DE69507593T2 - Electrically conductive composite fibers - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser. Im besonderen betrifft die Erfindung eine elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser, die eine ausgezeichnete und dauerhafte elektrische Leitfähigkeit im praktischen Gebrauch, einen hohen Weißgrad und eine überlegene Verarbeitbarkeit aufweist und mit einem verbesserten und stabilisierten Faserbildungsvermögen erzeugt werden kann.The invention relates to an electrically conductive bicomponent fiber. More particularly, the invention relates to an electrically conductive bicomponent fiber which has excellent and durable electrical conductivity in practical use, high whiteness and superior processability and can be produced with improved and stabilized fiber forming ability.
Es ist hinreichend bekannt, daß synthetische Fasern, so etwa Polyester-Fasern und Polyamid-Fasern, eine schlechte elektrische Leitfähigkeit besitzen und folglich bei Auftreten von Reibvorgängen leicht statische Elektrizität entwickeln. Die statische Aufladung der Fasern geht mit einer Reihe von Nachteilen einher, so zum Beispiel unerwünschtes Anhaften von Staub an den Fasern und von den Fasern ausgehende elektrische Entladungen.It is well known that synthetic fibers, such as polyester fibers and polyamide fibers, have poor electrical conductivity and therefore easily develop static electricity when friction occurs. The static charging of the fibers is accompanied by a number of disadvantages, such as undesirable adhesion of dust to the fibers and electrical discharges emanating from the fibers.
Um diese Nachteile zu beseitigen, sind bereits zahlreiche Versuche dahingehend unternommen worden, elektrisch leitfähige Fasern, die ein in einer faserbildenden polymeren Matrix enthaltenes weißes oder farbloses elektrisch leitfähiges Material umfassen, mit den elektrisch nicht leitfähigen synthetischen Fasern zu mischen. Ein hierunter fallender erwähnenswerter Versuch beruht auf der Verwendung elektrisch leitfähiger Partikel, welche weiße oder farblose feine anorganische Partikel sowie elektrisch leitfähige Überzugsschichten umfassen, die auf diesen Partikeln ausgebildet sind und als Hauptkomponente Zinnoxide enthalten.In order to eliminate these disadvantages, numerous attempts have been made to mix electrically conductive fibers, which comprise a white or colorless electrically conductive material contained in a fiber-forming polymer matrix, with the electrically non-conductive synthetic fibers. One attempt worth mentioning here is based on the use of electrically conductive particles, which comprise white or colorless fine inorganic particles and electrically conductive coating layers formed on these particles and contain tin oxides as the main component.
Beispielsweise offenbart die japanische Auslegeschrift (Kokoku) Nr. 58-39 175 eine antistatische Polymerzusammensetzung, umfassend eine Matrix, welche aus einem aus der Schmelze formbaren synthetischen Polymermaterial besteht, und 3 bis 20 Gew.-% feiner Titandioxid-Partikel, welche mit einer Oberflächenbeschichtung aus Zinn(IV)-dioxid (Zinndioxid) versehen und in der polymeren Matrix verteilt sind.For example, Japanese Laid-Open Patent Application (Kokoku) No. 58-39175 discloses an antistatic polymer composition comprising a matrix consisting of a melt-moldable synthetic polymer material and 3 to 20 wt.% of fine titanium dioxide particles provided with a surface coating of stannic dioxide (tin dioxide) and dispersed in the polymer matrix.
Jedoch ist bei den mit Zinn(IV)-dioxid beschichteten Titandioxid-Partikeln die von dem Zinn(IV)-dioxid allein gebildete Oberflächenüberzugsschicht insofern unbefriedigend, als mit ihr keine größtmögliche Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit der Titandioxid-Partikel gelingt. Um synthetische Fasern mit einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten, bedarf es deshalb der Zugabe eines spezifischen Dotiermittels zu den Zinn(IV)-dioxid-Überzugsschichten.However, in the case of titanium dioxide particles coated with tin(IV) dioxide, the tin(IV) dioxide-based cationic layer formed by the tin(IV) dioxide alone is Surface coating layer is unsatisfactory in that it does not achieve the greatest possible improvement in the electrical conductivity of the titanium dioxide particles. In order to obtain synthetic fibers with satisfactory electrical conductivity, it is therefore necessary to add a specific dopant to the tin(IV) dioxide coating layers.
In den japanischen Auslegeschriften (Kokoku) Nr. 62-29526 und Nr. 1-2 2 265 und in den japanischen Offenlegungsschriften (Kokai) Nr. 2-289 108 und Nr. 5-51 811 sind elektrisch leitfähige Zweikomponentenfasern offenbart, bei denen feine elektrisch leitfähige Partikel, welche Titandioxid-Kernpartikel und elektrisch leitfähige Überzugsschichten, die auf den Kernpartikeloberflächen ausgebildet sind und ein Metalloxid und ein Dotiermittel umfassen, in elektrisch leitfähigen Segmenten der Zweikomponentenfasern verteilt sind. In diesen Schriften sind die elektrisch leitfähigen Überzugsschichten aus mit einem aus Aluminiumoxid bestehenden Dotiermittel dotiertem Zinkoxid oder aus mit einem aus Antimonoxiden bestehenden Dotiermittel dotiertem Zinn(IV)-dioxid gebildet. Diese herkömmlichen elektrisch leitfähigen Partikel sind bezüglich Weißgrad und elektrischer Leitfähigkeit der sich ergebenden Zweikomponentenfasern unbefriedigend. Dementsprechend läßt man in der Praxis mitunter einen geringeren Weißgrad zu, um synthetische Fasern mit einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten.Japanese Laid-Open Patent Publications (Kokoku) No. 62-29526 and No. 1-22265 and Japanese Laid-Open Patent Publications (Kokai) No. 2-289108 and No. 5-51811 disclose electrically conductive bicomponent fibers in which fine electrically conductive particles comprising titanium dioxide core particles and electrically conductive coating layers formed on the core particle surfaces and comprising a metal oxide and a dopant are distributed in electrically conductive segments of the bicomponent fibers. In these publications, the electrically conductive coating layers are formed of zinc oxide doped with a dopant consisting of aluminum oxide or of stannic dioxide doped with a dopant consisting of antimony oxides. These conventional electrically conductive particles are unsatisfactory in terms of the whiteness and electrical conductivity of the resulting bicomponent fibers. Accordingly, in practice, a lower whiteness is sometimes allowed in order to obtain synthetic fibers with a satisfactory electrical conductivity.
Die japanische Auslegeschrift Nr. 62-29526 offenbart ebenfalls elektrisch leitfähige Zweikomponentenfasern, die aus einem thermoplastischen Polymermaterial, welches mit einem elektrisch leitfähigen Material oberflächenbeschichtete Titandioxid-Partikel enthält, und einem faserbildenden polymeren Material hergestellt sind. In dieser japanischen Schrift wird angegeben, daß eine Wärmebehandlung der Zweikomponentenfasern im Anschluß an einen faserbildenden Schritt und einen Verstreckungsschritt zu einer Weiterentfaltung der elektrisch leitfähigen Struktur der Fasern führt, so daß die elektrische Leitfähigkeit der Fasern erhöht wird. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn die Größe der elektrisch leitfähigen Partikel klein gemacht wird, um das Faserbildungsvermögen (Spinnbarkeit) des thermoplastischen polymeren Materials zu verbessern, die Menge der Partikel in dem thermoplastischen polymeren Material erhöht werden muß, um zu einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit des die dispergierten Partikel enthaltenden polymeren Materials zu gelangen, wobei die erhöhte Partikelmenge dazu führt, daß das die verteilten Partikel enthaltende polymere Material eine unerwünscht erhöhte Viskosität seiner Schmelze zeigt und damit die Faserbildung aus dem polymeren Material erschwert wird, und die Ausbildung der elektrisch leitfähigen Struktur durch die elektrisch leitfähigen Partikel wird instabil und damit das elektrische Leitfähigkeitsverhalten der resultierenden Fasern ungleichmäßig.Japanese Laid-Open Publication No. 62-29526 also discloses electrically conductive bicomponent fibers made from a thermoplastic polymer material containing titanium dioxide particles surface-coated with an electrically conductive material and a fiber-forming polymer material. This Japanese publication states that a heat treatment of the bicomponent fibers following a fiber-forming step and a drawing step leads to a further unfolding of the electrically conductive structure of the fibers, so that the electrical conductivity of the fibers is increased. However, it has been found that if the size of the electrically conductive particles is made small in order to improve the fiber-forming ability (spinnability) of the thermoplastic polymeric material, the amount of particles in the thermoplastic polymeric material must be increased in order to achieve a satisfactory electrical conductivity of the polymeric material containing the dispersed particles, the increased amount of particles resulting in the polymeric material containing the dispersed particles exhibiting an undesirably increased viscosity of its melt and thus the fiber formation from the polymeric material being made more difficult, and the formation of the electrically conductive structure by the electrically conductive particles becomes unstable and thus the electrical conductivity behavior of the resulting fibers becomes non-uniform.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 4-153305 offenbart eine elektrisch leitfähige Faser, welche aus Indiumoxiden hergestellte elektrisch leitfähige Partikel enthält. Die in der genannten japanischen Schrift konkret offenbarten elektrisch leitfähigen Partikel sind aus mit einem Zinnoxid-Dotiermittel dotierten Indiumoxiden hergestellt. Diese Partikel haben eine hellgelbliche Farbe und zeigen stark ausgeprägte agglomeratbildende Eigenschaften. Es bereitet deshalb Schwierigkeiten, die elektrisch leitfähigen Partikel gleichmäßig in dem thermoplastischen Polymermaterial zu dispergieren und das Material mit einer zufriedenstellenden Prozeßstabilität zu Fasern zu verarbeiten.Japanese Laid-Open Publication (Kokai) No. 4-153305 discloses an electrically conductive fiber which contains electrically conductive particles made from indium oxides. The electrically conductive particles specifically disclosed in the Japanese publication are made from indium oxides doped with a tin oxide dopant. These particles have a light yellowish color and exhibit highly pronounced agglomerate-forming properties. It is therefore difficult to disperse the electrically conductive particles evenly in the thermoplastic polymer material and to process the material into fibers with satisfactory process stability.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2-307991 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung elektrisch leitfähiger Fasern, welche elektrisch leitfähige Metalloxid-Whiskers anstelle der elektrisch leitfähigen Partikel enthalten. Mit den Whiskers wird die benötigte Menge an elektrisch leitfähigem Material wirksam verringert. Jedoch haben die Whiskers den Nachteil, daß beim Einmischen der Whiskers in das polymere Material leicht Luftblasen in das Polymermaterial eingetragen werden und es sehr schwierig ist, die Whiskers gleichmäßig in das polymere Material einzumischen und das Whisker-haltige polymere Material mit einer befriedigenden Stabilität zu Faser zu verarbeiten.Japanese Laid-Open Patent Application No. 2-307991 discloses a method for producing electrically conductive fibers which contain electrically conductive metal oxide whiskers instead of the electrically conductive particles. The whiskers effectively reduce the amount of electrically conductive material required. However, the whiskers have the disadvantage that when the whiskers are mixed into the polymer material, air bubbles are easily introduced into the polymer material and it is very difficult to mix the whiskers uniformly into the polymer material and to process the whisker-containing polymer material into fiber with a satisfactory stability.
Es ist bekannt, bei Einmischen eines anorganischen Füllstoffs in ein polymeres Material die Oberflächen der Füllstoffteilchen mit einem Haftmittel zu behandeln, um die Dispergierbarkeit der Füllstoffteilchen zu verbessern und das Haftvermögen der Füllstoffteilchen an das polymere Material zu erhöhen. Die betreffenden Erfinder haben jedoch gefunden, daß herkömmliche Haftmittel zwar zu einer Verbesserung des Dispergierverhaltens der Füllstoffteilchen und der Stabilität der faserbildenden Eigenschaften des füllstoffhaltigen polymeren Materials beitragen, die so erhaltenen Fasern aber eine unbefriedigende elektrische Leitfähigkeit und Beständigkeit im praktischen Gebrauch zeigen.It is known that when an inorganic filler is mixed into a polymeric material, the surfaces of the filler particles are treated with an adhesive in order to improve the dispersibility of the filler particles and to increase the adhesive strength of the filler particles to the polymeric material. However, the inventors concerned have found that although conventional adhesives contribute to improving the dispersibility of the filler particles and the stability of the fiber-forming properties of the filler-containing polymeric material, the fibers thus obtained exhibit unsatisfactory electrical conductivity and durability in practical use.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 60-110 920 offenbart eine elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser mit einem elektrisch leitfähigen Segment, wobei eine elektrisch leitfähige Substanz, die ein Metalloxid-Kernpartikel und eine auf der Kernpartikeloberfläche gebildete elektrisch leitfähige Überzugsschicht aufweist, in einem thermoplastischen polymeren Material verteilt ist. Diese japanische Veröffentlichung offenbart verschiedene Arten von elektrisch leitfähigen Partikeln, von denen jedes umfaßt: ein anorganisches Kernpartikel, welches von einem aus der aus Zinnoxiden, Zinkoxid, Titandioxid, Magnesiumoxid, Siliciumoxid und Aluminiumoxid bestehenden Gruppe ausgewählten Mitglied gebildet ist, und eine elektrisch leitfähige Oberflächenüberzugsschicht, welche von einem aus der aus Zinnoxiden; Zinkoxid, Kupferoxiden, Indiumoxiden, Zirconiumoxiden und Wolframoxiden bestehenden Gruppe ausgewählten Mitglied gebildet ist. Ferner lehrt die japanische Schrift, eine kleine Menge einer Zweitkomponente zu der elektrisch leitfähigen Oberflächenüberzugsschicht hinzuzufügen, um die elektrische Leitfähigkeit der Oberflächenüberzugsschicht zu verbessern. Konkret offenbart die japanische Schrift elektrisch leitfähige Partikel, die aus Titandioxid-Kernpartikeln und oberflächlichen Überzugsschichten bestehen, welche auf den Kernpartikeln ausgebildet sind und mit einer kleinen Menge von Antimonoxiden dotierte Zinnoxide umfassen. Die sich ergebenden elektrisch leitfähigen Partikel haben eine hellbläulich-graue, nahezu weiße Farbe. Diese elektrisch leitfähigen Partikel sind immer noch nicht ausreichend zum Erhalt elektrisch leitfähiger Fasern, die sowohl einen hohen Weißgrad wie zufriedenstellende elektrische Leitfähigkeit aufweisen.Japanese Laid-Open Patent Publication (Kokai) No. 60-110920 discloses a bicomponent electrically conductive fiber having an electrically conductive segment in which an electrically conductive substance comprising a metal oxide core particle and an electrically conductive coating layer formed on the core particle surface is dispersed in a thermoplastic polymeric material. This Japanese publication discloses various kinds of electrically conductive particles, each of which comprises: an inorganic core particle which formed by a member selected from the group consisting of tin oxides, zinc oxide, titanium dioxide, magnesium oxide, silicon oxide and aluminum oxide, and an electrically conductive surface coating layer formed by a member selected from the group consisting of tin oxides, zinc oxide, copper oxides, indium oxides, zirconium oxides and tungsten oxides. Furthermore, the Japanese document teaches adding a small amount of a secondary component to the electrically conductive surface coating layer in order to improve the electrical conductivity of the surface coating layer. Specifically, the Japanese document discloses electrically conductive particles consisting of titanium dioxide core particles and surface coating layers formed on the core particles and comprising tin oxides doped with a small amount of antimony oxides. The resulting electrically conductive particles have a light bluish gray, almost white color. These electrically conductive particles are still not sufficient for obtaining electrically conductive fibers having both high whiteness and satisfactory electrical conductivity.
In der EP 0 630 950 A1 ist ein weißes leitfähiges Pulver offenbart, welches weiße anorganische Pigmentteilchen umfaßt, deren Oberflächen mit einer elektrisch leitfähigen Schicht belegt ist, die aus einer unteren Zinndioxid-Unterschicht und einer oberen Zinndioxid-haltigen Indiumoxid-Unterschicht besteht.EP 0 630 950 A1 discloses a white conductive powder comprising white inorganic pigment particles whose surfaces are covered with an electrically conductive layer consisting of a lower tin dioxide sublayer and an upper tin dioxide-containing indium oxide sublayer.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser zu schaffen, die einen befriedigenden Weißgrad und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweist.An object of the invention is to provide an electrically conductive two-component fiber which has a satisfactory whiteness and excellent electrical conductivity.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser, die eine ausgezeichnete Beständigkeit unter Verarbeitungs- und praktischen Tragebedingungen aufweist und sich mit einer hohen Stabilität der faserbildenden Eigenschaften herstellen läßt.A further object of the invention is to provide an electrically conductive bicomponent fiber which has excellent durability under processing and practical wearing conditions and can be produced with high stability of the fiber-forming properties.
Die obengenannten Aufgaben können durch die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser erfüllt werden, welche umfaßt:The above objects can be achieved by the electrically conductive two-component fiber according to the invention, which comprises:
(A) Mindestens ein elektrisch nicht leitfähiges Filamentsegment, welches sich entlang der Längsachse der Zweikomponentenfaser erstreckt und ein faserbildendes polymeres Material umfaßt; und(A) At least one electrically non-conductive filament segment extending along the longitudinal axis of the bicomponent fiber and comprising a fiber-forming polymeric material; and
(B) mindestens ein elektrisch leitfähiges Filamentsegment, welches sich entlang der Längsachse der Zweikomponentenfaser erstreckt, mit dem elektrisch nicht leitfähigen Filamentsegment (A) zur Bildung einer Zweikomponentenfaser verbunden ist und (a) eine aus einem thermoplastischen polymeren Material bestehende Matrix und (b) eine Mehrzahl an elektrisch leitfähigen, mehrlagigen, festen Partikeln umfaßt, welche in der Matrix dispergiert sind und jeweils umfassen:(B) at least one electrically conductive filament segment extending along the longitudinal axis of the bicomponent fiber is bonded to the electrically non-conductive filament segment (A) to form a bicomponent fiber and comprises (a) a matrix consisting of a thermoplastic polymeric material and (b) a plurality of electrically conductive, multi-layered, solid particles dispersed in the matrix and each comprising:
(i) ein Kernpartikel, welches eine Metallverbindung umfaßt,(i) a core particle comprising a metal compound,
(ii) eine Grundbeschichtungsschicht, welche auf der äußeren Oberfläche des Kernpartikels ausgebildet ist und im wesentlichen aus Zinnoxiden besteht, und(ii) a base coating layer formed on the outer surface of the core particle and consists essentially of tin oxides, and
(iii) eine Deckschicht, welche auf der Grundbeschichtungsschicht ausgebildet ist und im wesentlichen aus Indiumoxiden und Zinnoxiden, gemischt mit Indiumoxiden, besteht,(iii) a topcoat layer formed on the basecoat layer and consisting essentially of indium oxides and tin oxides mixed with indium oxides,
wobei die elektrisch leitfähigen Partikel (b) eine mittlere Größe von 0,1 bis 2,0 um haben.wherein the electrically conductive particles (b) have an average size of 0.1 to 2.0 µm.
Bei der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser weisen die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Feststoffpartikel (b) bevorzugt ein Teilchengrößenverteilungsverhältnis r von 2,0 oder weniger auf, ermittelt durch die Schaffung von Partikelfraktionen, die jeweils eine Teilchengröße eines bestimmten Wertes oder größer umfassen, durch ein Zentrifugalabscheidungs- und Fraktionierungsverfahren, Hestimmen des kumulativen Gewichts und der kleinsten Partikelgröße der Partikelfraktion und Berechnen gemäß der Gleichung:In the electrically conductive two-component fiber of the present invention, the electrically conductive multilayered solid particles (b) preferably have a particle size distribution ratio r of 2.0 or less, determined by creating particle fractions each comprising a particle size of a certain value or larger by a centrifugal separation and fractionation method, determining the cumulative weight and the smallest particle size of the particle fraction, and calculating according to the equation:
r - D&sub3;&sub0;/D&sub7;&sub0;r - D30 /D70
worin D&sub3;&sub0; die kleinste Partikelgröße einer Partikelfraktion repräsentiert, deren kumulatives Gewicht 30% des Gesamtgewichts der Partikel (b) entspricht, und worin D&sub7;&sub0; die kleinste Partikelgröße einer anderen Partikelfraktion repräsentiert, deren kumulatives Gewicht 70% des Gesamtgewichts der Partikel (b) entspricht.wherein D₃₀ represents the smallest particle size of a particle fraction the cumulative weight of which corresponds to 30% of the total weight of the particles (b), and wherein D₇₀ represents the smallest particle size of another particle fraction the cumulative weight of which corresponds to 70% of the total weight of the particles (b).
Bei der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser wird die Deckschicht der elektrisch leitfähigen mehr lagigen Partikel mit einer Silanverbindung oberflächenbehandelt, welche der FormelIn the electrically conductive two-component fiber according to the invention, the cover layer of the electrically conductive more layered particles are surface treated with a silane compound which has the formula
(R&sup4;)p-Si(R&sup5;)t-CH=CH²)q(R4 )p-Si(R5 )t-CH=CH2)q
entspricht, worin R&sup4; ein Mitglied repräsentiert, welches ausgewählt ist aus: Halogenatomen, Alkoxylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und Gruppen der Formel -OR&sup6;OR&sup7;, in welcher R&sup6; eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und R&sup7; eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen repräsentiert; worin R&sup5; ein, Mitglied repräsentiert, welches aus der aus divalenten Atomen und Gruppen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; worin und jeweils und unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentieren und der Beziehung + = 4 genügen; und worin ±. 0 oder eine ganze Zahl von 1 bedeutet.wherein R⁴ represents a member selected from: halogen atoms, alkoxyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and groups of the formula -OR⁶OR⁷, in which R⁶ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and R⁷ represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms; wherein R⁵ represents a member selected from the group consisting of divalent atoms and groups; wherein and each independently represent an integer from 1 to 3 and satisfy the relationship + = 4; and wherein ± represents 0 or an integer of 1.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser umfaßt: (A) mindestens ein elektrisch nicht leitfähiges Filamentsegment, welches ein faserbildendes polymeres Material umfaßt, und (B) mindestens ein elektrisch leitfähiges Filamentsegment, welches (a) eine aus einem thermoplastischen polymeren Material bestehende Matrix und (b) eine Mehrzahl an elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikeln umfaßt, welche in der Matrix (a) verteilt sind.The electrically conductive bicomponent fiber of the invention comprises: (A) at least one electrically non-conductive filament segment comprising a fiber-forming polymeric material, and (B) at least one electrically conductive filament segment comprising (a) a matrix consisting of a thermoplastic polymeric material and (b) a plurality of electrically conductive multilayer particles distributed in the matrix (a).
Sowohl das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) wie das elektrisch leitfähige Filamentsegment (B) erstrecken sich entlang der Längsachse der Zweikomponentenfaser und sind so miteinander verbunden, daß sie eine Zweikomponentenfaser bilden.Both the electrically non-conductive filament segment (A) and the electrically conductive filament segment (B) extend along the longitudinal axis of the bicomponent fiber and are thus connected to each other to form a two-component fibre.
Das thermoplastische polymere Material für die Matrix (a) des elektrisch leitfähigen Filamentsegments (B) ist nicht auf eine bestimmte Gruppe von polymeren Materialien beschränkt, solange das polymere Material eine Thermoplastizität aufweist, die hinreichend ist, um ein Filamentsegment der Zweikomponentenfaser zu bilden. Bevorzugt umfaßt das thermoplastische polymere Material wenigstens ein Mitglied, welches ausgewählt ist aus der aus Polyolefinen, z. B. Polyethylen und Polypropylen, Polystyrol, Dienpolymeren, z. B. Polybutadien und Polyisopren, Polyamiden, z. B. Nylon 6 und Nylon 66, Polyestern, z. B. Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, und den vorgenannten Polymeren entsprechenden Copolymeren bestehenden Gruppe. Diese Polymere und Copolymere können für sich allein oder als Mischung aus zwei oder mehr dieser Polymere bzw. Copolymere verwendet werden.The thermoplastic polymeric material for the matrix (a) of the electrically conductive filament segment (B) is not limited to a particular group of polymeric materials as long as the polymeric material has a thermoplasticity sufficient to form a filament segment of the bicomponent fiber. Preferably, the thermoplastic polymeric material comprises at least one member selected from the group consisting of polyolefins, e.g. polyethylene and polypropylene, polystyrene, diene polymers, e.g. polybutadiene and polyisoprene, polyamides, e.g. nylon 6 and nylon 66, polyesters, e.g. polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and copolymers corresponding to the above-mentioned polymers. These polymers and copolymers can be used alone or as a mixture of two or more of these polymers or copolymers.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser ist gekennzeichnet durch die spezifischen elektrisch leitfähigen Feststoffpartikel (b), die in einer Matrix (a) verteilt sind, welche aus dem elektrisch leitfähigen thermoplastischen Polymermaterial besteht.The electrically conductive two-component fiber according to the invention is characterized by the specific electrically conductive solid particles (b) which are distributed in a matrix (a) which consists of the electrically conductive thermoplastic polymer material.
Die spezifischen elektrisch leitfähigen Feststoffpartikel (b) weisen eine mehrlagige Struktur auf, welche umfaßt: (i) ein Kernpartikel, welches eine Metallverbindung umfaßt, (ii) eine Grundbeschichtungsschicht, welche auf der äußeren Oberfläche des Kernpartikels (i) gebildet ist und im wesentlichen aus Zinnoxiden besteht, und (iii) eine Deckschicht, welche auf der Grundbeschichtungsschicht (ii) ausgebildet ist und im wesentlichen aus Indiumoxiden und Zinnoxiden in Mischung miteinander besteht. Die Deckschicht (iii) hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit.The specific electrically conductive solid particles (b) have a multilayer structure comprising: (i) a core particle comprising a metal compound, (ii) a base coating layer formed on the outer surface of the core particle (i) and consisting essentially of tin oxides, and (iii) a cover layer formed on the base coating layer (ii) and consisting essentially of indium oxides and tin oxides in admixture with each other. The top layer (iii) has a high electrical conductivity.
Die Metallverbindung für das Kernpartikel (i) ist nicht auf eine bestimmte Gruppe von Metallverbindungen beschränkt, solange die Metallverbindung einen befriedigenden Weißgrad aufweist. Beispielsweise ist die Metallverbindung für das Kernpartikel (i) aus der aus Titandioxid, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid, Zinksulfid, Bariumsulfat, Zirconiumphosphat, Kaliumtitanat und Siliciumoxid-Aluminiumoxid-Komplexen bestehenden Gruppe ausgewählt. Aus der Reihe der obengenannten Metalloxide wird Titandioxid oder Aluminiumoxid, im besonderen Aluminiumoxid, für die vorliegende Erfindung am meisten bevorzugt, weil es einen befriedigenden Weißgrad der resultierenden Zweikomponentenfaser bewirkt und außerdem eine gute Ausgewogenheit zwischen den Dispergiereigenschaften der resultierenden mehrlagigen Partikel in der Matrix aus thermoplastischem polymeren Material und der Neigung der resultierenden mehrlagigen Partikel, sich zusammenzulagern, so daß die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel zur Ausbildung einer elektrisch leitfähigen Struktur in dem elektrisch leitfähigen Filamentsegment (B) veranlaßt werden. Bei Verwendung von Aluminiumoxid zur Erzeugung des Kernpartikels hat das Aluminiumoxid vorzugsweise einen Reinheitsgrad von 99% oder mehr. Ist die Reinheit kleiner als 99%, ist die Herstellung der Zinnoxid-Grundbeschichtungsschicht und anschließend der Zinnoxid-haltigen Indiumoxid- Deckschicht auf dem Aluminiumoxid-Kernpartikel erschwert, und somit bereitet es Schwierigkeiten, mehrlagige Partikel bereitzustellen, die eine befriedigende elektrische Leitfähigkeit zeigen.The metal compound for the core particle (i) is not limited to a particular group of metal compounds, as long as the metal compound has a satisfactory whiteness. For example, the metal compound for the core particle (i) is selected from the group consisting of titanium dioxide, alumina, zinc oxide, silica, zinc sulfide, barium sulfate, zirconium phosphate, potassium titanate and silica-alumina complexes. Of the above-mentioned metal oxides, titanium dioxide or alumina, particularly alumina, is most preferred for the present invention because it provides a satisfactory whiteness of the resulting bicomponent fiber and also a good balance between the dispersing properties of the resulting multilayer particles in the matrix of thermoplastic polymeric material and the tendency of the resulting multilayer particles to aggregate so as to cause the electrically conductive multilayer particles to form an electrically conductive structure in the electrically conductive filament segment (B). When using alumina to form the core particle, the alumina preferably has a purity of 99% or more. If the purity is less than 99%, it is difficult to form the tin oxide base coating layer and then the tin oxide-containing indium oxide top layer on the alumina core particle, and thus it is difficult to provide multilayer particles that exhibit satisfactory electrical conductivity.
Bei den für die Erfindung geeigneten elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikeln wird auf der Kernpartikeloberfläche eine Grundbeschichtungsschicht aus Zinnoxid ausgebildet. Anteilmäßig macht die Grundbeschichtungsschicht bevorzugt 0,5 bis 50 Gew.-% aus, noch bevorzugter 1,5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikels. Wenn der Anteil der Grundbeschichtungsschicht zu klein ist, kann die Zinnoxid-haltige Indiumoxid-Deckschicht ungleichmäßig ausfallen, und das entstehende mehrlagige Partikel kann einen erhöhten Volumenwiderstand infolge des Einflusses des eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikels aufweisen. Ist der Anteil der Grundbeschichtungsschicht zu groß, dann kann sich der Anteil eines Bereichs der Zinnoxid-Grundbeschichtungsschicht, der nicht eng mit der äußeren Oberfläche des Kernpartikels verbunden ist, erhöhen, so daß Weißgrad und elektrische Leitfähigkeit des resultierenden mehrlagigen Partikels gemindert werden.In the case of the electrically conductive multilayer particles suitable for the invention, a The base coating layer is formed of tin oxide. The base coating layer preferably accounts for 0.5 to 50% by weight, more preferably 1.5 to 40% by weight, based on the weight of the core particle comprising a metal compound. If the proportion of the base coating layer is too small, the tin oxide-containing indium oxide top layer may be uneven, and the resulting multilayer particle may have an increased volume resistivity due to the influence of the core particle comprising a metal compound. If the proportion of the base coating layer is too large, the proportion of a portion of the tin oxide base coating layer that is not closely bonded to the outer surface of the core particle may increase, so that the whiteness and electrical conductivity of the resulting multilayer particle are reduced.
Die Grundbeschichtungsschicht wird mit einer Deckschicht belegt, die im wesentlichen aus mit Zinnoxiden dotierten Indiumoxiden besteht. Die Deckschicht liegt bevorzugt in einem Anteil von 5 bis 200 Gew.-% vor, noch bevorzugter 8 bis 150 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikels. Ferner sind in der Deckschicht die Zinnoxide in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-% zugegen, noch bevorzugter in Mengen von 2,5 bis 15 Gew.-%, ausgedrückt in Zinn-(IV)-dioxid (SnO&sub2;), bezogen auf das Gewicht der Indiumoxide.The base coating layer is covered with a cover layer consisting essentially of indium oxides doped with tin oxides. The cover layer is preferably present in a proportion of 5 to 200% by weight, more preferably 8 to 150% by weight, based on the weight of the core particle comprising a metal compound. Furthermore, the tin oxides are present in the cover layer in amounts of 0.1 to 20% by weight, more preferably in amounts of 2.5 to 15% by weight, expressed as tin (IV) dioxide (SnO₂), based on the weight of the indium oxides.
Wenn der Anteil der Deckschicht zu klein ist, kann das resultierende mehrlagige Partikel eine unbefriedigende elektrische Leitfähigkeit zeigen. Ist dagegen der Anteil der Deckschicht zu groß, kann der die elektrische Leitfähigkeit steigernde Effekt der Deckschicht auf dem resultierenden mehrlagigen Partikel in die Sättigung kommen und zu einem wirtschaftlichen Nachteil führen.If the proportion of the covering layer is too small, the resulting multilayer particle may exhibit unsatisfactory electrical conductivity. On the other hand, if the proportion of the covering layer is too large, the electrical conductivity-enhancing effect of the covering layer on the resulting multilayer particle may be reduced. saturation will occur and lead to an economic disadvantage.
Ferner wird der Zinnoxidgehalt der Deckschicht vorzugsweise auf das obengenannte Niveau begrenzt. Die Deckschicht hat vorzugsweise einen Volumenwiderstand von 10 Ωcm oder weniger, um ein mehrlagiges Partikel zu schaffen, welches eine befriedigende elektrische Leitfähigkeit aufweist.Furthermore, the tin oxide content of the coating layer is preferably limited to the above-mentioned level. The coating layer preferably has a volume resistivity of 10 Ωcm or less in order to provide a multilayer particle having a satisfactory electrical conductivity.
Die Herstellung der für die Erfindung geeigneten elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel kann dadurch erfolgen, daß eine äußere Oberfläche eines eine metallische Verbindung umfassenden Kernpartikels gleichmäßig mit einem Zinnoxidhydrat in einer Menge von 0,5 bis 50%, ausgedrückt in SnO&sub2;, bezogen auf das Gewicht des Kernpartikels, belegt wird und sodann die resultierende Grundbeschichtungsschicht mit einer Mischung aus Indiumoxidhydrat und 0,1 bis 20% Zinnoxidhydrat, ausgedrückt in SnO&sub2;, bezogen auf das Gewicht der dehydratisierten Indiumoxide, belegt wird, und zwar in einer Menge von 5 bis 200%, ausgedrückt in In&sub2;O&sub3;, bezogen auf das Gewicht des Kernpartikels, um eine Deckschicht zu bilden. Sodann wird das resultierende mehrlagige Partikel in einer nichtoxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 350ºC bis 750ºC wärmebehandelt, um die obenerwähnten Metalloxidhydrate zu dehydratisieren.The electrically conductive multilayer particles suitable for the invention can be prepared by uniformly coating an outer surface of a core particle comprising a metallic compound with a tin oxide hydrate in an amount of 0.5 to 50% in terms of SnO₂ based on the weight of the core particle and then coating the resulting base coating layer with a mixture of indium oxide hydrate and 0.1 to 20% in terms of SnO₂ based on the weight of the dehydrated indium oxides in an amount of 5 to 200% in terms of In₂O₃ based on the weight of the core particle to form a topcoat layer. Then, the resulting multilayer particle is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 350°C to 750°C to dehydrate the above-mentioned metal oxide hydrates.
Die Herstellung der Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht auf den Kernpartikeln kann nach folgenden Verfahren vorgenommen werden.The tin oxide hydrate coating layer on the core particles can be prepared by the following methods.
Bei einem Verfahren wird eine wäßrige Lösung eines Zinnsalzes oder Stannats einer wäßrigen Suspensionsflüssigkeit, welche die eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikel enthält, zugegeben und dem resultierenden Gemisch sodann eine Base (Alkali) oder eine Säure zugesetzt.In one method, an aqueous solution of a tin salt or stannate is added to an aqueous suspension liquid containing the core particles comprising a metal compound, and a base (alkali) or an acid is then added to the resulting mixture.
Bei einem anderen Verfahren werden eine wäßrige Lösung eines Zinnsalzes oder Stannats und eine Base oder eine Säure getrennt voneinander, aber gleichzeitig einer wäßrigen Suspensionsflüssigkeit, welche die eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikel enthält, zugegeben.In another method, an aqueous solution of a tin salt or stannate and a base or an acid are added separately but simultaneously to an aqueous suspension liquid containing the core particles comprising a metal compound.
Um eine gleichmäßige Belegung der äußeren Oberflächen der eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikel mit dem Zinnoxidhydrat zu erzielen, wird die letztgenannte Methode der separatgleichzeitigen Zugabe bevorzugt. Hei diesem Verfahren wird die wäßrige Suspensionsflüssigkeit der eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikel während der Ausbildung der Grundbeschichtungsschicht vorzugsweise bei einer auf einen Wert von 50ºC bis 100ºC begrenzten Temperatur gehalten. Außerdem wird während der gleichzeitigen Zugabe der wäßrigen Zinnsalz- oder Stannatlösung und der Base oder Säure das resultierende Gemisch bevorzugt bei einem auf einen Wert von 2 bis 9 begrenzten pH-Wert gehalten. Weil der isolelektrische Punkt des Zinnoxidhydrats bei einem pH-Wert von 5,5 erscheint, wird der pH-Wert der Mischung meistbevorzugt auf einen Wert von 2 bis 5 oder von 6 bis 9 eingestellt, damit sich die resultierenden Hydrolyseprodukte des Zinnsalzes oder Stannats gleichförmig auf den äußeren Oberflächen der eine Metallverbindung umfassenden Kernpartikel niederschlagen können.In order to achieve uniform coating of the outer surfaces of the core particles comprising a metal compound with the tin oxide hydrate, the latter method of separate simultaneous addition is preferred. In this method, the aqueous suspension liquid of the core particles comprising a metal compound is preferably kept at a temperature limited to a value of 50°C to 100°C during the formation of the base coating layer. In addition, during the simultaneous addition of the aqueous tin salt or stannate solution and the base or acid, the resulting mixture is preferably kept at a pH limited to a value of 2 to 9. Since the isoelectric point of the tin oxide hydrate appears at a pH of 5.5, the pH of the mixture is most preferably adjusted to a value of 2 to 5 or 6 to 9 so that the resulting hydrolysis products of the tin salt or stannate can be uniformly deposited on the outer surfaces of the core particles comprising a metal compound.
Das zur Bildung der Grundbeschichtungsschicht geeignete Zinnsalz wird bevorzugt aus Stanno- und Stannichloriden, Stanno- und Stannisulfaten und Stanno- und Stanninitrat ausgewählt. Weiter wird das Stannat bevorzugt aus Alkalimetallsalzen von Zinnsäure, z. B. Natriumstannat und Kaliumstannat, ausgewählt.The tin salt suitable for forming the base coating layer is preferably selected from stannous and stannous chlorides, stannous and stannous sulfates and stannous and stannous nitrate. Furthermore, the stannate is preferably selected from alkali metal salts of stannic acid, e.g. sodium stannate and potassium stannate.
Die Base wird bevorzugt aus Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Animoniumcarbonat, wäßriger Ammoniaklösung und Ammoniakgas ausgewählt.The base is preferably selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, aqueous ammonia solution and ammonia gas.
Die Säure wird bevorzugt aus Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Essigsäure ausgewählt.The acid is preferably selected from hydrochloric acid, sulphuric acid, nitric acid and acetic acid.
Die Bildung der Überzugsschicht aus dem das Zinnoxidhydrat enthaltenden Indiumoxidhydrat auf der Grundbeschichtungsschicht (Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht) kann dadurch erfolgen, daß in die wäßrige Suspensionsflüssigkeit der mit Zinnoxidhydrat belegten Kernpartikel eine wäßrige Lösung von einen Indiumsalz und einem Zinnsalz und gleichzeitig oder anschließend eine Base eingemischt wird. Um eine Elution der auf dem Kernpartikel gebildeten Zinnoxidhydrat-Schicht zu verhüten, wird, die wäßrige Indiumsalz- und Zinnsalz-Lösung jedoch bevorzugt getrennt von der Hase zugegeben, um die Überzugsschicht von dem resultierenden, zinnoxidhydratdotierten Indiumoxidhydrat zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird die gemischte wäßrige Suspensionsflüssigkeit vorzugsweise bei einer Temperatur von 50ºC bis 100ºC erhitzt. Werden die wäßrige Indiumsalz- und Zinnsalz-Lösung und die Base gleichzeitig in die wäßrige Suspensionsflüssigkeit eingemischt, dann wird der pH-Wert der gemischten wäßrigen Suspensionsflüssigkeit vorzugsweise bei einem pH-Wert von 2 bis 9 gehalten, noch bevorzugter bei 2 bis 5 oder 6 bis 9, um das resultierende Hydrolyseprodukt des Zinnsalzes und Indiumsalzes gleichmäßig auf der Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht abzuscheiden.The formation of the coating layer of the indium oxide hydrate containing the tin oxide hydrate on the base coating layer (tin oxide hydrate coating layer) can be carried out by mixing an aqueous solution of an indium salt and a tin salt and simultaneously or subsequently mixing a base into the aqueous suspension liquid of the core particles coated with tin oxide hydrate. However, in order to prevent elution of the tin oxide hydrate layer formed on the core particle, the aqueous indium salt and tin salt solution are preferably added separately from the base to obtain the coating layer of the resulting tin oxide hydrate-doped indium oxide hydrate. In this method, the mixed aqueous suspension liquid is preferably heated at a temperature of 50°C to 100°C. When the aqueous indium salt and tin salt solution and the base are simultaneously mixed into the aqueous suspension liquid, the pH of the mixed aqueous suspension liquid is preferably maintained at a pH of 2 to 9, more preferably 2 to 5 or 6 to 9, in order to uniformly deposit the resulting hydrolysis product of the tin salt and indium salt on the tin oxide hydrate coating layer.
Das Zinnsalz für die Deckschicht wird bevorzugt aus Stanno- und Stannichloriden, Stanno- und Stannisulfaten und Stanno- und Stanninitraten ausgewählt. Das Indiumsalz wird bevorzugt aus Indiumchloriaen und Indiumsulfaten ausgewählt. Die Base kann aus denselben Basen ausgewählt werden, wie die für die Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht (Grundbeschichtungsschicht) verwendbaren.The tin salt for the top layer is preferably selected from stannous and stannous chlorides, stannous and stannous sulfates and stannous and stannous nitrates. The indium salt is preferably selected from indium chlorides and indium sulfates. The base can be be selected from the same bases as those used for the tin oxide hydrate coating layer (base coating layer).
Wie bereits erwähnt können die Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht und die Indiumoxidhydrat- und Zinnoxidhydrat-Überzugsschicht durch die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 350 bis 750ºC in einer nichtoxidierenden Atmosphäre dehydratisiert werden.As mentioned above, the tin oxide hydrate coating layer and the indium oxide hydrate and tin oxide hydrate coating layer can be dehydrated by the heat treatment at a temperature of 350 to 750 °C in a non-oxidizing atmosphere.
Bei der Bildung des elektrisch leitfähigen Filamentsegments (B), bei dem die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel in der Matrix aus thermoplastischem polymeren Material verteilt sind, ist es notwendig, daß zwischen den elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel eine Verbindung entsteht, so daß sich in der Matrix ein elektrisch leitfähiges Netzwerk mit hoher Wirksamkeit ausbildet. Zu diesem Zweck sollten die Partikel eine bestimmte, kleine Größe aufweisen. Wenn allerdings die Teilchengröße zu klein ist, dann zeigen die feinkörnigen Partikel eine verstärkte Neigung zur Zusammenballung, was die Ausbildung des elektrisch leitfähigen Netzwerkes in der Matrix behindert und dazu führt, daß das entstehende Filamentsegment (B) eine unbefriedigende elektrische Leitfähigkeit aufweist. Ferner führt die Zusammenlagerung der Partikel in der Matrix zu einer Minderung des Faserbildungsvermögens der resultierenden Mischung aus dem thermoplastischen Polymermaterial und den Partikeln, was bei Verarbeitung der Mischung nach einem Schmelzspinnverfahren leicht zum Bruch der entstehenden Filamente führt. Das heißt, die stabile Erzeugung der Zweikomponentenfaser ist erschwert.When forming the electrically conductive filament segment (B), in which the electrically conductive multilayer particles are distributed in the matrix made of thermoplastic polymer material, it is necessary for a connection to be formed between the electrically conductive multilayer particles so that an electrically conductive network with high efficiency is formed in the matrix. For this purpose, the particles should have a certain, small size. However, if the particle size is too small, the fine-grained particles show an increased tendency to clump together, which hinders the formation of the electrically conductive network in the matrix and leads to the resulting filament segment (B) having unsatisfactory electrical conductivity. Furthermore, the agglomeration of the particles in the matrix leads to a reduction in the fiber-forming capacity of the resulting mixture of the thermoplastic polymer material and the particles, which easily leads to breakage of the resulting filaments when the mixture is processed using a melt spinning process. This means that the stable production of the two-component fiber is made more difficult.
Wenn hingegen die Teilchen zu groß sind, dann ist die Ausbildung des elektrisch leitfähigen Netzwerkes durch Verbindung der Partikel untereinander in der Matrix erschwert, und somit zeigt das resultierende Filamentsegment (B) eine unbefriedigende elektrische. Leitfähigkeit.If, however, the particles are too large, then the formation of the electrically conductive network by connecting the Particles in the matrix are difficult to bond to one another, and thus the resulting filament segment (B) exhibits unsatisfactory electrical conductivity.
Demnach wird die mittlere Größe der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel auf einen Wert von 0,1 bis 2,0 um, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 um, begrenzt:Accordingly, the average size of the electrically conductive multilayer particles is limited to a value of 0.1 to 2.0 µm, preferably 0.1 to 1.0 µm:
Die Neigung der Partikel zur Zusammenballung variiert in Abhängigkeit von der Größe der Teilchen. Wenn also die Größe der Partikel über einen breiten Bereich verteilt ist, dann umfassen die Partikel eine Fraktion mit einer stark ausgeprägten aggregatbildenden Eigenschaft, und folglich ist die Bildung eines zufriedenstellenden elektrisch leitfähigen Netzwerkes in der Matrix erschwert. Partikel mit einer breiten Teilchengrößenverteilung wirken sich außerdem in einer hohen Bruchhäufigkeit der schmelzgesponnenen Filamente aus.The tendency of the particles to aggregate varies depending on the size of the particles. Thus, if the size of the particles is distributed over a wide range, then the particles comprise a fraction with a strong aggregate-forming property and consequently the formation of a satisfactory electrically conductive network in the matrix is difficult. Particles with a wide particle size distribution also result in a high breakage frequency of the melt-spun filaments.
Dementsprechend weisen die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel (B) vorzugsweise eine Teilchengrößenverteilung r von 2,0 oder weniger auf, noch bevorzugter von 1,7 oder weniger. Das Teilchengrößenverteilungsverhältnis r ist definiert durch die Gleichung:Accordingly, the electrically conductive multilayer particles (B) preferably have a particle size distribution r of 2.0 or less, more preferably 1.7 or less. The particle size distribution ratio r is defined by the equation:
r = D&sub3;&sub0;/D&sub7;&sub0;r = D30 /D70
worin Dg0 die kleinste Partikelgröße einer Partikelfraktion F&sub3;&sub0; darstellt, welche aus den Partikeln (b) durch ein Zentrifugalabscheideverfahren abgetrennt wurde und deren Summengewicht W&sub3;&sub0; 30% des Gesamtgewichts der Partikel (b) entspricht, und worin die kleinste Teilchengröße einer anderen Partikelfrak_ tion F&sub7;&sub0; bedeutet, die von den Partikeln (b) nach derselben obenerwähnten Methode abgetrennt wurde und ein Summen_ gewicht W70 des Gesamtgewichts der Partikel (b) aufweist. Bei dem Zentrifugalabscheide- und Fraktionierungsverfahren scheiden sich die Partikel nacheinander von den größten Teilchengrößen zu kleineren Teilchengrößen ab, und eine bestimmte, von der Grundgesamtheit der Partikel (b) abgetrennte Partikelfraktion F besteht aus Partikeln, deren Teilchengröße von einer bestimmten kleinsten Größe D bis hin zur größten Größe Dmax verteilt ist und die ein Summengewicht W haben. Die Partikelfraktion F&sub3;&sub0; besteht aus Teilchen mit einer Teilchengröße, die von D&sub3;&sub0; bis zur größten Größe Dmax verteilt ist. Weiter besteht die Teilchenfraktion F&sub7;&sub0; aus Partikeln mit einer Teilchengröße, die von D&sub7;&sub0; bis zur größten Größe Dmax verteilt ist.wherein Dg0 represents the smallest particle size of a particle fraction F₃₀₀ which has been separated from the particles (b) by a centrifugal separation process and whose total weight W₃₀₀ corresponds to 30% of the total weight of the particles (b), and wherein the smallest particle size of another particle fraction F₇₀₀ which has been separated from the particles (b) by the same method mentioned above and has a total weight W₃₀₀ corresponds to 30% of the total weight of the particles (b), and wherein weight W70 of the total weight of the particles (b). In the centrifugal separation and fractionation process, the particles separate one after the other from the largest particle sizes to smaller particle sizes, and a certain particle fraction F separated from the population of particles (b) consists of particles whose particle size is distributed from a certain smallest size D to the largest size Dmax and which have a total weight W. The particle fraction F₃₀₀ consists of particles having a particle size distributed from D₃₀₀ to the largest size Dmax. Further, the particle fraction F₇₀₀ consists of particles having a particle size distributed from D₇₀₀ to the largest size Dmax.
Die Partikel mit einer Teilchengrößenverteilung r von 2,0 oder weniger können dadurch erhalten werden, daß die nach dem im vorstehenden erwähnten Verfahren hergestellten elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel einer Klassierung unterworfen werden.The particles having a particle size distribution r of 2.0 or less can be obtained by subjecting the electrically conductive multilayer particles produced by the above-mentioned method to classification.
Die mittlere Teilchengröße und das Teilchengrößenverteilungsverhältnis r können nach folgenden Bestimmungsmethoden ermittelt werden.The mean particle size and the particle size distribution ratio r can be determined using the following methods.
Eine Probe der Partikel wird einem Zentrifugalabscheide- und Fraktionierungsverfahren unterworfen, unter Verwendung einer Vorrichtung zur Teilchengrößenbestimmung im Zentrifugalfeld (Typ: CP-50, der Firma Shimazu Seisakusho), um eine auf der Trennung im Zentrifugalfeld beruhende Kurve zu erhalten.A sample of the particles is subjected to a centrifugal separation and fractionation process using a centrifugal field particle sizer (Type: CP-50, manufactured by Shimazu Seisakusho) to obtain a centrifugal field separation curve.
Sodann wird aus der auf der Trennung im Zentrifugalfeld beruhenden Kurve eine Summengewichts-Teilchengrößenverteilungskurve erstellt, welche die Beziehung zwischen der Teilchengröße der abgetrennten Partikelfraktion und dem Gewichtsverhältnis der abgetrennten Partikelfraktion zu der Teilchenprobe zeigt, und aus dieser Summengewichts-Teilchengrößenverteilungskurve wird die kleinste Teilchengröße D&sub5;&sub0; von einer abgetrennten Partikelfraktion D&sub5;&sub0; mit einem Summengewicht W&sub5;&sub0; entsprechend 50% des Gesamtgewichts der Teilchenprobe ermittelt; die mittlere Teilchengröße der Teilchenprobe ist durch die ermittelte kleinste Teilchengröße D&sub5;&sub0; repräsentiert.Then, from the curve based on the centrifugal field separation, a cumulative weight particle size distribution curve is prepared, which shows the relationship between the particle size of the separated particle fraction and the weight ratio of the separated particle fraction to the particle sample, and from this cumulative weight particle size distribution curve, the smallest particle size D50 of a separated particle fraction D50 with a cumulative weight W50 corresponding to 50% of the total weight of the particle sample is determined; the average particle size of the particle sample is represented by the determined smallest particle size D50.
Aus der obenerwähnten Summengewichts-Teilchengrößenverteilungskurve der abgetrennten Partikel werden die kleinste Teilchengröße D&sub3;&sub0; einer abgetrennten Partikelfraktion F&sub3;&sub0; mit einem Summengewicht W&sub3;&sub0; entsprechend 30% des Gesamtgewichts der Teilchenprobe und die kleinste Teilchengröße D&sub7;&sub0; einer anderen abgetrennten Partikelfraktion F&sub7;&sub0; mit einem Summengewicht W&sub7;&sub0; entsprechend 70% des Gesamtgewichts der Teilchenprobe ermittelt.From the above-mentioned total weight particle size distribution curve of the separated particles, the smallest particle size D₃�0 of a separated particle fraction F₃�0 with a total weight W₃�0 corresponding to 30% of the total weight of the particle sample and the smallest particle size D₇₇₀ of another separated particle fraction F₇₇₀ with a total weight W₇₇₀ corresponding to 70% of the total weight of the particle sample are determined.
Das Verhältnis r der Teilchengrößenverteilung wird nach der folgenden Gleichung berechnet:The ratio r of the particle size distribution is calculated using the following equation:
r = D&sub3;&sub0;/D&sub7;&sub0;r = D30 /D70
Je kleiner der Wert von r, desto schärfer die Teilchengrößenverteilung der Partikel.The smaller the value of r, the sharper the particle size distribution.
Bei dem elektrisch leitfähigen Filamentsegment (B) kann der Gehalt an elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikeln in Abhängigkeit von der Art, den Eigenschaften und der Kristallinität der Matrix aus dem thermoplastischen polymeren Material und von den netzwerkbildenden (kettenbildenden) Eigenschaften der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel variieren. Allgemein beträgt der Anteil der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel in dem Segment (B) bevorzugt 50 bis 80 Gew.-%, noch bevorzugter 60 bis 75 Gew.-%. Ist der Gehalt kleiner als 50 Gew.-%, dann zeigt das resultierende Segment (B) zwar einen befriedigenden Farbton, aber die elektrische Leitfähigkeit des Segments (B) kann unzulänglich werden. Wenn der Anteil mehr als 80 Gew.-% beträgt, kann es schwierig werden, die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel gleichmäßig in die Matrix aus dem thermoplastischen Polymermaterial einzumischen, und das resultierende Gemisch kann hinsichtlich seiner Fließfähigkeit und seines Faserbildungsvermögens gemindert sein.In the electrically conductive filament segment (B), the content of the electrically conductive multilayer particles may vary depending on the type, properties and crystallinity of the matrix of the thermoplastic polymer material and the network-forming (chain-forming) properties of the electrically conductive multilayer particles. Generally, the proportion of the electrically conductive multilayer particles in the segment (B) is preferably 50 to 80 wt%, more preferably 60 to 75 wt%. If the content is less than 50 wt%, the resulting segment (B) may exhibit a satisfactory color tone, but the electrical conductivity of the segment (B) may become insufficient. If the proportion is more than 80 wt.%, it may be difficult to mix the electrically conductive multilayer particles uniformly into the matrix of the thermoplastic polymer material, and the resulting mixture may be reduced in its flowability and fiber-forming ability.
Das elektrisch leitfähige Filamentsegment (B) enthält gegebenenfalls ein Additiv, ausgewählt aus Haftmitteln, Dispergierhilfsmitteln, z. B. Wachse, Polyalkylenoxide, grenzflächenaktive Stoffe und organische Elektrolyte, Pigmenten, Stabilisatoren und fließfähigkeitssteigernden Agenzien.The electrically conductive filament segment (B) optionally contains an additive selected from adhesives, dispersing aids, e.g. waxes, polyalkylene oxides, surfactants and organic electrolytes, pigments, stabilizers and flowability-enhancing agents.
Bei der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser ist das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) aus einem faserbildenden polymeren Material hergestellt, welches nicht auf eine bestimmte Gruppe von polymeren Materialien beschränkt ist, solange das polymere Material ein zur Erzeugung der Zweikomponentenfaser ausreichendes Faserbildungsvermögen aufweist.In the electrically conductive two-component fiber according to the invention, the electrically non-conductive filament segment (A) is made of a fiber-forming polymeric material, which is not limited to a specific group of polymeric materials, as long as the polymeric material has a fiber-forming ability sufficient to produce the two-component fiber.
Das faserbildende Polymermaterial für das Segment (A) umfaßt bevorzugt mindestens ein Mitglied, welches aus der aus Polyestern, z. B. Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat, Polyamiden, z. B. Nylon 6 und Nylon 66, und Polyolefinen, z. B. Polyethylen und Polypropylen, und Copolymeren der vorgenannten Polymere bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Dieses faserbildende Polymermaterial kann nach einem Schmelzspinnverfahren in die Form von Fasern überführt werden. Diese Polymere und Copolymere können für sich allein oder als Mischung aus zwei oder mehr der Polymere bzw. Copolymere verwendet werden.The fiber-forming polymer material for segment (A) preferably comprises at least one member selected from the group consisting of polyesters, e.g. polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamides, e.g. nylon 6 and nylon 66, and polyolefins, e.g. polyethylene and polypropylene, and copolymers of the foregoing polymers. This fiber-forming polymer material can be converted into the form of fibers by a melt spinning process. These polymers and copolymers can be used alone or as a mixture of two or more of the polymers or copolymers.
Das Filamentsegment (A) enthält gegebenenfalls ein Additiv, welches mindestens ein Mitglied umfaßt, das aus der aus Mattierungsmitteln, Färbemitteln, Antioxidantien, Stabilisatoren, Agenzien zur Verbesserung der Färbbarkeit und Antistatika bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Das Filamentsegment (A) enthält das Antistatikum vorzugsweise in einer Menge, die ausreichend ist, um den Volumenwiderstand des elektrisch nicht-leitfähigen Filamentsegments (A) auf einen Wert von 108 bis 1012 Qcm einzustellen.The filament segment (A) optionally contains an additive comprising at least one member selected from the group consisting of matting agents, colorants, antioxidants, stabilizers, dyeability improving agents and antistatic agents. The filament segment (A) preferably contains the antistatic agent in an amount sufficient to adjust the volume resistivity of the electrically non-conductive filament segment (A) to a value of 108 to 1012 Ωcm.
Wenn das Filamentsegment (A) das Antistatikum enthält und einen Volumenwiderstand von 10&sup8; bis 10¹² Ωcm zeigt, wird das Filamentsegment (A) mit dem Filamentsegment (B) vorzugsweise so kombiniert; daß sich eine Zweikomponentenfaser vom Kern-Mantel- Typ ergibt, bei der der Kern aus dem elektrisch leitfähigen Filamentsegment (H) besteht und mit einem Mantel versehen ist, der aus dem elektrisch nicht leitfähigen Filamentsegment (A) gebildet ist. Diese Art von Zweikomponentenfaser zeigt ein ausgezeichnetes elektrisches Leitfähigkeitsverhalten zwischen Faseroberflächen und einen hohen Widerstand gegen Staubentwicklung.When the filament segment (A) contains the antistatic agent and exhibits a volume resistivity of 10⁸ to 10¹² Ωcm, the filament segment (A) is preferably combined with the filament segment (B) to form a core-sheath type bicomponent fiber in which the core is made of the electrically conductive filament segment (H) and is provided with a sheath formed of the electrically non-conductive filament segment (A). This type of bicomponent fiber exhibits excellent electrical conductivity between fiber surfaces and high resistance to dust generation.
Das für das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) verwendbare Antistatikmittel kann wenigstens ein Mitglied der Gruppe umfassen, welche besteht aus: Polyoxyethylengruppenhaltigen Polyethern, z. B. Polyoxyethylenglycol und Nicht- Random-Copolymere mit einer Polyoxyethylen-Hauptkette und an die Endgruppen der Hauptgruppe gebundenen langkettigen Olefinoxid-Endgruppen; Polyoxyethylen-Blockcopolymeren, z. B. Polyoxyethylen-Polyetherester-Blockcopolymere und Polyoxyethylen- Polyetheresteramid-Blockcopolymere; und organischen Sulfonsäuresalzen, z. B. Alkylbenzolsulfonat und Alkylsulfonat.The antistatic agent usable for the electrically non-conductive filament segment (A) may comprise at least one member of the group consisting of: polyoxyethylene group-containing polyethers, e.g. polyoxyethylene glycol and non-random copolymers having a polyoxyethylene main chain and long-chain olefin oxide end groups bonded to the end groups of the main group; polyoxyethylene block copolymers, e.g. polyoxyethylene-polyetherester block copolymers and polyoxyethylene-polyetheresteramide block copolymers; and organic sulfonic acid salts, e.g. alkylbenzenesulfonate and alkylsulfonate.
Bevorzugt kommt eine Mischung des Polyoxyethylenpolyethers mit dem organischen Sulfonsäuresalz als Antistatikmittel für das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) zur Verwendung.Preferably, a mixture of the polyoxyethylene polyether with the organic sulfonic acid salt is used as an antistatic agent for the electrically non-conductive filament segment (A).
Das als Antistatikum für das elektrisch nicht-leitfähige Segment (A) verwendbare Polyoxyethylenpolyether ist bevorzugt ausgewählt aus Nicht-Random-Copolymeren mit einer Polyoxyethylen- Hauptkette und an die Endgruppen der Hauptkette gebundenen langkettigen Olefinoxid-Gruppen, welche der FormelThe polyoxyethylene polyether usable as an antistatic agent for the electrically non-conductive segment (A) is preferably selected from non-random copolymers with a polyoxyethylene main chain and long-chain olefin oxide groups bonded to the end groups of the main chain, which correspond to the formula
Z[(CH&sub2;CH&sub2;O) (R¹O) R²] Z[(CH2 CH2 O)(R¹O) R²]
entsprechen, worin Z einen mono- bis hexavalenten organischen Rest repräsentiert, der sich von organischen Verbindungen mit 1 bis 6 aktiven Wasserstoff-Atomen ableitet und ein Molekulargewicht von 300 oder weniger aufweist, worin R¹ eine Alkylen- Gruppe mit 6 bis 50 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin R² ein aus der aus einem Wasserstoffatom, monovalenten Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen und monovalenten Acyl-Gruppen mit 2 bis 40 Kohlenstoffatomen bestehenden Gruppe ausgewähltes Mitglied bedeutet, worin für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht; worin eine ganze Zahl repräsentiert, mit der das Produkt von und in zu einer ganzen Zahl von 70 oder mehr erhalten wird, und worin n für eine ganze Zahl von 1 oder mehr steht. Das obenerwähnte Polyoxyethylenpolyether der Formel (I) weist mindestens eine hydrophobe Blockgruppe der Formel R¹O auf, welche an wenigstens eine Endgruppe der Polyoxyethylen- Hauptkette gebunden ist, und somit zeigt die antistatische Eigenschaft des resultierenden Filamentsegments (A) eine hohe Naßreinigungs- und Waschbeständigkeit.wherein Z represents a mono- to hexavalent organic radical derived from organic compounds having 1 to 6 active hydrogen atoms and having a molecular weight of 300 or less, wherein R¹ represents an alkylene group having 6 to 50 carbon atoms, wherein R² represents a member selected from the group consisting of a hydrogen atom, monovalent hydrocarbon groups having 1 to 40 carbon atoms and monovalent acyl groups having 2 to 40 carbon atoms, wherein represents an integer from 1 to 6; wherein represents an integer with which the product of and in to an integer of 70 or more and wherein n is an integer of 1 or more. The above-mentioned polyoxyethylene polyether of the formula (I) has at least one hydrophobic block group of the formula R¹O bonded to at least one terminal group of the polyoxyethylene main chain, and thus the antistatic property of the resulting filament segment (A) exhibits high wet cleaning and washing resistance.
Das Polyoxyethylenpolyether der Formel (I) hat bevorzugt ein mittleres Molekulargewicht von 5000 bis 16000, noch bevorzugter von 5500 bis 14000. Wenn das mittlere Molekulargewicht kleiner als 5000 oder höher als 16000 ist, kann das resultierende Polyoxyethylenpolyether eine geminderte Dispergierbarkeit in dem faserbildenden Polymermaterial aufweisen und damit das resultierende Filamentsegment (A) eine unbefriedigende antistatische Eigenschaft zeigen. Das Polyoxyethylenpolyether der Formel (I) ist bevorzugt ausgewählt aus denjenigen, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2-269762 offenbart sind; Beispiele hierfür sind in Tabelle 1 angeführt. Tabelle 1 The polyoxyethylene polyether of the formula (I) preferably has an average molecular weight of 5,000 to 16,000, more preferably 5,500 to 14,000. If the average molecular weight is less than 5,000 or more than 16,000, the resulting polyoxyethylene polyether may have reduced dispersibility in the fiber-forming polymer material and thus the resulting filament segment (A) may exhibit unsatisfactory antistatic property. The polyoxyethylene polyether of the formula (I) is preferably selected from those disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-269762, examples of which are shown in Table 1. Table 1
Das Polyoxyethylenpolyether der Formel (I) liegt bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, noch bevorzugter 1 bis 5 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht des elektrisch nicht-leitfähigen Filamentsegments (A). Ist der Anteil kleiner als 0,5 Gew.-%, kann die antistatische Eigenschaft der Zweikomponentenfaseroberfläche unbefriedigend ausfallen. Ferner kann ein Gehalt von mehr als 10 Gew.-% dazu führen, daß die antistatische Eigenschaft des resultierenden Filamentsegments in die Sättigung kommt und die entstehende Zweikomponentenfaser in ihren mechanischen Eigenschaften und ihrer Hitzebeständigkeit gemindert ist und einen hohen Widerstand aufweist.The polyoxyethylene polyether of formula (I) is preferably present in amounts of 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the electrically non-conductive filament segment (A). If the proportion is less than 0.5% by weight, the antistatic property of the two-component fiber surface may be unsatisfactory. Furthermore, a content of more than 10% by weight may result in the antistatic property of the resulting filament segment becoming saturated and the resulting two-component fiber being reduced in its mechanical properties and heat resistance and having a high resistance.
Das als Antistatikmittel für das Filamentsegment (A) verwendbare organische Sulfonsäuresalz umfaßt bevorzugt wenigstens ein Mitglied, welches ausgewählt ist aus der aus Alkalimetallsalzen und quaternären Phosphoniumsalzen von organischen Sulfonsäuren bestehenden Gruppe, z. B. Natrium, Kalium und quaternäre Phosphoniumsalze von Dodecylbenzolsulfonsäure, Tridecylbenzolsulfonsäure, Nonylbenzolsulfonsäure, Hexadecylsulfonsäuren und Dodecylsulfonsäure. Aus der Reihe der obengenannten Salze werden Natriumdodecylbenzolsulfonat- und Natriumalkylsulfonat- Gemische mit einer mittleren Kohlenstoffatomzahl von ca. 14 bevorzugt.The organic sulfonic acid salt usable as an antistatic agent for the filament segment (A) preferably comprises at least one member selected from the group consisting of alkali metal salts and quaternary phosphonium salts of organic sulfonic acids, e.g. sodium, potassium and quaternary phosphonium salts of dodecylbenzenesulfonic acid, tridecylbenzenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, hexadecylsulfonic acids and dodecylsulfonic acid. From the series of the above-mentioned salts, sodium dodecylbenzenesulfonate and sodium alkylsulfonate mixtures having an average carbon atom number of about 14 are preferred.
Die organischen Sulfonsäuresalze können für sich allein oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr der organischen Sulfonsäuresalze verwendet werden. Vorzugsweise liegt das organische Sulfonsäuresalz in Mengen von 0,1 bis 5 Gew.-% vor, noch bevorzugter 0,1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des elektrisch nicht leitfähigen Filamentsegments (A). Wenn die Menge kleiner ist als 0,1 Gew.-%, kann das resultierende Filamentsegment (A) eine unbefriedigende antistatische Eigenschaft und einen hohen Volumenwiderstand aufweisen. Wenn ferner die Menge des organischen Sulfonsäuresalzes größer ist als 5 Gew.-%, kann die resultierende Mischung von dem faserbildenden polymeren Material mit dem organischen Sulfonsäuresalz ein herabgesetztes Faserbildungsvermögen aufweisen, und die entstehende Zweikomponentenfaser kann hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unbefriedigend ausfallen.The organic sulfonic acid salts may be used alone or in the form of a mixture of two or more of the organic sulfonic acid salts. Preferably, the organic sulfonic acid salt is present in amounts of 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 3% by weight, based on the total weight of the electrically non-conductive filament segment (A). If the amount is less than 0.1% by weight, the resulting filament segment (A) may have an unsatisfactory antistatic property and a high volume resistivity. Further, if the If the amount of the organic sulfonic acid salt is greater than 5% by weight, the resulting mixture of the fiber-forming polymeric material with the organic sulfonic acid salt may have a reduced fiber-forming ability, and the resulting bicomponent fiber may be unsatisfactory in terms of its mechanical properties.
Bei der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser wird die Deckschichtlage (iii) jedes elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikels (b) mit einer Silanverbindung der Formel (II)In the electrically conductive two-component fiber according to the invention, the cover layer (iii) of each electrically conductive multilayer particle (b) is coated with a silane compound of the formula (II)
(R&sup4;)p-Si-(R&sup5;)t-CH=CH&sub2;)q (II)(R4 )p-Si-(R5 )t-CH=CH2 )q (II)
oberflächenbehandelt, worin R&sup4; ein Mitglied repräsentiert, welches ausgewählt ist aus der Gruppe der Halogenatome, Alkoxylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und Gruppen der Formel -OR&sup6;OR&sup7;, in der R&sup6; eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und R&sup7; eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin R&sup5; ein aus der aus divalenten Atomen und Gruppen bestehenden Gruppe ausgewähltes Mitglied repräsentiert, worin und jeweils und unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 3 repräsentieren und der Beziehung a + a = 4 genügen, und worin j für 0 oder 1 steht.surface treated, wherein R⁴ represents a member selected from the group consisting of halogen atoms, alkoxyl groups having 1 to 5 carbon atoms and groups of the formula -OR⁶OR⁷, in which R⁶ represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms and R⁷ represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, wherein R⁵ represents a member selected from the group consisting of divalent atoms and groups, wherein and each independently represent an integer from 1 to 3 and satisfy the relationship a + a = 4, and wherein j represents 0 or 1.
In der Formel (II) sind die durch R&sup5; repräsentierten divalenten Atome und Gruppen bevorzugt aus der aus -O-, -CH&sub2;-, -CH&sub2;CH&sub2;- und In the formula (II), the divalent atoms and groups represented by R⁵ are preferably selected from the group consisting of -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂- and
bestehenden Gruppe ausgewählt.existing group selected.
Das divalente Atom oder die divalente Gruppe R&sup5; kann in der Silanverbindung der Formel (II) auch fehlen. In dem Fall, daß zwei oder mehr der durch R&sup4; repräsentierten Atome oder Gruppen in der Silanverbindung enthalten sind, können diese gleich oder verschieden voneinander sein.The divalent atom or group R⁵ may also be absent in the silane compound of formula (II). In the case that two or more of the atoms or groups represented by R⁵ contained in the silane compound, these can be the same or different from each other.
Die Silanverbindung der Formel (II) ist bevorzugt ausgewählt aus der aus Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltrichlorsilan, Divinyldimethoxysilan, Divinyldiethoxysilan, Divinyldichlorsilan bestehenden Gruppe.The silane compound of formula (II) is preferably selected from the group consisting of vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrichlorosilane, divinyldimethoxysilane, divinyldiethoxysilane, divinyldichlorosilane.
Die auf die Deckschicht des elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikels aufgebrachte Silanverbindung der Formel (II) verstärkt vorteilhaft die elektrische Leitfähigkeit und die Dispergierbarkeit der Partikel in dem thermoplastischen Polymermaterial, das Faserbildungsvermögen (Spinnbarkeit aus der Schmelze) der Mischung aus dem thermoplastischen polymeren Material und den elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikeln für das elektrisch leitfähige Filamentsegment (B) und die Dauerhaftigkeit der elektrischen Leitfähigkeit der resultierenden Zweikomponentenfaser.The silane compound of formula (II) applied to the cover layer of the electrically conductive multilayer particle advantageously enhances the electrical conductivity and the dispersibility of the particles in the thermoplastic polymer material, the fiber-forming ability (spinnability from the melt) of the mixture of the thermoplastic polymer material and the electrically conductive multilayer particles for the electrically conductive filament segment (B) and the durability of the electrical conductivity of the resulting two-component fiber.
Die der Oberflächenbehandlung mit der Silanverbindung der Formel (II) zu unterwerfenden elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel haben bevorzugt einen spezifischen Widerstand von 10&sup4; Ωcm oder weniger. Die Bestimmung des spezifischen Widerstands kann dadurch erfolgen, daß ein Zylinder mit einem Innendurchmesser von 1 cm mit 10 g der elektrisch leitfähigen Partikel beschickt wird, die Partikel unter Verwendung eines Kompressionsstößels mit einem Druck von 200 kg gepreßt werden, um einen Probekörper zu erhalten, und an den Probekörper ein Gleichstrom mit einer Spannung von 1000 V angelegt wird.The electrically conductive multilayer particles to be subjected to the surface treatment with the silane compound of the formula (II) preferably have a specific resistance of 10⁴ Ωcm or less. The determination of the specific resistance can be carried out by charging a cylinder having an inner diameter of 1 cm with 10 g of the electrically conductive particles, pressing the particles using a compression ram with a pressure of 200 kg to obtain a test piece, and applying a direct current with a voltage of 1000 V to the test piece.
Die Oberflächenbehandlung der Deckschicht des elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikels mit der Silanverbindung der Formel (II) kann nach üblichen Methoden der Oberflächenbehandlung von Teilchen erfolgen. Beispielsweise wird, unter Bewegen der Teilchen, eine Lösung der Silanverbindung auf die Partikel aufgesprüht. Alternativ kann so vorgegangen werden, daß die Partikel in einem Lösungsmittel, z. B. in einem organischen Lösungsmittel, dispergiert werden, um eine Aufschlämmung zu bereiten, in die Partikelaufschlämmung unter Bewegen eine Lösung der Silanverbindung eingemischt wird, die flüssige Komponente sodann aus der Mischung entfernt wird und die verbleibenden oberflächenbehandelten Partikel getrocknet werden.The surface treatment of the cover layer of the electrically conductive multilayer particle with the silane compound of formula (II) can be carried out by conventional surface treatment methods of particles. For example, a solution of the silane compound is sprayed onto the particles while the particles are agitated. Alternatively, the particles can be dispersed in a solvent, e.g. an organic solvent, to prepare a slurry, a solution of the silane compound is mixed into the particle slurry while agitating, the liquid component is then removed from the mixture and the remaining surface-treated particles are dried.
Das resultierende oberflächenbehandelte Partikel enthält die Silanverbindung bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des Kernpartikels.The resulting surface-treated particle contains the silane compound preferably in amounts of 0.1 to 10%, based on the weight of the core particle.
Die erfindungsgemäße elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser ist nicht auf Fasern mit einer bestimmten zweikomponenten Struktur beschränkt. Namentlich kann die erfindungsgemäße Zweikomponentenfaser eine Bimetall-(Seite-an-Seite)-Struktur, eine Kern-Mantel-Struktur, eine Sandwichstruktur, eine Multi-Kreisbogendreieck-Struktur, eine Multi-Kern-Mantel-Struktur und eine Mehrlagen-Struktur aufweisen. Die Zweikomponentenfaser kann ein beliebiges Querschnittsprofil aufweisen, beispielsweise ein rundes Querschnittsprofil oder ein irregulär geformtes Querschnittsprofil.The electrically conductive bicomponent fiber of the present invention is not limited to fibers having a specific bicomponent structure. Namely, the bicomponent fiber of the present invention may have a bimetallic (side-by-side) structure, a core-sheath structure, a sandwich structure, a multi-circular-arc triangle structure, a multi-core-sheath structure, and a multi-layer structure. The bicomponent fiber may have any cross-sectional profile, for example, a round cross-sectional profile or an irregularly shaped cross-sectional profile.
Die elektrisch nicht leitfähigen und die elektrisch leitfähigen Filamentsegmente (A) und (B) können ein beliebiges Querschnittsprofil haben. Die Zahl der elektrisch nicht leitfähigen und der elektrisch leitfähigen Filamentsegmente (A) und (B) unterliegt keinen Einschränkungen.The electrically non-conductive and electrically conductive filament segments (A) and (B) can have any cross-sectional profile. The number of electrically non-conductive and electrically conductive filament segments (A) and (B) is not subject to any restrictions.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Zweikomponentenfaser eine Kern-Mantel-Struktur auf, aufgebaut aus einem Kern, der aus dem elektrisch leitfähigen Filamentsegment (B) besteht, und einem Mantel, der aus dem elektrisch nicht leitfähigen Filamentsegment (A) besteht und den Kern bedeckt. Ferner enthält das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) vorzugsweise ein Antistatikmittel, um die antistatischen Eigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit der resultierenden Zweikomponentenfaser zu verbessern.Preferably, the bicomponent fiber according to the invention has a core-sheath structure, composed of a core which consists of the electrically conductive filament segment (B), and a sheath consisting of the electrically non-conductive filament segment (A) and covering the core. Furthermore, the electrically non-conductive filament segment (A) preferably contains an antistatic agent in order to improve the antistatic properties and the electrical conductivity of the resulting bicomponent fiber.
Die Gewichts- oder Querschnittsflächenanteile der elektrisch nicht leitfähigen und der elektrisch leitfähigen Filamentsegmente (A) und (B) können in einem weiten Bereich variiert werden. Wenn jedoch der Anteil des elektrisch leitfähigen Filamentsegments (B) zu groß ist, zeigt die entstehende Zweikomponentenfaser eine herabgesetzte mechanische Festigkeit. Das bzw. die elektrisch leitfähigen Filamentsegmente (B) weisen demnach bevorzugt eine Gesamtquerschnittsfläche auf, die 50% oder weniger, aber nicht weniger als 1%, noch bevorzugter 3 bis 50% der Gesamtquerschnittsfläche der Zweikomponentenfaser entspricht. Von Wichtigkeit ist ferner, daß das elektrisch nichtleitfähige Filamentsegment (A) und das elektrisch leitfähige Filamentsegment (B) entlang der Längsachse der Zweikomponentenfaser kontinuierlich miteinander verbünden sind.The weight or cross-sectional area proportions of the electrically non-conductive and electrically conductive filament segments (A) and (B) can be varied within a wide range. However, if the proportion of the electrically conductive filament segment (B) is too large, the resulting two-component fiber shows reduced mechanical strength. The electrically conductive filament segment(s) (B) therefore preferably have a total cross-sectional area that corresponds to 50% or less, but not less than 1%, more preferably 3 to 50% of the total cross-sectional area of the two-component fiber. It is also important that the electrically non-conductive filament segment (A) and the electrically conductive filament segment (B) are continuously connected to one another along the longitudinal axis of the two-component fiber.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser kann aus einem faserbildenden polymeren Material für das elektrisch nicht-leitfähige Filamentsegment (A) und einer Mischung aus einem thermoplastischen polymeren Material und elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikeln nach einem beliebigen Verfahren zur Erzeugung von Zweikomponentenfasern vorgenommen werden. Ferner kann die Zweikomponentenfaser nach einem beliebigen Streckvefahren verstreckt werden.The electrically conductive two-component fiber according to the invention can be produced from a fiber-forming polymeric material for the electrically non-conductive filament segment (A) and a mixture of a thermoplastic polymeric material and electrically conductive multilayer particles by any method for producing two-component fibers. Furthermore, the two-component fiber can be stretched by any stretching method.
Hei der erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser haben die spezifischen elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel einen verbesserten Weißgrad, sind gleichmäßig in dem polymeren Material dispergierbar und vermögen sich geeignet zusammenzulagern, so daß in dem resultierenden elektrisch leitfähigen Filamentsegment (8) ein elektrisch leitfähiges kontinuierliches Netzwerk entsteht, welches sich entlang der Längsachse der Zweikomponentenfaser erstreckt. Demnach zeigt die erfindungsgemäße Zweikomponentenfaser einen verbesserten Weißgrad, eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und eine befriedigende Verarbeitbarkeit.In the electrically conductive two-component fiber according to the invention, the specific electrically conductive multilayer particles have an improved degree of whiteness, are uniformly dispersible in the polymeric material and are able to assemble together in a suitable manner so that an electrically conductive continuous network is formed in the resulting electrically conductive filament segment (8), which extends along the longitudinal axis of the two-component fiber. Accordingly, the two-component fiber according to the invention shows an improved degree of whiteness, excellent electrical conductivity and satisfactory processability.
Die erfindungsgemäße Zweikomponentenfaser eignet sich zur Herstellung von weißen oder leichtgefärbten Faserprodukten mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit. Die erfindungsgemäße Zweikomponentenfaser läßt sich leicht mit anderen Fasern mischen und vermag den resultierenden Produkten aus der Fasermischung eine hohe elektrische Leitfähigkeit zu vermitteln, ohne den Weißgrad und das Erscheinungsbild der Erzeugnisse zu verschlechtern.The two-component fiber according to the invention is suitable for the production of white or lightly colored fiber products with a high electrical conductivity. The two-component fiber according to the invention can be easily mixed with other fibers and can impart a high electrical conductivity to the resulting products from the fiber mixture, without impairing the whiteness and appearance of the products.
Wenn die Zweikomponentenfaser eine Kern-Mantel-Struktur mit einer elektrisch nicht leitfähigen Mantellage aufweist, kann die antistatische Eigenschaft der Zweikomponentenfaser dadurch verbessert werden, daß der Mantellage ein Antistatikum hinzugefügt wird, um so den Volumenwiderstand der Mantellage auf ein Niveau von 10&sup8; bis 10¹² Ωcm einzustellen.When the bicomponent fiber has a core-clad structure with an electrically non-conductive cladding layer, the antistatic property of the bicomponent fiber can be improved by adding an antistatic agent to the cladding layer so as to adjust the volume resistivity of the cladding layer to a level of 10⁸ to 10¹² Ωcm.
Die antistatische Mantellage verbessert wirksam die elektrische Leitfähigkeit der Zweikomponentenfaser, reduziert die Reibung der Fasern untereinander und verhindert damit Bruch und Fibrillierung der Fasern und die Entwicklung von Faserstaub.The antistatic coating layer effectively improves the electrical conductivity of the two-component fiber, reduces the friction between the fibers and thus prevents breakage and fibrillation of the fibers and the development of fiber dust.
Des weiteren werden durch die Verwendung der Silanverbindung die elektrische Leitfähigkeit und die Dispergiereigenschaften der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel wirksam verbessert.Furthermore, the use of the silane compound effectively improves the electrical conductivity and the dispersing properties of the electrically conductive multilayer particles.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following examples.
In den Beispielen wurden die folgenden Messungen durchgeführt.In the examples, the following measurements were carried out.
Ein Zylinder mit einem Innendurchmesser von 1 cm wurde mit 10 g der elektrisch leitfähigen Partikel beschickt, und die Partikel wurden durch eine obere Öffnung des Zylinders mit einem Stößel unter einem Druck von 200 kg gepreßt. An die gepreßten Partikel wurde ein Gleichstrom mit einer Spannung von 1 kV angelegt, um den Volumenwiderstand der Partikel zu messen.A cylinder with an inner diameter of 1 cm was charged with 10 g of the electrically conductive particles, and the particles were pressed through an upper opening of the cylinder with a pestle under a pressure of 200 kg. A direct current with a voltage of 1 kV was applied to the pressed particles to measure the volume resistivity of the particles.
Der Volumenwiderstand eines elektrisch nicht leitfähigen Filamentsegments (A) wurde ermittelt, indem unter Verwendung von lediglich dem polymeren Material für das Segment (A) ein Filamentgarn mit einer Garnnummer von 33 dtex/3 Filamente hergestellt wurde, der Querschnittswiderstand von 100 Filamenten bei einer Temperatur von 20ºC bei einer relativen Feuchtigkeit von 40% gemessen und der Volumenwiderstand der Filamente aus den ermittelten Querschnittswiderstandswerten berechnet wurde.The volume resistivity of an electrically non-conductive filament segment (A) was determined by producing a filament yarn with a yarn count of 33 dtex/3 filaments using only the polymeric material for segment (A), measuring the cross-sectional resistivity of 100 filaments at a temperature of 20ºC at a relative humidity of 40%, and calculating the volume resistivity of the filaments from the cross-sectional resistivity values determined.
Der L-Wert (Helligkeitswert) und b-Wert (Farbkennzahl) der pulverförmig vorliegenden Partikel wurde mittels eines Farbdifferenzmeßgeräts nach Hunter ermittelt.The L-value (brightness value) and b-value (color index) of the powdered particles were determined using a Hunter color difference measuring device.
Eine Teilchenprobe wurde einer Zentrifugalabscheidung und Fraktionierung unterworfen, unter Verwendung einer Vorrichtung zur Teilchengrößenbestimmung im Zentrifugalfeld (Typ CP-50, der Firma Shimazu Seisakusho), um eine auf der Trennung im Zentrifugalfeld beruhende Kurve zu erhalten; aus der auf der Trennung im Zentrifugalfeld beruhenden Kurve wurde eine Summengewichts- Teilchengrößenverteilungskurve erstellt, welche die Beziehung zwischen der Teilchengröße der abgetrennten Partikelfraktion und dem Gewichtsverhältnis der abgetrennten Partikelfraktion zur Gesamtheit der Teilchen zeigt.A particle sample was subjected to centrifugal separation and fractionation using a centrifugal field particle sizer (CP-50 type, manufactured by Shimazu Seisakusho) to obtain a centrifugal field separation curve; from the centrifugal field separation curve, a cumulative weight particle size distribution curve was prepared showing the relationship between the particle size of the separated particle fraction and the weight ratio of the separated particle fraction to the total particles.
Aus dieser Summengewichts-Teüchengrößenverteilungskurve wurde die kleinste Teilchengröße D&sub5;&sub0; einer abgetrennten Partikelfraktion mit einem Summengewicht W&sub5;&sub0; entsprechend 50% des Gesamtgewichts der Teilchen ermittelt.From this total weight particle size distribution curve, the smallest particle size D₅₀ of a separated particle fraction with a total weight W₅₀ corresponding to 50% of the total weight of the particles was determined.
Die mittlere Teilchengröße der Partikel ist durch die ermittelte kleinste Teilchengröße D&sub5;&sub0; repräsentiert.The mean particle size of the particles is represented by the determined smallest particle size D₅₀.
Ferner wurde aus der Summengewichts-Teilchengrößenverteilungskurve das Teilchengrößenverteilungsverhältnis r berechnet, und zwar nach der Gleichung:Furthermore, the particle size distribution ratio r was calculated from the total weight particle size distribution curve, using the equation:
r = D&sub3;&sub0;/D&sub7;&sub0;r = D30 /D70
worin D&sub3;&sub0; die kleinste Partikelgröße einer abgetrennten Partikelfraktion F&sub3;&sub0; repräsentiert, deren kumulatives Gewicht W&sub3;&sub0; 30% des Gesamtgewichts der Partikel entspricht, und worin D&sub7;&sub0; die kleinste Partikelgröße einer abgetrennten Partikelfraktion F&sub7;&sub0; repräsentiert, deren Summengewicht W&sub7;&sub0; 70% des Gesamtgewichts der Partikel entspricht.wherein D₃₀ represents the smallest particle size of a separated particle fraction F₃₀ whose cumulative weight W₃₀ corresponds to 30% of the total weight of the particles, and wherein D₇₀ represents the smallest particle size of a separated particle fraction F₇₀ whose cumulative weight W₇₀ corresponds to 70% of the total weight of the particles.
Der Begriff "Querschnittswiderstand" einer Faser bezieht sich auf den Widerstand zwischen einem Paar von Querschnitten der Faser, die 1 cm voneinander beabstandet sind.The term "cross-sectional resistance" of a fiber refers to the resistance between a pair of cross-sections of the fiber spaced 1 cm apart.
Die Messung des Querschnittswiderstandes wurde vorgenommen, indem eine einzelne Faser auf 1 cm abgelängt wurde, die geschnittene Faser auf einen Polytetrafluorethylen-Film plaziert wurde, die Schnittflächen der Faser mit einem elektrisch leitfähigen Anstrich versehen wurden (erhältlich unter der Marke DOTITE von der Fa. Fujikura Kasei K. K.) und der elektrische Widerstand zwischen den Schnittflächen der Faser mittels eines Widerstandsprüfgeräts unter einer Spannung von 1 kV gemessen wurde. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 20ºC bei einer relativen Feuchte (RH) von 30% durchgeführt.The measurement of cross-sectional resistance was carried out by cutting a single fiber into 1 cm, placing the cut fiber on a polytetrafluoroethylene film, coating the cut surfaces of the fiber with an electrically conductive paint (available under the brand name DOTITE from Fujikura Kasei K.K.), and measuring the electrical resistance between the cut surfaces of the fiber using a resistance tester under a voltage of 1 kV. The measurement was carried out at a temperature of 20ºC and a relative humidity (RH) of 30%.
Die Bezeichnung "Oberflächenwiderstand" der Faser bedeutet einen elektrischen Widerstand zwischen zwei Punkten auf der Faseroberfläche, die in einem Abstand von 1 cm voneinander entfernt liegen. Die Messung wurde vorgenommen, indem zwei Detek tieranschlüsse des Widerstandsmeßgeräts in direkten Kontakt mit zwei, in einem Abstand von 1 cm voneinander entfernt liegenden Punkten auf der Faseroberfläche gebracht wurden, ein Gleichstrom mit einer Spannung von 1 kV zwischen den zwei Punkten angelegt und der Widerstand zwischen den zwei Punkten gemessen wurde. Die Messung wurde bei einer Temperatur von 20ºC bei einer relativen Feuchte (RH) von 30% durchgeführt.The term "surface resistance" of the fiber means an electrical resistance between two points on the fiber surface that are 1 cm apart. The measurement was made by using two detectors animal terminals of the resistance meter were brought into direct contact with two points on the fiber surface at a distance of 1 cm from each other, a direct current with a voltage of 1 kV was applied between the two points and the resistance between the two points was measured. The measurement was carried out at a temperature of 20ºC and a relative humidity (RH) of 30%.
Die statische Aufladung wurde nach einem Meßverfahren zur Bestimmung der statischen Aufladung durch Reibung gemäß JIS L 1094 gemessen.The static charge was measured using a measuring method for determining static charge by friction according to JIS L 1094.
Gemäß den Bestimmungen der Static Charge Safety Guideline des Industrial Safety Research Institute, Ministry of Labor, liegt der Richtwert für die zulässige statische Aufladung infolge Reibung bei 7 uC/m² oder darunter.According to the Static Charge Safety Guideline of the Industrial Safety Research Institute, Ministry of Labor, the guideline value for permissible static charge due to friction is 7 uC/m² or less.
Es wurde ein kontinuierlicher Schmelzspinnvorgang über einen Zeitraum von 24 Stunden durchgeführt und die Zahl der Filamentgarnbrüche pro Tag bestimmt. Das Faserbildungsvermögen wurde in drei Klassen unterteilt, und zwar:A continuous melt spinning process was carried out over a period of 24 hours and the number of filament yarn breaks per day was determined. The fiber forming capacity was divided into three classes:
Klasse Zahl der Filamentgarnbrüche pro TagClass Number of filament yarn breaks per day
5 0 bis 35 0 to 3
4 4 bis 64 4 to 6
3 7 bis 103 7 to 10
2 11 bis 142 11 to 14
1 15 oder mehr1 15 or more
Die zu prüfenden Zweikomponentenfasergarne wurden mit Spinnfasergarnen aus einer Mischung von Polyethylenterephthalat- Fasern mit Baumwollfasern in einem Mischungsgewichtsverhältnis von 65 : 35 bedeckt.The two-component fiber yarns to be tested were covered with spun fiber yarns made from a mixture of polyethylene terephthalate fibers with cotton fibers in a blend weight ratio of 65:35.
Es wurde ein Gewebe in Köper 2/1 hergestellt, dessen Kette von Spinnfasergarnen aus einer Mischung von Polyethylenterephthalat-Fasern mit Baumwollfasern in einem Mischungsgewichtsverhältnis von 65 : 35 und einer Baumwollgarnnummer von 20 gebildet wurde und in der die obenerwähnten, mit den Spinnfasergarnen bedeckten Zweikomponentenfasergarne im Abstand von 80 Spinnfasergarnen angeordnet wurden, und dessen Schuß von den Spinnfasergarnen gebildet wurde, wobei das Gewebe eine Kettdichte von 80 Fäden/25,4 mm und eine Schußdichte von 50 Fäden/25,4 mm aufwies.A 2/1 twill fabric was produced in which the warp of spun yarns was formed from a mixture of polyethylene terephthalate fibers with cotton fibers in a blend weight ratio of 65:35 and a cotton yarn count of 20, and in which the above-mentioned bicomponent fiber yarns covered with the spun yarns were arranged at a pitch of 80 spun yarns, and the weft of which was formed from the spun yarns, the fabric having a warp density of 80 threads/25.4 mm and a weft density of 50 threads/25.4 mm.
Das köperbindige Gewebe wurde in gleicher Weise wie die üblichen Gewebe aus Polyester/Baumwoll-Mischgarnen vorgewaschen, gefärbt und ausgerüstet.The twill weave fabric was pre-washed, dyed and finished in the same way as the usual fabrics made from polyester/cotton blend yarns.
Das fertige Köpergewebe wurde 200 mal unter üblichen kommerziellen Waschbedingungen gewaschen. Dem gewaschenen Gewebe wurden die elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfasern entnom men. Die entommenen Zweikomponentenfasern wurden Messungen bezüglich Querschnittswiderstand und statischer Aufladung unterzogen.The finished twill fabric was washed 200 times under standard commercial washing conditions. The electrically conductive bicomponent fibers were removed from the washed fabric The extracted two-component fibers were subjected to measurements regarding cross-sectional resistance and static charge.
Eine wäßrige Suspension wurde bereitet, indem 100 g Titandioxid in der Rutilmodifikation (erhältlich unter der Marke KR-310 von der Firma Chitan Kogyo K. K.) in 1000 ml Wasser verteilt wurden; sodann wurde erhitzt und bei einer Temperatur von 70ºC gehalten.An aqueous suspension was prepared by distributing 100 g of titanium dioxide in the rutile modification (available under the trademark KR-310 from Chitan Kogyo K. K.) in 1000 ml of water; then heated and maintained at a temperature of 70°C.
Getrennt hiervon wurde eine Lösung bereitet, indem 11,6 g Stannichlorid (SnCl&sub4;·5H&sub2;O) in 100 ml 2 N Chlorwasserstoffsäure- Lösung gelöst wurden.Separately, a solution was prepared by dissolving 11.6 g of tinnichloride (SnCl₄·5H₂O) in 100 ml of 2 N hydrochloric acid solution.
Die Stannichloridlösung und eine 12 Gew.-%ige wäßrige Ammoniaklösung wurden innerhalb von ca. 40 min in die Titandichlorid-Suspension eingemischt, unter Aufrechterhaltung des pH-Werts der resultierenden Mischung bei 7 bis 8.The tin-chloride solution and a 12 wt.% aqueous ammonia solution were mixed into the titanium dichloride suspension over a period of about 40 minutes, while maintaining the pH of the resulting mixture at 7 to 8.
Der so erhaltenen Suspension wurde eine Lösung von 36,7 g Indiumtrichlorid (InCl&sub3;) und 5,4 g SteLnnichlorid (SnCl&sub4;·5H&sub2;O) in 450 ml 2 N Chlorwasserstoffsäure-Lösung und eine 12 Gew.-%ige wäßrige Ammoniaklösung innerhalb von ca. 1 Stunde gleichzeitig zugetropft, wobei der pH-Wert der resultierenden Mischung bei 7 bis 8 gehalten wurde. Nach Beendigung der tropfenweise Zugabe wurde die erhaltene Suspension filtriert, das Filtrat wurde mit Wasser gewaschen, und der resultierende Kuchen der mehrlagigen Partikel wurde bei einer Temperatur von 110ºC getrocknet. Die getrockneten mehrlagigen Partikel wurden in einem Stickstoffgasstrom mit einer Fließgeschwindigkeit von 1 l/min bei einer Temperatur von 500ºC 1 Stunde lang getrocknet, um elektrisch leitfähige mehrlagige Partikel herzustellen. Die Partikel wurden nach einem trockenen Klassierverfahren klassiert. Die klassierten Partikel hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,43 um, ein Verhältnis r der Teilchengrößenverteilung von 1,32, einen Volumenwiderstand von 3,8 Ωcm, einen L-Wert von 97 und einen b-Wert von 3,5, wie in Tabelle 2 dargestellt.To the resulting suspension, a solution of 36.7 g of indium trichloride (InCl₃) and 5.4 g of stearin chloride (SnCl₄·5H₂O) in 450 ml of 2 N hydrochloric acid solution and a 12 wt.% aqueous ammonia solution were simultaneously added dropwise over a period of about 1 hour, while the pH of the resulting mixture was kept at 7 to 8. After the dropwise addition was complete, the resulting suspension was filtered and the filtrate was washed with Water, and the resulting multilayer particle cake was dried at a temperature of 110°C. The dried multilayer particles were dried in a nitrogen gas stream at a flow rate of 1 L/min at a temperature of 500°C for 1 hour to prepare electrically conductive multilayer particles. The particles were classified by a dry classification method. The classified particles had an average particle size of 0.43 µm, a particle size distribution ratio r of 1.32, a volume resistivity of 3.8 Ωcm, an L value of 97, and a b value of 3.5, as shown in Table 2.
Eine Polyethylenterephthalat-Harzzusammensetzung wurde wie folgt hergestellt.A polyethylene terephthalate resin composition was prepared as follows.
Ein Umesterungsreaktor wurde mit 100 Gewichtsteilen Dimethylterephthalat, 60 Gew.-Tln. Ethylenglycol, 0,06 Gew.-Tln. Calciumacetatmonohydrat (entsprechend 0,066 mol-%, bezogen auf die molare Menge von DimethylterephtheLlat) und einem Mittel zur Farbeinstellung, bestehend aus 0,009 Gew.-Tln. Cobaltacetattetrahydrat (entsprechend 0,007 mol-%, bezogen auf die molare Menge von Dimethylterephthalat) beschickt, die Temperatur des resultierenden Reaktionsgemischs wurde innerhalb 4 h in einer Stickstoffgas-Atmosphäre von 140ºC auf 220ºC angehoben, um eine Umesterungsreaktion durchzuführen, unter Abdestillierung des aus der Umesterungsreaktion entstehenden Methanols.A transesterification reactor was charged with 100 parts by weight of dimethyl terephthalate, 60 parts by weight of ethylene glycol, 0.06 parts by weight of calcium acetate monohydrate (corresponding to 0.066 mol% based on the molar amount of dimethyl terephthalate) and a color-adjusting agent consisting of 0.009 parts by weight of cobalt acetate tetrahydrate (corresponding to 0.007 mol% based on the molar amount of dimethyl terephthalate), the temperature of the resulting reaction mixture was raised from 140°C to 220°C within 4 hours in a nitrogen gas atmosphere to carry out a transesterification reaction while distilling off the methanol resulting from the transesterification reaction.
Nach beendeter Umesterungsreaktion wurde dem resultierenden Reaktionsproduktgemisch ein Stabilisator zugegeben, bestehend aus 0,058. Gew.-Tln. Trimethylphosphat (entsprechend 0,080 mol-%, bezogen auf die molare Menge von Dimethylterephthalat), und außerdem ein Antischaummittel, bestehend aus 0,024 Gew.-Tln. Dimethylpolysiloxan. Zehn Minuten nach der Zugabe wurden dem entstandenen Reaktionsgemisch ferner 0,04 Gew.-Tle. Antimontrioxid (entsprechend 0,027 mol-%, bezogen auf die molare Menge von Dimethylterephthalat) hinzugefügt, und unmittelbar im Anschluß daran wurde die Temperatur des Reaktionsgemischs auf 240ºC angehoben, unter Entfernung eines Ethylenglycol-Überschusses. Sodann wurde das erhitzte Reaktionsgemisch in einen Polymerisationsreaktor überführt. Der Druck in dem Polymerisationsreaktor wurde innerhalb 1 h von 760 mmHg auf 1 mmHg abgesenkt, während die Temperatur des Reaktionsgemischs innerhalb 90 min von 240ºC auf 285ºC angehoben wurde.After completion of the transesterification reaction, a stabilizer consisting of 0.058 parts by weight of trimethyl phosphate (corresponding to 0.080 mol% based on the molar amount of dimethyl terephthalate) and also an antifoaming agent consisting of 0.024 parts by weight of dimethylpolysiloxane. Ten minutes after the addition, 0.04 parts by weight of antimony trioxide (corresponding to 0.027 mol% based on the molar amount of dimethyl terephthalate) was further added to the resulting reaction mixture, and immediately thereafter the temperature of the reaction mixture was raised to 240°C while removing an excess of ethylene glycol. The heated reaction mixture was then transferred to a polymerization reactor. The pressure in the polymerization reactor was reduced from 760 mmHg to 1 mmHg over 1 hour, while the temperature of the reaction mixture was raised from 240°C to 285°C over 90 minutes.
Die Polymerisation wurde 1 h unter dem geminderten Druck von 1 mmHg fortgesetzt, und sodann wurde dem Reaktionsgemisch unter dem geminderten Druck ein Antioxidans, bestehend aus 0,1 Gew.-Tln. SYANOX 1990 (Marke der Fa. American Syanamid Co.) und 0,3 Gew.-Tln: MARK A0-412S (Marke der Fa. Adeca Argus Chemical Co.), zugesetzt. Die Polymerisation wurde weitere 20 min fortgesetzt. Es wurde eine Polyesterharz-Zusammensetzung mit einer Grenzviskosität von 0,640 bis 0,660 und einer Erweichungstemperatur von 261,5 bis 263ºC erhalten.The polymerization was continued for 1 hour under the reduced pressure of 1 mmHg, and then an antioxidant consisting of 0.1 part by weight of SYANOX 1990 (trademark of American Syanamid Co.) and 0.3 part by weight of MARK A0-412S (trademark of Adeca Argus Chemical Co.) was added to the reaction mixture under the reduced pressure. The polymerization was continued for a further 20 minutes. A polyester resin composition having an intrinsic viscosity of 0.640 to 0.660 and a softening temperature of 261.5 to 263°C was obtained.
Die Polyesterharz-Zusammensetzung wurde granuliert. Die Polyesterharz-Zusammensetzung hatte einen Volumenwiderstand von 1 · 10¹&sup4; Ωcm, wie in Tabelle 3 gezeigt.The polyester resin composition was granulated. The polyester resin composition had a volume resistivity of 1 x 10¹⁴ Ωcm, as shown in Table 3.
Eine Polymermaterialmischung für ein elektrisch leitfähiges Filamentsegment (B) wurde hergestellt, indem 250 Gew.-Tle. der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel mit 100 Gew.-Tln. eines Polyethylenharzes in einem Kneter vollständig durchgeknetet und durchgemischt wurden.A polymer material mixture for an electrically conductive filament segment (B) was prepared by completely kneading and mixing 250 parts by weight of the electrically conductive multilayer particles with 100 parts by weight of a polyethylene resin in a kneader.
Eine Polymermaterialmischung für ein elektrisch nicht-leitfähiges Filamentsegment (A) wurde durch Einmischen von 2,5 Gew.-% Titandioxid in die Polyesterharzzusammensetzung hergestellt.A polymer material mixture for an electrically non-conductive filament segment (A) was prepared by mixing 2.5 wt% of titanium dioxide into the polyester resin composition.
Es wurden Zweikomponenten-Filamente vom Kern-Mantel-Typ aus dem die Kerne der Zweikomponenten-Filamente bildenden, die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel enthaltenden Polyethylen-Harzgemisch und dem die Hüllen der Zweikomponenten-Filamente bildenden titandioxidhaltigen Polyesterharzgemisch hergestellt, unter Verwendung einer Spinnvorrichtung zum Erspinnen von Zweikomponenten-Filamenten in Kern.-Mantel-Konfiguration. Die Zweikomponenten-Filamente wurden bei einer Temperatur von 100ºC mit einem Streckverhältnis von 4 gereckt und sodann bei einer Temperatur von 160ºC thermofixiert.Core-sheath type bicomponent filaments were prepared from the polyethylene resin mixture containing the electrically conductive multilayer particles forming the cores of the bicomponent filaments and the titanium dioxide-containing polyester resin mixture forming the sheaths of the bicomponent filaments, using a spinning device for spinning bicomponent filaments in core-sheath configuration. The bicomponent filaments were stretched at a temperature of 100°C with a stretch ratio of 4 and then heat-set at a temperature of 160°C.
Das so erhaltene Zweikomponenten-FilanLent hatte ein Kern/Mantel-Querschnittsflächenverhältnis von 1 : 6 und eine Garnnummer von 66,7 dtex/3 Filamente:The resulting two-component FilanLent had a core/sheath cross-sectional area ratio of 1:6 and a yarn count of 66.7 dtex/3 filaments:
Die Eigenschaften der Zweikomponenten-Filamente sind in Tabelle 2 dargestellt.The properties of the two-component filaments are shown in Table 2.
In jedem der Beispiele 2 bis 6 wurden Zweikomponenten-Filamente vom Kern-Mantel-Typ hergestellt, wobei bis auf die folgenden Ausnahmen wie in Beispiel 1 verfahren wurde.In each of Examples 2 to 6, core-sheath type bicomponent filaments were prepared using the same procedure as in Example 1, with the following exceptions.
Die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel entsprachen bezüglich mittlerer Teilchengröße, Verhältnis r der Teilchengrößenverteilung, Volumenwiderstand, L-Wert und b-Wert den in Tabelle 2 ausgewiesenen Werten.The electrically conductive multilayer particles corresponded to the values shown in Table 2 with regard to average particle size, ratio r of the particle size distribution, volume resistivity, L value and b value.
Die Eigenschaften der resultierenden Zweikomponenten-Filamente sind in Tabelle 2 gezeigt.The properties of the resulting two-component filaments are shown in Table 2.
Im Vergleichsbeispiel 1 wurden Zweikomponenten-Filamente vom Kern-Mantel-Typ nachdem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, daß die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel bezüglich mittlerer Teilchengröße, Teilchengrößenverteilungsverhältnis r, Volumenwiderstand, L-Wert und b-Wert den Angaben gemäß Tabelle 2 entsprachen.In Comparative Example 1, core-shell type two-component filaments were prepared by the same method as in Example 1, except that the electrically conductive multilayer particles were as shown in Table 2 with respect to average particle size, particle size distribution ratio r, volume resistivity, L value and b value.
Die Eigenschaften der Zweikomponenten-Filamente sind in Tabelle 2 dargestellt.The properties of the two-component filaments are shown in Table 2.
Bis auf die folgenden Ausnahmen wurde wie in Beispiel 1 verfahren.Except for the following exceptions, the procedure was as in Example 1.
Die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel umfaßten Kerne aus Aluminiumoxid mit einem Reinheitsgrad von 99,9% anstelle der Titandioxid-Kerne, und entsprachen hinsichtlich mittlerer Teilchengröße, Teilchengrößenverteilungsverhältnis r, Volumenwiderstand, L-Wert und b-Wert den Angaben von Tabelle 2.The electrically conductive multilayer particles comprised cores made of alumina with a purity of 99.9% instead of the titanium dioxide cores, and were as shown in Table 2 in terms of average particle size, particle size distribution ratio r, volume resistivity, L value and b value.
Die Eigenschaften der resultierenden Zweikomponenten-Filamente zeigt Tabelle 2.The properties of the resulting two-component filaments are shown in Table 2.
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, ausgenommen, daß die elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel aus Titandioxid- Kernen und auf den Kernen aufgebrachten Überzugsschichten aus antimonoxiddotierten Zinnoxiden aufgebaut waren und hinsichtlich mittlerer Teilchengröße, Teilchengrößenverteilungsverhältnis r, Volumenwiderstand, L-Wert und b-Wert den Angaben von Tabelle 2 entsprachen.The procedure was as in Example 1, except that the electrically conductive multilayer particles were made up of titanium dioxide cores and coating layers applied to the cores made of antimony oxide-doped tin oxides and corresponded to the information in Table 2 with regard to average particle size, particle size distribution ratio r, volume resistivity, L value and b value.
Die Eigenschaften der resultierenden Zweikomponenten-Filamente sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 The properties of the resulting two-component filaments are shown in Table 2. Table 2
In jedem der Beispiele 8 bis 17 wurden Zweikomponenten-Filamente vom Kern-Mantel-Typ hergestellt, wobei bis auf die folgenden Ausnahmen wie in Beispiel 1 verfahren wurde.In each of Examples 8 to 17, core-sheath type bicomponent filaments were prepared using the same procedure as in Example 1, with the following exceptions.
Die elektrisch leitfähigen mehrlagigen. Partikel enthielten die Kernpartikel vom Typ wie in Tabelle 3 aufgezeigt, wobei Deckschichtanteil, mittlere Teilchengröße, Teilchengrößenverteilungsverhältnis r, Volumenwiderstand, L-Wert und b-Wert den jeweiligen Angaben von Tabelle 3 entsprachen.The electrically conductive multilayer particles contained the core particles of the type shown in Table 3, with the cover layer proportion, average particle size, particle size distribution ratio r, volume resistivity, L value and b value corresponding to the respective information in Table 3.
Bei der Herstellung der Polyesterharz-Zusammensetzung wurden 2 h nach Beginn der Druckminderung in dem Polymerisationsschritt ein Polyoxyethylenpolyether der Formel In the preparation of the polyester resin composition, 2 hours after the start of the pressure reduction in the polymerization step, a polyoxyethylene polyether of the formula
worin j für eine ganze Zahl von 18 bis 28 steht, wobei der Mittelwert von j 21 ist, worin m' im Mittel für ca. 115 und n' im Mittel für 3 steht, mit einem mittleren Molekulargewicht von 7 106 in der in Tabelle 3 ausgewiesenen Menge und außerdem eine Lösung von 5 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat in Ethylenglycol in der in Tabelle 3 angegebenen. Menge zu dem Polymerisationsgemisch hinzugefügt.wherein j is an integer from 18 to 28, the average value of j being 21, wherein m' is on average about 115 and n' is on average 3, having an average molecular weight of 7 106 in the amount shown in Table 3 and further a solution of 5 wt.% sodium dodecylbenzenesulfonate in ethylene glycol in the amount shown in Table 3. added to the polymerization mixture.
Die so erhaltene Polyesterharz-Zusammensetzung hatte einen Volumenwiderstand wie in Tabelle 3 gezeigt.The polyester resin composition thus obtained had a volume resistivity as shown in Table 3.
Die Eigenschaften der resultierenden Zweikomponenten-Filamente zeigt Tabelle 3.The properties of the resulting two-component filaments are shown in Table 3.
Tabelle 3 zeigt auch die Testergebnisse von Beispiel 1. Tabelle 3 Table 3 also shows the test results of Example 1. Table 3
In jedem der Beispiele 18 und 19 wurde wie in Beispiel 8 verfahren, ausgenommen, daß das Polyoxyethylenpolyether durch 4 Gew.-Tle. eines Polyethylenglycols mit einem mittleren Molekulargewicht von 20000 und das Natriumdodecylbenzolsulfonat durch 2 Gew.-% Natriumdodecylsulfonat ersetzt wurden. Die so erhaltene Polyethylenterephthalat-Harzzusammensetzung hatte einen Volumenwiderstand von 1 · 10¹&sup0; Ωcm. Der Gehalt der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel in der Polyethylen- Harzmischung für das Filamentsegment (B) ist in Tabelle 4 angegeben.In each of Examples 18 and 19, the same procedure as in Example 8 was followed except that the polyoxyethylene polyether was replaced by 4 parts by weight of a polyethylene glycol having an average molecular weight of 20,000 and the sodium dodecylbenzenesulfonate was replaced by 2% by weight of sodium dodecylsulfonate. The polyethylene terephthalate resin composition thus obtained had a volume resistivity of 1 x 10¹⁰ Ωcm. The content of the electrically conductive multilayer particles in the polyethylene resin composition for the filament segment (B) is shown in Table 4.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 The test results are shown in Table 4. Table 4
Es wurden elektrisch leitfähige mehrlagige Partikel hergestellt, indem die Oberflächen von Aluminiumoxid-Kernpartikeln mit einer mittleren Teilchengröße von 0,35 um mit Zinnoxid belegt wurden, um Grundbeschichtungsschichten auszubilden, deren Anteil. 10 Gew.-Tle. pro 100 Gew.-Tle. der Aluminiumoxid- Kernpartikel ausmachte, und sodann die Oberflächen der Grundbeschichtungsschichten mit mit zinnoxiddotierten Indiumoxiden belegt wurden; um Deckschichten auszubilden, deren Anteil 20 Gew.-Tle. pro 100 Gew.-Tle. der Aluminiumoxid-Kernpartikel ausmachte.und die einen Zinnoxid-Gehalt von 8 Gew.-Tln. aufwiesen. Die so erhaltenen mehrlagigen Partikel hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,39 um und zeigten einen spezifischen Widerstand von 6,0 Qcm.Electrically conductive multilayer particles were prepared by coating the surfaces of aluminum oxide core particles having an average particle size of 0.35 µm with tin oxide to form base coating layers in an amount of 10 parts by weight per 100 parts by weight of the aluminum oxide core particles, and then coating the surfaces of the base coating layers with indium oxides doped with tin oxide to form cover layers in an amount of 20 parts by weight per 100 parts by weight of the aluminum oxide core particles and having a tin oxide content of 8 parts by weight. The multilayer particles thus obtained had an average particle size of 0.39 µm and exhibited a specific resistance of 6.0 Ωcm.
Die mehrlagigen Partikel wurden in einer Menge von 100 Gew.-Tln. und in Pulverform vorliegend innerhalb von 10 min bei Raumtemperatur mit 2 Gew.-Tln. Vinyltrimethoxysilan unter Bewegen der Mischung vermischt. Das Gemisch wurde weitere 60 min bewegt: Im Anschluß daran wurde das Gemisch bei einer Temperatur von 80ºC 120 min lang getrocknet, um oberflächenbehandelte mehrlagige Partikel zu erhalten.The multilayer particles in an amount of 100 parts by weight and in powder form were mixed with 2 parts by weight of vinyltrimethoxysilane within 10 minutes at room temperature while agitating the mixture. The mixture was agitated for a further 60 minutes. The mixture was then dried at a temperature of 80°C for 120 minutes to obtain surface-treated multilayer particles.
Eine Harzmischung aus 100 Gew.-Tln. Pc·lyethylen (Marke: Sumikasen G-807 der Fa. Sumitomo Kagaku) und 250 Gew.-Tln. der oberflächenbehandelten elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel wurde bei einer Temperatur von 180ºC geschmolzen.A resin mixture of 100 parts by weight of polyethylene (brand: Sumikasen G-807 from Sumitomo Kagaku) and 250 parts by weight of surface-treated electrically conductive multilayer particles were melted at a temperature of 180ºC.
Ferner wurde eine Polyester-Harzmischung aus Polyethylenterephthalat und 2,5 Gew.-% Titandioxid bei einer Temperatur von 300ºG geschmolzen.Furthermore, a polyester resin mixture of polyethylene terephthalate and 2.5 wt% titanium dioxide was melted at a temperature of 300°C.
Es wurden Zweikomponenten-Filamente vom Kern-Mantel-Typ unter Verwendung einer Spinnvorrichtung zum Erspinnen von Zweikomponenten-Filamenten vom konzentrischen Kern-Mantel-Typ aus der die Kerne der Zweikomponenten-Filamente bildenden Schmelzemischung von Polyethylen und elektrisch leitfähigen Partikeln und der die Hüllen der Zweikomponenten-Filamente bildenden Polyesterharz-Mischschmelze hergestellt. Die Schmelzspinndüsen der faserbildenden Vorrichtung wurden bei einer Temperatur von 285ºC gehalten, und die resultierenden Zweikomponenten-Filamente wurde mit einer Geschwindigkeit von 630 m/min abgezogen. Die entstehenden unverstreckten Zweikcmponenten-Filamente hatten ein Querschnittsflächenverhältnis von Kernsegment zu Mantelsegment von 1 : 6. Die unverstreckten Zweikomponenten-Filamente wurden bei einer Temperatur von 130ºC mit einem Verstreckungsverhältnis von 4 gereckt und bei einer Temperatur von 160ºC thermofixiert.Core-sheath type bicomponent filaments were prepared using a spinning device for spinning concentric core-sheath type bicomponent filaments from the melt blend of polyethylene and electrically conductive particles forming the cores of the bicomponent filaments and the melt blend of polyester resin forming the sheaths of the bicomponent filaments. The melt spinnerets of the fiber-forming device were kept at a temperature of 285°C, and the resulting bicomponent filaments were drawn off at a speed of 630 m/min. The resulting undrawn two-component filaments had a cross-sectional area ratio of core segment to sheath segment of 1:6. The undrawn two-component filaments were stretched at a temperature of 130ºC with a stretch ratio of 4 and heat-set at a temperature of 160ºC.
Das resultierende verstreckte Zweikomponenten-Filamentgarn hatte eine Garnnummer von 33,3 dtex/3 Filamente.The resulting drawn bicomponent filament yarn had a yarn count of 33.3 dtex/3 filaments.
Die Testergebnisse zeigt Tabelle 5.The test results are shown in Table 5.
In jedem der Beispiele 21 bis 25 wurde wie in Beispiel 20 verfahren, ausgenommen, daß die Oberflächenbehandlung der elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel nicht mit Vinyltrimethoxysilan, sondern mit der in Tabelle 5 gezeigten Silanverbindung vorgenommen wurde.In each of Examples 21 to 25, the same procedure as in Example 20 was followed, except that the surface treatment of the electrically conductive multilayer particles was carried out not with vinyltrimethoxysilane but with the silane compound shown in Table 5.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 The test results are shown in Table 5. Table 5
In jedem der Beispiele 26 bis 29 wurde wie in Beispiel 20 verfahren, ausgenommen, daß bei den elektrisch leitfähigen mehrlagigen Partikel die Aluminiumoxid-Kernpartikel durch Titandioxid-Kernpartikel mit einer mittleren Teilchengröße von 0,35 um ersetzt wurden; die resultierenden Partikel hatten eine mittlere Teilchengröße von 0,43 um und zeigten einen spezifi schen Widerstand von 6,2 Qcm. Ferner wurden die erhaltenen mehrlagigen Partikel einer Oberflächenbehandlung mit einer Silanverbindung gemäß Tabelle 6 unterzogen.In each of Examples 26 to 29, the same procedure as in Example 20 was followed except that in the electrically conductive multilayer particles, the alumina core particles were replaced by titania core particles having an average particle size of 0.35 µm; the resulting particles had an average particle size of 0.43 µm and showed a specific mechanical resistance of 6.2 Ωcm. Furthermore, the obtained multilayer particles were subjected to a surface treatment with a silane compound according to Table 6.
Die Testergebnisse zeigt Tabelle 6. Tabelle 6 The test results are shown in Table 6. Table 6
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