CH368579A

CH368579A - Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern mit verminderter Neigung zur elektrostatischen Aufladung

Info

Publication number: CH368579A
Application number: CH2997156A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Dr Lotz
Original assignee: Glanzstoff Ag
Priority date: 1955-03-19
Filing date: 1956-02-15
Publication date: 1963-04-15
Also published as: FR1142157A; DE956889C

Description

Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern mit verminderter Neigung zur elektrostatischen Aufladung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern mit verminderter Neigung zur elektrostatischen Aufladung.

Bekanntlich weisen Fäden bzw. Fasern aus syn thetischen Hochpolymeren eine elektrostatische Aufladung auf, die sich für die Weiterverarbeitung zu Geweben usw. ungünstig auswirkt. Man hat bisher versucht, die elektrostatische Aufladung von Fäden bzw. Fasern dadurch zu vermindern, dass die Fäden z. B. mit Lösungen von niedrigmolekularen Kondensationsprodukten einer Nachbehandlung unterworfen werden. Die Fäden werden dabei mit diesen Produkten waschecht fixiert. Nach einem andern Vorschlag werden chemische Kupplungsreaktionen durchgeführt, wie sie ähnlich bei der substantiven Färbung der Fäden üblich sind. Diese Art der Nachbehandlung ergibt gleichfalls Fäden mit verminderter elektrosta- tischer Aufladung.

Ein Nachteil dieser bisher üblichen Nachbehandlung zum Zwecke der Verminderung der elektrostatischen Aufladung ist jedoch, dass die aufgebrachten Substanzen eine Vergilbung der Fäden verursachen, und weiterhin, dass die für die Weiterverarbeitung von Fäden und Fasern verwendeten Apparaturen von den Nachbehandlungsbädern durch ihre dauernde Einwirkung angegriffen werden. Die dabei auftretende Korrosion der Apparaturen wirkt sich ebenfalls schädlich auf die Fäden und Fasern aus.

Es wurde nun gefunden, dass man Fäden oder Fasern mit verminderter Neigung zur elektrostatischen Aufladung dann erhält, wenn man Monomere unter Zusatz mindestens einer antistatisch wirksamen Verbindung der Formel
EMI1.1
in welcher Y ein Wasserstoff-oder Chloratom oder eine OH-Gruppe oder eine Gruppe der Formel
EMI1.2
bedeutet, wobei R1, R2, Ra, R4, R5 und R6 Arylreste, wie unsubstituierte oder ehlorsubstituierte Phenyl-, Naphthyl- oder Biphenylreste, sind, polykondensiert bzw. polymerisiert und aus den erhaltenen Polykondensaten bzw. Polymerisaten Fäden oder Fasern herstellt.

Solche antistatisch wirksamen Verbindungen und ihre Eigenschaften sind z. B. in Gilman, Organic Chemistrv , Bd. I, zweite Auflage, auf den Seiten 581-601 beschrieben. Beispiele für diese Verbindungen sind das Triphenylehlormethan, Triphenylcarbinol, Diphenylmonobiphenylmethan, Phenyldibiphenylmethan, Diphenyl-a-naphthylmethan, Hexaphenyläthan, Hexa-p-biphenyl-äthan, Tetraphenyldi biphenyläthan, Diphenyltetrabiphenyläthan, Hexabi phenyläthan u. a. Die Zugabe dieser Verbindungen geschieht vorzugsweise in nur geringer Menge von etwa 0,1 bis s 5 Gew.-O/o, bezogen auf die Gewichts- menge der Monomeren. Es ist auch möglich, Gemische dieser Verbindungen als Zusatz zu verwenden.

Man kann diese Verbindungen den Monomeren direkt oder in Form von Lösungen zufügen. Als Lösungsmittel für diese Verbindungen haben sich a-Chlornaphthalin sowie 1, 2, 4-Trichlorbenzol als besonders geeignet erwiesen, wobei bei Verwendung dieser Lösungsmittel festzustellen ist, dass der gewünschte Effekt der Verminderung der elektrostatischen Aufladung noch wesentlich verbessert wird.

Die genannten Verbindungen oder ihre Lösungen können dem Lactam, dem Hexamethylendiammoniumadipat, dem Terephthalsäuredimethylester bzw. diglycolester, dem Acrylsäurenitril usw. zugefügt werden, und diese Monomeren können nach üblichen Verfahren polykondensiert bzw. polymerisiert werden.

Die im Polykondensat bzw. Polymerisat enthaltenen Antistatika scheinen nicht auswaschbar zu sein.

Bereits während des Verspinnens zu Fäden wird die sonst in starkem Masse auftretende elektrostatische Aufladung herabgemindert. Die Weiterverarbeitung der gesponnenen Fäden weist gleichfalls eine wesentliche Verbesserung im Hinblick auf die Verminderung der elektrostatischen Aufladung auf.

Die Grösse der antistatischen Wirkung der erfindungsgemäss verwendeten Verbindungen wird nach einer Messmethode festgestellt, die von dem Gedanken ausgeht, dass alle antistatisch wirkenden Verbindungen den elektrischen Widerstand der Faser herabsetzen bzw. die Leitfähigkeit der Faser heraufsetzen.

Der elektrische Widerstand der Faser steht also im Zusammenhang mit der wirksamen elektrostatischen Aufladung der Faser. Die Messungen des elektrischen Widerstandes der Fasern wurden mit einem Multi Megohmmeter-Widerstandsmessgerät vorgenommen.

Es hat sich nach dieser Messmethode ergeben, dass bei einem gemessenen Widerstand von 5. 109 Ohm und darüber die elektrostatische Aufladung der Fasern zu hoch ist, diese also nicht mehr störungsfrei auf der Karde weiterverarbeitet werden können. Hält sich der gemessene Wert jedoch unterhalb 5. 109 Ohm (z. B. bei 1 109 Ohm), so zeigen sich keine oder nur geringfügige Aufladungen. Die Verarbeitung solcher Fasern geschieht dann weitgehend störungsfrei.

Beispiel I
100 g Terephthalsäuredimethylester werden unter Zufügen von 20 mg Zinkoxyd mit etwa 65 g Sithylen- glycol in Stickstoffatmosphäre bis zur Bildung einer klaren Lösung erhitzt. Zu dieser Lösung werden 2 g Hexaphenyläthan hinzugefügt, und diese Mischung wird weiterhin in Stickstoffatmosphäre 3 Stunden lang bei allmählich ansteigender Temperatur auf etwa
2000 bei normalem Druck erhitzt, bis die Glycol abspaltung im wesentlichen beendet ist. Es folgt nunmehr eine weitere Erhitzung auf 265 , wobei nach eimer Stunde ein Vakuum angelegt wird, um die letzten Reste Glycol zu entfernen. Man erhält ein Polykondensat mit einem K-Wert von 50, welches sich sehr gut zu Fäden verspinnen lässt.

Die hergestellten Fäden weisen einen elektrischen Widerstand von etwa 1. 109 Ohm auf und lassen sich ohne Schwierigkeiten weiterverarbeiten.

Ein nach den gleichen Angaben hergestelltes Polykondensat, zu welchem kein Hexaphenyläthan hinzugefügt wurde, ergibt Fäden, die einen elektrischen Widerstand von 1. 1012 bis 1.1013 Ohm aufweisen, also erhebliche Schwierigkeiten beim Weiterverarbeiten machen.

Beispiel 2
100 g Terephthalsäurediglycolester werden unter Erhitzen in 350 g,-Methylnaphthalin unter Zugabe von 20 mg Bortrioxyd gelöst. Man fügt dieser Lösung 1,5 g Triphenylehlormethan, aufgelöst in a-Chlomaph- thalin, hinzu und erhitzt die Mischung auf etwa 245O.

Es destilliert ein Gemisch aus Äthylenglycol und a-Methylnaphthalin ab, so dass man während derReaktion laufend a-Methylnaphthalin in entsprechendem Masse nachfüllen muss. Das entstehende Polykondensat vom K-Wert 48 wird abfiltriert, gereinigt und nach dem Schmelzspinnverfahren zu Fäden hoher Festigkeit versponnen. Der gemessene elektrische Widerstand zeigt einen Wert von 1. 109 Ohm.

Beispiel 3
1 Mol Caprolactam (113 g), 1,2 g ±-Aminocap- ronsäure und 8 cm3 destilliertes Wasser werden unter Zugabe von 1,2 g Diphenylmonobiphenylmethan erhitzt (etwa 235 Badtemperatur). Nach 7 Stunden bildet sich ein Polyamid, aus welchem sich Fäden mit guten textilen Eigenschaften herstellen lassen.

Der elektrische Widerstand der hergestellten Fäden weist Werte von etwa 1-109 Ohm auf.

Beispiel 4
100 g frisch destilliertes Acrylsäurenitril werden in 400 cm3 Wasser suspendiert, in welchem sich 0,5 g Ammoniumpersulfat, 1,0 g Ammoniumsulfit und 2,0 g eines Emulgiermittels befinden. Gleichzeitig werden zu dieser Suspension 0,1 g Triphenylchlormethan und 0,1 g Hexaphenyläthan hinzugefügt.

Die Polymerisation wird unter ständigem Rühren in einer Zeit von 4 bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 235o zu Ende geführt. Nach der Polymerisation wird das erhaltene Polymerisat mit Kochsalz ausgefällt, abfiltriert und mit Wasser nachgewaschen. Die aus diesem Polymerisat hergestellten Fäden zeigen einen elektrischen Widerstand von 1-109 Ohm.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern mit verminderter Neigung zur elektrostatischen Aufladung, dadurch gekennzeichnet, dass man Monomere unter Zusatz mindestens einer antistatisch wirksamen Verbindung der Formel EMI2.1 in welcher Y ein Wasserstoff-oder Chloratom oder eine OH-Gruppe oder eine Gruppe der Formel EMI2.2 bedeutet, wobei R1,R2,R5, R4, R5 und R6 Arylreste sind, polykondensiert bzw. polymerisiert und aus den erhaltenen Polykondensaten bzw. Polymerisaten Fäden oder Fasern herstellt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man den Monomeren die antistatisch wirksamen Verbindungen in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-O/o, bezogen auf die Monomeren, beifügt.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die antistatisch wirksamen Verbindungen in a-Chlornaphthalin löst und diese Lösung den Monomeren beifügt.

3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die antistatisch wirksamen Verbindungen in 1, 2, 4-Trichlorbenzol löst und diese Lösung den Monomeren beifügt.