DE2020160A1 - Synthetische thermoplastische faserbildende Polymere mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften,sowie daraus hergestellte Fasern - Google Patents
Synthetische thermoplastische faserbildende Polymere mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften,sowie daraus hergestellte FasernInfo
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Description
Kanegafuchi Boseki Kabushilci Kaisha,
Tokyo/Japan
Synthetische thermoplastische faserbildende Polymere mit
dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften - sowie daraus hergestellte ?aaem
Die Erfindung besieht sich auf synthetische thermoplastische
faserbildende Polymere und insbesondere auf Polykondensation^»
polymere, wie z.B. Polyamide, Polyester, Polyesteräther und dgl., die dauerhafte antistatische und hydrophile Eigenschaften
besitzen. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf daraus
hergestellte Fasern.
009846/1962
BAD ORIGINAL
Es sind zahlreiche synthetische Fasern bekannt, die aus einem thermoplastischen synthetischen linearen Polymer bestehen.
Diejenigen, die aus Polyamiden, Polyesbein oder Polyesteräthern
bestehen, welche in großen Mengen durch die Industrie hergestellt werden, sind im Vergleich zu Naturfasern extrem hydrophob.
Diese Hydrophobiaität bringt zwar auch Torteile mit
sich, ergibt aber auch viele Nachteile, die nicht übersehen werden können. So besitzen hydrophobe Fasern und daraus hergestellte
Tücher beispielsweise die folgenden Nachteile: wachsartiger Griff, schlechte Anpassung, Neigung zur Bildung von
Fettflecken, schwierige Entfernung von Flecken, und Neigung zur elektrostatischen Aufladung, wenn sie gerieben werden,
wodurch Schmutz angezogen wird und verschiedene unbequeme Trageeigenschaften hervorgerufen werden» Alle diese Nachteile
sind eng mit der Hydrophobi<ät der Fasern verknüpft.
Um diese Hydrophobizität und die damit verbundenen Nachteile
von synthetischen Fasern zu beseitigen, sind bereits verschiedene Mit ta 1 bekannt, um synthetischen Fasern antistatische
und hydrophile Eigenschaften zu verleihen. Die meisten dieser Mittel bestehen darin,. synthetischen Fasern oder daraus
hergestellten Textilprodukte mittels einer Oberflächenbehandlung antistatische und hydrophile Eigenschaften zu verleihen,
die jedoch nicht dauerhaft sind und Waschbehandlungen oder
andere Nachbehandlungen kaum aushalten. Daneben ist es auch bekannt, ein antistatisches oder hydrophiles Mittel vor dem
Spinnen in daa synthetische Polymer einzuarbeiten. Jedoch
werden hierdurch bei den meisten Fasern die vorzüglichen
Eigenschaften abträglich beeinflußt, die der Polymerkomponentö
eigen sind. Deshalb sind die herkömmlichen Verfahren zur
Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften von synthetischen faaerblldendsn Polymeren und daraus hergestellten Fasern
nicht aufriedanstellend.
009846/19
BAD ORIGINAL
In der Vergangenheit worden sehr viele Versuche unternommen,
synthetische Pasern zu modifizieren, wobei ein Polyoxyallcylenglycol, wie z.B. !»olyoxyäthylenglycol (in der Folge mit
FEG abgekürzt) oder ein Derivat davon verwendet wurde. Zum Beispiel befassen sich die veröffentlichten Japanischen Patentanmeldungen 7 692/1951» 15 912/1960, 23 34-9/1963,
5 214/1964, 16 671/1964, 13 568/1966 und 20 475/1968, die
holländische Patentanmeldung 65-10 468 uev. mit der Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften von synthetischen Pasern
mittels der oben erwähnten Verbindungen.
Sie in den oben erwähnten Veröffentlichungen beschriebenen
Verfahren zur Modifizierung von synthetischen Pasern können
wie folgt eingeteilt werden:
(1) Verfahren, bei denen ein thermoplastisches Polymer, wie
z.B. ein Polyamid, mit PEQ- selbst im geschmolzenen Zustand während oder nach Beendigung der Polykondensation gemischt wird.
(2) Verfahren, bei denen PSG- halogeniert und dann mit einer
stickstoffhaltigen Verbindung, wie z.B. Ammoniak oder ein Oiamin, umgesetzt oder cyanoalkyliert und hierauf
zur Umwandlung der entstehenden Nitrilgruppen in Aminogruppen hydriert wird und das dabei erhaltene Polyätherdiamin in das Polyamid eingearbeitet wird.
(3) Verfahren, bei denen unter Verwendung eines geeigneten Oxydationsmittels die endständigen primären alkoholischen Hydroxylgruppen von PEG in Carbonsäuregruppen
oxydiert werden und die resultierende Polyätherdicarbonsäure zur Modifizierung eines Polymers verwendet wird.
(4) Verfahren» bei denen die endständigen Hydroxylgruppen
von PEG mit einem Diisocyanat umgesetzt werden, um ein Polyätherdiiaocyanat herzustellen,und ein Rohmaterial
für Polyamide, wie z.B. epsilon-Caprolactam.in Gegenwart
0098Λ6/1962
und dee erhaltenen Polyätherdiisocyanats/ in Gegenwart eines
alkalischen Katalysators polymerisiert wird, um ein modifiziertes Polyamid herzustellen.
Sa bei den ersten Verfahren das PEG nur mit dem Polymer gemischt und nicht mit diesem chemisch verbunden ist, verliert
eine Faser, die aus den mit PEG modifizierten Polymer bestehtf
durch eine Waschbehandlung seine hydrophilen Eigenschaften, da das PEG leicht herausgewaschen wird* Aus diesem Grunde sind
die durch diese Verfahren erhaltenen hydrophilen Eigenschaften nicht dauerhaft und sehr unstabil*
Bei der JSynthetisierung des Polyätherdiamins, das bei den
obigen zweiten Verfahren mit einem Polyamid gemischt und damit verbunden wird, ist es schwierig, die Halogenierung oder die
Cyanoalkylierung der Endgruppen des PSG quantitativ zu bewirken
und Kebenreaktlonen zu vermeiden, und ausssrdem ist kein Verfahren
bekannt, das Polyätherdiamin in hoher "Reinheit zu erhalten·
Ausser&era ist es bei der Herstellung der Polyätherdicarbonsäuren,
die bei de» dritten Verfahren verwendet werden, genauso schwierig wie im Falle der zweiten Verfahren, die Reaktion der Endgruppen
des PEG quantitativ durchzuführen, und ausserdera ist
die Gewinnung des gewüßsehten Stoffs in hoher !Reinheit genauso
unmöglich wie bei den aweiten Verfahren.
Bei den vierten Verfahren wird das Hohroaterial für das Amid,
beispielsweise epsilon-Oaprolaetam, einer ionischen Polymer!·"
sation in Gegenwart des Polyätherdiisocysnats und in Gegenwart;
des alkalischen Katalysators unfcertior-fen. Jedoch, reagieren.
bei diesem Reak'öionssystem die Isoeyanat gruppen während der
Polymerisation mit Amldgruppexi des Polymeren wodurch die·;
lineare Struktur de β resultierenden Poiy-F.r-s gestört wird.
009846/ 1 902
ORIGINAL
Venn ein solches Polymer gesponnen und das dabei erhaltene Garn verstreckt wird, dann treten nicht nur Schwierigkeiten
bei diesen Verfahren auf, sondern die erhaltenen synthetischen Garne besitzen auch häufig nicht mehr die verschiedenen überlegenen Eigenschaften, die das reine Polymer besitzt.
Gemäß der Erfindung können nun einem synthetischen thermoplastischen linearen Kondensationspolymer leicht hydrophile
Eigenschaften erteilt werden, wenn man in das Kondensationspolymer ein ürethanderivat eines Polyäthers der Mono- oder
Dioltype einarbeitet. Hierbei werden die Schwierigkeiten, wie sie bei den herkömmlichen Verfahren auftreten, vermieden*
Ausgedehnte Studien haben gezeigt, daß es mittels der Erfindung möglich ist, Pasern, die aus einem synthetischen thermoplastischen Kondensationspolymer bestehen, wie z.B. aus einem Polyamid, Polyester, Polyesteräther oder dgl., überlegene antistatische und hydrophile Eigenschaften zu erteilen, ohne daß die
Eigenschaften des Kondensationspolymers in abträglicher Weise beeinflußt werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Fasern zu schaffen,
die aus einem synthetischen thermoplastischen Kondensationspolymer, wie z.B. einem Polyamid, Polyester, Polyesteräther
und dgl., bestehen und die verbesserte antistatische und hydrophile Eigenschaften besitzen, die wiederholtes Vaechen
aushalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung synthetischer
Fasern mit außergewöhnlich dauerhaften antistatischen und
hydrophilen Eigenschaften, bei denen aber die dem Ausgangspolymer eigenen erwünschten Eigenschaften praktisch nicht
verändert sind.
009846/1962
BAD ORIGINAL
Die Erfindung betrifft also ein synthetisches thermoplastisches
faeerbildendes Polymer mit dauerhaften antistatischen und
hydrophilen Eigenschaften« welches aus mindestens einem Kondensationspolymer, nämlich einem Polyamid, Polyester oder
Polyesteräther, besteht und gleichförmig in sich verteilt 0,1-30 Gew.-%, bezogen auf das Eondensationepolymer, mindestens eines der folgenden Urethanderivate von Polyäthem enthält:
(3)
nö"
H2CO(OE1 )no»Gö!m5moQ0im4ccras (5)
^ooo^ C?)
(8)
(9) (10)
2^n5 (11)
irco-x (12)
worin η eine eaassahl won 4-4€0 bedeutet; .0B1 ei?» Allyl®B
äth-«rgrupf@ mit 1-18 !©M®»et©ffat©a@n Tb«d®ut«t^ Hp ©la
Va«c«v8tiof£at'^a, eine Aflyl&iü/jjfji ait 1-18 EaA '*
«iae Arylgm^pe od«» cI^a öycAQall'jrlt "Wj* ^w ^ p F
stoffatQia«a bedeutet} Ba el&ft
8846/1902'
BAD
Cycloalkylengruppe nit 1-16 Kohlenstoffatomen bedeutet; H^ und
Rc eine Alkylen- oder Phenylengruppe mit 1-12 Kohlenstoffatooen bedeuten; Bg ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl gruppe
mit 1-12 Kohlenetoff atomen bedeutet; und Z den Rest einer
AminoBulfoneäure oder einer Hydroxysulf onsäure oder eines
Alkalimetallsalzes derselben bedeutet·
Das synthetische thermoplastische faserbildende Polymer der
vorliegenden Erfindung wird dadurch erhalten, daß man das oben erwähnte Urethanderivat eines Polyethers gleichmäßig vor,
während oder nach der Polykondensationsreaktion in das Kondensationspolyaer einarbeitet.
Das oben erwähnte Urethanderivat eines Polyäthers, das gemäß
der Erfindung verwendet wird, ist ein Reaktionsprodukt aus
einem die Gruppe R, enthaltenden Diisocyanat und aus einem
Polyäther der Mono- oder Dioltype, welcher die allgemeine
Formel R2(OR^)nOH oder R2CO(OR1 )n0H besitzt, worin η eine
Ganzzahl von 4-460, vorzugsweise 9-250, bedeutet; OR^
eine Alkylenäthergruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet;
und R2 ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1-18
Kohlenstoffatomen* eine Arylgruppe oder eine , Cycloalkylgruppe bedeutet. Bas Urethanderivat eines Polyäthera kann
auch ein Produkt sein, das erhältlich ist durch weitere Reaktion des oben erwähnten Reaktionsprodukts mit einer
Iminocarbonsäure oder einer Hydroxycarbonsäure oder mit einer Aminoaulfonsäure oder einer Hydroxysulfonsäure, die durch. Σ
bezeichnet ist, wie es weiter unten erläutert wird. Die oben
erwähnte Polyäthercarbonsäure oder Polyäthersulfonsäure
oder deren Ester können gegebenenfalls die Form eines Alkalimetallsalses oder eines Brdalkalimetallsalzes besitzen.
009846/1962
BAD ORIGINAL
Wie bereite erwähnt, bedeutet OEj eine Alkylenäthergruppe
mit 1-18 Kohlenstoffatomen. (ORj)n kann auch eine Mischung
aus mehreren aliphatischen A'thern mit verschiedenen Kohlenstoff zahlen darstellen. Beispielsweise kann (OR^)n eine
Mischling aus-40OH2OH2^ und +OCE(OHs)GRgTTn oder ei& statistisches
oder ein Blbckmisehpolymerisat derselben sein. Aus praktischen Gründen werden Polyäthylenoxyd, Polypropylenoxyd,
Polytetramethylenoxyd und Blockmischpolymere und statistische
Mischpolymere von Äthylenoxyd und Propylenoxyd am meisten
bevorzugt.
E2 bezeichnet ein Wasserstoffatom; elae Alkylgruppe mit 1-18
Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ifethyl9 Ithyl, Propyl, Butyl,
Pentyl, Hexyl, Hepty!» Oetyl, lossyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl,
!Erideeyl, Tetradecyl$ Pentadecyl, Eexadecyl, Heptadecyl,
Octadecyl und dgl·; ©ine Arylgruppe, wie z.B. Phenyl oder
Phenylderivate der allgemeinen Formel
η t
worin H1, E" und H-"' Waoserstoff atome oder Alky !gruppen mit
1-15 Kohlenstoffatomen aind$ oder Haphthyl und dgl»; oder
eine QyeloalU^lfgrappe mit 1-18 Kohlenstoffatomen, wie z.B.
Cyclopropyls Gjclobutyl» Cyelopentylt Gyclohezyl, Cycloheptyl,
Cydooctyl, Cyclononyl® C^elodecyl, Cycloundecyl» Cyclododecyl,
und dgl· Bas Phenyl oder das Hieay!derivat ist beispielsweise
ein lest, der erhalten wird durch Weglassen einer Hydroxylgruppe
von Phenolen, wie ss.B* Bienol, n-Butylphenol, ieo-Buty!phenol,
Amylphenol* Mbul^rlplienol, Diamylphenol, Tri·»
propjlpheEol. Hepty!phenol, Oety!phenol, lo?5ylpheDO3., LVoylphenol,
UndGcylpiienol, Bodec^ipfeenol,
Gsfcylphenc.« {
BAD ORIGINAL
Trihexylphenol, Diisoheptylphenol, Dioctylphenol, Dinonyl- .
phenol, Dldodecylphenol und dgl., oder von Cresolen, also
von Verbindungen, die ein oder mehrere Methylgruppen an den
aromatischen Kern der oben erwähnten Phenole gebunden enthalten.
XU ist eine Älkylen-, fhenylen- oder Cycloalkylengruppe mit
1~18 Kohlenetoffatomen. Als Diisocyanate, welche die Gruppe
Rz zwischen ihren beiden Isocyanatgruppen enthalten« die mit
einem Folyäther der Mono- oder Dioltype umgesetzt werden sollen, können die folgenden erwähnt «erden: aliphatisch«
Diisocyanate, wie z«B. Methandiisocyanat, Äthandiisocyanat,
Propandiisocyanat, Butandiisocyanat, Butendiisocyanat,
Fentandiisocyanat, ß-Methylbutandiisocyanat, Hexandiisocyanat,
Dipropylätherdiisocyanat, Heptandiisocyanat, Diaaethylpentandiisocyanat,
Kethoxyhexandiisocyanat, Octandiisocyanat,
Trimethylpentandiisocyanat, Nonandiisocyanat, Decandiieocyanat,
Butoxyhexandiisocyanat, Butylenglycoldipropyläther-GJyGJ%-diisocyanat,
Undecandiisocyanat, Dodecandiisocyanat, Tridecandiisocyanat,
Tetradecandiisocyanat, Pentadecandiisocyanat,
Hexadecandiisocyanat, Heptadecandiisocyanat, Octadecandiisocyanat
und dgl.; Diisocyanate, welche einen aromatischen oder alicyclischen Hing im Molekül enthalten, wie z.B.
CJ% Cj'-Diisocyanato-dimethy!benzol (z.B. meta- oder para-Xylylendiisocyanat),
Cj , <£/* -Diisocyanatodimethylcyclohexan,
(Us ω*-Diisocyanatodiäthylbenzol, w,4/'-Diisocyanatodimethylnaphthalin,
üJ% OZ-Diisocyanatodiäthylnaphthalin, i-^-Hethylisocyanato-2-az-n-propyl-isocyanato-dimethylcyclohexan,
QJ, cd *-Diisocyanatopropylbiphenyl und dgl.; und aromatische
Diisocyanate, wie z.B. Phenylendiisocyanat, ^ethylbenzoldiisocyanat,
Dimethylbenzoldiisocyanat, Diäthylbenzoldiisocyanat,
Isopropylbenzoldlisocyanat, n-Propylbenzoldiisocyanat,
Diisopropylbenzoldiisocyanat, Naphthalindiisocyanat, Biphenyldiisocyanat,
Dirnethylbiphenyldiiaocyanat, Dimethoxybiphenyldiisocyanat,
Diphenylmethandiieocyan»t, Methyldiphenylmethan-
009846/1962
BAD ORIGINAL
- ίο -
diisocyanat, Diphenyldimet&jlmethaadiisoeyanat, TetraraethyX
diphenylDiatba^aiiaocyanai; , OycloIaex^ldiC isocy&nato-phenyl)·»
methan, DimetMoXydiphesssrlmethaadiisooyaiiat, Blmetnoxyphenyl
methandiisocyanat, BiätfeaifjdipheiiylmefchaMiisocyanat, DimatlqrldliEetliois^dipli^iiylmetliandLiieoc^Uäat,
Beazophenondiisoeyanmfc»
Diphesylätbuidlieoeyaiiat uiid dgl. .
nad Re ibeäemteH
pea der allgemeinen Formel
worin a eia© <Samszaiil ¥©a 1 Qäes? 2
2 is'ö
*'r Luck t -jeϋ CL
Gc^&i^ffat©!! @£g2? ©iss
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ι j 1 ~i T\f\ Γ 7 \C^ ?1P " Γ T ^ ^ ^ΠίιΓ Tl πΙϊΊΛ fr*"·?
BAD ORIGINAL
H -
und H0RVSO5M
worin RV -CH0-CH-CH0-COOR1^ , -(CH0) -(CH)^-(CHo) -»
2 » 2 2a έοοίΐν P
g^ oder -(CH2)^
000RIV COOHIV
darstelltι R17 ein Wasserstoffatom, ein Alkalicetallatom
oder eine niedrige Alkylgruppe, vie z.B. Hethyl, Äthyl und
dgl., darstellti und I ein Vaseerstoffato« oder eine niedrige
Alkyigruppe, wie s*B. Hethyl, Äthyl und dgl. darstellt;
wobei noch die Bedingungen a+p » 1 bis 5 und b - 0 bis 1
gelten.
1M
HO(CH2)e
worin R17 das gleiche wie oben bedeutet, wobei noch die
Bedingungen a · 0 bis 3, b « 1 bis 5, ρ « 0 bis 1 und
q ■ O bis 1 gelten.
009846/1962
Aromatische Verbindungen
H2N(CH2)(
HO(0H2)a
H2N(CH2)
HO(OH2)
((0H2)p0OORIV]
5
(CH2)p000RIV]
5
[(0H2)pC00RIVj
worin R das gleiche wie oben bedeutet, wobei noch die Bedingungen
a m O bia 3, b - O bis 3, ρ ■ O bis 1 und q « O bis
1 gelten.
Neben den oben erwähnten organischen Verbindungen kann das Symbol X auch noch insbesondere NaHSOz bedeuten.
Die Urethanderivate von Polyestern, die gemäß der Erfindung
verwendet werden sollen, können leicht quantitativ durch eine Reaktion zwischen einem PoIyäther der Mono- oder Dioltype
und einem Diisocyanat hergestellt werden, wobei man das erhaltene Urethan gegebenenfalls auch noch weiter mit
einer Amino- oder Hydroxycarbonsäure oder mit einer Am5no~
oder Hydroxysulfonsäure umsetzen kann. In der Folge wird. ein Reaktionsbeispiel für die HerstelJi ung eines Urethanderivate
anhand von chemischen Gleichrrgoa erläutert. Jm
ile eines Polyethers der Mono-ol-iPype firiclet eine ;?Viilu.o.io--
009846/196*
BAD
kulare Reaktion zwischen dem Folyäther und einem Oiisocyanat
statt, und aus dem resultierenden Reaktionsprodukt kann eine Polyäthercarbonsäure oder deren Esterderivat erhalten werden.
CH + 2.CCHR5NCO
CONR5HHCO(GR1 ^OCOHHR5NCO (5)'
CONR5HHCO(GR1 ^OCOHHR5NCO (5)'
(3)f + 2
CONHR5NHCO - NHR^COOR6 (8)1
(3)1 + 2.HOR5COOR6
^ R6OOCR5O - CONHR5NHCO-(Oh1)n0 -
CONHR5NHCO - OR5COOR6 (9)'
Anstelle der oben erwähnten Verbindung RgCOOR41NH2 können
auch die folgenden Verbindungen verwendet werden:
HN —( -f COOR4:
-h-
HN
COOR1
Weitere typische Beispiele für Verbindungen der Formeln
(10) und (12) sind die folgenden:
009846/1362
BAD ORIGINAL
HHCO.O
CO.OCH
NHCO-
0(CH2CH2O)n-CONH
NHCOHH-
Beim erfindungsgemäßen Verfahren beträgt die Menge des Urethanderivats eines Polyäthera, die in das Kondensationspolymere das heißt Polyamid« Polyester oder Polyesteräther,
eingearbeitet werden «oll, 0,1 bis 30 Gew»-#, vorzugsweise
0,5 bis 15 Gew.-36 und insbesondere 1 bis 10 Gew.-#, bezogen
auf das Kondensatlonspolymer.
Venn die obige Menge kleiner als 0,1 Gew.-% ist, dann weist
das Polymer keine auereichenden hydrophilen Eigenschaften auf, wogegen, wenn die Menge mehr als 30.Gew.-# ausmacht,
die Viskosität dee Polymers so sehr verringert wird, daß sie
zum Schmelzspinnen nicht mehr ausreicht. Ausaerdem wird dann
der Schmelzpunkt des Polymers so niedrig, daß das Spinnen und Verstrecken nur mehr mit Schwierigkeiten durchgeführt
werden können. Eine synthetische Faser mit den vorzüglichen Eigenschaften, wie sie dem Xondensationspolymer eigen sind,
kann also dabei nicht mehr erhalten werden.
009846/1962
BAD
Solange die Menge des Urethanderlvats eines Polyäthere, welche
in das Kondensationspolymer eingearbeitet wird, innerhalb des
oben erwähnten Bereichs liegt, werden vorzügliche dauerhafte hydrophile Eigenschaften vie auch antistatische Eigenschaften
des Polymer, das heißt dem Polyamid, Polyester oder Polyesteräther, verliehen, ohne daß die vorzüglichen Eigenschaften, die
dem Polymer eigen sind, vie z.B. hohe Reißfestigkeit, hohe Reißdehnung, Zugelastizität und Farbstoffaufnähme (bei Polyamiden) und hoher Elastizitätsmodul, Wash-and-Wear-Eigenschaften, Wärmestabilität, Thermofixierbarkeit usw. (bei Polyestern und Polyesterüthem) wesentlich verschlechtert werden.
Die oben erwähnten Urethanderivate eines Polyethers können
die Form einer Flüssigkeit, die Form eines Fettes oder die Form eines Wachses aufweisen. Sie können auch in Form einer
wäßrigen Dispersion verwendet werden.
Wenn das Kondensat!onspolymer ein Polyamid ist, dann kann das
Urethanderivat eines Polyäthers entweder in die Rohmaterialien für das Polyamid (vor oder während der Polykondensationsreaktion) oder in das geschmolzene Polyamid (nach der Polykondensationsreaktion) eingearbeitet werden. Es kann auch ein Überschuß des Urtfthanderivata vorher mit Rohmaterialien für das
Polyamid gemischt oder damit umgesetzt werden, um ein Vorpolyaer herzustellen, das ebenfalls zu den gleichen Zeiten wie
oben in das Polyamid eingearbeitet werden kann. Wenn dagegen das Polymer ein Polyester oder ein Polyesteräther ist, dann
kann das Urethanderivat eines Polyäthers in einem gleichförmig dispergieren Zustand in das Polymer eingearbeitet werden,
indem es vor der Esteraustauschreaktion oder zwischen der Esteraustauschreaktion und der Polykondensationsreaktion oder
nach der Polykondensationsreaktion augegeben wird. Es v;ird
besonders empföhlen, das Urettoanderivat eines Polyesters nach
009846Π9&2
dem Esteraustauseh und vor der PolykondensationsrealitIon zuzugeben. Weiterhin kann ein Überschuß des Urethanderivats mit
Rohmaterialien für den Polyester gemischt oder damit umgesetzt werden» um vorher ein Vorpolymer herzustellen, das in den
Polyester zu irgendeinem der oben erwähnten Zeitpunkte eingearbeitet werden kann. Gb nun ein Polyamid, ein Polyester oder
ein Polyesteräther verwendet wird, es können in jedem Fall
Polymerchips und das Urethanderivat in einem vorbestimmten
Verhältnis mechanisch gemischt werden, und zwar durch Mischen' in einem Mischer oder durch Kneten in.einem herkömmlichen
Extruder mit einer oder mit mehraren Schnecken. Das Gemisch
kann aus Düsen in Form eines Bands extrudiert werden, das wiederum in Chips geschnitten und in ein Fadengarn Bchrae3?«;
gesponnen werden kann, das dann auf e5»e Spule aufgewickelt
wird. Weiterhin kann ein ziemlich großer Überschuß an Ui.-ei;bßnderivat
in das Polymer eingearbeitet v/crderi, um sagem?>>v;te
"GrundraischungschipB" mit einem hohen Gehalt an Urethe:u/A( .vlvst
herzustellen. Die auf diese Weise erhaltenen Grunara5£Gk'an.f?;ßchipo
können dann mit Polymerehipn, die kein Urethanderivat
enthalten, mechanisch gemischt werden* Sie ltönnen auch getrennt in gesonderten Schmelsera aufgeschmolzen und in «.inein
herkömmlichen Extruder gemischt werden, um gemischte-, öl:lpe
herzustellen oder um sie gemeinsam in sogenannte Kompoßitfadengarnc
zu spinnen«
Die Urethanderivate von Polyethern, die :ln den FormeIh (1) Id^
(5) gezeigt sind, bewirken besonders bei Polyamiden eine
Verbesserung. Die oben erwähnten Einarbeitungsverfahren und -bedingungen werden in der Folge näher anhand eines Polyamids und anhand der Urethanderivate (1) bis (3) erläutert.
Wie bereits erwähnt, können diese urethanderivate in das-Polyamid
zu jeder Stufe während der Herstellung des Polyamide eingearbeitet werden· Es wird jedoch bevorzugt, daß
009846/1962
das Urethanderivat und die polyamidbildenden Materialien
1-2 Stunden lang bei 80-1000O vor der Polykondensationsreaktion
miteinander umgesetzt werden, und daß die Isocyanatendgruppen des Urethanderivats vorher blockiert werden. In einem
aolchen falle werden die polyamidbildendan Materialien, dia
vorher mit dem Urethanderivat gemischt worden sind, erhitzt
und su einer homogenen Phase zusanuaengeschmolzen und dann auf
eine temperatur von 80~100°C heruntergekühlt, bei welcher Temperatur
das Monomer oder das Polyamidvorpolymer und das urethanderivat
1-2 Stunden lang miteinander reagieren. Das Urethanderivat kann den geschmolzenen polyaraidbil£3üden Materialien
zugegeben werden, die keine Urethanderivateenthalten«
Wenn dagegen das Urethanderivab während der· Polykondensationsreaktion
des Polyamids zugegeben wird, dann wird ea voraugs=·
weise efeua am Ende der Polykondensationsrdakfcion zugegeben,
worauf dann eine Heaktion zwischen dem Polyamid und dem
Urethaudsrivab vorgenommen wird, welche beispielsweise bsi
ungefähr 260°C innerhalb 1 Stunde zuende 1st.
Im i?alle einer Einarbeitung nach dar Polykündansationgreaktion sollte auf dia ftflaktitmsbedingurigan gsachb^t werdon,
um eine übermäßige Reaktion zwischen dein Polyamid und daei
Urebhanderivat ssu verhindern» Ss aollten deshalb Hsaktionstempore
türen von 240-»260°0 xmd Höaktlojissölfesn von 40
15-^o Minuten, ange'wandafe
o In all den
ο obigen Fällen werden rlaa Polyamid oder aolna aohmafcerLalien
to und das eingearbeitete Urebhanderivat feat alteiaar^P 7e??-
^ bunden. Eine übermäßige Heaktion zwischen den beidsn Partnern
*- führt zu öiüör farachlaühtarung der erwünanhfc«n Eigenijchafben
to das Polyamids und sollt» deshalb vermieden «ei*den»
Beim erfindungagemäilen Vorfahren wird ;3a bevorzugt, dili das
Urethanderi/ab dem Polyamid unter weltgehonilem Wtiaserausachluß
zugegeben wird. Dies gilt insbesondere für die Einarbeitung
während oder nach der Polykondensationsreaktion.
Aus diesem Grunde isb ein Verfahren besonders vorteilhaft,
boi dem Polyamidchipa und das Urebhanderivat miteinander in
der Schmölze gemischt und in Form eines Bands extrudiert werden, welches dann in Chips geschnitten wird, worauf die her»
goaböLlten Chips gegebenenfalls mit Wasser gewaschen und abschLlaßend
getrocknet werden, um Chips ohne flaaser
herzustellen.
Göinäß der Erfindung können die Polyamide Homopolyamide und
Mischpolyamide sein, welche durch Polykondensation mindestens eiuar ar lidbildenden Verbindung erhalten werden. Beispiele
hlurfih? öind Lau tarne, 6)-Amiaocai?bonfläuren und Salzen aus
ein a 21 Dlaialn und linar Dicarbonaäure.
3p»j.Ldlld Beispiele hierfür Bind ^-Caprolactam, 6-Amino-
Fe und NyXonsalze, die durch willkürliche Kombination
Dlamins, vls z.B. eines cLt £ -aliphatischen Diamine,
veisd Hoi'nmefchylondlamlii, alnes heterocyclischan
balaplel^wolae Piperazin, Dime thylpiperaxln und
davon abgöleitebö H1N' aubatltuiöi'te ringhalt ige Diamine,
3ίη·Λίΐ aLlojolluchiin Diamine, b@ispiaisweis& bioCp-Aminocycloh»it.yi)üit)fchfm
oder dgl., oder eines Diamine mit einem aromati-Bchon
Hing, beispielsweise m-Xflylaiidiaaln und ρ-IyIy 1 υudiam Lu,
mit eLnor Dicarbonaaur«, wie z»B* ainer aliphatischen Dicarbon»
aäiird, belepielsw^lee Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure,
1, lO-DecamlloarbotiBäiice uäw», alner ringhaltigen Dlcarbonsäure,
büljplaiawelBij üareplithalaäure, Is ophthansäure lind durch
Hydrierung der aromatischen Hing· derselben abgeleitete alicyclieche Säuren«erhalten werden.
00984 67 1962
Von den oben erwähnten Polyamiden werden besonders bevorzugt:
Polykondensationsprodukte von "V-Butyrolactam, ο -Valerolactam,
£-Oaprolactam, Heptolactam, 6-Aminocapronsäure,
7-Aminoheptansäure, 9-Aminononansäure, 11-Aminoundecansäure
und Nylonsalze, die aus Tetramethyldiamin, Pentamethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethylendiamin, Nonamethylendiamin, Decamethylendiamin, Undecamethylendiamin,
Dodecamethylendiamin, m-Xylylendiamin, bis(T-Aminopropyl)äther,
N,H-bis(ö -Aminopropyl)piperassin oder
1,11-Diaminoundecan, und aus Terephthalsäure, Isophthalsäure,
Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korkeäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäurev Hexahydroterephthalsäure,
Diphenylen-4,^'-dicarbonsäure, Diphenylmethan-4,4·-
dicarbonsäure oder Diphenyläther-^l ,^l'-dicarbonsäure bestehen-
Von den gemäß der Erfindung verwendeten Polyestern sind Polyethylenterephthalat
(in der Polge als PET abgekürzt) und modifizierte Polyester, die überwiegend aus PET bestehen,
repräsentativ. Mit dem Ausdruck "modifizierter Polyester" iet ein Polykondensationsprodukt aus PET-bildenden Materialien
und mindestens einem bifunktioneilen, esterbildenden
Material oder οin Gemisch aus diesen Materialien gemeint.
Beispiele für solche esterbildende Materialien sind: aliphatisch^ Diole, wie z.B. Diäthylenglycol, Trimethylenglycol,
TetramethyleDglycol, Pentamethylenglycol und dgl., aromatische
Diole, wie z.B. Brenzcatechin, Rosorcin, Hydrochinon
und dgl., alicyclische Diole, wie z.B. Gyclohexandimethanol,
Cyclohexandiol und dgl.; aliphatisch^ Dicarbonsäuren, wie
z.B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure und dgl.;
aromatisch« Dicarbonsäuren, wie z.B.Phthalsäure, Isophthalsäure , Natriumsulfosiophthalsäure, Naphthalindlcarbonsaure,
und dgl.; alicyclische Dicarbonsäuren, wie z.B. Hexahydroterephthalsäure,
Hexahydroiaophthalsäure und dgl.} Hydroxycarbonsäuren,
wie z.B. para-Bydroxybenzoesäure und dgl.;
sowie funktioneile Derivate derselben.
009846/1962
BAD ORIGINAL
Polyesteräther, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind z.B. Polyäthylenoxybenzoot (in der Folge mit
PEOB abgekürzt) und die verschiedenen Mischpolymeren, die überwiegend aus Polyäthylenoxybenzoat bestehen.
Die oben erwähnten Polyamide, Polyester und Polyeoteräther
können als Zusätze anorganische oder organische Substanzen enthalten, wie z.B. Mattierungsmittelv Pigmente, Farbstoffe,
Lichtstabilisatoren, fluoreszierende optische Aufheller, Wärmestabilisatoren, Weichmacher usw.
Die Urethanderivate von Polyäthern, die in ein thermoplastisches synthetisches lineares Kondensationspolymer, wie- a.B«
ein Polyamid, Polyester oder Polyesteräther, eingearbeitet werden, zeigen eine vorzügliche Verträglichkeit und eine zufriedenstellende
Mischbarkeit mit den genannten Polymeren, so daß niemals eine ungleiche Mischung oder eine Phaaentrennung
während der Polymerisation, v/ahrend des Miachens in der
Schmelze oder während dea Schmelzspinnens auftritt.
Das erfindungsgemäße Polymer verbessert die hydrophilen Eigenschaften sehr beträchtlich» Auseerden halten diese Eigen™
schäften einem wiederholten Waschen stand.
Wenn das Polymer, das also aus dem Urethanderive.t eines Polyethers
und aus eiliem synthetischen linearen Kondensation»«-
polymer besteht, entweder alleine oder gemeinsam mit dem
gleichen Polymer wie oben, das kein Urethsnderivat enthält,
oder mit einem unterschiedlichen Polymer schmelzgespcimen
wird und der dabei erhaltene Faden verstreckt wird, dann
wird eine synthetische Faser mit vorzüglichen antistatischen und hydrophilen Eigenschaften erhalten. Insbesondere besitzt
eine Kompositfaßer, welche aus "mindestens swfci aneinander·-
haftenden und verschiedenen Komponenten besteht, welche sich
gleichförmig ent le» £ dar Feser -s.ehsß erstrecken, wobei die
eine Kompoacrnte aus einem thermoplastischen synthetischen
009846/1962
faserbildenden linearen Kondensationspolymer, vie oben angegeben, und die andere Komponente aus dem oben erwähnten
Polymer besteht, vorteilhafte Eigenschaften, wie z.B. die vereinigten Eigenschaften der beiden gemeinsam gesponnenen Polymeren. Außerdem besitzen sie eine vorzügliche
Krauselungsfähigkeit (die durch Erhitzen oder Quellen hervorgerufen
wird), sofern die Komponenten in einem Seitean-Seite-oder einem exzentrischen Hülle-und-Kern-Verhältnis,
im Querschnitt des Fadens gesehen, vorliegen. Schließlich besitzen sie auch vorzügliche antistatische und hydrophile
Eigenschaften, solange das erfindungsgemäße Polymer kontinuierlich
entlang der Paserachae vorliegt, auch wenn sie nur einen ziemlich kleinen Teil der Faser einnimmt.
Wie bereits erwähnt, besitzen die Fasern der vorliegenden
Erfindung nicht die Nachteile, die durch das Fehlen von antistatischen und hydrophilen Eigenschaften entstehen
und bei den herkömmlichen synthetischen Fasern auftreten* Insbesondere ergeben die erfindungsgemäßen Fasern keinerlei
unbequeme Trageigonschaften, wie sie hydrophoben Fasern
eigen sind, und außerdem besitzen sie einen ähnlichen Griff
wie Naturfasern, weshalb sie sich als Materialien für die verschiedensten Kleidungsstücke, Polster, Industriewaren
usw. eignen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
In den Beispielen beziehen sich Teile oder Prozente auf das Gewicht, Das Zeichen (jA beziaht sich auf die Viskositätszahl,
welche in mata-Krsaol als Lösungsmittel bei
3O°0 (im Falle eines Polyamide) oder in ortho-Ohlorophenol
als Lösungsmittel bei 3O°C (im Falle eines Polyesters oder
Polyesteräthere) bestimmt wurde.
0098AS/1962
Als Teststüoke für die Bestimmung der Wasserabsorptionsfähigkeit
und der Spannung der Reibungselektrizität der Fasern wurden verstreckte Garne verwendet, die in einer
0,2#igen wäßrigen Lösung eines Haushaltwaschmittels bei
8O0C während 50 Minuten gewaschen, fünfmal hintereinander
in heißem Wasser gespült und getrocknet worden waren.
Die Spannung der Reibungselektrizität der Fasern wurde in der folgenden Weise bestimmt: Ein Teststück des Garns
wurde 24· Stunden in einer Atmosphäre von 65% relativer
Feuchte bei 200C konditioniert und dann mit einer Laufgeschwindigkeit
von 100 m/min auf einem porzellanartigen Titankörper unter einer konstanten Spannung, die durch
eine Spannungsscheibe hervorgerufen wurde, gerieben, um Reibungselektrizität zu erzeugen. Dabei wurde die Spannung
durch ein elektrostatisches Induktionsverfahren mit Hilfe eines Rotationssektors bestimmt.
009846/1962
BAD
0,1 Mol Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 wurde mit 0,2 Mol Tolylendilsocyanat
(eine Mischung aus 60% Tolylen-2,4-diisocyanat und 20% ToIylen-2,6-diisocyanat) 3 Stunden bei 800C umgesetzt. Das Produkt wurde in N,N1-Dimethylformamid (in der Folge als DMF
bezeichnet) aufgelöst, wobei etwa die gleiche Menge wie die Menge des Polyäthylenglycols verwendet wurde. Nach einer Verringerung der Temperatur der Lösung wurde die Lösung mit 0,2
Mol Glycinmethylester 30 Minuten bei 300G umgesetzt, um das
Polyäthylenglycoldiisocyanat herzustellen.
Weiterhin wurden 90 Teile epsilon-Caprolactac und 10 Teile
epailon-Aminocapronsäure miteinander gemischt und bei 1700C
unter einer Stickstoffgasatmosphäre in einem Testrohr geschmolzen. Nach dem Abkühlen auf eine Temperatur von 900C
wurden 7 Teile des wie oben hergestellten Polyäthylenglycol~
diisocyanate zugegeben und in der Schmelze aufgelöst. Dann wurde das Teetrohr 1 Stunde unter atmosphärischem Druck bei
dieser Temperatur gehalten. Die Temperatur wurde auf 25O°C angehoben, und bei dieser Temperatur wurde die Polymerisation
5 Stunden ausgeführt. Nach dem Abkühlen wurde ein Polymerstab erhalten, der bei 2700C schmelzgesponnen wurde, um ein Fadengarn herzustellen. Das gesponnene Garn wurde bei 200C unter
einer relativen Feuchte von 65% kalt auf das 3,55-fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt.
Weiterhin wurde ein Vergleichsgarn aus Nylon-6 in der gleichen
Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt,* mit den Unterschied, daß Polyäthylenglycol anstelle des PoIyäthylenglycoldiisocyanats verwendet wurde. Die Garne wurden
geprüft. Die Resultate sind in Tabelle 1 angegeben.
00984671962
Tauf; lie 1
Garnprobe
f.r-iin-
p ν maß
Vct-R
U- .ich
Gehalt on wasserlöslichen
Stoi'iezi
(50
10,2
14V
Reißfentißfceit
(ß/don)
,7
vor- dom
Waschen
Waschen
no eh >■·
rna] Ii[VfJM
V/a η ch ·: η
■1:^
Dao criiLidiinoßgoniäiia Gfjrn booaß eine vorsüfilif-hG Vii'C
sorption, euch wc-im ea fünfmal gf-weschc-o v.'urcie.
sorption, euch wc-im ea fünfmal gf-weschc-o v.'urcie.
Eeirpiel ?
4CK) Teile Polyätbylenglycol mit eint-ra
Wolckularcewicht von 4000 wurden in einera Behälter bei 800C geschmolzen, und ^O Teile Diphenylmetban-A-^'-diisocyanat
viiirden Exi^eoetzt. Das Gemiecii fcnrde bei der obigen Temperatur 3 Stunden unter Hiihren umgesetzt, ut« Polyätliylenglycoldiiöocyanat h
Wolckularcewicht von 4000 wurden in einera Behälter bei 800C geschmolzen, und ^O Teile Diphenylmetban-A-^'-diisocyanat
viiirden Exi^eoetzt. Das Gemiecii fcnrde bei der obigen Temperatur 3 Stunden unter Hiihren umgesetzt, ut« Polyätliylenglycoldiiöocyanat h
Veiterhin wurden 90 Teile epsilon-CaproIactarn und 10 Teile
epsiXon-Auinoceprone-äur-e in der Sehraeljs© gen?!acht, und zv;ar genauso wie ea in Beispiel 1 beschrieben ißt. Zur Schmelze
wurde eis-;? "bestimmte Menge dee obigen Polyätnylenglycoldiiaocyan-its sugfrßslen, worauf die IlaSnahöen von Beiapiol 1 wiederholt wurden. i)ae obige TTei'falsren v.urde zehnmal durchgeführt, vofcoi die· Kugesetffilit Kesjge des lolyäthylenglycjoldiisocyaßRts verändert wurde. Baraus vaMen 10 verschiedene
epsiXon-Auinoceprone-äur-e in der Sehraeljs© gen?!acht, und zv;ar genauso wie ea in Beispiel 1 beschrieben ißt. Zur Schmelze
wurde eis-;? "bestimmte Menge dee obigen Polyätnylenglycoldiiaocyan-its sugfrßslen, worauf die IlaSnahöen von Beiapiol 1 wiederholt wurden. i)ae obige TTei'falsren v.urde zehnmal durchgeführt, vofcoi die· Kugesetffilit Kesjge des lolyäthylenglycjoldiisocyaßRts verändert wurde. Baraus vaMen 10 verschiedene
009846/1962
BAD ORIGINAL
Garnproben hergestellt. Die Ergebnisse von Versuchen, die mit diesen Proben durchgeführt wurden, sind in der folgenden
Tabelle 2 angegeben.
| Menge des augesetzten Diisocyanats (%) |
W | in Wasser lös liche Stoffe |
Reißfestig keit (g/den) |
Waeserab- sοrption (.%) |
| O | 1,0 | 9,7 | 9,0 | |
| 0,05 | 1,0 | 9,6 | 4,5 | 9,0 |
| O}1 | 1,0 | 9,5 | 4,5 | 9,7 |
| 0,5 | 1,0 | 9,7 | 4,4 | 11,1 |
| 0,9 | 10,0 | 4,3 | 13,7 | |
| 5 | 0,9 | 10,5 | 4,0 | 16,5 |
| 10 | O9B | 11,2 | 3,8 | 18,6 |
| 15 | 0,8 | 1-1,2 | 3,2 | 19,2 |
| 30 | 0,7 | 14,1 | 2,7 | 21,5 |
| 35 | 0,6 | 17,5 | nicht apinnbar |
— |
Aus der obigen Tabelle 2 ist ersichtlich, daß Nylon-6 mit
vorzüglichen WasßerabSorptionseigenschaften ausgerüstet werden
kann, wenn man 0,1% oder mehr Polyäthylenglycoldiisocyanat
einarbeitet.
Unter Verwendung von Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000 wurde Polyäthylenglycol
diisocyanat in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
009846/1982
Weiterhin wurden 90 Teile Nylon-66-Chips mit einer Viskositätszahl (^) von 1,1 und mit 40 meq/kg Aminoendgruppen gut mit
8 Teilen des oben erwähnten Polyathylenglycoldiisocyanats gemischt,
worauf das Gemisch durch einen Trichter in einen auf 2BO0C erhitzten Extruder eingebracht und in ein Fadengarn
gesponnen wurde, das dann auf das 3,5-fache seiner ursprünglichen
Länge verstreckt wurde. Dieses Garn wurde mit I^ bezeichnet.
Es besaß 240 den und 18 Fäden.
Weiterhin wurden ein Kontrollgarn Y2 und ein Vergleichsgarn
Y, in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen
wie oben hergestellt, mit dem Unterschied, daß beim Garn Y2 kein Polyäthylenglycoldiisocyanat eingearbeitet wurde und daß
beim Garn Ί, Polyäthylenglyool mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 2000 anateile des Polyäthylenglycoldiisocyanata
verwendeb wurde. Die Uestresultates die mit diesen
Garnen erhalten wurden, sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben.
| Garn probe |
in Was ser lös liche Stoffe |
Heiß festig keit (g/den) |
Beiß deh nung |
Wasserabsorp tion (%) Q% re- 100% lative rela- Feuchte tive Feuchte |
Spannung der Reibungselektri zität (V) vor dem nach dew Waschen Waschen |
| r2 h |
; 0,7' 5,8 |
4,7 •4,8 |
23,4 20,2 21,0 |
6,6 18,5 5,1 9,7 5,3 11,2 |
230 250 1200 1200 350 1000 |
009 946/196
BAD ORIGINAL
Vie aus Tabelle 5 ersichtlich j st., besaß das Garn Y7, welches
nur Polyäthylenglycol enthielt» hydrophile und antistatische Eigenschaften, die ein Waschen nicht überdauerten» wogegen
das Garn Y^, das erfindunßsgemäße Garn, dauerhefte antistatische und hydrophile Eigenschaiten aufwies·
400 Teile Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4000, v.elches absolut trocken v.-ar,
wurde bei 8O0C in einem Behälter geschmolzen. Nach Zusatz.
von 50 Teilen Diphenylmethan~4-,4 '-diisocyrnot \%urde die
Schmelze bei der gleichen Temperatur v,ie oben 3 Stunden lang unter Rühren umgesetzt. Dann wurden 300 Teile DfIF den Reaktionsteilnehmern
zugegeben, und 3'1,8 Teile Ätliyleater von
ζ -Aminocapronsäure wurden v.eiter zugegeben, wobei dir
innere Temperatur unter Rühren aui 2?~30oC geholten wurde»
Nachdem 30 Minuten gerührt worden war, wurde der Behälter
auf ein siedendes Wasserbad gestellt, um das WiP unter ver- minderten!
Druck absuöestillieren·. Auf diese Weise wurue ein
Polyäthylenglycol-bis-carboxyäthylester in Form eines Wachses
erhalten, der einen Vereeifung3wert von 0,392 meq/g und
einen Hydroxylwert von 0 meq/g aufwies.
Weiterhin, wurden 100 Teile epeilon-Caprolactam, 3 Teile
Wasser, 0,3 Teile Titandioxyd, eine kleine ffenge anorganischer Ifengajaat-Lichtstabilisator, 0,15 Teile Essigsäure
und die in Tabelle 4 angegebene Menge des oben erwähnten Polyäthylenglycol-bia-carboxyäthylesters in einen Autoklaven
eingeführt, der mit Stickstoffgas gespült wurde. Hierauf
wurde das Reaktionsgemisch 3 Stunden unter einem Druck von 1,5 atü auf 26C0C und dann noch weitere 2 Stunden unter
atmosphärischem Druck auf 2600C erhitzt, wobei gerührt wurde.
Auf diese Weise wurde ein Kondensati.onsvorpolymer erhalten.
Denn wurde der Irnendruck verringert, bie ein absoluter
009846/1962
BAD ORIGINAL
Druck von 300 mm Hg erreicht war. Nach, einer. Polykondensationereaktioti
während 5 Stiisäeä bei 2600C unter den oben
erwähnten Bi6EeIs wurde das Ji-ssiiltiereacle Polyme? in Form
eines 'Band ans dem Bodes, des !«tolclairea ©xbrndiert, wobei
der kiitoklv ίιΙι "-I"l3t3to f c rjf'ei ^1äw?i Brnek von 5 kg/cm4"
versetzt \ r ϋι 7)ic ei/π ι · »a^ Po^jr^j1 lief durch ein Becken
mit Abeehi je£u<?crcj». i>abt,A "1H^uHLb* τ cdelie Herauf wurde
es in OJ*ip } zil' γΊάτρά "Bat1 "iJoj ι to» "" tun und eiser Länge
You efcenf^ili ra <
-cn^LL^v „_<. £' "yäiilcu elf Te^schiscLene
Arten ton ^"I^d L^rf -jt^llj ι η t'lc _üf\ygc"_ci*o Menpc de»ti
ester zugcf ct^r T+ii* „^,. r'"ic r"i : J'1*1 _ eüiif; uinJcn
xn ¥s.sser «ioßA^eliBii. Stoffs exssafees?^ 9 Miäea ■::»€ t«0 ^g1
mit heiBea» Hassel? bei 8Ö°S gQ'saseäes ■yizsdsa« 7iöi; w.t π
sie unter eisen Yerminderfeea Ssiiek vs»a O5I msi L# b<-i St)uC
getrocknet, Tbia äer Wassergehalt 0,OSSf^ ©γγθΙοΙϊο hatte.
Die obigen Chips wurden in eine Schaelsspinnvorrichtung mit
einem Schneokenextruder eingeführt imd feed 270*0 in ei». Garn
von 2%Q dea «ad 1S Fadeß selmelsg5sp©aiiea^ welches auf einer
Hülse aufgewickelt wurde· Das frisch gesponnene unverstreckte
Garn, das auf diese Weise erhalten worden war, wurde "bei
200C unter einer relativem Feuchte voa 65% kalt atif das
3»55-fache seiner ursprüngliches länge veretreokt. Di© resultierenden
Garae zeigten die in der folgenden tabelle H- angegebenen
Eigenschaften.
009846/1962 "
BAD ORIGINAL
| zuge setztes |
Polymer | W | in Was ser lös |
Reiß festig |
Faser | Wasserabsorption {%) |
100# re lative Feuchte |
|
| Ver suchs— |
PEG-BCE** (%) |
1,2 | liche Stoffe {%) |
keit (g/den) |
Reiß deh |
80# rela tive Feuch te |
9,2 | |
| ir, | 1,2 | 8,5 | 4,8 | nung (%) |
4,8 | 9,3 | ||
| O | 1,1 | 8,4 | 4,8 | 32,5 | 4,8 | 10,0 | ||
| 1 | 0,02 | 1,1 | 8,4 | 4,7 | 32,5 | 4,9 | 10,7 | |
| 2 | 0,05 | 1,1 | 8,5 | 4,8 | 32,9 | 5,0 | 13,1 | |
| .3 | 0,1 | 1,1 | 8,6 | 4,8 | 33,6 | 5,1 | 13,7 | |
| 4 | 0,5 | 1,1 | 8,7 | 4,7 | 32,9 | 5,1 | 14,5 | |
| 5 | 0,8 | 1,0 | 8,8 | 4,7 | 55,1 | 5,3 | 16,1 | |
| 6 | 1 | 1,0 | 8,9 | 4,7 | 35,5 | 5,7 | 17,2 | |
| 7 | 5 | 0,9 | 9,7 | 4,6 | 33,1 | 6,0 | 18,8 | |
| S | 10 | 0,7 | 11,3 | 4,2 | 34,6 | 7,5 | 24,3 | |
| 9 | 15 | 0,6 | 18,5 | 3,2 | 36,8 | 8,4 | ||
| 10 | 30 | 21,1 | schwie rig zu spinnen |
45,0 | ||||
| 11 ' | 35 | schwie rig zu spinner |
||||||
| 12 |
* PEG-BCE,
Polyäthylenglycol-bis-carboxyäthylester
Aus den Testresultaten der Tabelle 4 ist zu sehen, daß, wenn die Menge des Polyäthylenglycol-bis-carboxyäthylesters im
Bereich von 0,1 bis 30% lag, der Polyamidfaser hydrophile
Eigenschaften verliehen wurden, ohne daß dabei die Eigenschaft/des Polyamids verschlechtert wurden. Insbesondere
. wurden gute Resultate in den Fällen erhalten, in denen das ürethanderivat im Bereich von 0,5-1556 lag.
. wurden gute Resultate in den Fällen erhalten, in denen das ürethanderivat im Bereich von 0,5-1556 lag.
0098^6/1962
Ala' nächstes wurden die verstreckten Garne der obigen Versuche
(Versuch® 1-11) jeweils in Trikota mit einer Back-Half -Textur gestrickt, worauf die Trikots dann mehreremale
mit einem Waschmittel und mit Wasser gewaschen und abschließend getrocknet wurden. Die getrockneten Textilstoffe
wurden horissontal ausgestreckt, und es wurde ein Wassertropfen von 2 cm Höhe auf jeden Textilstoff fallen gelassen.
Ea wurde die Zeit gemessen, die nütig war, bis das Wasser in einen Kreis mit einem Durchmesser von 4 cm ausgebreitet
hatte, um die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit (see) zu bestimmen.
Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 5 angegeben.
| Tersuchs- Nr. |
»ugesetstea FEG-BCS^ | Wasserabdorptionsge- schwindigkeit (sec) |
| 1 | 0 · | 360 |
| 2 | 0,02 | 285 |
| 3 | 0,05 | 113 |
| 4 | 0,1 | 42 |
| 5 | .0,5 | 23 |
| 6 | 0,8 | 15 |
| 7 | 1 | 9 |
| 8 | 5 | 6 |
| 9 | 10 | 2 |
| 10 | 15 | 2 |
| 11 | 30 | 2 |
»09846/1992
Weiterhin wurden die Fasern, dia 5# Polyäthylenglycol-biscarboxyäthyläther
enthielten (siehe obiger Versuch &) 15 aufeinanderfolgenden
-^Waschbehandlungen unterworfen. Eins Waschbehandlung
bestand aus einem 30 Minuten dauernden Seifen mit einer 5J6igen Waschmittellösung und aus einem anschließenden
dreimaligen Waschen mit heissem Wasser, wobei 4*d«8 Waschen
10 Minuten dauerte· Es wurde die Änderung dar Wasserabsorption
aufgrund der Extraktion von Polyathyl^glyco
carboxyäthylester während der obigen Behaas&luagen
Dia Resultate sind in der folgenden Tabelle 6 angegeben
Tabelle β
| Häufigkeit der Waschbehandlungen |
Wasserabsorption unter AQG% relativer leuchte (%) |
| 1 3 10 15 |
16,O 15,8 15,7 15,7 15,5 |
Aus der obigen Tabelle 6 Ist ersichtlich^ daß die hydrophilen Eigenschaften wiederholten Waschungen widerstanden.
Die Resultate der obigen Versuche seigen» daß die erfindungsgemäß modifisierten Polyamidfasern voraügliche hydrophile
Eigenschaften aufweisen, die wiederholten Wascnrorgängen
widerstehen.
Beisiaiel 5
Ein Polyäthylenglycoldiisocyanat wurde hergestellt, indem
400 Teile Polyäthylengiycol mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 4000 mit 50 Teilen Diphenylmethan-4,4'-
009846/1962
COPY
•BAD
diisocyanat in der gleichen Meise und unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 4 umgesetzt wurden. Bei 800C wurden
dann 32 Teile Äthylester von epsilon-Bydroacycapronsäura zugegeben.
Das Gemisch wurde unter Rühren 1 Stunde umgesetzt, und
es wurde ein Polyäthylenglycol-bis^carbosyäthylester erhalten,
der bei Raumtemperatur eine wachsartige Form aufwies und der einen Verseifungewert von 0,395 meq/g und einen Hydroxylwert
von 0 meq/g besaß.
Weiterhin wurden 100 Seile DirnethyXestep der Terephthalsäure,
70 Teile Ithylenglyeol, 0,02 Teile Zinkacetat, 0,04 Teile
Äntimontrioacyd, C,03 Teile Tripheaylphosphit und 0,4 Teile
Eitandioxyd in einen Autoklaven eingebracht, worauf durch
Spülen mit Stickstoffgas das Reaktionegemisch 3 Stunden bei
18O0G unter atmosphärisches Brück in einem Stickstoffgasstrom
und dann noch 3 Stunden "bei 230®C uasgesetzt wurde, um eine
Esteraustauschreaktion zn bewirken« Hierbei wurde fortlaufend
das Nebenprodukt Methanol aas des EeSiktioassystem ausgetrieben.
Zum resiiltiereaäen HeaktioxEsprcdiikt wurde eine "bestimmte
Könge des wie oben hergestellten Polyä'tihylenglycol-bißcarboaqrätbylestex-s
ziigegebeii! aad naisMem. die f©mperat\ir
auf 285°C angehoben worden wav^ wtsr-äle der Druck auf 0,5 mm
Eg verringert, was 2 Stusden dauerte* Bei diesem Druck wurde
eine Polykoiidensationsreaktion wafej?end 4 Stunden ausgeführt.
jSfachdem die Folykondensationereaktion amende war, wurde das
resultierende Polymer in. Form eiaee Bands aus dem Boden
des Autoklaven eartrudiert, %iobei der· Autoklav mit einem
Stickstoff gas unter einem Bruek von 5 kg/cm versetzt wurde.
Das erfcrudierte Polymer verlief durch ein Becken mit Abschreckwasser
und verfestigte sieh. Hierauf wurde es in Chips geschnitten. Weiterhin wurden als Vergleichsprobe
weitere öhips in der gleichen Weise und unter den gleichen
Bedingungen wie oben hergestellt, mit dem Unterschied, daß kein Polyäthylengrlycol-bis-earbosyäthylester zugesetzt
wurde.
009346/1962
Die erhaltenen Chips wurden bei 11O°C unter vermindertem
Druck von 0,1 mm Hg getrocknet, in eine Schmelzspinnvorrichtung mit einem Schneckenextruder eingeführt und bei einer
Zylindertemperatur von 2900C in ein Fadengarn schmelzgesponnen,
welches auf einer Hülse aufgewickelt wurde. Das unverstreckte Garn auf der Hülse wurde auf einem auf 900C geheiztsn Ziehstift
auf das 4,2-fache seiner ursprünglichen Länge heiß verstreckt und anschließend über eine auf 1500C geheizte Platte geführt,
um das Garn zu thermofixieren. Auf diese Weise wurde ein verstrecktes Garn von 40 den und 18 Fäden erhalten. Die Eigenschaften
der erhaltenen Garne sind in der folgenden Tabelle 7
angegeben.
| zuge- setz~ tes PEG- BCE0* (%) |
Polymer | Iv) | Reiß festig keit (g/den) |
Garn | Spannung der*** Reibungs elektrizität (V) |
nach 5 Wa schun gen |
Färb» bar- keit (*> |
| O | Fp (0C) |
0,64 | 4,5 | Wasser absorp tion nach 5 Waschun gen <*)- |
nach 1 Wa schung |
1600 | 36 |
| 0,02 | 260 | 0,64 | 4,8 | 1,5 | 1500 | 1450 | 36 |
| 0,05 | 260 | 0,64 | 4,7 | 1450 | 1200 | 36 | |
| 0,1 | 260 | 0,64 | 4,7 | 1,7 | 1200 | 950 | 42 |
| 0,5 | 259 | 0,64 | 4,7 | 1,8 | 950 | 550 | 50 |
| 1 | 259 | 0,64 | 4,5 | 2,0 | 500 | 270 | 62 |
| 10 | 260 | 0,63 | 4,5 | 3,1 | 250 | 30 | 85 |
| 15 | 258 | 0,61 | 3,8 | 4,0 | 30 | 25 t | 92 |
| 30 | 257 | 0,57 | 3,0 | 4,5 | 20 · | 9? | |
| 35 | 252 | 0,47 | 2,8 | 5,7 | 20 | 10 | |
| 248 | 6,1 | 10 | |||||
009346/1962
BAD ORIGINAL
* PEG-BCE0 .... Polyäthylenglycol-bis-carboxyäthylester
*· iärbbarkait .... Das Färben wurde bei 98°C während 40
Minuten mit einem Färbebad ausgeführt,
das. »ine 3%ige wäßrige' Losung von Duranol
Bull Blue BH enthielt (Warenzeichen für einen Diapersionsfarbstoff der Imperial
Chemical Industries Ltd., England)
*♦* Spannung der Reibungselektrizität....
sie wurde durch die thermische Differenzia!analyse
gemessen. .
Wis aus der obigen !Tabelle 7 hervorgeht, wurden der Polyesterfaser
dauerhafte hydrophil© Eigenschaften wie auch antistatische Eigenschaften varliesea, ohne daß ihre Eigenschaften
wesentlich verschlechtert werden, wenn die Menge da3 PoIyäthylenglycoi-bia-carboayäfchylsaters
im Bereich zwischen 0,1 und 30% lag. Wenn insbesondere die Menge des Urethanderivats
eines Polyäthers im Bereich zwischen 0,5 und 15% lag, dann
wurden bezüglich der Viskoaitätszahl das Polymers, der Reißfestigkeit
des Garns und dar Dauerhaftigkeit der hydrophilen Eigenschaften die besten Resultate erhalten»
Hach dem Verfahren, von Beispiel 4 wurde Jeweils 0,1 Mol verschiedener
Polyäthylengiycolö, die sich in ihrem durchschnittlichen Molekulargewicht unterschieden, mit 0,2 Mol Tolylendiisocyanat
(eine Mischung aus 80% Tolylen-2,4-diisocyanat
und 20% Tolylen-2,6-diiaocyanat) bei 800C umgesetzt. Hierauf *
wurde das Produkt in DMF aufgelöst. üTach der Verringerung der
Temperatur der Lösung wurde die Lösung mit 0,2 Mol Glycinmethylester
bei 30°0 umgesetzt.
Auf diese Weis® wurden 7 verschiedene Artan Poljäthylsnglycqlbis-carbozymathylester
erhalten. Während der Polykondanaationsreaktion
das spailon-Gaprolactams wurden, jeweils 5%» bezogen
009846/19S2
BAD ORIGINAL
auf das Lactam, der obigen Urethanderivate von Polyäthylenglycol
zum Polykondensationsreaktionssystein unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 4 zugesetzt. Weiterhin wurde eine Vergleichsprobe ,hergestellt, die das obige Urethanderivat nicht
enthielt. So wurden also 8 Arten von Polyamidchips „erhalten. Die Chips wurden in heißem Wasser gewaschen und dann getrocknet,
wie es in Beispiel 4 beschrieben ist, und in Fadengarne schmelzextrudiert, die hierauf verstreckt wurden.
Die Eigenschaften der verstreckten Garne sind in der folgenden
Tabelle 8 angegeben.
| iurch- schnitt- liches toleku- largew. les ver wendeten PEG |
Polymer | 1,2 0,7 0,9 1,0' 1,1 1,2 1,T 1,0 |
in Wasser lösliche Stoffe |
Garneigenschaften | Heiß festig keit (g/den) |
Beißdeh nung |
Wasserab sorption (%) |
100% re lative Feuchte |
| ohne PEG-BCE* G 100 200 400 4000 - 10000 20000 K)OOO ! |
8,5 13,2 10*5 9,2 8,1 ; a,o 9,7 11,1 |
4,8 3,2 4,1 4,7 5,0 4,9 5,1 4,8 |
32,5 42,0 .35,6 %. 30,2 ,28,5 'v 29,6 31,0 30,6 |
80% rela tive Feuchte |
9,2 10,1 13,7 15,8 16,2 17,0 T5,4 14,6 |
|||
| 4,8 4,7 5,3 6,0 5,4 : 5,0 4,6 |
PEG-BCE,
009846/1962
ORIGINAL INSPECTED
COPY
Wie es aus der obigen Tabelle 8 hervorgellt, machte die Polymerisationsreaktion
von epsilon-Caprolactaia keine Schwierigkeiten
und wurden Nylongarne mit hydrophilen Eigenschaften erhalten, wenn eines der Rohmaterialien für den Polyäthylenglycol-bis-carboxymethylester
ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200-20000 aufwies. Besonders gute Resultate
wurden erhalten, wenn das durchschnittliche Molekulargewicht des verwendeten Polyäthylenglycols im Bereich von 400-10000
lag. Die hydrophilen Eigenschaften der Fasern waren dauerhaft und hielten wiederholte Waschungen aus.
Wenn Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von -4-0000 verwendet wurde, dann waren die Fasern merklich
gelblich verfärbt, während bei einem Molekulargewicht von 10000 oder weniger keinerlei Verfärbung beobachtet werden
konnte *
Ein Polyäthylenglycol-bis-carboatymethy!ester wurde dadurch
hergestellt, daß 0,1 Mol Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 2000 mit 0,2 Mol Hexamethylendiisocyanat in der gleichen We,ise wie in Beispiel 4 umgesetzt
und das Umse'tzungsprodukt weiter mit 0,2 Mol Methylecter
von gamma-Hydroxypropionsäure star Reaktion gebracht wurde*
Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde zu 0,41 Mol DMF (Lösungsmittel) zugegebene Nach dem Auflösen des Produkts in diesem
Lösungsmittel wurden 0,2 Mol Hexamethylendiamin der Lösung zugesetzt, und die Lösung wurde 5„Stunden auf Rückfluß gehalten« Fach der Abdestillation von DKF wurde ein Polyäthylenglycoldiamin
in einer wachsigen Form erhalten.
BAD ORIGINAL
Weiterhin wurden 92 Teile Hylon-66-<Chip3 mit einer
zahl (fj) von 1,1 und mit 40 meqAgAffliAoendgruppen gut mit
8 Teilen des obigen pulverförmigen Polyäthylenglycoldiaains
gemischt, worauf das Gemisch über einen Trichter in einen auf
2800O erhitzten Extruder eingebracht und in ein unverstrecktes
Garn von. 240 den/18 Fäden schmelzextrudiert; wurde, das dann
auf daa 3,5-fache seiner ursprünglichen Iiänge veratreckt wurde.
Weiterhin wurden ein Kontrollgarn und Vergleichsgarn durch Mischspinnen
und Verstrecken in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt, mit dem Unterschied,
daß bei dem Kontrollgarn kein Polyäthylenglycol-bis-carboxymethylester
verwendet wurde und daß beim Vergleichsgarn Polyäthylenglycol
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000 anstelle des Polyäthylenglycol-bis-carboxymethylesters
zur Verwendung gelangte. Die Eigenschaften dieser Garne sind in der folgenden !Tabelle 9 angegeben.
| probe | in Wasser | gleicha- | rabelle 9 | Heißdeh | --· | Wasserab | I | 100% | Spannung der | nach | |
| lösliche | gara | Garneigenschaften | nung (%)■ |
sorption (%> | rela | Reibungs | |||||
| Stoffe | tive | elektrizität | 5 | ||||||||
| C%) | fea.Garn 1,4 | Feuch | (V) | Wa | |||||||
| 80% re | te | w-or dem | schun | ||||||||
| Reißfe | lative | waschen | gen | ||||||||
| stigkeit | 20,2 | Feuchte | |||||||||
| (g/den) | 9,7 | 1300 | |||||||||
| 21,0 | |||||||||||
| O | Kon- | 11,2 | 1100 | ||||||||
| O | troll- | 0,7 | 5,1 | 1250 | |||||||
| to | gam | ||||||||||
| Ver- | 163 | 160 | |||||||||
| CR | 5 8 | 5,3 | 200 | ||||||||
| 4,8 | |||||||||||
| m | 6,6 | ; 160 | |||||||||
| *.* | |||||||||||
ORIGINAL
Wie aus der obigen Tabelle 9 ersichtlich ist, *mrde bei
der Probe, die Polyäthylenglycol enthielt, der größte !Teil
des Polyäthylenglycols beim Waschen, entfernt, so daß die
Fasern keine dauerhaften antistatischen Eigenschaften aufwiesen, wogegen die erfindungsgemäß hergestellten fasern
dauerhafte antistatische Eigenschaften besaßen.
Ein wachsartiger Poly(äthylenoxyd/propylenoxyd)bi3--carboxyäthylester
wurde durch das Verfahren von Beispiel 5 hergestellt, mit dem Unterschied, daß anstelle von Polyäthylenglycol
ein statistisches Mischpolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 8000 verwendet
wurde, das au 80 Mol-% aus Äthylenoxyd und au 20 Nol-% aus
Propylenoxyd bestand.
Weiterhin wurden 90 Teile Dimethylester der Terephthalsäure,
10 Teile Dimetbylester der Isophthalsäure, ?O Teile
JLthylenglycol, 0,02 Teile Zinkacetat und 0,04 Teile Antimontriozyd
in einen Autoklaven eingeführt, in welchem eine Esteraustauschreaktion ausgeführt wurde. Hierauf wurden
5 Teile des wie oben hergestellten Poly(äthylenoxyd/propylenoxyd)bis-carboxyäthylesters
dem Reaktionsgemisch zugesetzt, worauf eine Polykondensationsreaktion ausgeführt nirde. Nach
Beendigung der Reaktion wurde das resultierende Polymer in Form eines Bands extrudiert, welches gemäß Beispiel 5 in
Chips geschnitten und in eine Faser schmelzgesponnen wurde.
Zum Zwecke des Vergleichs wurden zwei verschiedene Kontrollgarnproben
in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen
wie oben hergestellt, mit de» Unterschied, daß in einem Falle kein Poly(äthylencocyd/propylenoxyd)bis-carboxy
äthyIeeter zugesetzt wurde und im anderen Fall ein PoIy-(äthylenoxyd/propylenoxyd)
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 8000 anstelle des Bis-carboxyathylesters
zur Verwendung gelangte. Die Garnproben besaßen die in der
folgenden Tabelle 10 angegebenen Eigenschaften.
0098^6/1962
Garaprobe
in Was« ser lösliche Stoffe
Reißfestig keit (g/den)
Wasserabsorp
tion
nach
5 Waschung,
Spannung
der ;Heibungselektrixität
nach 5 Waschg· (V)
Pärbbarkeit
Vergleich Nr. 1 *
Vergleich Hr.2**
erfindungsge-
0,6*
0,63
0,76 1,53
1600
42
ein gesponnenes verstrecktes Garn mit guter Qualität konnte
nicht erhalten werden
0,63
0,82
80
* Ee vur&e kein Poly(äthylenoxyd/propylenoxyd) oder ein
Derivat davon zugesetzt.
p* Es wurde PolyCäthylenoxyd/propylenoxyd) zugesetzt.
Das Polymer, welches PolyCäthylenoxyd/propylenoxyd) enthielt,
ergab ungleichmäßige Miachpolymerieationebedingungen, und'
der Spinnvorgang fluctuierte so stark, daß ein verstrecktes
Garn mit einer gleichmäßigen Qualität nicht erhalten werden konnte. Dagegen wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren
ein Garn mit einer guten Gleichmäßigkeit erhalten. Außerdem wurde der PolyCäthylenoaqrd/propylenoxyd^is-carboatyäthylester
aus dem Polymer nicht leicht herausgewaachen, so daß das
resultierende Gern dauerhafte hydrophile und vorzügliche
antistatische Eigenschaften und' eine vorzügliche Pärbbarkeit
besaß. ' '' :''"!""
CiO 90 4 6/1362
■ *)
Ein Methoaqypolyäthylenglycol-bis-carboixymethylester wurde
dadurch hergestellt, daß 0,1 Mol Methoxypolyäthylenglycol
der chemischen Formel CHz(OCHgCHg)22^» daB ein durchschnittliches
Molekulargewicht von 1000 aufwies, mit 0,1 Mol Diphenylmethan-^-,4'-diieocyanat unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 4 umgesetzt und dann noch mit 0,1 Mol Methylester von epsilon-Aminocapronsäure zur Reaktion
gebracht wurde.
Zu einem Reaktionsgemische das aus den gleichen Rohmaterialien
wie in Beispiel 5 hergestellt und in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 einer Esteraustauschreaktion unterworfen
worden war, wurde der obengenannte Methoxypolyäthylenglycol-bis-carboxymethylester
im Verhältnis von 8 Teilen auf 82 Teile Dimethylester der Terephthalsäure in den Ausgangsmaterialien
zugegeben. Hierauf wurde eine Polykondensationsreaktion in der gleichen Weise wie in Beispiel 5 ausgeführt,
wobei ein modifizierter Polyester erhalten wurde. Der resultierende Polyester wurde schmelzgesponnen, und
anschließend wurde das erhaltene Garn verstreckt.
Das verstreckte Garn besaß eine Viskositätssahl (^?Jvoii 0,65,
eine Reißfestigkeit von 4,6 g/den, eine Wasserabsorption
nach 5 Waschungen von 3,7%» eine Spannung der Reibungselektrizität
nach fünfmaligem Waschen von 23 Volt und eine Färbbarkeit von 87%.
400 Teile Polyäthylenglycol mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 4000, welches vorher vollständig entwässert worden war, wurden bei 800C in einem Behälter geschmolzen.
In den Behälter wurden 50 (Teile Hlphenylmethan-4>4l-dÜB0cyanat
eingebracht und mit der gleichen Temperatur wie oben 3 Stunden lang unter Rühren zur Reaktion gebracht.
Darm wurden 600 Teile Toluol und anschließend Lösung zugesetzt, die durch Auflosen von 30 Teilen beta-Aminoäthansulfonsäure-natriumsalz
in 120 Teilen Wasser
009846/1962
erhalten worden war, wobei das Beaktionsgemisch gerührt
wurde und die Innentemperatur auf 27-3O°C gehalten wurde.
Es wurde 30 Minuten lang gerührt, und hierauf wurde der Behälter auf ein siedendes Wasserbad gesetzt, um das
Toluol unter vermindertem Druck abzudestillieren* Es wurde
das gewünschte Polyäthylenglycolsulfonsäurederivat in Form ·
eines wachsartigen Stoffs erhalten.
Weiterhin wurden 5 Teile der auf diase Weise erhaltenen
Verbindung, 95 Teile epsilon-Oaprolaotam, 3 Teile Wasser,
0,3 Teile Titandioxyd, eine kleine Menge anorganischer Pfanganat-Lichtstabilisator und 0,15 Teile Essigsäure in
einen Autoklaven eingebracht, nachdem dieser mit Stickstoffgas gespült worden war.
Der Autoklav wurde unter einem Druck von 1,5 &tü 3 Stunden
lang auf 2600C und dann unter atmosphärischem Druck 2,5 Stunden
lang ebenfalls auf 2600C erhitzt, um ein Vorpolymer
herzustallen. Hierauf wurde der Innendruck auf einen absoluten Druck von 300 mm Hg verringert, und die Polykondensationsreaktion
wurde 5 Stunden bei 2600C fortgesetzt. Nach Beendigung der Heaktion wurde das Polymer in Form eines
Bands aus dem Boden des Autoklaven extrudiert, indem dieser
mit Stickstoffgas unter einem Druck von 3 kg/cm versetzt
wurde* Das extrudierte Polymer lief durch einen Behälter
mit Abschreckwasser und wurde dadurch verfestigt. Das verfestigte
Polymer wurde in Chips mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von ebenüLls 3 mm geschnitten.
Weiterhin wurde eine Vergleichsprobe in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt, mit
dem Unterschied, daß das Polyäthylenglycolsulfonsäurederivat
nicht zugesetzt wurde.
Die einxelnen, nach der obigen Vorschrift erhaltenen Chipschargen
wurden 20 Stunden in Wasser von 800C gewaschen,
um die wasserlöslichen Stoffe zu extrahieren, und dann unter einem vermindertem Druck von 0,1 mm Hg bei 800C
009846/1962
BAD ORIGINAL
getrocknet, bis der Wassergehalt 0,069% erreicht hatte.
unter Verwendung einer Schmelzspiimvorrichtung mit einem
Schneckenextruder wurden die genannten getrockneten Chips jeweils bei 2?0°0 schmelzgesponnen, um ein unverstrecktes
Garn von 240 den mit 18 Fäden herzustellen, welches auf eine Hülse aufgewickelt wurde. Das auf diese Weise hergestellte
unverstreckte Garn wurde bei 2O°C unter 65% relativer
Feuchte auf das 3,59-fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt. Es wurde einaverstreektes Garn mit den in der
folgenden Tabelle 11 angegebenen Eigenschaften erhalten.
| Jam— >robe |
Polymer | in Was ser lös liche Stoffe |
GarneiRenschaften | Reiß festig keit (g/den) |
Reiß deh nung |
Wasser absorption |
100% rela tive Feuchte |
Span nung der Re i- bungs- elektri- zität (V) * |
| srfin- Iungs- gemäß Ver gleich |
9,0 '8,6 |
4,8 4,9 |
32,6 35,1 |
rela tive Feuchte |
16,1 9,2 |
100 1600 |
||
| 1,2 1,2 |
6,3 4,8 |
* nach 5 Waschungen
Die oben angegebenen Resultate blieben unverändert, auch wenn noch öfters gewaschen wurde» Aus Tabelle 11 geht also
hervor, daß das Polyäthylenglycolsulfonsäurederivat, das
in ein Polyamid oder in sine daraus hergestellte Faser eingearbeitet
wird, nicht aus dem Polymer entfernt warden kann, eo daß es eine Faser mit dauerhaften antistatischen und
009046/19 82
BAD ORIGINAL
' - 43 -hydrophilen Eigenschaften ergibt.
Ein Derivat der Polyäthylenglycolsulfonsäure wurde unter
genau den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 10 hergestellt, mit dem Unterschied, daß ein Polyäthylenglycol
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000 verwendet wurde. 90 Teile zum Vergleich dienende Nylon-6-Chips, die in Beispiel 10 hergestellt worden waren, und
10 Teile der obigen Verbindung wurden gut miteinander gemischt, in einen Trichter eingeführt, von dem die Luft ausgeschlossen war, und dann in Form eines Bands aus einem
Extruder mit einer Schnecke extrudiert, der einen Stiefeldurchmesser von 40 mm und eine Temperatur von 26C°C aufwies.
Das Band wurde in Chips geschnitten, die bei 800C unter
einem verminderten Druck von 0,1 mm Hg getrocknet wurden. Die Chips wurden unter den gleichen Bedingungen und in der
gleichen Weise wie in Beispiel 10 versponnen und verstreckt, nobel ein Garn von 70 den mit 18 Fäden erhalten v.urde. Das
Polymer und das Garn besaßen die in der folgenden Tabelle aufgeführten Eigenschaften.
In Wasser
lösliche
Stoffe.
Reißfestig
keit
(g/den)
Reißdehnung (%)
Waaserabsorption (#)
relative
Feuchte
100S6
relative leuchte
relative leuchte
Spannung der Reibungselek-brizität
38,2
8,7
22,3
In der obigen Tabelle 12 sind die Wasserabsorptions- und
Reibungsspannungen angegeben, die nach einem fünfmaligen Vaschen wie in Beispiel 10 gemessen wurden· Auch wenn weitere
Waschungen ausgeführt wurden, blieben diese Werte praktisch
unverändert. Aus dem obigen Versuch ist ersichtlich, daß
0 0 9846/1962
Kondensationspolymeren durch die vorliegende Erfindung . dauerhafte antistatische und hydrophile Eigenschaften verliehen werden können.
0,1 Mol Polypropylenglycol mit einem, durchschnittlichen Molekulargewicht
von 6000, welches vorher vollständig entwässert worden war, wurde mit 0,2 Mol Tolylendiisocyanat (eine Mischung
aus 80Ji Tolylen-2,4— diisocyanat und 20% Tolylen-2,6-diisocyanat)
gemischt und 3 Stunden unter Rühren bei 80°0 * umgesetzt. Das Reaktionsprodukt wurde in 600 g Dimethylformamid
aufgelöst, 0,2 Mol Isethionsäure wurden zugesetzt, wobei die Temperatur auf 800C gehalten wurde und die Beaktion
unter Rühren eine weitere Stunde ausgeführt wurde* Das resultierende Produkt wurde auf Raumtemperatur abgekühlt
* und durch Zusatz von 10%iger wäßriger KOH-Lbsung neutralisiert,
um ein Ealiumsalz der Polypropylenglycolsulfonsäure herzustellen» Nachdem das Lösungsmittel auf dem siedenden
Wasserbad abdestilliert worden war, wurde das Derivat der PoJ^propylenglycolsulfonsäure in Form eines wachsigen Stoffs
erhalten.
Weiterhin warden 97 Teile Polyäthylenterephthalatchips mit
einer Viskositätezahl [^J von 0,65 zu 3 Teilen der nach
obiger Vorschrift hergestellten Verbindung in granulärer Form zugegeben„ und nach einem guten Mischen wurden sie
bei 2800C in einen Extruder eingeführt und zur Herstellung
eines Fadengarns extrudiert, der auf eine Spule aufgewickelt
wurde. Das unverstreckte Garn wurde heiß auf einem auf 900C
geheizten Ziehstift auf das 4,2-fache seiner ursprünglichen
Länge verstreckt und unmittelbar darauf thermofixiert5 indem
es über eine auf 15O0O erhitzte Platte geführt wurde.
009846/1962
Es wurde dabei ein verstrecktes Garn von 40 den mit 18 fäden'
erhalten. Weiterhin wurde als Vergleichsprobe ein veratrecktes Garn hergestellt, und zwar unter genau den gleichen Bedingungen wie oben, wobei jedoch das Derivat der Polypropylenglycolsulfonsäure nicht zugesetzt wurde.
Die erhaltenen Garne besaßen die in der folgenden Tabelle 13 angegebenen Eigenschaften.
|
in Wasser
lösliche Stoffe |
Tabelle 13 |
Reißfe
stig keit (g/den) |
Wasser-*
absorp tion <#) |
Spannung der*
Reibungs elektrizität (V) |
Farbton | |
|
0,5
0,3 |
4,1
4,3 |
2,8
1,5 |
150
1400 |
rein
weiß ■ rein- weiß |
||
|
Garn
probe |
||||||
|
erfin
dungs gemäß Ver gleich |
||||||
* nach 5 Waschungen
Die nach obiger Vorschrift hergestellten Garne wurden einzeln
in Trikots mit einer Back-Half-Texbur gestrickt. Die Trikots
wurden aufeinanderfolgend mit einem Waschmittel und dann mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet. Die getrockneten Textilstoffe wurden horizontal ausgestreckt, und ein
Wassertropfen wurde auf jeden Textilstoff aus einer Höhe von
2 cm fallen gelassen. Die Zeit, die erforderlich war, daß das Wasser sich in einen Kreis mit einem Durchmesser von 4 cm.
ausbreitete, wurde gemessen. Dieser Wert wurde al« Wasser-
009846/1962
absorptionsgeschwindigkeit (sec·) bezeichnet. Der aus dem
erfindungsgemäßen Garn gestrickte Textilstoff hatte einen
Wasserabsorptionswert von 3 Sekunden, während der Textilstoff, der aus dem Vergleichsgarn hergestellt worden
war, einen Wert von 7 Sekunden ergab.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Polyesterfaser, die nach dem Einarbeiten eines Derivata von
Polypropyleneulfonsäure erhalten worden war, dauerhafte antistatische.und hydrophile Eigenschaften besaß, wobei weder
die Beißfestigkeit noch die Farbe verschlechtert waren.
Zu 0,2 Mol Polyfcetramethyleaglycol mit einem durchschnittlichen
Äl©JOTlärg®wi@lit von 1500, das vollständig wasserfrei
war, wurden O84 Hol Biplie^iaötton-^^'-diieocyanat zugegeben
imd unter Rühren 2 1/2 Straies bei SO0C umgesetzt. Dann wurden
500 g Xoluol SHgeeetsiiö w& das leaktioasgemisch aufzulösen,
wobei die Xxmeatemperatur auf 20-250C gehalten wurde· Eine
Lösung von 0,4- Hol satirem Hatriumaulfit in 100 g Wasser wurde
dann zugegeben und bei 2t5-30o0 1 Stunde rater Rühren mit
der obigen Lösung umgosstirö» HaeMea sicii eine Toluolschicht
abgetrennt hatte, wurde das Heaktionsgemlaeh auf ein siedendes
Wasserbad gesetzt, usd bei verminilertem Druck wurde das
noch vorhandene Toluol abdestilliert, wobei ein festes Pro- ,
dukt erhalten wurde»
Weiterhin wir&ea iO0f@il© line thioeter d®r Tereplithalsätsre
70 feile It!syl#nglye©it O92 feile Sinkacetat, 0,0* Teile
Antimontrloayd, 0^05 feile friptesylptoephi-fe uM O9* feil®
, Sitandioaqrd- ia den liitoklafö» ®iag<§führt 9 der iroslwr alt
Stickstoff gespült wordea war9 «@?ia 5 S*ubä®8>. lesg eine
Reaktion bei 180°0 und dann weitere 3 Stunden bei einer erhöhten
Temperatur von 230°0 unter einer Stickstoff*,
gasatmosphäre ausgeführt wurde» um einen Esteraustausch, zu
bewirken, wobei das als Nebenprodukt gebildete Methanol aus dem Reaktionssystem abgetrieben wurde. Dann wurden 87 !Teile
des Reaktionsprodukte mit 35 Teilen der nach obiger Torschrift hergestellten Verbindung gemischt, und nachdem die
Temperatur auf 285°C erhöht war, wurde der Druck abschließend auf 0,5 mm Hg herabgesenkt, was 2 Stunden dauerte. Als der
Enddruck erreicht war, wurde 4 Stunden lang eine Polykondensation durchgeführt. Dann wurde Stickstoffgas in den Autoklaven eingeleitet, und das Polymer wurde in Form eines Bands
aus dem Boden des Autoclaven ausgepreßt, wobei der Autoklav
unter einem Druck von 3 kg/cm versetzt wurde. Das extrudierte
Polymer verlief durch einen Tank mit Abschreckwasser. Das verfestigte Produkt wurde in Chips geschnitten.
Weiterhin wurden 80 Teile Folyäthylenterephthalatchips mit
einer Viskositätszahl (fn von 0,67 gut mit 20 Teilen PoIyäthylenterephthalatchips,
die das erfindungsgemäße Derivat enthielten, das gut getrocknet worden war, gemischt. Das
Gemisch wurde durch einen Retruder in gleichförmig gemischte Chips verarbeitet. Der Extruder besaß einen Stiefeldurchmesser
von 40 mm und eine Temperatur von 270°0. Hach ausreichen*·
der Trocknung wurden die gemischten Chipe bei 2800C unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 12 schmelzgesponnen und anschließend heiß verstreckt, wobei ein Garn von 75 den
und 24 Fäden erhalten wurde. Daneben wurde noch eine Vergleichaprobe aus den Polyäthylenterepnthalatchips in der
gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt. Die erhaltenen Garne besaßen die folgenden
Eigenschaften:
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| Garn | Γ Ί | in Wasser | Reißfe | Wasser-* | Spannung | !Farbton |
| probe | 1^71 | lösliche | stigkeit | absorp | der Rei | |
| ßtoffe | (g/den) | tion | bungselek | |||
| (*) | (%) | trizität | ||||
| (V) | ||||||
| erfin- | ||||||
| dungs- | 0,61 | 0,3 | 3,8 | 8,2 | 50 | rein- |
| gesiäß | weiß | |||||
| Ver | 0,65 | 0,8 | 4,3 | 1,8 | 1500 | rein |
| gleich | weiß |
* genau v/ie bei Beispiel 12
Aus dem Obigen geht hervor, daß die in der erfindungsgemäßen
Weise nach Einarbeitimg eines Derivats von Polytetramethylene glycolsulfonsäure erhaltene Polyesterfaser dauerhafte antistatische
und hydxiophile Eigenschaften aufweist, wobei die
Reißfestigkeit und auch die Farbe nicht verschlechtert ißt.
Polyäthylenglyeol, "bei d©m eine der Hydroxylendgruppen durch
ein Methylradikal blockiert war und. das ein durchschnittlichee
Molekulargewicht von 1000 aufwies, wurde vollständig entwässert« 0,3 Mol des entiiässerten Polyäthylenglycols wurden gewogen
und in einen Autoelaven eingeführt, in welchen 0,3 Mol
Hesamethylesdiisoeyanat elag@taaeht und damit 5 Stunden unter
RühreE bei 8O0C umgesetzt wurdon. Dann wurden 500 g toluol
zugesetzt,, und das Reaktionsgemiseh vmrde darin aufgelöst.
Eine Lösung, die durch Auflösen von Q5,6 Hol 1-Amino-3*-öatriumcarboxypropan-2-ßulfonsäur@»>sodE
in 50 g Wasser hergestellt worden v;art vjurde zugegeben und 30 Hinuten damit umgeeetst,
wobei die Inaentemperatur unter Eühren auf 27-30eö gehalten
009846/1962
BAD OBSGlNAL
wurde. Hierauf wurden Toluol und Wasser unter einem verringerten
Druck auf einem siedenden Wasserbad abdestilliert. Es wurde ein fettes Produkt erhalten.
Weiterhin wurde eine Lösung, die durch Diapergieren und Auflösen
von 81 Teilen Kylon-66-Salz in 55 Teilen Wasser hergestellt
worden war, in einen Autoklaven eingebracht, der vorher mit Stickstoffgas gespült worden war, worin 3 Stunden lang
bei einer Innentemperatur von 30O0C und unter einem Innendruck
von 6 kg/cm eine Reaktion bewirkt wurde. Nach Verringerung
des Innendrucks auf Atmosphärendruck wurde die Reaktion noch 1 Stunde fortgesetzt.
Dann wurden 30 Teile des oben erhaltenen fetten Produkts
zugegeben und 30 Mnuten unter atmosphärischem Druck und unter Rühren damit umgesetzt. Nachdem der Rührer abgeschaltet worden
war, wurde der Innendruck auf 300 mm Hg verringert. Unter diesem verringerten Druck wurde die Reaktion noch eine weitere
Stunde bei 2800C ausgeführt. Nachdem die Reaktion zuende war,
wurde Stickstoffgas in den Autoklaven eingeführt, und das
Polymer wurde in Form eines Bands aus dem Boden des Autoklaven ausgepreßt, wobei dieser unter einem Druck von 3 kg/cm
versetzt wurde. Das extrudierte Polymer wurde in einem !Tank mit Abschreckwasser abgekühlt und verfestigt und in Chips
geschnitten.
Weiterhin wurden 50 Teile Hylon-66-Chips mit einer Viskositätszahl
^t]j von 1,2 und mit 40 meq/kg Aminoendgruppen gut
mit 50 Teilen der oben erhaltenen Chips gemischt, die vorher
ausreichend getrocknet wurden.
009646/1962
♦ -
BAD ORIGINAL
Die gemischten Chips wurden in einen Trichter eingeführt und bei 2BQ0G aus einem Extruder schmelzgesponnen. Hierbei wurde
ein unverströcktes Garn von 240 den mit 18 Päden erhalten.
Das unverstreckte Garn wurde auf das 3,5-fache seiner uTrsprünglichen
Länge heiß verstreckt, indem es um eine auf 9O°C erhitzte Rolle geführt wurde. Als Kontrollgarn wurde
ein Hylon-66-Garn durch Schmelzspinnen von Hylon-66-Chipa
(ohne Zusatz) in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt. Außerdem wurde noch ein
Tergleichsgara hergestellt, wobei das oben erwähnte aethoxylierte
Polyäthylenglycol mit dem gleichen durchschnittlichen Molekulargewicht wie oben in Hylan-öe-Chips eingearbeitet
wurde, die durGh Polykondensation von Nylon-66-Salz in der
gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt worden waren. Dann wurde durch Spinnen und Verstrecken
der gemischten Chips ein Garn hergestellt.
Die Garne besaßen die in der folgenden Tabelle 15 angegebenen
Eigenschaften.
| Garn probe |
1,0 | in Wasser lösliche StQffβ |
Reißfe
stigkeit (g/den) |
Reißdeh
nung / ÖLV 1 TO M |
Wasser absorp tion (#) |
Spannung |
| der Rei- bungs- elektri- |
||||||
|
•rfin-
dungs- genSß |
1,0 EG) |
2,5 | 4,3 | 26,8 | 25,6 | (V) |
| Ter- | 1,1 | 30 | ||||
|
gleich
jait CH5O.F |
12,8 | 4,5 | 25,5 | 15,4 | ||
|
Kont
roll· |
1,3 | 4,6 | 20,4 | 9,5 | 800 | |
| 1200 | ||||||
009846/1962
BAD ORSQINAL
Die Wasserabsorption und die Spannung der Reibungselektrizität
wurden nach einem fünfmaligen Vaschen genauso wie in Beispiel 10 untersucht. Auch wenn noch weitere Waschungen
durchgeführt wurden, "blieben diese Werte praktisch unverändert.
Aus dem Obigen geht hervor, daß Methoxypolyäthylenglycol
selbst leicht aus der Paser austritt, während das erfindungsgemäß verwendete Urethanderivat nur schwer zu entfernen
ist, so daß mit diesem Stoff Nylonfasern mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften ausgerüstet
werden können.
In einen Behälter wurden 0,05 Mol Folyäthylenglycol mit
einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 8000» welches vollständig getrocknet worden war, bei 800C geschmolzen,
und dann wurden 0,1 Mol Tolylendiisocyanat zugesetzt und
.,damit J Stunden lang bei der gleichen Temperatur wie oben
und unter Rühren umgesetzt- Bas Reaktionsprodukt bestand
aus einer homogenen Schmelze.
Weiterhin wurden 118 Teile paxa-Hydro^äthoxybenaoesäure-Biethylester,
1 Teil des obigen Reaktionsprodukte, 0,059 Teile Zinkacetat und 0,041 Teile Antimontrioxyd in einen Autoklaven eingebracht, der vorher mit Stickstoff gespült worien
war, in welchem das Gemisch bei einer Innentemperatur
von 22Q°C und unter einem Stickstoffgasstrom bei atmosphärischem
Druck erhitzt wurdet wobei Methanol abdestillierte.
Dann wurde das Gemisch 3 Stunden unter einem Druck von 7*0 mm % auf 2500C und abschließend 4- Stunden unter einem
Druck von 1 mm Hg auf 270-2800C gehalten. Hierauf wurde
009846/1962 ■
ORIGINAL
der Innendruck wieder auf atmosphärischen Druck gebracht, indem Stickstoffgas eingeführt wurde. Dann wurde der Auto«
klav durch Stickstoffgas auf einen Druck von 3 kg/cm gebracht,
um das resultierende Polymer aus dem Boden des Autoklaven
&n Form eines Bands au extrudieren das dann in Chips
geschnitten wurde. Weiterhin wurde als Vergleich ein Polymer in der gleichen Weise und unter den gleichen Bedingungen
wie oben hergestellt, mit dem Unterschied, daß das erwähnte Eeaktionsprodukt nicht sugesetat wurde. Diese Polymere wurden
ausreichend getrocknet und bei 28O0C unter Verwendung eines
Extruders achmelzgesponnen, worauf das erhaltene Garn um das
4,02-fache auf einem auf 9O0C erhitzten Ziehstift heiß verstreckt
wurde. Ea wurden verstreckte Garne von 40 den und 10 Fäden erhalten, welche die in der folgenden Tabelle 16
angegebenen Eigenschaften- besaßen.
| Garn probe |
W | in Wasser lösliche Stoffe (%) |
Reißfe stigkeit (g/den) |
Wasser-* absorp tion (%) |
Spannung der Reibungs elektrizität (V) |
| erfin dungs gemäß Ver gleich |
0,61 0,62 |
0,60 0,63 |
4,2 * 4,3 |
5,7 2,5 |
200 1400 |
* wie Beispiel 12.
dem Obigen geht hervor, daß Poly ersterätherf seem, die
ein Derivat von Folyäthylengl^colsulfoKsäure gesnäß der Erfindung enthalten . ν er tu gliche ant-ä statische und hydrophile-Eigenschaften
0 0 9 8 /- ß '1Qp ":
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Pat e..n_t_a η a ρ r ü c η e.1, Synthetisches thermoplastisches faserbildendes Polymer mit dauerhaften antistatischen und hydrophilen Eigenschaften, welches aus mindestens einem Kondensationspolymer, nämlich einem Polyamid, Polyester oder Polyesteräther, besteht, dadurch gekennzeichnet , daß es gleichförmig ■verteilt 0,1-30 &ew«-$, bezogen auf das Eondensationspolymer, mindestens eines der in der Folge aufgeführten Ürethanderivate eines Polyäthera enthalten:R2CO(OR1 )nOCJm5HHCO-(OR1 ^0-COHHR5NCO6 ,R0CO(OR.) 0-
<=. inRo(OR4 )Vi0-σ0NHR,NHσ0-0R.ιC00Rft ώ in, ρ ■ ** οR2CO(OR1 ^0-CONHR5NHCO-OReCOORg *CONHR5NHCO-Or5OOOE6 , R2(OR1)ttOCOHHK5NCO-I ,R2QOiOH1)nOCONHR5NCO-X undX-OKOR5HHOO(OR1^0098Λ6/1962ORIGINAL INSPECTEDworin η eine Ganzzahl von 4-460 bedeutet; OR1 eine Alkylenäthergruppe mit '1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet; R* ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen, ein® Aryigruppe oder ein® Cycloalkylgpuppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen "bedeutet; B-, eine Alkylen-, Phenylen- oder Gycloalkylengruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet; K^ und Rt- sine Alkylen- oder Phenylengruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen bedeuten; Hg ein Wassersbofiatom oder eine Alkylgruppe mifc 1-12 Kohlenstoffatomen bedeutet; und X den Best einer Aminosulfoneäur© oder einer Hydrejgröulfonsäure oder eines Alkalinefcailsalsßea derselben bedeutet.2» Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (OH1) Poljäth7len03£yd, Polarpropylenoxyd, PoIy-"tetramethylenojtyd oder ein Blockmischpolymerisai oder ein stati3ti3Ches Mischpolymerisat von Ä'thylenoxyd und Propylenoxyd ist.3* Polymer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g β ~ kennzeichne b , daß η eine Ganzzahl von 9 bis 230 ist.4» Polymer nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet} daS (0H,)n eine Hisehung aus mehreren aliphatischen Äthern ist, die sich in ihrer Kohlenstoffzahl unterscheiden.5. Polymer aaöH Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daB das Urethandarivat eines Polyäbhers eine dir folgenden Verbindungtn0098A6/19S2BAD- 55 -E2CO(OR1)nOCOHHR,NCO-XundX-ONCH3IrHCO(OR1 ^OCOHHR5NCO-Xist, worin X einen Rest einer aliphatischen Verbindung der FormelH-NR7SOxM
Yworin R -CH0-CH-
t- ι
CH2oder HOR7SOxM bedeutet, COOR-(CH2)a-(CH)b-(CH2)p-COORIVoderCOOR17bedeutet, worin R ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall oder eine niedrige Alkylgruppe bedeutet und Y ein Wasserstoff a torn oder eine niedrige Alkylgruppe bedeutets wobei noch die Beziehungena + ρ « 1 bis und b * 0 biserfüllt sein müssen.0098^6/19-66- Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Urethanderivat eines Polyäthers aus den folgenden Verbindungen ausgewählt ist:undX-OIfOR5WHOO(OR1 )n OOOKHRjNCO-X^ worin X einen Rest einer alicyclischen Verbindung der FormelH2K(OH2)(SO-.M)(0H2)pC00RIV|bedeutet, worin R ' ein Wasserstoff atom, ein Alkalimetall] atom oder eine niedrige Alkylgruppe bedeutet; wobei noch die Bedingungena « O bis 3ib « 1 bis 5, P=O bis 1 und q « 0 bis 1erfüllt sein müssen.7· Polymer nach An«pruch 1, dadurch gekennzetch net, daß daß tJrethanderivat eines Polyäthers aus den folgenden Verbindungen ausgewählt ist:BAD ORIGINAL.» 57 —ΰο (on, .LX-ON(JR ^IHCO ( OH, j) nOOOMHR ,,worin. X einen Host; einet- aromabiöcl-e dar Fox'inel[(CHo)pG00RXMHO(CH2 2oderHO(CHyr'|(0na)p000R-j 409843/1982 BAD ORIGINALrvbedoutab, worin H ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetalle atom oder eine niedrige Alkylgruppa bedeutet;; wobei noch die Bedingungena =K .0 bis 3?b .. 0 bia 3,ρ «» 0 bis 1und q » O bis 13ijfüiLti as in raüsssn»Β» }?ο),/!.ΐΐ3Γ nach Anspruch. 1, dadurcii gskennzsich«n 3 b , daß das ü^abliamlerl'/at; siaos -Poljäblie^s aus den a fscbinduagsn ansgswähL-fc laut1 ) ommm^aQu-iI- OliOl^HHüU(C)S,, Ja Habrluasuliit bedeute b ^fJ. ΓοI4ZiSi^i? nach öiaaa dar torli@i?g®li9ii<i0a injpirüelis^ dadurch ^ i5 k e a ii s ä i e h a e ί } daß dia Ääags des Urafchandoi?i?ac5i3 0,5 bis 15 @9i'/*"%, bssog'jn auf das poiyaier, b^ ferägt *"10» Pol^aior naeii alaaa dsj? Aßgpi-llöliQ 1 bis Sj dadttreli g k ß η η i ö i e Ii a a fe s daß dici ifemg© des Ui'ethandsriv 1 U if j 10 ööu3->is bssoßSii auf day Kemdsnsabioiupolyasi?, baj pb. 'I1 iladiu^eii [■; ο Ί g η η s 3 Uli».u .> i; > daß ύ·Μa Koadniijabioii^ölya;];.1 -2Ie tOi^komlö^sationsorodiikb öinoB 4>-LactJaäia5 qim&I: ^"istiiiooaiiboastiuro odor j'.tioa Oalaas arid aliieß'i Diaaia miä, _^1&3V Blüäjeböiisäiiro iafc^008840/1962BAD ORIGINALwobei das Urethanderivat aus einer der folgenden Verbindungen ausgewählt ist:nO0ONHR,HC0undund wobei das Kondensationspolymer und das Urethanderivat chemisch miteinander verbunden sind»12. Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensationspolymer aus Foly-epsiloncaproamid, Polyhexamethylenadipamid, Polyäthylenterephthalat, FolyCäthylenterephthalat/äthylenisophthalat) oder Polyäthylenoxybenzoat bestellt.15. Faser, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Polymer nach Anspruch 1 enthält.14. Zusammengesetzter Faden, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mindestens zwei aneinanderheftenden und in getrennten Zonen -vorliegenden Komponenten besteht, die sich gleichmäßig entlang der Faser erstrecken, wobei eine Komponente aus einem thermoplastischen synthetischen faserbildenden linearen Kondensationspolymer und die andere Komponente aus einem Polymer nach Anspruch 1 besteht.15* Krause1fähiger zusammengesetzter Faden nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Komponenten in einem Seite-an-Seite- oder in einem exzentrischen Hülleund-Kern-· Verhältnis, gesehen fm Querschnitt eines e.ii ?r.<x< >i\ va:1(ii3, unreif :?«' fiBAD ORIGINAL20201G0-. 60 -16» Verfahren zur Herstellung des Polymers nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mau. 0,1 bis 30 Gew.-% mindestens eines der folgenden Urethanderivate eines Polyethers)nO-CONHR-/NCb,R200( OR( OR1 )n0-G0HHR,liHG0-NHR/4 COOR6)n0-C0HHR5HHC0~0R4GOOR6 R2CO(OR1) 0-R6OOGR^IIH-GOIiHR5HHGO- (OR1) 0-00HHR,HHG0-NHR4C00R6,0OHHR5HHCo-OR5GOOR6, R2(OR1)nOOOHHR3HGO-X, R2C0(OR1)nOOONHR3HGO-XX-OIrCR5HHOO(OR1)^OOOHHR5NGO-Xworin η eine Ganzzahl von 4—460 bedeutet; OR1 eine Alkylenäthergruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet; R2 ein Waaseretoffatom, eine Alkylgruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe oder eine Cycloalkylgruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet, R5 eine Alkylen-, Phenylen- oder Cycloalkylengruppe mit 1-18 Kohlenstoffatomen bedeutet; R^ und Rc eine Alkylen- oder Phenylengruppe mit 1-12 Kohlenstoffatomen bedeuten; Rr ein WeBaeretofffttn oder eine /i1iry1-gruppe mit 1-12 Kohl err toffator.nn h«· "■■-:'et; und Y icr- ]-·>'-<BAD ORIGINALeiner Aminosulfonnäure oder einer IIydi^oaysulfonoaure oder sinea Alkallmefcallaalzes derselben bedeutet, gloiclimäßig in 100 ßew,-3?eiie mindestens eines Kondensationspolymere, nämluib. Polyamid, Polyester oder Polyestern über, vor, wählrend oder nach der Polykondensationsreaktioii einarbeitet*17» Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Menge des Urefchanderivats 0,5 bis 15 Gew.-Teile ausmacht.18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η - ζ e ichne fc t daß die Menge des Urefchanderivats 1 bis 10 Gew,-Teile ausmacht,19« Terfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichne fc , daß das Urethanderivat in einen Polyester nach dem Esteraustausch aber vor der PoIykondensatlonsreaktion eingearbeitet wird.20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß als Urethanderivat eines der folgenden)nOCOBHE,NCO,E2CO(OHverwendet wird unddaß als Kondensationspolymer ein Polykondensationsprodukt aus einem &-Lactam, einer Cd-Aminocarbonsäure oder einem Salss, das aus einem Diamin und einer Dicarbonsäure besteht, verwendet wird.009846/1962 «BAD ORIGINAL21, V'irfahron nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet;, daß dao UrethandefLvat In das Rohmaterial des Kondanflatlonspol.ymar3 eingearbeitet wird und daß ä&a Gemioch vor einer Polykondensabionsreaktion 1-2 Stunden auf 8Q-IOO0G erhitzt wird»22, 7orfahren nach Anspruch 2O1 dadurch g e k e η η ζ & I a h * nab, daß daa Urethanderivab in das Kondensafcionspoljmer siemLItth am linde der Poljkondensabionsroaktion eingear·-. beibab wird und daß daa Gemisch blB zu "1 Stunde erhibzt wird, um üiiiQ Raakblon lawiachön dem Poljamid und dem Ursbhaiiderivafc zu bov/irken.23, Tar fahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzseich» η e b , daß daa ü"r©fohanderi»/ab in das Kondensat!onepolymer nach dor Pol^kond©2isablonsreaktion eliigearbeibat wird und daß das Gemisch 40 Ijaiiub@n oder weniger auf 240-260°0 erhltst24, Verfahren nach Anspruch 25, dadurch, gekennzeichnet, daß das Erhitzen 15-30 Minuten durchgeführt wird*25, Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensationspolymer Poly-apeilon-caproamid, Polyhexamethylenadlpamid, Polyäthylentsrephthalat, Poly(äfchylentörephbhalat/äthiflenlteophtnalat) oder PoXyätbyienoxybenzoat verwendet wird.009846/196?BAD ORIGINAL
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