly one filament-forming polymer or polycondensate and 0.01 to 30 wt .-% (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5% by weight), based on the weight of the material, organic or organometallic charge control agent contains. 27. Verfahren zur Herstellung der Elektretfasern des Anspruchs 1 durch Spalten von spaltbaren multilobalen Fasern, die längs der Faserachse sich erstreckende Segmente aus dem Elektretwerkstoff enthalten oder durch Matrixauflösung eines "Island in the Sea"-Filaments dessen Inselbereiche aus dem Elektretwerkstoff bestehen, oder durch Spalten einer Folie aus dem Elektretwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektretwerkstoff überwiegend ein fadenbildendes Polymerisat oder Polykondensat und 0,01 bis 30 Gew.-% (vorzugsweise 0,01 bis 10, insbesondere 0,1 bis 5 Gew.-%), bezogen auf das Gewicht des Werkstoffs, organischer oder metallorganischer Ladungssteuermittel enthält.27. Process for producing the electret fibers of the claim 1 by columns of fissile multilobal fibers, the along the fiber axis extending segments of the Electrolyte contained or by matrix dissolution of an "Island in the Sea" filament of its island areas consist of the electric material, or by splitting a foil from the electret material, thereby characterized in that the Elektretwerkstoff predominantly a filament-forming polymer or polycondensate and 0.01 to 30 wt .-% (preferably 0.01 to 10, in particular 0.1 to 5% by weight), based on the weight of the material, organic or organometallic charge control agent contains. 28. Vliesstoff bestehend aus oder enthaltend Elektretfasern des Anspruchs 1.Nonwoven fabric consisting of or containing electret fibers of Claim 1. 29. Staubfilter bestehend aus oder enthaltend einen Vliesstoff des Anspruchs 28.29. Dust filter consisting of or containing a nonwoven fabric of claim 28. 30. Verwendung der Elektretfasern des Anspruchs 1 zur Herstellung von Vliesstoffen.30. Use of the electret fibers of claim 1 to Production of nonwovens. 31. Verwendung der Elektretfasern des Anspruchs 1 zur Herstellung von Staubfiltern.31. Use of the electret fibers of claim 1 to Production of dust filters.
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