DE1098159B

DE1098159B - Antistatische Faeden, Fasern, Garne oder Gewebe und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1098159B
Application number: DEU3436A
Authority: DE
Inventors: Andrew Tainter Walter
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1954-07-27
Filing date: 1955-07-20
Publication date: 1961-01-26
Also published as: GB808624A; FR1134887A; US2874023A; BE540051A

Description

DEUTSCHES

Die vorliegende Erfindung betrifft Fäden, Fasern, Garne und Gewebe sowie deren Herstellung aus hydrophoben, synthetischen Harzen, wie wasserunlösliche Vinylharze und acrylnitrilhaltige Harze, die Komponenten enthalten, welche die Neigung solcher Erzeugnisse, während ihrer Herstellung sowie bei der nachfolgenden Behandlung in Verbindung mit den üblichen Ausrüstungsverfahren und insbesondere bei deren normalem Gebrauch Oberflächenladungen statischer Elektrizität anzusammeln, verhindern oder vermindern. Die vorliegende Erfindung ist besonders brauchbar für die Herstellung von Kleidungsstücken, technischen Geweben und einer Vielzahl anderer Gegenstände aus Vinylharzen, die durch Polymerisation von Acrylnitril oder Vinylchlorid, allein oder in Mischung mit anderen Vinylverbindungen, hergestellt werden.

Seit vielen Jahren stehen die Hersteller von textlien Erzeugnissen aus hydrophoben Vinylharzen u. dgl. dem schwierigen Problem gegenüber, daß solche Erzeugnisse dazu neigen, Oberflächenladungen statischer Elektrizität anzusammeln und für diejenigen, die diese Gegenstände benutzen, Gefahren und Unannehmlichkeiten mit sich bringen. Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, dieses statische Problem durch Aufbringen von verschiedenen Oberflächenüberzügen auf diese Gegenstände zu lösen. Der statische Schutz, der durch die Oberflächenbehandlung der Gegenstände erreicht wurde, war indes immer nur vorübergehend, und der Schutzüberzug widerstand den gewöhnlichen Wasch- und Trockenreinigungsverfahren oder der normalen Abnutzung während des Gebrauches nicht. Es sind nur wenige sogenannte antistatische Mittel erhältlich, die, selbst wenn sie vorschriftsmäßig auf das Gewebe aufgebracht werden, die erste Trockenreinigung oder Wäsche überstehen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden hoch antistatische, hydrophobe Harzpräparate, die in flüchtigen Lösungsmitteln für Spinnlösungen dispergierbar sind und die durch ein Druck- oder Gußverfahren zu in wenigstens einer Dimension verhältnismäßig dünnen Gegenständen verformbar sind, hergestellt, indem eine Lösung oder Dispersion eines solchen hydrophoben Harzes und gewisser neuer, weiter unten beschriebener oxyäthylierter oder oxypropylierter Polyvinylalkohole in einer geeigneten organischen Flüssigkeit, welche ein gemeinsames Lösungsmittel für dieses Harz und den oxyalkylierten Polyvinylalkohol ist, bereitet wird. Die erhaltene Lösung wird dann durch eines der bekannten Naß- oder Trockenspinnverfahren in technisch brauchbare Textilfasern versponnen, welche sowohl in der gerade versponnenen Form als auch nach dem üblichen Strecken, Wärmebehandeln, Färben und/oder anderen Verarbeitungsschritten, die gewöhnlich zur Verbesserung der Eigenschaften der gesponnenen Fasern verwendet werden, eine deutliche und praktisch dauernde Widerstandsfähigkeit gegen die Antistatische Fäden, Fasern, Garne

öder Gewebe
und Verfahren zu ihrer Herstellung

Anmelder:

Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth,

Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Juli 1954

Andrew Tainter Walter, South Charleston, W. Va.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Aufladung mit statischer Elektrizität an der Oberfläche zeigen. Obgleich die vorliegende Erfindung allgemein brauchbar für die Herstellung antistatischer Textilien aus harzartigen, hydrophoben Polyacrylnitrilen, Polyvinylchloriden, Polyvinylidenchloriden, Polystyrolen und Mischpolymerisaten von Acrylnitril mit anderen, mit diesen mischpolymerisierbaren Monovinylverbindungen, wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Styrol und Vinylalkohol ist, ist sie besonders geeignet zur Herstellung von textlien Erzeugnissen, die aus acrylnitrilhaltigen Polymerisaten hergestellt werden. In den folgenden Beispielen werden daher zur Veranschaulichung speziell diese Polymerisate beschrieben.

Das verwendete Lösungsmittel hängt von dem besonderen Harz ab, aus dem der Gegenstand hergestellt werden soll. So sind im Falle von Polyacrylnitrüen Dimethylformamid und Dimethylacetamid als gemeinsames Lösungsmittel brauchbar. Sind die Gegenstände aus Acryhiitril-Vmylchlorid-Mischpolymerisaten, die bis zu etwa 60 % Vinylchlorid enthalten, hergestellt, so sind Aceton und/oder Acetonitril als gemeinschaftliche Lösungsmittel geeignet, während ähnliche Mischpolymerisate,

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3 4

die bis zu 75 % Acrylnitril enthalten, in Acetonitril, enthalten, ein ausgezeichneter statischer Schutz bewirkt,

Dimethylformamid oder Dimethylacetamid als gemein- wenn der Gehalt an Oxyäthylpolyvinylalkohol etwa

sames Lösungsmittel gelöst werden können. Für den Fall, 6 bis 12 %, bezogen auf die gesponnenen, vom Lösungs-

daß Polystyrol und Styrol-Acrylnitril-Mischpolynierisate mittel (Acetonitril) praktisch freien Fasern, beträgt, verwendet werden, ist Benzol ein geeignetes gemein- 5 während, falls Fasern und Garne aus Acrylnitril-Vinyl-

schaftliches Lösungsmittel. chlorid-Mischpolymerisaten mit etwa 40% Acrylnitril

Die oxyaJiyh'erten, erfindungsgemäß brauchbaren Poly- verwendet werden, bei denen Aceton als gemeinsames

vinylalkohole sind solche, die durch Reaktion von Lösungsmittel verwendet wird, die optimale Konzen-

Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder einer Mischung der- tration des Oxyäthylpolyvinylalkohols zur Herstellung

selben mit einem Polyvinylalkohol von mittlerem oder io von Garnen, die einen guten, dauernden antistatischen

hohem Molekulargewicht erhalten werden, wobei der Schutz zusammen mit guter Garnstärke und Schrurnpf-

oxyalkylierte Polyvinylalkohol etwa 1,5 bis etwa 20 Ge- festigkeit bei hohen Temperaturen besitzen, gewöhnlich

wichtsteile Alkylenoxydreste oder Oxyalkylgruppen pro zwischen 7 und 15%, bezogen auf das Fasergewicht,

Gewichtsteil des Polyvinylalkoholrestes enthält, Vorzugs- beträgt. Um für hydrophobe Polymerisate aus drei

weise etwa 3 bis etwa 14 Gewichtsteile oder mehr Alkylen- 15 Komponenten, die etwa 68% Acrylnitril, etwa 22%

oxydreste pro Gewichtsteil Polyvinylalkoholrest. Oxy- Vinylchlorid und etwa 10%'Vinylidenchlorid enthalten,

äthylpolyvinylalkohole, die Gewichtsverhältnisse von einen optimalen antistatischen Schutz sicherzustellen,

7:1 bis 14:1 besitzen, sind besonders geeignet zur sind im allgemeinen Konzentrationen von etwa 6 bis 12%

Einverleibung in Mischpolymerisate aus Acrylnitril und des genannten antistatischen Mittels, bezogen auf das

Vinylchlorid, die zwischen 20 und 55 Gewichtsprozent 20 Fasergewicht, brauchbar.

Acrylnitril enthalten, da Aceton ein ausgezeichnetes Die erfindungsgemäß wirksamen Oxyalkylpolyvinylgemeinsames Lösungsmittel sowohl für das Harz als auch alkohole sind nicht auf die Oxyäthylderivate beschränkt, für das antistatische Mittel ist. Bei der Herstellung von da sie bis 4 Teile Propylenoxyd und 5,9 Teile Äthylenoxyd Präparaten aus Vinylchlorid-Acrylnitril-Mischpolymeri- pro Gewichtsteil Vinylalkohol im Polymerisat enthalten säten, die mehr als 55 % Acrylnitril enthalten, bei denen 25 können; die Einführung von 15 % eines solchen Produktes gewöhnlich Acetonitril als Lösungsmittel für die Spinn- in ein hydrophobes Vinylharz liefert Produkte mit auslösung verwendet wird, können Oxyäthylpolyvinyl- gezeichneten antistatischen Eigenschaften,
alkohole mit einem Verhältnis von Alkylenoxyd zu Textilprodukte, die aus hydrophoben Harzen herge-Polyvinylalkohol bis nur 3 :1 verwendet werden. Solche, stellt wurden, die das erfindungsgemäße antistatische bei denen das Verhältnis nur bis zu 1,5 :1 beträgt, 30 Mittel enthalten, besitzen, wie gefunden wurde, auch eine können aus Lösungen mit Dimethylformamid als gemein- verbesserte Affinität gegenüber Säure-, Acetat- und schaftüches Lösungsmittel versponnen werden. Küpenfarbstoffen. Dadurch können, wenn die erfindungs-

Die gemäß vorliegender Erfindung als antistatische gemäßen antistatischen Mittel anwesend sind, niedrigere Mittel brauchbaren Oxyäthylpolyvinylalkohole können in Färbetemperaturen und niedrigere Farbstoffkonzenverschiedener Weise hergestellt werden. Es wird beispiels- 35 trationen verwendet werden, um ausgewählte Farbweise Äthylenoxyd, Propylenoxyd oder eine Mischung nuancen zu erhalten. Gleichzeitig sind die Färbungen derselben mit einem Polyvinylalkohol mittleren oder erheblich egaler.

hohen durchschnittlichen Molekulargewichtes in einem Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorVerhältnis von etwa 1,5 bis etwa 13 oder mehr Gewichts- liegende Erfindung,
teilen Alkylenoxyd pro Gewichtsteil Polyvinylalkohol bei 40

Temperaturen zwischen etwa 80 und etwa 15O⁰C und Beispiel 1
entsprechenden sich selbst einstellenden Drücken in

Abwesenheit irgendeines Katalysators umgesetzt. Brauch- 75 g des Umsetzungsproduktes aus Äthylenoxyd und

bare oxyalkyHerte Polyvinylalkohole können auch herge- Polyvinylalkohol, das Äthylenoxyd und Polyvinylalkohol

stellt werden, indem wenigstens 1,5 Gewichtsteile eines 45 in einem Gewichtsverhältnis von 9:1 enthielt, wurden in

Alkylenoxyds, vorzugsweise Äthylenoxyd, pro Gewichts- 1500 g auf 0°C gekühltes Acetonitril gelöst. Dann wurden

teil eines solchen Polyvinylalkohols bei Temperaturen 425 g eines Acryhiitril-Vinylchlorid-Harzes, das etwa 40 %

von 10 bis etwa 50⁰C in Gegenwart eines alkalischen Acrylnitril enthielt, sowie 10 g Dioctylzmnmaleat als

Katalysators umgesetzt werden und hierbei in Dispersion Licht- und Wärmestabilisator zugegeben und zu einer

in einer Flüssigkeit, die ein Lösungsmittel für den so 50 Aufschlämmung vermischt. Der Polyvinylalkohol besaß

hergestellten Oxyäthylpolyvinylalkohol darstellt, ge- ein solches durchschnittliches Molekulargewicht, daß seine

arbeitet wird. 4%ige wäßrige Lösung bei 20⁰C eine absolute Viskosität

Gibt man einem solchen hydrophoben Harz etwa 5 % von 13 bis 21 cP zeigte. Die Temperatur der Aufoder mehr von diesen oxyalkylierten Polyvinylalkoholen schlämmung wurde unter Rühren auf etwa 50 bis 6O⁰C zu, vorzugsweise etwa 7 bis etwa 15%, jeweils auf das 55 erhöht, wobei das Harz in Lösung ging und eine homogene Gesamtgewicht von Harz und oxyalkylierten Polyvinyl- Lösung erhalten wurde. Diese Lösung wurde in einem alkohol bezogen, so erhält man Präparate, welche vor dem geschlossenen Gefäß auf etwa 70 bis 80° C erhitzt, unter Spinnen in einem gemeinschaftlichen Lösungsmittel Druck filtriert und einer Spinndüse zugeführt. Die dispergierbar sind. Solche Dispersionen liefern gesponnene erhaltenen Fäden wurden in einem Wasserbad von 50° C, Fäden und andere verformte Erzeugnisse, die praktisch 60 das etwa 10% Acetonitril enthielt, koaguliert, dem Bad permanent antistatisch sind. Tatsächlich behalten Tex- entnommen und das Garn dann aufgespult und mehrere tilien, die aus Fasern hergestellt wurden, die durch das Stunden an der Luft bei 70° C getrocknet. Zwei Enden des Verspinnen dieser Lösungen in bekannter Art erhalten Garnes wurden in einem Dampfstreckrohr bei 122° C wurden, ihre antistatischen Eigenschaften auch noch 1000% gestreckt, verdrillt, zu einem Wickel gewickelt nach etwa 150 Hauswäschen und nach wiederholten 65 und dieser 6 Stunden einer Wärmebehandlung von 110⁰C Trockenreinigungen bei. unterworfen, wobei man das Garn frei einschrumpfen

Der Gehalt an Oxyäthylpolyvinylalkohol richtet sich ließ. Das erhaltene 80fädige 255-Denier-Garn enthielt

nach der Art des die Grundlage bildendes Harzes. So 15% Oxyäthylpolyvinylalkohol (HEPVA) und besaß die

wird, falls harzartige Mischpolymerisate aus Acrylnitril in Tabelle I aufgeführten physikalischen Eigenschaften,

und Vinylchlorid verwendet werden, die 68 % Acrylnitril 70 Zum Vergleich sind noch andere ähnlich hergestellte

Garne aufgeführt, die jedoch einen Oxyäthylpolyvinylalkoholgehalt von 10 bzw. 20 % besitzen.

Tabelle I

Die so hergestellten Garne
antistatischen Eigenschaften:

besaßen die folgenden

Tabelle IV

0/ /o	Zugfestigkeit	Dehnung	°/₀ Schrumpfung in	Ol von
HEPVA			kochendem	150⁰C
	g/Denier	%	Wasser	40
10	3,2	26	1,8	43
15	3,0	26	1,3	43
20	3,0	26	1,3

IO

Die diesen verschiedenen Garnen durch das vorliegende Verfahren verliehenen antistatischen Eigenschaften sind in Tabelle II aufgeführt. Die angewendeten Versuchsverfahren werden weiter unten im einzelnen beschrieben.

Tabelle II

Reaktions produkt ⁰Zo	Zahl der Wäschen	Elektrischer Widerstand in Ohm · cm	Aufladung in Volt
5 15 20	20 50 50	3,7 · ΙΟ" 3,6 ■ 10⁸ 4,0 · ΙΟ⁷	> -1000 -200 <100

	Zahl der	Elektrischer	Aufladung
	Wäschen	Widerstand in	in Volt
HEPVA
	20	Ohm ■ cm	-640
10	20	3,1 · 10⁹	-350
15	20	1,8 · 10⁹	-100
20	1	1,9 ■ 10⁹	> -1000
0	1,0 · 10¹¹

Beispiel 4

Es wurde entsprechend dem Verfahren gemäß Beispiel 1 unter Verwendung eines Acrylnitril-Vinylchlorid-Mischpolymerisates, das 40% Acrylnitril und 5 bzw. 10% Oxyäthylpolyvinylalkohol (bezogen auf das Gesamtgewicht von Harz und oxyäthyliertem Polyvinylalkohol) enthielt, eine Reihe von Garnen hergestellt. Der Oxyäthylpolyvinylalkohol enthielt 20 Gewichtsteile Äthylenoxyd pro Gewichtsteil Polyvinylalkohol. Die antistatischen Eigenschaften der so erhaltenen Garne sind in Tabelle V angegeben. Als Vergleich ist gleichzeitig eine Kontrollprobe, die kein antistatisches Mittel enthält, aufgeführt.

Tabelle V

35

Beispiel 2

Es wurde entsprechend dem Verfahren gemäß Beispiel 1, jedoch unter Verwendung eines anderen Oxyalkylpolyvinylalkohols sowie Aceton an Stelle von Acetonitril als Lösungsmittel, eine Reihe von Garnen aus Vinylharz hergestellt. Hierbei wurde das im Beispiel 1 verwendete Vinylharz in Verbindung mit 0, 5, 10 bzw. 15 Gewichtsprozent eines OxyalkylpolyvinyJalkohols, der Äthylenoxyd, Propylenoxyd und Polyvinylalkohol in Gewichtsverhältnissen von 7:3:1 enthielt, verwendet. Der Poly- vinylalkohol besaß ein solches Molekulargewicht, daß die absolute Viskosität einer 4%igen Lösung des Harzes in Wasser bei 20⁰C zwischen 6 und 12 cP betrug.

Die antistatischen Eigenschaften dieser Garne sind in Tabelle III aufgeführt.

Tabelle III

50

55

HEPVA	Zahl der W'äschen	Elektrischer Widerstand in Ohm · cm	Aufladung in Volt
O O Cn	40 100 1	1,1 · 10¹⁰ 6,6 ■ 10⁹ 1,0 · 10"	-830 -430 > -10000

	Zahl der	Elektrischer	Aufladung
°/o	Wäschen	Widerstand in	in Volt
HEPVA
	20	Ohm · cm	>1000
0	50	8,7 · lOio	-670
5	50	4,8 · ΙΟ«	-100
10	50	1,1 - ΙΟ"	-350
15	6,4 · 10⁸

Beispiel 5

Es wurde entsprechend dem Verfahren gemäß Beispiel 1 aus einem Harzpräparat, das 0, 10 bzw. 15% eines Oxyäthylpolyvinylalkohols, der 13,5 Teile Äthylenoxyd auf 1 Teil Polyvinylalkohol enthielt, eine Reihe von Garnen hergestellt. Der verwendete Polyvinylalkohol entsprach etwa dem des Beispiels 1. Das die Grundlage des Garnes bildende Harz war ein Mischpolymerisat aus drei Komponenten und bestand aus 67 %Acrylnitril, 21 % Vinylchlorid und 12% Vinylidenchlorid.

Die so hergestellten antistatischen Garne besaßen folgende physikalische Eigenschaften:

Tabelle VI Beispiel 3

°/o	Zugfestigkeit	Dehnung	⁰I₀ Schrumpfung in	Öl von
HEPVA			kochendem	200⁰C
	g/Denier	%	Wasser	13,9
0	4,59	15,5	2,8	17,6
10	4,17	16,5	2,8	16,8
15	4,83	17,5	2,2

Es wurde entsprechend dem Verfahren gemäß Bei- Ein Vergleich der antistatischen Eigenschaften dieser

spiel 1, jedoch unter Verwendung von Aceton als Lösungs- 60 Garne ist in Tabelle VII aufgeführt, mittel, eine Reihe von Garnen hergestellt. Hierbei wurde

das Vinylharz des genannten Beispiels und 5, 10, 15 bzw. Tabelle VII

20% eines oxyalkylierten Polyvinylalkohols, hergestellt durch Umsetzung von 5,9 Mol Äthylenoxyd und 4 Mol Propylenoxyd pro Mol Polyvinylalkohol (berechnet als Vinylalkohol), verwendet. Der Polyvinylalkohol wurde aus Polyvinylacetat hergestellt, das bei 25 ⁰C eine Ford-Cup-Viskosität von 17 bis 21 Sekunden besaß (Verwendung einer 20 %igen Lösung des Harzes und eines Ford-Cups mit einer Spitze Nr. 4).

0/ /0 HEPVA	Zahl der Wäschen	Elektrischer Widerstand in Ohm · cm	Aufladung in Volt
0 10 15	1 50 50	8,1 · ΙΟ" 1,3-10⁸ 1,0-10⁷	> -1000 < 100 < 100

Beispiel 6

Es wurde aus einem harzartigen Acrylnitrü-Vinylchlorid-Mischpolymerisat, das 68% Acrylnitril enthielt, eine Reihe von Spinnlösungen in Acetonitril hergestellt. Zu diesen Lösungen -wurden 0, 5, 10 bzw. 15% des Oxyalkylpolyvinylalkohols gemäß Beispiel 3 (bezogen auf das Gesamtgewicht aus Harz und oxyalkyliertem Polyvinylalkohol) zugegeben, wobei jede der Lösungen 25% an Gesamtfeststoffen enthielt. Die aus diesen Lösungen gesponnenen Fäden wurden in einem auf 66° C gehaltenen Wasserbad, das 10% Acetonitril enthielt, koaguliert, gewaschen, getrocknet, bei 164° C 500% trocken gestreckt und bei 200° C 0,5 Sekunden wärmebehandelt, wobei man eine 12%ige Schrumpfung eintreten ließ. Die physikalischen Eigenschaften des entstehenden lOOfädigen 275-Denier-Garns sind in Tabelle VIII zusammengestellt. Die antistatischen Eigenschaften dieses Garns sind in Tabelle IX aufgeführt. Ähnliche Resultate wurden erhalten, wenn die Garne nach 90miniltigem Färben in einem kochenden Farbstoffbad, das Xylene Milling Blue BL (typischer saurer Farbstoff) bzw. Eastman Blue BNN (typischer Acetatfarbstoff) enthielt, geprüft wurden. auch ungefärbtem Zustand eine hervorragende antistatische Widerstandsfähigkeit nach wiederholten Waschen.

Tabelle X

Probe Nr.	Zahl der Waschen	Elektrischer Widerstand in Ohm · cm	Aufladung in Volt
T-I τ-Η CM (M CO CO	5 50 1 50 1 50	3,3 · 10' 4,3-10' 1,8 · 10⁸ 9,1 ■ 10' 4,6 · 10^s 1,9 · 10*	< -100 < -100 -100 < -100 < -100 < -100

Tabelle VIII

/0	Zugfestigkeit	Dehnung	°/₀ Schrumpfung in	Öl von
HEPVA			kochendem	180⁰C
	g/Denier	°/o	Wasser	11,2
0	3,50	20,5	4,4	13,0
5	3,11	19,5	4,2	11,9
10	3,28	20,5	4,0	14,8
15	3,32	20,5	4,4	21,3
20	3,16	20,0	5,1

Tabelle IX

	Zahl der	Elektrischer	Aufladung
°/o	Waschen	Widerstand	in Volt
HEPVA
	5	in Ohm · cm	>1000
0	20	1,2 · 10¹¹	870
5	50	4,4 · 10¹⁰	200
10	50	3,5 · ΙΟ⁸	100
15	50	1,3 · 10^s	100
20	1,3 · ΙΟ⁸

Beispiel 7

Entsprechend dem im Beispiel 6 beschriebenen allgemeinen Verfahren wurde eine Spinnlösung hergestellt, die 300 g Aceton, 85 g des im Beispiel 6 beschriebenen Harzes, 2 g Dioctylzinnmaleat und 15 g eines Oxyäthylpolyvinylalkohols enthielt, der ein Gewichtsverhältnis von Äthylenoxyd zu Vinylalkohol von 10,7 :1 und eine spezifische Viskosität in Wasser bei 20⁰C von 0,114 besaß. Das gesponnene Garn wurde 16 Stunden bei 5O⁰C getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen, und dann in Dampf bei 115⁰C 1000% gestreckt. Das gestreckte Garn wurde dann in seinen Abmessungen stabilisiert, indem es ungespannt 6 Stunden auf 110° C erhitzt wurde. Das entstehende 80fädige 145-Denier-Garn, das 15% antistatisches Mittel enthielt, besaß eine Festigkeit von 3 g/Denier und eine Dehnung von 25%; es zeigte sowohl für saure als auch für Acetatfarbstoffe eine ausgezeichnete Affinität. Diese textlien Erzeugnisse besaßen, wie aus Tabelle XII hervorgeht, sowohl in gefärbtem als

(1) Natürliches, ungefärbtes Material;

(2) dasselbe Material, 90 Minuten bei 100⁰C in einem wäßrigen Färbebad mit einem Acetatfarbstoff gefärbt;

(3) dasselbe Material, 90 Minuten bei 100° C in einem wäßrigen Färbebad mit einem sauren Farbstoff gefärbt.

. Beispiel 8

Es wurde entsprechend dem Verfahren gemäß Beispiel 7 eine Spinnlösung hergestellt, die aus 300 g Acetonitril, 2 g Dioctylzinnmaleat, 85 g des Harzes gemäß Beispiel 7 und 15 g eines Oxyäthylpolyvinylalkohols.

bestand, der Äthylenoxyd und Vinylalkohol in einem Gewichtsverhältnis von 4,8:1 enthielt und in Wasser bei 20° C eine spezifische Viskosität von 0,147 zeigte. Aus. dieser Lösung wurde ein Garn gesponnen und dieses, wie im Beispiel 7 beschrieben, verarbeitet, mit der Ausnähme, daß es in Wasserdampf bei 124° C 800 % gestreckt und durch Erhitzen von einer Sekunde bei 185° C vergütet wurde, wobei man es 15% schrumpfen ließ. Das entstehende 200fädige 248-Denier-Garn enthielt 15% antistatisches Mittel und besaß eine Festigkeit von 4,6 g/ Denier und eine Dehnung von 21 %. Dieses textile Erzeugnis zeigte eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen eine Aufladung mit statischer Elektrizität, was durch einen elektrischen Widerstand von 1,3 · 10⁹ Ohm · cm, keine Aufladung nach Reiben auf WollfianeU und keine Schmutzaufnahme, auch noch nicht nach 50 Wäschen, gezeigt wurde.

Beispiel 9

Es wurden 45 g Oxyäthylpolyvinylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis von Äthylenoxyd zu Polyvinylalkohol von 1,5:1 bei Zimmertemperatur in 900 g Dimethylformamid dispergiert und dann auf —30°C abgekühlt. Der Oxyäthylpolyvinylalkohol war in Acetonitril unlöslieh, jedoch in Dimethylformamid löslich; er enthielt etwa 60 Gewichtsprozent Äthylenoxyd und 40 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol. Dann wurden hierzu 255 g eines harzartigen Mischpolymerisates aus Acrylnitril und Vinylchlorid, das 40,1% Acrylnitril und 59,9% Vinylchlorid im Polymerisat enthielt, und 6 g Dioctylzinnmaleat als Stabilisator zugegeben und zu einer Aufschlämmung vermischt. Die Temperatur wurde nun langsam auf etwa 50 bis 60° C erhöht, um das Harz in Lösung zu bringen und eine homogene Lösung zu bilden.

Diese Lösung wurde dann auf 8O⁰C erhitzt, filtriert und bei 85° C durch eine Spinndüse mit 100 Öffnungen von jeweils 0,1 mm Durchmesser gepreßt. Die entstandenen Fäden wurden koaguliert, in einem auf 90 bis 100⁰C gehaltenen Bad aus Dipropylenglykol koaguliert, auf Spulen gewickelt und bei 55⁰C 20 Stunden getrocknet..

Zwei Enden des Garnes wurden zusammengelegt und während des Durchganges durch ein Dampfstreckrohr bei einer Temperatur von 117° C 1006% gestreckt. Das Garn wurde dann gezwirnt und bei 13O⁰C etwa ¹Z₂ Sekunde vergütet, wobei man es 20% schrumpfen ließ. Das entstandene 200fädige 200-Denier-Garn besaß eine Festigkeit von 2,6 g/Denier, eine Dehnung von 23 % und nach ¹/₂stündigem Kochen in Wasser eine Schrumpfung von 9%. Diese 15% Oxyäthylpolyvinylalkohol enthaltende Faser besaß, wie aus Tabelle XI zu ersehen ist, ausgezeichnete antistatische Eigenschaften. Hierbei wurden zum Vergleich des antistatischen Schutzes die oben beschriebene Faser und eine Kontrollfaser gegenübergestellt. Diese Kontrollfaser wurde in der gleichen Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß sie aus einer acetonischen Lösung versponnen und in einem Wasserbad koaguliert wurde und keinen oxyäthylierten Polyvinylalkohol enthielt. Die Werte beziehen sich auf Fasern, die einer zehnmaligen Wäsche der hierin beschriebenen Art unterworfen wurden. Die Kontrollfaser besaß ähnliche physikalische Eigenschaften wie die antistatische Faser, mit der Ausnahme, daß sie sich leichter mit statischer Elektrizität aufladen ließ.

Tabelle XI

°/o HEPVA	Zahl der Waschen	Elektrischer Widerstand in Ohm · cm	Aufladung in Volt
0 15	10 10	1,5 · 10" 6,4 ■ 10⁸	> -1000 -200

Beispiel 10

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35

15 g des Oxyäthylpoly vinyl alkohols mit einem Gewichtsverhältnis von Äthylenoxyd- zu Vinylalkoholresten von 10:1 wurden bei Zimmertemperatur mit 135 g eines Polyacrylnitrils, dessen 0,2%ige Lösung in Dimethylformamid bei 50⁰C eine spezifische Viskosität von 0,6 besaß, 3 g Dioctylzinnmaleat und 850 g Dimethylformamid vermischt. Die Mischung wurde unter Rühren auf 90⁰C erhitzt, um eine einheitliche Lösung zu erhalten. Diese Lösung wurde dann filtriert und durch eine Spinndüse mit 240 Öffnungen einer Größe von 0,07 mm gepreßt. Die erhaltenen Fäden wurden anschließend in einem auf 75° C gehaltenen Bad aus Triäthylenglykol koaguliert, mit Wasser von 90⁰C gewaschen und mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 m/Min, auf eine Bobine aufgewickelt. Der Faden wurde auf der Bobine 20 Stunden bei 55° C getrocknet, in Dampf von 138⁰C 1000 % gestreckt und etwa 0,5 Sekunden bei 260⁰C vergütet, wobei man ihn 20% schrumpfen ließ.

Das erhaltene 240fädige 180-Denier-Garn besaß eine Festigkeit von 4,2 g/Denier und eine Dehnung von 17%; nach 30minütigem Erhitzen in kochendem Wasser trat keine und bei 225°C (in Dampf) eine 2,5%ige Schrumpfung ein. Dieser Faden, welcher 10 Gewichtsprozent Oxyäthylpolyvinylalkohol enthielt, besaß nach 50 Heimwäschen ausgezeichnete antistatische Eigenschaften. So zeigten aus diesem Garn hergestellte Proben von Strickwaren nach heftigem Reiben auf reinem Wollflanell keine elektrische Aufladung der Oberfläche oder Aufnahme von Schmutzteüchen.

Zur Feststellung der statischen Elektrizität wurden folgende Versuchsverfahren angewendet:

1. Messen des elektrischen Widerstandes des Versuchsgegenstandes ;

2. Messen der Aufladung nach Reiben des Versuchsgegenstandes auf reinem WollflaneU;

3. Bestimmung der Schmutzaufnahme;

4. Dauerversuch.

Bei der Messung des spezifischen elektrischen Widerstandes wird erst der Ohmsche Widerstand von acht Strängen bestimmt. Dieser wird gemessen, indem die Stränge zwischen zwei Klemmen eines Ultrohmeters der Firma Beckman Instrument Company, Pasadena, California, USA., mit etwa 5 cm Abstand befestigt werden. Der erhaltene Wert für den Ohmschen Widerstand wird unter Verwendung der folgenden Formel in den spezifischen Widerstand umgerechnet:

Spezifischer Widerstand =

Widerstand χ Gewicht der Faser zwischen den Klemmen
Dichte der Faser χ (Klemmenabstand)²

Bei einem sehr guten antistatischen Schutz ergeben sich spezifische Widerstände von 5 · 10⁹ Ohm · cm oder weniger. Nach 20 oder mehr Wäschen sollen die Werte 5 · 10¹⁰ Ohm : cm oder weniger betragen. Diese Werte steigen mit der Zahl der Waschen der Erzeugnisse.

Die Aufladung wird gemessen, indem eine etwa 12¹Z₂ χ 15 cm große Textilprobe auf einer etwa 7¹Z₂Cm Durchmesser besitzenden Spindel, welche mit reinem Wollflanell bedeckt ist, gerieben wird. Die Probe wird dann schnell in einen isolierten Metallbecher geworfen, der mit einem elektrostatischen Voltmeter mit einstellbarer Kapazität verbunden ist. Die abgelesene Voltzahl ist ein Maß der sich auf dem Probestück befindenden statischen Aufladung. Die Probe wird nach zehn Reibungen auf dem Flanell in den Becher geworfen. Überschreitet die beobachtete Voltzahl etwa 500 nicht, so ist die Aufladung des Tuches nicht groß genug, um ein Anhaften des Tuches am Träger oder ein Ansammeln und Festhalten von Schmutzteüchen zu verursachen.

Alle hierin angegebenen Versuchsverfahren wurden bei 25° C und 50 % relativer Feuchtigkeit durchgeführt.

Die Dauer des antistatischen Schutzes wird gemessen, indem die Tuchprobe nach einer oder mehreren Waschen in einer im Handel erhältlichen automatischen Haus waschmaschine unter Verwendung handelsüblicher Waschmittel den obigen Versuchen unterworfen wird. Die Proben werden vor den Versuchen bei 25° C und 50 % relativer Feuchtigkeit konditioniert. Die Versuche werden nach der gewünschten Zahl der Wäschen wiederholt.

Wichtig ist, daß der den so hergesteEten Textilien verliehene antistatische Schutz ohne eine praktische Verminderung einer der wichtigen physikalischen Eigenschaften der Textilien, wie Festigkeit, Dehnung, Affinität zu Farbstoffen usw., einhergeht.

Es ist nicht wesentlich, daß das hydrophobe Harz und das antistatische Mittel während der Herstellung der Spinnlösung in einem gemeinsamen organischen Lösungsmittel dispergiert werden. Es wurden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt, wenn der Spinnlösung des Harzes eine Aceton- oder Acetonitrü-Lösung des antistatischen Mittels unmittelbar vor dem Durchpressen der Fäden durch die Spinndüse zugeführt wird. In solchen Fällen können den Lösungen des antistatischen Mittels verschiedene Pigmente, Mattierungsmittel und Flammschutzmittel zugegeben und diese Mischung der Spinnlösung an oder nahe bei den Spinndüsen zugeführt werden.

Der Oxyalkylpolyvinylalkohol kann in die Spinnlösung des Harzes auf verschiedene Weise eingeführt werden, wie z. B. durch Mischen von Oxyalkylpolyvinylalkohol, Harz und Lösungsmittel in einem Mischer mit sigma-

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Claims

förmigen Flügeln bei erhöhten Temperaturen (z. B. 50 bis 80° C). Obgleich in den Beispielen eine geringe Menge eines Hitze- und Lichtstabilisators für das Harz in der Spinnlösung anwesend ist, so ist dessen Zugabe nicht wesentlieh. Wenn ein solcher Stabilisator verwendet wird, wird vorzugsweise ein Organozinnsalz einer a./S-olefinischen Mono- oder Dicarbonsäure verwendet, z. B. ein solches gemäß USA.-Patentschrift 2 307 157. IO PATENTANSPRÜCHE:

1. Fäden, Fasern, Garne oder Gewebe von verminderter elektrostatischer Aufladung, bestehend aus einer Mischung aus Vinyl- oder Acrylpolymeren 'oder deren Mischpolymeren und einem Oxyalkylpolyvinylalkohol.

2. Verfahren zur Herstellung von Gebilden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als antistatisches Mittel das Kondensationsprodukt aus einem Alkylenoxyd, vorzugsweise Äthylen- oder Propylenoxyd, und einem Polyvinylalkohol mittleren oder hohen Molekulargewichts verwendet wird, Vorzugs-

weise ein solches, das Alkylenoxyd und Polyvinylalkohol in einem Gewichtsverhältnis von 1,5 bis 20:1, vorzugsweise 3 bis 14:1, enthält.

3. Verfahren zur Herstellung von Gebilden nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das antistatische Mittel in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 7 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Harz und antistatischem Mittel, verwendet wird.

4. Verfahren zur Herstellung von Textilerzeugnissen gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dispersion des harzartigen Materials und des Oxyalkylpolyvinylalkohols in einem gemeinsamen organischen, flüssigen Lösungsmittel versponnen, der entstandene Faden bei erhöhter Temperatur gestreckt und der so gestreckte Faden zur Erhöhung der Stabilität seiner Abmessungen unter gleichzeitiger kontrollierter Schrumpfung auf Temperaturen oberhalb 110° C erhitzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 903 261;
französische Patentschrift Nr. 1 017 624.