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DE1719226C3 - Synthetische Harzmassen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Synthetische Harzmassen und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number
DE1719226C3
DE1719226C3 DE19671719226 DE1719226A DE1719226C3 DE 1719226 C3 DE1719226 C3 DE 1719226C3 DE 19671719226 DE19671719226 DE 19671719226 DE 1719226 A DE1719226 A DE 1719226A DE 1719226 C3 DE1719226 C3 DE 1719226C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyether
block copolymer
polyamide block
polyamide
polyethylene oxide
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.)
Expired
Application number
DE19671719226
Other languages
English (en)
Other versions
DE1719226A1 (de
DE1719226B2 (de
Inventor
Kaoru; Shimokawa Yoichi; Nakagawa Asaharu; Sugii Kenji; Nagoya Okazaki (Japan)
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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 Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Publication of DE1719226A1 publication Critical patent/DE1719226A1/de
Publication of DE1719226B2 publication Critical patent/DE1719226B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1719226C3 publication Critical patent/DE1719226C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

40
45
Die Erfindung bezieht sich auf auf synthetische Harzmassen aus einem Polyäther-Polyamid-Blocktiiischpolymerisat oder dem Gemisch von einem FOIyäther-Polyamid-Blockmisehpolymerisat und anderen schmelzspinnbaren oder sehmelzformbaren synthetischen Harzen sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Massen.
in der US-i'S 3190 763 ist ein Vermischen von hygroskopischen anorganischen Salzen, substituierten Harnstoffen oder Thioharnstoffen als antistatisches Mittel mit Verbindungen von hohem Molekulargewicht beschrieben. Diese antistatischen Verbindungen üben bei Vermischung mit hydrophoben synthetischen Harzen einen gewissen antistatischen Effekt aus, sie liefen- jedoch keinen ausreichenden permanenten antist.i ischen Effekt. Insbesondere ergeben clic substituierten Harnst äffe oder Thioharnstoffe aufgrund ihrer ungenügenden Hitzebeständigkeit bei der Bearbei· bs tungstemperatur von synthetischen Harzen keinen permanenten antistatischen Effekt
['.,,, Verfahren zur Gewinnung einer synthetischen Harzmasse mit einem ausgezeichneten antistatischen Verhalten unter Verwendung von einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat allein oder vorzugsweise in Vermischung mit anderen synthetischen Harzen wurde vorgeschlagen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von synthetischen Harzmassen der vorstehend beschriebenen Art mit einem verbesserten antistatischen Verhalten, und ferner bezweckt die Erfindung eine Verbesserung des vorstehend angegebenen Verfahrens.
Gemäß der Erfindung werden synthetische Harzmassen aus einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat oder dem Gemisch von einem Polyäiher-Polyamid-Blockmischpolymerisat und anderen schmelzspinnbaren oder sehmelzformbaren synthetischen Harzen geschaffen, die durch die gleichzeitige Anwesenheit von wenigstens einer Sulfonsäuregruppe. Phosphorsäuregruppe. Carbonsäuregruppe, deren Salzen oder einem quaternären Ammoniumsalz als ionisch funktioneile Gruppe in einer Menge von 2,0 · 10-" mol/g bis 1,0 10-4mol/g in der Masse gekennzeichnet sind.
Diese Massen werden gemäß der Erfindung nach einem Verfahren hergestellt, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man in die Harzmasse wenigstens einer Art von Sulfonsäuregruppen. Phosphorsäuregruppen, Car bonsäuregruppen, deren Salzen oder quaternären Ammoniumsalzen als ionische funktionell Gruppen in einer Menge \on 2.0 ■ 10bmol/g bis 1 0 · 10 ' mol/g. bezogen auf die Masse, einbringt.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Ma-^en können zu Formgegenständen, beispielsweise Fasern, Fäden, Filmen oder Folien, verarbeitet werden.
Durch die vorliegende Erfindung werden synthetische Harzmassen aus dem Poiyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat oder dem Gemisch von dem angegebenen Mischpolymerisat und anderen schmelzspinnbaren oder sehmelzformbaren synthetischen Harzen mit einem überlegenen antistatischen Effekt geschaffen.
Die vorstehend aufgeführten ionisch funktionelle/i Gruppen können in die synthetischen Harzmassen eingebracht werden, indem man einen organischen oder anorganischen Elektrolyten, der diese Gruppen enthält, der Harzmasse zusetzt. Gegebenenfalls kann das Polyäther Polyamid-Blockmischpolymerisat selbst in seinem Molekül eine ionische Gruppe. /.. B. eine Sulfonsäuregruppe, Phosphonäuregruppe oder ein Metallsalz hiervon enthalten. Ferner kann das Einbringen der ionisch funktionellen Gruppen in die Harzmasse gemäß der Erfindung dadurch erfolgen, daß die ionisch funktionell Gruppe in das Pol>merisatmolekül des mit dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat zu vermischenden anderen schmelzspinnbaren oder sehmelzformbaren synthetischen Harzes, wie z. B. Polyamid, Polyester oder Polyester-PoK amid-Blockmischpols merisat. eingeführt wird.
Beispiele für geeignete Verbindungen, die zur Einführung der vorstehend genannten ionisch funktionellen Gruppen geeigne; sind, sind 7. B. Mono- und Dicarbonsäuren und Sulfonsäuren von höheren aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen, Schwefelsäureund Phosphorsäureester von höheren Alkoholen. !'!-Aminosäuren und deren Oligumcrc und deren Derivate sowie deren Alkal - und I rdalkalisalze. insbesondere Kalium- und Natriumsalze.
Spezifische Beispiele hierfür sind Kalium-, Calcium- und Natriumstearat, Jas Natriumsalz eines Polycapramidoligomeren, Natrium-p-stearylbenzoesäiiresulfonat oder Natriumdistearylphosphat. Ferner können Ammo-
niumsalze der nachstehend angegebenen allgemeinen Formel
R2-N-R4
R3
"1 + X
30
verwendet werden, worin wenigstens einer aer Substituenten Ri, R2, R3 und R4 kein Wasserstoffatom ist. sondern ein Polyäthylenoxyd oder ein Derivat hiervon darstellt und X die ionisch funktioneile Gruppe, die in die synthetischen Harzmassen eingebrachc werden soll, bedeutet
Die vorstehend genannten organischen Verbindungen werden gewöhnlich in einer Menge von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 0,3 bis 2,0 Gew.-% zugegeben. Selbst, wenn eine 2,0 Gew.-% übersteigende Menge zugegeben wird, wird der antistatische Effekt nicht wesentlich erhöht. Wenn außerdem die Zusatzmenge 5,0 Gew.-% übersteigt, wird ein nachteiliger Effekt beim Spinnen hervorgerufen.
Die Zugabe der vorstehend angegebenen Verbindung zu der synthetischen Harzmasse erfolgt zweckmäßig durch Mischen mit den Polymerisatschnitzeln zum Zeitpunkt des Spinnens. Jedoch kann die Verbindung auch während der Polymerisation des Polyäther-PoIyamid-Blockmischpolymerisats zugegeben werden.
Die so erhaltene Masse kann unter gewöhnlichen Spinnbedingungen schmelzgesponnen und unter gewöhnlichen Bedingungen bestreckt werden, und die genannte Mischung kann als eine Komponente für die Herstellung von zusammengesetzten Fäden (Kompositionsfäden) verwendet werden.
Wenn die ionische funktionell Gruppe in das Molekül des Polyäther-Polyamid-Blockrnischpolymerisats scibM eingeführt werden soll, kann dies in folgender Weise geschehen.
Bei einem Verfahren zur Herstellungeines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats aus Polyäther, der an seinem Ende wenigstens eine Aminogruppe oder Carboxylgruppe und vorzugsweise an seinen beiden Enden Aminogruppen oder Carboxylgruppen aufweist, wobei ein gewöhnlich zur Bildung von Polyamid verwendetes Monomeres verwendet wird, wird z. B. die folgende Verbindung mit einer Sulfonsäuregruppe oder ein Metallsalz davon als Mischpolymerisationskomponente zur Einführung der Sulfonsäuregruppe oder deren Metallsalz in das Molekül des Polyäther-Polyamid-Bloc <mischpolymerisats verwendet.
RNH2 oder deren Derivate (worin R eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet) darstellt, in dem Fall, wenn eine Gruppe des Polyäthers eine Carboxylgruppe ist
Gewöhnlich wird eine gleiche molare Menge der Carboxylgruppe oder Aminogruppe der durch die vorstehende Formel dargestellten Verbindung (a) wie die molare Menge der Aminogruppe oder Carboxylgruppe des Polyäthers bei Anwendung in einem Zustand, bei welchem die beiden ein Satz bilden, eingesetzt Jedoch kann durch die Verwendung der vorstehend angegebenen Verbindung in einer größeren oder kleineren Menge das zahlenmäßige mittlere Molekulargewicht des erzeugten Polymerisats geregelt werden. Außerdem kann diese Verbindung auch zusammen mit eir.er anderen Dicarbonsäure oder einem Diamin zur Anwendung gelangen.
Als Mischpolymerisationskomponente mit einer ionischen Gruppe können außer der vorstehend genannten Verbindung (a) beispielsweise die folgenden Verbindungen verwendet werden:
Verbindung (b)
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Verbindung (a)
-O-R"—SO3M
Xn
SO, M
worn M Wasserstoff oder ein Metallatom, η 1 oder 2 und X eine der Gruppen COOH, RCOOH, COOR' oder RCGOR' bedeutet (worin R eine Alkylengruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und R' eine Alkylgruppe darstellen) in dem Fall, wenn eine Cruppe des Polyethers eine Aminogruppe ist. oder X die Gruppe worin M, η und X die vorstehend bei Verbindung (a) angegebene Bedeutung besitzen und R" eine Alkylengruppe ist, die in ihrer Kette eine Alkylenoxydgruppe enthalten kann.
Verbindung (c)
HOOC—R—OSO3M
worin R eine Alkylen- oder Aralkylengruppe bedeutet und M die gleiche Bedeutung, wie vorstehend bei Verbindung (a) angegeben, besitzt.
Verbindung (d)
OM
HOOC-R1-P-R2-COOH
OM
HOOC-R, —P—OM
Il ο
OM
HOOC-R1O-P-O-R2-COOH
O
OM
HOOC-R1-O-P-OM
worin Ri und R^ eine Alkylen- oder Aralkylengruppe
'i
darstellen, und M die bei Verbindung (a) angegebene Bedeutung besitzen.
risiertes Polyamid als Polyamidkomponente in dem erhaltenen Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymensat
Verbindung (e)
fV-x
SO3M
MO3S
SO3M
R-X
SO3M
worin R, X und M die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen.
Wenn ferner die ionisch funktionell Gruppe in ein Polymerisatmolekül von einem anderen synthetischen Harz, das mit dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat gemischt werden soll, beispielsweise Polyamid. Polyester oder Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat einverleibt werden soll, kann dies in ähnlicher Weise, wie vorstehend mit Bezug auf das Polyester-Polyamid-Blockmischpolymeris.at beschrieben, durchgeführt werden, z. B. durch Mischpolymerisation der Verbindungen (a), (b), (c) und (e) mit einer anderen üblichen Monomerenkomponente.
Das hierangeführte Polyäther-Polyamid-Blockmisehpolymerisat ist ein Blockmischpolymerisat, in welchem ein Polyamid, beispielsweise Polycapramid oder Polyhexamethylenadipamid, und ein Polyäther, beispielsweise Polyäthylenoxyd, im Zustand einer geraden Kette gebunden sind. Die Herstellung dieser Blockmischpolymerisate kann nach folgenden Arbeitsweisen z. B. erfolgen; wobei jedoch die Erfindung durch diese Syntheseverfahren nicht beschränkt ist.
(a) Ein Lactam wird in Gegenwart eines organischen oder anorganischen Säureialzes von Polyäther. der wenigstens eine Aminogruppe an seinem Ende aufweist, zur Synthese eines Blockmischpolymerisate polymerisiert, in welchem das Polyamid an das Ende des Polyäthers gebunden ist.
(b) Ein Polyamid, das an seinen beiden Enden Carboxyl (oder Amino-)-gruppen aufweist, oder ein Oligomeres davon und Polyäther, der an seinen beiden Enden Amino- (oder Carboxylgruppen aufweist, oder ein Oligomeres davon werden zur Herstellung eines Blockmischpo'ymerisats in geschmolzenem Zustand kondensiert.
(c) Das Monomere zur Bildung des Polyamids wird in Gegenwart eines Polyäthers, der an seinem Ende wenigstens eine Carboxylgruppe oder ein organisches Ammoniumsalz davon aufweist, polykondensiert.
Monomcrc für die Bildung von Polyamid, wie vorstehend beschrieben, sind z. B. cyclische Lactame, wie f-Caprolactam, 7)-Capryllactam, und ω-Lauryllactarn, «-Aminocarbonsäuren, wie f-Aminocapronsäure und 11-Aminoundecansäurc, und Salze von aliphatischen oder aromatischen Diaminen mit Dicarbonsäuren, ι. B. Hexamethylendiammoniumadipat, Hexamethylendiammoniumsebacat und m-Xylylendiammoniumadipat, wobei diese Verbindungen einzeln oder in Form einer Mischung zur Anwendung gelangen. Wie ersichtlich, wird bei Verwendung einer Mischung ein mischpolvnie-Der Koivau.c-, wie vorstehend angegeben, besteht aus einem Polyalkylenoxyd, z.B. Polyäthylenoxyd. Polypropylenoxyd, Polybutylenoxyd oder Polytetrame; Snoxvd oder den Mischpolymerisaten davon und kann eine geringe Menge einer anderen m.schpolymerisierSaren Komponente enthalten. Vor»den vorstehend !„gegebenen Verbindungen ist Polyathylenoxyd fur die Zwecke gemäß der Erfindung am besten geeignet.
In diesem Blockmischpolymerisaten kann ein Katalysator d-r für die Mischpolymerisation verwendet wurde nicht umgesetzter Polyäther und nicht umgesetz-„ tes Polyamid und ein Zusatz, beispielsweise ein Stabilisierungsmittel gegenüber Sonnenlicht und ein Hitzestabilisierungsmittel, vorhanden sein. Als schmelzspinnbare oder schmelzformbare synthetische Harze können bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ze Polyamide. Polyester. Polyester-Polyam.d-Blockm.schpolymerisate. Polyolefine und Polyv.nylverb.ndungen zur Anwendung gelangen.
Das Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymensat
wird schmelzgesponnen oder -geformt, wobei es
2s entweder einzeln oder in Vermischung mit diesen
' synthetischen Harzen zur Anwendung gelangt. Es ist
auch möglich. Polyäther-Polyamid-Blockmischpolyme-
risate von verschiedenen Arten zu mischen.
Ferner können auch mehr als zwei Arten von derartigen Mischpolymerisaten vereinigt werden und die Mischung zur Anwendung gelangen.
Das gemäß der Erfindung verwendete Polyamid ist ein gewöhnliches Polyamid, das aus verschiedenen Lactamen, co-Aminocarbonsäuren, verschiedenen Diaminen und Dicarbonsäuren, wie vorstehend angegeben und/oder einem Mischpolymerisierten Polyamid erhalten wird, und z. B. sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon 12 und Nylon bb/6 (»66/6« steht für Mischpolymerisation) eingeschlossen. In einem derartigen Polyamid kann ein üblicher, für die Polymerisation verwendeter Polymerisationskatalysator, oder ein Zusatz, beispielsweise ein Hitzestabilisierungsmittel, oder ein Stabilisierungsmittel gegenüber Sonnenlicht, verbleiben.
Der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Polyester ist ein gewöhnlicher Polyester und/oder ein mischpolymerisierter Polyester, die aus einer Dicarbonsäure oder deren Derivat und einer Dioxyverbindung oder Alkylenoxyd und aus einer Oxycarbonsäure erhalten wrden, und beispielsweise sind Polyäthylenterephthalat und Polyäthylenisophthalat geeignet. In einem derartigen Polyester kann ein gewöhnlicher für die Polymerisation verwendeter Katalysator oder ein Zusatz, beispielsweise ein Stabilisierungsmittel gegenüber Sonnenlicht und ein Hitzestabilisierungsmittel, verbleiben.
Das hier beschriebene Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat ist ein Blockmischpolymerisat mit einer Struktur, in welcher die Polyesterkomponente und die Polyamidkomponente im Zustand einer geraden Kette verbunden sind. Diese Blockmischpolymerisate können beispielsweise nach den folgenden Arbeitsweisen hergestellt werden:
(a) Ein Verfahren zur Polykondensation in fester Phase eines Polyamids, das an seinen beiden Enden Amino (oder Carboxylgruppen aufweist (einschließlich eines Oligomeren) und eines Polyesters, der an seinen beiden Enden Carboxyl- (oder Aminogruppen aufweist (einschließlich eines Oligomeren), um diese in ein
7 19226
Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat überzuführen.
(b) Ein Verfahren zur Polykondensation in Lösung eines Polyamids, das an seinen beiden Enden Amino (oder Carboxylgruppen aufweist (einschließlich eines Oligomeren) und eines Polyesters, der an seinen beiden Enden Carboxyl- (oder Amino-)gruppen aufweist (einschließlich eines Oligomeren), um diese in ein Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat überzuführen.
(c) Ein Verfahren zur Polykondensation einer Mischung von Polyamid, dessen Hauptanteil der beiden Enden Aminogruppen tragen, und aus Polyester, dessen beide Enden überwiegend aus Hydroxylgruppen bestehen, durch Erhitzen in fester Phase unter verringertem is Druck und durch Abdestillation des Diols.
Bei einem derartigen Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat kann ein für die Mischpolymerisation verwendeter Mischpolymerisationskatalysator, nicht umgesetzter Polyester und nicht umgesetztes Polyamid und ein Zusatz, z. B. ein Stabilisierungsmittel gegenüber Sonnenlicht und ein Hitzestabilisierungsmittel, eingeschlossen sein.
Beispiele für Polyolefine sind Polyäthylen und Polypropylen, in welchen der Polymerisationskatalysator und ein Zusatz, beispielsweise ein Stabilisierungsmittel gegenüber Sonnenlicht oder ein Hitzestabilisierungsmittel, enthalten sein können.
Es bestehen keine besonderen Beschränkungen bei dem Verfahren gemäß der Erfindung bezüglich der Arbeitsweise für die Synthese eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats, das eine ionische Gruppe einschließt, der Arbeitsweise für die Herstellung eines Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisats oder der Arten von Polymerisaten, wie Polyamid, Polyester und Polyolefin.
Mit Bezug auf die Menge eines bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in einem Poiyäther-Polyamid-Mischpolymerisat verwendeten Polyäthersegments besteht keine besondere Begrenzung. Gewöhnlich ist jedoch der Zahlendurchschnitt von sich wiederholenden Alkylenoxydeinheiten in jedem Polyäthersegment des Polyäther-Polyamid-Blockmischpolvmerisats im Bereich von 20 bis 180, vorzugsweise 45 bis 130.
Zur Erhöhung des antistatischen Effekts ist es wirksam, eine geringe Menge eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats. dessen Gehalt an PoIyätherkomponente verhältnismäßig groß ist, mit den synthetischen Harzen zu mischen. Zweckmäßig wird ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat verwendet, dessen Gehalt an Polyätherkomponente innerhalb des Bereiches von 15 bis 85Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%, liegt. Das Mischverhältnis eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats ändert sich in Abhängigkeit von der Art des Polyäther-Polyamid-Block- S5 mischpolymerisats und dem Anwendungszweck des erhaltenen Produkts. Gewöhnlich wird jedoch ein derartiges Verhältnis verwendet, um den Gehalt an Polyätherkomponente in der Mischung auf einen Wert von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%. und insbesondere 03 bis 5 Gew.-%, zu bringen.
Das Mischen eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats mit synthetischen Harzen, beispielsweise Polyamid, Polyester, Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat und Polyolefin, kann beispielsweise nach den folgenden Arbeitsweisen ausgeführt werden:
(1) Ein Verfahren zum gründlichen Mischen von Schnitzeln der beiden Polymerisate und Zuführen dieser gemischten Schnitzel zu einer üblichen Schmelzspinnoder Schmelzformmaschine.
(2) Ein Verfahren zum getrennten Schmelzen der beiden Polymerisate und Vermischen der beiden im geschmolzenen Zustand.
(3) Ein Verfahren zum Schmelzmischen der beiden Polymerisate mittels eines üblichen Extruders, wobei diese zu Schnitzeln verarbeitet und die Schnitzel verwendet werden.
Die Dauer, während welcher ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat mit einem Polyamid oder Polyester in geschmolzenem Zustand gemischt wird, ist vorzugsweise so kurz, daß kaum irgend eine chemische Reaktion zwischen den Komponenten hervorgerufen wird, beispielsweise eine Amidaustauschreaktion oder eine Esteramidaustauschreaktion. Bei Anwendung einer langen Zeitdauer schreitet die Amidaustauschreaktion oder Esteramidaustauschreaktion in ausreichendem Ausmaß fort, mit dem Ergebnis, daß kaum irgendein Unterschied zu dem Fall vorhanden ist, bei welchem ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat verwendet wird, dessen Gehalt an Polyäthersegment niedrig ist.
Die Menge an ionischer funktioneller Gruppe, die in der Masse vorhanden sein soll, beträgt gewöhnlich 2,0 · 10-b bis 1.0 ■ 10-4MoIZg, wobei es jedoch im allgemeinen angemessen ist, diese Gruppe in einer Menge von 5,0 ■ 10-*> bis 5,0 · ΙΟ-5 Mol/g zuzusetzen. Auch, wenn eine 5,0 · 10~5 Mol/g übersteigende Menge zugegeben wird, wird der antistatische Effekt nicht wesentlich weiter erhöht, und bei Zusatz einer 1,0 ■ 10 4 Mol/g übersteigenden Menge ergibt sich bisweilen eine nachteilige Beeinflussung des Spinnens dieser Masse im Gegensatz dazu. Auch mit einer Menge von weniger als 2,0 · 10~b Mol/g wird der erwartete Effekt nicht in ausreichendem Maße erhalten.
Bei dem Verfahren der Zugabe eines organischen oder anorganischen Elektrolyten (Arbeitsweise A) ist es sehr einfach, einen den Schnitzeln zuzusetzenden Elektrolyten während des Spinnens mit den Schnitzeln zu mischen. Dieser Elektrolyt kann jedoch auch jeder einzelnen oder einer besonderen Komponente während der Polymerisation zugegeben werden, wobei keine Beschränkung bezüglich der Zugabe-Arbeitsweise besteht.
Bei den Arbeitsweisen, bei welchen die gewünschte funktionelle Gruppe dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat bzw. dem anderen mit dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat zu vermischenden synthetischen Harz einverleibt werden soll [Arbeitsweisen (B) oder (C)] wird ein Polyäther-Polyamid-Block- mischpolymerisat mit einer ionischen Gruppe mii anderen synthetischen Harzen gemischt, oder synthetischen Harze, die ionische Gruppen enthalten, werder mit einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisa gemischt, wobei ebenfalls keine besondere Beschrän kung, wie vorstehend erwähnt, bezüglich der Mischar beitsweise besteht
Bei Vergleich der drei Arbeitsweisen (A), (B) und (C erweist sich die Arbeitsweise (B) als am besten geeignet
Auch die Arbeitsweise (A) weist in gewissem Ausmal einen ausgezeichneten Effekt auf. Jedoch neigt be dieser Arbeitsweise ein mit dem Polymerisat gemischte Elektrolyt dazu, mit Wasser oder anderen allgemeine Lösungsmitteln extrahiert und entfernt zu werden, um bisweilen zeigt dieses Verfahren eine Neigung zu allmählichen Abnahme und Einbuße des Effektes.
Der Effekt der Steigerung der antistatischen Eiger schäften geht darauf zurück, daß die gleichzeitig
Anwesenheit einer geringen Menge einer ionischen Komponente und eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats herbeigeführt wird, wobei der Effekt entweder in der bemerkenswerten Verbesserung der antistatischen Eigenschaften gegenüber dem Fall, bei welchem keine ionische Komponente gleichzeitig vorhanden ist, oder, falls die gleichen antistatischen Eigenschaften erteilt werden, darin beruht, daß der Gehalt einer kleinen Menge des Polyätheranteils ausreichend ist, und es ist ersichtlich, daü die Bewirkung der gleichzeitigen Anwesenheit dieser Gruppe mil Bezug auf Fasereigenschaften und Kosten vorteilhaft ist.
Dieser Effekt aufgrund der Bewirkung einer gleichzeitigen Anwesenheit der ionischen Komponente besteht nicht in einer Summenaddition der Effekte der beiden Komponenten, sondern in einer beachtlichen Steigerung, verglichen mit dem Fall, bei welchem jede der beiden Komponenten einzeln zur Anwendung gelangt, und es ist somit ein synergistischcr Effekt der beiden Komponenten ersichtlich.
Die gemäß der Erfindung hergestellte Masse ist nicht nur für die Herstellung von Fasern, Fäden, Borsten und geformten Gegenständen, die nur aus dieser Masse bestehen, anwendbar, sondern sie wird auch in zusammengesetztem Zustand mit einer anderen Masse verwendet, beispielsweise als eine Komponente von Kern-Hülle- oder nebeneinanderliegenden zusammengesetzten Fäden. Die Masse gemäß der Erfindung ist nicht auf die Form von Fäden oder die Form von Gegenständen beschränkt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
Polyäthylenglykol wurde mit Acrylnitril in Gegenwart eines alkalischen Katalysators umgesetzt, und das sich ergebende cyanoäthylierte Polyäthylenglykol wurde hydriert, um ein Diamin von Polyäthylenoxyd. von dessen Endgruppen wenigstens 95% Aminogruppen waren, herzustellen. Das zahlenmäßige mittlere Mole kulorgewicht betrug 4500. Mit diesem Diamin wurde Adipinsäure zur Bildung eines Salzes umgesetzt, das mil (■-Caprolactam gemischt wurde. Die Mischung wurde
s polymerisiert, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmisch polymerisat herzustellen. Die Polymerisation wurde durch Erhitzen bei 240cC während 12 Stunden ir Stickstoffgas unter atmosphärischem Druck ausgeführt Nach Extraktion des erzeugten Polymerisats mil
ίο heißem Wasser in üblicher Weise, um die nichi umgesetzten Teile zu entfernen, wurde das Polymerisal unter verringertem Druck getrocknet. Der Gehalt ar Polyätherkomponente des erhaltenen Polyäther-Poly· amid-Blockmischpolymerivats betrug 45Gew.-%. Die
is relative Viskosität einer m-Kresollösung dieses Polymerisats betrug 2,42.
Außerdem wurde Poly-e-capramid, dessen relative Viskosität in einer 98%igen Schwefelsäurelösung 2.4C betrug, hergestellt. Diese beiden Polymerisaten wurder in einem Verhältnis von Polyäther-Polyamid-Block· mischpolymerisat zu Poly-e-capramid von 1 zu 24 gemischt; die Mischung wurde nach dem üblicher Verfahren schmelzgesponnen; die Fäden wurden aul das 3.6fache gestreckt, wobei ein mehrfädiges Fadenma
terial mit 24 Fäden und einem Titer von 70 den erhaltet wurde.
Der mittlere Gehalt an Polyätherkomponente in den" so erhaltenen Fadenmaterial betrug etwa. 1,8 Gew.-%. Bei dem Mischschmelzspinnen, wie vorstehend
beschrieben, wurden die folgenden Zusätze in verschiedenen Ausmaßen zugegeben, und die dabei erhaltener Effekte wurden verglichen. Wie aus der nachstehender Tabelle I ei sichtlich ist, wurde durch Zugabe einer seht geringen Menge von einem organischen Elektrolyter
der antistatische Effekt bemerkenswert verbessert.
A. CnH35COONa
„„ Β· CuH25^~\-SO3Na
Tabelle
Zusatz
Art Menge
(Gew.-%) (Mol/g)
Antistatischer Effekt Reibungs- Spezifischer ladungs- Widerstand spannung
(V) (Ω . cm)
Mechanische Eigenschaften
Festig- Dehnung Ankeit fangs-
modul
(g/den) (o/o) (o/o)
Kein
A
0,03
0,06
0,61
3,05
4,57
0,035
0,070
0,70
3,50
5,25
1,0 · ΙΟ"6
2,0 · 10-6
2,0· 10-5
1,0 ■ 10-4
1,5 · 10-"
1,0 · 10-6
2,0
2,0
1,0
ίο-6 ίο-5
10-«
10 -«
610
600
510
250
190
180
570
480
140
110
120
2.0 - ΙΟ«
1,2 - ΙΟ«
4.2 - ΙΟ*
1,8 · 10?
1.1 · 10?
1,1 · 10?
9,8 - io?
23-10?
93 106
83- 106
8,7 · 106
4,8
4,9
4,7
4,8
4,4
3,8
4.7
4,8
4,7
43
3,5
39,5
384
40,0
39,0
38,5
39,0
39,0
363
383
38,0
383
27,8
26,7
28,1
27,5
24,2
20,1
28,1
27,2
27,8
233
19,5
Wie aus der vorstehenden Tabelle I ersichtlich ist, war kaum irgend ein wesentlicher Effekt vorhanden, wenn die Menge an ionischer funktioneller Gruppe weniger als 2,0 · 10-6 Mol/g betrug, während, wenn die Zusatzmenge einen Wert von wenigstens 2,0· 10-6MoIZg annahm, erstmals ein Effekt auftrat Eine Menge innerhalb des Bereichs von 5,0 · 10~6 Mol/g bis 5-10 3MoI/g war besonders erwünscht. Auch wenn die Menge höher als 5 - 10~5 Mol/g wurde, trat keine bemerkenswerte Verbesserung des Effekts ein und wenn die Menge mehr als 1,0 · ΙΟ-4 Mol/g wurde, wurden die Gamspinnbarkeit und andere Fasereigenschaften (Festigkeit und Anfangsmodul) nachteilig beeinflußt.
Anmerkung zu Tubelle I
( ) Reibungsladungsspannung: Unter Anwendung eines Umlaufprüfgeräis für statische Aufladung wurden die aus diesen Fasern hergestellten gestrickten oder s gewirkten Waren mit einem Polyäthylenterephthalat-I'ilm gerieben, und die auf die gestrickten oder gewirkten Waren aufgebrachte statische Spannung wurde bei 20 C und 65% relativer Feuchtigkeit gemessen.
(2) Spezifischer Widerstand: Die Fasern oder I äden wurden gebündelt, und der elektrische Widerstand an den beiden Enden wurde bei 200C und b5% relativer Feuchtigkeit gemessen, und der spezifische Widerstand wurde berechnet.
In den nachfolgenden Beispielen wurde die gleiche is Arbeitsweise angewendet.
Verfahren zur Bestimmung der Lösungsviskosität
(A) Relative Viskosität einer m-Kresollösung
20
Die relative Viskosität wurde bei 25.0 C mit Bezug
auf die Lösung gemessen, in welcher 1 g des Polymerisats in 100 cm1 m-Krcsol gelöst war.
(Ii) Relative Viskosität einer Schwefelsäurdösung
Die relative Viskosität wurde bei 25,00C nil Bezug auf die Lösung gemessen, in welcher 1 g des Polymerisats in 100 cm1 einer 98%igen konzentrierten .Schwelelsäure gelöst war.
Beispiel 2
Ein Polyamid der nachstehenden molekularen Formel H-f- NH(CH2)5—CO-^NH(CH2 )„NH2
(Mittelwert von η = 26), das durch Addition von Hexamethylendiamin an E-Caprolactam und Polynie sieren der Mischung erhalten worden war, wurde im geschmolzenen Zustand mit einem Ma.enal der molekularen Formel
HOOC(CH2 )4CO4-0(CH2I2-O-OC^f
(Mittelwert von η = 17.5) gemischt, das durch Umsetzung von Polyäthylenterephthalat mit einem Säurechlorid von Adipinsäure erhalten worden war. Anschließend wurde die Reaktionsmischung mit Wasser in der Weise behandelt, daß die endständige Carboxylgruppe und die endständige Aminogruppe in äquimolarem Verhältnis vorlagen, und die Mischung wurde in fester Phase bei 180°C unter einem verringerten Druck von 3 mm Hg während 8 Stunden polymerisiert, wobei ein Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat erhalten wurde.
Außerdem wurde Polyathylenglykol mit einem zahlenmäßigen Durchschnittsmolekulargewicht von etwa 2000 cyanoäthyliert und hydriert, um ein Diamin von Polyäthylenoxyd einer Struktur mit Aminogruppen an seinen beiden Enden herzustellen, womit eine äquimolare Menge von Adipinsäure zur Bildung eines Diaminsalzes umgesetzt wurde. Mit diesem Salz wurde wasserfreies e-Caprolactam so gemischt, daß der Gehalt des Polyäthylenoxydanteils 24 Gew.-% betrug, worauf die Mischung bei 2400C in einer Stickstoffatmosphäre während 20 Stunden erhitzt wurde, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat zu erhalten. Die so erhaltenen Polyäthcr-Polyamid-Blockmischpolymensatschnitzel, Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisatschnitzel, Polyhexamethylenadipamidschnitzel und Polyäthylenterephthalatschnitzel wurden in einem Mischer bei einem Gew.-Verhältnis von 1:1:1:1 gemischt Dieser Mischung wurden 0,5 Gew.-°/o der nachstehend angegebenen organischen Elektrolyten zugegeben und die sich ergebenden Gemische wurden bei einer Spinntemperatur von 290° C und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 600 m/Min, schmelzgesponnen; ferner wurden die Fäden um das 3,9fache gestreckt, um gestreckte Fäden zu erhalten. Die Eigenschaften der so erhaltenen gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle II aufgeführt.
A. Kaliumstearat
B. Natriumsalz eines Polycapramidoligomeren
(NaOOC(CH2J4 · CO[NH(CH2J5CO]nONa,
In= ID)
CO i—► O(CH2)2OCO(CH2)4COOH
CnH35
/V
-SO,Na
D. (CnH15O)2-P
ONa
Tabelle Il
Organischer 40 Zusatz- Reibungs- Spezifischer
Elektrolyt ausmaB ladungs- Widerstand
spannung
(Gew.-%) (V) (ficm)
Kein 0 850 8.1 · 10«
A 0,5 95 9,2 ■ 10"
4? B 03 100 9,4 ■ 10"
C 03 120 9,7 ■ 10"
D 0,5 135 9.9 ■ 10"
B e i s ρ i e I 3
Ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat, da gemäß der gleichen Arbeitsweise, wie im Beispiel '. beschrieben, erhalten worden war, wurde mit Polyäthy lenterephthalat bei Verhältnissen von 1 : 5,1 : 3 und 1 :'. gemischt, und die Mischungen wurden schmelzgespon nen und gestreckt, um Fäden herzustellen, die die in de nachstehenden Tabelle III angegebenen Fasereigen schäften besaßen. Der jeweilige Gehalt an Polyätheran teile in den Fäden betrug 4,6 bzw. 8 Gew.-%.
Außerdem wurden unter Zusatz von 0,5 Gew.-0/ Natriumstearat, Kaliumstearat und Calciumstearat ei: Blockpolyäther-Polyamid und Polyäthylenterephthala gemischt und in der vorstehend angegebenen Weis schmelzgesponnen.
Für Vergleichszwecke wurden die Fasereigenschai ten auch von dem Material gemessen, das durc Schmelzspinnen von mit den vorstehend angegebene
Zusatz
Metallsalzen von Stearinsäure allein gemischtem Tabelle IV Polyethylenterephthalat erhalten wurde.
Durch den Zusatz der Metallsalze von Stearinsäure /ti dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat wurde der antistatische Effekt beachtlich verbessert, und der synergistische Effekt aufgrund der Anwesenheit von sowohl der Polyätherkomponente als auch dem Metallsalz war bemerkenswert.
Reihuniis-
ladunys-
spannuni!
(V)
Tabelle
-SO1Na
160
Zusammensetzung Art I Kein Zusatz Reibungs- Farbstoff-
Na-SaIz ausmaß ladungs- absorption
Gehalt K-SaIz spannung
in PoIy- Ca-SaIz
Ither- Kein
kompo- Na-SaIz (Gew.-%)
nente Kein O
(Gew.-o/o) Na-SaIz 0,5 (V) (%)
O K-SaIz 0,5 3850 21.5
Ca-SaIz 0,5 3250
Kein 0 3030
Na-SaIz 0,5 3480 -
4 0 1450 37.5
0,5 650
6 0.5 1090 43.0
0,5 185
0 165
0,5 420
8 710 52,8
170
VO(CH2CH2Ol1SO3 1Z2Mn 430
C1, H35O O
C1-H35O ONa
210
N+(CH3I2CP
to C,„H)3 Kein
320
1C50
Die Farbstoffabsorption wurde gemäß der folgenden Arbeitsweise gemessen:
Unter Anwendung einer 2%igen Lösung eines Dispergierfarbstoffs-(Resoline Blue PBL) als Farbflüssigkeit mit einem Zusatz von Scourol als Färbehilfsmittel wurde das Anfärben bei 95°C während 45 Minuten ausgeführt. Die Konzentrationen der Farbflüssigkeit vor und nach dem Anfärben wurden mit Hilfe eines photoelektrischen Colorimeters gemessen, und die Farbabsorption wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Farbabsorption (%) = '^*—— 100.
A0: Extinktion der Farbflüssigkeit vor dem Anfärben, Ar- Extinktion der Farbflüssigkeit nach dem Anfärben.
Beispiel 4
Durch Hitzepolymerisation von ε-Caprolactam in Gegenwart eines Salzes von Diamin eines Polyäthylenoxyds mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 3050 und Adipinsäure wurde ein Polyäther-Polyamid-BIockmischpolymerisat, dessen Gehalt an der Polyäthylenoxydkomponente 8 Gew.-% betrug, hergestellt. Das Blockmischpolymerisat wurde für sich allein schmelzgesponnen, wobei während dieser Zeit 0.3 Gew.-% der verschiedenen in der nachstehen den Tabelle IV angegebenen Zusätze zugegeben Würden. Die Effekte wurden verglichen.
Beispiel 5
Aus einem Trichter einer Spinnmaschine für zusam mengesetzte Garne wurde ein Polyäther-Polyatnid Blockmischpolymerisat zugeführt und aus dem anderer Trichter dieser Maschine wurde ein Polyester-Poly amid-Blockmischpolymerisat zugeführt. Unter Schmel zen des Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat!
bei 250X und des Polyester-Polyamid-Blockmischpo lymerisats bei 280°C und unter Anwendung einei zusammengesetzten Spinndüse wurden zusammenge setzte Fäden der Seite-an-Seite-Art bei einem Zusam mensetzungsverhältnis von 1 :1 schmelzgesponnen.
In diesem Fall wurden 0,5Gew.-% Kaliumsteara dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat
0,5 Gew.-% Kaliumstearat dem Polyester-Polyamid Blockmischpolymerisat und weitere 0,25 Gew.-% Kali umstearat jeweils den beiden Polyäther-Polyamid
Blockmischpolymerisat und Polyester-Polyamid-Block mischpolymerisat zugesetzt.
Die so erhaltenen ungestreckten Fäden wurden au das 3,8fache unter Anwendung eines Heißstreckstifte: bei 8O0C und einer erhitzten Platte bei 1500C gestreckt
um zusammengesetzte gestreckte Fäden zu erhalten.
Das antistatische Verhalten, C R. (Nachgiebigkeits ausmaß) od. dgl. wurden bei den gestreckten Fädei gemessen und die Ergebnisse sind in der nachstehender Tabelle V zusammengestellt. Durch den Zusatz vdi
Kaliumstearat wurde das antistatische Verhalten we sentlich verbessert und der synergistische Effekt infolgf der Anwesenheit von sowohl der Polyätherkomponentf
als auch dom Mpt^llc·»!-, .. .,.- r=u_ 1 U4i:„u
Tabelle V
Kaliumstearat Rei CR- Festig
bungs- keit
spannung
(V) (g/den) (g/den)
O 895 031 3.9
Zusatz zu dem Polyäther- 93 0,31 3,8
Polyamid-Blockmischpoly-
merisat
Zusatz zu dem Polyester- 488 0,31 4,0
Polyamid- Blockmischpoly-
rnerisat
Zusatz zu den beiden 126 0,32 3,9
Komponenten
Das hier verwendete Polyäther-Polyarr.id-Blockmischpolymerisat wurde in folgender Weise synthetisiert:
HOOC(CH2I2CO- -O(CH2)2 — O—C
Aus dem Diamin von Polyäthylenoxyd der molekularen Formel
H2N · H2QCH2CH2O)TjCH2CH2CH2NH2
(Zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht = etwa 2000) und Adipinsäure wurde ein Diaminsalz gebildet
Dieses Diaminsalz wurde mi ε-Caprolactam so gemischt, daß der Polyäthylenoxydanteil 10Gew.-% betrug, und die Mischung wurde hitzepolymerisiert bei 250°C in einer Stickstoffatmosphäre während 20 Stunden.
Das Polyester-Polyamid-Blockmischpolymerisat wurde in folgender Weise hergestellt:
Polyamid mit der molekularen Formel
H -^NH(CH2)sCO-]-HN(CH2)6NH2
(Mittelwert von η = 35), das durch Zugeben von Hexamethylendiamin zu ε-Caprolactam und Polymerisieren der Mischung erhalten worden war, und ein Material der molekularen Formel
/ V
(Mittelwert von η = 58). das durch Auflösen von Polyethylenterephthalat in α-Naphthalin und Umsetzen der sich ergebenden Lösung mit Bersteinsäureanhydrid, um das Ende in eine Carboxylgruppe zu überführen, erhalten worden war. wurden in geschmolzenem Zustand so gemischt, daß das molare Verhältnis von endständiger Aminogruppe zu endständiger Carboxylgruppe genau 1 : 1 wurde, und die Mischung wurde in fester Phase bei 18O0C unter einem verringertem Druck von 3 mm Hg während 6 Stunden polymerisiert, wobei ein Polyester-Polyamid-Blockmischpolymcrisat erhalten wurde.
Jedes von diesen Mischpolymerisaten war für sich gut spinnbar.
Der Wert C. R. in diesem Beispiel wurde unter Anwendung der folgenden Arbeitsweise gemessen:
C. R. wurde von Fäden gemessen und aus der folgenden Gleichung berechnet:
C. R.-
Lx stellt einen Wert dar, der durch g/den einer Beanspruchung während einer Dehnung von x°/o ausgedrückt wird.
Beispiel 6
Unter Verwendung von Polycapramid als eine Komponente von zusammengesetzten Fäden und als CO - OCH2CH2 OCO(CH2)2COOH
andere Komponente einen Polyäthylenoxyd-Polycapramid-Blockmischpolymerisat. das nach einem ähnlichen Verfahren, wie in Beispiel 5 beschrieben, hergestellt worden war und mit verschiedenen Zusätzen versetzt war, wurden zusammengesetzte, ungestreckte Fäden in
einer Anordnung einer Kern-Hüllen-Art nach einem ähnlichen Verfahren, wie in Beispiel 5 beschrieben, hergestellt. In diesem Fall wurde das Poly-e-capramid in den Kern gebracht und das Polyäthylenglykol-Polycapramid-Mischpolymerisat in die Hülle gebracht und
sowohl die konzentrischen als auch exzentrischen ungestreckten Fäden wurden hergestellt. Die Anordnung der exzentrischen Mitte wurde so getroffen, daß der Kern nicht freigelegt wurde. Durch Heißstrecken der ungestreckten Fäden wurden zusammengesetzte
gestreckte Fäden erhalten. Die so erhaltenen zusammengesetzten gestreckten Fäden besaßen ausgezeichnete antistatische Effekte. Die Eigenschaften dieser gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle Vl gezeigt.
Für Vergleichszwecke wurde gleichzeitig der Fall von zusammengesetzten Fäden, die aus einem beliebigen mischpolymeren Polyamid von ε-Caprolactan und Hexamethylendiammoniumadipat (Verhältnis von Polycapramid zu Polyhexamethylenadipamid (Nylon 6 zu
Nylon 66) = 85 :15) anstelle von dem Polyäthylenglykol-Polycapramid-Blockmischpolymerisat und Polycapramid (Nylon 6) bestanden, beschrieben.
Tabelle VI
Eigenschaften von gestreckten Fäden der Kern-Hüllen-Art
Polyäthylenoxyd
in einem PoIyäthylenoxydpoly-
capramid-Blockmischpolymerisat
Zahler . Gehalt
mittl. an PoIy-Mol.Gew. äthylenoxyd
Ausmaß von zugesetztem Metallsalz
Zusammengesetztes Produkt Festigkeit Dehnung
Reibungs- Spezifischer
ladungs- Widerstand
spannung
(Gew.-%) (Gew.-%)
Verhältnis Gestalt (g/den) (%)
(V)
(Ωαη)
15,0
Natrium-Stearat
50:50
konzentrisch 4,8
39,8
10
8,3
709 623/^3
Fortsetzung
Polyäthylenoxyd
in einem PoIyäthylenoxydpolycapramid-Blockmischpolymensui
Zahler . Gehalt
miltl. an PoIj-Mol.Gew. äthylen
oxyd
15,0
15,0
23,0
•\usmaU von/u- Zusammengesetzt Produkt Fcsiigkeit Dehnung Rertmngs-
gesei/iem Metallsalz spannung
Spezifischer Widerstand
(Gew.-%) (Gew ·-/«)
Verhälinr
Gestalt (g/den)
1500 15,0
1500 15,0
Kontrollprobe (c)
Nylon 6/66 (85/15)
Natrium-Salz von 50:50
Polycapramid-
Olygomerem (1%) Natrium p-oxy- 50:50
phenylsulfonat
(1%)
Manganstearat 50:50
(2%)
Phosphorsäure- 50:50
derivat (a) (1%) Ammoniumverbin- 50:50
dung(b)(l%) 0 50 :50
(V)
konzentrisch 4.8 42,7 35
exzentrisch 4,7 41,8 35
konzentrisch 4.5 43,0 25
konzentrisch 4.3 44,4 30
exzentrisch 4,2 43,9 25
konzentrisch 5,6 42,0 2940
(Ω cm} 2,1 - 106
2.0 · 106
1.1 · 106 1,6 · 106
1.2 · 106
4.3 · ΙΟ'»
(a)
Q7H35O
C17H35O ONa
(b) C16H33 CH3
N +
CV
Clf,Hs
CH3
D. (C17H35O)2P
ONa
(c) Caprolactan/Hexamethylendiarnmoniumadipat 85/15 (Gewichtsverhältnis)
Beispiel 7
Aus einem Trichter einer Spinnmaschine für zusammengesetzte Materialien wurde ein Polyäther-PoIy- «mid-Blockmischpolyrrerisat ähnlich dem in Beispiel 5 verwendeten zugeführt, und auf dem anderen Trichter wurde Polyäthylenterephthalat und unter Anwendung einer zusammengesetzten Spinndüse für Materialien der Kern-Hüllen-Art wurden zusammengesetzte unge- !treckte Fäden hergestellt, in welchen Polyäthylenlerephthalat im Kern und das Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat in der Hülle konzentrisch und exzentrisch angeordnet waren. Das Zusammensetzungsverhältnis betrug 1 : 1. In diesem Fall wurden dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat die folgenden organischen Elektrolyte in Mengen von 0,5 G :w.-% zugegeK η.
A. Natriumstearat
B Kaliumstearat
E. NaOOC(CH2)4CO[NH(CH2)5CO]„ONa(n =
Durch Strecken auf das 4.2fache dieser ungestreckten Fäden unter Anwendung eines auf 110°C erhitzten Streckstiftes und einer auf 1300C erhitzten Platte wurden gestreckte Fäden mit einer offenen Kräuselbarkeit erhalten. Da diese zusammengesetzten Fäden mit dem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat bedecki waren, waren deren antistatischen Eigenschaften ausgezeichnet. Die Eigenschaften der gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle VIl zusammengestellt.
Tabelle VII Rei- Festig Deh Anzahl
Zusatz bungs- keit nung von Win
ladungs- dungen
spannung
(V) (g/den) (%) (Anzahl
je 25 mm)
420 5,1 33,2 0
Kein (konzentr.) 54 5.2 31,5 0
A (konzentr.) 58 5,2 32,1 15
A (exzentr.) 50 5,1 31,5 0
B (konzentr.) 69 5,3 28,3 0
C (konzentr.) 75 5,0 32,1 0
D (konzentr.) 73 5,1 31,5 0
E (konzentr.)
Beispiel 8
In Gegenwart eine? Salzes von ein Mol des Diamins von Polyäthylenoxyd (zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht etwa 4250) mit Aminogruppen an seinen
beiden Enden und zwei Mol Mononatrium-m-sulfcbenzoat wurde ε-Caprolactan hitzepolymerisieri, um ein Polyaiher-Polyamid-Blockmischpolymerisat herzustellen, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil etwa 4,5Gew.-% betrug. Das Mischverhältnis und die Polymerisaiionsbedingungen waren wie folgt:
Diamin von Polymethylenoxyd
Mononatrium-m-sulfobenzoat
ε-Caprolactan
90 g
5g
19C5g
10
Polymerisationsbedingungen: 257°C, 15 Stunden, atmosphärischer Druck, Stickstof f atmosphäre.
Das Polymerisationsprodukt wurde mit heißem Wasser extrahiert, um die nicht polymensierten Substanzen zu entfernen, und wurde dann unter verringertem Druck getrocknet, worauf es mit einer gewöhnlichen Spinnmaschine schmelzgesponnen wurde. Die Eigenschaften der beim Kaltstrecken auf etwa das 4,0fache der sich ergebenden Fäden erhaltenen gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle VIII zusammengestellt.
Außerdem wurde unter Verwendung des gleichen Diamins von Polyäthylenoxyd ein Salz aus diesem und Adipinsäure mit ε-Caprolactan mischpolymerisiert, um einen Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat herzustellen, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil etwa 4,5 Gew.-°/o betrug und das in ähnlicher Weise schmelzgesponnen und gestreckt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind ebenfalls in Tabelle VIII aufgeführt.
Für Vergleichszwecke wurden auch die Eigenschaften von Fäden aus gewöhnlichem Polycapramid (Nylon 6) und von Fäden, die aus einem mit Mononatrium-msulfobenzoat allein im gleichen Verhältnis mischpolymerisiertem Polycapramid (Nylon 6) erhalten worden waren, gemessen. Durch Einführung der Natriumsulfonatgruppe in das Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat wurde der antistatische Effekt bemerkenswert verbessert und der synergistische Effekt infolge der Anwesenheit von sowohl der Polyätherkomponente als auch der ionischen Gruppe war sehr bemerkenswert.
Tabelle VIII Vergleich der Fasereigenschaften
Zusammensetzung
Reibungsladungsspannung Spez. Wideband Festigkeit
Gehalt an Mischpoly- gemessener
Polyäthylen- merisations- Wert
oxyd- ausmaß von
komponente Mononatrium-m-
sulfobenzoat
(Gew.-%) (Gew.-%) (V)
Anfangsmodul
Verhältnis zu Nylon (ficm)
(g/den)
(g/don)
0 0 2850 1,000 4,3 · 10'° 6,7 36,5
0 0,25 2200 0,772 1,0 · 10'° 6,5 37,5
4,5 0 J300 0,456 9,5 · 108 6,6 31,5
4,5 0,25 105 0,037 8,2 ■ 106 6,6 33,0
Beispiel 9
Ein Salz aus aquimolaren Mengen des Diamins von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 4500 und Kalzium-5-sulfoisophthalat der Formel:
SO3 · V2 Ca
COOH
wurde mit κ-Caprolactan gemischt, und die Mischung wurde hitzepolymerisiert, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat mit einem Gehalt an Polyäthylenoxydanteil von 30 Gew.-% herzustellen. Die Polymerisationsbedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
Andererseits wurde ein Salz aus äquimolaren Mengen von dem Diamin von Polyäthylenoxyd mit einem /.ahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 4500 und Adipinsäure mit ε-Caprolactan gemischt, und nach einer ähnlichen Arbeitsweise wurde ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 30 Gew.-% betrug, synthetisiert. Diese beiden Arten von Blockmischpolymerisiiten wurden mit ε-Polycapramid (Nylon 6)-Homopolymerisat bei verschiedenen Verhältnissen so gemischt, daß der Gehalt an Polyäthylenoxydkomponenten jeweils 3,5 bzw. 8 Gew.-% betrug, und die Mischung wiirde schmelzgesponnen und gestreckt.
Es war ersichtlich, daß aufgrund des synergistischen Effekts von Kalziumsulfonat und Polyäthylenoxydseg-
SS ment sehr ausgezeichnete antistatische Eigenschaften erhalten wurden.
Tabelle IX Reibungsladungsspannung
gemessener Verhältnis zu
Wert Nylon 6
(V)
0,190
0,030
Festigkeit
(g/den)
Anfan^s-
inodul
(g/den)
Zusammensetzung
Gehalt an Kalzium-5-sulfo-
Polyäthylen- isophthalat
oxyd-
komponente
(Gew.-%)
540
85
6,8
f\7
33,5
32,0
3 Kein
Anwesend
Fortsetzung
Zusammensetzung
Gehalt an Kalzium-5-sulfo-
Polyäthylen- isophthalai oxyd-
komponente
(Gew.-%)
Reibungsladungsspannu-ig
gemessener Wert
(V)
5 8
Kein 320
Anwesend 50
Kein 160
Anwesend 15
Beispiel 10
Ein Salz aus äquimolaren Anteilen von dem Diamin von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 5800 und Natrium-5-sulfoisophthalat wurde mit ε-Caprolactan gemischt und die Mischung wurde hitzepolymerisiert, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat zu bilden, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 60Gew.-% betrug. Die Polymerisationsbedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
Dieses Blockmischpolymerisat wurde mit dem von Dodccanollactam abgeleiteten Homopolymerisat (Nylon 12) in verschiedenen Verhältnissen so gemischt, daß der Gehalt an Polyäthylenoxydkomponenten 0.5. 1.0 bzw. 2,0 Gew.-% betrug, und die Mischungen wurden schmelzgesponnen und gestreckt.
Der spezifische Widerstand von diesen Einzelfäden ist in der nachstehenden Tabelle X angegeben. Aufgrund des synergistischen Effekts von der Natriiimsulfonatgruppe und dem Polyäthylenoxydsegment wurden sehr ausgezeichnete antistatische Eigenschaften erhalten.
Tabelle X Gehalt an Polyäther Spezifischer
Mischverhältnis von in den Fäden Widerstand
Polyäther-Polyamid-
Blockmischpoly- (Gew.-o/o) (Ωαη)
merisat zu Nylon 12 0 1,2 · 10"
0:100 0,5 7,2 ■ ΙΟ7
1 :119 1,0 2,1 · 107
1 :59 2,0 0,6 · 107
1 :29 Beispiel 11
35
Ein Salz aus äquimolaren Mengen von dem Diamin von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßig mittleren Molekulargewicht von etwa 1950 und Adipinsäure wurde mit Hexamethylendiammoniumadipat zur Herstellung eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil etwa 50 Gew.-% betrug, gemischt und polymerisiert.
Andererseits wurde Hexamethylendiaminoniiimadiput unter Zusatz von 0.3 Gew.-% Diamin der folgenden Formel zur Herstellung eines Hexamethylenadipamid-Homopolymerisats polymerisiert, das in seinem Polymerisatmolekül die Kaliumsulfonatgruppc enthielt:
SO3K H2NCH2-<f ^>
CH2NH2
Verhältnis /u
Nvlon b
Festigkeit
(g/den)
Anfangsmodul
(g/den)
6,6 30,5
6,7 32,0
6,4 28,5
6,4 29,0
0,112
0,017
0,056
0,005
Die beiden wurden in einem Verhältnis von 6:94 gemischt, so daß eine mittlere Zusammensetzung von einem Polyäthylenoxydanteil von 3Gew.-% erhalten werden konnte. Die Mischung wurde schmelzgesponnen und die elektrostatischen Eigenschaften der Fäden wurden gemessen. Mit Bezug auf das Produkt, das beim Mischen dieses Polyäther-Poryamid-Bloekmischpolymerisats mit einem üblichen Hexamethylenadipaniid-Homopolymerisat (Nylon 66) in der Weise, daß der Gehalt an der Polyäthylenoxydkomponente 3 Gew.-% betrug, und durch Schmelzspinnen der Mischung erhalten wurde, wurde die Reibungsladungsspannung gemessen und die antistatischen Effekte der beiden wurden verglichen.
Reibungsladungs
spannung
45 Verwendung eines mit Kalium-3,5-di- 120 V
aminomethylbenzolsulfonat mischpoly-
merisierten Polyhexamethylenadip-
amids (Nylon 66)
Verwendung eines gewöhnlichen Poly- 800 V
hexamethylenadipamids (Nylon 66)
Beispiel 12
Ein Salz, bestehend aus einem Polyäther mit Karboxylgruppen an seinen beiden Enden (zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht etwa 4050), der von einem mischpolymeren Polyäther von Äthylenoxyd und Propylenoxyd abgeleitet war (Mischpolymerisationsverhältnis 2:1) und Hexamethylendiamin wurde mit Hexamethylendiammonium-sebacat mischpolymerisiert, um ein Polyäther-Polyamid-Biockmischpolymerisat zu erhalten, dessen Gehalt an Polyätherkomponente etwa 45 Gew.-% betrug. Andererseits wurde Hexamethylendiammonium-sebacat unter Zusatz von 0.5 Gew.-% Mangan-m-sulfobenzoat polymerisiert, um ein Polyhexamethylensebacamid (Nylon 610) herzustellen, das in seinem Polymerisaimolekül eine Still'onsäuregruppe eingeführt enthält. Fasern, Einzelfäden oder geformte Gegenstände, die durch Schmclzmischcn der beiden erhalten wurden, besaßen ausgezeichnete elektrostatische Eigenschaften. Die Reibungsladungsspannung wurde mit Bezug auf Folien oder Filme aus einem üblichen Polyhexamethylensebacamid (Nylon 610) und einem Polyhexamethylensebacamid gemäß diesem Beispiel gemessen.
Reibungs-
ladungs-
spannung
Polyhexamethylensebacamid (Nylon 610) 3500 V Probe gemäß diesem Beispie! (so ge- 150 V
mischt, daß ein Polyäthergehalt von
4,5 Gew.-% vorlag)
Beispiel 13
Ein SuI/ aus äquimolaren Mengen eines Diamins von Polyathyienoxyd mn Aminogruppen an seinen beiden Enden (zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht etwa 4450) und K.alziiim-5-sulfoisophthalai der Formel:
HOOC
SO3 V2 Ca
COOH
wurde mit »--Caprolactam gemischt und die Mischung wurde zur Herstellung eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats. dessen Gehalt an Polyäthylenoxyd 30 Ge\v.-% betrug, polymerisiert. Das Mischungsverhältnis und die Polymerisationsbedingungen waren wie folgt:
(a) Mischungsverhältnis:
Diamin von Polyathyienoxyd
Kalzium-5-sulfoisophthalat
ε-Caprolactam
600 g
37,4 g 1362.6 g
40
(b) Polymerisationsbedingungen:
bei 257° C unter atmosphärischem Druck in einer Stickstoffatmosphäre, das Polymerisationsprodukt wurde mit heißem Wasser während 15 Stunden zur Entfernung der nicht polymerisierten Anteile extrahiert und unter verringertem Druck getrockne u
Außerdem wurde ein Salz aus äquimolaren Mengen eines Diamins von Polyäthylenoxyd mit einem zahlen mäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 4250 und Adipinsäure mit ε-Caprolactam gemischt und nach einer ähnlichen Arbeitsweise wurde ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat hergestellt dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 30 Gew.-% betrug.
Diese beiden Arten von Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisaten wurden mit Polyethylenterephtha lat in verschiedenen Verhältnissen gemischt, so daß der Gehalt an Polyäthylenoxydanteilen 3.5 bzw. 8 Gew.-°/o betrug. Die Mischungen wurden schmelzgesponnen und gestreckt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle Xl zusammengefaßt Es ist ersichtlich, daß aufgrund des synergistischen Effekts einer Kalziumsulfonatgruppe und eines Polyäthylenoxydsegments sehr ausgezeichnete antistatische Effekte erzielt wurden. Diese Effekte wurden nach lOmaligem Waschen kaum
Tabelle Xl
Art der Polymerisatmischung
Faserzusammensetzung
Gehalt an
Polyäthylenoxyd
komponente
(Gew.-%)
Gehalt an
Kalzium-
5-sulfoiso-
phthalsäure
(Gew.-%)
(1) allein
3 5 8
3 5 8
0.2 0,3 0,5
0 0 0
Reibungs-
ladungs-
spannung
500 320 150
1800
1250
700
3850
Anmerkung:
(Il Polyethylenterephthalat
(11) Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat unter Verwendung von Kalzium-5-sulfoisophthalat (111) Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat unter Verwendung von Adipinsäure.
Beispiel 14
Ein Salz, bestehend aus äquimolaren Mengen eines Diamins von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 2150 und Natrium-5-sulfoisophthalat. und ein Salz, bestehend aus äquimolaren Mengen von dem Diamin und Adipinsäure wurden synthetisiert. Jedes dieser Salze wurde mit f-Caprolactam gemischt und die Mischungen wurden hitzepolymerisiert, um insgesamt 4 Arten von PoIyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisaten, deren Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 10 und 45 Gew.-% betrug herzustellen. Die Polymerisationsbedingungen, Extraktion- und Trocknungsarbeitswciscn waren die gleichen wie in Beispiel 13 beschrieben. Diese 4 Arten vor Polyether-Polyamid-Blockmischpolymerisaten wurder mit Polyethylenterephthalat so gemischt, daß dci Gehalt an Polyäthylenoxyd 5 Gew.-°/o betrug und di( Mischungen wurden schmelzgesponnen und gestreckt Es wurden dabei Fasern mit den in der nachstehender Tabelle XlI angegebenen elektrostatischen Eigenschaf ten erhalten.
Tabelle XU
Art von Poly Gehalt in der Faser Reibung:
merisatmischung ladungs-
Polyäthy- Natrium- spannun
lenoxyd- 5-sulfoiso- (V)
komponente phthalat-
komponente
(Gew.-%) (Gew.-%) (V)
50
55 (I) + (1I)
60 (H() (i)+CV)
(I) allein Anmerkung:
5,0 5,0 5,0 5,0 0
0,6
0,6
240
450
1100
1900
4050
(I) Polyethylenterephthalat
Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat von
Natrium-5-sulfoisophthalat, Polyäthylenoxydgehalt: 45' (IH) Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat von
Natrium-5-sulfoisophthalat, Polyäthylenoxydgehalt: 10' (IV) Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat von
einem Adipat, Polyäthylenoxydgehalt 45% (V) Polyäther-Polyamid-Btockmischpolymerisat aus eine
Adipat Polyäthylenoxydgehalt 10%.
Beispiel 15
Ein SaI/. bestehend aus einem Mol Diamin Mm Polyäthylcnoyyd mit einem /uhlenmiiltigen mittleren Molekulargewicht von etwa 7900 und 2 Mol k.ilmm-msulfoben/oat der Formel:
HOOC
SO3K
wurde mit (--Caprolactam gemischt und die Mischung wurde hitzepolymerisiert. um ein Polyäthcr-Polyamid-Blockmischpolymensat herzustellen, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil l5Gew.-% betrug. Dieses Mischpolymerisat wurde mit Polyethylenterephthalat gemischt und die Mischung wurde schmelzgesponnen und gestreckt. Die gestreckten Fäden wiesen die folgenden elektrostatischen Eigenschaften auf:
Verhältnis der Polyäthylenoxydkomponente in der Faser 2.0 Gew.-1Vn
Verhältnis der Kalium-m-sulfobenzoatkomponente in der Faser 0.12 Gew.-1Vd
Spannung der durch Reibung
erzeugten Ladung 240 V
Beispiel 16
Ein Salz aus äquimolaren Mengen eines Diamins von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 4250 und Mangan-5-Sulfoisophthalat wurde mit Hexamethylendiammoniumadipat im folgenden Verhältnis gemischt und die Mischung wurde geschmolzen und nach dem gebräuchlichen Verfahren polykondensiert.
Salz des Diamins von
Polyäthylenoxyd und
Mangan-5-sulfoisophthalat
Hexamethylendiammoniumadipat
37 Gew.-% 63 Gew.-%
Dieses Polymerisat wurde mit Polyäthylenterephthalat bei einem Verhältnis von 1 :9 gemischt, und die Mischung wurde schmelzgesponnen. Es wurden dabei Fäden oder Fasern mit einem ausgezeichneten antistatischen Effekt erhalten.
Die Spannung der durch Reibung erzeugten Ladung betrug 650 V.
Beispiel 17
Mit dem Diamin von Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 3500 wurde eine Dicarbonsäure der folgenden Struktur umgesetzt,um ein 1 :1-Salz zu erhalten:
OK
HOOC
COOH
Dieses Salz wurde mit ε-Caprolactam im folgenden Verhältnis gemischt und die Mischung wurde geschmol-
Das sich ergebende Polymerisat wurde nut l\>l_\athylenterephthalat in einem Verhältnis von 1 :4 gemischt und die Mischung wurde schmel/gesponnen. dabei wurde ein Faserniatcrial mit einem .lusge/eichneten antistatischen Effekt erhalten. Die Spannung der Reibungsladung betrug 980 Volt.
Beispiel 18
Aus dem Diamin von Polyüthvlenoxyd mit einem /ahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von 2150 und den lolgenden 5 Arten von Dicarbonsäuren wurden 5 Arten von Salzen hergestellt.
HOOC
HOOC
HOOC
COOH
SO3Na
COOH
(HD
SO,K
COOH (IV)
HOOC(CH2)4COOH (Kontrolle)
Aus diesen 5 Arten von Salzen und f-Caprolactam wurden 5 Arten von Polyäthylen-Polyamid-Blockmischpolymerisaten polymerisiert. Der Gehalt an Polyätheranteil in diesen Poryäther-Polvamid-Blockmischpolymensaten betrug 10Gew.-%. Das Polymerisationsverfahren war das gleiche wie in Beispiel 1.
Aus diesen 5 Arten von Polyäther-Polyamid-Block-
mischpolymerisaten und Polyäthylenterephthalat wur-
den Seite an Seite zusammengesetzte gestreckte Fäden
mit einem Zusammensetzungsverhältnis von 1 :1.
bezogen auf Gewicht, erhalten.
Die Ergebnisse bei der Messung der Spannung der durch Reibung erzeugten Ladung von diesen gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle XIII zusammengestellt:
Tabelle XIII Art von Dicarbonsäure Reibungsladungs-
spannung
(V)
zen und polykondensiert 11.0Gew.-% I
89.0 Gew.-% 65 II
Salz des Diamins von III
Polyäthylenoxyd IV
ε-Caprolactam V Kontrolle
313
273
285
225
950
Aus der vorstehenden Tabelle XIII ist ersichtlich. dal· die antistatischen Eigenschaften von Zusammengesetz· ten Fäden, die aus Polyiither-Polyamid-Blockmischpo· lymerisaten mil ionischen (jruppen erhallen waren, wesentlich besser waren als diejenigen μ in zusammengesetzten Fäden, die aus einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat ohne eine ionische Gruppe erhalten waren (vgl. I bis IV mit V).
Beispiel 19
Ιϊϊη Salz, aus äquimolarcn Mengen von Polyäthylen oxyd, das an seinen beiden Enden eingeführte Aminogruppen besaß (wenigstens 95% der beider endständigen Gruppen wurden in Aminogrupper umgewandelt; zahlenmäßiges mittleres Molekulargewicht 3850) und Mononatrium-5-sulfoisophihalat wurden mit F-Caprolactam so gemischt, daß der Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 45Gew.-% betrug. Die Mischung wurde hitzepolymerisiert bei 257CC während 14 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre. Das erhaltene Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat wurde mit heißem Wasser nach de: üblichen Arbeitsweise extrahiert und anschließend getrocknet.
Außerdem wurde ein Salz aus äquimolaren Mengen des Dianiins von Polyäthylenoxyd und Adipinsäure mit «■-Caprolactam gemischt und die Mischung wurden unter den gleichen Gedingungen polymerisiert, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat herzustellen, dessen Gehalt an Pokäthylcnantcil 45 Gew. % betrug.
Art von Polyäther-PoIyamid-Blockmisc !polymerisat
Gehalt an Polyäthylenoxyd
anteil
Art des Salzes, des
Diamins von PoIyäthyletioxyd
45 Gew.-%
45 Gew.-o/o
Mononatrium-
5-sulfoisophtha:at
Adipat
Unter Verwendung dieser beiden Arten von Polyä'her-Polyamid-Blockmischpolymerisaten wurden die folgenden 2 Arten von zusammengesetzten Fäden hergestellt. Die Spirintemperatur war 265 bis 2700C, die Strecktemperatur war 25"C und das Streckausmaß war das 3.5fache.
Art der Zusammensetzungszustand erste Komponente A zweite
zusammen Kompo
gesetzten Fäden nente
1 Kern-Hülle-Art (konzen ι : 9-Mischung von B Nylon 6
trisch); Zusammensetzungs und Nylon 6
verhältnis = 1:1
II ebenso 1 :9-Mischung von Nylon 6
und Nylon 6
Anmerkung:
Die erste Komponente war außen (Hülle). Die zweite Komponente war innen (Kern).
Die Eigenschaften der so erhaltenen zusammengesetzten gestreckten Fäden sind in der nachstehenden Tabelle XIV angegeben.
TabeHe XIV
Faserart Elektrostatische Eigenschaften Spez. Wider Zug- oder Dehnungseigenschaften Anfangs
Reibungs- stand Festigkeit Dehnung modul
ladungs-
spannung (ilcm) (g/den)
(V) 6,8 · 106 (g/den) (%) 26,5
Zusammengesetzte 80 5,8 33,5
Fäden I 6,1 ■ 10' 27,0
ebenso II 351 5,7 34,5
Beispiel 20
Polyäthylenoxyddicarbonsäure (wobei wenigstens 95% von dessen beiden Enden in !Carboxylgruppen umgewandelt worden sind) mit einem zahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 3050 ^urde mit einem Diamin der folgenden Struktur unter Bildung eines 1 :1-Salzes umgesetzt:
H2N-CH2
SO3N,
CH2-NH2
Dieses SaI/ wurde so mil llexamcthylendiammoniumadipal gemischt, daß das Verhältnis des Polyäthyleno.xydanteils 15 Gew.-% betrug, und die Mischung wurde nach dem gebräuchlichen Verfahren polykondensiert, um ein Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisai zu s erhallen. Zusammengesetzte Fäden einer Kern-Iliillen-Art (konzentrisch), deren Hülle aus dem Polväther-Polyamid-Blockmischpolymerisat bestand und deren Kern aus einem Polyhexamethylenadipamid (Nylon hh) bestand, wurden hergestellt. Das Zusammenset/ungsverhältnis von Hülle und Kern betrug I : 4. Nach einem derartigen Verfahren wurden Fasern oder Fäden mit einem besonders guten antistatischen Verhalten erhalten. Die Spannung der Rcibungsladung betrug fi5 Voll.
B e i s ρ i c I 21
Fin SaI/ aus äquimolaren Mengen eines Diamins von PoKäthylenoxyd mit einem /.ahlenmäßig minieren Molekulargewicht von etwa 5150 und Kalium-5-sulfoisophthalat wurde mit f-Caprolactam gemischt, und die Mischung wurde zur Herstellung eines Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisats polymerisiert, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 30 Gew.-% betrug (Polyether-Polyamid-Blockmischpolymerisat A).
Außerdem wurde ein Salz aus äquimolaren Mengen 2«, eines Diamins von Polyäthylenoxyd mit einem /ahlenmäßigen mittleren Molekulargewicht von etwa 1000 und Adipinsäure mit Hexamethylendiammoniiimadipat gemischt und die Mischung wurde zur 1 lerstellung eines Pol väther-Polyamid-Blockmischpolymerisats pol ν mensiert. dessen Gehalt an Polyäthylenoxyd 3 Gew.-°/o betrug (Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat B). Ein gemischtes Produkt von Polyäthcr-Polyamid-Blockmischpolymerisat A mit einem F-Polycapramid (Nylon 6). bei einem Mischungsverhältnis von 1 :9 wurde als erste Komponente und das Polyäther-Polvamid-Blockmischpolvmerisat B wurde als zweite Komponente verwendet und es wurden zusammengesetzte Fäden der Seite an Seite-Art mit einem Verhältnis von 1 : 1 hergestellt. Diese Fäden besaßen ein besonders gutes aniisiati sches Verhalten, und dieser Effekt blieb nach wiederhol ten Wascharbeitsgängen nach einem üblichen Wasch verfahren unverändert.
Reibungsladungsspannung
Vordem Waschen
Nach lOmaligem Waschen
150 V
180 V
Die Fäden besaßen auch eine gute latente Kräusel barkeit, wobei die Kräuselungen durch Behandlung mi kochendem Wasser entwickelt wurden.
Beispiel 22
Ein SaI/ aus äquimolaren Mengen eines Diamins vor Polyäthylenoxyd mit einem zahlenmäßigen mittlerer Molekulargewicht von 2150 und Natrium-5-sulfoisophthalat wurde mit f-Caprolactam gemischt, und die Mischung wurde zur Herstellung eines Polyäther-Polyamid-BlockmischpoIymerisats polymerisiert, dessen Gehalt an Polyäthylenoxydanteil 60 Gew.-% betrug. Fin gemischtes Produkt von diesem Mischpolymerisat mit Polyethylenterephthalat bei einem Mischungsverhältnis von 1 : 59 wurde als erste Komponente und Polyethylenterephthalat als zweite Komponente verwendet, und es wurden daraus zusammengesetzte Fäden der Kern-Hüllen-Art hergestellt. Die erste Komponente war die Hülle (außen) und das Zusammenset/.ungsverhältnis betrug 1:1.
Dieser zusammengesetzte Faden besaß ein sehr ausgezeichnetes antistatisches Verhalten, wobei dieser Ltfekt nach wiederholten Wascharbeitsgängen nach einem üblichen Waschverfahren unverändert blieb.
Spannung der Reibungsladung:
Vor dem Waschen 450 V
Nach 20 Wascharbeiisgängcn 420 V

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Synthetische Harzmassen aus einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat oder dem Gemisch von einem Polyäther-Polyamid-BIockmischpolymerisat und anderen schmeizspinnbaren oder schmelzformbaren synthetischen Harzen, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anv/esenheit von wenigstens einer Sulfonsäuregruppe, Phosphorsäuregruppe, Carbonsäuregruppe, deren Salzen oder einem quaternären Ammoniumsalz als ionisch funktioneile Gruppen in einer Menge von 2,0· IO-6 mol/g bis 1,0-10~4mol/g in der Masse.
2. Harzmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polyätherkomponente in der Masse 0,1 bis 20 Gew.- % beträgt.
3. Harzmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polyätherkomponente in der Masse 0,1 bis 10 Gew.-% beträgt.
4. Harzmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Polyätherkomponente in der Masse 0,3 bis 5 Gew.-% beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung von synthetischen Harzmassen aus einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat oder dem Gemisch von einem Polyäther-Polyamid-Blockmischpolymerisat und anderen schmelzspinnbaren oder schmelzformbaren synthetischen Harzen nacn einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in die Harzmasse wenigstens eine Art von Sulfonsäuregruppen, Phosphoisäuregruppen, Carbonsäuregruppen, deren Salzen, oder quaternären Ammoniumsalzen als ionische funknonelle Gruppen in einer Menge von 2.0 · 10 b bis 1.0 10 4 mol'g, bezogen auf die Masse, einbringt.
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