DE1285666B

DE1285666B - Kraeuselbare zusammengesetzte Polyesterfaeden

Info

Publication number: DE1285666B
Application number: DET31535A
Authority: DE
Inventors: Adachi Takao; Asami Yukiharu; Masuda Masanori; Hori Yoshiaki
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1965-07-06
Filing date: 1966-07-06
Publication date: 1968-12-19
Also published as: US3520770A; NL6609438A; GB1146741A; AT292183B; ES328715A1; DE1285666C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf kräuselbare zu- möglich, aus den bekannten Produkten Fäden mit sammengesetzte Fäden aus mindestens zwei polymeren einer »Seite-an-Seite«-Anordnung zu spinnen.
Äthylenglycolterephthalatpolyestern, die über die ge- Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, zusammensamte Länge der Fäden exzentrisch angeordnet und gesetzte, gekräuselte Fäden mit ausgezeichneten Textilfest miteinander verbunden sind. 5 eigenschaften zu schaffen, die sich glatt und einwandUnter dem Ausdruck »Äthylenglycolterephthalat- frei durch beliebige Spinnverfahren bzw. Spinnvorrichpolyester«, wie er hier verwendet wird, ist ein Polyester tungen verspinnen lassen.

zu verstehen, der mindestens zu 80 Molprozent aus Die kräuselbaren zusammengesetzten Fäden aus Äthylenglycolterephthalat besteht. Durchgehende Fä- mindestens zwei polymeren Äthylenglycolterephthalatden oder Stapelfasern aus Äthylenglycolterephthalat- io polyestern, die über die gesamte Länge der Fäden polyester sind bezüglich ihrer mechanischen Eigen- exzentrisch und fest miteinander verbunden angeschaften, ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Chemika- ordnet sind, zeichnen sich gemäß der Erfindung da-Iien und ihrer Wasch- und Trageeigenschaften natür- durch aus, daß mindestens einer der Polyester ein liehen Fasern und Fäden überlegen. Es bestand jedoch verzweigter Äthylenglycolterephthalatpolyester mit auch ein Bedarf an gewebten oder gewirkten Textil- 15 einer reduzierten Viskosität von 0,64 bis 0,99 vor dem stoffen mit einem vorzüglichen Griff und einer vor- Verspinnen ist, der mit wenigstens einem Verzweizüglichen Wärmehaltung. Zur Erweiterung des An- gungsmittel mit 3 bis 6 esterbildenden funktionellen Wendungsbereichs wurde deshalb die Entwicklung von Gruppen und gegebenenfalls mit wenigstens einem bauschigen Fäden mit einem guten Griff angestrebt. Kettenabschlußmittel mit einer esterbildenden funkGemäß USA.-Patentschrift 2 575 837 wurden bereits 20 tionellen Gruppe modifiziert ist, wobei der verzweigte Versuche unternommen, den Fäden mit Hilfe eines Polyester das Verzweigungsmittel in einer Menge, Stauchkräuslers eine mechanische Kräuselung zu ver- bezogen auf die gesamte Säurekomponente,
leihen, um deren Griff und Wärmehaltung zu verbessern. Diese Kräuselung verschwindet jedoch leicht Qg g ^
bereits durch die Einwirkung einer leichten Spannung 25 von bis Molprozent
und ist auch durch abermaliges Erhitzen im entspann- J\J ~~ ) JKJ—)
ten Zustand nur schwierig wieder zu entwickeln.

Deshalb macht die Erzeugung von mechanischen enthält (worin / die Anzahl der esterbildenden

Kräuselungen die Fäden lediglich spinnbar und führt funktionellen Gruppen im Verzweigungsmittel dar-

nicht zur Verbesserung eines Griffs und der Wärme- 30 stellt und eine ganze Zahl von 3 bis 6 bedeutet),

haltung der Gewebe. Die zusammengesetzten Fäden gemäß der Erfindung

Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 2 987 797 ein besitzen überraschenderweise nicht nur hervorragende weiteres Verfahren bekannt, bei dem zwei oder mehr TextiIeigenschaften und gleichmäßige Kräuselungen, faserbildende Polymere gleichzeitig durch eine Spinn- die gegenüber mechanischen Spannungen und Wärmedüse in einer Weise ausgepreßt werden, daß sie über 35 spannungen beständig sind, sondern sie lassen sich den Querschnitt des Fadens exzentrisch angeordnet darüber hinaus sehr gut und einwandfrei mittels sind und miteinander zusammengesetzte Fäden bilden. Spinndüsen verschiedenster Anordnung herstellen.
Wenn die Komponenten eine unterschiedliche Wärme- Als Verzweigungsmittel zur chemischen Modifibildung aufweisen, so schrumpft bei der Erwärmung zierung des verzweigten Äthylenglycolterephthalatjede Komponente um einen anderen Betrag, wodurch 40 polyesters wird wenigstens eine Verbindung verwendet, reversible schraubenförmige Kräuselungen entwickelt die durch die allgemeine Formel A — {B)_n (worin B werden. eine esterbildende funktionelle Gruppe, η eine ganze

Diese bekannten zusammengesetzten Fäden aus Zahl von 3 bis 6 und A einen organischen Rest be-Polyestern mit unterschiedlicher Wärmeschrumpfung deutet) dargestellt wird (nachstehend als Verzweigungsmachen bezüglich der Haftung der Komponenten 45 mittel bezeichnet).

untereinander Schwierigkeiten und sind bezüglich der Geeignete derartige Verbindungen sind: Pentaery-Festigkeit und der thermischen Stabilität der Kräuse- thrit, Dipentaaerythrit, Glycerin, Sorbit, Trimethylollungen nicht zufriesenstellend, auch wenn eine über- äthan, Trimethylolpropan, Trimethylolbutan, Trimemäßig starke Kräuselung vorliegt. Aus diesem Grunde thylhexan, 1,3,5-Trimethylolbenzol, 1,3,5-Tripropylolverschwindet oder verringert sich die Kräuselung von 50 benzol, 1,3,5-Tributylolbenzol, 1,2,6-Hexantriol, 2,2,6, aus zusammengesetzten Polyesterfäden hergestellten 5-Tetramethylolcyclohexanol, Hemimellithsäure, Tri-Stapelfasern während des Spinnens, oder sie ziehen mellithsäure, Trimesinsäure, Prehnithsäure, Mellosich beim Heißfixieren zusammen, was den Griff der phansäure, Pyromellithsäure, Mellithsäure und funkgewebten Gegenstände nachteilig beeinflußt oder sogar tionelle Derivate davon, wie z. B. die Ester mit einem einen harten Griff hervorrufen kann. 55 aliphatischen Alkohol, wie Methyl-, Äthyl- und Propyl-Schließlich sind aus der USA.-Patentschrift 3 038 235 alkohol, oder die aromatischen Phenolester; oder zusammengesetzte gekräuselte Fäden aus mindestens 5-Hydroxyisophthalsäure, 4-Hydroxyisothphalsäure, zwei Komponenten bekannt, von denen eine ein 2,5 - Dihydroxyisophthalsäure, 2,5 - Dihydroxyterefaserbildender Polyester und die andere ein Polyester phthalsäure und funktionelle Derivate davon, wie ist, dessen Molekulargewicht höchstens 75 % des für 60 z. B. die Ester mit einem aliphatischen Alkohol, wie die Faserbildung mindestens erforderlichen Molekular- Methyl-, Äthyl- und Propylalkohol, oder die aromagewichts beträgt. Die beiden Komponenten unter- tischen Phenolester. Weiterhin können synthetisierte scheiden sich wesentlich hinsichtlich ihrer Schmelz- polyfunktionelle organische Verbindungen oder von viskosität. Demzufolge tritt beim Verspinnen der den oben aufgeführten Verbindungen abgeleitete FasernleichteineKnickbildungauf. Bei den bekannten 65 Verbindungen verwendet werden.
Fäden ist es praktisch erforderlich, die Komponente Die Menge Verzweigungsmittel, die mit einem vermit niedrigem Molekulargewicht durch eine Hülle aus zweigten Äthylenglycolterephthalatpolyester mischviskoserem Material zu schützen, und es ist nicht polymerisiert werden soll, hängt von der Art der

esterbildenden funktionellen Gruppen der Verbindung ab.

Wenn beispielsweise Trimethyloläthan, welches drei esterbildende funktionelle Gruppen besitzt, als Verzweigungsmittel verwendet wird, wird es vorgezogen, daß es in die Kette des verzweigten Polyesterpolymeren in einer Menge von 0,267 bis 3,2 Molprozent, bezogen auf die gesamte Säurekomponente, eingearbeitet wird. Wenn jedoch Pentaerythrit, welches vier esterbildende funktionelle Gruppen aufweist, verwendet wird, wird es vorgezogen, daß es in einer Menge von 0,1 bis 1,2 Molprozent, bezogen auf die gesamte Säurekomponente, eingearbeitet wird. Wenn die Menge an Verzweigungsmittel unterhalb der unteren Grenze liegt, können keine zusammengesetzten Fäden mit einer zufriedenstellenden Kräuselbarkeit erhalten werden. Wenn zusammen mit dem Verzweigungsmittel ein Kettenabschlußmittel verwendet wird, dann ist es möglich, das Verzweigungsmittel in einer über die genannte obere Grenze hinausgehenden Menge einzuarbeiten; wenn jedoch die Menge an Verzweigungsmittel beträchtlich größer als die genannte obere Grenze ist, dann ist es ziemlich schwierig, die verzweigten Polyester zu schmelzspinnen.

Es ist vorteilhaft, daß der verzweigte Polyester eine

reduzierte Viskosität {~r) von vorzugsweise 0,64 bis 0,88, besitzt. Die betreffende reduzierte Viskosität ist eine solche, die in einer 1,2 gewichtsprozentigen Orthochlorphenollösung bei 35°C gemessen wurde. Zusammengesetzte Fäden, die aus einem verzweigten Polyester mit einer reduzierten Viskosität beträchtlich unterhalb 0,64 hergestellt werden, besitzen eine unzufriedenstellende Kräuselbarkeit und eine schlechte Widerstandsfähigkeit gegen Pillbildung. Ein verzweigter Polyester, der jedoch eine rduzierte Viskosität oberhalb der genannten Grenze besitzt, ist aunbhängig von der Spinntemperatur schwierig zu schmelzspinnen. Verzweigtkettige Polyester können mit einer Kombination des genannten Verzweigungsmittels und wenigstens eines Kettenabschlußmittels, daß nur eine esterbildende funktionelle Gruppe aufweist, modifiziert sein. Solch ein Abschlußmittel soll vorzugsweise die folgenden Bedingungen erfüllen:

1. Es soll unter den Polymerisationsbedingungen nicht zu flüchtig sein;

2. es soll eine gute thermische Stabilität besitzen;

3. es soll eine gute Löslichkeit im Polyester besitzen;

4. es soll die Qualität des Polyesters nicht verschlechtern.

Spezielle Beispiele für Kettenabschlußmittel sind o-Benzoylbenzoesäure, Benzoesäure, Diphenyl-4-carbonsäure, p-Benzyloxybenzoesäure, p-Phenylbenzoesäure, p-Phenoxyäthoxybenzoesäure, Naphthalin-2-carbonsäure, Stearinsäure, p-Carboxyphenylbenzolsulfonat, Diphenylsulfon-4-carbonsäure, p-Phenylphenol, o-Chlor-p-phenylphenol und funktionelle Derivate davon, wie z. B. die Ester mit aliphatischen Alkoholen, wie Methyl-, Äthyl- und Propylalkohol, oder die Phenolester.

Die Menge an eine esterbildende funktionelle Gruppe aufweisendem Kettenabschlußmittel, das in das Polyäthylenterephthalat eingearbeitet werden soll, hängt von der Menge des genannten zu mischpoly-

merisierenden Verzweigungsmittels und von der Zahl der esterbildenden funktionellen Gruppen des Verzweigungsmittels ab; die Menge M (Molprozent) dieser zu mischpolymerisierenden monofunktionellen S Komponente, bezogen auf die gesamte Säurekomponente, liegt zweckmäßig innerhalb des durch die folgende Formel angegebenen Bereichs, in der die Menge des zu mischpolymerisierenden Verzweigungsmittels und die Zahl der funktionellen Gruppen eine ίο Rolle spielt:

N^MS NfU- 2) · 10-- —

(worin N Molprozent zu mischpolymerisierendes Verzweigungsmittel, bezogen auf die gesamte Säurekomponente, und / die Anzahl der esterbildenden funktionellen Gruppen des Verzweigungsmittels bedeuten).

Wenn z. B. Pentaerythrit, welcher vier esterbildende funktionelle Gruppen aufweist, in einer Menge von 0,4 Molprozent, bezogen auf die gesamte Säurekomponente des Polyesters, mischpolymerisiert wird, dann liegt die Menge an monofunktionellem Kettenabschlußmittel, wie z. B. Benzoesäure, das mit dem Polyester mischpolymerisiert werden soll, in geeigneter Weise zwischen 0,4 und 2,2 Molprozent, bezogen auf die gesamte Säurekomponente.
Durch die Mitverwendung wenigstens eines Kettenabschlußmittels wird verhindert, daß sich beim Spinnen Knicke im Garn bilden und daß das Garn reißt; außerdem wird hierdurch ein Produkt mit einer gleichförmigen Kräuselung erhalten. Jedoch soll die Einarbeitung des Kettenabschlußmittels in einer über die genannte Grenze hinausgehenden Menge vermieden werden, da sonst keine zufriedenstellende Kräuselbarkeit erzielt wird. Verzweigte Polyester, die mit wenigstens einem Verzweigungsmittel und einer geeigneten Menge wenigstens eines Kettenabschlußmittels modifiziert sind, besitzen im geschmolzenen Zustand unter atmosphärischem Druck eine bessere Stabilität.

Als Äthylenglycolterephthalatpolyester, der eine weitere Komponente der erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fäden bildet, können mit guten Ergebnis jene Polyester verwendet werden, die man normalerweise zur Herstellung von Fasern und Fäden nimmt. Bei dem Äthylenglycolterephthalatpolyester kann es sich um ein Polyäthylenterephthalat oder um ein solches Polyäthylenterephthalat handeln, das mit einer Menge bis zu 20 Molprozent einer dirtten Komponente modifiziert ist. Als Verbindungen, die mit diesem Polyäthylenterephthalat mischpolymerisiert werden können, sollen genannt werden: zweibasische Säuren und Oxysäuren, wie z. B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Isophthalsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure, Diphenyldicarbonsäure, Naphthalindicarbonsäure und Oxybenzoesäure. Als Glycol kann eine der folgenden Verbindungen verwendet werden: Trimethylenglycol, Propylenglycol, Cyclohexandimethanolund Neopentinglycol.

Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Fäden können hergestellt werden durch getrenntes Schmelzen mindestens zweier unterschiedlicher polymerer Äthylenglycolterephthalatpolyester, von denen mindestens einer ein vorstehend definierter verzweigter Polyester ist und durch an sich bekanntes Verspinnen der so geschmolzenen Polyester zusammengesetzten Fäden, in denen mindestens zwei Komponenten »Seite-an-

1

Seite«, oder in einer Kern-Hüllen-Struktur angeordnet und miteinander fest verbunden sind. Es wird vorgezogen, die jeweiligen Polyesterkomponenten so auszuwählen, daß zwischen den einzelnen Komponenten kein zu großer Unterschied in der Schmelzviskosität besteht.

Die erfindungsgemäß zusammengesetzten Fäden entwickeln bereits bei der Entspannung nach dem Verstrecken ohne eine weitere Behandlung eine zufriedenstellende Kräuselung. Es wurde gefunden, daß zur Erzielung guter Kräuselungseigenschaften ein unverstreckter zusammengesetzter Faden ein maximales Streckverhältnis von 2,8 bis 4,0 aufweisen soll. Das maximale Streckverhältnis bedeutet jenes Streckverhältnis, bis auf welches der Faden mit einer Geschwindigkeit von lOOm/sec in Wasser bei 90° C verstreckt werden kann.

Das Verstrecken zur Entwicklung der Kräuselungen in den zusammengesetzten Fäden kann in einer oder zwei oder in mehreren Stufen erfolgen. Auf diese Weise erhaltene gekräuselte Fäden können (bei 60 bis 180°C, vorzugsweise 70 bis 150°C) im entspannten Zustand einer Wärmebehandlung unterworfen werden, um den Fäden eine Formbeständigkeit zu verleihen. Die Fäden können vor oder nach der Wärmebehandlung auf Stapellänge geschnitten werden. Bei einem abgewandelten Verfahren zur Herstellung gekräuselter Stapelfasern aus erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fäden werden die zusammengesetzten Fäden verstreckt, im entspannten Zustand wärmebehandelt und dann zusätzlich, beispielsweise in einem Stauchkräusler, mechanisch gekräuselt und auf die gewünschte Länge geschnitten.

Die durch diese Verfahren erhaltenen Stapelfasern besitzen Kräuselungen, bei denen eine mechanisch erzeugte zweidimensionale Kräuselung und einge gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugte dreidimensionale Kräuselung miteinander kombiniert sind.

Jedoch werden Stapelfasern mit einer ausgezeichneten Verspinnbarkeit erhalten, wenn man die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fäden verstreckt, ihnen durch mechanische Mittel eine zweidimensionale Kräuselung erteilt, sie dann wärmebehandelt und anschließend auf die gewünschte Stapellänge schneidet. Die auf diese Weise erhaltenden Stapelfasern besitzen eine zweidimensionale Kräuselung und eine vorzügliche Verspinnbarkeit. Werden gewebte Textilstoffe, die aus solchen Stapelfasern hergestellt sind, einer Wärmebehandlung unterworfen, dann verschwinden zweidimensionale Kräuselungen, oder sie werden kleiner und die dreidimensionalen Kräuselungen der vorliegenden Erfindung erscheinen in den Textilstoffen.

Bei den erfindungsgemäß zusammengesetzten Fäden ist die Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten außerordentlich gut, und sie können nicht in einzelne Fadenkomponenten getrennt werden, ohne daß die Fäden reißen. Die verstreckten zusammengesetzten Fäden besitzen die ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien, die vorzüglichen Wasch- und Trageigenschaften und die guten mechanischen Eigenschaften von Polyäthylenterephthalatfäden und eine überlegene Elastizität und elastische Rückbildung. Die erfindungsgemäßen gekräuselten zusammengesetzten Fäden besitzen Kräuselungen, die gegenüber mechanischen Spannungen und Wärmespannungen beständig sind, wie sie beim Heißfixieren auftreten, und ergeben bauschige Textilstoffe mit einem 666

angenehmen und weichen Griff und einer guten Wärmehaltung.

Meßmethoden

Zur Messung der Kräuselungen wurden Versuche ausgeführt, und zwar bezüglich der Anzahl von Kräuselungen, der prozentualen Kräuselung, der prozentualen Restkräuselung und der Kräuselungselastität. In jedem Versuch wurde ein Mittelwert aus 30 Versuchsergebnissen bis auf eine Dezimalstelle genau ermittelt.

Die Anzahl der Kräuselungen ist ausgedrückt als diejenige Anzahl von Kräuselungen, die auf einer Fadenlänge von 25 mm vorliegt, wenn an den Faden eine Initialspannung von 5 mg angelegt wird.

Die prozentuale Kräuselung wird mit Hilfe der folgenden Formel errechnet:

Prozentuale Kräuselung = · 100,

worin I₁ die Länge des Fadens bei Anlegung der Initialspannung ist und I₂ die Länge des Fadens ist, wenn die Kräuselungen durch eine Spannung von 50 mg/Denier während einer Minute ausgezogen werden.

Zur Messung der Festigkeit der Kräuselungen wurde die prozentuale Restkräuselung und die Kräuselungselastizität bestimmt.

Diese Werte errechnen sich aus folgenden Formeln:

Prozentuale Restkräuselung (%) = · 100,

Kräuselungselastizität (%,) = -γ—γ- · 100,

4 ~~ '1

worin I₁ die Fadenlänge bei Anlegung der Initialspannung ist, 4 die Länge nach Anlegung einer Spannung von 50 mg/Denier während 1 Minute nach Wegnahme der Initialspannung ist und Z₃ die Länge bei Anlegung einer Initialspannung 1 Minute nach der Wegnahme der Belastung von 50 mg/Denier ist.

Weiterhin wurde zur Ermittlung der Ermüdung der Fäden unter einer großen Belastung die Kräuselfestigkeit gemessen. Fäden der bekannten scheinbaren prozentualen Kräuselung werden 30 Minuten einer Belastung von 1,5 g/Denier ausgesetzt, und nach Entfernung der Belastung wird die prozentuale Kräuselung abermals bestimmt. Die Kräuselungsfestigkeit wird durch Division der bestimmten prozentualen Kräuselung durch die ursprüngliche prozentuale Kräuselung in Prozent bestimmt.

Technischer Fortschritt

Aus nachstehenden Versuchsergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß zusammengesetzten Fäden den aus bekannten Fäden nach der jeweils beschriebenen Behandlung hinsichtlich der prozentualen Kräuselung, der Kräuselungselastizität und insbesondere der Kräuselfestigkeit klar überlegen sind.

Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,88 und Polyäthylenterephthalat, welches 0,42 Molprozent Pentaerythrit enthielt und eine reduzierte Viskosität von 0,74 aufwies, wurden durch Seite-an-Seite-Spinndüsen in gleichen Mengen bei

290° C zur Herstellung zusammengesetzter Fäden ausgepreßt. Die erhaltenen unverstreckten zusammengesetzten Fäden wurden auf das 3,0-fache ihrer ursprünglichen Länge bei 90° C verstreckt und entspannt, wobei gekräuselte Fäden erhalten wurden. Die gekräuselten Fäden wurden im entspannten Zustand in Luft 25 Minuten auf 145°C erhitzt. In der folgenden TabelleI sind die Eigenschaften der verstreckten gekräuselten Fäden I, der wärmefixierten gekräuselten Fäden II, der gemäß USA.-Patentschriften 2 439 814 und 2 439 815 mechanisch in einem Stauchkräusler gekräuselten Fäden III aus Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,78 und der Fäden IV aufgeführt, die durch Spinnen, Verstrecken und Wärmebehandlung von Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,78 und einem mit 10 Molprozent Isophthalsäure mischpolymerisierten Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,80 unter den oben beschriebenen Bedingungen erhalten wurden, bekannt aus »Kyoto University, Lectures of Japan Chemical Institute«, Bd. 21, S. 79 bis 86.

Tabelle I

Im Stauchkräusler gekräuselte Fäden

(III)

Zusammengesetzte Fäden aus Polyäthylenterephthalat/ mit 10 Molprozent Isophthalsäure mischpolymerisiertem Polyäthylenterephthalat (IV)

Zusammengesetzte Fäden gemäß der Erfindung

(I)

(II)

Prozentuale Normalkräuselung, %

Prozentuale Restkräuselung, %

Kräuselungselastizität, %

Anzahl von Kräuselungen, je 25 mm

Kräuselfestigkeit, %

Anzahl der Kräuselungen nach einer
Wärmebehandlung bei 180°C im entspannten Zustand, je 25 mm

Prozentuale Schrumpfung nach Wärmebehandlung bei 180° C im entspannten
Zustand, %

10,6
8,5
81,2
11,6
0

10,4
20

14,8
12,5
85,1
10,1
2,1

17,6

8,0

16,8
16,5
98,2
10,5
88,5

12,1

10,9

18,2
15,5
92,3
13,1
28,3

12,6

1,3

Gewebte Textilstoffe werden während des Webens im allgemeinen bei einer Temperatur von 180° C heiß fixiert, aber es ist notwendig, daß dabei die Wärmeschrumpfung des Materials bei 180° C unterhalb 5% liegt. Falls das Material eine höhere Wärmeschrumpfung aufweist, erhalten die fertigen gewebten Textilstoffe einen harten Griff. Da die erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fäden nur eine kleine Schwankung in der prozentualen Schrumpfung und in der Anzahl der Kräuselungen aufweisen, ist es möglich, aus diesen zusammengesetzten Fäden bauschige gewebte Textilstoffe mit einem ausgezeichneten Griff zu erhalten.

Beispiele 1 bis 3

Polyäthylenterephthalat und mit 2 Molprozent Pentaerythrit modifiziertes Polyäthylenterephthalat, weiche verschiedene reduzierte Viskositäten aufweisen, wurden bei 290°C geschmolzen. Die Schmelze wurde unter Verwendung von Seite-an-Seite-Spinndüsen unter Herstellung zusammengesetzter Fäden versponnen Die Zeit, während der die Schmelze in der Spinnvorrichtung anwesend war, betrug durchschnittlich 20 Minuten. Mit anderen Worten heißt das, daß der Großteil des Polymeren die Spinndüse 20 Minuten nach dem Schmelzen verließ. Der Spinnkopf hatte 60 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm.

Die ausgepreßte Polymerenmenge betrug 50 g und die Abzugsgeschwindigkeit der Fäden 750 m pro Minute. Die erhaltenen unverstreckten Fäden wurden unter Verwendung eines auf 90° C gehaltenen Stifts auf das maximale Verstreckungsverhältnis verstreckt. Die Abzugsgeschwindigheit nach dem Verstrecken betrug 100 m/min.

Diese verstreckten Fäden wurden 30 Minuten im entspannten Zustand in Luft bei 150 °C wärmebehandelt. Weitere Herstellungsbedingungen und die Eigenschaften der Fäden sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt:

Tabellen

Versuch	Reduzierte Viskosität des Pentaerythrit enthaltenden Polyäthylen- terephthalate	Reduzierte Viskosität des Polyäthylen- terephthalats	Temperatur der Spinndüse (⁰O	Verstreck verhältnis	Prozentuale Kräuselung (7o)	Reißfestigkeit (g/Denier)	Dehnung (%)
Vergleich a .....	0,63	0,63	290	4,5	2,5	4,2	36
1	0,69	0,77	290	3,3	5,0	2,9	30
2	0,73	0,87	300	3,1	9,8	2,1	24
3	0,96	1,06	310	3,6	14,5	2,0	19
Vergleich b	1,02	1,09		bei jeder Temperatur unspinnbar

809648/1578

Bei Vergleich a entwickelt sich nach dem Verstrecken und Entspannen keine Kräuselung. Bei Versuch 1 bis 3 entwickeln sich nach dem Verstrecken im entspannten Zustand sofort Kräuselungen.

Beispiel 4

Zusammengesetzte Fäden (Vergleiche) aus Polyäthylenterephthalat und mit 0,07 Molprozent Pentaerythrit modifiziertem Polyäthylenterephthalat, welche

10

beide eine reduzierte Viskosität von 0,85 besitzen, und zusammengesetzte Fäden (Versuch 4) aus Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,88 und aus mit 0,1 Molprozent Pentaerythrit modifiziertem Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,85 wurden unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 bis 3 hergestellt. Weitere Herstellungsbedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt:

Tabelle III

Versuch	Temperatur der Spinndüse (⁰C)	Verstreckungs- verhältnis	Prozentuale Kräuselung (%)	Reißfestigkeit (g/Denier)	Dehnung (%)
Vergleiche 4	300 300	4,6 3,1	3,1 10,3	4,2 2,7	36 29

B&ispiel 5

Zusammengesetzte Fäden, die aus Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,84 und aus mit 1,0 Molprozent Pentaerythrit modifiziertem Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,69 bestanden, wurden unter den im Beispiel 1 bis 3 angegebenen Bedingungen hergestellt.

Die Fäden waren bei einer Spinndüsentemperatur von 300⁰C spinnbar und konnten auf ein Verstreckverhältnis von 3,0 verstreckt werden. Die Fäden hatten eine prozentuale Kräuselung von 5,8 %, eine Reißfestigkeit von 2,1 g/Denier und eine Dehnung von 23%.

B eisp iel 6

Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,89 und mit 0,4 Molprozent Pentaerythrit modifiziertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,73 wurden einzeln geschmolzen, und die Schmelzen wurden zusammen durch Seite-an-Seite-Spinndüsen bei einer Temperatur von 295° C in zusammengesetzte Fäden versponnen. Die Spinndüse hatte 60 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,25 mm. Die Abzugsgeschwindigkeit der gesponnenen Fäden betrug 1000 m/min. Sie besaßen nach dem Aufspulen einen Titer von 540 Denier. Die Fäden wurden dann unter Verwendung eines heißen Stifts von 80° C auf das 3,2fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt. Unmittelbar darauf wurden sie unter Spannung auf einer heißen Platte bei 150°C wärmebehandelt. Die erhaltenen Fäden besaßen noch eine prozentuale Kräuselung von 19%; um ihnen jedoch eine Raumbeständigkeit zu verleihen, wurden sie an der Luft bei 145 ° C im entspannten Zustand 20 Minuten wärmebehandelt. Das Ergebnis war, daß die Fäden eine prozentuale Kräuselung von 15,5%, eine Reißfestigkeit von 2,6 g/Denier und eine Dehnung von 23% besaßen.

Beispiel 7

Ein mit 10 Molprozent 4,4'-Diphenyldicarbonsäure mischpolymerisiertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,84 und ein mit 1,5 Molprozent Trimethyloläthan mischpolymerisiertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,73 wurden in derselben Weise wie im Beispiel 1 bei 295° C schmelzgesponnen, und die erhaltenen ι unverstreckten Fäden wurden bei 90° C auf das 2,9fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt. Die verstreckten Fäden wurden dann im entspannten Zustand 25 Minuten bei 150° C wärmebehandelt. Die

a§ erhaltenen gekräuselten Fäden hatten eine prozentuale ^: Kräuselung von 13,5%, eine prozentuale Restkräuselung von 12,8%, eine Kräuselungselastizität von 91,0%, eine Kräuselungszahl von 9,8 je 25 mm und eine Kräuseluhgsfestigkeit von 25 %· Nach einer Wärmebehandlung von IOMimiten bei 180°C hatten sie eine Kräuselungszahl von 8,9 je 25 mm und eine prozentuale Schrumpfung von 0,8 %■

Beispiel 8

Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,84 und mit 0,3 Molprozent Pyromellithsäure und mit 0,5 Molprozent Trimellithsäure modifiziertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,75 wurde unter den im Beispiel 1 angewendeten Bedingungen gesponnen, verstreckt und wärmebehandelt. Die erhaltenen gekräuselten Fäden hatten eine prozentuale Kräuselung von 14,8 %, eine prozentuale Restkräuselung von 13,5 %, eine Kräuselungselastizität von 94,5 %, eine Kräuselungszahl von 10,2 je 25 mm und eine Kräuselungsfestigkeit von 26,5%· Wenn sie in trockener Luft 10 Minuten bei 180°C wärmebehandelt wurden, hatten sie eine Kräuselungszahl von 10,0 je 25 mm und eine prozentuale Schrumpfung von 1,1 %.

Beispiel 9

Mit 5 Molprozent Isophthalsäure mischpolymerisiertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,89 und mit 2,3 Molprozent 5-Hydroxyisophthalsäure modifiziertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,74 wurden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 versponnen, verstreckt und wärmebehandelt. Die erhaltenen gekräuselten Fäden hatten eine prozentuale Kräuselung von 9,8%, ^eme prozentuale Restkräuselung von 10,7%, eine Kräuselungselastizität von 90,7 %, ei^ne Kräuselungszahl von 9,5 je 25 mm und eine Kräuselungsfestigkeit von 26,7%. Nachdem sie 10 Minuten in trockener Luft bei 180° C wärmebehandelt worden waren, hatten sie eine Kräuselungs-

1 2€

zahl von 9,2 je 25 mm und eine prozentuale Schrumpfung von 1,6%.

Beispiel 10

Gleiche Mengen Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,85 und mit 0,20 Molprozent Pentaerythrit und 1,00 Molprozent Diphenyl-4-carbonsäure modifiziertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,66 (die Anzahl an Endgruppen beträgt 100 Äquivalente/10^e g) wurden zur Herstellung zusammengesetzter Fäden durch Seitean-Seite-Spinndüsen ausgepreßt. Die erhaltenen unverstreckten Fäden wurden bei 90° C auf das 3,0fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt und im entspannten Zustand in Luft 25 Minuten bei 145 ⁰C wärmebehandelt, worauf die gekräuselten Fäden die folgenden Eigenschaften besaßen.

Tabelle IV

Prozentuale Kräuselung (%) 15,7

Prozentuale Restkräuselung (%) 14,1

Kräuselungselastizität (%) 90,3

Anzahl von Kräuselungen (je 25 mm) .. 12,3

Kräuselungsfestigkeit (%) 27,5

Anzahl der Kräuselungen nach einer
Wärmebehandlung im entspannten Zustand bei 180°C (je 25 mm) 12,5

Prozentuale Schrumpfung nach einer
Wärmebehandlung von 180°C im
entspannten Zustand (%) 1,5

Bei diesem Beispiel war die Verarbeitbarkeit beim Spinnen vorzüglich, und es trat innerhalb 48 Stunden nach Beginn des Spinnens keine Knickbildung auf. Versuchsproben, welche beim Spinnen unter den gleichen Bedingungen erhalten und in gewissen Zeitintervallen entnommen wurden, wurden in der oben angegebenen Weise verstreckt und wärmebehandelt. Die erhaltenen gekräuselten Fäden (20 Bündel) besaßen eine prozentuale Schrumpfung von mehr als 15,7. Die durchschnittliche prozentuale Kräuselung der gekräuselten Fäden betrug 15,9 und die prozentuale Schrumpfung streute über einen Bereich von 2,0.

Wenn jedoch ein Polymer, das keine monofunktionelle Verbindung enthielt, verwendet wurde, fand nach 8 Stunden nach Beginn des Spinnens Rißbildung statt, und das Abziehen der Fäden war unmöglich. Versuchsproben, die durch Spinnen während einer längeren Zeit unter den gleichen Bedingungen erhalten und in bestimmten Zeitintervallen entnommen wurden, wurden zur Herstellung gekräuselter Fäden unter den gleichen Bedingungen verstreckt und wärmebehandelt. Wenn keine monofunktionelle Gruppe zugesetzt war, besaßen 5 von 20 Bündeln aus den gekräuselten Fäden eine prozentuale Kräuselung von weniger als 15,7. Die durchschnittliche Kräuselung betrug 14,1 und der Bereich der prozentualen Kräuselung war 9,7.

Beispiel 11

Mit 5 Molprozent Isophthalsäure modifiziertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,75 und mit 0,31 Molprozent Pentaerythrit und 0,98 Molprozent p-Benzyloxybenzoesäure modifiziertes Polyäthalenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,65 (wobei die Anzahl der Endgruppen

15 666

118 Äquivalente/10^e g betrug) wurden bei 295°C unter den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen zur Herstellung zusammengesetzter Fäden versponnen.
Die erhaltenen unverstreckten zusammengesetzten Fäden wurden bei 90° C auf das 3,5fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt und im entspannten Zustand an der Luft 25 Minuten auf 140° C erhitzt. Die so erhaltenen gekräuselten Fäden hatten eine prozentuale Kräuselung von 14,6%» eine prozentuale

ίο Restschrumpfung von 13,0%, eine Kräuselungselastizität von 91,2%, eine Kräuselungszahl von 11,5 je 25 mm und eine Kräuselungsfestigkeit von 26,3 %· Wenn sie IOMinuten in trockener Luft auf 180°C erhitzt wurden, besaßen sie eine Kräuselungszahl von 10,1 je 25 mm und eine prozentuale Schrumpfung von 1,6%.

Beispiel 12

ao Mit 10 Molprozent 2,6-Naphthalindicarbonsäure mischpolymerisiertes Polyäthylenterephthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,85 und mit 1,3 Molprozent 5-Hydroxyisopthalsäure und 1,5 Molprozent a-Naphthylessigsäure modifiziertes Polyäthylentere-

»5 phthalat mit einer reduzierten Viskosität von 0,74 wurden unter den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen bei 295°C schmelzgesponnen. Die erhaltenen unverstreckten zusammengesetzten Fäden wurden bei 90° C auf das 3,2fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt und im entspannten Zustand 25 Minuten an der Luft bei 150°C wärmebehandelt. Die erhaltenen gekräuselten Fäden hatten eine prozentuale Kräuselung von 13,2%, eine prozentuale Restkräuselung von 12,5%, eine Kräuselungselastizität von 93,1%, eine Kräuselungszahl von 11,3 je 25 mm und eine Kräuselungsfestigkeit von 29,9%· Wenn sie an trockener Luft 10 Minuten bei 180° C wärmebehandelt wurden, besaßen sie eine Kräuselungszahl von 10,8 je 25 mm und eine prozentuale Schrumpfung von 0,9%.

Vergleichsbeispiel

Das Verbundspinnen von Polymeren mit unterschiedlicher Viskosität gemäß der USA.-Patentschrift 3 038 235 zu Fäden mit einem »Seite-an-Seite«-Aufbau ist technisch, wie dieses Beispiel zeigt, unmöglich.

Ein Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskosität von 0,64 (gemessen in o-Chlorphenol bei 35°C) und ein weiteres Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskosität von 0,43 (ebenfalls in o-Chlorphenol bei 35 °C gemessen) wurden getrennt bei einer Temperatur von 290° C geschmolzen und aus einer üblichen Spinndüse der »Seite-an-Seite«-Art in einem Verhältnis von 1:1 extrudiert. Die Temperatur der Spinndüse wurde bei 285° C gehalten, und die Spinndüse besaß 36 Düsenöffnungen mit einem Durchmesser von 0,23 mm und einer Länge von 0,30 mm. Die Extrusionsgeschwindigkeit der gesamten Polymeren betrug 24g/min. Die gesponnenen Fäden wurden bei einer Geschwindigkeit von 960 m/min aufgespult. Die gesponnenen Fäden neigten stark zur Biegung, und die Eigenschaft der Knickbildung trat etwa 10 Minuten nach Beginn des Spinnens auf, und gleichzeitig wurde das Auftreten von Fädenbrüchen beobachtet, mit der Folge, daß das Aufspulen der Fäden unmöglich wurde.

Wenn die Versuche unter Änderung der Spinntemperatur auf 275°C und 265⁰C ausgeführt wurden,

Claims

trat das gleiche Phänomen auf, und kontinuierliches Spinnen und Aufspulen war unmöglich.

Patentanspruch:

Kräuselbare zusammengesetzte Fäden aus mindestens zwei polymeren Äthylenglycolterephthalatpolyestern, die über die gesamte Länge der Fäden exzentrisch und fest miteinander verbunden angeordnetsind, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η et, daß mindestens einer der Polyester ein verzweigter polymerer Äthylenglycolterephthalatpolyester mit einer reduzierten Viskosität von 0,64 bis 0,99 vor dem Verspinnen ist, der mit wenigstens einem

ίο

Verzweigungsmittel mit 3 bis 6 esterbildenden funktionellen Gruppen und gegebenenfalls mit wenig» stens einem Kettenabschlußmittel mit einer esterbildenden funktionellen Gruppe modifiziert ist, wobei der verzweigte Polyester das Verzweigungsmittel in einer Menge, bezogen auf die gesamte Säurekomponente,

von

0,8

bis

9,6

/Cf-2) /C/-2)

Molprozent

enthält (worin / die Anzahl der esterbildenden funktionellen Gruppen im Verzweigungsmittel darstellt und eine ganze Zahl von 3 bis 6 bedeutet).