AT501416B1

AT501416B1 - METHOD AND SUBSTANCE MIXTURE FOR INCREASING THE SURFACE ACCURACY OF HYDROPHOBIC POLYMERS

Info

Publication number: AT501416B1
Application number: AT2412005A
Authority: AT
Original assignee: Leopold Franzens Uni Innsbruck
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2007-11-15
Also published as: AT501416A1; EP1856322A1; WO2006086811A1

Description

2 AT 501 416 B12 AT 501 416 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleitfähigkeit von hydrophoben Polymeren, insbesondere Textilfasern, durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung enthaltend zumindest ein Salz, wobei das zumindest eine Salz zumindest ein polymeres quarternäres Ammoniumkation enthält und zumindest ein Salz ein organisches Anion enthält. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Stoffgemisches für ein Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleitfähigkeit von hydrophoben Polymeren.The invention relates to a process for increasing the surface conductivity of hydrophobic polymers, in particular textile fibers, by treatment with an aqueous solution containing at least one salt, wherein the at least one salt contains at least one polymeric quaternary ammonium cation and at least one salt contains an organic anion. Moreover, the invention relates to the use of a substance mixture for a method for increasing the surface conductivity of hydrophobic polymers.

Hydrophobe Polymere finden u.a. in der Textilindustrie Einsatz, wo sie bspw. zu Textilfasern verarbeitet werden. Derartige Textilfasern können in an sich bekannter Weise z.B. durch Weben, Stricken, Vernähen usw. zu sogenannten Textilstücken oder Textilien weiter verarbeitet werden. Solche hydrophobe Polymere, wie z.B. Polyamid, Polyester oder Polyacrylnitril, sind schlechte elektrische Leiter und laden sich daher bekanntermaßen bei Reibung, wodurch eine Ladungstrennung verursacht wird, elektrostatisch auf. Aus dieser elektrostatischen Aufladung ergeben sich für das Textilstück mehrere Nachteile, insbesondere dann, wenn es am Körper getragen werden soll. Es kommt z.B. zu unangenehmen Entladungseffekten mit Blitz- und Funkenbildung sowie „Knistergeräuschen“. Ein anderer unerwünschter Effekt, der auftritt, ist, dass solche aufgeladenen hydrophoben Polymere von entgegengesetzt aufgeladenen Stoffen angezogen werden und dann daran „kleben“. In ähnlicher Weise kann es natürlich auch zum Abstoßen der Textilien bei gleicher elektrischer Ladung kommen.Hydrophobic polymers find inter alia. in the textile industry use, where they are processed, for example, to textile fibers. Such textile fibers can be prepared in a manner known per se, e.g. be further processed by weaving, knitting, stitching, etc. to so-called textile pieces or textiles. Such hydrophobic polymers as e.g. Polyamide, polyester or polyacrylonitrile, are poor electrical conductors and are therefore known to charge electrostatically on friction which causes charge separation. From this electrostatic charge results in the fabric several disadvantages, especially if it is to be worn on the body. It comes, for example, to unpleasant discharge effects with lightning and sparking as well as "crackling noises". Another undesirable effect that occurs is that such charged hydrophobic polymers are attracted to and then "stuck" to oppositely charged fabrics. Similarly, it may of course come to repel the textiles with the same electrical charge.

Um die unangenehmen Effekte durch eine solche elektrostatische Aufladung zu vermeiden, schränkt man häufig die Kombination der Textilien bzw. Textilfasern ein und verwendet Faserstoffe, deren gegenseitige elektrostatische Aufladung durch Reibung gering ist. Dies verkompliziert zum einen die technische Produktion der Textilien, da stets Augenmerk auf die Auswahl der Faserstoffe gelegt werden muss. Zum anderen verhindert es nicht, dass beim Träger der Textilien erneut unterschiedliche Textilien in Kontakt gebracht werden und aneinander reiben, wodurch es wiederum zu einer elektrostatischen Aufladung kommen kann.In order to avoid the unpleasant effects of such an electrostatic charge, one often restricts the combination of textiles or textile fibers and uses fibrous materials whose mutual electrostatic charging by friction is low. This complicates on the one hand the technical production of the textiles, since always attention must be paid to the selection of the fibrous materials. On the other hand, it does not prevent the wearer of the textiles from again bringing different textiles into contact and rubbing against each other, which in turn can lead to an electrostatic charge.

In der Zwischenzeit sind auch Verfahren bekannt geworden, bei denen versucht wurde, die Leitfähigkeit von hydrophoben Polymeren, die zu Textilien verarbeitet werden, durch Inkorporation oder Mitverarbeitung von leitenden Stoffen (leitende Polymere, Metallfasem etc.) zu erhöhen. Allerdings schränkt dies die Produktgestaltung ebenfalls erheblich ein und die Verarbeitung ist deutlich aufwändiger und teurer.In the meantime, methods have also become known in which it has been attempted to increase the conductivity of hydrophobic polymers which are processed into textiles by incorporating or co-processing conductive materials (conductive polymers, metal fibers, etc.). However, this also limits the product design significantly and the processing is much more complex and expensive.

Auch das Behandeln oder Imprägnieren hydrophober Polymere mit quarternären Ammoniumverbindungen, welche die Oberflächenleitfähigkeit erhöhen, ist bekannt (siehe hierzu EP 471 137 A1). Nachteilig an solchen Verfahren ist, dass diese Imprägnierung meist nach dem ersten Waschvorgang ausgewaschen wird und dadurch verloren geht. Außerdem rufen bekannte Imprägnierungen oft allergische Reaktionen beim Träger eines derart behandelten Textilstückes hervor.The treatment or impregnation of hydrophobic polymers with quaternary ammonium compounds, which increase the surface conductivity, is also known (see EP 471 137 A1). A disadvantage of such methods is that this impregnation is usually washed out after the first washing process and thereby lost. In addition, known impregnations often cause allergic reactions in the wearer of such a treated textile piece.

Die JP 05-171570 beschreibt ein Antistatikverfahren, bei dem ein Diallyldialkylammoniumsalz auf eine Faser aufgesprayt wird, wobei die antistatische Beschichtung durch einfaches Waschen leicht entfernbar ist. Als anionische Komponente werden Halogenide, Methylsulfat oder Ethylsulfat beschrieben. Die JP 08-283785 beschreibt Reinigungsmittel, insbesondere für hydrophile Oberflächen wie Haut und Haare, enthaltend Diallyldialkylammoniumsalze. In der DE 35 31 756 A1 wird eine Wasch- und Weichmachungsmittelzusammensetzung beschrieben, welche für Baumwolltextilien Einsatz findet. Die WO 97/16168 und die US 4,832,872 zeigen unterschiedliche Waschmittel umfassend Diallyldimethylammoniumionen. Die WO 2004/000373 beschreibt die Verwendung von Diallyldimethylammoniumchlorid zur Desinfektion von Oberflächen. Die JP 58-015546 zeigt die Verwendung quarternärer Ammoniumkationen zur Imprägnierung von Textilien.JP 05-171570 describes an antistatic method in which a diallyldialkylammonium salt is sprayed onto a fiber, the antistatic coating being easily removable by simple washing. As the anionic component, halides, methylsulfate or ethylsulfate are described. JP 08-283785 describes cleaning agents, in particular for hydrophilic surfaces such as skin and hair, containing diallyldialkylammonium salts. DE 35 31 756 A1 describes a laundry detergent and softener composition which is used for cotton textiles. WO 97/16168 and US 4,832,872 show different detergents comprising diallyldimethylammonium ions. WO 2004/000373 describes the use of diallyldimethylammonium chloride for the disinfection of surfaces. JP 58-015546 shows the use of quaternary ammonium cations for the impregnation of textiles.

Die nach dem Stand der Technik verfügbaren Systeme zur antistatischen Behandlung hydrophober Fasern weisen daher unterschiedliche, bedeutende Mängel auf, wie z.B. mangelnde 3 AT 501 416 B1The antistatic treatment systems of hydrophobic fibers available in the prior art therefore have different, significant deficiencies, e.g. lacking 3 AT 501 416 B1

Permanenz bei der folgenden Wäsche, unerwünschte antibakterielle Wirkung, mangelnde Hautfreundlichkeit sowie Irritationspotential durch Verwendung reizender Inhaltsstoffe, aufwändige Applikation und komplizierte Anwendungstechnik (z.B. Elektronenstrahlvernetzung sowie andere Fixierverfahren), komplexe Applikation, unerwünschte Farbveränderungen und eine Veränderung des Griffs der Textilien.Permanence in the following wash, unwanted antibacterial effect, lack of skin friendliness and irritation potential through the use of irritant ingredients, complex application and complicated application techniques (such as electron beam crosslinking and other fixing methods), complex application, unwanted color changes and a change in the feel of the textiles.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Entwicklung eines Verfahrens sowie eines Stoffgemisches zur Verwendung für ein solches Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleitfähigkeit hydrophober Polymere, insbesondere Textilfasern, bei dem die genannten Probleme verringert sind.The object of the invention is therefore the development of a method and a mixture of substances for use in such a method for increasing the surface conductivity of hydrophobic polymers, in particular textile fibers, in which the problems mentioned are reduced.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das hydrophobe Polymer mit zumindest einem Salz, wobei das zumindest eine Salz zumindest ein polymeres quarternäres Ammoniumkation enthält und zumindest ein Salz ein organisches Anion enthält, behandelt wird, wobei das polymere quarternäre Ammoniumkation ein Polymer und/oder Copolymer eines ein Diallyldi-methylammoniumkation enthaltenden Monomers ist und das organische Anion ein tensidisches Anion ist.According to the invention, this is achieved by treating the hydrophobic polymer with at least one salt, wherein the at least one salt contains at least one polymeric quaternary ammonium cation and at least one salt contains an organic anion, wherein the polymeric quaternary ammonium cation is a polymer and / or copolymer of a is a diallyldi-methylammonium cation-containing monomer and the organic anion is a surfactant anion.

Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass es die elektrostatische Aufladung verringert, indem die Oberflächenleitfähigkeit erhöht wird bzw. der Oberflächenwiderstand nach DIN 54 345 auf , ca. 108 bis 109 Ohm abgesenkt wird. Gleichzeitig weist ein derartig behandeltes hydrophobes Polymer eine erhöhte Waschbeständigkeit bzw. Waschpermanenz auf. Das heißt, die aufgebrachte Schicht zur Reduktion der statischen Aufladung wäscht sich nicht durch einfaches Waschen wieder aus. Darüber hinaus ist die Anwendung sehr einfach und man unterliegt keinen Einschränkungen in der Kombination mit anderen Materialien.Such a method has the advantage that it reduces the electrostatic charge by the surface conductivity is increased or the surface resistance according to DIN 54 345, about 108 to 109 ohms is lowered. At the same time, a hydrophobic polymer treated in this way has an increased washing resistance or washing permanence. That is, the applied static-reduction layer does not wash out again simply by washing. In addition, the application is very simple and there are no restrictions in combination with other materials.

Besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das Diallyldimethylammoniumkation aus der Polymerisation von Diallyldimethylammoniumchlorid (DADMAC) stammt. Im Gegensatz zu Verfahren mit bekannten quarternären Ammoniumverbindungen weisen Polymere auf Basis des Diallyldimethylammoniumkations den Vorteil auf, dass sie eine besonders hohe Affinität zum hydrophoben Polymer aufweisen und gut an der Oberfläche haften. Mit der Zugabe eines organischen Anions, bspw. auch eines tensidischen Anions, wird die Haftung des quarternären Ammoniumions verbessert. Durch die Mischung der beiden Komponenten in einer erfindungsgemäßen Zubereitung entsteht in der Zubereitung bzw. im Anwendungsbad eine wenig lösliche Ausfällung zwischen den beiden organischen Ionen, während die anorganischen Gegenionen in Lösung verbleiben. Im Behandlungsbad lagert sich der nur begrenzt lösliche Niederschlag auf der Faseroberfläche ab und bildet dort einen Film mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit. Günstig hat es sich auch erwiesen, wenn das zumindest eine polymere quartemäre Ammoniumion ein Copolymer aus Diallyldimethylammoniumchlorid und aus zumindest einem weiteren polymerisierbaren Monomer ist, insbesondere Acrylsäure und/oder Acrylamid. Selbstverständlich ist auch ein Copolymer des Diallyldimethylammoniumkations mit anderen Monomeren im Sinne der Erfindung vorgesehen. Die angeführten Beispiele sind nur exemplarisch aufgeführt.It has proved particularly favorable if the diallyldimethylammonium cation originates from the polymerization of diallyldimethylammonium chloride (DADMAC). In contrast to processes with known quaternary ammonium compounds, polymers based on the diallyldimethylammonium cation have the advantage that they have a particularly high affinity for the hydrophobic polymer and adhere well to the surface. With the addition of an organic anion, for example. Of a surfactant anion, the adhesion of the quaternary ammonium ion is improved. By mixing the two components in a preparation according to the invention, a little soluble precipitate forms between the two organic ions in the preparation or in the application bath, while the inorganic counterions remain in solution. In the treatment bath, the limited soluble precipitate deposits on the fiber surface, where it forms a film with increased electrical conductivity. It has also proved favorable if the at least one polymeric quaternary ammonium ion is a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and of at least one further polymerizable monomer, in particular acrylic acid and / or acrylamide. Of course, a copolymer of Diallyldimethylammoniumkations with other monomers in the context of the invention is provided. The examples given are given by way of example only.

Stoffgemische von ähnlicher Zusammensetzung, jedoch für gänzlich andere Anwendungsgebiete sind beispielsweise aus der DE 198 46 607 A1, US 6,489,286 B, EP 474 415 A2 und W01997/26860 A1 bekannt. Günstig hat es sich auch erwiesen, wenn das zumindest eine organische Anion ein organisches Sulfat und/oder ein organisches Phosphat und/oder ein Phosphonat und/oder ein Sulfonat ist. Günstigerweise weist dieses organische Anion einen hydrophoben Rest auf, der an der Oberfläche des hydrophoben Polymers durch hydrophobe Wechselwirkung haftet. Es kann dies bspw. ein tensidisches Anion sein. Besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn das organische Anion ein Fettalkoholethersulfat, insbesondere Laurylalkoholethersulfat ist.Mixtures of similar composition, but for entirely different applications, for example, from DE 198 46 607 A1, US 6,489,286 B, EP 474 415 A2 and W01997 / 26860 A1 known. It has also proved favorable if the at least one organic anion is an organic sulfate and / or an organic phosphate and / or a phosphonate and / or a sulfonate. Conveniently, this organic anion has a hydrophobic residue which adheres to the surface of the hydrophobic polymer through hydrophobic interaction. It may, for example, be a surface-active anion. It has proven particularly favorable if the organic anion is a fatty alcohol ether sulfate, in particular lauryl alcohol ether sulfate.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel besteht darin, dass als erstes Salz polymeres Diallyldimethylammoniumchlorid und als zweites Salz Natrium laurylalkoholethersulfat verwendet wird. 4 AT 501 416 B1A preferred embodiment is that the first salt is polymeric diallyldimethylammonium chloride and the second salt is sodium lauryl alcohol ether sulfate. 4 AT 501 416 B1

Neben den genannten Salzen kommen als Gegenion im Salz, welches das Diallyldimethylam-moniumion enthält neben Chlorid selbstverständlich auch andere Gegenionen in Frage, wie z.B. Bromid, Fluorid, Sulfat, Phosphat oder organische Anionen. Analog kommen für das das organische Anion enthaltende Salz als Gegenkation nicht nur das Natriumion sondern insbesondere auch das Kaliumion oder allgemein Kationen der Alkali- und Erdalkaligruppe in Frage. Die Gegenionen der erfindungsgemäßen Salze können aber auch organische Ionen sein. In einem Ausführungsbeispiel ist auch vorgesehen, dass nur ein einziges Salz verwendet wird, bei dem das Kation ein erfindungsgemäßes quarternäres Ammoniumion ist und das Anion das erfindungsgemäße entsprechende organische Anion ist.In addition to the salts mentioned, as a counterion in the salt containing the diallyldimethylammonium ion, apart from chloride, it is of course also possible to use other counterions, e.g. Bromide, fluoride, sulfate, phosphate or organic anions. Analogously, not only the sodium ion but in particular the potassium ion or, in general, cations of the alkali metal and alkaline earth metal groups are suitable as countercation for the salt containing the organic anion. However, the counterions of the salts according to the invention can also be organic ions. In one embodiment it is also envisaged that only a single salt is used, in which the cation is a quaternary ammonium ion according to the invention and the anion is the corresponding organic anion according to the invention.

Es hat sich herausgestellt, dass der erfindungsgemäße Effekt besonders dann erzielt wird, wenn das Verhältnis der Kationenladung des polymeren quarternären Ammoniumions zur Anionenladung des organischen Anions zwischen 0,1:1 und 1:0,1, vorzugsweise zwischen 0,5:1 und 1:0,5, besonders bevorzugt etwa 1:1 beträgt.It has been found that the effect according to the invention is achieved in particular when the ratio of the cation charge of the polymeric quaternary ammonium ion to the anion charge of the organic anion is between 0.1: 1 and 1: 0.1, preferably between 0.5: 1 and 1 : 0.5, more preferably about 1: 1.

Bei erfindungsgemäßer Anwendung ist auf die ionische Gesamtladung der beiden entgegengesetzt geladenen Mischungsbestandteile quarternäre Ammoniumverbindung und anionische Komponente zu achten. Die Mischung ist so zu berechnen, dass die Verhältnisse der durch die Komponenten in die Mischung eingebrachten ionischen Ladungen (quarternäre Ammoniumverbindung und anionische organische Verbindung) innerhalb der festgesetzten Grenzen liegen.When used according to the invention, attention must be paid to the total ionic charge of the two oppositely charged mixture constituents, quaternary ammonium compound and anionic component. The mixture shall be calculated such that the ratios of the ionic charges (quaternary ammonium compound and anionic organic compound) introduced into the mixture by the components are within the prescribed limits.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich für sämtliche in der Textilindustrie bekannte hydrophobe Polymere ersetzbar, insbesondere dann, wenn das zu behandelnde hydrophobe Polymer Polyamid und/oder Polyester und/oder Polyacrylnitril und/oder ein Copolymer davon ist sowie wenn Mischungen dieser Polymere mit anderen Textilfasern verwendet werden.The process according to the invention is, of course, replaceable for all hydrophobic polymers known in the textile industry, in particular if the hydrophobic polymer to be treated is polyamide and / or polyester and / or polyacrylonitrile and / or a copolymer thereof and also mixtures of these polymers with other textile fibers are used ,

Als andere Textilfasern kommen sowohl nicht-hydrophobe und hydrophobe künstliche (= synthetische) als auch semisynthetische Fasern als auch hydrophobe sowie nicht-hydrophobe Naturfasern in Frage, wie z.B. Aramid, Polyethylen, Polyacryl, Modacryl, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Baumwolle, Kapok, Jute, Leinenfasern, Wolle, Angora, Kashmir, andere Tierhaare, Cellulosefasern, Viskose, Cupro, Acetat, Triacetat, Modal, Lyocell usw. Es kann im Rahmen der Erfindung also sowohl das reine hydrophobe Polymer bspw. als Faser behandelt werden, ebenso ist die Behandlung in einem Zwischenschritt der Verarbeitung zu einem fertigen Textilstück möglich. Die Behandlung kann auch als letzter Schritt, also am fertigen Textilstück, z.B. an Strümpfen, erfolgen. Günstig hat sich auch die Behandlung des hydrophoben Polymeres mit einem ersten, das quarternäre Ammoniumion enthaltende Salz, und einem zweiten, das organische Anion enthaltende Salz, erwiesen, wobei die Behandlungen mit erstem und zweitem Salz getrennt erfolgen, wobei die Reihenfolge der Behandlung frei wählbar ist.As other textile fibers, both non-hydrophobic and hydrophobic synthetic (= synthetic) and semisynthetic fibers as well as hydrophobic and non-hydrophobic natural fibers in question, such. Aramid, polyethylene, polyacrylic, modacrylic, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane, cotton, kapok, jute, linen fibers, wool, angora, cashmere, other animal hair, cellulose fibers, viscose, cupro, acetate, triacetate, modal, lyocell, etc. It can In the context of the invention, therefore, both the pure hydrophobic polymer, for example, be treated as a fiber, as well as the treatment in an intermediate step of processing into a finished textile piece is possible. The treatment can also be used as a last step, ie on the finished textile piece, e.g. on stockings, done. The treatment of the hydrophobic polymer with a first salt containing the quaternary ammonium ion and a second salt containing the organic anion has also proved to be favorable, the first and second salt treatments being carried out separately, the order of the treatment being freely selectable ,

Das Verfahren ist idealerweise in verdünnter wässriger Lösung anzuwenden bei einer Temperatur zwischen 20°C und 100°C, vorzugsweise zwischen 30°C und 60°C.The method is ideally to be used in dilute aqueous solution at a temperature between 20 ° C and 100 ° C, preferably between 30 ° C and 60 ° C.

Pro 1 kg zu behandelndes hydrophobes Polymer werden zwischen 0,05 x 10'2 und 50 x 10'2mol Kationen des polymeren quarternären Ammoniumions eingesetzt, vorzugsweise zwischen 0,5 x 10'2 bis 5 x 10'2 mol Kationen pro kg Fasermaterial.Between 0.05 × 10 -2 and 50 × 10 -2 mol cations of the polymeric quaternary ammonium ion are used per 1 kg of hydrophobic polymer to be treated, preferably between 0.5 × 10 -2 to 5 × 10 -2 mol cations per kg of fiber material.

Eine Anwendung kann demgemäß z.B. durch Teilung der Zugabe ins Behandlungsbad in zwei Schritte erfolgen. Erster Schritt: Zugabe der berechneten Menge an kationischer Komponente oder anionischer Komponente und anschließend zweiter Schritt: Zugabe der berechneten Menge an anionischer Komponente oder kationischer Komponente.An application may accordingly be e.g. by dividing the addition into the treatment bath in two steps. First step: adding the calculated amount of cationic component or anionic component and then second step: adding the calculated amount of anionic component or cationic component.

Denkbar ist also einerseits ein Verfahren, bei dem mindestens zwei Salze verwendet werden, 5 AT 501 416 B1 von denen zumindest eines ein entsprechendes quarternäres Ammoniumkation enthält (z.B. ein (Co-)Polymer des Diallyldimethylammoniumchlorids, a) und zumindest eines ein organisches Anion (z.B. Natriumlaurylalkoholethersulfat, b) enthält. Der Einsatz und die Kombination mehrer solcher Kationen oder Anionen ist denkbar. Es ist aber auch im Sinne der Erfindung, nur ein einziges Salz (z.B. (Co-)Polymer-Diallyldimethylammoniumlaurylalkoholethersulfat, c) zu verwenden sowie Mischungen aus a mit b sowie c in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen herzustellen. Weitere Zusatzstoffe sind selbstverständlich denkbar. Anhand der folgenden Anwendungsbeispiele soll der erfindungsgemäße Effekt und der Vorteil der Erfindung gezeigt werden.On the one hand, therefore, a process is conceivable in which at least two salts are used, of which at least one contains a corresponding quaternary ammonium cation (for example a (co) polymer of diallyldimethylammonium chloride, a) and at least one an organic anion (eg Sodium lauryl alcohol ether sulfate, b). The use and combination of several such cations or anions is conceivable. However, it is also within the meaning of the invention to use only a single salt (for example (co) polymer diallyldimethylammonium lauryl alcohol ether sulfate, c) and to prepare mixtures of a with b and c in different mixing ratios. Other additives are of course conceivable. The effect of the invention and the advantage of the invention will be shown by means of the following application examples.

Anwendungsbeispiel 1Application example 1

Ein ungefärbtes Textil aus Polyamid wird in einem Flottenverhältnis 1:20 für 30 min bei 45°C mit einer Produktkonzentration von 5 g/l behandelt. Anschließend wird kalt und warm gespült, getrocknet und nach Akklimatisierung auf Normalklima (20°C, 65 % rel. Feuchte) erfolgt die Messung des Oberflächenwiderstands nach DIN 54 345.An uncolored polyamide fabric is treated at a liquor ratio of 1:20 for 30 minutes at 45 ° C with a product concentration of 5 g / l. The mixture is then rinsed cold and warm, dried and after acclimatization to normal atmosphere (20 ° C., 65% relative humidity) the surface resistance is measured according to DIN 54 345.

Das eingesetzte Produkt wurde folgendermaßen formuliert: 50 % Gew. Fettalkoholethersulfat (26,8 % Aktivgehalt) 10 % Gew. Merquat 100® (Polyquaternium 6) 40 % Gew. WasserThe product used was formulated as follows: 50% by weight of fatty alcohol ether sulfate (26.8% active content) 10% by weight Merquat 100® (Polyquaternium 6) 40% by weight of water

Zu Vergleichszwecken wurden ein unbehandeltes und mehrere mit herkömmlichen antistatischen Produkten behandelte Produkte untersucht.For comparison purposes, one untreated and several products treated with conventional antistatic products were tested.

Oberflächenwiderstand / Ohm Probe Messung 1 Messung 2 unbehandelt 15,2x10" 15,2x10” erfindungsgemäßes Produkt 2,9 x109 2,9 x 10a Vergleich 1 1,5x1ο11 1,7 x1ο11 Vergleich 2 8,0 x1ο11 9,0 x 1011 Vergleich 3 6,5 x 1011 2,6 x1ο11Surface Resistance / Ohm Sample Measurement 1 Measurement 2 untreated 15.2x10 " 15.2x10 "product according to the invention 2.9 x109 2.9 x 10a Comparison 1 1.5x1ο11 1.7 x1ο11 Comparison 2 8.0 x1ο11 9.0 x 1011 Comparison 3 6.5 x 1011 2.6 x1ο11

Anwendungsbeispiel 2Application Example 2

Ein gefärbtes Textil aus Polyamid wird in einem Flottenverhältnis 1:20 für 30 min bei 45°C mit einer Produktkonzentration von 5 g/l behandelt. Anschließend wird kalt und warm gespült, getrocknet und nach Akklimatisierung auf Normalklima (20°C, 65 % rel. Feuchte) erfolgt die Messung des Oberflächenwiderstands nach DIN 54 345.A dyed polyamide fabric is treated at a liquor ratio of 1:20 for 30 minutes at 45 ° C with a product concentration of 5 g / l. The mixture is then rinsed cold and warm, dried and after acclimatization to normal atmosphere (20 ° C., 65% relative humidity) the surface resistance is measured according to DIN 54 345.

Claims

6 AT 501 416 B1 Oberflächenwiderstand / Ohm Probe Messung 1 Messung 2 unbehandelt 1,9x10" 3,0 x 10" erfindungsgemäßes Produkt 9,0 x 10“ 1,1 x109 Vergleich 1 1,8x10" 1,7 x 10" Vergleich 2 2,8 x 10" 2,2x10" Vergleich 3 1,1 x 10" 1,1 x 10" Vergleich 4 4,5 x 101ü 5,0 x 101ü Das verwendete Polyquaternium 6 ist ein Polymer des DADMAC der Firma Malko Company (Illinois). In analoger Weise ist auch z.B. Polyquaternium 7 oder Polyquaternium 22 der Mer-quat®-Serie erfindungsgemäß günstig und wirksam. Dabei handelt es sich um Copolymere von DADMAC und Acrylamid bzw. DADMAC und Acrylsäure. Polyquaternium 39 wäre ein drittes günstiges Ausführungsbeispiel, wobei es sich dabei um ein Copolymer aus DADMAC, Acrylsäure und Acrylamid handelt. Aus den gezeigten Anwendungen und den Verfahren ergibt es sich auch, dass erfindungsgemäß die Verwendung eines Stoffgemisches für ein Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleitfähigkeit von hydrophoben Polymeren vorgesehen ist. Günstig ist es, wenn dieses Stoffgemisch zumindest aus zwei Salzen besteht, wobei ein erstes Salz zumindest ein Polymer und/oder Copolymer des Diallylammoniumchlorids als kationische Komponente enthält und ein zweites Salz zumindest ein organisches Anion enthält. Besonders günstig erweist es sich, wenn das die anionische Komponente enthaltende Salz Natriumlaury-lalkoholethersulfat ist. Ein solches Stoffgemisch besteht erfindungsgemäß in einem Mischungsverhältnis von erstem Salz zu zweitem Salz bezogen auf die Anzahl der Kationen, die von der Ammoniumkomponente bereitgestellt werden, zur Anzahl der organischen Anionen zwischen 0,1:1 und 1:0,1, vorzugsweise zwischen 0,5:1 und 1:0,5, besonders bevorzugt etwa 1:1. Auch für das Stoffgemisch gilt selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, dass als Gegenionen für das Salz der Ammoniumkomponente neben Chlorid andere Anionen verwendet werden können, vorzugsweise Bromid, Fluorid, Sulfat, Phosphat etc. Analoges gilt für das Salz des organischen Anions, wo neben Natrium insbesondere Kalium sowie Alkali- und Erdalkalimetalle als Gegenion in Frage kommen. Hydrophobe Polymere finden in vielen anderen Bereichen ebenfalls Einsatz, wo eine elektrostatische Aufladung negative Auswirkungen hat. So können flächige bzw. großflächige Gebilde aus hydrophoben Polymeren (z.B. Arbeitsflächen, Bildschirmgehäuse etc.) durch eine elektrostatische Aufladung entgegengesetzt geladene Schmutzpartikel anziehen und dadurch leicht verschmutzen. Die elektrostatische Aufladung kann aber auch dazu führen, dass durch die kurzfristig auftretenden, hohen Entladungsspannungen elektronische Bauteile beschädigt werden. Eine Verringerung des Oberflächenwiderstandes kann auch diese negativen Effekte minimieren. Im Rahmen der Erfindung ist daher selbstverständlich vorgesehen, neben faserigen, gekrümmten Strukturen auch andere, z.B. flächige Strukturen zu behandeln. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleitfähigkeit von hydrophoben Polymeren, insbe- 7 AT 501 416 B1 sondere Textilfasern, durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung enthaltend zumindest ein Salz, wobei das zumindest eine Salz zumindest ein polymeres quarternäres Ammoniumkation enthält und zumindest ein Salz ein organisches Anion enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere quarternäre Ammoniumkation ein Polymer und/oder Copolymer eines ein Diallyldimethylammoniumkation enthaltenden Monomers ist und das organische Anion ein tensidisches Anion ist.6 AT 501 416 B1 Surface Resistivity / Ohm Sample Measurement 1 Measurement 2 untreated 1.9x10 " 3.0x10 " Inventive Product 9.0 x 10 "1.1 x109 Comparison 1 1.8x10 " 1.7x10 " Comparison 2 2.8 x 10 " 2,2x10 " Comparison 3 1.1 x 10 " 1.1 x 10 " Comparison 4 4.5 × 101 × 5.0 × 101 × The polyquaternium 6 used is a polymer of the DADMAC from Malko Company (Illinois). In an analogous manner, e.g. Polyquaternium 7 or Polyquaternium 22 of the Mer-quat® series according to the invention favorably and effectively. These are copolymers of DADMAC and acrylamide or DADMAC and acrylic acid. Polyquaternium 39 would be a third favorable embodiment, which is a copolymer of DADMAC, acrylic acid and acrylamide. From the applications and the processes shown it is also apparent that the invention provides for the use of a substance mixture for a process for increasing the surface conductivity of hydrophobic polymers. It is advantageous if this substance mixture consists of at least two salts, wherein a first salt contains at least one polymer and / or copolymer of diallylammonium chloride as a cationic component and a second salt contains at least one organic anion. It proves to be particularly favorable if the salt containing the anionic component is sodium lauryl alcohol ether sulfate. According to the invention, such a substance mixture consists of a mixing ratio of first salt to second salt, based on the number of cations provided by the ammonium component, of the number of organic anions between 0.1: 1 and 1: 0.1, preferably between 0, 5: 1 and 1: 0.5, more preferably about 1: 1. In the context of the invention, it is also true for the substance mixture that other anions can be used as counterions for the salt of the ammonium component besides chloride, preferably bromide, fluoride, sulfate, phosphate etc. The same applies to the salt of the organic anion, where in addition to sodium in particular Potassium and alkali and alkaline earth metals come as counterion in question. Hydrophobic polymers are also used in many other areas where electrostatic charging has a negative impact. For example, planar or large-area structures made of hydrophobic polymers (for example work surfaces, monitor housings, etc.) can be attracted by dirt particles that have been charged in the opposite direction due to electrostatic charging and thus easily become contaminated. However, electrostatic charging can also cause electronic components to be damaged by the short-term high discharge voltages. A reduction in surface resistance can also minimize these negative effects. In the context of the invention it is therefore of course provided that in addition to fibrous, curved structures, other, e.g. to treat flat structures. 1. A method for increasing the surface conductivity of hydrophobic polymers, in particular textile fibers, by treatment with an aqueous solution containing at least one salt, wherein the at least one salt contains at least one polymeric quaternary ammonium cation and at least one salt contains organic anion, characterized in that the polymeric quaternary ammonium cation is a polymer and / or copolymer of a diallyldimethylammonium cation-containing monomer and the organic anion is a surfactant anion.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das polymere quartemäre Ammoniumion ein Polymer des Diallyldimethylammoniumchlorids ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the polymeric quaternary ammonium ion is a polymer of Diallyldimethylammoniumchlorids.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine polymere quarternäre Ammoniumion ein Copolymer aus Diallyldimethylammoniumchlorid und aus zumindest einem weiteren polymerisierbaren Monomer ist, insbesondere Acrylsäure und/oder Acrylamid.3. The method according to claim 1, characterized in that the at least one polymeric quaternary ammonium ion is a copolymer of diallyldimethylammonium chloride and at least one further polymerizable monomer, in particular acrylic acid and / or acrylamide.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine tensidische Anion ein Sulfat und/oder ein Phosphat und/oder ein Phosphonat und/oder ein Sulfonat ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one surfactant anion is a sulfate and / or a phosphate and / or a phosphonate and / or a sulfonate.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das tensidische Anion ein Fettalkoholethersulfat, insbesondere Laurylalkoholethersulfat ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the surface-active anion is a fatty alcohol ether sulfate, in particular lauryl alcohol ether sulfate.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Salz polymeres Diallyldimethylammoniumchlorid und als zweites Salz Natriumlaurylalkoho-lethersulfat verwendet wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that is used as the first salt polymeric diallyldimethylammonium chloride and as a second salt Natriumlaurylalkoho lethersulfat.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Kationenladung des polymeren quarternären Ammoniumions zur Anionenladung des tensidischen Anions zwischen 0,1:1 und 1:0,1, vorzugsweise zwischen 0,5:1 und 1:0,5, besonders bevorzugt etwa 1:1 ist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of the cationic charge of the polymeric quaternary ammonium ion to the anionic charge of the surfactant anion between 0.1: 1 and 1: 0.1, preferably between 0.5: 1 and 1 0.5, more preferably about 1: 1.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als zu behandelndes hydrophobes Polymer Polyamid und/oder Polyester und/oder Polyacrylnitril, Copolymere der entsprechenden Monomere sowie Mischungen dieser Polymere verwendet werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that are used as the hydrophobic polymer to be treated polyamide and / or polyester and / or polyacrylonitrile, copolymers of the corresponding monomers and mixtures of these polymers.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Polymer als Mischung mit zumindest einer weiteren Textilfaser vorliegt, vorzugsweise als Textilstück.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the polymer to be treated is present as a mixture with at least one further textile fiber, preferably as a textile piece.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung mit einem das quarternäre Ammoniumkation enthaltenden Salz und einem das tensidische Anion enthaltenden Salz erfolgt, wobei die Behandlung mit den Salzen in getrennten Schritten erfolgt.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the treatment is carried out with a salt containing the quaternary ammonium cation and a salt containing the surface-active anion, wherein the treatment with the salts takes place in separate steps.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des hydrophoben Polymers in verdünnter wässriger Lösung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 20°C und 100°C, vorzugsweise zwischen 30°C und 60°C.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the treatment of the hydrophobic polymer in dilute aqueous solution is carried out at a temperature between 20 ° C and 100 ° C, preferably between 30 ° C and 60 ° C.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass pro 1 kg zu behandelndes hydrophobes Polymer 0,05 x 10‘2 bis 50 x 10‘2 mol Kationen, vorzugsweise 0,5 x 10'2 bis 5 x 10‘2 mol Kationen des polymeren quarternären Ammoniumions eingesetzt werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that per 1 kg of hydrophobic polymer to be treated 0.05 x 10'2 to 50 x 10'2 moles of cations, preferably 0.5 x 10'2 to 5 x 10 2 mol cations of the polymeric quaternary ammonium ion can be used.

13. Verwendung eines Stoffgemisches für ein Verfahren zur Erhöhung der Oberflächenleit- 8 AT501416B1 fähigkeit von hydrophoben Polymeren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgemisch aus zwei Salzen besteht, wobei das erste Salz als kationische Komponente zumindest ein Polymer und/oder Copolymer des Dially-lammoniumkations, vorzugsweise DADMAC, enthält und das zweite Salz als anionische Komponente zumindest ein tensidisches Anion enthält.13. Use of a substance mixture for a process for increasing the surface conductance of hydrophobic polymers, in particular according to one of claims 1 to 12, characterized in that the substance mixture consists of two salts, wherein the first salt as cationic component at least one polymer and / or copolymer of the diallyl-ammonium cation, preferably DADMAC, and the second salt contains as anionic component at least one surface-active anion.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die anionische Komponente enthaltende Salz Natriumlaurylalkoholethersulfat ist.14. Use according to claim 13, characterized in that the anionic component-containing salt is sodium lauryl alcohol ether sulfate.

15. Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis von erstem Salz zu zweitem Salz bezogen auf die Anzahl der Kationen, die von der Ammoniumkomponente bereitgestellt werden, zur Anzahl der tensidischen Anionen zwischen 0,1:1 und 1:0,1, vorzugsweise zwischen 0,5:1 und 1:0,5, besonders bevorzugt etwa 1:1, beträgt. Keine Zeichnung15. Use according to claim 13 or 14, characterized in that the mixing ratio of first salt to second salt based on the number of cations provided by the ammonium component to the number of surfactant anions between 0.1: 1 and 1: 0th , 1, preferably between 0.5: 1 and 1: 0.5, more preferably about 1: 1. No drawing