DE69023747T3

DE69023747T3 - Verwendung von Aminoxiden als antistatischen Agenzien.

Info

Publication number: DE69023747T3
Application number: DE1990623747
Authority: DE
Inventors: Hendrik Johannes J. Nl-3605 Cb Maarssen Connotte
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Diversey Inc
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1990-12-07
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2010-12-08
Also published as: FI906100A0; EP0434118A3; FI98735B; EP0434118B1; ES2081345T3; AU6806790A; CA2032184C; EP0434118B2; EP0434118A2; FI906100A; CA2032184A1; FI98735C; ZA9010182B; GB8928512D0; AU633166B2; DE69023747T2; DE69023747D1; NZ236496A; ES2081345T5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Aminoxid als antistatisches Mittel zur Verminderung der Neigung von Geweben zur Akkumulation von elektrostatischen Ladungen.
Zahlreiche Gewebearten neigen dazu, elektrische Ladung anzusammeln. Unter Verwendung derartiger Gewebe hergestellte Kleidungsstücke werden folglich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu Trägern elektrostatischer Ladungen. Dies ist für die Person, die das Kleidungsstück trägt, unangenehm, da die wechselseitige Anziehung von entgegengesetzt geladenen Oberflächen dazu führen kann, daß es zu einem Hängenbleiben bzw. Haften des Kleidungsstücks am Körper und an der Unterwäsche kommt. Des weiteren können statische Ladungen zur Verschmutzung von Kleidungsstücken, von Textilien und anderen Textilprodukten durch Anziehen entgegengesetzt geladener Staub- und Schmutzteilchen aus der Atmosphäre auf das aufgeladene Gewebe beitragen.
Die Erzeugung elektrostatischer Ladungen auf Geweben ist auch bei Herstellungsverfahren von Folien, Filmen bzw. dünnen Schichten, Filamenten usw. unerwünscht, da die Ladungen bedingen können, daß die Gegenstände aneinander oder an den Vorrichtungsgeräten haften. Elektrostatische Ladungen sind beim Herstellungsverfahren von integrierten Schaltungen, insbesondere vom MOS-Typ, besonders gefährlich, da diese Schaltungen durch derartige Ladungen irreversibel geschädigt werden können. Es ist folglich wesentlich, daß die Schutzkleidung, die von den Arbeitern in diesem Industriezweig getragen wird, in einer derartigen Weise behandelt ist, daß eine Ansammlung bzw. Akkumulation von elektrostatischen Ladungen verhindert oder wirksam verringert wird.
Um die Neigung von Geweben zur Akkumulation von elektrostatischen Ladungen zu verringern, ist es bekannt, das Gewebe mit einer Appretur von Substanzen, die eine hohe Leitfähigkeit aufweisen, beispielsweise quaternären Ammoniumverbindungen, zu versehen. Derartige antistatische Mittel können dem Gewebe beim Spülzyklus des Gewebewaschverfahrens zugesetzt werden und einen spezifischen Oberflächenwiderstand in der Größenordnung von 10&sup9; Ohm/ liefern.
Es wurde jedoch festgestellt, daß die Verwendung von quaternären Ammoniumverbindungen als antistatische Mittel für Gewebe zu einer ernsten chemischen Beschädigung der Gewebe beim wiederholten Waschen, insbesondere wenn das Gewebe Polyester umfaßt, führen kann. Es wurde festgestellt, daß diese Schädigung mit der Menge der verwendeten guaternären Ammoniumverbindung zunimmt, so daß ein Kompromiß zwischen einer wirksamen antistatischen Behandlung und einer ökonomisch akzeptablen Schädigungsmenge der Schutzkleidung gefunden werden muß.
Wir haben nun festgestellt, daß diese Schädigung verringert oder verhindert werden kann, wenn ein Aminoxid zur Verringerung der Neigung von Geweben zur Akkumulation von elektrostatischen Ladungen verwendet wird.
In der der FR-A-2 230 790 entsprechenden US-A-4 014 800 sind Gleitzusammensetzungen für Fasern zur Verwendung bei der Herstellung und Verarbeitung derartiger Fasern durch Verfahren wie Stricken und Weben beschrieben. Die Gleitzusammensetzungen enthalten Aminoxide als antistatische Mittel.
In der GB-A-1 066 763 sind Aminoxide und verschiedene Verwendungen derselben, einschließlich einer Verwendung als Erweichungsmittel für Textilien und als Schampoo mit antistatischer Wirkung, beschrieben.
In der der FR-A-1 545 719 entsprechenden US-A-3 447 956 ist ein Verfahren zum Einbringen von in niedrigen Alkanolen gelöstem Aminoxid in Fasermaterialien und anschließendem Quellenlassen der Fasern durch das Aminoxid als Maßnahme zur Verfestigung des Materials beschrieben.
In der US-A-3 501 335 ist die Erweichung von Geweben durch Aminoxide beschrieben.
Gegenstand eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Aminoxiden zur Behandlung von Geweben gemäß Anspruch 1, insbesondere wenn die Gewebe Polyester enthalten.
Gegenstand eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verringerung der Neigung von Geweben zur Akkumulation von elektrostatischen Ladungen gemäß Anspruch 3.
Gegenstand eines dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine wäßrige antistatische Zusammensetzung mit 10 bis 80 Gew.-% Aminoxid und 2,5 bis 20 Gew.-% eines niedrigen Alkanols, wobei das Aminoxid aus einem Gemisch eines Dimethylalkylaminoxids und eines Bis-(2-hydroxyethyl)alkylaminoxids, bei denen die Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome umfassen, besteht.
Aminoxide sind wohlbekannte grenzflächenaktive Mittel mit einem kationischen Charakter bei niedrigem oder neutralem pH-Wert und einem nichtionischen Charakter bei alkalischem pH-Wert. Erfindungsgemäß bevorzugt verwendete Aminoxide fallen unter die folgende allgemeine Formel:
worin R&sub1; und R&sub3; unabhängig voneinander für CH&sub3; oder C&sub2;H&sub4;OH stehen und R&sub2; eine Alkylgruppe mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 14 bis 16 Kohlenstoffatomen, bedeutet.
Derartige Aminoxide sind im Handel erhältlich, beispielsweise von AKZO Chemie unter der Handelsbezeichnung "Aromox". Sie werden als Lösungen mit einem Wirkstoffgehalt von 30 bis 40 Gew.-% in Wasser/Isopropanol (50/50) oder in Wasser in den Handel gebracht.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten antistatischen Zusammensetzungen sind wäßrige Zusammensetzungen mit 10 bis 80 Gew.-% Aminoxid und 2,5 bis 20 Gew.-% eines niedrigen Alkanols, vorzugsweise Isopropanol. Vorzugsweise umfassen sie 20 bis 40% Aminoxid und 5 bis 10% Isopropanol.
Überraschenderweise wurde auch festgestellt, daß derartige antistatische Zusammensetzungen, in denen das Aminoxid aus einem Gemisch aus einem Dimethylalkylaminoxid und einem Bis- (2-hydroxyethyl)alkvlaminoxid, wobei die Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen, besteht, eine ausgeprägtere antistatische Wirkung als Zusammensetzungen, die eines dieser Aminoxide alleine enthalten, aufweisen.
Es ist vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäß verwendeten antistatischen Zusammensetzungen des weiteren ein Antischaummittel, vorzugsweise ein Siliconöl, in einer Menge von 0,01 bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, umfassen.
Die Zusammensetzungen können nach dem oder im Spülzyklus eines Waschverfahrens zur Behandlung von Geweben in einer Menge von 1 bis 100 g, vorzugsweise 3 bis 20 g pro kg Waschladung verendet werden. Wenn auch nicht ausschließlich, so eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren hauptsächlich für industrielle Anwendungen, beispielsweise die industrielle Reinigung von Overalls.
Erfindungsgemäß können die antistatischen Zusammensetzungen jedoch auch im Vorwaschzyklus eines derartigen Gewebewaschverfahrens verwendet werden. In diesem Fall wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Zahl von Flaumflocken deutlich verringert war. Dies erwies sich als signifikanter Vorteil für das Waschen von gefärbtem Leinen für Operationsräume, wobei herkömmliche Waschverfahren unvermeidbar eine große Zahl von Flaumflocken zurücklassen, die manuell entfernt werden müssen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der folgenden Beispiele weiter veranschaulicht. In diesen Beispielen sind die Mengen - sofern nicht anders angegeben - in Gew.-% angegeben. In den Beispielen wird die folgende Abkürzung benutzt:
ISA: Isopropanol
Die folgenden Aminoxidprodukte wurden verwendet. Diese sind im Handel von der Akzo Chemie erhältlich:
Aromox T/12. Bis-(2-hydroxyethyl)talgaminoxid
Aromox DMCD. Dimethylkokosnußaminoxid
Aromox DM16D. Dimethylhexadecylaminoxid
Aromox DMMCD-W. Dimethylkokosnußaminoxid (gereinigt)
Aromox DM14D-W. Dimethyltetradecylaminoxid
Aromox T/12, DMCD und DM16D enthalten 40 Gew.-% Aminoxid in einem Lösungsmittelgemisch aus 50% Isopropanol und 50% Wasser. Aromox DMMCD-W und DM14D-W enthalten 30 Gew.-% Aminoxid in Wasser.

Beispiele 1-21

28 kg Overalls aus Polyester enthaltendem Gewebe wurden in einer Spencer O. E.-Waschmaschine einem herkömmlichen industriellem Gewebewaschverfahren unterzogen. Die Dosis des Reinigungsmittelprodukts betrug 5 g/kg. Die Wasserhärte betrug 0 Grad deutscher Härte. Das Verfahren bestand aus einem 2,5minütigem Vorwaschen bei 40ºC, einem 6,5minütigen Hauptwaschen bei 55ºC und zwei jeweils 2,5 min dauernden Spülzyklen. Nach dem letzten Spülzyklus wurde die Waschladung 5 min bei 18ºC mit den Mengen der verschiedenen, in Tabelle I angegebenen antistatischen Zusammensetzungen behandelt. Nach dem Ablassen des Wassers wurden die Overalls entfernt und 20 min in einem Tumbler bei einer Temperatur von 50ºC getrocknet. Der spezifische Oberflächenwiderstand der Overalls wurde anschließend durch Bestimmen des Widerstands des Gewebes entsprechend dem britischen Standard 5958 : 1980 unter Verwendung eines Widerstandsmeßgeräts Philips Modell 262 bestimmt. Die Ergebnisse sind auch in Tabelle I dargestellt. In allen Fällen war die chemische Beschädigung, die bei den Geweben nach mehreren Waschvorgängen auftrat, deutlich geringer als wenn eine herkömmliche antistatische Zusammensetzung mit einer quaternären Ammoniumverbindung verwendet wurde.
In den in der folgenden Tabelle I dargestellten Beispielen veranschaulichen sämtliche Beispiele 10 bis 21 den Verwendungsaspekt der vorliegenden Erfindung, die Beispiele 1 bis 9, die nicht erfindungsgemäß sind, veranschaulichen die Verwendung einzelner Aminoxide und die Beispiele 10 bis 21 die Verwendung von Kombinationen von Aminoxiden, die zu synergistischen antistatischen Effekten führen.
Die Beispiele 10 bis 13 und 16 bis 21 (jedoch nicht die Beispiele 1 bis 9 und 14 und 15) sind Beispiele antistatischer Zusammensetzungen innerhalb des Umfangs des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung (der Zusammensetzung), wobei die Verfahren der Verwendung dieser besonderen Zusammensetzungen Verfahren innerhalb des Umfangs des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung (des Verfahrens) veranschaulichen. Tabelle I

Beispiele 22-24

Die Wirkung einer erfindungsgemäßen antistatischen Zusammensetzung wurde mit der durch ein herkömmliches antistatisches Mittel vom quaternären Ammoniumtyp hervorgerufenen Wirkung verglichen. Proben von drei verschiedenen Typen von Polyestergeweben wurden 10 min bei 40ºC und einem Verhältnis Flüssigkeit/Kleidungsstücke von 20/l unter Verwendung von 2 g antistatisches Mittel pro Liter eingeweicht. Danach wurden die Proben 20 min bei 60ºC getrocknet. Dieses Vorgehen wurde 25mal wiederholt. Anschließend wurde die Zugfestigkeit eines Testgewebes mit einer Breite von 5 cm mit Hilfe eines Zugfestigkeitsmeßgeräts Typ MT34 von Louis Schopper gemessen (in kg). Es wird angenommen, daß die Zugfestigkeit ein gutes Maß der chemischen Beschädigung infolge der antistatischen Behandlung ist. Die Ergebnisse für drei unterschiedliche Polyestergewebe sind im folgenden dargestellt. Tabelle II
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Zusammensetzung von Beispiel 20 gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer geringeren chemischen Beschädigung aller drei unterschiedlichen Polyestergewebetypen führt als dies bei dem herkömmlichen antistatischen Mittel vom quaternären Ammoniumtyp der Fall ist.

Claims

1. Verwendung von Aminoxid zum Behandeln von Geweben zur Verminderung der Neigung der Gewebe zur Akkumulation elektrostatischer Ladungen, wobei das Aminoxid eine Mischung eines Dimethylalkylaminoxids und eines Bis-(2-hydroxyethyl)-alkylaminoxids, worin die Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome umfassen, ist.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Gewebe Polyester enthalten.

3. Verfahren zur Verminderung der Neigung von Geweben zur Akkumulation elektrostatischer Ladungen durch Behandeln der Gewebe mit einer wäßrigen Flüssigkeit, die durch Eintragen einer wäßrigen antistatischen Zusammensetzung, umfassend

10 bis 80 Gew.-% Aminoxid und 2,5 bis 20 Gew.-% eines niedrigen Alkanols in Wasser gebildet wurde, wobei das Aminoxid eine Mischung eines Dimethylalkylaminoxids und eines Bis-(2-hydroxyethyl)-alkylaminoxids, worin die Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome umfassen, ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Behandlung der Gewebe während oder nach dem Spülzyklus eines Waschverfahrens stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das niedrige Alkanol Isopropanol ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Flüssigkeit des weiteren ein Anti-Schaummittel umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Anti- Schaummittel ein Siliconöl ist.

8. Wäßrige antistauische Zusammensetzung, die

10 bis 80 Gew.-% Aminoxid und

2,5 bis 20 Gew.-% eines niedrigen Alkanols

umfaßt, wobei das Aminoxid eine Mischung eines Dimethylalkylaminoxids und eines Bis-(2-hydroxyethyl)- alkylaminoxids, worin die Alkylgruppen 12 bis 18 Kohlenstoffatome umfassen, ist.

9. Antistatische Zusammensetzung nach Anspruch 8, worin das niedrige Alkanol Isopropanol ist.

10. Antistatische Zusammensetzung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, die des weiteren ein Anti-Schaummittel umfaßt.

11. Antistatische Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Anti-Schaummittel ein Siliconöl ist.