DE1917410A1 - Antistatische Mittel und Verfahren zur Behandlung hydrophober synthetischer Fasern - Google Patents

Description

3. April 1968 Japan No. 21420/68 1. Oktober 1968 Japan No. 70817/68

Die Erfindung betrifft antistatische Mittel und Verfahren zur Behandlung hydrophober synthetischer Fasern.

Synthetische Fasern, z. B. Fasern aus Polyäthylen-Terephtalat, Polyacrylnitril oder Polyamid werden selbständig oder in Verbindung mit Naturfasern vielseitig verwendet. Da diese synthetischen Fasern im allgemeinen hydrophob sind, haben sie die Neigung, sich elektrostatisch aufzuladen, wenn sie in Form von Kleidungsstücken oder Bodenbelägen verwendet werden.

Die statische Aufladung bewirkt das Anhaften synthetischer

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Kleidung am Körper des Trägers, eine leichte Beschmutzbarkeit und ein Entladungsgeräusch beim Ausziehen der Kleidung. Die statische Aufladung wird durch wiederholtes Reiben von Fasern, Fäden oder Geweben erzeugt und verhindert ein normales Spinnen, Strecken, Zwirnen, Weben und Knüpfen.

Es sind verschiedene Methoden zur Verhinderung der statischen Aufladung und antistatische Mittel zur Beseitigung der Mängel solcher hydrophober synthetischer Fasern bekannt, aber von einem brauchbaren antistatischen Mittel werden drei Eigenschaften gefordert, nämlich gute antistatische Eigenschaften,, hohe Beständigkeit beim Waschen und Reinigen sowie eine hervorragende Griffigkeit. Es ist jedoch sehr schwierig, ein Antistaticum zu finden, das diesen Anforderungen entspricht. Z. B. hat das in der britischen Patentschrift 852 299 beschriebene Anti stat icurn mit der allgemeinen Formel

RO
CH₂ = C-C-(OC_aH₄)i-(OC₃H₆)_iB-R·

eine große antistatische Wirkung, aber den Nachteil, beim Waschen und Reinigen leicht entfernt zu werden. Ein anderes antistatisches Mittel hat den Nachteil, die Griffqualität zu verringern oder die Fasern beträchtlich zu färben. Λ

Es sind Verfahren zur Beseitigung dieser Nachteile bekannt geworden, bei denen Copolymere der genannten Verbindungen über

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eine funktionelle Gruppe, beispielsweise eine Verbindung, die eine Methylolgruppe oder eine Epoxygruppe oder ein Acrylnitril enthält, verbunden werden. Das bekannte Verfahren hat jedoch die folgenden Nachteile:

1. unzureichende Stabilität der Dispersionsflüssigkeit,

2. es muß eine Waschbehandlung durchgeführt werden, 3· die Fasern verfärben sich beim Trocknen,

4. die Beständigkeit ist unzureichend.

Im übrigen ist die Lebensdauer bei einer Behandlung nach der vorgenannten Methode unzureichend.

Ziel dieser Erfindung sind antistatische Mittel und ein Verfahren zur antistatischen Behandlung, welche der, hydrophoben Fasern größere und dauerhafte antistatische Eigenschaften verleibten und die Griffqualität der hydrophoben Fasern verbessern, ohne die Fasern zu verfärben.

Die Erfinder haben festgestellt, daß antistatische Verbindungen, die den hydrophoben Fasern bessere antistatische Eigenschaften, größere Beständigkeit und bessere Griffigkeit verleihen, durch Copolymerisation von (I) Alkoxy-polyalkylenglykolacrylat oder Alkoxy-polyalkylenglykolmethacrylat und (II) Diacrylat oder Dimethacrylat von Polyalkoholen erhalten werden können.

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Die Komponente (I) des erfinduhgsgemäßen antistatischen Mittels ist eine Verbindung der allgemeinen Formel

!f

CH₂ . C-CidCgH^-ioCjHj^-H.j (1)

in der R. H, CH_ oder C_OH_ darstellt j R- Ott, Alkoxyradikale mit nicht mehr als l8 C-Atomen, tfälogerie, Alkyl sulfi t radikale mit nicht mehr als l8 C-Atomen, Phenoxyrädikale und Naphtoxyradikaie bedeutet und 1 und m den Formeln Ö ·< 1 und O <m < 1 genügen. Die Komponente (I) wird durch Reaktion niedriger Alkylmonoäther von Polyalkylenglycol und SäureChloriden von Acryl- oder Methacrylsäure in Gegenwart von Pyridin hergestellt, Wichtig ist dabei ein Wert von 1 über lO und unter 100, insbesondere über 20 und unter 70. Der antistatische Effekt eines Copolymeren mit einem Wert von 1 unter 10 ist unzureichend. Auch für den Fall, daß der Wert für 1 100 überschreitet, ist die Polymerisationsfähigkeit niedrig und die Beständigkeit Ungenügend. Die Komponente (1) ist hydrophil und eine Ursache für die antistatische Eigenschaft des erhaltenen Copolymeren.

Die Komponente (II) stellt ein Diacrylat oder ein Dimethacrylat von Polyalkoholen wie Methylenglykol, Propylenglykol, PoIyäthylenglykol und Polypropylenglykol dar. Die Komponente (II) gewährleistet die dreidimensionale- Struktur des Copolymeren, während die Verkettungskomponente die Beständigkeit beim Waschen und Reinigen verbessert.

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INSPECTED

Die Polymerisation der Komponenten (I) und (II) wird nach konventioneller Methode durchgeführt, d. h. die beiden Komponenten werden in Wasser erhitzt in Gegenwart eines Frei-Radikal-Polymerisationskatalysators wie z. B. Kalium-, Natrium- oder Aminoniunipersulfat oder Wasserstoffperoxid oder eines Redoxpolymerisationskatalysators wie z. B. eine Mischung des vorgenannten Oxydationsmittels als Frei-Radikal-Katalysator und Reduktionsmittelnwie Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriumthiosulfat, Oxalsäure und Eisen II sulfat.

Für das erfindungsgemäße Copolymere ist es charakteristisch·^ daß es durch Copolymerisation in Wasser erhalten werden kann. Wird die Copolymerisation in organischen Lösungsmitteln ausgeführt, z. B. Dimethylsulfoxyd, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, so ist es erforderlich, ein Dispersionsmittel hinzuzufügen,, um das erhaltene Copolymere in dem Behandlungsbad zu verteilen. Fasern, die so hergestellt sind, haben auch den Nachteil, daß die Faser nicht griffig ist, was unerwünscht ist.

Die Behändlungstemperatur wird durch die Aktivität des angewendeten Katalysators bestimmt. Die Copolymerisation wird in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis 100 C₁ insbesondere im Temperaturbereich zwischen 30 C und 60 C durchgeführt. Man muß eine Gelbildung bei der oben genannten Zwei-Komponentan-Copolymerisationsreaktion verhindern. Deshalb muß die Temperatur sehr sorgfältig kontrolliert werden. Die Gelbildung in diesem Copolymerisationssystem hängt von der Art der

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Komponenten und dem Verhältnis ihrer Zusammenstellung ab. Die Gelbildungskonzentration des Copolymerisationssystems ist in dieser Anmeldung definiert als die kleinste Konzentration bezogen auf das Gewicht des ganzen Polymerisationsgemisches, die die Gelbildung bewirkt, wenn ungefähr 20 ecm einer Mischung der Komponenten (I) und (II) in Dimethylsulfoxyd gelöst werden und diesem 0,2 g Schwefelsäure/Stunde und 0,02 mol Azo-bis-isobutylnitril/Stunde zugegeben werden; dieses Reaktionsgemisch wird in eine Ampulle von 18 mm innerem Durchmesser und ungefähr'--120 nun Länge eingeschmolzen und die Copolymerisation 2k Stunden bei 35 C in einem rotierenden Heizbad (k Umdrehungen/Minute) ausgeführt. Die Gelbildungskonzentration des Copolymerisationssystems muß in einem Bereich von Ik bis 30 Gewichtsprozenten gehalten werden, um das erfindungsgemäße Copolymere zu erhalten, d. h. ein Copolymerisationssystem ist sehr instabil, wenn die Gelbildungskonzentration unter Ik % liegt, und es ist schwierig, sie wirtschaftlich zu gestalten. Auch wenn die Gelbildungskonzentration über 30 % liegt, ist das erhaltene Copolymer gut in Wasser löslich, und folglich wird es leicht beim Reinigen, Färben und Waschen entfernt. Ein Copolymeres,bei einer Gelbildungskonzentration von Ik bis 3O % hergestellt, hat die gewünschte dreidimensionale Struktur, ist unlöslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln und hat weiterhin passende Dispersionseigenschaften und bessere adhäsive Eigenschaften zur Faser. Folglich haben die antistatischen Eigenschaften von Textilien,, die mit einem solchen Copolymeren behandelt worden sind, eine ausgezeichnete Beständigkeit beim Waschen und Reinigen.

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Insbesondere kann ein Copolymeres von größerer Beständigkeit aus einem Copolymersystem, das eine Gelbildungskonzentration von 17 bis 27 % besitzt, erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Copolymere kann weiterhin verbessert werden, wenn es Acrylnitril oder Vinylester höherer Alkohole mit mehr als 8 C-Atomen als Komponente (III) enthalt. Hierdurch wird die Griffigkeit und Beständigkeit der behandelten Faser verbessert.

Ein Copolymeres, das Acrylnitril enthalt, wird ebenfalls nach der oben genannten Methode gewonnen, und seine Zusammensetzung beträgt 5 bis 45>% bezogen auf das Gesamtpolymergewicht. Auch ein Copolymeres, das Vinylester höherer Alkohole enthält, wird in einem Emulsions-Copolymerisations-System hergestellt, und seine Zusammensetzung beträgt 20 bis 6ü %. Die spezifische Viskosität eines Copolymeren, das Acrylnitril enthält, liegt im Bereich von 0,3 bis 1,0, und die optische Durchlässigkeit seiner einprozentigen dispersen Lösung sollte über k5 % liegen.

Die spezifische Viskosität der Copolymeren-Dispersion erhält man durch Messen. Die relative Viskosität der Dispersion, die das Copolymere in dieser Menge von 1 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht der Dispersion enthält, wird im Ostwald-Viskosiraeter bei einer Temperatur von 30 C gemessen und dann die spezifische Viskosität aus der relativen errechnet.

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Auch die optische Durchlässigkeit der Copolymeren-Dispersion wird gemessen. Das Copolymere wird in Wasser mit einem Gemisch von Nonipol 70 (Warenzeichen der Firma Sanyo Chemical Co. in Japan) und Sunmorine ÖT-70 (Warenzeichen der Firma Sanyo Chemical Co. in Japan) im Verhältnis 6:1 dispergiert, so daß das Copolymere und die Mischung, die in der Dispersion enthalten ist, 0,25 bzw. 0,025 Gewichtsprozente bezogen auf das Gewicht der Dispersion beträgt. Die Dispersion des Copolymeren wird in W eine Quarzzelle mit einer Weite von 10 mm eingebracht; dann wird die Durchlässigkeit der Dispersion in der Zelle mit einem Hitachi-Perkin-Elmer 139 UV-VIS Spektrometer gemessen.

Geeignete Vinylester für das erfindungsgemäße Copolymere sind Vinylester höherer Alkohole mit mehr als 8 C-Atomen wie Acrylate oder Methacrylate von Octyl-, Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Palmityl- oder Stearylalkohol.

Bei weniger als 8 C-Atomen hat das erhaltene Copolymer eine

^w schlechtere Griffigkeit der synthetischen Faser sowie eine schlechtere Beständigkeit beim Waschen zur Folge.

Das Aufbringen des erfindungsgemäßen Copolymeren auf die synthetische Faser wird in der Weise durchgeführt, daß man eine wässerige Dispersion des Copolymeren zubereitet, die synthetische Faser in diese Dispersion eintaucht, den Feuchtigkeitsüberschuß durch Auspressen entfernt und dann die Faser trocknet, Die Wasserdispersion enthält 0,1 bis 6 Gewichtsprozente

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Copolymere bezogen auf das Gewicht der Dispersion.

Wünschenswert ist es, daß auf den Textilien, die in die Copolymer en-Disp er sion eingetaucht und abgepreßt worden sind, 0,1 bis 8 Gewichtsprozente des Copolymeren bezogen auf das Gewicht der Faser verbleiben. Übersteigt die verbleibende Menge an Copolymeren 8 Gewichtsprozente, so kommt man zu einer ungewollten Griffigkeit der Faser, oder die Fasern haften aneinander. Ist andererseits die verbleibende Menge geringer als O,1 Gewichtsprozente, so ist die antistatische Eigenschaft unzureichend.

Das Trocknen des abgepreßten Produktes soll bei einer Temperatur von 8o C bis 200 C erfolgen. Es ist nicht erforderlich, das erfindungsgemäße Copolymere nach dem Trocknen noch nachzubehandeln, weil es eine dreidimensionale Struktur besitzt* Die Fasern können sich auch beim Erhitzen auf hohe Temperaturen nicht verfärben. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Polyacrylnitrilfasern, Polyamidfasern, Polyesterfasern, PoIyvinylalkoholfasern und Polypropylenfasern behandelt werden, und zwar allein oder im Gemisch mit Rayon oder Naturfasern wie Baumwolle oder Wolle. Besonders geeignete synthetische Fasern für das erfindungsgemäße Verfahren sind Polyacrylnitrilfasern und Fasern von Acrylnitril-Copolymeren z. B.ein Copolymeres von Acrylnitril und wenigstens eine Copolymerkomponente wie Methylacrylatj Methylmethacrylat, Natriumsalz des sulfonierten Sty-rols, Natriummethacrylatsulfonat, Natriumacrylsulfonat, 2-Methyl-5-vinylpyridin, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.

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Diese Polyacrylnitrilfasern werden nach dem Naßverfahren gesponnen, d. h. das in einem organischen Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxyd, Dirnethylacet amid, Dimethylformamid oder Natriumthiocyanat gelöste Acrylnitrilpolymere wird aus einer Spinndüse in eine Ktmgulationslösung gedrückt, gestreckt und dann mit Wasser gewaschen. Bei dieser gewaschenen Faser handelt es sich um ein Aquagel mit einer relativ großen inneren Oberfläche. Die Polyacrylnitrilfaser, auf die das erfindungsgemäße . Verfahren angewandt wird, soll als ein Aquasol mit einer inneren Oberfläche von 35 bis l60 m /g vorliegen. Die innere Oberfläche wird folgendermaßen gemessen.. Die Faser wird zur Verfestigung ihrer Struktur durch flüssigen Stickstoff eingefroren und dann langsam im Vakuum bei etwa -5 C getrocknet. Die getrocknete Faser wird sodann für die Messung nach der BET-Methode benutzt, d. h. für die von Brunnaer-Emmett-Teller entwickelte Methode, wobei die von der Substanz absorbierte Gasmenge bestimmt wird.

Absorbierte Substanz Stickstoff Querschnitt des absorbierten Moleküls 1,62 χ 10"*⁹ m²/Molekül Absorptionstemperatur -195.3°C

Im allgemeinen besitzt das Aquagel der Polyacrylnitrilfaser eine innere Oberfläche von 20 bis 300 na /g. Durch Trocknen der gequollenen Acrylnitrilfaser wird die Faserstruktur dichter und die innere Oberfläche kleiner. Bei Oberflächenhärten größer als l6o m /g bereitet das Eindiffundieren des antistatischen

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Polymeren in die Paser Schwierigkeiten. Die Dauerhaftigkeit der antistatischen Wirkung ist sodann vermindert. Fasern mit einer inneren Oberfläche unterhalb 3»-5 m /s reichen für die praktische Anwendung nicht aus. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in einer Dampfbehandlung der mit der Dispersion imprägnierten Polyacrylnitrilaser bei 90 C und anschließendem Trocknen zu sehen. Die Dampfbehandlung bewirkt, daß das Copolymere fest auf der Faser haftet und beim Spinnen und Wickeln der behandelten Faser nicht verschwindet.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Methoxy-polyoxyäthylenglykol-raethacrylat (PEGM) wurde aus 1,2 Mol Methacrylchlorid und 1,0 Mol Methoxypolyathylenglykol rait einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.100 in Gegenwart von Py„ridin als Synthesekatalysator hergestellt. Polyäthylenglykol-dimethacrylat (PIiGDM) wurde aus 3 Mol Methacrylchlorid und 1,0 Mol Methoxypolyathylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 1.100 in Gegenwart von Schwefelsäure als Synthesekatalysator hergestellt. Die Gelbildungskonzentration des Methoxypolyäthylenglykolmethacrylats betrug 32 Gewichtsprozent, die des Polyäthylenglycol-dimethacrylats k Gewichtsprozente. Aus dem Methoxypolyoxyäthylenglycolmethacrylat und dem Polyäthylenglykol-dimethacrylät wurden 6 Gemische, M. bis Mg, nach Tabelle 1 hergestellt, aus der die

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Mischungsverhältnisse und die Gelbildungskonzentrationen hervorgehen.

Tabelle 1

Mi schungs- Nr.	PEGM (Gewichts prozente )	PEGDM (Gewichts- Prozente)	Gelbildungs- konzentration (%)
Ml	100	0	32
M2	96,5	35	26
M3	94	6	22
\	92	8	19
M5	90	10	16
M6	82	18	12

Es wurden 10 Gewichtsteile Acrylnitril und 90 Gewichtsteile einer Mischung nach Tabelle 1 in 90 Gewichtsteilen durch Ionenaustausch gereinigtem Wasser gelöst, 0,3 Gewichtsteile Kaliumpersulfat und 0,1 Gewichtsteile Natriumhydrogensulfit dieser Lösung unter Rühren mit einer Geschwindigkeit von 200 Umdrehungen/min zugefügt und die Copolymerisation bei ^0°C vier Stunden lang durchgeführt. Die gewonnenen sechs Polymeren erhielten die Bezeichnungen A₁ bis Ag entsprechend den sechs Gemischen M bis Mg. Für das Polymersystem, das die Mischung Mg verwendete, wurden jedoch I.300 Gewichtsteile Ionen ausgetauschtes Wasser gebraucht, weil das Copolymerisationssystem wegen der niedrigen Gelbildungskonzentration der Mischung Mg instabil ist. Die

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Gelbildung in dem Copolymerisationssystem, das die Mischung Myverwendet, geht nämlich sehr langsam vonstatten, so daß eine zufriedenstellende Copolymerisation nicht erfolgen kann.

Sodann ist eine antistatische Faser vom Polyacrylnitriltyp mit

einer Fadenstärke von 3 den. nach dem folgenden Verfahren hergestellt worden. 22 Gewichtsteile einer Mischung, bestehend aus 94,5 Mol% Acrylnitril, 5 Mol% Natriumsalz des sulfonierten Styvrols, 0,3 Gewichtsteilen Azo-bis-isobutylnitrildodecylmercaptan, 1 Gewichtsteil Wasser und Ο,θ6 Gewichtsteilen Dodecylmercaptan wurden in 76 Gewichtsteilen Dimethylsulfoxyd in einem Polymerisationsgefäß gelöst und mit Schwefelsäure auf den pH-Wert k eingestellt. Die Polymerisation dieser Mischung erfolgte unter mechanischem Rühren 40 Stunden lang bei einer Temperatur von 50 C. Der Polymergehalt der so erhaltenen Polymerlösung betrug 20,2 Gewichtsprozente. Diese Polymerlösung drückte man durch eine Spinndüse mit einem Durchmesser von 0,07 ^mn> ^u*id verfestigte sie in einer 50 gewichtsprozentigen wässerigen Lösung von Dirnethylsulfoxyd. Das Produkt wurde sechsfachjin einer 30 gewichtsprozentigen wässerigen Dimethylsulfoxydlösung bei 98 C gestreckt und die so erhaltenen Fasern mit Wasser gewaschen. Die gewaschenen Fasern, die in der Aquagelform vorliegen, tauchte man sodann in die vorerwähnten fünf Polymerlösungen A₁ bis A₁. (Copolymergehalt 0,8 Gewichtsprozente), preßte mit Auspreßwalzen bis zu 100 % Feuchtigkeitsgehalt bezogen auf das Gewicht der Faser aus und trocknete die Fasern drei Minuten lang bei 170 C,

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Die fünf Sorten der behandelten Faser vom Acrylnitriltyp und die unbehandelte Faser wurden zu sechs gewirkten Produkten K

bis K^ und K₀ verarbeitet und in einer elektrischen Wasch-5 "

maschine fünfmal unter den folgenden Bedingungen gewaschen:

Waschflotte

Flüssigkeitsverhaltnxs Temperatur

Zeit

3 g/l oberflächenaktives Mittel (anionenaktiv) 1:40
40°C

Waschen 40 Minuten, Spülen 5 Minuten

Der Feuchtigkeitsgehalt des gewaschenen gewirkten Produktes wurde sodann 72 Stunden lang in einer Kondi ti oni e rung skanune r auf 40 % relative Feuchtigkeit bei 20°C eingestellt und die durch Reibung bewirkte statische Aufladung und die Halbwertszeit mit einem Prüfgerät, hergestellt von der Firma Koa Shokai, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

gewirktes Produkt Nr.	Monomer gemi sch Nr.	statische Aufladung (V)	Halbwert- zeit (see)
Kl	Ml	4800	25,0
K2	M2	1900	5,2
S	M3	1500	3,7
H	M4	1300	5,5
S	W5	1500	3,2
KB	-	83OO	30Q«s£ ·

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In das gewirkte Produkt K₁ wurden Fasern eingearbeitet, die mit einem Polymeren behandelt worden waren, das keinen Diester eines Polyalkohole enthielt, beispielsweise Polyäthylenglykoldimethacrylat. Die gewirkten Produkte K₀ bis K_ wurden mit den erfindungsgemäßen Polymeren, die Methoxypolyoxyäthylenglykolmethacrylat und Polyäthylenglykol-dimethacrylat enthalten, behandelt. Bei dem Produkt K„ wurden Fasern verarbeitet, die keiner antistatischen Dehandlung unterworfen worden waren. ^

Tabelle 2 zeigt, daß die statische Aufladung und die Halbwertzeit der gewirkten Produkte K_p, K_, K. und K_ kleiner als die der gewirkten Produkte K und K_R ist und somit die erstgenannten Produkte erhöhte antistatische Eigenschaften aufweisen. Es ist offensichtlich, daß ein Copolymeres, das Polyäthylenglykol-dimethacrylat als Komponente enthält, eine bessere antistatische Wirkung und eine bessere Beständigkeit aufweist als ein Copolymeres, das diese Komponente nicht enthält.

Beispiel 2

Es wurde da's nach Beispiel 1 hergestellte Methoxy-polyäthylenglykol-methacrylat mit sieben verschiedenen Divinylverbindungen gemäß Tabelle 3 gemischt. Jede der sieben Mischungen M bis M _ hatte eine Gelbildungskonzentration von 22 ;b.

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Tabelle 3

Mi s chungs-Nr.	Divinylverbindung
M7	Athylenglykoldimethacrylat
M8	Propylenglykoldimethacrylat
M9	Polyäthylenglykoldimethacrylat
M1O	Divinylsulfon
Mll	Divinylcarbitol
M12	Divinylketon
M15	Divinylbenzol

Bei den Mischungen M_ bis M₁₁ wurden 90 Gewichtsteile der Mischung und 10 Gewichtsteile Acrylnitril in 900 entsalzten Wassers gelöst.

Jedes Copolymere A_ bis A.. entsprechend den Mischung Mjj wurde durch Zusammengehen won O₈ 5 Gewictot-stoil©ai persulfat und 0,1 Gewichtsteilem

Mischung unter Rühren hergestellt₉ worauf jede Stunden bei 4-0 C cbpolyiaerisiert iimardeo -

en M Ibis

füaf

Im Fall der'Mischungen M und M₁» war dem 90 GetsjicSatsteiX©. der

Mischung and 10 Gewichtsteile Acrylnitril Im. 8-3C3 Difsetisyledif021yd gelöst» Zu jodlsEäi dlojr P©XyESä©E*<3Si eatstandea aas den Mischungen M^₂ nmd M₁^₃ ιια&^άοΐ& umt®T

0„3 Gewichtsteile Azo-bis-isofeutylnitril 3nag©£tigt rast 35 StmmäW bei 50 C polymerisiert. Gesondert tjarde die MiseSraag M_Q ustter

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Verwendung von Dimethylsulfoxyd copolymer!siert entsprechend den Fällen M₁₂ und M₁-, um das Polymere A₁^ zu erhalten.

Die Copolymeren A7 ^is A₁₁ bildeten in Wasser eine stabile Dispersion. Die dispersen Lösungen von A₁₂ bis A₁^ waren jedoch instabil.

Es wurde dieselbe Acrylfaser wie bei Beispiel 1 mit einer wässerigen Dispersion, die 0,8 Gewichtsprozente eines jeden der Copolymere A_ biSAA₁₁ enthielt, behandelt, oder es wurde diese Faser mit einer wässerigen Dispersion, die 0,8 Gewichtsprozente eines jeden der Copolymeren A₁₂ bis A.r enthielt, unter Zusatz von 10 Gewichtsprozenten Nonipole 7$ (Warenzeichen der Firma Sanyo Chemical Co.) bezogen auf das Gewicht des Copolymeren in der gleichen Weise behandelt wie bei Beispiel 1. Man erhielt 8 behandelte Fasern mit einer Fadenstärke von 3 den.

8 auf diese Weise erhaltene Fasern wurden zu 8 Arten gewirkter Produkte verarbeitet. Diese Produkte wurden wie bei Beispiel 1 gewaschen, und es wurden die statische Aufladung und die Halbwertszeit der statischen Ladung des Produkts wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

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Tabelle 4

gewirktes Produkt Nr.	Monomer gemi sch Nr.	Lösungs mittel	Statische Aufladung (Volt)	Halbwert- aeit (see)
K7 .	H7-"		l800	5,2
K8	M8		1900	7,2
K9	V	Wasser	1100	3,5
K10	M1O		45OO 47OO	34 53
K12 K13	M12	Dimethyl- sulfoxyd	4200 43OO	42 39
K14	M14		2200	4,5
«B		—	83OO	300 <

Aus Tabelle 4 folgt:

1. Die gewirkten Produkte K_» Kg und K„, die mit Copolymere!! behandelt wurden, welche Diacrylat und Deiaethacrylat als monomere Verknüpfungskomponeiate eathielten, haben bessere antistatische Eigenschaften als wenn man andere Diviny!verbindungen als Vernetzungskomponenten verwendet.

2. Das gewirkte Produkt &„, behandelt mit einem Copolymer en „ das in Wasser als dem Lösungsmittel für die monomere Komponente hergestellt worden ist, hat eine bessere antistatische Eigenschaft als das Produkt K₁. ,. das Dimethylsv&lfoxydi als

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Lösungsmittel verwendet.

3. Die gewirkten Produkte K₁₂ bis K₁/., behandelt mit wässerigen Dispersionen der Polymeren A₄₀ bis A.,,,, die unter Verwendung von Dimethylsulfoxyd als Lösungsmittel für die Monomerkomponenten copolyeerisiert wurden, sind wenig weich und schlecht in der Handhabung.

Folglich wird man Diacrylate und Methacrylate von Polyalkoholen ale Monoeere Vernetzungskomponente des Copolymeren anwenden.
Man euß auch Wasser als Lösungsmittel für die Monomeren verwenden*

Beispiel 3

Die Mischungen M₁₁. bis M₁^ wurden gemäß der Zusammenstellung
isa Tabelle 5 »it Methoxypolyosyäthylenglykol-aaethacrylat wie in Beispiel i hergestellt, wobei das Vinyl mosaosaere eine funktionsteile Gruppe hat, z. B. N-aaethylalkoholacrylataid (N-MAM) oder
Glycidilmethacrylat (GMA)₈ nmu daa Katrimtasals dem sulfonierten Styrole (SSS).

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Tabelle 5

Mischungs-Nr.	Komponente	Zusammensetzung' (Gewichtsprozente)
«15 Ml6 M17 M18	PEGM/N-MAM PEGM/N-MAM/SSS. PEGM/GMA-SSS PEGM/PEGDM/AN	85/15 70/10/20 55/10/35 64/6/30

Auch Μ.« ist eine Mischung von Methoxy-polyoxyäthylenglykoltnethacrylat, Polyäthylenglykol-dimethacrylat und Acrylnitril (AN) wie in Tabelle 5· Es wurden jeweils 10 Gewichteteile der Mischungen in 90 Gewichtsteilen Wasser zusammen mit 0,3 Gewichtsteilen Kaliumpersulfat und 0,1 Gewichtsteilen Natrium-. hydrogensulfit gelöst. Die Lösung wurde k Stunden lang bei 40°C copolyraerisiert. Bei der Mischung M._ wurde der Lösung als Emulgator für Glycidilmethacrylat 1 Gewichtsprozent Glycerinmonoleat, bezogen auf das Gewicht der Mischung, zugefügt. Es wurden nach der oben genannten Methode die Polymeren A₁- bis A₁Q aus den Mischungen M
Copolymeren A₄- und A^ wurden 5 Gewichtsprozent Kaliumpersulfat als Polymerisationskatalysator und im Falle des Copolynieren A_ 5 Gewichtsprozent Dime thylaminome thylphenol als Katalysator verwendet.

bis M.g erhalten. Im Falle der

Die der Faser von Beispiel 1 entsprechende Faser voe Poly· acrylnitriltyp wurde unter Verwendung einer 0,8 %igen

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wässerigen Dispersion der Polymeren A₁,- bis A.g gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 behandelt. Man erhielt eine Faser mit einer Fadenstärke von 3 den. Die Trocknungstemperaturen für die eingetauchten Fasern betrugen 8o°C und 15O⁰C und die Zeiten jeweils 15 Minuren. Es wurden vier gewirkte Produkte K₁₅ bis K₁Q, die aus diesen Fasern hergestellt worden waren, wie in Beispiel 1 gewaschen und das Färbevermögen, die statische Aufladung und die Halbwertzeit der statischen Ladung der Wirkwaren gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 dargestellt.

Tabelle 6

Faser Nr.	Trocknung; temperatur	»-Copoly- * mer Nr.	Grad der Färbung der be handelten Fasern	,Statische Aufladung des gewa schenen gewirkten Produktes (Volt)	Halbwerts zeit (see)
F15		A15	7,5	3800	17
Fl6		Al6	7,3	4000	20
F17	80	Αίψ	8,4	4200	24
Fl8		Al8	6,8	I5OO	3,7
FB			6,2	83ΟΟ	300
F15		A15	17,8	3200	12
Fl6		Al6	17,2	3400	15
F17	150	A17	19,2	28ΟΟ	G m Q /
Fl8		Al8	13,9	1800	4,2
FB		-	13,5	8300	300 <

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Der Grad der Färbung wurde derart gemessen, daß die behandelten Fasern vorsichtig gelockert bei einer Stärke von 570 mju und 430 rau der Ref lektionsmessung in dem automatischen Spektrophotometer nach Shimazu unterworfen wurden. Die Differenz zwischen, den Werte» der Ref lektionsmessung sind ein Maß für die Färbung. Einίgrößeres Maß an Färbung bedeutet eine größere Farbbarkeit, und dies stimmt mit dem Ergebnis überein, das mit dem bloßen Auge wahrnehmbar ist.

Aus diesem Versuch folgt: ;

1. Im Falle der Copolymeren A₁,-» A₁^ und Α._, hergestellt durch Verwendung eines Vinylmonomeren, das als Copolymerkomponente eine Verknüpfungskomponente aufweist, ist es erforderlich, die behandelten gewählten Produkte bei hohen Temperaturen, z. B.bei 150°C, nachzubehandeln, um zufriedenstellende Beständigkeit gegenüber kochendes Wasser» Waschen und Reinigen zu erzielen.

2. Wenn das Produkt jedoch bei so hohen Temperaturen behandelt wird, beschleunigen die Copolymere^ A^- bis k*~ äxe Färbung der Fasern, was einer Zersetzung der Polyäthylengruppe₉ die in dem Copolymeren enthalten ist₃ gleichkommt.

f-3· Das erfindungsgemäße Polyiaere A₁Q besitzt ausgezeichnete antistatische Eigenschaften und eine Beständigkeit gegenüber kochendem Wasser, gegenüber Waschen und Trockenreinigen durch Trocknen bei relativ niedriger -Temperatur,

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ζ. B. 8ö°C. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Polymere A.Q ein Copolymeres mit dreidimensionaler Struktur darstellt. Folglich ist es nicht erforderlich, bei hoher Temperatur nachzubehandeln, so daß es keine Färbung der Faser oder Zersetzung der Polyäthylengruppe gibt.

Die 'wässerige Dispersion des erfindungβgemäßen Polymers A.o hat eine viel größere Stabilität als die Polymeren A₁- bis A₁₇. Die Stabilität der Dispersion ist besonders wichtig, wenn man eine gleichmäßige Behandlungseigenschaft über längere Zeit hinweg erhalten will. Tabelle 7 zeigt einen Vergleich für die Bildung von Aggloaaeraten in der Dispersion, wenn eine 0,1 gewichtsprozentige Dispersion der Polymeren A₁- bis A.g 10 Tage uMgepumpt wird.

Tabelle 7

Copolyaer Nr.	Umpumpen	Agglomerierung	optische Durch lässigkeit (%)
,,, Λ5 , -. ■	'zuvor nachher	nicht gebildet gebildet	88,4 69,2
Al6	zuvor nachher	nicht gebildet gebildet	87,5 67,3
A17	zuvor nachher	nicht gebildet gebildet	75,3 51,8
Al8	zuvor nachher	nicht gebildet nicht gebildet	89,2 85,3

Die Durchlässigkeit wurde in der Weise bestimmt, daß man Licht

009837/2066

ORIQiNAL INSPECTED

von 4OO mu, durch eine Polymerdispersion (Polymergelialt 10 Ge= wichtsprozente), die sich in einer 10 mm weiten Quarzzell'®- b©- fand, hindurchleitete und die Durchlässigkeit mit eimern Spektrophotometer des Typs Hitachi Perkin-Ellmer 139 UT-VIS bestimmte. Je kleiner der Wert der Durchlässigkeit ist₈ umso größer ist die Agglomeration. In Tabelle 8 wird auch die B©~ Ziehung zwischen der Lagerzeit der vorgenannten Dispersion des Polymeren A₁Q und der antistatischen Wirkung gezeigt«

Tabelle 8 .

Lagerzeit (Tage)	Statische Aufladung (¥)	Halbwert szelt (see)
0	1500	3*7
10	1400	■ 4,1"
30	15.00	3:,e.
100	1500	4,0

s A„ ο, seta· .

Tabelle 8 zeigt, daß die Dispersion des stabil ist und daß, keine Veränderung ±n der Wirkung auftritt, selbst wenn die Dispersion läagor© Zeit,

B. 100 Tag© lang, gelagert wrd. -

Beispiel 4

Es wurdea Acrylnitril (AW), Acrylsäure (AA) (AAm) als copolymere Komponente

009037/2

glykol-methacrylat und Polyäthylenglykol-dimethacrylat des Beispieles 1 beigegeben. Das Mischungsverhältnis ist in Tabelle 9 angegeben. Die 7 hergestellten Mischungen sind mit M₁Q bis Μ_2ς bezeichnet.

Tabelle 9

Mischungs-Nr.	Komponenten	Zusammensetzung in Gewichtsprozenten
M19	PEGM/PEGDM	94/6
M20	PEGM/PEGDM/AN	84,6/5,4/10
M21	PEGM/PE6DM/AN	70,5/4,5/25
M22	PEGM/PEGDM/AN	56,4/3,6/4,0
M23	PEGM/PEGDM/AN	42,3/2,7/55
M24	PEGM/PEGDM/AA	70,5/4,5/25
M25	PEGM/PEGDM/AAm	70,5/4,5/25

Es wurden 10 Gewichtsteile jeder dieser Mischungen in 90 Gewichtsteilen entsalzten Wassers gelöst_f dieser Lösung 0,3 Gewichtsteile Kaliumpersulfat und 0,1 Gewichtsteile Natriumhydrogensulfit unter Rühren zugegeben und dann die Lösung vier Stunden lang bei 40 C copolymerisiert. Das Ergebnis waren die Copolymeren A._Q bis A_o_.

Unter den erhaltenen Polymeren war die Teilchengröße des Copolymers A₂- groß und seine Dispersion instabil. Die Dispersionen aller anderen Copolymeren war sehr stabil.

009837/2066

- 26 -

Es wurden- nach der im folgenden beschriebenen Methode Fasern vom Polyacrylnitriityp mit einer Fadenstärke von 3 den. berge = stellt. 24 Gewichtsteils einer Mischung eines Acrylnitrils von 94,6 %iger molarer Konzentration_s eines Methylacrylates von 5 %±ger molarer Konzentration und eines Natriumarylsulfonates (SAS) von 0,4 %±ger molarer Konzentration, ferner 1 Gewicht steij. Wasser, O₉ 05 Gewicht steile Dodecyliaerkaptan₈ 0_s01 Gewicht steile Schwefelsäure und O₅I Gewichtsteile Azo-bis-disaethylvalero» nitril wurden zu ?6 Gewichtsteilen Dimethylsulfoxyd hinzugefügt und diese Lösung bei 50 C vier Stunden lang copolymerisiert <, Der Gehalt an Copolymeren in der gewonnenen copolymer en Dispersion betrug 21,7 Gewichtsprozente. Diese Copolvsnerendispersion wurde durch eine Spinndüse von 0,07 hub Durchmesser gedrückt und in einer 50 gewichtsprozentigen wässerigen Lösung von Dirnethylsulfoxyd in Faserform koaguliert. Die-koagulieri^ M Faser wurde In einer 30 gewichtsprozentigen Dimethylsulfoxydlösung bei 92°C sechsfach gestreckt und dann mit Wasser gespült„ Die gespülten Fasern voes Folyacrylüitriltyp morden sodann In. eine 0,8 gewichtsprosentige Dispersion von Copolymeren A^ _Q bis A_OK eingetaucht ₉ durch Abquetsehwalsen. bis z^a iöO % Flüssigkeitsgehaltg bezogen auf das Gewicht der Fassir₉ ausgepreßt und bei 170 C drei Minuten lang getrocknet. Die getrockneten Fasern wurden sodann in ein Ölbad getaucht, mittels einer Kräuselmaschine gekräuselt₉ bei 50 C getrocknet und 3in Stapel·= fasern F₄₀ bis F_o_ von 51 nun Länge geschnitten Es wurden aus den Acrylstapelfasern F._Q bis F _ 7 gesponnene Fäden Y_4n bis Y₂- von 48^s hergestellt. Die Neigung der Stapelfasern_sim

009837/2066 - 27 - .

Spinnprozeß aneinander zu haften, ist aus Tabelle 10 ersichtlich.

Tabelle 10

Faser Nr.	Copolymeres Nr.	Bruchlänge des Vlieses aufgrund seines Ge wichtes (cm)
F19 F20 F21 F22 F23 F24 P *25	A19 A20 . A21 A22 A23 A2k A25	85 126 145 168 190 109 98
P	-	155

Die Bruchlänge des Vlieses aufgrund seines ©ewicfetes wird derart gemessen, daß man ein Vlies ©hue verstärkendes Qewefoe 24 Stunden lang konditioniert, das kosditicmierte Vlies auf* dem Boden ausbreitet, ein Ende des Vlieses zwischen zwei Platten bringt und in vertikaler Richtung vom Boden abhebt, bis eias ¥11es aufgrund seines Gewichtes abbricht, Die Höh@ von der Bodenoberflache bis sum Ende des Vlieses wird als Brue&Xänge des Vlieses bezeichnet.

Tabelle 10 zeigt,, daß das ©leitiermagen des* Fasersa. F

20^s

21'

F_OQ und F„_, die Bsit den ti & ej

und

Polymeren A_o_.« A_n^ uU 21

behandelt wurden, niedriger als das der Fasern F

_iq,

00 9 8 37/20SS

- 28 -

ORIGINAL INSPECTED

F , und F_ ist und daß deshalb die erstgenannten Fasern

24t up

bessere Spinneigenschaften besitzen.

Die Acrylfasern wurden zu 7 gewirkten Produkten K bis K₂_ verarbeitet, 2 Stunden mit kochendem Wasser behandelt undidann zehnmal wie bei Beispiel 1 gewaschen. Die antistatischen Eigenschaften des gewaschenen gewirkten Produkts sind in Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 11

Nr. des ge wirkten Produkts	Waschen	Statische Auf ladung (V)	Halbwertszeit (see)
K19	zuvor nachher	1500 38OO	2,7 ,22: ,
K20	zuvor nachher	16ΟΟ 1900	3,1 3,9
K21	zuvor nachher	1500 16 OO	3,5 3,9
K22	zuvor nacjtiher	1900 2200	6,7 7,1 ::-·■
K23	zuvor nachher	37ΟΟ 3900	-ti f. -'·■-.. ■'■'-' 14 ■■
K2k	zuvor nachher '·	I7OO 36ΟΟ	-5,2..,.;'... .. 21,-.--T=-- ;αα
K25	zuvor nachher	I6OO : 38ΟΟ	. 3,9 _t..
	zuvor	6800 :■<

- 29 -

Aus Tabelle 11 folgt:

1. Copolymere, die Acrylnitril enthalten, weisen eine bessere Stabilität gegenüber kochendem Wasser und beim Waschen auf als Copolymere, die Acrylsäure oder Acrylamid als Copolymerkomponente enthalten.

2. Die wässrige Dispersion des copolymeren A_o_, erhalten aus einem Copolymerxsationssystem mit 55 % Acrylnitril, ist instabil und seine antistatischen Eigenschaften sind gering. Man soll deshalb den Anteil an Acrylnitril unterhalb 45 % halten. Tabelle 12 zeigt die Eigenschaften von Polyacrylnitrxlfasern F_o„, F₀₁ und F₀₀, die mit den erfindungsgemässen

copolymeren

und von unbehandelten Fasern.

A₀, und A₀₀ behandelt worden sind

Tabelle 12

Faser Nr.	F 20	F21	F22	unbehan- delt
Fadenstärke (d)	2.85	2.83	2.8I	2.83
Titockenf estigkeit (S/d)	3.87	3.59	3.76	3.7I
Bruchdehnung im trockenen Zustand (%)	29.2	3O.7	28.7	29.7
Kno t enfe s t i gke i t (g/d)	2.23	2.20	2.38	2.31
Knotenfestigkeits ver haitnis (%)	76	61	63	62
Jfoung Modul (%)	45,9	45.5	45.6	45.7

- 30 -

009837/2066

Tabelle 12 zeigt ganz klar, dass die Eigenschaften von Fasern des Polyacrylnitriltyps, die mit den erfindungsgemässen Copolymeren behandelt wurden, beinahe den Eigenschaften unbehandelter Fasern gleich sind. Die behandelten Fasern Fpn' ^21 ^unc* ^22 ^waren ^-ⁿ gleicher Weise transparent wie die unbehandelten Fasern und die Färbbarkeit der behandelten Fasern entsprach der der unbehandelten Fasern. Die erfindungsgemässen Copolymere verleihen den Fasern des Polyacrylnitriltyps demzufolge hervorragende antistatischen Eigensdaften und eine hervorragende Spinnbarkeit ohne dass hierdurch ein Nachteil in Kauf genommen werden muss.

Beispiel 5
Es wurde eine 65%-ige Verbindung der allgemeinen Formel

CH₂ = C-C-(OCH₂CH₂)₂₅-R₂
0

(wobei R₁ und R in Tabelle 13 angegeben sind) mit 5 Gewichtsprozenten Polyaethylenglykol-dimethacrylat entsprechend Beispiel 1 und 30 Gewichtsprozent Acrylnitril gemischt und es wurden 10 Copolymere A₂^ ~ ^A-z = entsprechend Beispiel 4 hergestellt.

009837/2066

	Tabelle 13	Rl	' R2
Copolymer		H	OCH3
Nr.	Radikal	CH3	OCH3
A26	CH3	OC3H7
A27	CH3	SC12H25
A28	CH3	N(C2H5)2
A29	CH3	-o~0
A30	CH3	-0OO
A31	CH3	_G-^S-C8H17
A32	CH3	Cl
A33	C2H5	OCH
A34
A35

Es wurden Fasern des Polyacrylnitriltyps in Form des Aquagels entsprechend den Fasern des Beispiels k mit einer 10-gewichtsprozentigen Dispersion dieser Copolymeren behandelt, und 10 gewirkte Produkte Kg bis K__ hergestellt. Die antistatischen Eigenschaften dieser gewirkten Produkte nach dem Waschen gemäss Beispiel 1 sind in Tabelle 1^t dargestellt. Alle erfindungsgemessen Polymeren A_p/- bis A-- weisen hervorragende antistatische Eigenschaften auf.

0 0 9 8 3 7/2066

Tabelle l4

Nr. des gewirkten Produkts	Statische Aufladung (V)	Halbwertszeit (sek)
K26	l6OO	4.5
K27	I5OO	4.3
K28	I6OO	4.8
K29	I7OO	5.6
K3O	I8OO	6.2
K31	I7OO	5.8
K32	I7OO	5.8
K33	I8OO	6.3
K34 ·	I6OO	5.3
K35	I6OO	5.6
KB	83OO	300

Beispiel 6

Es wurden 8 Polymere A_/- bis A. , aus Mischungen hergestellt, die aus 5 Gewichtsprozenten Polyaethylenglykol-dimeths crylat wie in Beispiel 1, 30 Gewichtsprozenten Acrylnitril und 65 Gewichtsprozenten einer Verbindung bestehen, wie sie in der folgenden allgemeinen Formel dargestellt ist:

CEL

= C-CO-(OCH CH₀) -(0CH_QCHCH_) -OCH,

- 33 -

009837/2 06 6

(wobei die Werte für 1 und m in Tabelle 5 angegeben sind). Fasern des Polyacrylnitriltyps in der Aquagelform des Beispiels 4 wurden wie in Beispiel 4 behandelt und zu 8 gewirkten Produkten K„g bis

verarbeitet.

Tabelle 15

Copolymer Nr.	1	m
A36	8	0
A37	15	0
A38	20	0
A39	50	0
A40	90	0
A4l	150	0
A42	30	10
A43	30	20

In Tabelle 16 sind die antistatischen Eigenschaften dieser gewirkten Produkte nach dem Waschen gemäss Beispiel 1 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass die antistatischen Eigenschaften der Copolymeren A„_ bis A._n denen der Copolyraeren A₁-,- und A. , überlegen sind.

- 34 -

009837/2066

Tabelle l6

Nr. des gewirk ten Produktes	Statische Aufladung durch Reibung (V)	Halbwertszeit in sek.
K36	4000	28
K37	2800	8.5
K38	I6OO	3.5
K39	I700	4.2
Ho	27OO	5-3
Hl	3500	7-2
H2	I8OO	4.2
H3 KB	23OO 83OO	5.9 300 <

Beispiel 7

Die Konzentration einer monomeren Mischung, die das gleiche Mischungsverhältnis wie A_0n in Beispiel 4 hat,wurde in der in Tabelle I7 angegebenen Weise variiert, so dass die Copolyraeren A

die spezifische Viskosität M /C und die antistatische Eigenschaft des gewirkten Produktes der Acrylfaser nach Beispiel 4, welche mit den Copolymeren behandelt und gewaschen wurde.

- 35 -

bis A. _q entstanden. Tabelle I7 zeigt

009837/2066

- 35 Tabelle 17

Nr. des ge wirkten Produktes	Monomer- Konzentration (Gew.%)	0.128	Statische Aufladung (V)	Halbwertszeit (sek)
Hk	3	0.218	48oo	53
H5	5	0.246	3800	36
Hg	7	0.332	2800	21
H7	10	Ο.567	1800	4.8
Ha	12	I.873	1500	3.7
H9	15	——	1400	3.2
KB	— —	8300	300 <

Die antistatische EigenschaTt und die Beständigkeit der Copolymeren A._ bis A._ sind eindeutig besser als die der Copolymeren Au bis A./-, bei denen die Monomerkonzentration während der Copolymerisation unter 10 ;o liegt. Jedoch ist der praktische Wert des Copolymeren A^, gering, weil eine Lösung dieses Copolymers leicht geliert und die behandelte Acrylfaser dazu neigt, sich während des Spinnprozesses häufig um die Spinnwalze zu- wickeln.

Beispiel 8

Dieses Beispiel zeigt die Beziehung zwischen dem Cop olyrnei* engehalt der antistatischen Copolymerdispersion und der antistatischen Eigenschaft von Fasern, die mit dieser Dispersion behandelt worden sind.

- 36 -

009837/2066

. 36 - 1 91741

Es wurden Fasern vom Polyacrylnitriltyp der in Beispiel 4 verwendeten Art entsprechend Beispiel 4 mit 6 Dispersionen L__o bis L__ wie in Tabelle l8 angegeben, behandelt. Die Fasern enthielten dasselbe Copolymer wie das im Beispiel 4 verwendete Copolymer A₂₁. In Tabelle 18 sind die antistatische Eigenschaft der gewirkten Produkte und die an den behandelten Fasern haftende Menge an Copolymeren angegeben.

Tabelle l8

Dispersions- Nr.	Gehalt an Copolymeren in der Be handlungs dispersion (96)	Anhaftende Menge (96)	Statische Aufladung (V)	Halb werts zeit (sek)
L5O	0.1	0.09	4200	58
L51	0.4	0.21	2400	12
L52	0.8	0.32	15 00	3.5
L53	1.5	0.6	1200	3.2
L54	3.0	1.2	8oo	3.0
L55	5.0	„ 2.6	6oo	2.8

Aus Tabelle 18 geht hervor, dass die antistatische Eigenschaft der gewirkten Produkte umso grosser ist je mehr Copolymere haften bleiben. .

Die auf den mit den Dispersionen L₁-, und L_ behandelten Fasern festgehaltene Menge an Cbpolymeren betrug 1,2 bzw.

'■*■■-■' ' ^;ί' * - 37 -

3.7-/2

2,6 Gewichtsprozente bezogen auf das Gewicht der Faser. Bei zufriedenstellender antistatischer eigenschaft und Beständigkeit der Fasern war die Spinnfähigkeit gering. Die festgehaltene Menge an Copolymer A₁ soll im Bereich zwischen 0,25 und 1 Gewichtsprozenten bezogen auf das Gewicht der Faser liegen.

Beispiel 9

Es wurden Acrylfasern wie bei Beispiel 4 gewaschen und getrocknet und mit den Dispersionen L-, bis L-- entsprechend Beispiel 8 behandelt. In Tabelle 19 sind die an den behandelten Fasern anhaftende Menge an Copolymeren und die antistatische Eigenschaft der gewirkten Produkte, die entsprechend Beispiel 1 aus den behandelten Fasern herge-

eingetragen·

stellt und gewaschen worden sindV Aus der Tabelle geht hervor, dass sich die antistatische Eigenschaft verbessert, wenn die auf der getrockneten Faser haftende Menge an Copolymeren Ap, zunimmt. Die festgehaltene Menge soll über 0,25 Gewichtsprozente bezogen auf das Gewicht der Faser betragen.

Tabelle 19

Anhaftende Menge (%)	Statische Aufladung (V)	Halbwert szeit (sek)
0.12	4500	52
0.30	2300	12
0.8	1400	3.2
1.2	1000	3.2
2.5	800	3.0

009837/2066

Beispiel 10

Es wurden 20 Gewichtsteile einer Mischung M , hergestellt durch Zusammengeben von Methoxy-polyoxyäthylenglycol-methacrylat und Polyäthylenglycol-dimethacrylat entsprechend Beispiel 1 sowie Octylacrylat im Verhältnis 60 : 5 : 35· in 90 Gewichtsteilen Wasser gelöst, das 0,15 Gewicht steile Sunmorine OT-70 (Warenzeichen der Firma Sanyo Chemical Co.) und 0,85 Gewichtsteile Nonipole 75 (Warenzeichen der Firma Sanyo Chemical Co.) enthielt. Die Gelbildungskonzentratxon dieser Mischung betrug l8 %. Es wurden dieser Lösung als Polymerisationskatalysator 0,2? Gewicht steile KalMipersulf at und 0,1 Gewichtsteile Natriumhydrogensulfid zugesetzt. Das Polymerisationssystem wurde 6 Stunden lang auf einer Temperatur von 55° C gehalten. Die erhaltene Dispersion des Copolymeren A-. war sehr stabil.

Die optische Durchlässigkeit dieses Copolymeren betrug 8o %. Die in Form eines Aquagels vorliegenden Fasern vom Acrylnitriltyp entsprechend Beispiel 4 wurden gemass diesem Beispiel mit einer 1 %-igen Dispersion dieses Copolymeren behandelt.

Tabelle 20 lässt die antistatischen Eigenschaften der behandelten Acrylnitrilfasern erkennen.

-, 39 .-

0 0 9 837/ 2 0S6,

Tabelle 20

	Polymeres	Statische	Aufladung	Halbwert szeit	nach der
	A50	vor der	nach der	vor der	Trocken
	———	Trocken	Trocken	Trocken	reinigung
Faser	reinigung	reinigung	reinigung	4.2
F5O	1800	1900	3-7	3^0
FB	8000	8100	320

Zur Trockenreinigung wurden die Proben 10 mal unter den folgenden Bedingungen gereinigt. Es wurden ungefähr 2 g des gewirkten Materials in einen Behälter einer Prüfmaschine (Laund-er-meter testing machine) gegeben, der ein Fassungsvermögen von über 450 ecm hatte. Dazugegeben wurden 20 Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 0,64 mm und ein Gemisch aus 100 ecm Perchloräthylen mit einer Temperatur von 30 - 2 C, einem Gi'amm eines nicht ionenaktiven oberflächenaktiven Mittels, einem Gramm eines anionenaktiven Mittels und 0,1 ecm Wasser. Der Behälter wurde dicht verschlossen, an einer rotierenden Welle befestigt und 3 Minuten lang mit 42-2 Umdrehungen pro Minute rotiert. Sodann wurden die Proben herausgenommen, mit 100 ecm Perchloräthylen gespült, die Flüssigkeit entfernt und in einem Trockner bei einer Temperatur von unterhalb 6o C getrocknet.

Wie aus Tabelle 20 hervorgeht, weist das Copolymere A eine hervorragende antistatische Eigenschaft und Beständigkeit bei der Trockenreinigung auf.

- 40 -

009837/2066

- ko -

Beispiel 11

191741G

Es wurde ein gesponnenes Garn von kO aus einem Gemisch von 65 Gewichtsprozenten einer Polyesterfaser und 35 Gewichtsprozenten einer Baumwollfaser hergestellt. Das Mischgarn wurde in eine Dispersion getaucht, die 1 Gewichtsprozent an Copolymer A„ entsprechend Beispiel 1 enthielt. Der Feuchtigkeits_wüberschuss wurde in der Weise entfernt, dass 100 Gewichtsprozente der Dispersion bezogen auf das Garngewicht im Garn verblieben. Das Garn wurde 3 Minuten lang bei einer T_emperatur von 170°C getrocknet. Die vom Garn festgehaltene Menge an dem Copolymeren A_ betrug ungefähr 1 Gewichtsprozent bezogen auf das Garngewicht. Es wurden die statische Aufladung und die Halbwertszeit des behandelten und unbehandelten Garns gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 21 aufgezeichnet.

Tabelle 21

Garn	Statische Aufladung (V)	Halbwertszeit (sek)
Behandeltes Garn Unbehandeltes Garn	45O 83O0<	2.8 300 < *.

Wie aus Tabelle 21 hervorgeht, weist das erfindungsgemässe Copolymere bei Polyesterfasern eine ausgezeichnete antistatische Wirkung auf.

- 41 -

009837/2066

Beispiel 12

Es wurde ein Nylongewebe in eine wässrige Dispersion mit einem Gehalt von 1 Gewichtsprozent an dem Copolymeren A„ entsprechend Beispiel 1 eingetaucht, die Feuchtigkeit so weit beseitigt, dass 50 Gewichtsprozente der Dispersion bezogen auf das Gewicht des Gewebes, auf dem Gewebe verblieben und 10 Minuten bei 150 C getrocknet. Die vom Nylongewebe festgehaltene Menge des Copolymers A_ betrug 0,5 Gewichtsprozente, bezogen auf das Gewicht des Gewebes. Es wurden die statische Aufladung und die Halbwertszeit der statischen Ladung von behandeltem und unbehandeltem Gewebe gemessen und die Ergebnisse in Tabelle 22 aufgezeichnet.

Tabelle 22

Gewebe	Statische Aufladung (V)	Halbwertszeit (sek)
Behandeltes Gewebe Unbehandeltes Gewebe	400 8300	3.0 300

Aus Tabelle 22 geht hervor, dass das Copolymere A_ eine ausgezeichnete antistatische Wirkung bei Nylongeweben aufweist.

009 8 37/206 6

Claims (12)

69/8704 Patentansprüche

1. Copolymeres Produkt, das durch Copolymerisation einer Mischung in Wasser, die die folgende Zusammensetzung aufweist, erhalten wird:

(I) Monoester der Formel

R 0

¹ ä
CH₂ = C-C-O-(CH₂CH₂O^ - (CH₂CHCH₃O)_1n-U₂

in der R ein H, CH„ oder C_QII darstellt, R eine OH-Gruppe, Alkoxy-iiadikale mit nicht mehr als l8 C-Atomen, ein Halogen, Alkylsulfid-Radikale mit nicht mehr als l8 C-Atomen, Mono- und Di-alkylamine mit nicht mehr als l8 C-Atomen, Phenoxy-Radikale, Naphtoxy-Radikale oder ihre Derivate bedeutet und 1 und m den Formeln

10 < 1 und 0 < m < 1 genügen, und

(II) Diacrylate oder Dimethacrylate von Polyalkoholen.

-" 2 —τ

009837/2066

2. Produkt nach Anspruch 1, in dem die Gelbildungskonzentration der Mischung 14 bis 30 °/o beträgt.

3. Produkt nach Anspruch 1, in dem das Gemisch als weitere Komponente Acrylnitril oder Vinylester von Alkylalkoholen mit über 8 C-Atomen enthält.

4. Produkt nach Anspruch 3, in dem die Komponente 5 bis 45 Gewichtsprozente Acrylnitril, bezogen auf das Gesamtgewicht Λ der Mischung, ausmacht.

5· Produkt nach Anspruch 3j in dem die Komponente 20 bis 6θ Gewichtsprozente Vinylester, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, ausmacht.

6. Produkt nach Anspruch 4, in dem das Copolymere eine spezifische Viskosität von 0,3 bis 1,0 aufweist.

7· Produkt nach Anspruch 5» in dem eine 0,25 /oige Dispersion des Copolyraeren eine optische Durchlässigkeit von über 45 % aufweist.

8. Verfahren zur Herabsetzung der elektrostatischen Aufladung von hydrophoben synthetischen Fasern, dadurch gekennzeichnet , daß man die Fasern in eine wässerige Flüssigkeit taucht, die wenigstens ein Copolymeres nach Anspruch 1 enthält, den Feuchtigkeitsüberschuß von der Faser entfernt und die Faser trocknet.

009837/2066 - 5 -

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Polyacrylnitrilfaser in die Flüssigkeit taucht.

10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Polyacrylnitrilfaser in Form eines Aquagels verwendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Faser bis über 90 C dampfbehandelt.

12. Hydrophobe synthetische Faser, in die wenigstens ein Copolymeres gemäß Anspruch 1 in einer Menge von 0,1 bis 8,0 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht der Faser, eingebracht ist.

13· Hydrophobe synthetische Faser nach Anspruch 12, in die das Copolymere in einer Menge von 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozenten, bezogen auf das Gewicht der Faser, eingebracht ist.

Ik. Hydrophobe synthetische Faser nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Polyacrylnitrilfaser ist.

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