DE1494653A1 - Verfahren zur Herstellung von verbesserten Verbundfasern - Google Patents

Description

zu der
Patentanmeldung

•Verfahren zur Herstellung von verbesserten Verbundfaser™"

Anmelder:

Kanegafuohi Boseki Kabushiki Kaieha, Tokyo, Japan

Beansprucht werden die Prioritäten der folgenden japanischen Patentanmeldungens

Hr. 55 373 vom 26. September 1964 Br. 62 682 vom 4. November 1964 Hr. 5 245 vom 30. Januar 1965

Sie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten Verbundfasern mit einer erhöhten Kräuselfähigkeit und Hitzebeständigkeit, bei dem zwei verschiedene Arten von faserbildenden Polymerenmaterialien im Verbundspinnverfahren durch gleichzeitiges, paarweise verbindendes Auespinnen aus einer gemeinsamen Austrittsmündung einer Mehrlochdüse zu einer Einzelfaser vexformt werden.

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Ss iat bekannt, daß Einzelfasern, die aus zwei Arten von faserbildenden und längs der gesamten Ausdehnung der Binzelfaeer in einem exzentrischen Lageverhältnis miteinander verbundenen Polymerenmaterialien mit verschieden starkem Kontraktionsvermögen gebildet sind, durch eine nasse oder trockene Schrumpfbehandlung zur Entwicklung von wendeiförmigen, dreidimensionalen Kräuselungen gebracht werden können.

In vielen praktischen Fällen wurden als Polymerenmaterialien aus der Gruppe der Polyamide für die erwähnten beiden Arten von faserbildenden Polymerenmaterialien die folgenden beiden Polymersubstanzen verwendet, nämlich einerseits Homopolyamide und andererseits Copolyamide, so weit sie eich in ihren Schmelzpunkten und Viscositäten ähnlich sind; dies· Materialien wurden gewählt, weil sie den Vorteil zeigen, daß sie besondere gut für das paarweise verbindende Ausspinnen geeignet sind und trots verschiedener Kontraktibilitäten auegezeichnet fest aneinander haften.

Allerdings haben sich bei den Verbundfasern, die aus den beiden genannten Arten von Polymerenmaterialien, nämlich Homopolyamid und Copolyamid, gebildet sind, verschiedene Schwierigkeiten gezeigt. Insbesondere weisen Copolyamide, die durch eine Copolymerisation erzeugt worden sind, im allgemeinen eine Brscheinung auf, die sich durch die Ausbildung eines starken Abfalles der Kristallinität und außerdem auch des Schmelzpunktes in einem Ausmaß zeigt, das mit der Anteilsmenge des oopolymerislerten Brgänsungsbestandteilee anwächst;

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dies iet auch die Ursache dafür, daß ein Copolyamid mit einer zu hohen Anteilsmenge an copolymerisierten Ergänzungsbestandteilen zur Herstellung der Pasern nicht gut geeignet ist. Andererseits bezeigen jedoch Verbundfasern, die in Kombination mit einem Homopolyamid mit einem solchen Copolyamid hergestellt sind, das nur eine geringe Anteilsmenge an copolymerisierten Ergänzungsbestandteilen enthält, den Nachteil, daß als Folge der großen Ähnlichkeit der chemischen und auch der physikalischen Eigenschaften der beiden Polymerenmaterialien die daraus gebildeten Verbundfasern nur eine geringe Kräuselungsfähigkeit besitzen. Während es also im Hinblick auf die Erreichung einer Verbundfaser mit einer hohen Kräuselfähigkeit wünschenswert wä---., ein Copolyamid zu verwenden, das reich an οοpolymerisierten Ergänzungsbestandteilen ist, so ist doch festzustellen, daß ein derartige Copolyamid mit einem hohen Anteil an copolymerisierten Ergänzungebestandteilen im Hinblick auf Hitzebeständigkeit und Lichteohthelt erheblich unterlegen 1st und daß auch bei dem Schmelzen eines derartigen Copolyamides Schwierigkeiten wie beispielsweise Zersetzung, Verfärbung und Blasenbildung, auftreten und daß diese Erscheinungen die Qualität der durch Zusammenfügen mit einem Homopolyamid erzeugten Verbundfasern beeinträchtigen.

In der USA-Patentschrift 3 038 235 ist eine aus zwei oder mehreren Arten von exzentrisch sum Querschnitt einer Sinzelfaser angeordneten Polymerenmaterialien gebildete Verbundfaser beschrieben, bei der die eine der Komponenten aus einem zur

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Fasertildung fähigen Polymerenmaterial und die andere aue einem solchen Polymerenmaterial besteht, das Molekulargewichte besitzt, deren Zahl nur 75ji oder nooh weniger der Mindestzahl des Molekulargewichtes beträgt, die für die Faserbildung erforderlich ist. Bei dem in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren wird also ein Polymerenmaterial als eine der Komponenten verwendet, das keine faserbildende Eigenschaft besitzt und dies ia_jfc die Ursache dafür, daß dieses Verfahren im Hinblick auf die Stärke, die Hitzebeständigkeit usw. der dabei entstehenden Faser zu Schwierigkeiten führt. Dm es genauer auszudrücken eel gesagt, daß ein Polymerenmaterial mit einem derart niedrigen Polymerisationsgrad eine sehr geringe Widerstandsfähigkeit gegen die Wärmeeinwirkung aufweist, der •s bei dem Sohmelzprozeß unterworfen wird daß demzufolge bei dem Sohmelzspinnprozeß Zersetzungen und Blasenbildungen auftreten. Sie bei der Zersetzung auftretenden Blasen, auch wenn sie nur derart klein sind, daß sie für das mensohliohe Auge nicht sichtbar werden, ganz zu schweigen von den größeren Blasen, sind sehr schädlich, weil sie die Ursache für dae Abreißen der Fäden während dem Auseplnnen und Strecken darstellen. Auch die durch ZersetZungsvorgänge erzeugten Verbindungen mit geringem Polymerisat!onegrad beeinträchtigen oft dl· Bigenschaf ten der erhaltenen Fasern. Be kommt hinzu, daß viele der Copolymeren ganz allgemein in ihrer Hitzebeständigkeit während dee Sohmelzene Im Vergleich zu den Homopolymerematerlalien unterlegen sind.

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Zu den vorstehend erläuterten Problemen tritt ein weiteres hinzu, das darin besteht, daß sich die ausgesponnenen , Fäden in Folge der Viscositätsunterschiede zwischen den verschiedenen miteinander verbundenen geschmolzenen Polymerenmaterialien während dem Schmelzspinnprozeß verkrümmen und dieses Problem ist von derart großer Bedeutung, daß es unbedingt gelöst werden muß. Wenn nämlich die beiden Arten von Polymerenmaterialien, die dem gemeinsamen Schmelzspinnprozeß unterworfen werden, nioht eine innerhalb bestimmter Grenzen praktisoh gleich große Yiecosität besitzen, dann krummen sich die auegesponnenen Fäden unmittelbar, nachdem sie ausgespritzt sind, in Richtung zu der Komponente mit der höheren Visoosität. Dies führt nioht nur dazu, daß der Spinnprozeß sehr erschwert wird* sondern darüber hinaus auch dazu, daß im schlimmsten Falle die abgebogene Polymersubstanz di· Außenfläche der Mehrlochdüse berührt und daran festhaftet, wodurch der gesamte Spinnprozeß unterbrochen wird. Umeinen Spinnprozeß trotz Auftretens einer derartigen Yerkrümmungsersoheinung zu ermöglichen, 1st bereits ein Spinnverfahren vorgeschlagen worden, bei dem eine Mehrlochdüse mit einer in Schräglage zur Oberfläche der Mehrlochdüse angeordneten Austrittsöffnung verwendet werden soll (Britische Patentschrift 965 729)» jedoch muß dazu festgestellt werden, daß dieses Verfahren weit entfernt davon ist, eine durchgreifende Lösung des Pdjrblems darzustellen, da es zusätzlich· übelständ· nioht zu überwinden vermag, wie beispielsweise die Ausbildung von Ungleichheiten in der Feinheit des Erzeugnisse·

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die sich aus der Ungleich!örmigkeit des Zusammenfügungsverhältnisses der erhaltenen Verbundfaser ergeben, die ihrerseits auf mit der Verkrümmung zusammenhängenden Pulsierungaersoheinungen und den dadurch hervorgerufenen Spannungsunterschieden der ausgesponnenen Fäden beruhen. Diese Ungleichförmigkeiten beeinträchtigen die Qualität der erzeugten Fasern in einem solchen Ausmaß, daß man nicht darüber hinwegsehen kann.

Sie erfindungsgemäße Aufgabe besteht dementsprechend in der Schaffung einer polyamidischen Verbundfaser mit einer hohen Krauselfähigkeit und einer hohen Festigkeit durch Benutzung von Homo- und Copolymerenmaterialien, die sowohl Ib Hinblick auf die Hitzebeständigkeit als auch auf ihr Zuaammenhaftungsvermö'gen hervorragend gut geeignet sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines verbesserten Spinnverfahrens, bei dem keine Zersetzung und Blasenbildung in der Polymerenschnelze während der Ausführung des. paarweise verbindenden Spinnprozesses eines Homopolyamides und eines Copolyamides auftritt.

Ein weiteres erfindungsgemäßea Ziel liegt in der Verbesserung der Verspinnbarkeit durch ein· Aueschaltung der in der Regel bei dem Ausspinnen einer Verbundfaser auftretenden Verkrümmungserscheinung und in der Herstellung einer Verbundfaser mit einer einheitlichen Qualität.

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Weitere ϋϋβ und zusätzliche Vorteile werden aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.

Es konnte gefunden werden, daß eich diese Ziele bei dem paarweise verbindenden Zusammenspinnen eines Homopolymerenmaterials mit einem Copolymerenmaterial überraschenderweise dadurch erreichen lassen, daß man als Oopolymerenmaterial ein Copolyamid verwendet, das einen ungewöhnlich hohen Polymerisationsgrad aufweist.

Der Erfindungsgegenstand besteht demgemäß in einem Verfahren zur Herstellung von verbesserten Verbundfaser^ durch getrenntes Schmelzen zweier verschiedener Arten zur Faserbildung fähige? synthetischer Linearpolymerenmaterialien und Verformen derselben zu einer eineeinen Faser durch ^..eichzeitlgee Ausspritzen der beiden geschmolzenen Polymerenmaterialien aus einer gemeinsamen Austrittsöffnung einer Mehrlochdüse in einer solchen Weise, daß die beiden Arten von Polymerenmaterialien in jedem beliebigen Querschnitt der erzeugten Faser in ihrem Lageverhältnis zueinander exzentrisch angeordnet sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als das eine der beiden Polymerenmaterialien eine Polymersubstanz verwendet, die im wesentlichen ein Homopolyamid ist und die ein· Inhärente Viscosität von mindestens 0,8 besitzt und als das andere ein solches Copolyamid auswählt, das

a) eine inhärente Viscosität besitzt, die höher liegt Ale diejenige des verwendeten Homopolyamides und mindestens 1,2 trägt,

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b) einen Schmelzpunkt besitzt, der Innerhalb eines Unterechiedsbereichee von bis zu 80⁰C um so viel niedriger ale der des verwendeten Homopolyamidee liegt, daß das Oopolyamid zu dem verwendeten Homopolyamid in einem abgeglichenen Schmelepunkte-Visopsitäts-Verhältnis steht, bei dem bei der Spinntemperatur der Schmelzviscositätsunterschied praktisch ausgeschaltet ist und

c) aus einem Hauptbestandteil in einer Anteilemenge von 75 Gewichtsprozent oder mehr und mindestens einem oopolymerisierten Brgänzungsbestandteil in einer Anteilsmenge von 3 Gewichtsprozent oder mehr besteht.

Die inhärente Viscosität von Polyamiden, wie sie bei der Herstellung der üb1ionen Fasern (beispielsweise derjenigen für Kleidungsstücke) verwendet werden, liegt in den meisten Fällen in dem Bereich von 0,8 bis 1,1. Die Gründe hierfür liegen darin, daß im .falle einer inhärenten Viscosität von weniger als 0,8 das Polyamid seine faserbildende Fähigkeit verliert und daß andererseits bei einem Überschreiten des Wertes von 1_r2 die Viscosität während des Schmeleprozeeees so stark erhöht ist, daß der Spinnprozeß etwas schwierig wird, in diesem letztgenannten Falle tritt auoh das Problem auf, daß beispielsweise, obwohl die Festigkeit der erzeugten Faser groß ist, die Kristallinität gering ist und der Schrumpfungegrad bei der Berührung mit heißem Wasser «ehr hoch liegt.

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Die Brfindung beruht jedoch auf der neuen Erkenntnis, daß es für die Herstellung von gekräuselten Yerbundfasern vorteilhaft ist, die inhärente Viscoaität des Copolyamides besonders stark zu erhöhen, und zwar über den Yiscositätsgrad hinaus, der für die Herstellung von normalen Fasern brauchbar ist. Wenn die inhärente Yisoosität hoch liegt, besteht anscheinend eine starke Yerwioklung der Kettenmoleküle und die Dehnungewirksamkeit ist demzufolge erhöht; dies wiederum führt zu einer Orientierung der Molekularketten, während sie zur Zeit des Auaspinnens und Streckens angeregt sind. Se kommt hinzu, daß in Folge der multiplizierten Wirkungen von Faktoren, wie z.B. die Gegenwart von copolymerisierten Brgänzungsbeetandteilen und die hohen Polymerisat lonsgrade, die Erscheinung auftritt, daß die Kristallinität abnimmt, was sich, im Zusammenhang mit der verstärkten Schrumpfung bei dem Erhitzen und einem wesentlich größeren Quellungegrad, als er bei Homopolyamiden festzustellen ist, dahin auswirkt, daß die erzeugten Yerbundfasern eine erhöhte Fähigkeit zur Bntwioklung von Kräuselungen aufweisen. Wie bereits erwähnt, liegt die zur Bntwioklung der Kräuselungseigensohaft günstigste inhärente Yisoosität für das Copolyamid bei 1,2 und darüber und für den praktischen Gebrauch werden inhärente Yisoosltäten von 1,3 oder mebr bevorzugt. Andererseits muß aber die inhärente Yisoosität des verwendeten Homopolyamidea niedriger liegen als diejenige des Copolyamides und für die inhärente Yisoosität des Homopolyamides wird ein Wert bevorzugt, der um 0,2 oder mehr niedriger liegt,

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als diejenige des Copolyamides.

48 wirkt sich weiterhin günstig aus, daß Copolyamide mit einer hohen inhärenten Yiscosität, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden sollen, eine hervorragende Hitzebeständigkeit, wie sie bei dem Schmelzprozeß erforderlich ist, aufweisen.

Wie bereits erwähnt, ist die Hitzebeständigkeit während des Sohmelzvorganges bei vielen der üblicherweise verwendeten Copolymeren derjenigen der Homopolymeren unterlegen. Semgegenüber ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zahl der molekularen Kettenenden gering, weil eine Copolymersubstanz mit einer hohen Inhärenten Yiscosität, d.h. also, mit einem hohen Poymerisationsgrad, verwendet wird; auf diese Weise ist es möglich, die infolge der Zersetzungen und Blasenbildungen hervorgerufenen Schwierigkeiten auf ein Minimum herabzudrücken. lylon 6 mit einer inhärenten Yiscosität von 1,0 besitzt beispielsweise auf annähernd 50 Grundeinheiten ) der Polymerisation je ein Kettenende, während bei Bylon 6 mit einer inhärenten Yiscosität von 1,3 erst auf etwa 80 Polymerisationsgrundeinheiten*ein Kettenende kommt. Wie vorstehend näher erläutert, beruht also der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrene, der sieh in der Herstellbarkeit von Verbundfasern mit einer erheblich erhöhten Kräuselfähigkelt und Festigkeit auswirkt, auf der Verwendung eines Copolyamides mit einem außergewöhnlich hohen Polymerisationagrad. Sie Tatsaohe, daß ein paarweise verbindendes Zusammenspinnen von

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zwei Polymereniiiaterialien mit einem derartigen Unterschied im Polymerisationsgrad überhaupt möglich ist, war nicht vorherzusehen.

um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, ist es allerdings notwendig, die beiden Polymerenmaterialien, nämlich das Copolyamid und das Homopolyamid, noch genauer zu definieren, so daß sie unter die nachstehend angeführten Vorbedingungen fallen.

Das erfindungsgemäße Grundprinzip zur Lösung der vorerwähnten Probleme besteht in dem Gedanken, zwecks Ausschaltung des Auftretens der als Folge des Schmelzvisoositätsunterschiedes zwieohen den beiden Polymeren zur Zeit des Ausspinnens unmittelbar nach dem Ausspritze* erfolgenden Fadenverkrümmung oder, andere ausgedrückt, zwecks Abgleiohung der Schmelzviscoeitäten zum Zeitpunkt des Ausspinnens und zwecks Verbesserung der Verspinnbarkeit als Komponenten für das Zusammenspinnen zwei solche Arten von Polymerenmaterialien zu verwenden, bei denen sich auch die Schmelzpunkte unterscheiden, und zwar in einen bestimmten Verhältnis zu dem Unterschied in ihren inhärenten viecositäten. Wenn man das arithmetische Mittel der inhärenten Visoositäten der beiden Arten von Polymerenmaterialien durch den Ausdruck f/y "J , die Differenz ihrer inhärenten Visoositäten durch den Ausdruck & Py 1 und die Differenz ihrer Schmelzpunkte durch den Ausdruck δ (Fp) darstellt, dann zeigt das Ergebnis der hierzu durchgeführten Untersuchungen, daß die beiden verwendeten Polymerenmaterialien

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für das Schmelzverbindungsspinnen immer dann geeignet sind, wenn diese Faktoren in einem Verhältnis stehen, bei dem sie der nachfolgenden Formel (I) genügen. Dabei wird angenommen, daß^pylund A(Fp) die Bedeutung besitzen, daß dem jeweiligen uifferenzwert, der durch ein Abziehen des Wertes für das Copolymerenmaterial von dem Wert für das Homopolymerenmaterial gewonnen wird, entweder ein positives oder ein negatives Symbol beigefügt ist; darüber hinaus ist es, wie . es bereits beschrieben worden ist, zur Erreichung der erfindungsgemäßen Ziele erforderlioh, daß Δ rlj — U

1_#QX1O"⁴ Γδ(Ρρ)-80/²-0,30- ψ%* - O,7X1O"⁴ Ιδ(ϊρ;-8ο1²-Ο_#8Ο (I)

. ft J ^L

Derartige Homopolyamide und Copolyamide, soweit sie der vorerwähnten Formel (i) entsprechen, werden nachstehend ale Verbundkomponenten mit einem abgeglichenen SchmelzpunktsviecositatB-Verhältnis bezeichnet. Bei der Auswahl der geeigneten Spinnbedingungen (wie beispielsweise der Temperatur- und Druckbedingungen) kann das Sohmelsverbindungsverspinnen von zwei Arten von Polymerenmaterialien, die sich in einem abgeglichenen Schmelzpunkts-Viecositäts-verhältnis befinden, ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden.

Im Hinblick auf das Beziehungeverhältnis zwischen der Sehmelzviscosität, der Temperatur und dem Potymerisationsgrad der folymerenmaterialien ist von J. Flory die nachfolgend wieder-

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gegebene Formel (II) angegeben worden. Angenommen, daB darin die Schmelz-νiecoeität duroh das Zeichen Ji,die absolute Temperatur durch das Zeichen I und das mittlere Molekulargewicht duroh das Zeichen Z dargestellt ist, dann sollen diese Faktoren in der folgenden Beziehung zueinander stehen:

log μ - A + B-£- ♦ 0 (Z)

In dieser GUeiohung sind A, B und 0 konstant. B bedeutet einen Temperaturkoeffizienten, C einen Koeffizienten des Polymerisationsgrades und A eine Substanzkonstante in Bezug auf Faktoren wie beispielsweise den Schmelzpunkt. Duroh Hoehino (vergl. I'he Japan Chemical Journal, ToI· 65» Seite 419» 1944) ist die nachfolgend angegebene Formel (III), die sich auf Nylon 6 bezieht, angegeben wordens

3 1 Γ ι! log u = - 7,0 + 2,3 X 1O^P -i- + 6,2 ImJ 2 (III).

obwohl für den Yisoositätskoeffizlentea (Polymerisationsgrad) bei Nylon 6 der Wert von 6,2 angegeben ist, wird bei Benutzung von Nylon 6 mit einem hohen Polymerisationegrad, wie beispielsweise bei fa]>1,0 der Koeffizient viel kleiner sein und einige der üntersuohungsergebnisse aeigen, daß er einen so kleinen Wert annehmen kann, wie 2,8. Im allgemeinen kann gesagt werden, dafi der Temperaturkoeffizient umso kleiner wird, je höher der Polymerisatlonagrad 1st·

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Bin Polyamid mit zyklischen Kernen, wie beispielsweise mit Benzolringen in seiner Molekularkette zeigt einen geringeren Wert als ein Polyamid mit einer geraden Molekularkette. In einem Polyamid mit hohem Polymerisationagrad, bei d·»^] = °»⁸ oder Jw] = 1,2 ist, wie es erfindungsgemäß zu verwenden ist, dürfte der Wert im Bereich von 1 „5 X 10⁵ bis 4,5 K 10* liegen. Qn die Schmelzvisoosität der zwei Arten von Polyamiden mit verschiedenen inhärenten Viacositäten bei einer bestimmten Temperatur (der Spinntemperatur) erfindungsgcmäß aufeinander abzugleichen, d.h. also, das abgeglichene Schmelspunkts-Viscositäts-Terhältnis herzustellen, ist es demzufolge besser, solche Polymerenarten mit verschiedenen Schmelspunkten miteinander zu verbinden, bei denen die engste Beziehung zu dem ersten Glied (dem Konstantenglied) auf der rechten Seite der Formel illl) besteht als solche Polyamide auszuwählen, bei denen der Temperaturkoeffizient oder der Koeffizient des Polymerisationsgrades sehr unterschiedlich ist. Auf Grund dieser Überlegungen haben die Erfinder mit einer Anzahl von Polyamiden Untersuchungen durchgeführt und die Formel (I) aufgestellt. In der Praxis jedoch ist es nicht möglich, den Unterschied zwischen den Schmelzpunkten und den Unterschied zwischen den inhärenten Viscosltäten beliebig groB zu machen. Um da· erfindungsgemäße Ziel zu erreiohen, ist es demzufolge sweokaäilg, Polyamide zu benutzen, bei denen die Schmelzpunkte im Bereich von 150⁰C bis 3CX)⁰C, vorzugsweise im Bereioh von 190⁰O bis 270⁰C liegen. Demzufolge 1st es vorteilhaft, die Beziehung Δ (Fp) -80 (°C) einauhalten und das genügt auch zur Erreichung einer hohen Krauselungsfähigkeit.

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Die beigegebene Zeichnung zeigt in einem Diagramm den Bereich für ^A _ffoj— XA(Fp), der erfindungsgemäß brauchbar ist; dieser Bereich ist durch Schraffierung mit schrägen Linien gekennzeichnet.

Im einzelnen zeigt das Diagramm den Bereich gemäß Formel (I) und auch den Bereich entsprechend Δ Jy J = 0 , A \Fp ) = ίθ (*C/ Es ist klar, daß der in dem Diagramm gezeigte Bereich nur angibt, in welchen Bereioh ein Verbundspinnen an sich möglich ist und es ist darüber hinaus natürlich wünschenswert, solohe speziellen Bedingungen auszuwählen, die für diesen Zweck am besten geeignet sind. Beispielsweise trifft dies zu für die Bedingungen im mittleren Teil des zulässigen Bereiches, diejenigen nämlich, die in der Nähe der gestrichelten Linie liegen. Dies konnte in vielen Pe: jn bestätigt werden. Jedoch verdienen auoh diejenigen werte, die in de^ Nähe der gestrichelten Linie liegen, eine weitere Untersuchung, um für besondere Zwecke geeignet zu sein. Bei manchen Polyamiden kann nämlich der Polymerieationegrad bzw. die Yiscosität während der Zeit, in der sie geschmolzen werden, sich ändern, in solchen fällen ist es erforderlich, daß der Wert dieser inhärenten Yiscosität entweder einen solchen Wert aus dem Yeränderungsverlauf annimmt, wie er zur Zeit der Herstellung der Fasern, nachdem er den gleichen Wäre^nschmelzvorgang durchlaufen hat, gefunden wird oder einen Wert des Polymerenmaterials (entsprechend den Fäden), wie es aus der Öffnungemündung der Hehrlochdüse herausgespritzt wird. Für die vorliegendt Erfindung, mit der zur Schaffung von Verlundfae, τι «it einer hohen Kräuselfähigkeit

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die Benutzung eines Copolyamides mit einem besonders hohen Polymerisationegrad und die Maßnahmt, den unterschied zwischen den Polymerisationsgraden des genannten Copolyamides und dee ▼erwendeten Homopolyamides eo groß wie möglich zu machen, vorgeschlagen wird» ist das Problem des Ausgleichs der Visoosität zur Zeit des Schmelzverepinnena (des Ausspritzene) von besonders hoher Bedeutung, Bei der industriellen Verwertung der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend wesentlich, den Bedingungen» beispielsweise den Temperatur- und Druckbedingungen, unter denen der Spinnprozeß ausgeführt wird, besondere starke Aufmerksamkeit zu widmen.

Es ist gut bekannt, daß der Schmelzpunkt von Homopolymereubstanzezt* soweit man von den niedrigen polymeren Bestandteilen absieht, konstant ist. (Satürlioh kann sich der Schmelzpunkt etwas verändern, je nachdem, welche Sohmelzpunktebestimmungemethode und unter welchen Bedingungen eine derartige Schmelzpunktebestlmmungsmethode angewendet wird. Aue Bequemliohkeitegründexi wurde für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ale Schmelzpunkt der duroh eine den Änderungeverlauf bestimmende Thermoanalyse bei einer Temperaturerhöhungegeschwindigkeit von 8⁰O pro Minute gefundene Maximumwert des Seheitelpunktee bei dem endothermen Schmelzvorgang festgelegt.;

Der Schmelzpunkt einer Copolymersubstan« kann nicht nur duroh die Art des oopolymerisierten Ergänzungebeetandteiles abgewandelt werden. Er verändert sich weitgehend in Abhängigkeit su den Mengenverhältnis der Copolymerieierung. Se ist beispielsweise

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bekannt, daß in Abhängigkeit von dem Copolymerisationsverhältnis der Schmelzpunkt des Copolymerisate aus Hylon 6 mit einem Schmelzpunkt von t25 ⁰C und Hylon 66 mit einem Schmelzpunkt ▼on 265⁰O im Bereich von 165⁰O bis 265⁰O liegen kann. Bs ist deshalb verhältniemäßig einfach, ein Homopolyamid und ein Oopolyamid in einer solohen Weise auszuwählen, daß sie den Bedingungen der vorerwähnten Formel (I) entsprechen.

Ss ist bereits erwähnt worden, daß die inhärente Yiscosität von Polyamiden mit faserbildenden Eigenschaften, wie sie bei den üblichen Spinnverfahren verwendet werden, in der Größenordnung von [^]" 0,8 bis 1,1 liegt. Demgegenüber liegt die inhärente Visoosität der Copolyamide, wie sie erfindungegemäß Verwendung finden, oberhalb einer wesentlich höheren Grenze. Diese liegt bei fjQ ■ 1,2 oder mehr, vorzugsweise bei 1,3 und darüber. Ein Copolyamid mit einer derart hohen Yisoositätszahl kann leicht duroh eine Polymerisation bei vermindertem i)ruok, ' durch eine Tieftemperaturpolymerisation oder dadurch gewonnen werden, daß man die Menge des Yisoositätsstabilisierungsmittels, das während der Ausführung der Polymerisation zugesetzt wird, vermindert.

Die erfindungsgemäß au verwendenden Homopolyamlde bestehen aus Einzelpolymersubstanzen aus laotamen, £-Aminosäuren, Salzen von i)iaminen und Diearboxyleäuren wie z.B. Hylon 6, Hylon 7, Hylon 11, Hylon 12, Hylon 66, Hylon 610, nylon 612, ±Olymetaxylylen· adipamid und Polypmraxylylendecamid. In Anbetracht dessen jedoch, daß ee sich bei der Hauptmenge der zur Zeit als lftassenprodukt

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industriell hergestellten Homopolyamidβ um Nylon 6 und Nylon 66 handelt, ist es vom ökonomischen wie auch vom technischen Standpunkt aus beurteilt vorteilhaft, Nylon 6 und Nylon 66 ale Homopolyamide für die Zwecke der Brfindung zu verwenden.

Auch Polymerenmaterialien, bei denen das Hauptpolymer zu oder darüber durch die genannten Polymerenmaterialien und nur zu 3% oder weniger aus copolymerisierten Ergänzungsbestandteilen bestehen, oder Gemische derartiger Stoffe können im wesentlichen als Homopolyamide angesehen werden und sie lassen sich für den gleichen Zweck einsetzen. Andererseits können Copolyamide dadurch gewonnen werden, daß man eine oder zwei oder auch mehrere derartige Substanzen der verschiedenen Arten von Lactamen, £-Aminosäuren und Nylonsalzen polymerisiert oder indem man zwei oder mehrere der genannten Homopolyamide miteinander vermischt und das Gemisch erhitzt. Unter den auf diese Weise erzeugten Copolymersubstanzen können beispielsweise diejenigen aus Nylon 6 und Nylon 66 angeführt werden, ebenso wie solche aus Nylon 6 und Nylon 610, Nylon 66 und Nylon 610, £-uaprolactam (nachstehend als O.L. bezeichnet) und Äthylendiammoniumisophthalat, O.L. und Hexamethylendiammoniumisophthalat, O.L. und Undecamethylendiammoniumterephthalat, CL. und Tetramethylendiammoniumadipate, nylon-66-Salz und Hezamethylendiammoniumisophthalat, O.L. und Bi8j-(£-Aminopropyl)-äther und ein Salz der Terephthalsäure. Auch jegliche andere Copolyamide neben den oben aufgezählten sind erfindungsgemäfi brauchbar, wenn ihr das Poly-r merenmaterlal bildender Hauptbestandteil mindestens 75 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes einnimmt und wenn mindestens

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ein copolymerisierter Ergänzungsbeetandteil mindestens des Gesamtverhältnissee ausmacht, üUr die Beschreibung der Erfindung ist der Ausdruck "Beetandteil" in dem Sinne zu verstehen, daß es als ein einziger Beetandteil anzusehen ist, wenn eine äquimolare Kombination, beispielsweise aus

einem Diamin und einer Dicarboxylsäure, wie etwa ein Nylonsalz ^eingesetzt*¹" wird.

Um die Hitzebeständigkeit und die Festigkeit der zu gewinnenden Fasern erfindungegemäß zu verbessern, ist es in manchen Fällen unerwünscht, wenn die Fasern eine zu hohe Anteilsmenge an copolymerieierten Brgänzungsbestandteilen enthalten, in der Praxis liegt der zulässige Bereich für den das üopolymerenmaterial bildenden Hauptbestandteil bei mindestens 75# und für die anderen oopolymerisierten Brgänzungebestandteile bei 2596 oder weniger; vorzugsweise begrenzt sioh der Bereich für den Hauptbestandteil auf mindestens 80£ und für die copolymerisierten Ergänzungsbestandteile auf 2OjC oder weniger.

Wenn die verwendeten Oopolymerenmaterialien in einem derartigen Copolymerisationsverhältnis eingesetzt werden und einen hohen Polymerisationsgrad besitzen, dann vermögen sie den herzustellenden Verbundfasern einen erheblichen Anteil an Kräuselfähigkeit zu verleihen, unter den vorstehend angeführten Oopolymerenmaterialien sind solohe Copolymere, die für ein niedriges Copolymerisationsverhältnis geeignet sind und wesentlich für eine vorzügliche Kräuselfähigkeit beitragen, beispielsweise Caprolaotaa und ein Isophthalat eines aliphatischen Diamine, insbesondere das

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Copolymer aus Oaprolactam und Hexamethylendiammoniumisophthalat. in ähnlicher Weise handelt ·■ sich bei den ternären Ooplymerenaaterialien fesw. Ter-Polymeren ua solche, die aus einem Hauptbestandteil und zwei anderen copolymerisierten Ergäncungsbeetand teilen bestehen und Oopolymerenmaterialien mit einem geringeren Copolymerisationsverhältnis darstellen, die jedoch ebenfalls dazu beitragen, eine hohe Xräuselfähigkeit hervorzubringen.

Von diesen Substanzen ist eine spezielle Substanz ganz bevorzugt gut für die Anwendung in dem erfindungsgemäBen Verfahren geeignet j es handelt sich dabei um ein Polymerenmaterial, dessen Hauptbestandteil aus der periodisch wiederkehrenden

Einheit mit der Formel

- HH - (OH₂J₅ - OO -

besteht. Bei dem einen der oopolymerisierten Ergänzungsbestandteileahandelt es sich um Isophthalamid mit der periodisch wiederkehrenden Einheit der folgenden Formelt

- HH - (CH₂ )_n - HHOO · ^J - 00 - ,

) in der η eine ganze Zahl von 6 bis 12 bedeutet. Bei dem anderen οοpolymerisierten Ergänzungebestandteil handelt es sioh um ein Oarbonamid mit der periodisch wiederkehrenden Einheit der folgenden allgemeinen Formelt
)^ - I -

J₁₁₁₂ - HBBO-(CH₂) - I· - (CH₂J_- -00-in der A und I» die zweiwertigen Reste^H₂ t-&%,·(*)-, Bauerstoff, Schwefel und - j/ \ - bedeutet, während m-, a«, und m^ ganze Zahlen von 0 bis 6 bedeuten.

Es konnte gefunden werden, daß die Ter-jrolymeren, die aus drei

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Bestandteilen bestehen und ein niedriges Oopolymerisationsverhältnis der Brgänzungebeetandteile aufweisen, nit dem Kristallisationsvermögen der erzeugten Polymerenmaterialien in einem Zusammenhange stehen und daß als Ergebnis die erzeugten Verbundfaser?! eine höhere Kräuselungsentwioklungefähigkeit und eine Im Yergleioh zu den aus zwei Bestandteilen bestehenden Copolymerβη erhöhte Anfärbbarkeit aufweisen.

obgleich das wesentliche erfindungsgemäße Kennzeichen in der Benutzung von Oopolymerenmaterialien mit einer außergewöhnlich hohen inhärenten Yisoosität liegt, so ist doch zu betonen, daß für die Herstellung derartiger Polymerenmaterialien, gleichgültig, ob sie nun aus zwei Bestandteilen gebildet sind oder aus drei Bestandteilen (Per-polymere), diejenigen besonders gut geeignet sind, die in der Molekularkette Isophthalamid enthalten. Wenn allerdings die aus zwei Bestandteilen oder auoh aus drei Bestandteilen gebildeten Oopolymerenmaterialien ihren die Copolyamide bildenden Hauptbestandteil in einer Anteilsmenge von 97J* oder mehr und ihre oopolymerisierten Brgänzungsbestandteile in einer Anteilsmenge von 3> oder weniger enthalten, dann verhalten sie sioh praktisch nicht im geringsten unterschiedlich gegenüber den Homopolyamiden und Verbundfasern, die daraus als Bestandteil hergestellt sind, zeigen infolgedessen auoh keine hohe Kräuselfähigkeit.

In Anbetracht der Tatsache, daß die erfindungsgemäß erhältlichen Yerbundfasem den übIiohen Fasern in Bezug auf Kräuselfähigkeit, Hitzebeständigkeit und Festigkeit wesentlich überlegen sind,

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erweisen sie sich als hervorragend brauchbar für viele Zweoke, wie beispielsweise für die Herstellung von Textilien, Wirkwaren und Stapelfasererzeugnissen.

Der zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung benutzte Ausdruck "inhärente Viscosität" kann durch die folgende Formel definiert werden:

In diesen Gleichungen bedeuten:
ti

χ Die bei einer Temperatur von 3O⁰O gemessene Visoosität der in Hetacresol gelösten Polymersubstanz.

7 x Visoosität von reinem Metacresol bei 30⁰U. 0 t Konzentration in g der Polymersubstanz pro 100 ecm der Lösung.

Auoh die grundmolare Vieoositätsaahl von y bei C -f 0 kann errechnet werden durch Extrapolieren der tatsächlich gemessenen Werte bei den entsprechenden Eonsentrationen: C = 0,1>t»_f 0,20, 0,3%, 0,4 und 0,5*. Die in den'Beispielen benutzten Polyamide wurden durch vollständige entfernung der wasserlöslichen Komponenten durch die üblioh· Method· gewonnen und die Ifasee wurde danach derart getrocknet, daß der Wassergehalt höchstens bei 0,V oder niedriger lag und diese Substanz wurde in Metaeresol gelöst, das eine Reinheit von 99% oder darüber besaß. Die Lösung wurde dann auf eine Temperatur zwischen 95⁰O und 100⁰C

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während einer Zeitdauer von mindestens vier Stunden erhitzt, um eine vollständige Auflösung zu gewährleAen. mach dem Filtrieren der Lösung wurde die Viscosität der hergestellten Lösung mit einem Ostwald-viscosimeter nach dem üblichen Verfahren gemessen.

Um das Verständnis der erfindungsgemäßen Ausführungeformen, die nachstehend beschrieben werden, zu erleichtern, wurde das Zusammenfügungsverhältnis bei allen Ausfuhrungsformen auf ein Gewichtsverhältnis von 1 : 1 festgesetzt und als Zusammenfügungsmueter die Nebeneinanderanordnung gewählt, bei der die beiden Polymerenkomponenten jeweils mit halbkreisförmigem Querschnitt längs den geraden Linearteilen miteinander verbunden sind. Allerdings beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf das vorstehend allein beschriebene Verfahren des Verbindene, Verbindungsverhältnisses und Verbindungsmusters.

Kachfolgend werden einige erfindungsgemäßen Ausführungen

näher beschrieben. '

Beispiel 1

Bei den nachfolgend näher beschriebenen vier Arten von Polyamiden (1), (2), (3) und (4) wurde eine Untersuchung zur Bestimmung der Hitzebeständigkeit zur Zeit des Sohmelzprozesses durchgeführt. (Der Ausdruck [^ bedeutet die inhärente Viscosität.)

(1) Hylon 6 mit[V] - 0,98 wurde hergestellt duroh

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~ Zf -

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Vermischen von 1 Mol £-Caprolaotam (nachstehend als CL. bezeichnet), ein Mol Aminocaprylsäure und 0,003 Mol Essigsäure und anschließende Polymerisation des Gemisches • im Verlauf von sechs Stunden bei einer Temperatur von 250⁰C im Stioketoffgaeetrom.

(2) Nylon 6 mit M* 1,24 wurde hergestellt durch Vermischen von 1 Mol CL. und 0,03 Mol Aminooaprylsäure und anschließende Polymerisation des Gemisches im Verlauf von 16 Stunden bei einer Temperatur von 240⁰O im Stickstoffst rom.

(3) Ein Oopolyamid mit M» 0,87 wurde hergestellt durch Vermischen von 1 Mol Cl., 0,.05 Mol Hexamethylendiammoniumisophthalat und 0,003 Mol Essigsäure sowie anschließendes Polymerisieren des Gemisches im Stickstoffgasstrom während einer Zeitdauer von 6 Stunden bei einer Temperatur von 250⁰C

(4) Ein Oopolyamid mit M - 1,46 wurde hergestellt durch Vermischen von 1 Mol CL. und 0,05 Mol Hexamethylendiammoniumisophthalat und anschließende Polymerisation des ffemiechea im Stioketoffgaeetrom bei einer Temperatur von 240 0 während 6 Stunden, worauf nach und nach der Druck mit Hilfe einer Vakuumpumpe vermindert wurde und anschließend nochmals ein· Stunde lang bei einem Druck von 50 am/fcg und bei einer Temperatur von 25O⁰O polymerisiert wurde.

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• 25 -

Aiie vorerwähnten Polymerenmaterialien wurden nach der Polymerisation abgekühlt und in kleine Stücke zersohnitzelt. Diese wurden sechs Stunden lang mit Wasser gewaschen und danach bei 98⁰O unter vermindertem Druck getrocknet. Anschließend wurde bei einem Druck von 0,007 mm/Hg länger als vier Stunden lang getrocknet. Die dabei erhaltenen Schnitzel des polymerenmateriala besaßen einen Wassergehalt von 0,060 und wurden zur Bestimmung des. Wertes für f<j] und die Hitzebeständigkeit benutzt.

Bestimmung der Hitzebeständigkeit wurde in der Weise ausgeführt, daß jeweils 10 g von jeder Probe in Reagenzrohre mit einem inneren Durchmesser von 15 mm eingefüllt und trockenes Stickstoffgas darüber geleitet wurde) die Proben wurden dabei in einem Silioon-Bad von 28O⁰O erhitzt und auf eine Blasenentwioklung hin beobachtet. Die Zeitdauer, die bei den einzelnen Proben naoh dem Sohmelzen bis zur Blasenentwicklung veratrieh, wurde festgestellt und als "Aufeohäumzeit" notiert. Die Sohioht-, dioke des blasenreiohen Polymerenmaterials, das sioh am oberen Teil des Polymerenmaterials naoh zwei Stunden zeigte, wurde in om als "Blasenmenge" notiert. Das Ergebnis ist in der Tabelle ersiohtlioh.

Tabelle 1

Probemuster	Aufsohäumzeit	Blasenmenge
(D ä — *	31 Min.	1,0 om
(2)		kaum feststellbar
(3)	15 KLn.	2,6 om
(4)	53 Un.	0,6 em

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^ 26 -

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Wie aus der vorstehenden Tatelle ersichtlich, zeigen Polyamide mit einer hohen Viscosität eine hervorragende Hitzebeständigkeit.

Beispiel 2

Ils Homopolyamid wurde Nylon 6 mit [7] ■ 0*94 mit einem Schmelzpunkt von 225⁰C benutzt. Als Copolyamid wurden zwei Arten von Copolyamiden (mit Schmelzpunkt 201⁰C) verwendet, die jeweils aus 90 Gewichteteilen Nylon 6 und 10 Gewichteteilen Polyhezamethylenieophthalamid bestanden und bei denen [^] - 1 »07 bzw. M" 1*36 waren. Hit einer jeden Kombination des genannten Homopolyamides mit den beiden Arten von Copolyamiden wurde jeweils ein Verbundschmelzspinnprozeß ausgeführt. Durch Streoken der Pädeni auf die 4·,4-fache Länge ihrer ursprünglichen Länge bei normaler Temperatur wurden die folgenden beiden Typen von Verbundfasern mit jeweils einer Garnzahl von 15 Denier gewonnen:

(a) Nylon 6 verbunden mit einem Oopolyamid von [7j ■ 1»07

(b) Nylon 6 verbunden mit einem Copolyamid von fal"» 1>36.

üaoh der Herstellung von bündeln mit jeweils 40 Fäden einer Garnzahl von 15 Denier von diesen zwei Arten von iasern wurden dies· Bündel unter Belastung mit Gewichten von jeweils 5 mg und 500 mg 15 Minuten lang bei 100⁰O in Wasser eingetaucht und danach an der Luft getrocknet. Das zu dieser Zeit beobachtete Auftretende Kontraktionsverhältnis ist in der nachfolgenden Tabelle angeführt.

• 27 909844/1723

- Cf -

Tabelle 2 Probemueter Bei Belastung mit 5 mg Bei Belastung, mit 500mg

00 84,0 * 28,5 f

(*) 88,8 * 49,6 *

Insbesondere diejenigen Fasern, die aus einem Oopolyamid mit hohem Polymerisationsgrad zusammengesetzt sind, zeigten ein ausgezeichnetes Kontraktionevermögen unter hoher Belastung. λ Sie Reißfestigkeit bei dem Strecken der Fäden bis zum Zerreißen betrug für das Probemuster (a) 4,50 g/d und für das Probemuster (b) 4,88 g/d.

Beispiel 5

Als Homopolyamid wurde Nylon 610 mit einem Schmelzpunkt von 228⁰G und [^]^m 0,88 verwendet. *.1b Oopolyamid wurden zwei

Oopolyamide mit jeweils einem Schmelzpunkt von 202⁰C und

« 0,91 sowie [^l■ 1,24 verwendet, die jeweils aus 90 Gewichtsteilen nylon 6 und 10 Gewichtsteilen Polynonamethyleniisophthalamid bestanden. Sie folgenden zwei Arten von Verbundfaden wurden dabei gewonnen:

(c( Nylon 610 verbunden mit einem Oopolyamid von Γ^Ί ■ 0,91 (d) Nylon 6 verbunden mit einem Oopolyamid von pn] ■ 1„24.

Wach dem ochmelzverbundspinnprozeß wurden die Fäden bis auf die 3,6-facht Länge ihrer ursprünglichen Länge bei einer Temperatur- von 7O⁰O gestreckt, wobei gestreckte Fäden mit einer

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« 28 -

uarnzahl von 18 Denier gewonnen wurden. Die Jeweils aus 40 Fäden hergestellten Bündel wurden unter Belastung mit 6 mg bzw. 600 mg in der gleichen Weise behandelt wie in Beispiel 2. Das dabei auftretende Kontraktionsverhältnis (Kräuselung) wurde bestimmt und das Ergebnis in Tabelle 3 angeführt.

Tabelle 3 Probemuster Bei Belastung mit 6 mg Bei Belastung mit 600mg

(°) 80,4 * 24,0 1>

^(d) 86,3 * 39,1 *

Beispiel 4

Als Homopolyamid wurde Nylon 66 mit einem Schmelzpunkt von 265⁰C und JyI■ 0,97 verwendet. Als jeweiliges Oopolyamid wurden zwei Arten von Copolyamides mit jeweils einem Schmelzpunkt von 236⁰C.verwendet, die au* 96 Teilen Polymetaxylylenadipamid (MED-6) und 4 Teilen Nylon 6 bestanden, wovon bei dem einen

[χ] ^{m 1#12 1}^^{14 bei d#m} ^⁴⁰¹"*¹¹ h]^m 1»4-0 war. Hieraus wurden die folgenden beiden Arten von Verbundfaser^, gewonnenι

(e) Nylon 66 verbunden mit einem Oopolyamid von M^m 1,12

(f) Nylon 66 verbunden mit einem C ο polyamid von [7]« 1»40.

Naoh dem Sohmelzverbindungsspinnproeefl wurden die Fäden auf die 4„1-fache Länge ihrer ursprünglichen Länge bei einer Temperatur von 80⁰C gestreckt, wobei man gestreckte Fäden mit einer OarnBahl von 15 Denier erhielt, in der gleichen Weise,

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- 29 -

~ 29 -

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wie β» in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde das auftretende Kontraktionsverhältniβ (Kräuselung) bestimmt und das Ergebnis 1st aus Tabelle 4 ersichtlich.

Tabelle 4

Probemuster Bei Belastung mit 5mg Bei Belastung mit 500mg (t) _78>0 j 23,9 *=

(f) 84,2> 39,OJi

Beispiels

Als Homopolyamid wurde Hylon 66 mit einem Schmelzpunkt von 265⁰C undßje 0,89 benutzt. Als Oopolyamid wurden Copolymerenmaterialien verwendet, die jeweils aus 90 Teilen Hylon 6 und 10 Teilen Polyhexamethylenisophthalamid bestanden·, jeweils einen schmelzpunkt τοη 201⁰O besaßen und τοη denen bei der einen £7]" 1,10 und bei der anderen [3] ■ 1,45 waren. Das SchmelZTerbindungespinnen mit diesen Substanzen wurde erprobt.

(gj Hylon 66 zusammengebracht mit einem Oopolyamid '

τοη fa] * 1,01
(h) Hylon 66 zusammengebracht mit einem Copolyamid τοη [Yl m 1,45.

Bei dem Paar gemäfl (g) war da· SchaelZTerbindungespinnen nioht durchführbar. Die Kombination gemäfi (h) zeigte jetooh ein befriedigende« Ergebnis, wenn der Suaammensplnnprosel •0 duroageführ-l ward·, CaB dl· Temperatur in der Oegend Aar Austrittemtodung «er Sehrloohduse etwa 279*0 betrug, in das

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• 30 ·

Diagramm der beigefügten Zeichnung sind die Orte für (g) und (h) auf der Vertikal- und Horizontal-Achse für A^J und Δ (Pp) eingezeichnet und als g und h bezeichnet. In ähnlicher Weise sind die Orte der Probemuster (a) bis (f) in diesem Diagramm als Punkte mit den Buchstaben a bis f angegeben.

In diesem in den vorstehenden Beispielen angeführten Probemustern enthalten (b), (d) und (f) Copolyamide mit hohen inhärenten Viscositäten; bei diesen Probemustern wurde nur eine sehr geringe Häufigkeit der Fadenrisse während des Streckprozesses festgestellt und die Reißfestigkeit der dabei gewonnenen Fäden war um 10 bis 30 + größer als die Reißfestigkeit derjenigen xäden, die Copolyamide mit einem geringeren Wert für die inhärente Yiscosität enthielten.

Beispiel 6

Als xiomopolyamid wurde Hylon 6 mit [Vl« 0,94 benutzt. aIs * jeweiliges Copolyamid wurden die folgenden drei Arten von Copolyamiden mit jeweils [^] - 1,21 benutzt. Bach der Durchführung des SchmelZYerbindungsepinnprozeeses und dem Strecken der laden auf die 4,2-fache Länge der ursprünglichen Länge wurden jeweils Fäden mit einer Garnzahl τοη 15 Denier gewonnen.

(i) Da· Copolyamid (Schmelzpunkt « 202⁰O) bestand aus 92 Gewiohtsteilen Nylon 6, 5 Gewichteteilen pDlyhexamethylenisophthalamid und 3 Gewiohtsteilen Polymetaxylylenterephthalaaid.

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- 31 ·

-JI-

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(j) Das Copolyamid (Schmelzpunkt ■ 188⁰C) bestand aue 85 Gewioht steilen Nylon 6, 5 Gewichteteilen .polyhexamethylenisophthalamid und 10 Gewichtsteilen Polymetaxylylentherephthalamid.

(k) Das Copolyamid (Schmelzpunkt ■ 212⁰C) bestand aue 95

Gewichtsteilen Hylon 6 und 5 Gewichtsteilen Polyhexamethylen-

isophthalamid.

Die Kontraktioneverhältnieee dieser drei Arten von Terbundfasern , wurden in der gleichen Weise bestimmt, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist und die Ergebnisse siud in Tabelle 5 angeführt. Die Orte für die Probemuster (i), (j) und (k) entsprechen den Werten für Λ [VJ und Δ(Fp) sind in der beigegebenen Zeichnung aufgetragen und jeweils mit den Buchetaben i, j und k bezeichnet.

Tabelle 5 Probemueter Bei Belastung mit 5mg Bei Belastung mit 500mg

(i) 84,2 * 30,1 Jt \

O) 93,0 5t 57,8 Jt

W 68,7 Jt 22,9 Jt

Die Bestimmung der Zugfestigkeit, der Dehnung, des Elastizitätsmodule und der Anfärbbarkeit wurde durchgeführt und die Ergebnisse in der Tabelle 6 wiedergegeben.

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	Zugfestigkeit β/d	xabelle	6	Elastizitäts modul (g/d)	Anfärb- barkeit +)
Probe- muster	4,92	Dehnung in +	20,9	79
(O	4,83	22,4	21,2=	86
ω	4,79	23,5	20,2	52
00	24,1

⁺) Die Anfärbbarkeit wird ausgedruckt als der Grad des Färbetoffverbrauche, der durch folgende Verfahvenssohritte bestimmt wurdet

0,5 g von jeder Sorte der Fäden wurde in 100 com einer 0,01j(igen lösung der Färbstoffsäure Xrio rast Yellow 3 CL (ein Produkt der Jj'irma Geigy Oo.) eingelegt, die mit 0,5 oom einer 1j(igen .essigsäure versetzt war. Danach wurde 30 Hinuten lang auf eine Temperatur von 95⁰O erhitzt und der ttrad des Färbstoff verbrauche β gemessen.

► Die Probemuster (i) und (j), die unter Anwendung von jeweils zwei verschiedenen Arten von copolymerisierten Zusatzbestandteilen hergestellt worden sind, erwiesen sich als ganz besonders hervorragend gut kraueβlungefähig und anfärbbar im Vergleich zu dem Probemuster (k), das mit einem Oopolyamld hergestellt worden war, das nur einen einzigen polymerisieren Srgänzungsbestandteil enthielt.

Beispiel 7
Als Homopolyamid wurde Nylon 6 mit /V)- 0,96 benutzt. Als

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Oopolyamid wurd· tin Oopolymorenmaterial (Schmelzpunkt ■ 186⁰C) Terwendet, da· aus 85 ttewiohtsteilen iyion 6 sowie 10 Gewichteteilen polyundeoamethylenieophthalamid und 3 Gewiohteteilen Poly-bie-C'y-aminopropylJ-ither-terephthalamid mitj^}» 1,30 bestand. Hach dem Verbindungsspinnen und Strecken des Fadens auf die 4,4-fache Länge der ursprünglichen Länge erhielt man einen Verbundfaden mit einer uarnsahl von 15 Denier. Dieser Verbundfaden leigte eine Heiflfestigkeit von 4,5 g/d, eine Dehnung von 22,1 <fi und einen Elastizität »modul τοη 22,4 g/d. Die Anfärbbarkeit * wurde unter den gleiohen Bedingungen bestimmt, wie sie la Beispiel 6 beschrieben sind und man erhielt als Ergebnis den Wert 92 Jf.

Darüber hinaus wurde das Kontraktionsverhältnie in der gleiohen Weise bestimmt, wie es in Beispiel 2 beschrieben iet und das Brgebnis bei Belastung mit 5 mg etigte einen Wert τοη 93»5 >, bei Belastung mit 500 mg einen Wert τοη 58,1 Jfc.

für eine weiter· fr··· wurde anstelle de« sur Herstellung des in dom vorerwähnten Verbundfaden Terwendetem Oopolyamidea benutsten Poly-bi«-(Y-aminopropyl)-äth«r-t«r«phthalamid·· al· JSrgänaungsbestandteil 15 »ewiohteproeent τοη Polyundeoamethylenieophthalaald «ingesetstt der Paden, der unter genau den gleichen Bedingungen, wie si· vorstehend beeohrieben ein*, erhalten wuxde, seigte eine leißfeetigkeit τοη 4»4 g/d, ein· Dehnung τοη 22,2 + und eine« Haetisitätsmodul τοη 23^t) g/d. Allerdings war die Anflrtbarkeit In dieeem fall· mit 78 + etwa· geringer, al· diejenige

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des vorerwähnten Fadens.

Auch das Kontraktionsverhältnis unter Belastung mit 5 mg eeigte sich bei 92,1 % und dasjenige bei der Belastung mit 500 mg mit 54· ,0 % etwas unterlegen im Vergleioh zu den Befunden des vorerwähnten Fadens.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   1,)) Verfahren zur Herstellung von verbesserten Verbundfasern durch getrenntes schmelzen zweier verschiedener Arten zur Faserbildung fähiger synthetischer Linearpolymerenmaterialien und Verformen derselben zu einer einzelnen Faser duroh gleichzeitiges Ausspritzen der beiden geschmolzenen Polymerenmaterialien aus einer gemeinsamen Austrittsmündung > einer Hehrlochdüse in einer solchen Weise, daß die beiden Arten von Polymerenmaterialien in jedem beliebigen Querschnitt der erzeugten Faser in ihrem Lageverhältnis zueinander exzentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeiohn β t , daß man als das eine der beiden Polymerenmaterialien eine Polymersubetanz verwendet, die im wesentlichen ein Homopolyamid ist und die eine inhärente Visooeität von mindestens 0,8 besitzt und als das andere ein solches Oopolyamid auswählt, das j

   a) eine inhärente Viscosität besitzt, die höher liegt

   als diejenige des verwendeten Homopolyamides und mindestens 1,2 beträgt,

   b) einen Schmelzpunkt besitzt, der innerhalb eines Unterschiedsbereiches von bis zu 80°0 um so viel niedriger als der des verwendeten Homopolyamides liegt, daß das ausgewählte Oopolyamid zu dem verwendeten Homopolyamid in einem abgeglichenen Sohmelzpunkts-Viscositats-Verhältnis steht, bei dem bei der Spinntemperatur der

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   Schmelzviscositätsunterschied praktiBch ausgeechaltet

   ist und

   g) aus einem Hauptbestandteil in einer Anteilemenge von 75 Gewichtsprozent oder mehr und mindestens einem copolymerisierten Brgänzungsbestandteil in einer Anteilsmenge von 3 Gewichtsprozent oder mehr besteht.
2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g β k e η η zeiohnet, daß als Homopolyamid Polycapramid verwendet wird.
3. 3·) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Homopolyamid Polyhexamethylenadipamid verwendet wird.
4. 4·) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß als Copolyamid eine ±Olymersubstanz verwendet wird, die ale Hauptbestandteil eine periodisch wiederkehrend· Einheit der Pormel - HN ~ (CHg)£ - CO - und ale copolymerisierten Brgänzungsbestandteil eine periodisch wiederkehrende Isophthalaaidüiinheit der allgemeinen Pormel - HIi - (CH^) - WHCO -f^Il -CO· in der η eine ganze Zahl von 6 bis 12 bedeutet, enthält.
5. 5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Copolyamid eine wiederkehrende Isophthalamid-Binheit der Formel · üH «· (CHg)₆ - ΐ,ΗΟΟ ~ Q ^ CO enthalten ist.

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6. 6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Anteilsmenge des Isophthalamidee im Gopolyamid 3 bis 12 Gewichtsprozent beträgt.
7. 7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß eich das Oopolyamid aus einem Hauptbestandteil mit der periodisch wiederkehrenden Einheit der Formel - HV- ICH₂)5 - 00 zusammensetzt und als den einen τοη zwei oopolymerisiertea Ergänzungsbestandteilen eine periodisch wiederkehrende Einheit der Formel - NH - (OHg)_n - HHOO - Q) - OO - , in der η eine Zahl von 6 bis 12 bedeutet und als den anderen der zwei copolymerisierten Brgänzungsbestandteile eine periodisch wiederkehrende Einheit der Formel

   -HH-(CHp), -X-(OHp)₁. -HHBO-(OH,,) -«!»-(OH.) -00- , Z B₁ i m₂ i mj i m₄

   in der Z und Z* jeweils einen der folgenden zweiwertigen Reste bedeutent Sauerstoff» Sohwefel, Xh₂» -(Th- » "(§}- , un4 -* m- und m^_t m»_v ■. und m. ganze Zahlen von 0 bis bedeuten, enthält.

   Θ.) Verfahren nach Anspruch 7, daduroh gekennzeiehn β t , daß die Anteilsmenge der beiden oopolymerisierten Brgänzungsbestandteile jeweils im Bereioh von 3 bis 12 Gewichtsprozent: liegt und daß der (jesamtgehalt an den Ergänzungsbestandteilen weniger als 20 Gewichtsprozent (lea Copolyamides ausmacht.

   9 0 9 8 AWI 7 2 i ^{8AD Of}*^GlMAL

   Leerseite