DE2430533A1

DE2430533A1 - Polyesterfaeden und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2430533A1
Application number: DE2430533A
Authority: DE
Inventors: Tadakazu Endo; Tuneo Hanada; Hideo Komatsu; Kiyoshi Nakagawa; Itaru Nakamaura; M Takeuchi
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1973-06-26
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-01-23
Also published as: BR7405132D0; CA1083314A; DE2430533B2; GB1466140A; DE2430533C3; US4035441A

Description

Dr. Hans-Heinridi Willrath

Dr. Dieter Weber Dipl-Phys. Klaus Seiffert

D - 6? V.^TIESBADEty21. Juni 1974 Postfadi 1327

PATENTANWÄLTE

Gustav-Freytag-Stta& ® (06121) 372720 Telegrammadresse: WILLPATENT

TM 33 279

Toray Industries, Inc. 2, Nlhonbashi-Muromachi 2-chome Chuo-Ku, Tokyo, 103 Japan

Polyesterfaden und Verfahren zu deren Herstellung

Priorität; vom 26. Juni 1973 in Japan,

Anmelde-Nr. 71 285/73

6. Februar 1974 in Japan, Anmelde-Nr, 14 536/74

6. Februar 1974 in Japan, Anmelde-Nr. 14 537/74

Die Erfindung betrifft einen Polyesterfaden, in dem ein Polyäther-Polyesterblocknischpolymer als wenigstens ein feiner, im wesentlichen endloser Streifen entlang der Fadenachse dispergiert ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieses Fadens mit einer Schmelzspinnapparatur mit statischen Mischelementen, die zwischen getrennten Beschickungsöffnungen

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für geschmolzenes Polymer angeordnet sind, und mit Spinndüsen.

Dl« vorliegende Erfindung betrifft einen Polyesterfaden mit ausgezeichneten und dauerhaften antisatischen Eigenschaften und ■it einen spezifischen Widerstand von weniger als 1O¹¹O χ cm.

Es ist bekannt, daß Formlinge, wie beispielsweise Fasern, Borsten und Filme, die man aus Polyethylenterephthalat oder Mischpolymeren desselben, Polytetramethylenterephthalat oder Mischpolymeren desselben, Poly-1,4-cyclohexandimethylterephthalat oder Mischpolymeren desselben, Polyestern aus para-OxyäthoxybenzoesJtare oder Mischpolymeren derselben, Polyäthylen-l,2-bis-(phenoxv)-äthan-p,p'-dicarbox£lat oder Mischpolymeren desselben oder Polylthylen~2,6-naphthalindicarboxylat oder Mischpolymeren desselben erhält, hohe Kristallinitat, hohe Erweichungspunkte und ausgezeichnete Leistung bezüglich der Zähigkeit, Dehnung, Biegefestigkeit, chemischen Beständigkeit, Lichtbeständigkeit und Hitzebeständigkeit haben und daher von großem industriellem Wert sind.

Heben den oben erwähnten Vorzügen haben sie jedoch auch Nachteile. Ihre Anfärbbarkeit ist schlecht, si· werden leicht mit statischer Elektrizität aufgeladen, und in Geweben unterliegen sie einer Knötchenbildung (pilling). Daher ist ihre Verwendung etwas begrenzt. Ihre Neigung, sich mit statischer Elektrizität aufzuladen, ist einer ihrer grüßten Nachteile. In Geweben, die als Kleidang und dergleichen getragen werden, besonders in trockener Luft, haben si· eine ausgesprochen· Neigung, sich mit statischer Elektrizität aufzuladen und zeigen dann unerwünschte Eigenschaf-

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ten, wie Knistertöne und Anhaften am Körper des Trägers. Ausserdem neigen sie dazu, in vielen Fallen Staub zu absorbieren, so daß sie bereits nach kurzem Tragen ziemlich schmutzig werden. Dieses sogenannte elektrostatische Hindernis ist nicht nur mit Formungen, die aus Polyester alleine beltehen, verbunden, sondern auch mit sogenannten mischgesponnenen Fäden, die aus Polyesterfäden bestehen, welche beispielsweise mit Baumwolle, Wolle öder Kunstseide versponnen sind.

Es wurden bereits verschiedene Versuche gemacht, solche Polyester zu modifizieren, um die Prob»leme ihrer statischen Elektrizität zu vermindern.

Beispielsweise ist in der USA-Patentschrift 3 329 557 (a) ein Faden beschrieben, der aus einem Polyalkylenglykol und einem Polyester besteht. In der USA-Patentschrift 3 652 713 (b) ist ein antistatis dier Polyesterfaden beschrieben, den man durch Spinnen eines Gemisches von Schnitzeln eines Polyäther-Polyesterblockmischpolymers und von Schnitzeln eines gewöhnlichen Polyesters erhält.

Die Fäden gewäfi diesen Literaturstellen (a) und (b) haben jedoch bestirnte Nachteile hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften und der industriellen Produzierbarkeit. Beispielsweise ist der Faden geaäS der Literaturstelle (a) schlechter hinsichtlich des Farbtons und sieht gelblich aus. Wenn außerdem der Faden ge-■tie der Literaturstelle (a) Mit Wasser gewaschen oder behandelt wird, geht seine antistatische Wirkung verloren, da Polyalkylenglykol in Wasser löslich ist, obwohl das Polyalkylenglykol in

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dem Faden gemäß der Literaturstelle (a) in der gesamten Fadenstruktur in der Form länglicher Teilchen verteilt ist, deren Längsabmessung parallel zur Faserachse liegt. Daher löst sich ebenfalls das Polyalkylenglykol und wird von Wasser extrahiert. Heiterhin gibt es auch einen Nachteij&erart, daß eine Fibrillierung des Fadens infolge der Anwesenheit des Polyalkylenglykols eintritt, welches in dem Polyester unlöslich 1st.

Der Faden gemäß der Literaturstelle (b) besitzt ebenfalls bestimmte Nachteile. Obwohl der Faden gemäß (b), der durch experimentelles Spinnen unter Verwendung einer Testspinnmaschine erhalten wurde, ausgezeichnete antistatische Eigenschaften haben mag, wie in den Beispielen der USA-Patentschrift 3 652 713 beschrieben 1st, ist dieser Faden, wenn er als Massenprodukt in einer großen Spinnmaschine produziert wird, unzulänglich hinsichtlich seiner antistatischen Eigenschaften. Es wurde der Grundfür diese Tatsache geprüft, und es wurde dabei gefunden, daß in dem Faden gemäß der Literaturstelle (b), der mit einer großen Spinnmaschine erhalten wurde, das Polyäther-PolyesterblockmiscHpftlymer nicht als ein Streifen entlang der Faserachse dispergiert ist, sondern daß es in der Form feiner Teilchen oder Spindeln dispergiert ist. Der Faden gemäß (b), der mit einer großen Spinnmaschine produziert wurde, besitzt daher einen spezifischen Widerstand von mehr als IQ Ll χ cm und schlechte antistatische Eigenschaften. Außerdem zeigte die Untersuchung des Fadens gemäß (b), daß das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer in dem Faden gemäß (b), der mit einer großen Spinnmaschine produziert wurde, in der Maachine einer Scherdeformation unterliegt. Wenn das Spinnen so durchgeführt wird, daß die Scherdeformation des Polyäther-

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Polyesterblockmischpolymers niedrig gehalten wird, selbst wenn die Verweilzeit in der Spinnmaschine lang ist, kann man in diesem Fall einen Polyesterfaden erhalten, in dem das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer als ein langer schöner Streifen dispergiert ist, obwohl nicht praktisch endlos. Wenn jedoch die Scherdeformation des Blockmischpolymers hoch ist, wird das Vorliegen des Streifens undeutlich, und das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer zeigt ein Verhalten, bei dem es sich in dem umgebenden Polyester auflöst. Bei einer Produktion im Laboratoriumsmaßstab kann ein Polyesterfaden, in welchem das Polyäther-PoIyesterbiockmischpolymer als Streifen dispergiert ist, unerwünschte Neigung zur Verfärbung, unerwünschte antistatische Eigenschaften und andere allgemeine physikalische Eigenschaften zeigen. Außerdem sind die Betriebsbedingungen hinsichtlich der Reproduzierbarkeit schlecht, und die physikalischen Eigenschaften des Fadenproduktes variieren in großem Umfang, Entsprechend kann eine Steigerung des Molekulargewichts des Polyäther-Polyesterbloc-kmischpolymers und/oder eine Steigerung der SchMlzviskosität durch Einführung von Vernetzungen (wie in der USA-Patentschrift 3 652 713) in einer Test- oder Laboratoriumsspinnmaschine wirksam sein, um die Scherdefor^mation eo viel wie möglich herabzusetzen und das Scheren vergleichsweise unbedeutend zu machen. In einer Spinnmaschine von industriellem Maßstab jedoch führt der große Abstand von der heißen Scheelzplatte bis zu der Spinndüse zu starker Scherdeformation, und die oben erwähnten Versuche, die Scherwirkung zu reduzieren, hatten in diesem Fall fast keine Wirkung hinsichtlich einer Oispergierung des Polyäther-Polyesterbiockmiachpolymers als langer Streifen in dem Polyesterfadenprodukt.

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Eine andere Schwierigkeit bei dem Verfahren zur Herstellung des Fadens nach der Literaturstelle (b) ist jene, daß das PoIyäther-Polyestermischpolymer dazu neigt, als feine Teilchen dispergiert zu werden. Daher ist es erforderlich, ein Polyäther-Polyesterblockmischpolymer mit so hoher Viskosität zu verwenden, daß es.eine relative Viskosität von mehr als 2,5 besitzt. Ein solches Mischpolymer ist in der Praxis schwierig herzustellen, da es eine Polymerisation in fester Phase erfordert oder das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer eine dreidimensionale Struktur annehmen muß, um das Produkt mit hoher Viskosität zu erhalten.

Es wurden intensive Studien bezüglich einer Verbesserung antistatischer Polyesterfasern mit verschiedenen antistatischen Polymeren, wie Polyäthylenglykol oder einem Derivat desselben oder Polyäther-Polyesterblockmischpolymeren, und einem fadenbildenden Polyester, wie Polyalkylenterephthalat, gemacht. Als Ergebnis dieser Studien wurde gefunden, daß ein Polyesterfaden, in welchem ein antistatisches Polymer im wesentlichen endlos, entlang der Fadenachse verteilt ist, erhalten werden kann (und zwar in gewerblichem oder industriellem Maßstab), nicht nur durch einfaches Vermischen der beiden Polymerarten und Schmelzspinnen des gemischten Polymers, wie gemäß den USA-plentschriften 3 329 oder 3 652 713, sondern durch Anwendung einer Schmelzspinneinrichtung, in welcher das antistatische Polymer und das Polyalkylenterephthalat wiederholt durch statische Mischelenente unmittelbar vor dem Verspinnen getrennt und gemischt werden. Als ein antistatisches Polymer, das für einen Faden geeignet ist, welchen man mit einer solchen Spinneinrichtung erhält, besitzt

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Polyäther-Polyesterblockmischpolymer besonders ausgezeichnete Eigenschaften. Dieses Blockmischpolymer erleichtert die Produktion eines Fadens, der die Nachteile eines mischgesponnenen Fadens überwindet, welcher letzterer auch hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, wie der Fibrillierungsbeständigkeit, schlechter ist.

Das allgemeine Ziel der Erfindung besteht somit darin, einen synthetischen Polyesterfaden zu erhalten, der ausgezeichnete antistatische Eigenschaften besitzt und in industriellem Maßstab produziert werden kann und frei von den oben genannten Nachteilen ist.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen synthetischen Polyesterfaden mit guten antistatischen Eigenschaften während langer Zeitdauer herstellen zu können.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen synthetischen Polyesterfaden mit guten antistatischen Eigenschaften nach der Behandlung mit einem chemisch aktiven Reagens , wie Alkali, zu erhalten. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen synthetischen Polyesterfaden mit guten antistatischen Eigenschaften unter dem Einfluß hoher Temperaturen zu bekommen. Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein hoch orientiertes, amorphes, synthetisches (vororientiertes) Polyestergarn zu erhalten, das ausgezeichnete antistatische Eigenschaften besitzt und brauchbar für das Texturieren, wie Recken und Falschzwirnen, ist. Noch ein anderes Ziel besteht darin, einen permanent anti-

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statischen, synthetischen Polyesterfaden zu bekommen, der ausgezeichnete Fibrillierungsbeständigkeit hat.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein wirksames Verfahren und eine wirksame Apparatur zur Lösung der obigen Aufgabe zu bekommen. Noch ein anders Ziel der Erfindung besteht darin, einen antistatischen synthetischen Polyesterfaden zu erhalten, der frei von Verfärbung ist und ausgezeichnete Homogenität der mechanischen Eigenschaften hat und in dem ein antistatisches Polymer in einem weiten Bereich der Mengenverhältnisse oder Mischverhältnisse als ein feiner, im wesentlichen endloser Streifen entlang der Fadenachse verteilt ist. Weitere Ziele der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.

Die oben erwähnten Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht man mit einem Polyesterfaden mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften, welcher eine Zusammensetzung eines Polyesters und eines Polyäther-^olyesterblbckmischpolyraers umfaßt, worin der Polyesteriaden einen spezifischen Widerstand geringer als 10

O. x cm besitzt und das Polyäther-Polyesterblockraischpolymer mindestens

als/einer, in wesentlichen endloser Streifen in der Rietung der Fadenachse angeordnet oder verteilt ist. Den Polyesterfaden mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften erhält man durch getrenntes Filtrieren eines geschmolzenen Polyesters und eines geschmolzenen Polyäther-Polyesterblockraischpolymers, anschliessendee sofortiges Vermischen 4es filtrierten geschmolzenen Polyesters und des filtrierten geschmolzenen Polyäther-iolyesterblockmischpolymers in einer statischen Mischeinrichtung und anschliessendes Spinnen des resultierenden Gemisches. Eine neue -

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Mischspinnapparatur, in der dieses Verfahren durchgeführt werden kann, bildet einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung,

Ein antistatischer Polyesterfaden nach der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Polyester und einem Polyäther-Polyesterblockmischpolymer. Das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer muß als feiner, im wesentlichen endloser Streifen entlang der Fadenachse angeordnet oder dispergiert sein.

Die antistatische wirkung wird beeinfIuBt durch die Art und »eise, in der das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer dispergiert wird, und wenn das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer als einzelne Teilchen dispergiert wird, kann der Effekt der vorliegenden Erfindung nicht erreicht werden.

Der Ausdruck "endloser streifen" , wie er hier verwendet wird, bedeutet feine, im wesentlichen endlose Polyäther-Polyesterblockmischpolymerstränge, die nicht von der gleichen Länge wie die Polyesterfäden sein können. Dieser"endlose Streifen" kaum unter einem dreihundertfach. vergröflerndenMikroskop beobachtet werden, nachdem der Faden mit Osmiumsäure und o-Chlorphenol behandelt wurde. Das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer, das in dem Polyesterfaden dispergiert wird, wird von der Osmiumsäure angefärbt, und der Polyester wird von dem o-Chlorphenol gelöst. Ein "endloser Streifen", der auf diese Weise entwickelt wurde, ist in Fig. 6 gezeigt. Das Vorliegen dieses endlosen Streifens kann bequem bestätigt werden, indem man wenigstens einen kontinuierli-

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chen Streifen in einem Faden willkürlicher Proben von beispielsweise etwa 10 mm Länge nach der oben erwähnten mikroskopischen Methode betrachtet. Die Zahl der endlosen Streifen kann wenigstens 1, vorzugsweise 3 sein. Eine obere Begrenzung der Zahl der Streifen ergibt sich aus der Tatsache, daß der Streifen im wesentlichen endlos ist, wie nachfolgend beschrieben wird.

Ein maximaler Durchmesser des endlosen Streifens liegt innerhalb des Bereiches von 0,01 bis 5 Mikron, vorzugsweise bei 0,1 bis 3 Mikron, Nenn der maximale Durchmesser des Streifens geringer als 0,01 Mikron ist, genügt die antistatische Leistung des erhaltenen Fadens nicht für praktische Zwecke. Wenn der Maximaldurchmesser des Streifens mehr als 5 Mikron ist, sind die mechanischen Eigenschaften des erhaltenen Fadens nicht für praktische Zwecke ausreichend.

Auf die gleiche Weise entwickeltes Polyäther-Polyesterblockmischpolyner, dispergiert in einem Polyesterfaden, doch nicht als Streifen, sondern in der Form einzelner Teilchen oder feiner Spindeln oder Stäbe, ist in Fig. 7 gezeigt.

Außerdem ist es erforderlich, daß ein antistatischer Polyesterfaden nach der vorliegenden Erfindung einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 £\ χ cm besitzt. Wenn der spezifische Widerstand über IO Xl χ cm liegt, wird beispielsweise eine statische Elektrizität erzeugt, wenn eine Person Kleidung aus solch·» Polyesterfaden anzieht oder ablegt. Dies ist für die betreffende Person unangenehm. Auch absorbieren solche Polyesterfäden

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Staub, und daher verschmutzen sie leichter. Es ist bevorzugt,

daß ein Polyesterfaden nach der vorliegenden Erfindung einen

9 spezifischen Widerstand von weniger als 10 χ cm besitzt.

9 Wenn der spezifische Widerstand geringer als 10 χ cm ist, tritt kein Problem statischer Elektrizität auf, selbst nicht in einer sehr trockenen Atmosphäre.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung aufgrund einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung weiter erläutert.

Der Polyester zur Herstellung eines Polyäther-Polyesterblockmischpolymers, das bei dem Verfahren deipvorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein synthetischer Polyester, hergestellt aus Dicarbonsäuren, typischerweise aus aliphatischen Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure und Sebacinsäure, aromatischen Dicarbonsäuren, wie Terephthalsäure, Isophthalsäure oder 2,6-Naphthalindicarboneäure, oder deren Ester bildenden Derivaten oder allcyclischen Dicarbonsäuren, wie 1,3- und 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, sowie Diolen, wie Xthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, p-Xylylenglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol. Diese Polyester können Homopolymere oder Mischpolymer· sein.

Es ist bevorzugt, das der Polyesterbestandteil des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers amorph ist oder einen kristallinen Schmelzpunkt von weniger als 24O°C, stärker bevorzugt von weniger als 22O°C und am meisten bevorzugt von weniger als 200⁰C besitzt. Wenn der Polyesterbestandteil des Blockmischpolymers einen

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Schmelzpunkt oberhalb 24O°C besitzt, ist der thermische Abbau des Blockmischpolymers merklich, und seine. Zersetzung bewirkt eine drastische Herabsetzung der antistatischen Eigenschaften des Fadens innerhalb von wenigen Stunden.

Der oben erwähnte Schmelzpunkt des Polyesterbestandteils des Blockmischpolyroers ist die Temperatur, bei der das Schmelzen vollständig ist, wenn ein Polyester mit den gleichen Komponenten wie der Polyesterbestandteil bei einer Temperaturzunähmegeschwindigkeit von l°C/min getestet und unter einem Mikroskop mit gekreuztem NIKOL beobachtet wird.

Wenn das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer, dessen Polyestersegment amorph ist oder einen kristallinen Schmelzpunkt von weniger als 24O°C besitzt, bei einer Temperatur in der Nachbarschaft von 24O°c oder bei einer niedrigeren Temperatur schmilzt oder fließt, ist es möglich, das Blockmischpolymer in einem geschmolzenen Zustand in einem Behälter oder einer Leitung lange Zeit zu halten, bevor es mit dem Polyester für das Verspinnen vermischt wird, ohne daß ein wesentlicher Abbau eintritt. Selbst wenn die Verweilzeit des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers lang ist, ist es daher möglich, einen thermischen Abbau innerhalb eines zulässigen Bereiches zu halten, und es ist möglich, einen Polyesterfaden mit stabiler Verarbeitbarkeit, gleichförmiger und ausgezeichneter Qualität und ausgezeichneter antistatischer Kapazität zu erhalten. Besonders wenn die Verweiltemperatur geringer als 200°C ist, ist die thermische Zersetzung des Polyäther-Polyesterblockraischpolymers fast vernachlässigbar, und wenn die Verweil temper atur geringer als 160⁰C ist, gibt es keinerlei Problem

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mit der thermischen Zersetzung,

Das Polyäthersegment des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers in dem Faden nach der vorliegenden Erfindung besitzt die allgemeine Formel Λ RO *_n (worin R eine zweibindife organische Gruppe eines oder mehrerer Typen ist) mit einem mittleren Polymerisat ionsgrad von IQ bis 1000.

Solche Verbindungen sind beispielsweise Polyäthylenglykol, PoIypropylenglykol, Polytetrahydrofuran, willkürliche Mischpolymere von Äthylenoxid und Propylenoxid, Blockmischpolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid und Tetrahydrofuran, Polyathylenglykol und Mischpolymere desselben werden bevorzugt verwendet.

Das bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete PoIyäther-Polyesterblockmischpolymer ist ein lineares Polymer, worin die beiden besagten Arten von Polymersegmenten chemisch aneinander gebunden sind. Das Blockmischpolymer wird durch Kondensationspolymerisation eines Polyester-bildenden Monomers in Gegenwart von Polyether gebildet.

Der Polyäther kann zu irgendeinem Zeitpunkt vor Beendigung der Polymerisation zugesetzt werden, doch sollte der Polyether etwa 30 min vor Beendigung der Polymerisation zugegeben werden, um das am meisten zufriedenstellende Mischpolymer zu erhalten* Speziell können etwa die folgenden Methoden angewendet werden:

(1) Zugabe des Polyethers zusammen mit einer zweibasischen Saure-

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komponente und einer Glykolkomponente bei Beginn der Polymerisation.

(2) Synthetisieren eines Bishydroxyalkylesters einer zweibasischen Säure (wie beispielsweise Bishydroxyethylterephthalat) aus einer zweibasischen Säurekomponente und einer Glykolkomponente, Vermischen dieses Esters mit dem Polyether und Polymerisieren des resultierenden Gemisches.

(3) Vorpolymerisieren eines Bishydroxyalkylesters einer zweibasischen saure unter Herstellung eines Triesters mit einem niedrigen Molekulargewicht, Vermischen dieses Polyesters mit dem

Polyether und Polymerisieren des resultierenden Gemisches.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird Schmelzpolymerisation unter ähnlichen Bedingungen durchgeführt, wie jene bei der Schmelzpolymerisation eines gewöhnlichen Polyesters. Die Ssteraustauschreaktion erfolgt bei erhöhtem Druck oder bei Atmosphärendruck, gefolgt von einer Kondensation unter einem stark herabgesetzten Druck.

Das bei der Methode der vorliegenden Erfindung verwendete PoIyäther-Polyesterblockmischpolymer sollte etwa 10 bis 97,5 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 95 Gew.-%, des Polyätherbestandteils enthalten, und aus Gründen der Bequemlichkeit wird das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer nachfolgend als Polymer λ bezeichnet.

Um die antistatische Wirkung nach der vorliegenden Erfindung am

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besten zu entwickeln, ist es bevorzugt, daß das Polymer A einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 Π, χ cm besitzt, und am meisten bevorzugt ist, daß es einen spezifischen Widerstand von weniger als 10 O. χ cm hat.

Um ein Polymer A mit einem spezifischen Widerstand von weniger

als 10 ^i. χ cm zu produzieren, ist es am besten, eine geeignete Menge wenigstens einer der faxenden ionischen Substanzen mit dem Polymer A, vorzugsweise nach und nach, zu vermischen.

RCOOMe

RSO₃Me ROSO₃Me

ROPO₃Me

N R.

CH₂COO

(worin R, R₁, R₂, R₃ und R₄ Alkylgruppen, Aralky!gruppen oder Alkary!gruppen mit jeweils 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeuten,

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Me «in Metallion eines Metalles der Gruppe I des Periodensystems der Elemente bedeutet und X*" ein Halogenion oder ein Alkylsulfation mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet},

Es ist auch möglich, diese ionische Substanz mit dem Polymer A in irgendeiner Stufe während oder nach der Synthese des Polymers A zu vermischen, und außerdem ist es möglich, diese ionische Substanz sowohl mit dem Polymer A als auch mit dem Polyester, der später noch erwähnt wird, zu vermengen.

Die Polyester, die in dem Faden nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können (und nachfolgend als Polymer B bezeichnet werden), sind beispielsweise Polyalkylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Polyäthylen-2,6-naphthalindicarboxylat, Poly-1,4-cyclohexandimethylenterephthalat, Poly-^~äthylen-1,2-bis-(phenoxy)-äthan-p, ρ'-dicarboxylat/» Poly-p-äthylenoxybenzoat und Mischpolymere derselben. Ein Polyester, von dem wenigstens etwa 80 Mol.«-% aus Xthylenterephthalateinheiten bestehen, ist bevorzugt.

Selbst wenn diese PolymereB in irgendeiner Hinsicht Modifiziert sind, ust ihre Eigenschaften zu beeinflussen, können sie noch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zum Zwecke einer Verbesserung der Anfärbbarkeit des Polymers B kann es besonders wich· tif sein, es alt eines kleinen Prosentsatz an Polyalkylenglykol, verschiedener Metallorganisch«« Salze von Sulfonsäure, Netallsalz von Phosphorsäure, Metallsalz von phosphorifer Säure, Metallsalz vom Carbonsäure, aliphatischer oder aromatischer Amine beispielsweise durch Mischpolyaerisieren, Vugeben, Vermischen, Imprägnie-

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ren,oder Pfropfen zu modifizieren.

Der Gehalt des Poiyalkylenglykolsegmentes in dem Polyesterfaden nach der vorliegenden Erfindung beträgt 0,01 bis 5,0 Gew.-%, stärker bevorzugt 0,05 bis 1,0 Gew.-%. Wenn dieser Gehalt geringer als 0,01 Gew.-% ist, ist der spezifische Widerstand des erhaltenen Fadens mehr als 10 O. χ cm und der antistatische Effekt unzureichend. Wenn der Gehalt größer als 5,0 Gew.-% ist, bekommt man andere unerwünschte physikalische Eigenschaften, wie geringe Kräuselelastizität (CR %).

Um zu gewährleisten, daß die antistatische Kapazität des Polyesterfadens nach der Erfindung bei der Behandlung des Polyesterfadens bei hoher Temperatur nicht verlorengeht, ist es bevorzugt, eine geeignete Menge eines Antioxidans mit dem Polyesterfaden zu vermischen.

Die Antioxidationswirkung der nach der Erfindung brauchbaren Antioxidationsmittel kann nach der folgenden Methode gemenssen werden.

Wenn 99 Teile eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels, erhalten durch Zugabe von 10 Mol Xthylenoxid zu 1 Mol Laurylalkohol, und 1 Teil eines Antioxidationsmittels miteinander vermischt werden und die Kurve dieser Zusammensetzung bei der Differentlalthermoanalyse bei der Messung in Luft unter Verwendung eines & -Tonerdeträgers mit einer Temperatursteuerung von 20°C/ min gemessen wird, erhält man diese Antioxidationswirkung, Jene

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Antioxidationsmittel, die die oxidative Zersetzungstemperatur des oberflächenaktiven Mittels in dieser Kurve der Differentialthermoanalyse gegen wenigstens 18O°C verändern, können mit ausgezeichneter Wirkung bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zu Vergleichszwecken sei erwähnt, daß die oxidative Zersetzungstemperatur des Mittels ohne Antioxidationsmittel bei etwa 116°C unter den gleichen Messbedingungen liegt.

Spezielle Beispiele solcher Antioxidationsmittel, die nach der vorliegenden Erfindung verwundet werden können, sind 2,6-Ditert-butyl-p-cresol, polymerIsiertes 2,2,4-Triraethy1-1,2-dihydrochinolln, 4,4^l-Thiobis-(6-tert*»butyl-m-cresol) , Zink-di-nbuty1-dihydrocarbamat, Tetrabis-/methylen-(3,5-di-tert-buty1-4-hydroxy-hydrocinnama£7-n*than, Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-buty!phenyl)-butan und l,3,5-Trimethylr2,4,6-tris-(3,ldl-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-benzol,

Es ist möglich, das Antioxidationsmittel entweder mit einem der Polymere A oder B oder mit beiden zum Zeitpunkt der Polymerisation dieser Polymere A und B zu vermischen oder das Antioxidationsmittel mit de» Polymer A und/oder dem Polymer B nach deren Polymerisation zu vermischen bzw, die Polymere mit ihm zu imprägnieren. Es ist jedoch bevorzugt, das Antioxidationsmittel mit dem Polymer A zu vermischen, wenn es polymerisiert wird, da dies der Polymerisationsstufe eine Stabilisierung erteilt.

Nachfolgend'wird ein spezielles Verfahren zur Herstellung eines Polyesterfadens mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften nach der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beilie-

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gende Zeichnung erklärt, in welcher gleiche Teile oder Elemente gleiche Bezugszeichen aufweisen.

Die Fig. 1,3 und 4 sind Schnitte durch Ausführung«formen der Schmelzspinnapparatur mit augenblicklichem Vermischen nach der vorliegenden Erfindung, und diese Apparatur wird vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und zur Herstellung des Fadens nach der Erfindung verwendet. Die Figuren 2a, 2b und 2c sind detaillierte Schnitte eines Raumes bzw, einer Kamner, wo ein Polyester in einer Apparatur des in Fig. 1 gezeigten Typs auf ein Polyäther-Polyesterblockraischpolymer trifft, wobei 2a einen Fall zeigt, wo eine Leitung für das Austragen des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers schräg angeordnet ist. 2b xelgt einen Fall, bei de* eine Leitung zum Austragen des PoIy-Ither-Polyesterblockmischpolymers vorspringend ausgebildet ist, und 2c zeigt einen Fall, bei dem mehrere Leitungen zum Austrag des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers vorgesehen sind. Fig. 5 ist ein detaillierter Schnitt einer Parallelspinndüse, die verwendet wird, um ein Polyesterfadenmischgarn nach der vorliegenden Erfindung zu erhalten. Fig. 6 ist eine dreihundertfach vergrößerte Fotografie einer Testprobe, die man durch Anfärben eines Polyesterfadens nach der Erfindung mit ausfeeeiohneten antistatischen Eigenschaften mit Hilfe von Osmiumsäure und Auflösen des angefärbten Fadens in ortho-Chlorphenol erhalten hat. Fig. 7 fet ein« »lektroftenmikroskopisbme Fotografie (30.000-fach vergrößert) einer Testprobe, die man durch Anfärben eines antistatische« Polyesterfadeas, der nach einer herkömmlichen Methode erhalten wurde, mit Osmiumsäure und Auflösen des angefärbten Fadens in ortho-Chior-

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phenol erhalten hat.

In Fig. l ist eine zusammengesetzte Spinnapparatur gezeigt, die aus einem Halteblock 11, einer Spinndüse 1, einer Mischplatte 4, einer Druckunterstützungsplatte 6, einem Abstandhalter 8 und einem Ringbolzen 14 zusammen mit Filtern 3, 7, 31 und Dichtungsringen 2, 5, 9, 13 besteht, und mit dieser Apparatur (die nachfolgend manchmal als "Packung" bezeichnet wird) ist die Spitze 15 eines Systems für die Zufuhr eines Polyäther-Polyesterblockmischpolymers (Polymer A) über den Dichtungsring 16 verbunden, wodurch es möglich gemacht wird, das Schmelzspinnen mit augenblicklichem oder gleichzeitigem Vermischen durchzuführen. Ein Polyester (Polymer B), der ein Hauptfließmittel darstellt, kommt durch die Leitung 17 und erreicht den Raum 19 über den Ringraum 18, geht durch die Filterschicht 12 und steigt danach über Leitung 20 und den Raum 21 in den Ringraum 22 und trifft in dem Susammentreffraum oder der Kammer 28 auf das Polymer A, das getrennt hiervon über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine Öffnung 27 zugeführt wird. Danach gehen die Polymere A und B durch die Öffnung de statischen Hischteils 23 und werden unmittelbar aus den Spinnöffnungen in der Spinndüse 1 versponnen. Wenn das Polymer A außerhalb dieser Packung filtriert wird, ist es möglich, die Filterschicht 26 wegzulassen. In jedem Fall ist die Packung so konstruiert, daß die Verweilzeit des Polymers A in der Papkung auf einem Minimum gehalten wird.

Wie oben erwähnt wurde, werden bei der vorliegenden Erfindung das Polymer A und das Polymer B dem statischen Mischteil zugeführt, nachdem sie notwendigerweise getrennt filtriert wurden,

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und das resultierende Gemisch wird ohne erneute Filtrierung zu einem Faden gesponnen. Daher besitzt der erhaltene Polyesterfaden ausgezeichnete antistatische Eigenschaften sowie auch ausgezeichnete Spinnbarkeit,

DieSStruktur der Spinneinrichtung in Nachbarschaft zu dem Raum 28, wo die Polymere B und A aufeinandertreffen, ist nicht speziell beschrankt, und es sind verschiedene Konstruktionen möglich. Wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, kann die Leitung 27a für das Austragen des Polymers A beispielsweise schräg angeordnet sein>(d. h, nicht paaLlel zu der Achse der Einlaßleitung für das Polymer A). Wie in Fig. 2(b) gezeigt, kann die Leitung 27b für das Austragen des Polymers A in den Eingang des röhrenförmigen Gehäuses des statischen Mischteils 23 vorspringend ausgebildet sein, so daß das Polymer A und das Polymer B an einer Stelle aufeinandertreffen, wo das Polymer B abwärts zu dem Mischteil23 fließt. Wie in .Fig. 2(c) gezeigt ist, können auch mehrere Austragleitungen 27c verwendet werden, um Polymer A in den Raum 28 einzuführen.

Der tatsächliche Aufeinandertreffraum für die Polymere A und B kann auch der Rand des Eintritts des Mischteils sein, wie oben erwähnt wurde. Ein Aufeinandertreffraum kann auch so vorgesehen sein, daß das Polymer A dazu gebracht wird, in einen Mittelteil des Mischteils von einer Seitenwand innerhalb des Mischteils aus zu fHessen.

Es braucht nicht gesagt zu werden, daß diese Konstruktionen bloß der Erläuterung dienen und daß die Ausbildung der Vorrichtung in

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Nachbarschaft zu dem Aufβinandertreffraum oder der Kammer nicht auf die beschriebenen Möglichkeiten beschränkt ist. Wenn die zuzusetzende Menge des Polymers λ sehr klein ist, wird besonders empfohlen, die vorspringende Austragröhre zu verwenden, die in Fig. 2b gezeigt ist.

Ein Verfahren tür Zuführung von Polymer A und Polymer B zu dem statischen oder feststehenden Mischteil und der Spinndüse in solcher Weise, daß das Polymer A eine Kernkomponente einer Mantel-Kern-Ausbildung in dem Polymer B bildet, ist vom Standpunkt der antistatischen Eigenschaften und der Spinnbarkeit besRonders bevorzugt.

Das statische Mischteil 23 ist ein Teil, wo ein Vermischen der zus —sngesetzten Komponenten, die sich zunächst in dem Raum 28 treffen, erfolgt. Als statisches Mischelement, aus dem dieses Mischteil besteht, sind besonders die in den USA-Patentschriften 3 051 453, 3 195 865 und 3 286 992 beschriebenen Konstruktionen wirksam. Die Mischelemente sind jedoch nicht hierauf beschränkt, und es kann jede Ausbildung verwendet werden, solange sie einen statischen Mischeffekt hat. Es ist bevorzugt, dafi die Mischplatte 4, die mit diesem statischen Mischteil ausgestattet ist, direkt vor der Spinndüse 1 angeordnet ist, so daß eine Flüssigkeit schnell aus der Spinndüse 1 gesponnen wird ., nachdem die Polymere und die Düse der Mischplatte miteinander vermischt wurden. Die Mischplatte und das Mischteil müssen so konstruiert sein, daß der Zusatzeffekt des Polymers λ in den produzierten Fäden ausreichend entwickelt wird. In Fig. 1 ist ein Beispiel gezeigt, bei

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dem das Mischteil von der Mischplatt· 4 und einer vorspringenden Zusatzleitung mit Mischelementen im Inneren gebildet wird. Um sich jedoch den Vorteil des verfügbaren Raums zunutze zu machen, kann das Mischteil so ausgebildet sein, daß die Leitung unterhalb der Mischplatte vorspringt. Außerdem kann die Leitung sowohl nach oben als auch nach unten von der Mischplatte 4 aus vorspringen, und sie kann so ausgebildet sein, daß es weder nach oben noch nach unten ein Vorspringen gibt, und das Mischteil kann auch innerhalb der Mischplatte untergebracht sein, wie beispielsweise in spiraliger oder peripherer Form.

Die Form des Vorsprunges braucht nicht zylindrisch zu sein, und die Mischelemente könnten von verschiedener Form sein, je nach dem Einzelfall. Es ist auch möglich, die Mischelemente in einem gebogenen Durchgang vorzusehen und die Dicke der Mischplatte oder die Länge des Hilfsvorsprunges entsprechend einzustellen.

Das Mischteil ist bei noch einer anderen möglichen Konstruktion in einem Raum zwischen den beiden Enden dieses Durchgangs vorgesehen. Als Methode zur Befestigung des Mischteils in der Vorrichtung kann, wenn es ein Formling ist, Schweißen oder Löten angewendet werden.

Nenn die Mischelemente granalienförmige oder körnige Substanzen sind, können sie miteinander versintert sein, oder sie können von einem Metallsieb in den untersten Bereichen des gemischten Stromes getragen werden. Nenn die Mischelemente als solche etwas Aussenwand besitzen, die in der Lage ist, einen Durchgang zu bilden, ist es möglich,diese beispielsweise ohne vorspringende Hilfs-

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leitung zu verwenden. Man kann so, wenn erforderlich, mehrere Mischdurchgänge bilden.

Nenn das Polymer λ und das Polymer B mit solchen statischen Mischelementen vermischt werden, erhält man unweigerlich eine zweidimensional feine Dispersion, und das Polymer λ bekommt die Form von la wesentlichen endlosen Streifen in der Richtung entlang der Länge des gemischten Stromes (und der anschliessend gebildeten Fäden). Bei der vorliegenden Erfindung wird diese gemischte Flüssigkeit unmittelbar aus gewöhnlichen Spinndüsenöff-Bungen versponnen, ohne daß die gemischte Flüssigkeit welter filtriert wird, so dafi das Polymer A, das die kleinere Komponente 1st, als im wesentlichen endloser Streifen in der Richtung entlang der Länge der Fadenachse dem so produzierten Faden vorliegt. Es ist erforderlich, die gemischte Flüssigkeit, die aus der zweidimensional verteilten feinen Dispersion von Polymer A in Polymer B besteht und durch dLe Mischelemente produziert wurde, schnell unter Ausbildung eines Fadens zu verspinnen.

Wenn dieses Gemisch in dieser Stufe weiter durch Sandteilchen oder ein gesintertes Metall geführt wird, wird das speziell gebildete Polymer A in einem Streifenzustand in Stücke geschnitten, um dreidimensional in feiner Dispersion verteilt zu werden, welche den Zweck der vorliegenden Erfindung vereitelt. Obwohl ein Oberflächenfilter, wie ein Metallsieb, verwendet werden kann, ist es bevorzugt, eine weitere Dispersion von Polymer A zu vermeiden oder wenigstens auf einem Minimum zu halten, um die Spinnbarkeit oder das charakteristische Erfordernis des Fadens, den

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man nach der Erfindung erhält, nicht nachteilig zu beeinflussen. Hierfür ist die Mischzeit der Polymere A und B (der Zeitraum zwischen dem Vermischen und dem Spinnen) vorzugsweise weniger als 180 Sekunden, und die Zahl der Mischelemente oder Mischstuf «ι, die das Mischteil ausmachen, ist vorzugsweise eine ganze Zahl (die nächste ganze Zahl) innerhalb des Bereiches von £ — J - £ ~^-7 (worin η eine ganze Zahl im Bereich von 2 bis 12 ist und die Tellungsfunktion der Mischelemente ausdrückt). Spezieil, wenn η 2 ist, ist diese Zahl 6 bis 16, starker bevorzugt 8 bis 14, n, die Teilungsfunktion 1st die Zahl der Teilungen oder Trennungen in dem Flüssigkeitsstrom, die mit jedem Element oder jeder Stufe, des Mischteils gemacht wird.

Mit anderen Horten wenn man annimmt, daß in dem Mischteil ein Mischelement ein einstufiges Mischen ergibt, ist es bevorzugt,

f}&J - C ÜL J Mischstufen durchzufahren, η η V

— 12 — Wenn die Zahl der Mischelemente geringer als ^ — J ist, wird die Streckbarkeit der erhaltenen Fäden verringert, und der mittlere maximale Durchmesser des im wesentlichen endlosen Streifens in dem Faden wird, je nach der Menge des Polyäther-Polyesterbloekmisehpolymers in der Polyesterxusammensetzung, nicht innerhalb des in der Erfindung angegebenen Bereiches zufriedengestellt. Wenn diese Zahl C ^S übersteigt, wird das Vermischen so stark, daß man den in der Erfindung angegebenen im wesentlichen endlosen Streifen nicht erhalten kann, was zu gebrochenen Teilchen (»der Stäbchen führt und die antistatische Wirkung der erhaltenen Fäden vermindert wird, was nicht bevorzugt ist,

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Diese Mischelement· können als Ganzes die Form eines Durchganges haben oder zwei oder mehrere parallele Durchgänge bilden. In jedem Fall ist es bevorzugt, eine Gesamtzahl von Mischelementen innerhalb des oben genannten Bereiches zu verwenden. Demnach liegt die Zahl der Elemente in jedem Durchgang vorzugsweise im Bereich von £~ 1_2 J? " i" 2A J* geteilt durch die

η η
Zahl der parallelen Ströme. Wenn mehr als ein Durchgang in dem Mischteil ausgebildet ist, können die Durchgänge untereinander gleiche oder verschiedene geometrische Ausbildung haben.

Die Filterschicht 12 wird verwendet, um aus dem Polymer B Fremdsubstanzen einer Größe, die den Standard übersteigt, zu entfernen. Es können hierfür granulierte Substanzen, wie Sand, Glasperlen und Pulver von rostfreiem Stahl oder andere bekannte Materialien, wie ein gesintertes Metall, Metallsieb oder ein Sieb aus gesintertem Metall verwendet werden. Die Filt-rierleistung dieser Filter kann praktisch für jeden Einzelfall bestimmt werden. Im Falle, daB die Entfernung von Fremdsubstanzen durch Filtration erfolgt, bevor Polymer λ und Polymer B in die Packung oder Spinneinrichtung eintreten, können selbstverständlich die Filterschichten innerhalb der Packung weggelassen werden.

Das Filter 7 wird verwendet, um die Filterschicht 12 zu tragen, wenn die Filterschicht 12 aus granalienförmigen Substanzen besteht. Das Filter 7 kann ein oder mehrere Bögen oder Formlinge, wie ein Metallsieb oder ein gesintertes Metallelement, umfassen, wobei hiervon wenigstens ein Bogen ausreichend kleine öffnungen besitzt, um zu verhindern, daft die granalienförmigen Substanzen hindurchgehen. Die Peripherie des Filters 7 ist beispielsweise

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von einer Aluminiumplatte eingefaßt, um eine Dichtwirkung zu erhalten. Im Falle «ines Formlinge, wie eines gesinterten Metal Ie lementes , wird ein Metallsieb oder ein gesintertes Metallsieb für die Filterschicht 12 verwendet, wobei das Filter 7 weggelassen werden kann. In jenem Fall ist es bevorzugt, Dichtungsringe zu verwenden, um die Dichtung des Berührungsteiles des Abstandshalters 8 und der Druckunterstützungsplatte 6 vollständig zu machen.

Es ist günstig, als Oberflächenfilter 3 ein Metallsieb mit kleineren öffnungen als die kleinste Zone der Spinndüsenöffnungen zu verwenden. Es ist jedoch möglich, das Oberflächenfilter 3 bei einigen Anwendungsformen wegzulassen. In diesem Fall ist es auch bevorzugt, Dichtungsringe zu verwenden, um die Dichtung an dem Berühruungsteil der Spinndüse 1 und der Mischplatte 4 vollständig zu machen.

Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Apparatur zur wirksamen Durchführung des Schaelzspinnens mit gleichzeitigem oder augenblicklichem Vermischen der Zusatzstoffe gemäß der Erfindung. Diese Konstruktion ist grundsätzlich die gleiche wie jene in Fig. 1. Sie schließt Packungskörper 10, 11, 29, eine Spinndüse 1, eine Mischplatte 4, eine Druckunterstützungsplatte 6, einen Abstandshalter 8, einen Ringbolzen 14 und ein Filter 7 ein, die über Dichtungsringe 5, 9 und 13 miteinander verbunden sind. Mit dieser Packung ist die Spitze eines nichtgezeigten Systems zur Zuführ von Polymer A an der Leitung 25 verbunden, was es möglich macht, ein Schmelzspinnen mit gleichzeitigem

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oder augenblicklichem Vermischen durchzuführen.

Polymer B für zusammengesetztes oder paralleles Spinnen geht durch die Leitung 17, erreicht einen Raum 19 über den Ringraum 18, geht anschliessend durch die Filterschicht 12, steigt danach in einen Ringabschnitt 22 über eine Leitung 20 und einen Raum 21, trifft auf das Polymer A, das über die Leitungen 25 und 27 getrennt im Aufeinandertreffraum oder der Kammer 28 zugeführt wird, und geht danach durch die Eingangsöffnung des statischen Mischteils 23 und wird in letzterem mit dem Polymer A vermischt und dann der Spinndüse 1 zugeführt.

Bei dieser Ausführungsform ist innerhalb der Packung keine Filterschicht für das Polymer A vorgesehen. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich _f eine solche Filterschicht innerhalb eines Polymerbeschickungsdurchganges vorzusehen, bevor das Polymer A in die Packung eintritt. Wenn diese Filterschicht nicht vorgesehen ist, wird die Spinnbarkeit der Zusammensetzung nachteilig beeinflußt.

Anderes Polymer B' kommt abwärts in den Ringabschnitt 18' über Leitung 17', geht durch die Filterschicht 12* und wird danach über Leitung 20' der Spinndüse 1 zugeführt und zusammen mit dem Polymer B mit darin dispergiertem Polymer A versponnen, um einen zusammengesetzten Faden zu erhalten.

In diesem Fall ist es bei geeigneter Auswahl der Konstruktion der Spinndüse 1 möglich, Seite an Seite einen konzentrischen oder exzentrischen zusammengesetzten Faden zu spinnen. Es ist

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auch möglich, das aus Leitung 20 * zugeführte Polymer B' aus getrennten Spinndüsenöffnungen zu spinnen, welche für ein Spinnen des Polymers B' parallel zu jenen vorgesehen sind, die für ein Spinnen der Dispersion aus Polymer A und Polymer B vorgesehen sind.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Teile la, 2a, 3a und 4a gegebenenfalls unter Verwendung von Dichtungsteilen oder Dichtungsringen miteinander verbunden sind. Das Polymer B (eine Polyesterhauptflüssigkeit) , das in diesem Fall auch eine Mantelkomponente ist, wird den Aufnahmeöffnungen 5a zugemessen und zugeführt und über mehrere Offnungen 6a auf die Durchgänge 7a und 8a aufgeteilt. Das Polymer B, das in dem Durchgang 7a fließt, erreicht die Spinndüsenöffnungsräume über kommunizierende Durchgangswege 9a, 10a und 11a und wird durch die Spinndüsenöffnung 13a als Mantel eines zusammengesetzten Mantel-Kern-Fadens extrudiert, der durch die öffnung 13a gebildet wird.

Andererseits trifft der Durchgang 8a für das Polymer B auf das Polymer A (ein Polyäther-Polyesterblockmischpolymer) in der Kammer 16a, wobei das Polymer A getrennt über die Aufnahmeöffnung 14a und dan Durchgang 15a zugemessen und zugeführt wird, und gelangt unmittelbar durch ein statisches Mischteil 17a, das die statischen Mischelemente darstellt. Die so gebildete Dispersion aus Polymer A und Polymer B wird eine Kernkomponente eines zusammengesetzten Mantel-Kem-Fadens , wenn sie über den Durchgang 18a und eine öffnung 19a in den Raum 12a eintritt und durch die Spinndüsenöffnung 13 ausgetragen wird. In diesem Fall wird das

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Verhältnis der Kernkomponente zur Mantelkomponente automatisch durch den Flüssigkeitsdruckabfall in den verschiedenen Durchgängen, die zu dem Raum 12a führen, eingestellt.

Das so gesponnene ungereckte Garn kann entweder aufgenommen werden, und zwar mit einer typischen Geschwindigkeit von etwa 1000 m/rain, um ein ungerecktes Garn zu bleiben, oder es kann mit einer höheren Geschwindigkeit aufgenommen werden, um ein vororientiertes Polyestergarn zu werden. Es ist möglich, das gesponnene Garn allen bisher bekannten hochgradigen Verarbeitungsmethoden zu unterziehen, wie kontinuierlichem oder diskontinuierlichem istrecken, und zwar bis zu einem Mehrfachen seiner Länge, um die Zähigkeit und Dehnung einzustellen. Es kann auch einer geeigneten Hitzebehandlung oder Formung unterzogen werden, u» das gesponnene Garn in ein sogenanntes texturiertes Garn zu überführen. Außerdem kann es angefärbt und/oder mit einem chemischen Reagens behandelt werden.

Verschiedene Beispiele ausgezeichneter Polyesterfäden, die nach der Erfindung hergestellt wurden, sind nachfolgend beschrieben.

Fäden nach der vorliegenden Erfindung können mit einer hohen Geschwindigkeit, wie mit 1500 m/min, oder sogar mit mehr als 200O m/ min aufgeno—η und in ein vororientiertes Polyestergarn überführt werden? ohne ihre antistatische Kapazität zu vermindern. Diese Fäden haben ausgezeichnete antistatische Eigenschaften.

Besonders aus einem vororientierten Garn, das hauptsächlich aus

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Polyethylenterephthalat mit einer Doppelbrechung von 13 χ 1Ö bis 80 χ io" und einer Dehnung beim Bruch von weniger als 250% besteht, erhält man ein texturiertes Garn mit verbesserter atistatischer Kapazität und verbesserter Qualität durch Strecken mit einem Streckverhältnis von nicht mehr als dem 2,5-fachen und durch Falschzwirntexturieren entweder anschliessend oder gleichzeitig.

Wenn ein brauchbares antistatisches Polyesterfadenmischgarn unter Bezugnahme auf Fig. 5 erklärt wird, wird die Spinndüse 1 in Fig. 3 durch eine Spinndüse für paralleles Spinnen mit mehreren Spinndüsenöffnungen 30, 30*, wie in Fig. 5 gezeigt, ersetzt. Beide Polymerarten, die ein Mischfadengarn ergeben (abgekürzt als Polymer B bzw. Polymer B'),werden in Leitungen 17, 17* (in Fig. 3) zugeführt und getrennt aus mehreren Spinndüsenöffnungen 30, 30* versponnen, wie in Verbindung mit der Spinndüse in Fig. 3 beschrieben ist. Dem Polymer B, das aus Leitung 17 zugeführt wird, wird in der Zumesskammer 28 Polymer A zugesetzt, das getrennt über die Leltun gen 25 und 27 zugeführt wird. Entsprechend ist bei Fäden, die aas der Vielzahl der Spinndüsenöffnungen 30 austreten, das oben erwähnte Polymer A als im wesentlichen endloser Streifen enthalten. Andererseits bestehen Fäden, die aus der Vielzahl der Spinndüsenöffnungen 30' austreten, aus dem Polymer B¹ und besitzen keine antistatischen Eigenschaften. Ein Fadennischgarn jedoch, das man durch gleichzeitiges Aufnehmen von Fäden, die aus den Spinndüsenöffnungen 30 und 30* gesponnen „ wurden, besitzt ausgezeichnete antistatische Eigenschaften, obwohl es mit Fäden vermischt wurde, die aus dem Polymer B¹ bestehen und kein Polymer A enthalten. Überraschenderweise zeigt so

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lange, als der Gehalt an Polymer Ά in dem Gesamtfaden der gleiche ist, dieses Fadenmischgarn, das einen Faden ohne Polymer A und die oben erwähnten, mit Polymer A vermischten Fäden enthält, antistatische Eigenschaften von genau dem gleichen Umfang.

Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Alkalibeständigkeit. Gewöhnlich wurde zum Zwecke einer Verbesserung der ästhetischen Eigenschaften, der Drapierbarkeit und der Knitter bsständigkeit eines Polyestergewebes eine wässrige Alkalilösung auf das Gewebe aufgearbeitet, um die Oberfläche der Fäden chemisch zu zersetzen und zu entfernen. Ein mit einem Polyäther-Polyesterblockmischpolymer vermischter antistatischer Polyesterfaden wird manchmal ähnlich mit Alkali behandelt, und es ist erforderlich, daß die antistatischen Eigenschaften nach einer solchen Behandlung wieder hergestellt werden. Bisher zeigte sich, daß je nach der Art des verwendeten Polyäther-Polyesterblockmischpolymers diese Polyesterfäden bei der Behandlung mit Alkall verfärbt werden und sich ihre antistatische Leistung merklich vermindert. Es wurde auch gefunden« dafi, um die ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften nach dieser Behandlung mit Alkali zu behalten, es einen bevorzugten Bereich für das Polyestersegment des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers gibt.

Nanentlich ist es bevorzugt, dafi wenigstens 40 Mol,-% der Einheiten des Polyestersegmentes des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers eine Estereinheit sind, die aus einer oder mehreren Verbindungen aus der Gruppe (U der aliphatischen oder alicycli-

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sehen Oxycarbonsäuren mit wenigstens 2 Kohlenstoffatomen und der Ester-bildenden Derivate derselben , (2) der aliphatischen oder alicycliachen Dicarbonsäuren mit wenigstens 3 Kohlenstoffatomen und der Ester-bildenden Derivate derselben, (3) der aromatischen Dicarbonsäuren oder Oxycarbonsäuren mit einer Gruppe, die über eine Etherbindung mit einem aromatischen Ring mit einer Carboxylgruppe verbunden ist, und der Ester-bildenden Derivate derselben, (4) der aromatischen Dicarbonsäuren oder Oxycarbonsäuren mit einem Substituenten in der ortho-Stellung zur Carboxylgruppe und der Ester-bildenden Derivate derselben sowie (5) der aliphatischen oder allcyclischen Glykole mit wenigstens 3 Kohlenstoff atomen synthetisiert wurde.

Im Falle, daß die Menge der Estereinheit aus den Gruppen (1) bis (5) weniger als 40 Mol,-% des Polyestersegmentes des Blockmischpolymers umfaßt, ist die Stabilität gegen Alkalibehandlung bei dem Polymer Ά (des Blockmischpolymers) geringer, und die antistatische Leistung von gewebtem oder gestricktem Polyestergewebe daraus ist nach der Behandlung mit Alkali vermindert.

Als die restlichen Polyestersegmenteinheiten (des Blockmischpolymers) können ein oder mehrere Arten der gewöhnlichen Dicarbonsäurekoxnponenten,. Oxycarbonsäurekomponenten und Glykolkomponenten (andere als jene, die in den Gruppen (1) bis (5) oben aufgeführt sind) verwendet werden.

Ein nach der Erfindung gewonnener zusammengesetzter Mantel-Kern-Faden umfaßt eine Mantelkomponente, die aus einem Polyester besteht, welcher kein Polymer A enthält, und eine Kernkomponente,

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die aus einem Polyester besteht, der das Polymer A darin als im wesentlichen endlosen Streifen entlang der Fadenlänge enthält. Ein Faden mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften wird so erhalten, indem man mit einer sehr kleinen Menge des Polymers A vermischt. Die Tatsache, daß das hydrophile Polyäther-Polyesterblockmischpolymer nur in der Kernkomponente zugemischt wird und nicht in der Oberflächenschicht des Polyesters vorliegt, ergibt verschiedene Vorteile. Beispielsweise sind die antistatischen Eigenschaften stabil, selbst wenn der zusammengesetzte Faden lange Zeit gelagert wird. Außerdem ist, wenn ein solcher Faden als Fadenmischgarn mit Chemikalien behandelt wird, eine gleichförmige Behandlung möglich. Da das Polymer A, das fibrillieren könnte, nur mit der Kernkomponente vermischt wird, hat ausserdem ein solcher zusammengesetzter Faden eine Fibrillierungsbeständigkeit, die sich nicht von jener eines gewöhnlichen Polyesterfadens unterscheidet.

Bei der vorliegenden Erfindung wird das Polymer A, das die Komponente für die Erteilung der antistatischen Eigenschaften ist, als im wesentlichen kontinuierlicher feiner Streifen in der Richtung entlang der Fadenachse des Fadenproduktes zugemischt. Man kann so ausgezeichnete antistatischeEigenschaften in industriellen Maßstab erhalten, indem man nur eine sehr kleine Menge an Polymer λ zugibt.

Probleme einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften bekannter Fäden mit relativ großen Mengen eines antistatischen Mittels werden bei den Fäden nach der vorliefenden Erfindung

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völlig ausgeschaltet. Außerdem wird bei einem Faden _r der nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, das Polymer A augenblicklich mit dem Polymer B vermischt, und zwar unmittelbar bevor sie aus den Spinndüsenöffnungen ausgetragen werden, so daß in dem scheinbar homogenisierten Produkt keinerlei Ungleichförmigkeit aufgrund der betreffenden Polymere ersichtlich ist, Dias verbessert auch die Spinnbarkeit, was ein wichtiger Vorteil beim Herstellungsverfahren ist.

Die Querschnittsform eines antistatischen Polyesterfadens nach der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt, sondern man kann dreieckige, fünfeckige oder andere unrunde Querschnitte durch entsprechende Auswahl der Form der Spinndüsenöffnungen erhalten.

Es ist eine wichtige Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, daß bei der Herstellung eines Polyesterfadens nach der Erfindung sehr wenige Beschränkungen bezüglich der bei der Herstellung verwendeten Apparatur auftreten, solange das Polymer A und das Polymer B getrennt geschmolzen und filtriert und danach augenblicklich miteinander unmittelbar vor dem Verspinnen vermischt werden. Die vorliegende Erfindung kann in derzeit bekannten Typen von Druckschmelzapparaturen durchgeführt werden.

Ein Extruder oder eine kontinuierliche Polymerisationsspinnapparatur kann ebenfalls verwendet werden. Herkömmliche antistatische Polyesterfäden werden hauptsächlich durch Schnitzelzerschneiden hergestellt, und die Spinnapparatur ist daher auf eine Druck-

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Schmelzapparatur beschränkt. Selbst wenn für die Herstellung eines solchen Fadens ein Extruder verwendet wird, ist es nicht möglich, eine ausreichende antistatische Wirkung zu entwickeln, da das Vermischen dreidimensional ist.

Das Vorliegen eines Polyalkylenglykolsegntentes in einem Polyesterfaden nach der Erfindung kann durch Behandlung des Polyesterfadens mit Osmiumsäure und anschliessende Verarbeitung des behandelten Fadens zu einem sehr dünnen geschnittenen Stück oder Auflösen des behandelten Fadens in einem geeigneten Lösungsmittel und Beobachtung des Dünnschnittes oder der Lösung mit einem optischen Mikroskop oder einem Elektronenmikroskop bestätigt werden. Beispielsweise ist in Fig. 6 eine Mikrofotografie (300-fach) gezeigt, die nach Anfärben des gereckten Polyestergasns nach der Erfindung, welches mit 10 Mischelementen und einer Menge des Polyäthersegmentes von 0,3 Gew.-% erhalten worden war, mit Osmiumsäure und Auflösen des gefärbten Garnes in o-Chlorphenol eralten wurde. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer in der Form langer Streifen vorliegt und die Zahl dieser Streifen mit etwa 40 bis 50 ausgezählt werden kann, entsprechend der berechneten Zahl von 43, und daß der mittlere Maximaldurchmesser des Streifens etwa 0,3 Mikron beträgt.

Die Mengenverhältnisse des Polyalkylenglykolsegmentes können nach einer Methode bestimmt werden, bei der der Polyesterfaden mit einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst oder der Faden mit einer Säure oder Alkali zersetzt und das Polyalkylenglykol in der resultierenden zersetzten Flüssigkeit mit Natriumtetraphenylborat hydriert wird usw., wie in Analytical Chemistry, 37, Seite

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671 (1965) beschrieben ist, oder man kann eine Methode anwenden, bei der das Polyalkylenglykolsegment durch Analyse des kernmagnetischen Resonanzspektrums bestimmt wird.

Nachfolgend sind Methoden zur Messung oder Bestimmung der charakteristischen Werte von Polyesterfäden des interessierenden Typs nach der vorliegenden Erfindung aufgeführt.

Spezifischer Widerstand eines Fadens:

Zu messende Fäden werden in eine 0,2 Gew,-%ige wässrige Lösung eines handelsüblichen anionischen, schwach alkalischen Detergens gegeben und 2 Stunden mit einer elektrischen Waschmaschine gewaschen. Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen wird der elektrische Widerstand R (Ό.) eines Fadens mit einer Länge von 5 cm und einer Dicke *on 1000 den unter Verwendung eines Superisoliermessers mit Gleichstrom einer Spannung von 500 Volt bei 200°C in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 40% geroessen. Der spezifische Widerstand (Cl χ cm) wird aus R gemäß der folgenden Gleichung errechnet:

RxD

R_ (spezifischer Widerstand) - χ 10~

³ 9 χ L χ d

R: gemessener Widerstand (Cl ) D: Gesamtdenierzahl der Probe

L: Läng· (cm) der Probe

d: Dichte (g/cm ) der Probe

R.: spezifischer Widerstand der Probe (Cl x cm)

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Spezifischer Widerstand des Polymers:

Für feste Polymere bezieht eich der spezifische Widerstand auf den Widerstand zwischen beiden Enden, nachdem das Polymer zu einer Probe in der Form eines Darms oder Stabes verarbeitet wurde, wobei eine Spannung von 500 Volt angelegt wird. Für flüssige Polymere wird der Wert aus dem Widerstand zwischen zwei Silberelektroden, die in eine Probe eingesetzt sind (angelegte Spannung gegen 500 Volt), gemessen in einer Atmosphäre bei 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 40% während mehr als 2OOstd, bis der erhaltene Widerstandswert im wesentlichen zu einem konstanten Wert führt, während die Temperatur auf 20⁰C gehalten wird, bestimmt. Der spezifische Widerstand des Polymers ist ein Wert, der sich aus dem Widerstand (R) gemäß der folgenden Gleichung errechnet:

RxS RxW

L² χ d

ρ ι spezifischer Widerstand ( Ci- χ cm) der Probe R: gemessener Widerstand (O)

Wi Gewicht der Probe (g)

2 S: Querschnitt (cm ) der Probe d: Abstand zwischen den Elektroden ( cm) L: Länge (cm) der Probe

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Kräuselungselastizität (CR-Wert):

Die Kräuselungselastizität eines texturierten Polyestergarnes nach der Erfindung wird mit Hilfe eines Wertes bestimmt, den man nach der Methode von H.A.T.R,A. (gleich wie die Methode gemäß JIS-L1O77) nach Hitzebehandlung des texturierten Garnes während 30 min bei 9O°C erhält.

Grundmolare Viskositätszahl: Gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C.

Nachfolgend wird die Erfindung im einzelnen anhand von Beispielen weiter erläutert, in ulenen Teile jeweils Gew.-Teile bedeuten.

Beispiel l

In einer Packungskonstruktion, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, bestand das statische Mischteil aus 9 statischen Mischelementen, die in einer Leitung mit einem Innendurchmesser von 6,3 mm befestigt waren. Jedes der Mischelemente wurde durch Verdrehen einer rechtwinkligen Platte um 180° gebildet. Die Elemente waren so angebracht, daß Elemente von Rechtsdrehung mit Elementen mit Linksdrehung abwechselten, wobei der Winkel zwischen BerÜhrungskanten einander benachbarter Elemente etwa 90° betrug, wie in der USA-Patentschrift 3 286 992 beschrieben 1st. Das Polymer B wurde in diesem Beispiel durch Schmelzen von Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,66 bei 29O°C erhalten. Dieses Polymer wurde der Leitung 17 mit einer Geschwindigkeit von 60 g/min zugeführt. Morandumteilchen mit einem mitt-

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leren Teilchendurchmesser von 60 Maschen bildeten die Filterschicht 12, deren Höhe etwa 20 mm betrug. Das Polymer B ging durch dLese Schicht und wurde danach in den Aufeinandertreffraum oder die Kammer 28 über die Räume oder Durchgänge 21 und 22 eingeführt.

Um das Polymer A zu bilden, wurden 102 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 20.000) und 0,15 Teile Calciumacetat als Katalysator für eine Umesterungsreaktion zu 69,05 Teilen Dimethylterephthalat und 43,9OT eilen Äthylenglykol zugesetzt. Eine Umesterung erfolgte während das Abdestillierens von Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 220OC. Danach wurden 0,07 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (ein Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als Antioxidationsmittel sowie 17 Teile Natriumdodeclybenzolaulfonat zu dem Reaktionsprodukt zugesetzt, und das Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter stark vermindertem Druck von etwa 0,2 mm Hg während 4 Stunden polymerisiert, um ein opakes Polymer A mit einem guten Farbton und einer relativen Viskosität von 2,8, gemessen ein einer l%igen Lösung von o-Chlorphenol bei 25°C zu erhalten. Der spezifische Widerstand dea Polymere A betrug 2 χ 10 O χ cm.

Dieses Polymer A wurde bei 275°c geschmolzen und gehalten und in den Raum 28 über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die klein« öffnung 27 der in Fig. 1 gezeigten Apparatur ausgetragen. Di· Beachickungageachwindigkeit dea Polymere A wurde derart eingeatellt, daß die Menge dea Polyalkylenglykolsegmentea in dem Fadenprodukt 0,48 6ew.-% betrug. Nach dem Passieren

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1"»

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der statischen Mi sehe leinen te mit einer mittleren Verweilzeit darin von 2,6 see wurde das Gemisch aus Polymer A und Polymer B dann innerhalb von etwa 12 see gesponnen. Eine Spinndüse mit 48 Spinnöffnungen, von denen jede einen Durchmesser von 0,3 mm besaß/ wurde verwendet, und der gesponnene Faden wurde mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/min nach einer herkömmlichen Methode aufgenommen, um ein ungerecktes Garn zu erhalten, das dann nach einer üblichen Methode gereckt wurde, um ein gerecktes Garn von 150 den und mit einer Dehnung von etwa 30% zu erhalten.

Die Zahl der endlosen Streifen betrug etwa 11, und der mittlere Maximaldurchmesser betrug etwa 0,6 Mikron.

Dieses gereckt« Polyestergarn besaß einen spezifischen Widerstand von 3,5 χ 10 Cl x cm und sehr gute antistatische Eigenschaften.

Danach wurde das so erhaltene 48fädkje Garn von 150 den unter Verwendung einer Falschzwirnmaschine mit der Handelsbezeichnung CS-9 der Earnest Scragg Co. bei einer Spindelumdrehungsgeschwindigkeit von 180.000 U/min, bei einer Stafcilisierungstemperatur von 24O°C, einer FalschzwirnungszahX von 250OO T/m und einer Be-Schickungsgeschwindigkeit von 2% falsch gezwirnt.

Bei Bestimmung der Kräuselungselastizität (CR%) des erhaltenen texturierten Garnes bekam man einen Wert von 41,1%.

Der CR-N*rt eines vergleichbaren texturierten Garne·, das durch

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Falschzwirnen eines 48fädigen Polyestergarns mit 15O den ohne darin dispergiertes Polymer A erhalten wurde, betrug 44%. (Fäden mit einem CR-Wert geringer als 40% haben ungenügende Elastizität für die Anwendung auf bestimmten Gebieten).

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß 8 statische Mischelemente verwendet wurden und die Menge des Polyalkylenglykolsegroentes in dem Faden 0,25 Gew.-% betrug.

Der spezifische Widerstand dieses ungereckten Garnes betrug 4,2 χ 10 Cl χ cm, und das Garn besaß einen sehr ausgezeichneten antistatischen Effekt. Während einer kngen Spinn- und Reckzeit gab es keinen Ärger, und ein stabiles Spinnen war möglich.

Die Zahl der endlosen Streifen in dem erhaltenen Faden lag bei etwa 5, und ihr durchschnittlicher Maximaldurchmesser lag bei etwa 0,6 Mikron.

Der CR-Wert eines unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 texturierten Garnes lag bei 43,1t.

Vergleichsbeispiel l

Das gleiche Polyäther-Polyesterblockmischpolymer, das in Beispiel 1 verwendet wurde, doch in der physikalischen Form von Schnitzeln, wurde Mit den gleichen Polyäthylenterephthalatschnitzeln vermischt, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden. Das resultierende Gemisch wurde durch eine kleine Druckschmelzspinnstaschine zu Versuchszwecken gesponnen (Spinntemperatur 29O⁰C, Verweilzeit 3 min, Aus-

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tragmenge lOg/min, zahl der Spinndüsenöffnungen 12, keine Sandschicht in der Packung, Aufnahmegeschwindigkeit 1000 m/min). Außerdem wurde das Gemisch durch eine große Einkopf-8-Packungsdruckschm&lzspinnmaschine für Massenproduktion gesponnen (Spinntemperatur 29O°C, Verweilzeit 15 min, Austragmenge 60,5 g/min, Zahl der Spinndüsenöffnungen 48, eine Sandschicht wurde in der Packung verwendet und bestand aus einer Schicht von 20 mm aus Morandumteilchen von 60 Maschen, Aufnahmegeschwindigkeit 1000 m/ min), und beide Fäden wurden gereckt.

Die physikalischen Eigenschaften der so erhaltenen 48fädigen gereckten Garne von 150 den sind in Tabelle I gezeigt.

	Schmelzspinn- maschine, Typ	Tabelle I	spezifischer Widerstand des gereck ten Garnes (O. χ cm)	CR-Wert (%)
Garn-Nr,	kleine Test- spinnroaschine	Polyalkylene glykolseg- mentgehalt im Garn (Gew.-%)	1,4 χ 10⁸	32,3
1	π	2,0	9,3 χ 10⁸	40,5
2	groß· Spinn maschine für Massenproduk tion	0,5	>4 χ 10¹⁴	40,7
3	η η	0,5	>4 χ 10¹⁴ >4 χ 10¹⁴	31,6 43,6
4 5	2,0 0,0

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß mit der kleinen Testspinnmaschine Garne mit zufriedenstellenden antistatischen Eigenschaften und zufriedenstellender Festigkeit nach dem Texturieren der Garne erhalten wurden. Mit einer großen Spinnmaschine für Mas-

409884/131?

ORIGINAL INSPECTED

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senproduktion jedoch konnten überhaupt keine Garne mit guten antistatischen Eigenschaften erMten werden.

Eine elektronenmikroskopische Aufnahme (30.000-fach)des Garns Nr. 3, angefärbt mit Osmiumsäure und gelöst in o-Chlorphenol, ist in Fig. 7 gezeigt, aus der ersichtlich ist,daß das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer dreidimensional in einem Sustand von stäbchenartigen Teilchen dispergiert war, welche als der Grund angesehen werden können, warum sich keine antistatische Wirkung entwickelte.

VergleIchsbeispiel 2

Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 10 Mischelementen wiederholt, wobei ein gerecktes Garn erhalten wurde, bei dem das PoIyalkylenglykolsegment 5,5 Gew.-% des Fadenproduktes umfaßte.

Obwohl dieses gereckte Garn einen spezifischen Widerstand von 9,5 χ 10 .Π-χ cm besaßr und gute antistatische Eigenschaften hatte, hatte es doch einen schlechten CR-Wert von nur 29,5%,

Beispiel3

87,7 Teile ^Terephthalsäure, 53,1 Teile 1,4-Cyclohexandimethanol und 110,0 Teile TetraiMthylglykol wurden auf eine Temperatur von 170 bis 210⁰C erhitzt. Wasser wurde während seiner Bildung abdeatiliiert, und «s wifrde «ine Veresterungsreaktion durchgeführt. Danach wurden 34,0 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 20.000) und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy-Ltd,) als ein Antioxidationsmittel sowie 0,17 Teile

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ORIGINAL INSPECTED

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NaHTi(OC₄H₉)g als Polymerisationskatalysator zu dem Reaktionsprodukt zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°c unter einem stark vermindertem Druck von etwa 0,3 mm Hg während 4,5 Stunden polymerisiert, um ein opakes Polymer mit einem guten Farbton zu erhalten. Der Gehalt der PoIyalkylenglykolkomponenten in diesem Polymer lag bei 20 Gew.-%.

Unter Variieren der zugesetzten Polyäthylenglykolmenge wurde die gleiche Polymerisation, wie oben erwähnt, durchgeführt, um Polyäther-Polyesterblockmischpolymere mit dem gleichen Volumenverhältnis der 1,4«Cyclohexandimethanolkomponente zur Tetramethylenglykolkomponente und mit Polyalkylenglykolkonzentrationen (bezogen auf das gesamte Mischpolymer) von 40, 60, 80 und 95 Gew.-% zu erhalten. Diese Polymere wurden mit wässrigen Lösungen verschiedener ionischer Substanzen (Elektrolyten) imprägniert und getrocknet und zu Polymeren A gemacht, die in gleicher Heise wie in Beispiel 1 gesponnen wurden, jedoch mit der Ausnahme, daß die Zahl der Mischelemente und die Menge der Polyalkylenglykolkomponenten in den erhaltenen Garnen verändert wurden, um Garne mit wie in Tabelle II gezeigten physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Jedes der erhaltenen Garn« besaß einen sehr niedrigen spezifischen Niderstand trotz der sehr geringen Menge an PoIyalkylenglykolzusatz.

409884/1312

ORIGINAL INSPECTED Tabelle II

Polymer A

Polyalkylenglykolsegmentgehalt (Gev.-%)

!■mische Substanz

Art

IwprÄgnierte

Menge

(Gew.-%)

spezifischer Widerstand (CLx cm)

Mlachelement Menge an
■ Polyalkylenglykol-
Innen- Zahl isegment-

durchm.
(mm)

Spezifischer Wi- j eierst and \ des gereck-i

CR-Wert des gereckten Garnes

komponente ; ten Garns in dem Garn! ( Q. x cm) ! (Gew.-%) ;

20	Li Z	1,0	8x10'	8,1	4	0,5
40	Na 1	2,0	2xlO⁵	8,1	8	0,4
40	Na ι	2,0	2xlO⁵	8,1	4	0,04
40	NatriuM- dodecyl- benzol- sulfo- nat	10,0	9 XlO⁴	6,3	6	0,2
€0	K I	2„0	6xlO⁵	8,1	8	0,2
80	K I	2,0	6xlO⁵	8,1	8	0,2
95	Natrivm- dodecyl- benzol- sulfo- nat	10,0	9xlO⁴	8,1	7	0,35

5,9x10 2,3x10' 4,6x10' 2,5x10

1,0x10 2,8x10 5,0x10

41,3 40,4 43,7 42,0

42,5 43,2

41,7

Hf 2430532

Beispiel_4

Zu 76,79 Teilen Dimethyl-^e-naphthalindicarboxylat, 24,81 Teilen 1,4-Cyclohexandimethanol und 30,0 Teilen Äthylenglykol wurden 85,0 ^riaile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 1000) und 0,E Teile Calciumacetat als ein Katalysator für eine Umesterungsreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einer Umesterung unter Abdestillieren von Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C unterzogen Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 17,0 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat, 0,05 Teile Siliconöl, 0,08 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als Antioxidationsmittel sowie 1,7 Teile Lithiumjodid zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg während 4 std polymerisiert, um ein transparentes Polymer von gutem Farbton zu erhalten.

Das obige Verfahren wurde wiederholt, doch mit Ausnahme lediglich einer Änderung der Art des Polyalkylenglykols, um Polyäther-Polyesterblockmischpalymere zu erhalten.

Diese Polymere wurden zu Polymeren A gemacht, und Polyalkylenterephthalat mit einer grundnolaren Viskositätszahl von 0,66 wurde zum Polymer B gemacht. Diese Polymere A und B wurden auf gleiche Heise wie in Beispiel 1 vermischt und gesponnen, mit Ausnahme der Veränderung der Zahl der Mischelemente und des Mischverhältnisses , um gereckte Garne zu erhalten. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Garne sind in Tabelle III gezeigt.

Λ0988Α/1 31 ?

ORIGINAL INSPECTED

Tabelle III

Polymer λ

Art des Poly- Moltkttlaralkylenglygewicht koleegmnt·

Miβehelernent

Spezifischer Innen- Zahl Kiderstand durchm. ( .Ω. χ can) (rom)

Menge der

Polyalkylen-

glykolseg-

mentkompo-

nente in

dem Garn

(Gew.-%)

spezifischer CR-Wert

Widerstand des gereck-

des gereckten ten Garns Garns (%)

( -Ω. x cmj

Polyäthylenglykol

PolyÄthyl·*-

oo

oo Polyäthylenglykol

ΙΟ«· 6000

PolyÄthylenglykol 20000 willkürlich mifchpolymerieierter Polyäther + 16000

2x10"

4x10"

3x10"

8x10"

2xlO^l

8,1	6	0,2
8,1	6	0,2
8,1	6	0,2
8,1	6	0,2

8,1

1,1x10

1,9x10

1,7x10

4,7x10

1,3x10

42,3

42,8 43,1 42,5

41,5

⁺ Polyalkylenglykol, erhalten durch Mischpolymerisieren von 70% Äthylenoxid und 30% Propylenoxid

2430532

Beispiel 5

81,40 Teile Adipinsäure und 120,0 Teile Äthylenglykol wurden auf eine Temperatur von 170 bis 22O°C erhitzt, und das gebildete Wasser wurde abdestilliert, um eine Veresterung durchzuführen. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 76,5 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 2000), 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als ein Antioxidationsmittel und 0,07 Teile Antimonoxid als Polymerisationskatalysator zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,3 mm Hg während 5,5 std polymerisiert, wobei man ein transparentes Polymer mit einem guten Farbton erhielt. Dieses Polymer, imprägniert mit einer wässrigen Lösung in einer Menge entsprechend 15 Gew,-% Natriumdodecylbenzolsulfonat und getrocknet, wurde zu dem Polymer A gemacht (spezifischer Widerstand 2 χ 10 £\ χ cm), und verschiedene Polyester wurden als Polymere B verwendet, und die gemischten Polymere A und B wurden unter Verwendung der gleichen Packung wie in Beispiel 1 gesponnen, wobei man die in Tabelle IV aufgeführten Ergebnisse erzielte. Jeder der erhaltenen Polyesterfäden besaß ausgzeichnete antistatische Wirkung.

Tabelle IV Polymer B Menge des Spinntem- Aufnahme- Streck- spezifischer Polyalky- peratur geschwin- ver- Widerstand

lenglykol- ₍o_. difkeit hältnis des gestrecksegments ' (je min) ten Garnes

im Garn - (.Cl x cm)

. (Gew. -%»

Poly-p-

äthylen- ₈

oxybenzoat 0,2 260 1000 3,50 3,7x10

409884/1312

Tabelle IV (Fortsetzung)

2430532

Polymer B	Menge des Polyalky- lenglykol- segments im Garn (Gew.-%)	0,2	Spinntem peratur	Aufnahme geschwin digkeit (je min) ν	Streck- ver- hält- nis	spedfischer Widerstand des gestreck ten Garnes (Ox cm)
Polyethy len-1-, 2- bis-(phen oxy) -äthan- ρ,ρ'-dicarb- oxylat_7 0,3		290	1000	3,40	2,7 χ 10⁸
Polytetra- methylen- terephtha- lat	260	1000	2,80	2,3 XlO⁸
Beispiel 6

51,53 Teile Sebacinsäure und 100 Teile Diäthylenglykol wurden auf eine Temperatur von 170 bis 210⁰C erhitzt. Gebildetes Wasser wurde abdeg ti liiert, um eine Veresterung durchzuführen. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 102 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 8OOO), 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy ltd.) als Antioxidationsmittel und 0,17 Teile NaHTi (OC₄Hg)₆ als Polymerisationskatalysator zugesetztT Das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter stark vermindertem Druck von 0,3 mm Hg während unterschiedlicher Polymerisationszeiten polymerisiert, um 4 Polymerarten mit gutem Parbton und unterschiedlicher relativer Viskosität, gemessen in einer ltigen Lösung von o-Chlorphenol, zu erhalten.

Diese Polymere, imprägniert mit Lithiumiodid in einer Menge entsprechend eine« Gewichtsprozent als wässrige Lösung und getrocknet i* Vakuum, wurden zu Polymeren A gemacht (spezifischer Widerstand

409884/131?

2430532

9 χ 10

χ cm).

Sodann erfolgte das Spinnen unter Verwendung jedes dieser Polymere unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit 10 Mischelementen in der Spinnpackung, wobei die mittlere Verweilzeit in dem Mischteil 8,1 see und die Zeit, bis das Polymer den Spinndüsen-ausgang erreichte, etwa 24 see betrug? Die Menge des Polyäthylenglykolsegments in dem Produktfarn betrug 0,8 Gew.-%. Das Spinnen war überlange Zeit stabil, und die Werte des spezifischen Widerstandes der so erhaltenen gereckten Garne sind in Tabdle V gezeigt.

Relative Viskosität des Polymers A

Tabelle V

Spezifischer Widerstand des gereckten Garnes ( O. x cm)

1,82 2,03 2,56 3,07

2,6 χ 10

1, 9 χ 10 1,2 χ 10⁸

2,5 χ 10

Die Werte In Tabelle V demonstrieren, daß die antistatischen Eigenschaften des gereckten Garne fast nicht durch dl· relativ· Viskosität des Polymere A beeinflußt werden.

Beispiel 7 Beispiel 6 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß dl· Sebacin-

säuremenge 33,88 Teile betrug und daß 46,2 Teile Äthylenglykol

409884/ 131 ?

243053

anstelle von Diäthylenglykol und 136,0 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 2000) als Polyalkylenglykol verwendet wurden. Die Polymerisation erfolgte während 4 std. Das resultierende Polymer, imprägniert mit Natriumdodecylsulfonsulfonat als wässrige Lösung in einer Menge entsprechend 10 Gew.-% und im Vakuum getrocknet,wurde zum Polymer A gemacht (spezifischer Wider-.5

stand 3 χ 1O^-

χ cm) .

Sodann erfolgte das Spinnen und Recken unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6, jedoch mit der Ausnahme, daß der Innendurchmesser und die Zahl der Mischelemente verändert wurden und die Menge an Polyäthylenglykolsegment in dem Faden 0,64 Gew.-% betrug. Die Werte für den spezifischen Niderstand der so erhaltenen Fäden sind in Tabelle VI gezeigt.

Mischteil

Innen- Zahl der., durch». Elemente (mm)

Tabelle VI

Spezifischer Widerstand des gereckten Garnes {Cl χ cm)

Spinnbarkeit

4,8 4,8

4,8 3,1 3,1 3,1

3,1 3,1 3,1 3,1

4 6

10 12 14

16 18

20 27

8,9 χ 10 1,6 χ 10

2,1 χ 10 6,5 χ 10 9,1 χ 10^S

7.3 χ 10

1.4 χ 10 3,1 x 10

10

11 12

9,9 χ ΙΟ¹² 4 χ ΙΟ¹⁴

409884/1312

Reckbarke it schiecht

Reckbarkeit etwas schlecht

gut

Jedes mit einer Halbierungsfunktion, d. h, daß es die Zusammensetzung in zwei Teile unterteilte

Aus der Tabelle VI ist ersichtlich, daß, weniydie Zahl der Mischelemente 18 überstieg, der wert für den spezifischen Widerstand
hoch war und der antistatische Effekt gering war, daß, wenn die
Zahl der Mischelemente geringer als 6 war, der antistatische Effekt zufriedenstellend war, daß aber die Reckbarkeit während des Spinnens schlecht war.

VerqJ.eighabiid.«piel 3

Beispiel 1 wurde unter Verwendung von PolyäthylengIykol (Molekulargewicht 20000, abgekürzt als PEG-20000) und von PEG-20000 mit 10 Gew,-% Natriumdodecylbenzolsulfonat (nachfolgend abgekürzt
als PEG-2oOOO DBS) als Polymer A wiederholt. Die Menge dee PoIyalkylensegmentes in der Spinnlösung wurde ebenfalls verändert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt.

Tabelle VII

Probe

Polymer A

Art

spezifischer Widerstand (Π χ cm)

Polyalkylenglykolseg- mentmenge in Garn (Gew-%)

Mischteil

Innen- Zähl durchm. der (mm) Elemente

spezifischer Widerstand des gereckten Garns (Ol χ cm)

PEG-20000

PEG-

20000-

DBS

3,2x10

10

2,5x10

0,5

1,0

8,1

•rl

2,1x10

5,1x10'

12

409884/131?

Obwohl das Garn der Probe Nr, 2 ausgezeichnete antistatische Eigenschaften besaß, verschlechterten sich diese Eigenschaften, wenn das Garn 20 mal gewaschen wurde, wobei der spezifische Widerstand 2,5 χ 1O¹²O x cm wurde.

Das Garn der Probe Nr. 2 zeigte einen geringeren spezifischen Widerstand, als aufgrund der Menge an vorhandenem Polyalkylenglykol und aufgrund des spezifischen Widerstandes des Polymers Λ zu erwarten war. Der Grund hierfür ist nicht ganz klar. Es kann jedoch sein, daß es etwas spezielle Wechselwirkung in der Grenzfläche zwischen dem Polyäthylenterephthalat und dem PoIyäthylenglykol gab.

Beispiel. 8

In einer Packungskonstruktion, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, wurde ein Mischteil verwendet, das durch Befestigen von 10 Mischelementen in einer Leitung mit einem Innendurchmesser von 8,1 mm erhalten wurde. Jedes dieser Mischelemente bestand aus einer rechtwinkligen Platte, die von Ende zu Ende um 180° verdrillt war. Diese Elemente wurden so angeordnet, daß Elemente mit Rechtsverdrillung und Linksverdrillung einander abwechselten, wobei der Winkel zwischen Berührungskante einander benachbarter Elemente etwa 90°betrug, Polyalkylenterephthalat mit einer grundnolaren Viskoeitätszahl van 0,64, das bei 291°C scnaolz, wurde als Polymer B in die Leitung 17 mit einer Geschwindigkeit von 19,75 g/ ■in zugeführt und passierte die Filterschicht 12 nit einer Dicke von etwa 18 an, die aus Teilchen alt einea mittleren Teilchendurchaesser von 60 Maschen bestand. Danach wurde das Polymer B in den Rau« 28 über die Räume 21 und 22 eingeführt. Andererseits

409884/1312

wurden 67,77 Teile Terephthalsäure und 100 Teile 2,2-Dimethylpropan-1,3-diol auf eine Temperatur von 170 bis 210 C erhitzt. Gebildetes Wasser wurde abdestilliert, um eine Veresterung durchzuführen. Danach wurden dem Reaktionsprodukt 76,51 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000), 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als Antioxidationsmittel und 0,17 Teile NaHTi(OC₄HQ)₆ als Polymerisationskatalysator zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,3 mm Hg während 5 std polymerliiert, wobei man ein Polymer Ά mit gutem Farbton erhielt.

Sodann wurde das Polymer Ά bei 200⁰C geschmolzen und auf dieser Temperatur gehalten und sodann über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine öffnung 27 in einer zugemesenen Menge derart in den Raum 28 eingeführt, daß das Polyalkylenäthersegment de* gesponnenen Produktes 2,25 Gew.-% der Gesamtmenge der Polymere A und B betrug. Das geschmolzene Gemisch der Polymere A und B wurde dann durch das oben erwähnte statische Mischteil mit einer mittleren Verweilzeit von 19 see geführt, wonach das geschmolzene Gemisch innerhalb von etwa 35 see aus einer Spinndüse mit 24 Spinnöffnungen gesponnen wurde, wobei jede Spinnöffnung einen Durchmesser von 0,25 mm besaß. Die so produzierten gesponnenen Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 1000 «/ min nach einer herkömmlichen Methode aufgenoewen, üb ein ungerecktes Garn zu erhalten. Wenn dieses ungexeckte Garn auf das 3,5fache gestreckt und zu einem gereckten Garn mit einer Dehnung von etwa 30% gemacht wurde, erhielt man ein Garn mit ausgezeich-

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-S6-

neten antistatiachen Eigenschaften und mit einem spezifischen Widerstand von 9,2 χ 10° 12 x cm.

Danach wurde dieses gereckte Garn bei einem Badverhältnis von 1 : 30 in eine 3%ige wässrige Lösung von Ätznatron eingetaucht und 60 KiIn bei etwa 100°C darin behandelt, um sein Gewicht um 15,3% zu vermindern. Der spezifische Widerstand des nachbehan-

delten Qarns betrug 1,3 χ 10 .Cl χ cm. Dieses Garn besaß bessere antistatische Eigenschaften als das vorbehandelte Garn.

Wenn die Oberfläche dieses Garns nach der Behandlung mit dem Alkali mit Hilfe eines Elektronenmikroskops beobachtet wurde, stellte man fest, daß Streifen sich um die Garnoberfläche herum wanden. Es wird angenommen, daß dies eine Rolle bei der Verbesserung der antistatischen Eigenschaften des Garnes spielte.

Beispiel 9

Unter Verwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 8 wurde Polyalkylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,68 und bei 293°C geschmolzen der Leitung 17 mit einer Geschwindigkeit von 32,00 g/adn xugeführt.

Andererseits wurden xu 34,09 Teilen Dimethylterephthalat, 57,99 teile* Dimethyl-1,2-fels- {ps*sjswy) -ath—«f ,» * -dl «at, 110 Teile« 1,4-Cyclohexandimethanel und 51,00 Teilen Polylthylenflykel (Molekulargewicht €000) 0,15 Teil· Calciumacetat als Katalysator für eine Bsteravstavschreaktion xufaeetxt. Das resultierende Gemisch wurde der Esterauetauschreaktion unter Abdestilll«rea von Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C unter·

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zogen. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 0,08 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als Antioxidationsmittel zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°c unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg während 4 std polymerisiert, um ein Polymer A mit gutem Farbton zu erhalten.

Sodann wurde die Temperatur des Polymers A, das geschmolzen und auf 22O°C gehalten wurde, allmählich auf 260 bis 29O°C gesteigert, wobei es gleichzeitig so zugemessen wurde, daß das PoIyalkylenäthersegment in diesem Polymer A o,50 Gew.-% in der Gesamtmenge der Polymeren A und B ausmachte. Dieses geschmolzene Polymer A wurde dann in den Raum 28 in einer zugemessenen Menge eingeführt, um eine Polyalkylenäthersegmentkonzentration von 0,50% in dem fertigen Produkt aus Polymer Ä und Polymer B zu produzieren. Polymer A und Polymer B wurden unmittelbar danach durch ein statisches Mischteil mit einem Innendurchmesser von 4,8 mm und 12 Elementen, die gleich waren wie jene in Beispiel 1, geschickt. Innerhalb von etwa 3 see nach dem Verlassen des Mischteils wurde das geschmolzene Gemisch aus einer Spinndüse mit 30 Spinndüsenöffnungen, von denen jede einen Durchmesser von 0,25 mm besaß, gesponnen. Die gesponnenen Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 1000 n/min nach einer herkömmlichen Methode aufgenommen, und das so erhalten« ungereckte Garn wurde kontinuierlich auf das 3,5-fache gestreckt, um ein gestrecktes Garn mit einer Dehnung von etwa 30% zu bekommen, Danach wurde dieses gereckte Garn nach einer herkömmlichen Methode falschgezwirnt, um ein texturiertes Garn mit einer Kräuselungselastizi-

-'409884/1312

tat (CR) von 41% zu erhalten. Das texturierte Garn wurde in einer 2%igen wässrigen Lösung von Ätzkali mit Hilfe der gleichen Apparatur wie in Beispiel 1 behandelt, um die Oberfläche anzulösen und das Gewicht um 20% zu vermindern.

Der spezifische Widerstand des texturierten Garnes nach der Be-

handlung mit Ätzkali betrug 5 χ IO C\ χ cm, und das texturierte Garn be·aß ausgezeichnete antistatische Eigenschaften.

Beispiel 10

Unter Verwendung eines Polyäther-Polyesterblockmischpolymers (Polyalkylenglykolsegment 60 Gew,-%), das aus Sebacinsäure, 2,2-Dimethylpropan-l,3-diol und Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 2000) als Polymer A und aus Polyäthylenterephthalat als Polymer B bestand, undunter Verwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 8, wurde das Schmelzspinnen mit gleichzeitigem Mischen durchgeführt. Das Polyalkylenglykolsegment machte 0,4 Gew.-% der Gesamtmenge der Polymere A und B aus. Danach wurde das so erhaltene ungereckte Garn zu einem Garn mit einer Dehnung von 30% gestreckt.

Die Oberfläch· einer Rolle eines Gewebes, das unter Verwendung dieses gereckten Garnes erhalten worden war, wurde in einer 0,4%igen warnen wässrigen Lösung von Xtzkali behandelt, um das Gewicht um 8% zu vermindern. Das Gewebe besaß nach der Behandlung mit Xtzkali sehr gute antistatisch« Eigenschaften, was frei von Staubanhaftung, elektrischer Entladung, frei von Knistern und Ankleben am Körper des Trägers während des Tragens der Kleidung.

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Vergleichsbeispiel 4

Zu 26,16 Teilen Dimethylterephthalat, 26,16 Teilen Dimethylisophthalat und80 Teilen Diäthylenglykol wurden 119,0 Teile PoIyäthylenglyfeol (Molekulargewicht 6000) und 0,15 Teile Calciumacetat als Katalysator für eine Esteraustauechreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einem Esteraustausch unter Abdestiliieren von Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C unterzogen. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 0,08 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.J als Antioxidationsmittel zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°c unter stark vermindertem Druck von 0,2 mm Hg während 4 std polymerisiert. Das erhaltene Polymer mit gutem Farbton wurde zum Polymer A gemacht.

Unter Verwendung eines Polymers B, Poly-1,4-cyclohexandimethylenterephthalat mit einem Molekulargewicht von etwa 23000, und unter Verwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 8 wurde das Mischepinnen bei einem Polyalkylenglykolsegraentgehalt im Endprodukt von 0,9 Gew.-% durchgeführt. Das ungereckte Garn wurde zu einem Garn mit einer Dehnung von 30% und einem spezifischen Widerstand von 1,3 χ 10 °£\ χ cm gestreckt.

Wenn die Oberfläche des gereckten Garns «it einer 15tigen heißen wässrigen Lösung von Ätznatron behandelt wurde, u* das Gewicht um 8% zu vermindern, stieg der spezifische Widerstand nach der Behandlung drastisch auf 3,2 χ 10 ^Q χ ca. Dieses gereckte Garn war sehr viel schlechter hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften.

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Beispiel 11

In der Packungsstruktur, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist,wurde ein Mischteil verwendet, das aus 10 Mischelementen in einer Leitung mit einem Innendurchmesser von 8,1 mm bestand. Jedes Mischelement wurde durch Verdrehen einer rechtwinkligen Platte um 180° von einem Ende zum anderen gewonnen. Diese Elemente wurden derart angeordnet, daß Elemente mit Rechtsdrall und Elemente mit Linksdrall einander abwechselten und der Winkel zwischen Berührungskanten einander benachbarter Elemente etwa 90° betrug. Polymer B, Polyäthylenfcerephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,66 und bei 29O°C geschmolzen wurde der Leitung 17 mit einer Geschwindigkeit von 30g/min zugeführt und durch die Filterschicht 12 mit einer Dicke von etwa 20 mm und aus Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 60 Maschen geführt. Danach wurde das Polymer B in den Raum 28 über die Räume 21 und 22 eingeführt.

Andererseits wurden zu 26,52 Teilen Dimethylterephthalat, 9,36 Teilen 1,4-Cyclohexandimethanol und 21,0 Teilen Diäthylenglykol 136,0 Teil· Polyäthfrlenglykol (Molekulargewicht 20000) und 0,17 Teile NaHTi(OC₄Hg)₅ als Katalysator für eine Esteraustauachreaktion zugesetzt, und unter Abdestillieren von Methanol bei einer Temperaturen 14O bi· 22O°C wurde da* resultierende Gemisch einer Esteraustauschreakt&on unterzogen. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 6,08 Teile Trinethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als «In Antioxidationsmittel zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 25O°C unter einem stark verminderten

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Druck von 0,2 mm Hg polymerisiert_f um ein Polymer A mit gutem Färbton zu erhalten.

Die Temperatur dieses Polymers A, das bei 180⁰C geschmolzen und gehalten wurde, wurde in einer Stickstoffatmosphäre allmählich auf 260 bis 29O⁰C gesteigert. Sodann wurde das resultierende geschmolzene Polymer A in den Raum 28 über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine öffnung 27 in einer solchen Menge eingeführt/ daß das Polyalkylenglykolsegment in diesem Polymer A 1,0 Gew.-% der vereinigten Zusammensetzung von Polymer A und Polymer B ausmachte. Die vereinigten geschmolzenen Polymere A und B wurden unmittelbar danach durch das oben erwähnte statische Mischteil innerhalb einer mittleren Verweilzeit von 12,4 see geführt, und das resultierende Gemisch wurde danach innerhalb von etwa 24 see aus einer Spinndüse mit 36 Spinnöffnungen, von denen jede einen Durchmesser von 0,3 mm besaß, gesponnen. Die gesponnenen Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 1000 m/ min nach einer herkömmlichen Methode aufgenommen, um ein ungerecktes Garn zu erhalten, das weiter auf das 3,5fache gestreckt wurde, um ein gerecktes Garn mit einer Dehnung von etwa 30% zu erhalten.

Wenn die Verweilzeit des Polymers λ im geschmolzenen Zustand 0,4 std betrug, lag der spezifische Widerstand des gereckten Garnes bei \,S χ 10 _O_x cm. Das Spinnen wurde fortgesetzt, und die spezifischen Widerstandswerte des gereckten Garnes wurden gemsaen, wenn die Verweilzeit im geschmolzenen Zustand des Poly mers A 5 bzw, 20 std. wurde, E« werden Werte von 1,2 χ 10 ITl χ cm gemessen, und selbst bei «in«r Verweilzeit von mehr als

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20 std, für das Polymer A im geschmolzenen Zustand war der antistatische Effekt noch ausgezeichnet.

Der Schmelzpunkt eines Polyesters der gleichen Komponente wie das Polyestersegment, aber durch Polymerisation ohne Zugabe von Polyalkylenglykol in der Synthese dieses Beispiels erhalten, lag bei 185°C.

VergleichsbeispieV 5

In einem Test wie der, der in Beispiel 11 beschrieben ist, bestand Polymer A aus Polyäthylenterephthalat, das durch Mischpolymer isieren von 50 Gew.-% Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 20000 und Zugabe von 10 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat während der Polymerisation erhalten worden war. Dieses Polymer A wurde bei 27O°C geschmolzen und gelagert, mit dem Polymer B derart vereinigt, daß die Polyalkylenglykolmenge in dem Garn 0,5 Gew.-% betrug, und die vereinigten Polymere A und B wurden durch 12 Mischelemente in einer Röhre mit einem Innendurchmesser von 6, 3 mm geführt und gesponnen.

Obwohl der spezifische Widerstand des so erhaltenen gereckten a«rn*a 5,6 χ 10 Cl x cm betrug, wenn die Verweilzeit des Polymers A in geschmolzenen Zustand 0,4 std betrug, wurde der Widerstand 8,1 χ 10 -Ωχ cm, wenn die Verweilzeit 3,0std betrug, und führte zu schlechten «atistatischen Eigenschaften. Wenn der Behälter des geschmolzenen Polymrs A zu dieser Zeit geöffnet wurde, wurde ein starker Geruch infolge der Zersetzung des Polymers A festgestellt.

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ORIGINAL INSPECTED

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Der Schmelzpunkt des Polyäthylenterephthalats dieses Beispiels ohne Polyäthylenglykol betrug 264°C.

Beispiel 12

Unter Verwendung von Poly-^~äthylen-l,2-bis-(phenoxy)-äthanp,p'-dicarboxylat7 als Polymer B und unter Verwendung dessen, was man durch Zugabe von 10 Gew.-% Natriumdodecylbenzolsulfonat zu 40 Gew.-% mischpolymerisiertem Polydiäthylenadipat von PoIyalkylenglykol (Molekulargewicht 16000), erhalten durch willkürliche Mischpolymerisation von 70% Äthylenoxid und 30% Propylenoxid, erhielt, bei 80°C geschmolzen und gelagert, als Polymer A wurden diese Polymere A und B unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Apparatur, in welcher als Mischelemente in dem Mischteil 12 Elemente jeweils mit einem Innendurchmesser von 6,3 mm verwendet wurden, bei einer Spinntemperatur von 29O°C derart gesponnen, daß die Menge des Polyalkylenglykols in dem Fadenprodukt 0,4 Gew.-% betrug. Das ungereckte Garnprodukt wurde auf das 2,7fache gestreckt.

Die spezifischen Widerstandswerte des gereckten Garnes entsprechend Verweilzeiten des Polymers A in einem geschmolzenen Zustand von 0,4, 20.bzw. 100 std lagen bei 9,3 χ ΙΟ⁸, 7,1 χ ΙΟ⁸ bzw. 8,5 χ 10 \CX x en, und die Spinnbark·!t war sehr gut.

Der Schmelzpunkt von Polydiüthylenadipat, ohne Zugab« von PoIyalkylenglykol polymerisiert, war unterhalb O⁰C.

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Beispiel*13

Zu 10,85 Teilen Isophthalsäure, 40,0 Teilen Tetramethylenglykol und 144,5 Teilen Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) wurden 0,17 Teile NaHTi(OC₄H₉J₆ als Katalysator für die Veresterung zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einer Veresterung unterzogen, während Wasser bei einer Temperatur von 170 bis 22O°C abdestilliert wurde. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,05 Teile NaHTi(OC₄Hg)₆, 0,08 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox lOlO (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) als ein Antioxidationsmittel zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg während 4 std polymerisiert, um ein transparentes Polymer mit gutem Farbton zu erhalten.

Dieses Polymer, imprägniert mit Natriumbenzolsulfonat in einer Menge entsprechend 15 Gew.-% als eine wässrige Lösung und getrocknet, wurde zum Polymer A bei der Durchführung des Mischspinnens unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß die Temperatur des Polymers A für das Schmelzen und Legern auf 120°C gesetzt wurde, und eine solche Menge an Polymer A zugesetzt wurde, daß die Polyalkylenglykolsegmentmenge in de» Garn 0,05 Gew.-% betrug, gemacht.Die Werte des spezifischen Widerstandes für das gereckte Garn bei Schmelz- und Lagerzeiten für das Polymer A von 0,4, 50, 200 bzw. 500 std lagen bei 3,7 χ ΙΟ¹⁰, 1,7 χ ΙΟ¹⁰, 1,3 χ ΙΟ¹⁰ bzw. 3,3 χ ΙΟ¹⁰ O * em.

Der Schmelzpunkt von Polytetramethylenisophthalat, ohne Zugabe

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243053

von Polyäthylenglykol polymerisiert, lag bei 133°C.

Beispiel 14

Eine Apparatur des in Fig. 1 gezeigten Typs wurde mit einem Mischteil 23 konstruiert,das aus 10 Mischelementen in einer Röhre mit einem Innendurchmesser von 8,1 mm bestand. Jedes dieser Mischelemente wurde durch Verdrillen einer rechteck-igen Platte um 180° von Ende zu Ende erhalten und so angeordnet, daß rechtsverdrillte Elemente und linksverdrillte Elemente einander abwechselten und der Winkel zwischen Berührungskanten einander benachbarter Elemente etwa 90° betrug. Diese Apparatur wurde dann wie oben beschrieben beim Schmelzspinnen verwendet.

Polymer B in diesem Experiment wurde durch Schmelzen von PoIyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren ViskosItätszahl von 0,65 bei 29O°C erhalten. Dieses Polymer B wurde mit einer Geschwindigkeit von 83,0 g/min in die Leitung 17 eingespeist und durch die Filterschicht 12 (deren Höhe etwa 18 mn betrug) geschickt, welche aus rostfreien Stahlteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 60 Maschen bestand. Danach wurde das Polymer B in den Raum 28 über die Räume 21 und 22 eingeführt.

Andererseits wurden zu 47,86 Teilen Dimethylterephthalat,47,86 Teten Dimethylisophthalat, 100 Teilen Athylenglykol und 76,50 Teilen Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) 0,15 Teile CaI-ciumacetat als Katalyetor für eine Esteraustauschreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einer Esteraustauschreaktion unterzögen, während Methanol bei einer Temperatur von 140

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bis 220 C abdestilliert wurde. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 0,08 Teile Trimethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255 C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg während 4 std polymerisiert, um ein Polymer mit gutem Farbton zu erhalten,das zum Polymer A gemacht wurde. Dieses Polymer A wurde bei 130°C geschmolzen gehalten, und die Temperatur wurde dann allmählich auf 260 bis 29O°G gesteigert. Dieses Polymer A wurde dann über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine öffnung 27 in einer derart zugemessenen Menge in den Raum 28 eingeführt, daß das Polyalkylenglykolsegiaent 0,135 Gew.-% der gesamten gemischten Polymerzusanmensetzung entsprach. Das kombinierte Gemisch von Polymer A und Polymer B wurde durch das statische Mischteil mit einer mittleren Verweilzeit von 5 see geschickt, und das resultierende Gemisch wurde innerhalb von 9 see danach aus einer Spinndüse mit 30 Spinnöffnungen versponnen, von denea jede einen Durchmesser von 0,3 mm besaß. Das gesponnene Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von 30OO m/min aufgenommen, um ein Garn mit einer Dehnung von 180%, einer Zähigkeit von 2,3 g/den und einer Doppelbrechung von 32 χ 10 zu bekommen. Dieses Garn zeigte unter Röntgenstrahlenbeobachtung im wesentlichen keine Interferenz. Dieses amorphe, hochorientierte (vororientierte) Polyestergarn besaß einen spezifischen Widerstand von 1,1 χ lO^1On χ cm und hatte antistatische Eigenschaften.

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243053S

Beispiel V5

In einer Apparatur des in Fig. 1 gezeigten Typs wurden 12 Mischelemente, die aus rechteckigen, von Ende zu Ende um 180 verdrillten Platten bestanden, in einer Röhre mit einem Innendurchmesser von 6,3 mm derart angeordnet, daß rechtsverdrillte und linksverdrillte Elemente einander abwechselten, wobei der Winkel zwischen den Berührungskanten einander benachbarter Elemente etwa 90° betrug. Diese Apparatur wurde verwendet, um das folgende Schmelzspinnen mit gleichzeitigem Mischen durchzuführen.

Als Polymer B wurde Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,70 und bei 29O°C geschmolzen in die Leitung 17 mit einer Geschwindigkeit von 60,0 g/min eingeführt und durch die Filterschicht 12 (deren Höhe etwa 10. mm betrug) geschickt, welche aus Teilchen mit einem mittleren Teilchendurch messer von 80 Maschen bestand. Danach wurde das Polymer B über die Räume 21 und 22 in den Raum 2 eingeführt.

Andererseits wurden zu 45,99 Teilen Dimethylterephthalat, 19,71 Teilen Dimethylisophthalat und 50,0 Teilen Äthtftnglykol 96,0 Teile Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 600O), 17,0 Teile NaHTl(OC₄Hg)₆ als ein Katalysator für eine Esteraustauschreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einer Esteraustauschreaktion unterzogen, wahrend Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C abdestilliert wurde. Danach wurden zu den Reaktionsprodukt 0,08 Teile Trieethylphosphat und 0,17 Teile Irganox 1010 (Produkt der Ciba-Geigy Ltd.) al« «in Antioxidationsmittel zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer

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Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg polymerisiert, und das so erhaltene Polymer mit gutem Farbton war das Polymer A. Dieses Polymer A wurde bei 200 C geschmolzen gehalten, und die Temperatur wurde allmählich auf 260 bis 29O°C gesteigert. Das resultierende geschmolzene Polymer A wurde über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine öffnung 27 in einer derart zugemessenen Menge in den Raum 28 eingeführt, daß das Polyalkylenglykolsegment 0,30 Gew.-% der gesamten Polymerzusammensetzung umfaßte. Diese Vereinigte Polymerzusammensetzung wurde dann durch das statische Mischteil mit einer mittleren Verweilzeit von 35 see geschickt, und der gemischte Strom wurde innerhalb von 12 see danach aus einer Spinndüse mit 24 Spinnöffnungen versponnen, von denen jede einen Durchmesser von 0,25 mm besaß. Das so erhaltene gesponnene Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/min aufgewickelt, um ein ungerecktes Garn mit einer Dehnung von 170%, einer Zähigkeit von 2,5 g/den und einer Doppelbrechung von 40 χ 10 zu erhalten. Bei der Röntgenstrahlenbeobachtung wurde im wesentlichen kein kristallines Interferenzbild beobachtet. Nunmehr wurde das ungereckte Garn gestreckt und unter Verwendung einer Super Draw Set Two Machine derE. Scragg Co. mit einer Heizplattentemperatur von 22O°C, einer Zwirnungszahl von 2800 T/M undeine» Streckverhältnis von 175 falsch gezwirnt. Es wurde in dem so erhaltenen texturierten Garn kein Knoten beobachtet, sondern das Garn besaß gute Qualität mit Fibrillierungsbeständigkeit im Vergleich zu des entsprechenden Garn ohne Polymer A, Unter Verwendung dieses texturierten Garnes gewebte

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243053S

und gestrickte Tücher waren sehr gut hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften, und wenn sie als Kleidung getragen wurden, waren sie frei von elektrischen Entladungen und von Anhaften am Körper des Trägers und auch relativ frei von Staubanhaftung. "

Die Bestimmung der FibrilHerungsbeständigkeit in diesem Beispiel wurde gemäß der folgenden Methode durchgeführt:

Ein falschgezwirntes Garn wurde zu einem Gewebe gestrickt, das in einer dunklen Farbe angefärbt wurde (eine Farbe aus der Schwarzreihe ist für diesen Test bevorzugt). Danach wurde unter Verwendung eines üniversal-Abriebtesters ein Abriebtest unterVerwendung einer ebenen Reibmethode durchgeführt. Die Zeit, bis Fibrillierung stattfand und die Farbe des Garns weiß wurde, wurde gemessen. Die Fibrillierungsbeständigkeit wurde durch einen Vergleich dieser Zeit im Verhältnis zu der Zeitmessung bei Behandlung eines ähnlich falschgezwirnten Garnes ohne zugesetztes Polymer A bestimmt,

Beispiel 16

In einer Apparatur des in Fig. 3 gezeigten Typs mit einer Spinndüse vom Parallelspinntyp, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, als Mischteil wurden 12 Mischelemente in einer Röhre mit einem Innendurchmesser von 8,1 mm verwendet. Jedes dieser Mischelement· wurde durch Verdrillen einer rechtwinkligen Platte von Ende zu Ende um 180° erhalten, und diese Elemente wurden so angeordnet, daß rechtsverdrillte Elemente und linksverdrillte Elemente einander

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abwechselten, wobei der Winkel zwischen Berührungskanten einander benachbarter Elemente etwa 90° betrug. Die Spinndüse besaß jeweils 12 Spinnöffnungen 30 und 30' (insgesamt 24 öffnungen), von denen jede einen Durchmesser von 0,3 mm besaß. In dieser Apparatur wurde das Schmelzspinnen, wie nachfolgend beschrieben, durchgeführt.

Zu 47,86 Teilen Dimethylterephthalat, 47,86 Teilen Dimethylisophthalat, 100 Teilen Xthylenglykol und 76,50 Teilen Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) wurden O,15 Teile Calciumacetat als Katalysator für eine Esteraustauschreaktion zugesetzt? Das resultierende Gemisch wurde einer Esteraustauschreaktion unterzogen, während Methanol bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C abdestilliert wurde. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 0,08 Teile Trimethy!phosphat und 17 Teile Natrlumlaurylsulfat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg während 4 std.polymerisiert, um ein Polymer mit gutem Farbton zu erhalten, das in diesem Verfahren als Polymer A verwendet wurde.

Als Polymer B wurde Polyäthylenterephthalatpolymer verwendet, das nach einer herkömmlichen Methode hergestellt worden war und eine grundmolare Viskositätszahl, gemessen in o-Chlorphenol bei 25°C, von 0,66 und einen Erweichungspunkt von 261°C besafi.

als

Als Polymer B* wurde ein Mischpolymer mit Phthalsäure zugesetzte Säurekenponente in einem Verhältnis von Terephthalsäure

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zu Phthalsäure von 9 : 1 während der Polymerisation gebildet. Dieses Mischpolymer besaß eine grundmolare Viskositätszahl von 0,68 und einen Erweichungspunkt von 242°C.

Mit der gesamten Apparatur auf 29O°C wurden Polymer B und Polymer Bj mit einer Geschwindigkeit von 10 g/min aus den Leitungen 17 bzw. 17' zugeführt. Das Polymer A wurde über die Leitungen 25 und 27 in Fig. 3 in einer derart zugemessenen Menge in den Raum 28 eingeführt, daß die MEnge des Polyäthersegmentes in der Gesamtfaser O,3 Gew.-% betrug. Die Polymere A und B wurden in dem statischen Mischteil miteinander vermischt und durch Spinndüsenöffnungen 30 gesponnen und zu Fäden verarbeitet.

Andererseits wurde Polymer B* durch die Spinndüsenöffnungen 30* gesponnen und zu einem Faden verarbeitet. Durch gleichzeitige Aufnahme dieser beiden Fäden wurde ein antistatisches Polyesterfadenmischgarn erhalten. Dieses Mischgarn besaß einen spe-

zifischen Widerstand von 2,5 χ 10 £Π χ cm und ausgezeichnete antistatische Eigenschaften.

Beispiel 17

In der Konstruktion von Fig. 4 wurden Löcher 10a in regelmäßigen Abständen auf einem Umfang als 30 öffnungen verteilt, wobei jede einen Durchmesser von 0,3 mm und «in· Länge von 0,6 mm besaß. Löcher 19awrden in regelmäßigen Abständen auf einem Umfang als 30 öffnungen verteilt, von denen jede einen Durchmesser von 0,3 mm und eine Länge von 0,6 mm besaß. Das Mischteil bestand aus 10 Mischelementen in einer Röhre mit einem Innendurchmesser von 8,1 mm. Jedes dieser Mischelemente wurde durch Ver-

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drillen einer rechteckigen Platte von Ende zu Ende um 180° erhalten. Diese Elemente wurden derart angeordnet, daß rechtsverdrillte Elemente und linksverdrillte Elemente einander abwechselten, wobei der Winkel zwischen Berührungskanten einander benachbarter Elemente etw-a 90° betrug»

Zu 50 Teilen Dimethylterephthalat, 50 Teilen Dimethylisophthalat, 100 Teilen Äthylenglykol und 113,4 Teilen Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) wurden 0,2 Teile NaHTi(OC₄Hg)₆ als Katalysator für eine Esteraustauschreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemisch wurde einer Esteraustauschreaktion bei einer Temperatur von 140 bis 22O°C unterzogen, während Methanol abdestilliert wurde. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,1 Teil Trimethylphosphat und 25,2 Teile Natriumlaurylsulfonat zugesetzt, und das resultierende Gemisch wurde bei einer Temperatur von 250°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mm Hg 4 std polymerisiert, um ein Polymer A mit gutem Farbton zu erhalten.

Die Temperatur des bei 150⁰C in einer Stickstoffatmosphäre geschmolzenen und gehaltenen Polymers A wurde allmählich auf 260 bis 29O°C gesteigert. Sodann wurde das Polymer A in das Mischteil 16a über den Raum 14a in einer derart zugemessenen Menge eingeführt, daß die Meng· des Polyalkylenglykolsegmentes in die-

sem Polymer A 0,8 Gew.-% der gesamten gemischten Polymerzusammensetzung ausmacht·.

Andererseits wurde als Polymer B ein Polyäthylenterephthalat

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mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,70, bei 295°C geschmolzen, über den Raum 5a auf die Durchgänge 7a und 8a verteilt. Das zu dem Durchgang 8a vordringende Polymer B wurde mit dem Polymer A, das aus den öffnungen 15a kam, bei dem Aufeinandertreff teil 16a vereinigt. Danach wurde dieses Gemisch durch das Mischteil 17a über 18a und 19a geschickt und wurde zur Kernkomponente, Andererseits umgab das durch den Durchgang vordringende Polymer B die Außenseite des mit dem Polymer A aus den öffnungen 19a an dem Aufeinandertreffteil 12a über die öffnungen 9a, 10a und 11a vermischten Polymers, wonach ein zusammengesetzter Faden mit einer Geschwindigkeit von 88,0 g/min ausgetragen wurde. Der Oberfläche des Fadens wurde ein Spinnöl zugeführt. Danach wurde der Faden mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/min aufgewickelt, um einen zusammengesetzten Mantel-Kern-Polyesterfaden mit einer Dehnung beim Bruch von 175% zu bekommen. Der zusammengesetzte Faden besaß einen spezifischen Widerstand von 9,8 χ 10 O χ cm und zeigte somit ausgezeichnete antistatisch· Eigenschaften.

Außerdem wurde der zusammengesetzte Faden gereckt oder texturiert, wie durch Strecken und Falschzwirnen, Seine Verarbeitbarkeit, Qualitätsgleichmäßigkeit und antistatische Eigenschaft änderte sich überhaupt nicht selbst nach 3 Monaten.

Beispiel 18

Polymer A wurde folgendermaßen hergestellt. Zu 26,16 Teilen Dimethylterephthalat, 26,16 Teilen Dimethylieophthalat, 40 Teilen Tetramethylenglykol und 144,5 Teilen Polyäthylenglykol

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(Molekulargewicht 4000) wurden 0,15 Teile Calciumacetat als Katalysator für eine Esteraustauschreaktion zugesetzt. Das resultierende Gemiscbjwurde einer Esteraustauschreaktion bei einer Temperatur von 14O bis 22O°C unterzogen, während Methanol abdestilliert wurde. Danach wurden zu dem Reaktionsprodukt 0,07 Teile Antimonoxid, 0,08 Teile phosphorige Säure, 17 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat und verschiedene Antioxidationsmittel zugesetzt, welche in Tabelle VIII aufgeführt sind. Die resultierenden Gemische wurden bei einer Temperatur von 255°C unter einem stark verminderten Druck von 0,2 mn Hg während 4 std polymerisiert, um Polymere mit gutem Farbton zu erhalten.

Andererseits wurde als Polymer B Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,64, vermischt mit 0,5% Titandioxid, mit weißer Farbe und bei 29O°C geschmolzen, verwendet. Unter Verwendung der Packungskonstruktion von Fig. 1, der gleichen wie in Beispiel 1, wurde beim Spinnen des Polymers A und des Polymers B das Polymer B der Leitung 17 in derart zuge messenen Mengen zugeführt, daß das Polymer B mit einer Geschwindigkeit von 20 g/min zugeführt wurde. Andererseits wurde jedes der oben erwähnten Polymere A in den Raum 28 über die Leitung 25, die Filterschicht 26 und die kleine Öffnung 27 in derart zugemessener Menge eingeführt, daß das Polyäthersegment des Polymers A O,35 €ew.-% der Gesamtzusammensetzung ausmachte. Die gemischten Polymere A und B wurden nach einer herkömmlichen Methode gesponnen und mit einer Geschwindigkeit von lOOO m/min aufgenommen, um ungereckte Garn· zu erhalten? die auf das 3,5fache gestreckt wurden, um gestreckte 36fädige Garne von 50 den

mit einer Dehnung von etwa 30% zu erhalten. Diese gereckten

4u3öö4/ 1 31 I

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Garne besaßen spezifische Widerstandswerte (R _Q) alle im Be-

8 9 x—v

reich von IO bis 10 .£> χ cm und besaßen somit gute antistatische Eigenschaften. Wenn nun Proben dieser gereckten Garne in zirkulierenderHeißluft von 180°C 5 min stehengelassen wurden und wenn ihre spezifischen Widerstandswerte (Rj,) erneut gemessen wurden, wurde klar, wie aus Tabelle VIII ersichtliah ist, daß die Anwesenheit von Antioxidationsmitteln und die Natur und das Verhältnis und die Art derselben einen großen Einfluß auf die Fähigkeit der Fäden hatte, die antistatischen Eigenschaften zu behalten. Als ein Index für die Wirksamkeit des Antioxidationsmittels wurde die Temperatur genommen, bei der eine oxidative Zersetzung eines Laurylalkohol-Äthylenoxid-lO-Mol-Adduktes begann. Es kann irgendein Antioxidationsmittel mit ausgezeichneter Wirkung verwendet werden, mit welchem diese Temperatur oberhalb 180°c liegt.

409884/131?

Tabelle VIII Antioxid ationami tte1

Handelsname oder Che*d~ kalienname

V ν Temperatur, bei der Spezifischer Widerstand (Π χ cm) oxidative Zersetzung des Garnes

zugesetzte eines Laurylaikohol- _{VQr der Hitzebe}. _{nach der} Hitze-Menge (a) Athylenoxid-10-Mol- _handiung(R _o) behandlung in

^su Luft von 180°C

C) , (b)

während <^Rsl>	5 min
38200 χ	10⁸
238 χ	1O⁸
56 χ	10⁸
9,8-x	10⁸
96 χ	10⁸
120 χ	10⁸
9.650 χ	10⁸

keines

Irganox 1010 (Ciba-Geigy Ltd. ) Irganox 1010 Irganox 1010

Ionox 330 ( Shell Chemical Co.)

Zink-di-n-butyldihydrocarbamat

Diphenylaulfid

0,1

10

1 1 180
200
250

200

220
135

52 χ 10

16 x 10 11 X 10

9,3 χ 10

12 x 10

21 χ 10

4 χ 10

(a) Gew.-%, bezogen auf das Polymer A

(b) Ein Wert, erhalten durch Differentialthermoanalyse des mit Antioxidationsmittel (1 Gew.-% der Gesamtmenge) versetzten Adduktes auf einem Träger von _>;l -Tonerde mit einem Temperaturanstieg von 20°C/min.

-77- /L 4 ύ U O ο

243053-

Beispiel 19

Das mit Ionix 330 versetzte gereckte Garn aus Tabelle VIII des Beispiels 18 wurde weiter über den halben Umfang mit der Oberfläche eines Zylinders mit einem Durchmesser von 25 mm, der auf 22O°C erhitzt war, mit einer Geschwindigkeit von 200 m/min in Berührung gebracht. Das derart mit Hitze behandelte Garn

besaß einen spezifischen Widerstand von 10 χ 10 Π χ cm und besaß somit sehr gute antistatische Eigenschaften trotz der Behandlung bei hoher Temperatur.

Außer auf die speziellen Polyesterfäden mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften und das Verfahren zu deren Herstellung erstreckt sich der Erfindungsgedanke auch auf eine Apparatur zum Mischspinnen, und diese umfaßt wenigstens zwei Polymerbeschickungsdurchgänge, Einrichtungen zum Filtrieren des Polymers in wenigstens einem dieser Durchgänge, ein Aufeinander tre ff teil, worin wenigstens zwei Polymerarten, die aus den Beschickungsdurchgängen zugeführt werden, aufeinandertreffen, ein Mischteil, das aus statischen Mischelementen besteht, und eine Spinndüsenplatte, wobei die Durchgänge mit dem Eingang des Mischteils verbunden sind, das Aufeinandertreffteil imoder am Eingang des Mischteils liegt und der Ausgang des Mischteils unmittelbar vor der Spinndüsenplatte liegt.

Vorzugsweise umfaBt das Mischteil /"l2 7 bis £ 3_2 J Misch-

n η elemente (worin η die Teilungszahl der Mischelemente bedeutet und eine ganze Zahl van 2 bis 12 ist und die eckige Klammer eine ganze Zahl repräsentiert, die die darin angegebene Zahl nicht

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übersteigt).

Weiterhin 1st bei dieser Apparatur bevorzugt, daß das Mischteil ein erstes Austragteil eines der Beschickungsdurchgänge und ein zweites Austragteil des anderen Beschickungsdurchganges umfaßt/ welches letzteres ringförmig ist und das erste Austragteil
umgibt. Zweckmäßig umfassen die Austragteile vorspringende Rühren, deren Austragenden innerhalb des Mischteils liegen. Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Enden der Austragteile schräg zur Axialrichtung des Mischteils angeordnet sind.

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Claims

Patentansprüche

1.. Polyesterfaden aus einem Polyester und einem Polyäther-Polyesterblockmischpolymer, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyesterfaden einen spezifischen Widerstand geringer als IO . π χ cm hat und das Polyäther-Polyesterblockmischpölymer als wenigstens ein feiner, im wesentlichen endloser Streifen entlang der Fadenachse angeordnet ist.

2. Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maximaldurchmesser der im wesentlichen endlosen Streifen im Bereich von 0,01 bis 5 Mikron liegt.

3. Faden nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Polyäther-Polyesterblockmischpolymer enthält, das durch Mischpolymerisieren von 10,0 bis 97,5 Gew.-% Polyalkylenglykol mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von IO bis 1000 mit einem Polyester erhalten wurde.

4. Faden nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenglykol 0,01 bis 5 Gew.-% des Polyesterfadens

umfaßt.

5. Faden nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

sein spezifischer Widerstand geringer als 10_Q χ cm ist.

6. Faden nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das PoIyäther-Polyesterblockmischpolymer wenigstens eine

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ionische Substanz aus der Gruppe der folgenden Verbindungen enthalt:

MeX, RCOOMe, ROSO ₃Me RSO₃Me ROPO₃Me₂, 1 N, >0₂Me R₂O^

Ro

CH₂COO

worin R, R₁* R₂, R₃ und R₄ Alkylgruppen, Aralkylgruppen oder Alk**ylgruppen mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeaten, Me ein Metallion der Gruppe I des Periodensystems der Elemente bedeutet und X~ ein Halogenion oder ein Alkylsulfation mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet.

7. Faden nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenglykol Polyäthylenglykol ist.

8. Faden nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

er als Polyester Polyäthylenterephthalat, Polytetramethylen terephthalat, Polyathylen-2,6-naphthalindicarboxylat, PoIy-1,4-cyclohexandimethylenterephthalat, Poly-^~äthylen-l,2-bis-(phenoxy)-athan HP ,p'-dicarboxylat7 und/oder Poly-p-äthy lenoxybenzoat enthält.

9. Faden nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 40 Mol.-% seines Polyestersegmentes in dem Poly¹*

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äther-Polyesterblockmischpolymer-Polyesterbestandteile umfassen, die aus wenigstens einer der folgenden Verbindungen synthetisiert wurden:

A. aliphatische oder alicyclische Oxycarbonsäuren mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen oder deren Ester-bildende Derivate,

B. aliphatische oder alicyclische Dicarbonsäuren mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen oder deren Ester-bildende Derivate,

C. aromatische Dicarbonsäuren oder Oxycarbonsäuren mit einer über eine Etherbindung an einen aromatischen Ring mit einer Carboxylgruppe verbundenen Gruppe und deren Ester-bildende Derivate,

D. aromatische Dicarbonsäuren oder Oxycarbonsäuren mit einem Substituenten in der ortho-Steilung zur Carboxylgruppe und deren Ester-bildende Derivate sowie

E. aliphatische oder alicyclische Glykole mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen.

10. Faden nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyestersegment des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers amorph ist,

11. Faden nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dad das PoIyestersegment des Polyäther-Polyesterblockmischpolymers einen Schmelzpunkt von weniger als 24O°C besitzt.

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12. Faden nach Anspruch 1 bia 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dehnung beim Bruch von weniger als 250% besitzt.

13. Faden nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyäther-Polyesterblockmischpolymer im mittigen Abschnitt des Querschnitts des Fadens angeordnet ist und die Oberflächenschicht des Fadens im wesentlichen nur aus Polyester besteht.

14. Faden nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sein spezifischer Widerstand nach Hitzebehandlung in zirkulierender Luft von 180⁰C während 5 min weniger als 10 jQ χ cm 1st.

15. Faden nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sein spezifischer Widerstand nach wenigstens 5%iger Gewichtsverminderung durch Behandlung mit AlkalilOsung geringer als 10¹¹ O ^x β« ist.

16. Faden nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens ein Antioxidationsmittel enthalt.

17. Verfahren zur Herstellung eines Polyesterfadens nach Anspruch l bis 16, dadurch gekennzeichnet,daß man getrennt von einander einen geschmolzenen Polyester und ein geschmolzenes Polyather-Polyesterblockmischpolymer filtriert, danach den filtrierten geschmolzenen Polyester und das filtrierte geschmolzene Polyäther-Polyesterblookmischpolymer einer stati-

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sehen Mischeinrichtung zuführt, beide darin augenblicklich vermischt und danach das resultierende Gemisch spinnt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Polyester und das geschmolzene Polyäther-Polyesterblockmischpolymer der Mischvorrichtung in einem Mantel-Kern-Verhältnis zugeführt werden, wobei die Mantelkomponente der geschmolzene Polyester und die Kernkomponente das geschmolzene Polyäther-Polyesterblockmischpolymer ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den geschmolzenen Polyester und das geschmolzene

Polyäther-Poiyesterblockmischpolymer in {_ 12 / bis (_ 3£ J

η η Stufen einem Mischen unterzieht, worin η die Teilungszahl einer Stufe in der statischen Mischvorrichtung bedeutet»eine ganze Zahl von 2 bis 12 ist und die eckige Klammer eine ganze Zahl bedeutet, die die darin angegebene Zahl nicht übersteigt.

20. Verfahren nach Anspruch 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischzeit in der Mischvorrichtung auf weniger als 180 see hält.

21. Verfahren nach Anspruch 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spinngeschwindigkeit auf wenigstens 1500 m/min hält.

22. Verfahren nach Anspruch 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Spinnen durchfühtt, nachdem sich ein Mantel-Kern-Faden gebildet hat, wobei die Kernkomponente desselben das

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augenblicklich gemischte Gemisch des Polyesters und des PoIyäther-Polyesterblockmischpolymers ist und die Mantelkomponente desselben Polyester 1st.

23, Verfahren nach Anspruch 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß man das resultierende Gemisch und den Polyester gleichzeitig aus voneinander getrennten Spinndüsenöffnungen spinnt.

24, Verfahren nach Anspruch 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesponnenen Faden mit Alkali behandelt und so sein Gewicht um wenigstens 5% vermindert.

25, Verfahren nach Anspruch 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesponnenen Faden mit einem Streckverhältnis von weniger als 2,5 reckt und falschzwirnt.

26, Verfahren nach Anspruch 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß man den gesponnenen Faden unregelmäßig mit einer Substanz einer hohen Temperatur von wenigstens 180°c in Berührung bringt.

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