EP1961845A2 - Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use - Google Patents

Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use Download PDF

Info

Publication number
EP1961845A2
EP1961845A2 EP08001371A EP08001371A EP1961845A2 EP 1961845 A2 EP1961845 A2 EP 1961845A2 EP 08001371 A EP08001371 A EP 08001371A EP 08001371 A EP08001371 A EP 08001371A EP 1961845 A2 EP1961845 A2 EP 1961845A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
thermoplastic
core
aggregates
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08001371A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1961845A3 (en
Inventor
Kurt-Günter Berndt
Rex Delker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Monofilament Germany GmbH
Original Assignee
Teijin Monofilament Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Monofilament Germany GmbH filed Critical Teijin Monofilament Germany GmbH
Publication of EP1961845A2 publication Critical patent/EP1961845A2/en
Publication of EP1961845A3 publication Critical patent/EP1961845A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/09—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/86—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from polyetheresters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/90—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent

Definitions

  • the present invention relates to filaments having very high electrical conductivities and excellent mechanical properties.
  • These threads in particular in the form of monofilaments, can be used, for example, in screens or in conveyor belts.
  • polyester fibers for technical applications are in most cases subjected to high mechanical and / or thermal stresses during use.
  • the material must have good dimensional stability and constancy of force-elongation properties over as long as possible usage periods.
  • the material must not be electrostatically charged during processing and during use.
  • polyester-based manmade fibers have proven successful in such environments, when used in humid-hot environments, polyesters are prone to mechanical abrasion in addition to hydrolytic degradation.
  • abrasion can have a variety of causes.
  • the sheet forming screen or forming fabric is pulled in paper machines for dewatering suction boxes with the result of increased Siebverschl constituentes.
  • screen wear occurs due to differences in speed between the paper web and the screen surface or between the screen surface and the surface of the drying drums.
  • Tissue wear also occurs in other technical fabrics due to abrasion; e.g. in conveyor belts by grinding over fixed surfaces, in filter fabrics by mechanical cleaning and in screen printing fabrics by passing a squeegee over the screen surface.
  • Multi-ply fabrics are used in the forming fabrics of modern paper machines.
  • vacuum boxes are used on the underside of the sieve to accelerate the dewatering of the paper web by means of negative pressure.
  • the contact surfaces of the edges of these suction boxes with the forming fabric are usually made of ceramic to prevent excessive wear on the suction boxes.
  • monofilaments of polyamide e.g. made of polyamide 6 or polyamide 6.6. Otherwise, monofilaments of polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as "PET"), of which the forming wire essentially consists, are predominantly used because of the higher dimensional stability.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a proven design is the so-called interchangeable shot on the underside of the sieve: Here, an excess of a polyamide monofilament with the following PET monofilaments is used alternately. This achieves a compromise between abrasion resistance and dimensional stability.
  • thermoplastic polyurethane TPU
  • thermoplastic polyester such as polyethylene terephthalate isophthalate
  • thermoplastic polyurethane having melting points of 200 to 230 ° C were used (see, eg EP-A-674.029 ).
  • polyester compositions of crystalline thermoplastic polyester resins, polyester elastomers and sorbitan esters are made DE 691 23 510 T2 known. These are characterized by good moldability, in particular by a good release ability.
  • polyester compositions containing an aromatic polycarbonate, a polyester derived from alkanediol and benzene dicarboxylic acids, and a polyester urethane elastomer or a polyether imide ester elastomer are known. These have improved flow properties while maintaining good mechanical properties.
  • a finished thread is coated with a mixture of nano-carbon tubes and a polymer. Since the coated thread is not stretched further, the carbon bridges of the amorphous coating are not ruptured, resulting in very good electrical conductivities.
  • the object of the present invention is to provide filaments which have excellent electrical conductivity, good mechanical properties and excellent abrasion resistance.
  • threads are generally understood to mean fibers of finite length (staple fibers), fibers of infinite length (filaments) and multifilaments composed thereof or secondary-spun yarns of staple fibers.
  • the melt-spun threads are preferably used in the form of monofilaments.
  • modulus of elasticity is understood to mean the secant modulus of the force-strain characteristic between 0 and 1% elongation.
  • elastic elongation is understood as meaning the linear progression of the force-strain characteristic from its origin to the deviation from the linearity.
  • An elastic elongation of 1.5% thus corresponds to a linear course of the force-strain curve from 0% to 1.5% elongation; an elastic elongation of 4% consequently a linear curve of the force-elongation characteristic of 0% to 4%.
  • thread-forming thermoplastic polymers are used according to the invention which, after spinning, stretching and, if appropriate, relaxing, give threads having the above-described moduli of elasticity and elastic elongations.
  • thermoplastic polymers of component a) may be of any nature, as long as they are melt-spinnable and allow the production of filaments with the above defined elastic strains and elastic moduli.
  • thermoplastic polymers examples include polyolefins, such as polyethylene, polypropylene or copolymers containing ethylene and / or propylene units in conjunction with other alpha-olefin units copolymerized therewith, such as alpha-butylene, alpha-pentylene, alpha-hexylene or alpha-octylene; Polyesters such as polycarbonate or aliphatic / aromatic polyesters; Polyamides, such as aliphatic or aliphatic / aromatic polyamides; or polyether esters, ie polymers which have at least ether and ester groups and, as a rule, aromatic divalent radicals, such as phenylene, in the recurring chain, for example TPE-E; or polyacrylonitrile or polyacrylonitrile copolymers with other ethylenically unsaturated comonomers such as acrylic or methacrylic acid.
  • polyolefins such as polyethylene, polypropylene or copolymers containing
  • Polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate or polyether esters are preferably used as component a).
  • polyamides are aliphatic or aliphatic / aromatic polyamides, e.g. Polycaprolactam, poly (hexamethylene-1,6-diaminadipamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-sebacic acid diamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-terephthalic acid diamide) or poly (hexamethylene) 1,6-diamine isopthalklarediamid).
  • polycaprolactam poly (hexamethylene-1,6-diaminadipamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-sebacic acid diamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-terephthalic acid diamide) or poly (hexamethylene) 1,6-diamine isopthalklarediamid).
  • the polyamides used according to the invention usually have viscosity numbers according to DIN 53727 of 120 to 350, preferably 150 to 320 cm 3 / g (measured at 25 ° C in sulfuric acid).
  • thermoplastic polyesters which are preferably used as component a) in the threads according to the invention are likewise known per se. However, polyesters are to be selected which allow the production of yarns having the elastic moduli and elastic elongation values given above.
  • polycarbonate or, in particular, aliphatic / aromatic polyesters of the types polybutylene terephthalate and / or polypropylene terephthalate, optionally containing amounts of up to 40% by weight, preferably up to 15% by weight, based on the total amount of component a), of other polyesters, such as polyethylene terephthalate, may be mixed.
  • thermoplastic and elastomeric polyether esters are thermoplastic and elastomeric polyether esters. These polyether esters are known per se. If these polyether esters are used, they may be identical to polymers of component b), i. there may be cases in which threads contain only component a) and no additional component b).
  • thermoplastic and elastomeric polyether esters are copolymers which comprise, in addition to polyethylene terephthalate, polycyclohexanedimethyl terephthalate, polyethylene naphthalate or especially polybutylene terephthalate units, further units derived from aromatic and / or aliphatic and / or cycloaliphatic dicarboxylic acids, in particular adipic acid, secacic acid, terephthalic acid , Cyclohexanedicarboxylic acid or isophthalic acid, and derived from polyalkylene glycols, in particular polyethylene glycols.
  • thermoplastic and elastomeric polyether esters are preferably diols, polyether diols and dicarboxylic acids, or correspondingly constructed polyester-forming derivatives.
  • Main acid constituent of the copolyesters are terephthalic acid or cyclohexanedicarboxylic acid, but other aromatic and / or aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids may be suitable, preferably para or trans permanent aromatic compounds such as 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid or 4,4'-biphenyldicarboxylic acid , as well as isophthalic acid.
  • Aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid or sebacic acid, are preferably used in combination with aromatic dicarboxylic acids.
  • Typical suitable dihydric alcohols are aliphatic and / or cycloaliphatic diols, for example ethylene glycol, propanediol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol or mixtures thereof.
  • Preferred are aliphatic diols having from two to four carbon atoms, especially ethylene glycol and butanediol.
  • Further preferred are cycloaliphatic diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol.
  • the soft segments of this copolyester are formed by recurring structural units derived from polyether diols and dicarboxylic acids.
  • the polyether diols are polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polybutylene glycol.
  • Copolyether esters which have recurring structural units which are derived from an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol and a polyalkylene glycol are preferably used as component a).
  • thermoplastic and elastomeric polyether esters have recurring structural units derived from terephthalic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, butylene glycol and polybutylene glycol, naphthalenedicarboxylic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, naphthalenedicarboxylic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, from Naphthalenedicarboxylic acid, butylene glycol and polybutylene glycol, terephthalic acid, isophthalic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, isophthalic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, and terephthalic acid, isophthalic acid, butylene glycol and polybutylene glycol.
  • the polyesters of component a) used according to the invention usually have solution viscosities (IV values) of at least 0.60 dl / g, preferably from 0.60 to 1.05 dl / g, more preferably from 0.62 to 0.93 dl / g (measured at 25 ° C in dichloroacetic acid (DCE)).
  • IV values solution viscosities
  • Threads of polyesters or polyether esters with a content of free carboxyl groups of less than or equal to 3 meq / kg are preferred.
  • These preferably contain a means for occluding free carboxyl groups, for example a carbodiimide and / or an epoxide compound.
  • Such treated polyester yarns are stabilized against hydrolytic degradation and are particularly suitable for use in humid-hot environments, especially in paper machines or as a filter.
  • thermoplastic and elastomeric block copolymers of component b) can be of very different types. Such block copolymers are known to the person skilled in the art.
  • components b) are thermoplastic and elastomeric polyurethanes (TPE-U), thermoplastic and elastomeric polyesters (TPE-E), thermoplastic and elastomeric polyamides (TPE-A), thermoplastic and elastomeric polyolefins (TPE-O) and thermoplastic and elastomeric styrene Block copolymers (TPE-S).
  • TPE-U thermoplastic and elastomeric polyurethanes
  • TPE-E thermoplastic and elastomeric polyesters
  • TPE-A thermoplastic and elastomeric polyamides
  • TPE-O thermoplastic and elastomeric polyolefins
  • TPE-S thermoplastic and elastomeric styrene Block copolymers
  • thermoplastic and elastomeric block copolymers b) can be composed of a wide variety of monomer combinations. As a rule, these are blocks of so-called hard and soft segments.
  • the soft segments are typically derived from polyalkylene glycol ethers in TPE-U, TPE-E and TPE-A.
  • the hard segments are typically derived from short chain diols or diamines in TPE-U, TPE-E and TPE-A. In addition to the diols or diamines, the hard and Soft segments of aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids or diisocyanates constructed.
  • thermoplastic polyolefins are block copolymers comprising blocks of ethylene-propylene-butadiene and of polypropylene (EPDM / PP) or of nitrile-butadiene and of polypropylene (NBR / PP).
  • Particularly preferred components b) are thermoplastic and elastomeric styrene block copolymers.
  • block copolymers which have blocks of styrene-ethylene and of propylene-styrene (SEPS) or of styrene-ethylene and of butadiene-styrene (SEBS) or of styrene and of butadiene (SBS).
  • thermoplastic block copolymer and elastomeric block copolymer are block copolymers which behave at room temperature comparable to the conventional elastomers, but can be plastically deformed under heat supply and thus exhibit a thermoplastic behavior.
  • thermoplastic and elastomeric block copolymers have in some areas physical crosslinking points (e.g., minor valence forces or crystallites) that dissolve on heat without the polymer molecules decomposing.
  • carbon black and / or graphite particles are used. These are carbon blacks or graphites whose primary particles are arranged in the form of aggregates, which preferably have the shape of a tang, in particular having the shape of elongated filaments.
  • the carbon blacks used according to the invention consist of nanoscale primary particles. These are generally spherical and typically have diameters in the range of 10 to 300 nm. Owing to the strong anisotropy of the aggregates of carbon black particles or the graphite platelets used in accordance with the invention, formation takes place during the spinning of the thread in the longitudinal direction aligned aggregates which form electrically conductive paths along the longitudinal axis of the thread. In the unstretched thread these aggregates are partially present in a näulter form and are stretched by stretching in the thread longitudinal direction, but not torn. In this way, the electrically conductive paths are obtained in the thread.
  • Particularly preferably used components c) are carbon blacks, which are present in the form of elongate aggregates made up of a plurality of primary particles in contact with one another and the drawn thread has an electrical conductivity of at least 0.5 ⁇ 10 -6 Siemens / cm, preferably at least 1 , 0 * 10 -5 Siemens / cm, measured in the longitudinal direction of the thread.
  • the amounts of components a), b) and c) in the threads according to the invention can be selected within wide limits.
  • the threads typically contain from 20 to 70% by weight of component a), from 15 to 40% by weight of component b) and from 5 to 50% by weight of component c), in each case based on the total mass of the thread.
  • the combination of components a), b) and c) used according to the invention gives the filaments not only excellent abrasion resistance, but also good textile-technological properties, in particular good dynamic properties and excellent dimensional stability, as well as excellent electrical conductivity.
  • the components a), b) and c) required for producing the threads according to the invention are known per se, some are commercially available or can be prepared by processes known per se.
  • the threads according to the invention may contain, in addition to components a), b) and c), further auxiliaries d).
  • processing aids antioxidants, plasticizers, lubricants, pigments, matting agents, viscosity modifiers or crystallization accelerators.
  • processing aids are siloxanes, waxes or longer-chain carboxylic acids or their salts, aliphatic, aromatic esters or ethers.
  • antioxidants are phosphorus compounds, such as phosphoric acid esters or sterically hindered phenols.
  • pigments or matting agents examples include organic dye pigments or titanium dioxide.
  • viscosity modifiers are polybasic carboxylic acids and their esters or polyhydric alcohols.
  • the threads according to the invention can be in any desired form, for example as multifilaments, as staple fibers, as secondary spun yarns, also in the form of twisted yarns, or in particular as monofilaments.
  • the threads according to the invention are present as multicomponent threads.
  • these are side-on threads or, in particular, core-sheath threads.
  • the sheath preferably consists of a composition comprising components a), b), c) and optionally d) and the core consists of a filament-forming polymer which determines the mechanical properties, mainly the strength and elongation at break, of the total filament.
  • a particularly preferred combination is a core-sheath thread whose core is made of polyamide, selected polyester or elastomeric polyetherester, preferably composed of polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyamide 6 or mixtures of these polymers and whose shell comprises components b), c) and optionally d) in combination with a thermoplastic polymer, preferably a thermoplastic polyester or polyamide, in particular polyethylene terephthalate homopolymers, polyethylene terephthalate copolymer or Polyamide 6 contains.
  • a thermoplastic polymer preferably a thermoplastic polyester or polyamide, in particular polyethylene terephthalate homopolymers, polyethylene terephthalate copolymer or Polyamide 6 contains.
  • the weight ratio of core to sheath is 95: 5 to 20:80, preferably 75:25 to 45:55, more preferably 70:30 to 50:50.
  • the titer of the threads according to the invention can vary within wide limits. Examples are 1 to 45,000 dtex, in particular 100 to 4,000 dtex.
  • the cross-sectional shape of the threads according to the invention may be arbitrary, for example round, oval or n-cornered, where n is greater than or equal to 3.
  • the threads of the invention can be prepared by methods known per se.
  • composition comprising a thermoplastic polymer, components b), c) and optionally d) or containing components a), b), c) and optionally d) is preferably used in the form of a masterbatch.
  • the threads according to the invention are drawn one or more times during production.
  • a polyester produced by solid phase condensation is used.
  • the hot polymer filament is cooled, e.g. in a cooling bath, preferably in a water bath, and then wound up or peeled off.
  • the removal speed is greater than the injection rate of the polymer melt.
  • the yarn produced in this way is then re-stretched one or more times, optionally fixed and wound up, as is known from the prior art for the abovementioned melt-spinnable polymers.
  • the threads according to the invention are preferably used for the production of textile surface constructions, in particular of woven fabrics, spiral fabrics, laid or knitted fabrics. These textile surface constructions are preferably used in screens.
  • Textile surface constructions containing the threads according to the invention are likewise the subject of this invention.
  • the threads according to the invention can be used in all industrial fields. They are preferably used in applications in which increased wear and static electricity due to mechanical stress are to be expected. Examples thereof are the use in screen fabrics and filter cloths for gas and liquid filters, in dry belts, for example for the production of food, in packaging containers or in hoses for conveying small particles. These uses are also the subject of the present invention.
  • filaments of the invention in the form of monofilaments relates to their use as conveyor belts or as components of conveyor belts.
  • filaments of the invention in the form of monofilaments relates to their use as conveyor belts or as components of conveyor belts.
  • the threads according to the invention can also be used in screens intended for use in paper machines.
  • the components for the core were melted in the extruder.
  • the components for the shell in the form of a masterbatch (Deltacom PET 1917 EC3, Delta Plastics principless- und glassesgesellschaft mbH, Weeze, Germany) made of polyethylene terephthalate (“PET”), thermoplastic Elastomer, conductivity carbon black and additives were mixed and melted in another extruder.
  • PET polyethylene terephthalate
  • thermoplastic Elastomer thermoplastic Elastomer
  • conductivity carbon black additives
  • the melted spun masses from both extruders were spun, drawn and drawn into a bicomponent spinneret with a hole diameter of 1.0 mm at a flow rate of 488 g / min and a take-off speed of 31 m / min into monofilaments with a core-shell structure heat-set in the hot-air duct at 255 ° C under heat-shrinkage.
  • the masterbatch consisted of 50% by weight of the PET type described above, and 27% by weight of a thermoplastic elastomeric styrene block copolymer, 20% by weight of a conductivity carbon black and 3% by weight of processing stabilizer, lubricant, steric hindered amine and silane.
  • Example 3 nuclear material Polyamide 6 polybutylene terephthalate Polyetherester 1) Proportion of core: sheath (wt.%) 90:10 90:10 75: 25 Diameter ( ⁇ m) 453 401 254 Titre (dtex) 1856 1616 638 Tensile strength (cN / tex) 38.4 10.4 30.2 Modulus of elasticity (GPa) 4.0 2.7 1.1 Elastic elongation (%) 2 2 19 Elongation at break (%) 41.7 16.7 69.5 el.

Abstract

The melt-spun thread useful in screen textiles and filter cloths for gas and fluid filters, comprises a thermoplastic polymer, a thermoplastic elastomer block copolymer, and soot particle in the form of aggregates aligned along the longitudinal axis of the thread. The thread is a core-skin or monofilament and has a modulus of elasticity of 0.1-5.5 GPa and an elastic elongation of greater than 1.5-4%. The aggregates are formed from primary particles connected with each other. The aggregates form electrically conductive paths along the longitudinal axis of the thread. The melt-spun thread useful in screen textiles and filter cloths for gas and fluid filters, comprises a thermoplastic polymer, a thermoplastic elastomer block copolymer, and soot particle in the form of aggregates aligned along the longitudinal axis of the thread. The thread is a core-skin or monofilament and has a modulus of elasticity of 0.1-5.5 GPa and an elastic elongation of greater than 1.5-4%. The aggregates are formed from primary particles connected with each other. The aggregates form electrically conductive paths along the longitudinal axis of the thread. The soot particle causes an electrical conductivity of the thread of 1.0-10 -> 5> Siemens/cm measured in the longitudinal direction of the thread. The core is formed from thermoplastic polymer. The weight ratio of core and skin is 70:30 to 50:50. An independent claim is included for textile surface structure such as fabric.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fäden mit sehr hohen elektrischen Leitfähigkeiten und ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften. Diese Fäden, insbesondere in der Form von Monofilamenten, lassen sich beispielsweise in Sieben oder in Förderbändern einsetzen.The present invention relates to filaments having very high electrical conductivities and excellent mechanical properties. These threads, in particular in the form of monofilaments, can be used, for example, in screens or in conveyor belts.

Es ist bekannt, dass Polyesterfasern für technische Anwendungen in den meisten Fällen beim Gebrauch hohen mechanischen und oder thermischen Belastungen unterworfen werden. Hinzu kommen in vielen Fällen Belastungen durch chemische und andere Umgebungseinflüsse, denen das Material einen ausreichenden Widerstand entgegensetzen muss. Bei all diesen Belastungen muss das Material eine gute Dimensionsstabiliät und Konstanz der Kraft-Dehnungseigenschaften über möglichst lange Benutzungszeiträume aufweisen. Außerdem darf das Material sich während Verarbeitung und bei der Anwendung nicht elektrostatisch aufladen.It is known that polyester fibers for technical applications are in most cases subjected to high mechanical and / or thermal stresses during use. In addition, in many cases, exposure to chemical and other environmental influences to which the material must oppose sufficient resistance. For all these loads, the material must have good dimensional stability and constancy of force-elongation properties over as long as possible usage periods. In addition, the material must not be electrostatically charged during processing and during use.

Ein Beispiel für technische Anwendungen, bei denen die Kombination guter mechanischer, thermischer, chemischer und elektrischer Beanspruchungen vorliegt, ist der Einsatz von Monofilamenten in Filtern, Sieben oder als Förderbänder. Dieser Einsatz verlangt Monofilamente mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, wie hohem Anfangsmodul, Reißfestigkeit, Knoten- und Schlingenfestigkeit, sowie mit einer hohen Abriebfestigkeit verbunden mit einer hohen Hydrolyseresistenz, um den hohen Beanspruchungen bei deren Einsatz zu widerstehen und um eine ausreichende Standzeit der Siebe oder Förderbänder zu gewährleisten.An example of technical applications involving the combination of good mechanical, thermal, chemical and electrical stresses is the use of monofilaments in filters, screens or as conveyor belts. This application requires monofilaments with excellent mechanical properties, such as high initial modulus, tear strength, knot and loop strength, and high abrasion resistance coupled with high resistance to hydrolysis, to withstand the high stresses of their use and to allow sufficient service life of the screens or conveyors guarantee.

In der industriellen Produktion, wie bei der Herstellung oder Verarbeitung von Papieren, werden Filter oder Förderbänder in Prozessen eingesetzt, die bei erhöhten Temperaturen ablaufen und in denen feucht-heiße Umgebungen vorliegen. Chemiefasern auf Polyesterbasis haben sich in solchen Umgebungen zwar bewährt, beim Einsatz in feucht-heißen Umgebungen neigen Polyester neben hydrolytischem Abbau auch zum mechanischen Abrieb.In industrial production, such as in the manufacture or processing of papers, filters or conveyor belts are used in processes that occur at elevated temperatures and in hot humid environments. Although polyester-based manmade fibers have proven successful in such environments, when used in humid-hot environments, polyesters are prone to mechanical abrasion in addition to hydrolytic degradation.

Bei technischen Einsätzen kann Abrieb die unterschiedlichsten Ursachen haben. So wird das Blattbildungssieb oder Formiersieb in Papiermaschinen zur Entwässerung über Saugkästen gezogen mit der Folge eines erhöhten Siebverschleißes. In der Trockenpartie der Papiermaschine tritt Siebverschleiß durch Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen Papierbahn und Sieboberfläche bzw. zwischen Sieboberfläche und Oberfläche der Trockentrommeln auf. Auch in anderen technischen Geweben tritt Gewebeverschleiß durch Abrieb auf; so z.B. in Transportbändern durch Schleifen über feststehende Oberflächen, in Filtergeweben durch das mechanische Abreinigen und in Siebdruckgeweben durch das Führen einer Rakel über die Sieboberfläche.In technical applications, abrasion can have a variety of causes. Thus, the sheet forming screen or forming fabric is pulled in paper machines for dewatering suction boxes with the result of increased Siebverschleißes. In the dryer section of the paper machine, screen wear occurs due to differences in speed between the paper web and the screen surface or between the screen surface and the surface of the drying drums. Tissue wear also occurs in other technical fabrics due to abrasion; e.g. in conveyor belts by grinding over fixed surfaces, in filter fabrics by mechanical cleaning and in screen printing fabrics by passing a squeegee over the screen surface.

In den Formiersieben moderner Papiermaschinen werden mehrlagige Gewebe eingesetzt. Um eine möglichst schnelle Entwässerung des Papiers zu erreichen, wird auf der Siebunterseite mit Saugkästen gearbeitet, die durch Unterdruck die Entwässerung der Papierbahn beschleunigen. Die Kontaktflächen der Ränder dieser Saugkästen mit dem Forminggewebe bestehen in der Regel aus Keramik, um übermäßigen Verschleiß an den Saugkästen vorzubeugen.Multi-ply fabrics are used in the forming fabrics of modern paper machines. In order to achieve the fastest possible dewatering of the paper, vacuum boxes are used on the underside of the sieve to accelerate the dewatering of the paper web by means of negative pressure. The contact surfaces of the edges of these suction boxes with the forming fabric are usually made of ceramic to prevent excessive wear on the suction boxes.

Die hohen Produktionsgeschwindigkeiten, die Reibung der den Monofilen zugesetzten Füllstoffe und die Ansaugleistung der Papiermaschine führen andererseits zu einem hohen Verschleiß auf der Unterseite des mehrlagigen Formiersiebes.On the other hand, the high production speeds, the friction of the fillers added to the monofilaments and the suction power of the paper machine lead to a high level of wear on the underside of the multilayer Forming screen.

Zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit der Siebunterseite wurde und werden heute noch Monofilamente aus Polyamid, z.B. aus Polyamid 6 oder aus Polyamid 6.6, eingesetzt. Wegen der höheren Formstabilität werden ansonsten vorwiegend Monofilamente aus Polyethylenterephthalat (nachstehend aus "PET" genannt) verwendet, aus denen das Formingsieb im wesentlichen besteht. Eine bewährte Konstruktion ist der sogenannte Wechselschuss auf der Siebunterseite: Hier wird alternierend ein Unterschuss aus einem Polyamidmonofil mit folgenden PET-Monofilen eingesetzt. Dadurch erzielt man einen Kompromiß aus Abriebbeständigkeit und Formstabilität.To improve the abrasion resistance of the underside of the sieve, monofilaments of polyamide, e.g. made of polyamide 6 or polyamide 6.6. Otherwise, monofilaments of polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as "PET"), of which the forming wire essentially consists, are predominantly used because of the higher dimensional stability. A proven design is the so-called interchangeable shot on the underside of the sieve: Here, an excess of a polyamide monofilament with the following PET monofilaments is used alternately. This achieves a compromise between abrasion resistance and dimensional stability.

Die höhere Wasseraufnahme der Polyamide gegenüber PET führt beim Betrieb des Siebes zu einer Verlängerung der Schußdrähte. Dadurch drehen sich die Siebränder nach oben und das Sieb liegt nicht mehr plan in der Papiermaschine. Diesen unerwünschten Effekt bezeichnet man als "edge curling".The higher water absorption of the polyamides over PET leads to an extension of the weft wires during operation of the screen. As a result, the Siebränder turn up and the screen is no longer flat in the paper machine. This undesirable effect is called "edge curling".

Mit zahlreichen Entwicklungen wurde versucht, die Polyamid-Monofilamente durch solche aus anderen abriebbeständigen Polymeren zu ersetzen, die sowohl formstabil sind und die eine geringe Wasseraufnahme aufweisen sollen.Numerous developments have tried to replace the polyamide monofilaments with those made of other abrasion-resistant polymers, which are both dimensionally stable and should have a low water absorption.

Zu nennen sind Monofilamente aus PET-Blends, denen 10-40 % thermoplastisches Polyurethan (TPU) zugesetzt worden ist (vergl. z.B. EP-A-387,395 ). Auch wurden Mischungen aus thermoplastischem Polyester, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat-isophthalat, und thermo-plastischem Polyurethan mit Schmelzpunkten von 200 bis 230°C eingesetzt (vergl. z.B. EP-A-674,029 ).To mention are monofilaments of PET blends, where 10-40% thermoplastic polyurethane (TPU) has been added (see, eg EP-A-387.395 ). Also, blends of thermoplastic polyester, such as polyethylene terephthalate isophthalate, and thermoplastic polyurethane having melting points of 200 to 230 ° C were used (see, eg EP-A-674.029 ).

Weiter sind aus dem Stand der Technik Monofilamente mit Kern-Mantel Struktur bekannt, bei denen der Mantel aus einer Mischung aus thermoplastischem Polyester mit einem Schmelzpunkt von 200 bis 300°C, z.B. PET, und aus thermoplastischem, elastomeren Copolyetherester mit ausgewählten Polyetherdiol-Baugruppen als Weichsegmenten besteht, die ebenfalls verbesserte Abriebbeständigkeit aufweisen (vergl. z.B. EP-A-735,165 ).Further known from the prior art monofilaments with core-shell structure in which the sheath of a mixture of thermoplastic polyester having a melting point of 200 to 300 ° C, for example PET, and consists of thermoplastic, elastomeric Copolyetherester with selected polyetherdiol assemblies as soft segments, which also have improved abrasion resistance (see, eg EP-A-735.165 ).

Weitere Polyesterzusammensetzungen aus kristallinen thermoplastischen Polyesterharzen, Polyesterelastomeren und Sorbitanester sind aus DE 691 23 510 T2 bekannt. Diese zeichnen sich durch gute Formbarkeit, insbesondere durch eine gute Trennfähigkeit, aus.Other polyester compositions of crystalline thermoplastic polyester resins, polyester elastomers and sorbitan esters are made DE 691 23 510 T2 known. These are characterized by good moldability, in particular by a good release ability.

Aus der DE 690 07 517 T2 sind Polyesterzusammensetzungen bekannt, die eine aromatisches Polycarbonat, ein von Alkandiol und Benzoldicarbonsäuren abgeleiteten Polyester und ein Polyesterurethan-Elastomer oder ein Polyether-Imidester-Elastomer enthalten. Diese weisen verbesserte Fließeigenschaften bei Erhalt guter mechanischer Eigenschaften aus.From the DE 690 07 517 T2 For example, polyester compositions containing an aromatic polycarbonate, a polyester derived from alkanediol and benzene dicarboxylic acids, and a polyester urethane elastomer or a polyether imide ester elastomer are known. These have improved flow properties while maintaining good mechanical properties.

Während diese vorbekannten Fäden eine ausreichende Abriebbeständigkeit gewährleisten, lässt in vielen Fällen die elektrische Leitfähigkeit noch zu wünschen übrig. Es ist zwar seit langem bekannt, dass man Fäden zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit Ruß zusetzen kann. Mit den vorbekannten Lösungen lassen sich allerdings typischerweise nur elektrische Leitfähigkeiten bis zu 10-6 Siemens/cm erzielen. Beim Einsatz von vorbekannten Rußen zur Vergrößerung der elektrischen Leitfähigkeit hat sich gezeigt, dass beim Verstrecken der erzeugten Fäden die durch den Ruß gebildeten leitfähigen Pfade unterbrochen werden und dass dadurch eine deutliche Absenkung der elektrischen Leitfähigkeit eintritt.While these prior art threads provide sufficient abrasion resistance, in many cases the electrical conductivity still leaves something to be desired. Although it has long been known that you can add threads to improve the electrical conductivity carbon black. With the previously known solutions, however, typically only electrical conductivities of up to 10 -6 Siemens / cm can be achieved. When using prior art carbon blacks to increase the electrical conductivity has been shown that when stretching the threads produced, the conductive paths formed by the soot are interrupted and thereby a significant reduction in electrical conductivity occurs.

In der WO-A-98/14,647 wurde versucht, diesen Nachteil dadurch zu beheben, indem man ein Kern-Mantel-Filament mit einem Mantelpolymer erzeugt, das einen geringeren Schmelzpunkt als das Kernpolymer aufweist. Nach dem Verstrecken wird der Mantel angeschmolzen, so dass der Faden schrumpft und sich unterbrochene Brücken aus elektrisch leitfähigem Material wieder schließen können. Dadurch wird zwar die elektrische Leitfähigkeit wieder vergrößert; allerdings führt die thermische Behandlung zu einer Abnahme der Orientierung der Molekülketten und damit zu einer Verringerung der Festigkeit des Filaments.In the WO-A-98 / 14,647 It has been attempted to overcome this drawback by producing a core-sheath filament with a sheath polymer having a lower melting point than the core polymer. After this Stretching the coat is melted, so that the thread shrinks and broken bridges of electrically conductive material can close again. Although this increases the electrical conductivity again; However, the thermal treatment leads to a decrease in the orientation of the molecular chains and thus to a reduction in the strength of the filament.

In der EP-A-1,559,815 wird ein fertig ausgebildeter Faden mit einer Mischung aus Nano-Carbonröhrchen und einem Polymer beschichtet. Da der beschichtete Faden nicht weiter verstreckt wird, werden die Kohlenstoffbrücken der amorphen Beschichtung nicht aufgerissen, was sehr gute elektrische Leitfähigkeiten zur Folge hat.In the EP-A-1,559,815 a finished thread is coated with a mixture of nano-carbon tubes and a polymer. Since the coated thread is not stretched further, the carbon bridges of the amorphous coating are not ruptured, resulting in very good electrical conductivities.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Fäden, die eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit aufweisen, sowie gute mechanische Eigenschaften und ausgezeichnete Abriebbeständigkeit besitzen.The object of the present invention is to provide filaments which have excellent electrical conductivity, good mechanical properties and excellent abrasion resistance.

Es wurde jetzt überraschend gefunden, daß Fäden enthaltend eine ausgewählte Stoffkombination dieses Eigenschaftsprofil aufweisen.It has now surprisingly been found that threads containing a selected combination of substances have this property profile.

Die Erfindung betrifft schmelzgesponnene Fäden mit einem Elastizitätsmodul von kleiner als 6 GPa, vorzugsweise von 0,1 bis 5,5 GPa, und einer elastischen Dehnung von größer als 1,5 %, vorzugsweise von größer als 1,5 bis 4 %, enthaltend

  1. a) ein thermoplastisches Polymer, vorzugsweise ein Polyamid, Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat und/oder einen Polyetherester,
  2. b) ein thermoplastisches elastomeres Block-Copolymer, und
  3. c) Ruß- und/oder Graphitteilchen in der Form von entlang der Längsachse des Fadens ausgerichteten Aggregaten, welche entlang der Längsachse des Fadens elektrisch leitfähige Pfade bilden, wobei falls Komponente a) ein Polyetherester ist, Komponenten a) und b) identisch sein können.
The invention relates to melt-spun filaments having a modulus of elasticity of less than 6 GPa, preferably from 0.1 to 5.5 GPa, and an elastic elongation of greater than 1.5%, preferably greater than 1.5 to 4%
  1. a) a thermoplastic polymer, preferably a polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate and / or a polyether ester,
  2. b) a thermoplastic elastomeric block copolymer, and
  3. c) carbon black and / or graphite particles in the form of aggregates aligned along the longitudinal axis of the filament which exhibit electrically conductive paths along the longitudinal axis of the filament where component a) is a polyether ester, components a) and b) may be identical.

Unter Fäden werden im Rahmen dieser Beschreibung ganz allgemein Fasern endlicher Länge (Stapelfasern), Fasern unendlicher Länge (Filamente) sowie daraus zusammengesetzte Multifilamente oder aus Stapelfasern sekundär gesponnene Garne verstanden. Bevorzugt werden die schmelzgesponnenen Fäden in Form von Monofilamenten eingesetzt.In the context of this description, threads are generally understood to mean fibers of finite length (staple fibers), fibers of infinite length (filaments) and multifilaments composed thereof or secondary-spun yarns of staple fibers. The melt-spun threads are preferably used in the form of monofilaments.

Unter Elastizitätsmodul wird im Rahmen dieser Beschreibung der Sekantenmodul der Kraft-Dehnungs-Kennlinie zwischen 0 und 1 % Dehnung verstanden.For the purposes of this description, modulus of elasticity is understood to mean the secant modulus of the force-strain characteristic between 0 and 1% elongation.

Unter elastischer Dehnung wird im Rahmen dieser Beschreibung der lineare Verlauf der Kraft-Dehnungs-Kennlinie von deren Ursprung bis zur Abweichung von der Linearität verstanden. Einer elastischen Dehnung von 1,5 % entspricht also ein linearer Verlauf der Kraft-Dehnungs-Kennlinie von 0 % bis 1,5 % Dehnung; einer elastischen Dehnung von 4 % folglich ein linearer Verlauf der Kraft-Dehnungs-Kennlinie von 0 % bis 4 %.In the context of this description, elastic elongation is understood as meaning the linear progression of the force-strain characteristic from its origin to the deviation from the linearity. An elastic elongation of 1.5% thus corresponds to a linear course of the force-strain curve from 0% to 1.5% elongation; an elastic elongation of 4% consequently a linear curve of the force-elongation characteristic of 0% to 4%.

Als Polymere der Komponente a) werden erfindungsgemäß fadenbildende thermoplastische Polymere eingesetzt, die nach dem Verspinnen, Verstrecken und gegebenenfalls Relaxieren Fäden mit den oben beschriebenen Elastizitätsmoduli und elastischen Dehnungen ergeben.As polymers of component a), thread-forming thermoplastic polymers are used according to the invention which, after spinning, stretching and, if appropriate, relaxing, give threads having the above-described moduli of elasticity and elastic elongations.

Die thermoplastischen Polymere der Komponente a) können beliebiger Natur sein, solange diese schmelzspinnbar sind und die Herstellung von Fäden mit den oben definierten elastischen Dehnungen und Elastizitätsmoduli erlauben.The thermoplastic polymers of component a) may be of any nature, as long as they are melt-spinnable and allow the production of filaments with the above defined elastic strains and elastic moduli.

Beispiele für geeignete thermoplastische Polymere sind Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen oder Copolymere enthaltend Ethylen- und/oder Propyleneinheiten in Verbindung mit anderen damit copolymerisierten alpha-Olefin-Einheiten, wie alpha-Butylen, alpha-Pentylen, alpha-Hexylen oder alpha-Octylen; Polyester, wie Polycarbonat oder aliphatisch / aromatische Polyester; Polyamide, wie aliphatische oder alphatisch / aromatische Polyamide; oder Polyetherester, also Polymere, die mindestens Ether- und Estergruppen und in der Regel aromatische zweiwertige Reste, wie Phenylen, in der wiederkehrenden Kette aufweisen, beispielsweise TPE-E; oder Polyacrylnitril oder Polyacrylnitril-Copolymere mit anderen ethylenisch-ungesättigten Comonomeren, wie Acryl- oder Methacrylsäure.Examples of suitable thermoplastic polymers are polyolefins, such as polyethylene, polypropylene or copolymers containing ethylene and / or propylene units in conjunction with other alpha-olefin units copolymerized therewith, such as alpha-butylene, alpha-pentylene, alpha-hexylene or alpha-octylene; Polyesters such as polycarbonate or aliphatic / aromatic polyesters; Polyamides, such as aliphatic or aliphatic / aromatic polyamides; or polyether esters, ie polymers which have at least ether and ester groups and, as a rule, aromatic divalent radicals, such as phenylene, in the recurring chain, for example TPE-E; or polyacrylonitrile or polyacrylonitrile copolymers with other ethylenically unsaturated comonomers such as acrylic or methacrylic acid.

Vorzugsweise werden als Komponente a) Polyamide, Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat oder Polyetherester eingesetzt.Polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate or polyether esters are preferably used as component a).

Beispiele für Polyamide sind aliphatische oder aliphatisch / aromatische Polyamide, wie z.B. Polycaprolactam, Poly-(hexamethylen-1,6-diaminadipinsäurediamid), Poly-(hexamethylen-1,6-diamin-sebacinsäure-diamid), Poly-(hexamethylen-1,6-diamin-terephthalsäure-diamid) oder Poly-(hexamethylen-1,6-diamin-isopthalsäurediamid).Examples of polyamides are aliphatic or aliphatic / aromatic polyamides, e.g. Polycaprolactam, poly (hexamethylene-1,6-diaminadipamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-sebacic acid diamide), poly (hexamethylene-1,6-diamine-terephthalic acid diamide) or poly (hexamethylene) 1,6-diamine isopthalsäurediamid).

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyamide weisen üblicherweise Viskositätszahlen nach DIN 53727 von 120 bis 350, vorzugsweise 150 bis 320 cm3/g auf (gemessen bei 25°C in Schwefelsäure).The polyamides used according to the invention usually have viscosity numbers according to DIN 53727 of 120 to 350, preferably 150 to 320 cm 3 / g (measured at 25 ° C in sulfuric acid).

Die in den erfindungsgemäßen Fäden als Komponente a) bevorzugt zum Einsatz kommenden thermoplastischen Polyester sind ebenfalls an sich bekannt. Es sind jedoch Polyester auszuwählen, welche die Herstellung von Fäden mit den oben angegebenen Elastizitätsmoduli und Werten für die elastische Dehnung erlauben.The thermoplastic polyesters which are preferably used as component a) in the threads according to the invention are likewise known per se. However, polyesters are to be selected which allow the production of yarns having the elastic moduli and elastic elongation values given above.

Dabei kann es sich um Polycarbonat handeln oder insbesondere um aliphatisch / aromatische Polyester der Typen Polybutylenterephthalat und/oder Polypropylenterephalat, die gegebenenfalls mit Mengen bis zu 40 Gew. %, vorzugsweise bis zu 15 Gew %, bezogen auf die Gesamtmenge der Komponente a), mit anderen Polyestern, wie mit Polyethylenterephthalat, vermischt sein können.These may be polycarbonate or, in particular, aliphatic / aromatic polyesters of the types polybutylene terephthalate and / or polypropylene terephthalate, optionally containing amounts of up to 40% by weight, preferably up to 15% by weight, based on the total amount of component a), of other polyesters, such as polyethylene terephthalate, may be mixed.

Eine weitere bevorzugte als Komponente a) eingesetzte Gruppe von Polymeren sind thermoplastische und elastomere Polyetherester. Diese Polyetherester sind an sich bekannt. Werden diese Polyetherester eingesetzt, so können diese mit Polymeren der Komponente b) identisch sein, d.h. es können Fälle auftreten, in denen Fäden nur die Komponente a) und keine zusätzliche Komponente b) enthalten.Another preferred group of polymers used as component a) are thermoplastic and elastomeric polyether esters. These polyether esters are known per se. If these polyether esters are used, they may be identical to polymers of component b), i. there may be cases in which threads contain only component a) and no additional component b).

Beispiele für geeignete thermoplastische und elastomere Polyetherester sind Copolymere, die neben Polyethylenterephthalat-, Polycyclohexandimethylterephthalat-, Polyethylennaphthalat- oder insbesondere Polybutylenterephthalat-Einheiten weitere Einheiten aufweisen, die sich von aromatischen und/oder aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Dicarbonsäuren, insbesondere von Adipinsäure, Secacinsäure, Terephthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure oder Isophthalsäure, und von Polyalkylenglykolen, insbesondere Polyethylenglykolen, ableiten.Examples of suitable thermoplastic and elastomeric polyether esters are copolymers which comprise, in addition to polyethylene terephthalate, polycyclohexanedimethyl terephthalate, polyethylene naphthalate or especially polybutylene terephthalate units, further units derived from aromatic and / or aliphatic and / or cycloaliphatic dicarboxylic acids, in particular adipic acid, secacic acid, terephthalic acid , Cyclohexanedicarboxylic acid or isophthalic acid, and derived from polyalkylene glycols, in particular polyethylene glycols.

Bausteine von thermoplastischen und elastomeren Polyetherestern sind vorzugsweise Diole, Polyetherdiole und Dicarbonsäuren, bzw. entsprechend aufgebaute polyesterbildende Derivate. Hauptsäurebestandteil der Copolyester sind Terephthalsäure oder Cyclohexandicarbonsäure, aber auch andere aromatische und/oder aliphatische bzw. cycloaliphatische Dicarbonsäuren können geeignet sein, vorzugsweise para- oder trans-ständige aromatische Verbindungen, wie z.B. 2,6-Naphthalin-dicarbonsäure oder 4,4'-Biphenyldicarbonsäure, sowie Isophthalsäure. Aliphatische Dicarbonsäuren, wie z.B. Adipinsäure oder Sebacinsäure, werden vorzugsweise in Kombination mit aromatischen Dicarbonsäuren eingesetzt.Building blocks of thermoplastic and elastomeric polyether esters are preferably diols, polyether diols and dicarboxylic acids, or correspondingly constructed polyester-forming derivatives. Main acid constituent of the copolyesters are terephthalic acid or cyclohexanedicarboxylic acid, but other aromatic and / or aliphatic or cycloaliphatic dicarboxylic acids may be suitable, preferably para or trans permanent aromatic compounds such as 2,6-naphthalene-dicarboxylic acid or 4,4'-biphenyldicarboxylic acid , as well as isophthalic acid. Aliphatic dicarboxylic acids, such as adipic acid or sebacic acid, are preferably used in combination with aromatic dicarboxylic acids.

Typische geeignete zweiwertige Alkohole sind aliphatische und/oder cycloaliphatische Diole, beispielsweise Ethylenglykol, Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol oder deren Gemische. Bevorzugt sind aliphatische Diole, die zwei bis vier Kohlenstoffatome aufweisen, insbesondere Ethylenglykol und Butandiol. Weiterhin bevorzugt sind cycloaliphatische Diole, wie 1,4-Cyclohexandimethanol. Diese zweiwertigen Alkohole bilden zusammen mit den Dicarbonsäureeinheiten die Hartsegmente des thermoplastischen und elastomeren Polyetheresters. Die Weichsegmente dieses Copolyesters werden von wiederkehrenden Struktureinheiten gebildet, die sich von Polyetherdiolen und Dicarbonsäuren ableiten. Typischerweise handelt es sich bei den Polyetherdiolen um Polyalkylenglykole, wie um Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Polybutylenglykol.Typical suitable dihydric alcohols are aliphatic and / or cycloaliphatic diols, for example ethylene glycol, propanediol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol or mixtures thereof. Preferred are aliphatic diols having from two to four carbon atoms, especially ethylene glycol and butanediol. Further preferred are cycloaliphatic diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol. These dihydric alcohols, together with the dicarboxylic acid units, form the hard segments of the thermoplastic and elastomeric polyetherester. The soft segments of this copolyester are formed by recurring structural units derived from polyether diols and dicarboxylic acids. Typically, the polyether diols are polyalkylene glycols, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polybutylene glycol.

Bevorzugt werden als Komponente a) Copolyetherester eingesetzt, die wiederkehrende Struktureinheiten aufweisen, die sich ableiten von einer aromatischen Dicarbonsäure und einem aliphatischen Diol sowie einem Polyalkylenglykol.Copolyether esters which have recurring structural units which are derived from an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol and a polyalkylene glycol are preferably used as component a).

Bevorzugt eingesetzte thermoplastische und elastomere Polyetherester weisen wiederkehrende Struktureinheiten auf, die sich ableiten von Terephtalsäure, Ethylenglykol und Polyethylenglykol, von Terephthalsäure, Butylenglykol und Polyethylenglykol, von Terephthalsäure, Butylenglykol und Polybutylenglykol, von Naphthalindicarbonsäure, Ethylenglykol und Polyethylenglykol, von Naphthalindicarbonsäure, Butylenglykol und Polyethylenglykol, von Naphthalindicarbonsäure, Butylenglykol und Polybutylenglykol, von Terephtalsäure, Isophthalsäure, Ethylenglykol und Polyethylenglykol, von Terephthalsäure, Isophthalsäure, Butylenglykol und Polyethylenglykol, und von Terephthalsäure, Isophtalsäure, Butylenglykol und Polybutylenglykol.Preferred thermoplastic and elastomeric polyether esters have recurring structural units derived from terephthalic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, butylene glycol and polybutylene glycol, naphthalenedicarboxylic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, naphthalenedicarboxylic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, from Naphthalenedicarboxylic acid, butylene glycol and polybutylene glycol, terephthalic acid, isophthalic acid, ethylene glycol and polyethylene glycol, terephthalic acid, isophthalic acid, butylene glycol and polyethylene glycol, and terephthalic acid, isophthalic acid, butylene glycol and polybutylene glycol.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Polyester der Komponente a) weisen üblicherweise Lösungsviskositäten (IV-Werte) von mindestens 0,60 dl/g, vorzugsweise von 0,60 bis 1,05 dl/g, besonders bevorzugt von 0,62 - 0,93 dl/g, auf (gemessen bei 25°C in Dichloressigsäure (DCE)).The polyesters of component a) used according to the invention usually have solution viscosities (IV values) of at least 0.60 dl / g, preferably from 0.60 to 1.05 dl / g, more preferably from 0.62 to 0.93 dl / g (measured at 25 ° C in dichloroacetic acid (DCE)).

Bevorzugt werden Fäden aus Polyestern oder Polyetherestern mit einem Gehalt an freien Carboxylgruppen von kleiner gleich 3 mval/kg.Threads of polyesters or polyether esters with a content of free carboxyl groups of less than or equal to 3 meq / kg are preferred.

Diese enthalten vorzugsweise ein Mittel zum Verschluß von freien Carboxylgruppen, beispielsweise ein Carbodiimid und/oder eine Epoxidverbindung.These preferably contain a means for occluding free carboxyl groups, for example a carbodiimide and / or an epoxide compound.

Derartig ausgerüstete Polyesterfäden sind gegenüber hydrolytischem Abbau stabilisiert und eignen sich besonders zum Einsatz in feucht-heißen Umgebungen, insbesondere in Papiermaschinen oder als Filter.Such treated polyester yarns are stabilized against hydrolytic degradation and are particularly suitable for use in humid-hot environments, especially in paper machines or as a filter.

Bei den thermoplastischen und elastomeren Block-Copolymeren der Komponente b) kann es sich um unterschiedlichste Typen handeln. Solche Block-Copolymeren sind dem Fachmann bekannt.The thermoplastic and elastomeric block copolymers of component b) can be of very different types. Such block copolymers are known to the person skilled in the art.

Beispiele für Komponenten b) sind thermoplastische und elastomere Polyurethane (TPE-U), thermoplastische und elastomere Polyester (TPE-E), thermoplastische und elastomere Polyamide (TPE-A), thermoplastische und elastomere Polyolefine (TPE-O) und thermoplastische und elastomere Styrol-Blockcopolymere (TPE-S).Examples of components b) are thermoplastic and elastomeric polyurethanes (TPE-U), thermoplastic and elastomeric polyesters (TPE-E), thermoplastic and elastomeric polyamides (TPE-A), thermoplastic and elastomeric polyolefins (TPE-O) and thermoplastic and elastomeric styrene Block copolymers (TPE-S).

Die thermoplastischen und elastomeren Block-Copolymeren b) können aus unterschiedlichsten Monomerkombinationen aufgebaut sein. In der Regel handelt es sich um Blöcke aus sogenannten Hart- und Weichsegmenten. Die Weichsegmente leiten sich bei den TPE-U, den TPE-E und den TPE-A typischerweise von Polyalkylenglykolethern ab. Die Hartsegmente leiten sich bei den TPE-U, den TPE-E und den TPE-A typischerweise von kurzkettigen Diolen oder Diaminen ab. Neben den Diolen bzw. Diaminen werden die Hart-und Weichsegmente von aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren oder Diisocyanaten aufgebaut.The thermoplastic and elastomeric block copolymers b) can be composed of a wide variety of monomer combinations. As a rule, these are blocks of so-called hard and soft segments. The soft segments are typically derived from polyalkylene glycol ethers in TPE-U, TPE-E and TPE-A. The hard segments are typically derived from short chain diols or diamines in TPE-U, TPE-E and TPE-A. In addition to the diols or diamines, the hard and Soft segments of aliphatic, cycloaliphatic and / or aromatic dicarboxylic acids or diisocyanates constructed.

Beispiele für thermoplastische Polyolefine sind Block-Copolymere, die Blöcke aus Ethylen-Propylen-Butadien und aus Polypropylen (EPDM/PP) oder aus Nitril-Butadien und aus Polypropylen (NBR/PP) aufweisen.Examples of thermoplastic polyolefins are block copolymers comprising blocks of ethylene-propylene-butadiene and of polypropylene (EPDM / PP) or of nitrile-butadiene and of polypropylene (NBR / PP).

Besonders bevorzugte Komponenten b) sind thermoplastische und elastomere Styrol-Blockcopolymere. Beispiele dafür sind Block-Copolymere, die Blöcke aus Styrol-Ethylen und aus Propylen-Styrol (SEPS) oder aus aus Styrol-Ethylen und aus Butadien-Styrol (SEBS) oder aus Styrol und aus Butadien (SBS) aufweisen.Particularly preferred components b) are thermoplastic and elastomeric styrene block copolymers. Examples of these are block copolymers which have blocks of styrene-ethylene and of propylene-styrene (SEPS) or of styrene-ethylene and of butadiene-styrene (SEBS) or of styrene and of butadiene (SBS).

Unter thermoplastischen und elastomeren Block-Copolymeren sind im Rahmen dieser Beschreibung Block-Copolymere zu verstehen, der sich bei Raumtemperatur vergleichbar den klassischen Elastomeren verhalten, sich jedoch unter Wärmezufuhr plastisch verformen lassen und somit ein thermoplastisches Verhalten zeigen. Diese thermoplastischen und elastomeren Block-Copolymeren haben in Teilbereichen physikalische Vernetzungspunkte (z.B. Nebenvalenzkräfte oder Kristallite), die sich bei Wärme auflösen, ohne dass sich die Polymermoleküle zersetzen.In the context of this description, thermoplastic block copolymer and elastomeric block copolymer are block copolymers which behave at room temperature comparable to the conventional elastomers, but can be plastically deformed under heat supply and thus exhibit a thermoplastic behavior. These thermoplastic and elastomeric block copolymers have in some areas physical crosslinking points (e.g., minor valence forces or crystallites) that dissolve on heat without the polymer molecules decomposing.

Als Komponente c) kommen ausgewählte Ruß- und/oder Graphitteilchen zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Ruße oder Graphite, deren Primärteilchen in der Form von Aggregaten angeordnet sind, die vorzugsweise die Form eines Knäuels aufweisen, insbesondere die Form langgestreckter Fäden besitzen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Ruße bestehen aus nanoskaligen Primärteilchen. Diese sind in der Regel kugelförmig und haben typischerweise Durchmesser im Bereich von 10 bis 300 nm. Infolge der starken Anisotropie der erfindungsgemäß eingesetzten Aggregate aus Rußteilchen oder der Graphitplättchen bilden sich beim Verspinnen des Fadens in Längsrichtung ausgerichtete Aggregate, welche entlang der Längsachse des Fadens elektrisch leitfähige Pfade bilden. Im unverstreckten Faden liegen diese Aggregate teilweise in geknäulter Form vor und werden durch das Verstrecken in Fadenlängsrichtung gedehnt, aber nicht zerrissen. Auf diese Weise werden die elektrisch leitfähigen Pfade im Faden erhalten.As component c) selected carbon black and / or graphite particles are used. These are carbon blacks or graphites whose primary particles are arranged in the form of aggregates, which preferably have the shape of a tang, in particular having the shape of elongated filaments. The carbon blacks used according to the invention consist of nanoscale primary particles. These are generally spherical and typically have diameters in the range of 10 to 300 nm. Owing to the strong anisotropy of the aggregates of carbon black particles or the graphite platelets used in accordance with the invention, formation takes place during the spinning of the thread in the longitudinal direction aligned aggregates which form electrically conductive paths along the longitudinal axis of the thread. In the unstretched thread these aggregates are partially present in a geknäulter form and are stretched by stretching in the thread longitudinal direction, but not torn. In this way, the electrically conductive paths are obtained in the thread.

Besonders bevorzugt eingesetzte Komponenten c) sind Ruße, die in Form von länglichen aus mehreren miteinander in Kontakt stehenden Primärteilchen aufgebauten Aggregaten im Faden vorliegen und dem verstreckten Faden der eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 0,5 * 10-6 Siemens/cm, vorzugsweise mindestens 1,0 * 10-5 Siemens/cm, gemessen in der Längsrichtung des Fadens, verleihen.Particularly preferably used components c) are carbon blacks, which are present in the form of elongate aggregates made up of a plurality of primary particles in contact with one another and the drawn thread has an electrical conductivity of at least 0.5 × 10 -6 Siemens / cm, preferably at least 1 , 0 * 10 -5 Siemens / cm, measured in the longitudinal direction of the thread.

Die Mengen an Komponenten a), b) und c) in den erfindungsgemäßen Fäden können in weiten Bereichen gewählt werden. Typischerweise enthalten die Fäden 20 bis 70 Gew. % an Komponente a), 15 bis 40 Gew. % an Komponente b) und 5 bis 50 Gew. % an Komponente c), jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des Fadens.The amounts of components a), b) and c) in the threads according to the invention can be selected within wide limits. The threads typically contain from 20 to 70% by weight of component a), from 15 to 40% by weight of component b) and from 5 to 50% by weight of component c), in each case based on the total mass of the thread.

Die erfindungsgemäß eingesetzte Kombination der Komponenten a), b) und c) verleiht den Fäden neben einer ausgezeichneten Abriebbeständigkeit gute textiltechnologische Eigenschaften, insbesondere gute dynamische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Formbeständigkeit, sowie eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit.The combination of components a), b) and c) used according to the invention gives the filaments not only excellent abrasion resistance, but also good textile-technological properties, in particular good dynamic properties and excellent dimensional stability, as well as excellent electrical conductivity.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden benötigten Komponenten a), b) und c) sind an sich bekannt, teilweise kommerziell erhältlich oder können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.The components a), b) and c) required for producing the threads according to the invention are known per se, some are commercially available or can be prepared by processes known per se.

Die erfindungsgemäßen Fäden können neben Komponenten a), b) und c) noch weitere Hilfsstoffe d) enthalten.The threads according to the invention may contain, in addition to components a), b) and c), further auxiliaries d).

Beispiele dafür sind neben dem bereits erwähnten Hydrolysestabilisator Verarbeitungshilfsmittel, Antioxidantien, Weichmacher, Gleitmittel, Pigmente, Mattierungsmittel, Viskositätsmodifizierer oder Kristallisationbeschleuniger.Examples of these are, in addition to the hydrolysis stabilizer already mentioned, processing aids, antioxidants, plasticizers, lubricants, pigments, matting agents, viscosity modifiers or crystallization accelerators.

Beispiele für Verarbeitungshilfsmittel sind Siloxane, Wachse oder längerkettige Carbonsäuren oder deren Salze, aliphatische, aromatische Ester oder Ether.Examples of processing aids are siloxanes, waxes or longer-chain carboxylic acids or their salts, aliphatic, aromatic esters or ethers.

Beispiele für Antioxidantien sind Phosphorverbindungen, wie Phosphorsäureester oder sterisch gehinderte Phenole.Examples of antioxidants are phosphorus compounds, such as phosphoric acid esters or sterically hindered phenols.

Beispiele für Pigmente oder Mattierungsmittel sind organische Farbstoffpigmente oder Titandioxid.Examples of pigments or matting agents are organic dye pigments or titanium dioxide.

Beispiele für Viskositätsmodifizierer sind mehrwertige Carbonsäuren und deren Ester oder mehrwertige Alkohole.Examples of viscosity modifiers are polybasic carboxylic acids and their esters or polyhydric alcohols.

Die erfindungsgemäßen Fäden können in beliebiger Form vorliegen, beispielsweise als Multifilamente, als Stapelfasern, als sekundär gesponnene Garne, auch in der Form von Zwirnen, oder insbesondere als Monofilamente.The threads according to the invention can be in any desired form, for example as multifilaments, as staple fibers, as secondary spun yarns, also in the form of twisted yarns, or in particular as monofilaments.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen die erfindungsgemäßen Fäden als Mehrkomponentenfäden vor. Beispiele dafür sind Seitean-Seite-Fäden oder insbesondere Kern-Mantel-Fäden. Bei letzteren besteht der Mantel vorzugsweise aus einer Zusammensetzung enthaltend Komponenten a), b), c) und gegebenenfalls d) und der Kern besteht aus einem fadenbildenden Polymer, das die mechanischen Eigenschaften, hauptsächlich die Festigkeit und Reißdehnung, des Gesamtfadens bestimmt.In a particularly preferred embodiment, the threads according to the invention are present as multicomponent threads. Examples of this are side-on threads or, in particular, core-sheath threads. In the latter, the sheath preferably consists of a composition comprising components a), b), c) and optionally d) and the core consists of a filament-forming polymer which determines the mechanical properties, mainly the strength and elongation at break, of the total filament.

Eine besonders bevorzugte Kombination ist ein Kern-Mantel-Faden, dessen Kern aus Polyamid, ausgewähltem Polyester oder elastomerem Polyetherester, vorzugsweise aus Polybutylenterephthalat, Polypropylenterepthalat, Polyamid 6 oder Gemischen dieser Polymeren besteht und dessen Mantel die Komponenten b), c) und gegebenenfalls d) in Kombination mit einem thermoplastischen Polymer, bevorzugt einem thermoplastischen Polyester oder Polyamid, insbesondere Polyethylenterephthalat-Homopolymere, Polyethylenterephthalat-Copolymer oder Polyamid 6 enthält.A particularly preferred combination is a core-sheath thread whose core is made of polyamide, selected polyester or elastomeric polyetherester, preferably composed of polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyamide 6 or mixtures of these polymers and whose shell comprises components b), c) and optionally d) in combination with a thermoplastic polymer, preferably a thermoplastic polyester or polyamide, in particular polyethylene terephthalate homopolymers, polyethylene terephthalate copolymer or Polyamide 6 contains.

Bei bevorzugten Kern-Mantel-Fäden beträgt das Gewichtsverhältnis von Kern und Mantel 95 : 5 bis 20 : 80, vorzugsweise 75 : 25 bis 45 : 55, insbesondere 70 : 30 bis 50 : 50.In preferred core-sheath filaments, the weight ratio of core to sheath is 95: 5 to 20:80, preferably 75:25 to 45:55, more preferably 70:30 to 50:50.

Der Titer der erfindungsgemäßen Fäden kann in weiten Bereichen schwanken. Beispiele dafür sind 1 bis 45.000 dtex, insbesondere 100 bis 4.000 dtex.The titer of the threads according to the invention can vary within wide limits. Examples are 1 to 45,000 dtex, in particular 100 to 4,000 dtex.

Die Querschnittsform der erfindungsgemäßen Fäden kann beliebig sein, beispielsweise rund, oval oder n-eckig, wobei n größer gleich 3 ist.The cross-sectional shape of the threads according to the invention may be arbitrary, for example round, oval or n-cornered, where n is greater than or equal to 3.

Die erfindungsgemäßen Fäden können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.The threads of the invention can be prepared by methods known per se.

Ein typisches Herstellverfahren umfasst die Maßnahmen:

  • i) Extrudieren eines Gemisches enthaltend Komponenten a), b) und c) durch eine Spinndüse,
  • ii) Abziehen des gebildeten Filaments,
  • iii) Verstrecken, und
  • iv) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments.
A typical manufacturing process comprises the measures:
  • i) extruding a mixture comprising components a), b) and c) through a spinneret,
  • ii) stripping the formed filament,
  • iii) stretching, and
  • iv) optionally relaxing the formed filament.

Die Herstellung von Mehrkomponentenfäden erfolgt analog. Nur werden hier die Spinnmassen, welche die unterschiedlichen Komponenten bilden, in unterschiedlichen Extrudern aufgeschmolzen und durch eine Mehrkomponenten-Spinndüse gepresst.The production of multi-component threads is analogous. Only here are the spinning masses, which form the different components, melted in different extruders and pressed through a multi-component spinneret.

Die Zusammensetzung enthaltend ein thermoplastisches Polymer, Komponenten b), c) und gegebenenfalls d) oder enthaltend Komponenten a), b), c) und gegebenenfalls d) wird vorzugsweise in Form eines Masterbatches eingesetzt.The composition comprising a thermoplastic polymer, components b), c) and optionally d) or containing components a), b), c) and optionally d) is preferably used in the form of a masterbatch.

Die erfindungsgemäßen Fäden werden bei der Herstellung ein- oder mehrfach verstreckt.The threads according to the invention are drawn one or more times during production.

Besonders bevorzugt wird zur Herstellung der Fäden als Komponente a) und/oder als Komponente des Kernfadens ein durch Festphasenkondensation hergestellter Polyester eingesetzt.Particularly preferred for the production of the threads as component a) and / or as a component of the core thread, a polyester produced by solid phase condensation is used.

Nach dem Verpressen der Polymerschmelze durch eine Spinndüse wird der heiße Polymerfaden abgekühlt, z.B. in einem Kühlbad, vorzugsweise in einem Wasserbad, und anschließend aufgewickelt oder abgezogen. Die Abziehgeschwindigkeit ist dabei größer als die Spritzgeschwindigkeit der Polymerschmelze.After pressing the polymer melt through a spinneret, the hot polymer filament is cooled, e.g. in a cooling bath, preferably in a water bath, and then wound up or peeled off. The removal speed is greater than the injection rate of the polymer melt.

Der so hergestellte Faden wird anschließend ein- oder mehrfach nachverstreckt, gegebenenfalls fixiert und aufgespult, wie aus dem Stand der Technik für die genannten schmelzspinnbaren Polymere bekannt ist.The yarn produced in this way is then re-stretched one or more times, optionally fixed and wound up, as is known from the prior art for the abovementioned melt-spinnable polymers.

Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Fäden zur Herstellung von textilen Flächenkonstruktionen, insbesondere von Geweben, Spiralgeweben, Gelegen oder Gestricken, eingesetzt. Diese textilen Flächenkonstruktionen werden vorzugsweise in Sieben eingesetzt.The threads according to the invention are preferably used for the production of textile surface constructions, in particular of woven fabrics, spiral fabrics, laid or knitted fabrics. These textile surface constructions are preferably used in screens.

Textilen Flächenkonstruktionen enthaltend die erfindungsgemäßen Fäden sind ebenfalls Gegenstand dieser Erfindung.Textile surface constructions containing the threads according to the invention are likewise the subject of this invention.

Die erfindungsgemäßen Fäden lassen sich auf allen industriellen Gebieten einsetzen. Bevorzugt kommen sie bei Anwendungen zum Einsatz, in denen mit einem erhöhten Verschleiß sowie mit der Aufladung statischer Elektrizität durch mechanische Belastung zu rechnen ist. Beispiele dafür ist der Einsatz in Siebgeweben und Filtertüchern für Gas- und Flüssigkeitsfilter, in Trockenbändern, beispielsweise zur Herstellung von Lebensmitteln, in Verpackungsbehälter oder in Schläuchen zur Förderung kleiner Teilchen. Diese Verwendungen sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The threads according to the invention can be used in all industrial fields. They are preferably used in applications in which increased wear and static electricity due to mechanical stress are to be expected. Examples thereof are the use in screen fabrics and filter cloths for gas and liquid filters, in dry belts, for example for the production of food, in packaging containers or in hoses for conveying small particles. These uses are also the subject of the present invention.

Eine weitere Verwendung der erfindungsgemäßen Fäden in der Form von Monofilamenten betrifft deren Einsatz als Förderbänder oder als Komponenten von Förderbändern.Another use of the filaments of the invention in the form of monofilaments relates to their use as conveyor belts or as components of conveyor belts.

Eine weitere Verwendung der erfindungsgemäßen Fäden in der Form von Monofilamenten betrifft deren Einsatz als Förderbänder oder als Komponenten von Förderbändern.Another use of the filaments of the invention in the form of monofilaments relates to their use as conveyor belts or as components of conveyor belts.

Die erfindungsgemäßen Fäden können auch in Sieben, die zum Einsatz in Papiermaschinen vorgesehen sind, eingesetzt werden.The threads according to the invention can also be used in screens intended for use in paper machines.

Diese Verwendungen sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.These uses are also the subject of the present invention.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese zu begrenzen.The following examples illustrate the invention without limiting it.

Beispiele: Arbeitsvorschrift zur Herstellung von Kern-Mantel-Monofilamenten der Beispiele 1 bis 3Examples: Procedure for the production of core-shell monofilaments of Examples 1 to 3

Die Komponenten für den Kern wurden im Extruder aufgeschmolzen. Die Komponenten für den Mantel in Form eines Masterbatches (Deltacom PET 1917 EC3, Firma Delta Kunststoffe Produktions- und Handelsgesellschaft mbH, Weeze, Deutschland) aus Polyethylenterephthalat ("PET"), thermoplastischem Elastomer, Leitfähigkeitsruß und Additiven wurden in einem anderen Extruder vermischt und aufgeschmolzen. Die aufgeschmolzenen Spinnmassen aus beiden Extrudern wurden einer Bikomponenten-Spinndüse mit 20 Loch mit einem Lochdurchmesser von 1,0 mm bei einer Fördermenge von 488 g/min und einer Abzugsgeschwindigkeit von 31 m/min zu Monofilamenten mit Kern-Mantel-Struktur versponnen, verstreckt sowie im Heißluftkanal bei 255°C unter Schrumpfzulassung thermofixiert.The components for the core were melted in the extruder. The components for the shell in the form of a masterbatch (Deltacom PET 1917 EC3, Delta Plastics Produktions- und Handelsgesellschaft mbH, Weeze, Germany) made of polyethylene terephthalate ("PET"), thermoplastic Elastomer, conductivity carbon black and additives were mixed and melted in another extruder. The melted spun masses from both extruders were spun, drawn and drawn into a bicomponent spinneret with a hole diameter of 1.0 mm at a flow rate of 488 g / min and a take-off speed of 31 m / min into monofilaments with a core-shell structure heat-set in the hot-air duct at 255 ° C under heat-shrinkage.

Der Masterbatch bestand zu 50 Gew. % aus der oben beschriebenen PET-Type sowie zu 27 Gew. % aus einem thermoplastischen, elastomeren Styrol-Blockcopolymer, zu 20 Gew. % aus einem Leitfähigkeitsruß und zu 3 Gew. % aus Verarbeitungsstabilisator, Gleitmittel, sterisch gehindertem Amin und Silan.The masterbatch consisted of 50% by weight of the PET type described above, and 27% by weight of a thermoplastic elastomeric styrene block copolymer, 20% by weight of a conductivity carbon black and 3% by weight of processing stabilizer, lubricant, steric hindered amine and silane.

Der Durchmesser des erzeugten Monofilamente, die Zusammensetzung des Kerns, die Mantel- und Kernanteile sowie die textiltechnologischen Daten der erhaltenen Monofilamente sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Tabelle Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Kernmaterial Polyamid 6 Polybutylenterephthalat Polyetherester1) Anteil Kern : Mantel (Gew. %) 90 : 10 90 : 10 75 : 25 Durchmesser (µm) 453 401 254 Titer (dtex) 1856 1616 638 Zugfestigkeit (cN/tex) 38,4 10,4 30,2 E-Modul (GPa) 4,0 2,7 1,1 Elastische Dehnung (%) 2 2 19 Reißdehnung (%) 41,7 16,7 69,5 el. Widerstand2) (S/cm) 1,0 * 10-5 1,0 * 10-5 1,0 * 10-5 el. Widerstand3) (S/cm) 4,0 * 10-6 7,0 * 10-6 - el. Widerstand4) (S/cm) - - 3,0 * 10-7 el. Widerstand5) (S/cm) - - 2,0 * 10-9 el. Widerstand6) (S/cm) - - >10 * 10-12 1) Elastomeres Polyetherester-Copolymer Riteflex® RKX192
2) vor der ersten Verdehnung
3) nach 100 Verdehnungen auf jeweils 1,5 %
4) nach 100 Verdehnungen auf jeweils 2 %
5) nach 100 Verdehnungen auf jeweils 3 %
6) nach 100 Verdehnungen auf jeweils 4 % The diameter of the monofilaments produced, the composition of the core, the shell and core portions and the textile technological data of the monofilaments obtained are shown in the following table. <U> Table </ u> example 1 Example 2 Example 3 nuclear material Polyamide 6 polybutylene terephthalate Polyetherester 1) Proportion of core: sheath (wt.%) 90:10 90:10 75: 25 Diameter (μm) 453 401 254 Titre (dtex) 1856 1616 638 Tensile strength (cN / tex) 38.4 10.4 30.2 Modulus of elasticity (GPa) 4.0 2.7 1.1 Elastic elongation (%) 2 2 19 Elongation at break (%) 41.7 16.7 69.5 el. resistance 2) (S / cm) 1.0 * 10 -5 1.0 * 10 -5 1.0 * 10 -5 el. resistance 3) (S / cm) 4.0 * 10 -6 7,0 * 10 -6 - el. resistance 4) (S / cm) - - 3.0 * 10 -7 el. resistance 5) (S / cm) - - 2.0 * 10 -9 el. resistance 6) (S / cm) - - > 10 * 10 -12 1) An elastomeric polyetherester copolymer Riteflex ® RKX192
2) before the first dilution
3) after 100 dilutions to 1.5% each
4) after every 100 dilutions to 2% each
5) after 100 dilutions to 3% each
6) after 100 dilutions to 4% each

Die Fasereigenschaften wurde wie folgt ermittelt:

  • Zugfestigkeit gemäß DIN EN/ISO 2062
  • Reißdehnung gemäß DIN EN/ISO 2062
The fiber properties were determined as follows:
  • Tensile strength according to DIN EN / ISO 2062
  • Elongation at break according to DIN EN / ISO 2062

Die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgte wie folgt:

  • Das Monofilament wurde unter leichter Vorspannung zwischen zwei Klemmen eingespannt und an zwei Positionen versilbert. An den versilberten Stellen wurden elektrische Klemmen angebracht, die mit einem Widerstandsmessgerät (Metra Hit 15 S; Meßbereich bis 30 MΩ) verbunden waren. Als Klemmenabstand wurden zwischen 10 mm und 300 mm gewählt. Standardmäßig ist ein Klemmenabstand von 100 mm verwendet worden. Gemessen wurde der Widerstand pro cm, also Ω/cm. Der Leitwert ist der reziproke Widerstand für 1 Zentimeter Monofillänge.
The determination of the electrical conductivity was as follows:
  • The monofilament was clamped under slight tension between two clamps and silvered at two positions. At the silvered points electrical terminals were attached, which were connected to a resistance meter (Metra Hit 15 S, measuring range up to 30 MΩ). The clamp spacing was chosen between 10 mm and 300 mm. By default, a clamp distance of 100 mm has been used. The resistance was measured per cm, ie Ω / cm. The conductance is the reciprocal resistance for 1 centimeter monofilament length.

Beispiel: R = 620 kΩ/10 cm entspricht R = 62 kΩ/cm entspricht L = 1,6 * 10-5 S/cm.Example: R = 620 kΩ / 10 cm corresponds to R = 62 kΩ / cm corresponds to L = 1.6 * 10 -5 S / cm.

Claims (13)

Schmelzgesponnener Faden mit einem Elastizitätsmodul von kleiner als 6 GPa und einer elastischen Dehnung von größer als 1,5 % enthaltend a) ein thermoplastisches Polymer, b) ein thermoplastisches elastomeres Block-Copolymer, und c) Ruß- und/oder Graphitteilchen in der Form von entlang der Längsachse des Fadens ausgerichteten Aggregaten, welche entlang der Längsachse des Fadens elektrisch leitfähige Pfade bilden, wobei falls Komponente a) ein Polyetherester ist, Komponenten a) und b) identisch sein können. A melt spun yarn having a modulus of elasticity of less than 6 GPa and an elastic elongation greater than 1.5% a) a thermoplastic polymer, b) a thermoplastic elastomeric block copolymer, and c) carbon black and / or graphite particles in the form of aggregates oriented along the longitudinal axis of the filament which form electrically conductive paths along the longitudinal axis of the filament, wherein if component a) is a polyether ester, components a) and b) may be identical. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente a) ein Polyamid, Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat und/oder ein Polyetherester ist.Thread according to claim 1, characterized in that component a) is a polyamide, polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate and / or a polyether ester. Faden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Elastizitätsmodul von 0,1 bis 5,5 GPa und eine elastische Dehnung von größer als 1,5 bis 4 % aufweist.Thread according to claim 1 or 2, characterized in that it has a modulus of elasticity of 0.1 to 5.5 GPa and an elastic elongation of greater than 1.5 to 4%. Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente b) ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomeres, ein thermoplastisches Polyester-Elastomer, thermoplastisches Styrol-Blockcopolymer oder eine Kombination aus zwei oder mehreren dieser Komponenten ist.Thread according to one of claims 1 to 3, characterized in that component b) is a thermoplastic polyurethane elastomer, a thermoplastic polyester elastomer, thermoplastic styrene block copolymer or a combination of two or more of these components. Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente b) ein thermoplastisches, elastomeres Styrol-Blockcopolymer ist, insbesondere ein Styrol-Butadien-Styrol Blockcopolymer oder ein Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol Blockcopolymer ist.Thread according to one of claims 1 to 3, characterized in that component b) is a thermoplastic, elastomeric styrene block copolymer, in particular a styrene-butadiene-styrene block copolymer or a styrene-ethylene-butadiene-styrene block copolymer. Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente c) ein Ruß ist, der in Form von länglichen aus mehreren miteinander in Kontakt stehenden Primärteilchen aufgebauten Aggregaten im Faden vorliegt und der eine elektrische Leitfähigkeit des Fadens von mindestens 0,5 * 10-6 Siemens/cm, vorzugsweise mindestens 1,0 * 10-5 Siemens/cm, gemessen in der Längsrichtung des Fadens, bewirkt.Thread according to one of claims 1 to 5, characterized in that component c) is a carbon black which is present in the form of elongate aggregates made up of a plurality of primary particles in contact with one another and which has an electrical conductivity of the thread of at least 0.5 *. 10 -6 Siemens / cm, preferably at least 1.0 * 10 -5 Siemens / cm, measured in the longitudinal direction of the thread causes. Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden ein Kern-Mantel Faden ist, dessen Kern aus thermoplastischem Polymer gebildet wird und dessen Mantel ein thermoplastisches Polymer, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, und Komponenten b) und c) oder Komponenten a), b) und c) enthält.Thread according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thread is a core-sheath thread whose core is formed from thermoplastic polymer and whose sheath is a thermoplastic polymer, preferably polyethylene terephthalate, and components b) and c) or components a) , b) and c). Faden nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einem Polymer nach Anspruch 2 gebildet wird.A thread according to claim 7, characterized in that the core is formed from a polymer according to claim 2. Faden nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Kern und Mantel 95 : 5 bis 20 : 80 beträgt, vorzugsweise 75 : 25 bis 45 : 55, insbesondere 70 : 30 bis 50 : 50.Thread according to claim 7 or 8, characterized in that the weight ratio of core and sheath is 95: 5 to 20: 80, preferably 75: 25 to 45: 55, in particular 70: 30 to 50: 50. Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden ein Monofilament ist.Thread according to one of claims 1 to 9, characterized in that the thread is a monofilament. Textile Flächenkonstruktion, insbesondere Gewebe, enthaltend Fäden nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Textile surface construction, in particular fabric, comprising threads according to one of claims 1 to 10. Textile Flächenkonstruktion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese neben Fäden nach einem der Ansprüche 1 bis 10 weitere Fäden aus Polyester, insbesondere aus Polyethylenterephthalat enthalten.Textile surface construction according to claim 11, characterized in that in addition to threads according to one of claims 1 to 10 further threads of polyester, in particular of polyethylene terephthalate. Verwendung eines Fadens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in textilen Flächenkonstruktionen für technische Einsatzgebiete, insbesondere in Siebgeweben und Filtertüchern für Gas- und Flüssigkeitsfilter, in Trockenbändern, vorzugsweise zur Herstellung von Lebensmitteln, in Verpackungsbehältern, in Schläuchen zur Förderung kleiner Teilchen oder als Förderbänder oder als Komponenten von Förderbändern.Use of a thread according to one of claims 1 to 10 in textile surface constructions for technical applications, in particular in screen fabrics and filter cloths for gas and liquid filters, in drying belts, preferably for the production of food, in packaging containers, in hoses for conveying small particles or as conveyor belts or as components of conveyor belts.
EP08001371A 2007-02-24 2008-01-25 Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use Withdrawn EP1961845A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710009118 DE102007009118A1 (en) 2007-02-24 2007-02-24 Electrically conductive threads, fabrics produced therefrom and their use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1961845A2 true EP1961845A2 (en) 2008-08-27
EP1961845A3 EP1961845A3 (en) 2009-09-02

Family

ID=39531371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08001371A Withdrawn EP1961845A3 (en) 2007-02-24 2008-01-25 Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1961845A3 (en)
JP (1) JP2008214846A (en)
DE (1) DE102007009118A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296407A (en) * 2010-06-24 2011-12-28 东丽纤维研究所（中国）有限公司 Four-sided elastic nylon fabric and production method thereof
DE102019132028B3 (en) * 2019-11-26 2021-04-15 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Piezoresistive force sensor

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014004592A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 Feegoo Lizenz Gmbh Fiber made of plastic with electrical conductivity
DE102015015240A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-24 Licence Device for cooling
KR102089049B1 (en) * 2018-02-22 2020-03-13 주식회사 보권인더스트리 Manufacturing method of electric conductive drawn fiber

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0387395A2 (en) 1989-03-17 1990-09-19 Jwi Limited Stabilized polyurethane modified polyester forming fabric
DE69007517T2 (en) 1989-03-07 1994-10-13 Gen Electric Polymer blend of aromatic polycarbonate, polyester and thermoplastic elastomer, molded body made of it.
EP0674029A1 (en) 1994-03-25 1995-09-27 Hoechst Aktiengesellschaft Abrasion resistant polyester-polyurethane composition with enhanced safety of processing and monofilaments thereof
EP0735165A2 (en) 1995-03-31 1996-10-02 Hoechst Trevira GmbH & Co. KG High resistance core-sheath monofilaments for technical applications
DE69123510T2 (en) 1990-08-14 1997-04-10 Polyplastics Co Resin composition of a polyester, a polyester elastomer and a sorbitan ester
WO1998014647A1 (en) 1996-09-30 1998-04-09 Hoechst Celanese Corporation Electrically conductive heterofil
EP1559815A2 (en) 2004-01-29 2005-08-03 Teijin Monofilament Germany GmbH Conductive yarn, method of manufacture and use thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1151939B (en) * 1957-12-27 1963-07-25 Hoechst Ag Process for the production of spinnable linear aromatic polyesters containing finely divided pigments
JPS52103525A (en) * 1976-02-24 1977-08-30 Toray Ind Inc Antistatic polyacrylonitrile fiber with no humidity dependency
IN146424B (en) * 1976-04-29 1979-06-02 Dow Badische Co
DE10112394A1 (en) * 2001-03-13 2002-10-02 Ticona Gmbh Conductive plastic molding compound, its use and molded articles made therefrom
KR100615782B1 (en) * 2004-12-31 2006-08-25 주식회사 효성 Dope dyed flame retardant polyester fiber and textile products therefrom

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69007517T2 (en) 1989-03-07 1994-10-13 Gen Electric Polymer blend of aromatic polycarbonate, polyester and thermoplastic elastomer, molded body made of it.
EP0387395A2 (en) 1989-03-17 1990-09-19 Jwi Limited Stabilized polyurethane modified polyester forming fabric
DE69123510T2 (en) 1990-08-14 1997-04-10 Polyplastics Co Resin composition of a polyester, a polyester elastomer and a sorbitan ester
EP0674029A1 (en) 1994-03-25 1995-09-27 Hoechst Aktiengesellschaft Abrasion resistant polyester-polyurethane composition with enhanced safety of processing and monofilaments thereof
EP0735165A2 (en) 1995-03-31 1996-10-02 Hoechst Trevira GmbH & Co. KG High resistance core-sheath monofilaments for technical applications
WO1998014647A1 (en) 1996-09-30 1998-04-09 Hoechst Celanese Corporation Electrically conductive heterofil
EP1559815A2 (en) 2004-01-29 2005-08-03 Teijin Monofilament Germany GmbH Conductive yarn, method of manufacture and use thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102296407A (en) * 2010-06-24 2011-12-28 东丽纤维研究所（中国）有限公司 Four-sided elastic nylon fabric and production method thereof
CN102296407B (en) * 2010-06-24 2014-12-17 东丽纤维研究所（中国）有限公司 Four-sided elastic nylon fabric and production method thereof
DE102019132028B3 (en) * 2019-11-26 2021-04-15 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Piezoresistive force sensor
WO2021104899A1 (en) 2019-11-26 2021-06-03 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Piezoresistive force sensor

Also Published As

Publication number Publication date
EP1961845A3 (en) 2009-09-02
JP2008214846A (en) 2008-09-18
DE102007009118A1 (en) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1961846B1 (en) Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use
EP1413653B1 (en) Conductive, soil-resistant core-sheath fibre with high resistance to chemicals, its production process and use
EP3158115B1 (en) Monofilaments having high abrasion resistance and dimensional stability and low glideability, textile fabrics composed thereof and use thereof
DE60112954T2 (en) EXPRESSIVE POLYMER FIBERS, SPINNING NOZZLES FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND ARTICLES MANUFACTURED THEREFROM
EP1961845A2 (en) Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use
EP1637633A1 (en) Polyester fibres, method for their production and their use.
EP0976854B1 (en) Monofilamentary bicomponent core-sheath fibres
EP1961844A2 (en) Electrically conductive filaments, fabrics made of these filaments and their use
EP1835055A1 (en) Polyester threads, method for their manufacture and application thereof
DE102008028617A1 (en) Monofilaments modified with perfluoropolyethers
KR100583366B1 (en) Manufacturing method of conjugate fiber having high conductivity
EP1743963A1 (en) Polyester fibres, their production process and use
EP0967306B1 (en) Monofilament based on polyethylene-2.6-naphthalate
JPS6350446B2 (en)
DE102023101636B3 (en) Process for producing a hydrophobic fiber, fiber, yarn and textile fabric
JPH0639728B2 (en) Method for manufacturing conductive monofilament
DE19829928C2 (en) Monofilament synthetic fibers and their use
WO2023274884A1 (en) Electrically conductive yarn
DE19948977C2 (en) Polymer compositions and their use
DE2429043C3 (en) Naphthalate polyester fiber structure
EP2063003A1 (en) Hydrolysis resistant, equipped filaments, method for their manufacture and application thereof
DE1956707A1 (en) Fibrous yarn made from linear thermoplastic polymers and process for their manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

AKX Designation fees paid
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100303

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566