DE1958642A1 - Mehrkomponentengarne auf der Basis von Polyamiden - Google Patents
Mehrkomponentengarne auf der Basis von PolyamidenInfo
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Description
Melirkomponentengarnc auf der Basis von Polyamiden
Die vorliegende Erfindung betrifft Mehrkomponentengarne, die
aus zwei Polyamiden gebildet sind, die verschiedene Schrumpfungseigenschaften aufweisen.
Mehrkomponentengarne, die durch Extrudieren von zumindest zwei Polymeren der gleichen Natur oder verschiedener Natur mit verschiedenem
Schrumpfungsvermögen durch ein und dasselbe Loch der Spinndüse erhalten sind und eine latente Kräuselung aufweisen,
die nach Verstrecken durch Wärmebehandlung in entspanntem Zustand entwickelt werden kann, haben einen enormen Erfolg
auf dem Textilgebiet gefunden, insbesondere für Strumpfwaren, Gewebe und auch Teppiche.
Es hat sich Jedoch ergeben, dass es zur Erzielung von ausreichend elastischen Erzeugnissen erforderlich ist, für die beiden
Bestandteile Polymere zu verwenden, die sehr ungleiches Schrumpfungsvermögen haben, beispielsweise Polymere verschiedener
chemischer Natur, die kein ausreichendes Haftvermögen haben und
009822/1841
sich schliesslich im Verlaufe des Gebrauchs trennen, v/as ersieht
liehe rv:el. se FIr das Aussehen und die Qualität tier' daraus
hergestellten Erzeu^rriofe nachteilig ist.
UiTt diesen Lach'.eilen abzuhelfen, wurden Garne vorgrschlagen,
die aus zwei Folyan.icjen gebildet sind, die besonderen Kriütallisationskriterien
entsprechen. Diese Arten von ^ehrkomponentengarnen
werden aus einem kristallinen Homo poly amid, beispielsweise (3 err.
von Hexamethylendiamin und Adipinsäure stammenden Polyamid, und einem kristallisierbaren nichtisomorphen Copolyamid, das zumindest
20 Gevj.-;i von jeder der Polymerengruppierungen enthält,
beispielsweise einem von Hexamethylendiamin, Adipinsäure und
Sebacinsäure stammenden Cop:>lyn;eren, hergestellt.
In Anbetracht des hohen Mengenverhältnisses des zusätzlichen Monomeren, das su einem nichtisomorphen Copolymeren führt, sind
di« Schmelzpunkte der beiden Polymeren, die dazu bestimmt sind,
gleichzeitig extrudiert zu werden, merklich verschieden. Hieraus ergeber sich gewisse Schwierigkeiten beim Spinnen und es
tritt eine Verklebung der Einzelfäden während des Auf v/icke Ins
auf, insbesondere im Falle von feinen Titern.
0 0 9 8 2 2/1841
BAD
Es wurden Mehrkoaponentengarne gefunden, die aus FolyhexamethylenadipinsSurearaid
und einem binären Copolyamid erhalten sind, das
von Hexame thy lend iarjaioniuniadipat unJ 5 bis PO Gew.-I, bezogen
auf das Gesaintsalz, eines Seizes stamisu , das vm einer Oicarbor.Fc-'ure
r.it 0 Ois 1? Kohlens-ro'Tatorcen und eir:er.. Z,ia;;.in a'/gcleitet
ist, das zurnindect einen substituierten cJcr unsu.bstivuierten
Cyclohexyleiirest enGhSIt und der Formel
- H - NH
entspricht, in der R einen Rest der Formel
oder einen Rest der Fonnel
bedeutet, vr^rin r. eine ganze Zahl von 1 als -'»■ darstellt, η und
r.1 ganze Zahlen vcn 0 tis ^ reJeuten, R^, H, CH, oder CpKr dar·
ε'el It, R den Hest H1 oier einen Cyclohexyl rest hedemet, ur:u
ρ eine ganze Zahl vxi 1 bis ·' da^steli^.
009822/1841
BAD ORIGINAL
Wenn diese Diamine Strukturisomere besitzen, so können diese ( '-
wahlweise in reiner Form oder im Gemisch verwendet werden. · . .N-,
ι ■ "-
Die verwendbaren Dicarbonsäuren sind die aliphatischen Dicarbonsäuren
mit 6 bis.12 Kohlenstoffatomen und insbesondere Adipinsäure, Sebacinsäure und Dodecandisäure. . ;
Die Herstellung der in die Zusammensetzung der erfindungsgemässen
Garne einbezogenen Copolyamide sowie diejenige der Monomeren, von denen sie stammen, ist an sich bekannt.
·
Diese neue Art von Mehrkomponentengara kann ohne Schwierigkeiten
durch gleichzeitiges Spinnen der beiden Bestandteile erhalten werden, und die Einzelfäden haben nur eine geringe Tendenz, während
des Aufwickeins untereinander zu verkleben. Die Erniedrigung des Erweichungspunkts des Copolyamide gegenüber demjenigen
des Polyhexamethylenadlpinsäureamids ist gering, was einen grossen
Vorteil im Verlaufe des Spinnarbeitsgangs darstellt und } t
sich günstig auf die Qualität der erhaltenen Textilerzeugnisse auswirkt. Die Bestandteile haben ein gutes Haftvermögen, so .
dass das Garn gut kohärent -bleibt und eine ausgezeichnete feine und regelmässige Kräuselung nach Wärmeentwicklung besitzt. Demzufolge
ermöglichen diese Garne die Herstellung von zufrieden-) stellenden Textilerzeugnissen, die,ein gutes Aussehen der Oberfläche
und konstante Festigkeitseigenschaften aufweisen. In Anbetracht der zur Herstellung des Copolymeren verwendeten geringen
Menge an zusätzlichem Monomeren ist ausserdem der Herstellungspreis
des Garns gegenüber demjenigen der bisher bekannten Garne beträchtlich herabgesetzt. Die Zugabe einer so geringen
Menge des von cyclanischen Diaminen, wie definiert, stammenden
Monomeren ermöglicht auch, in dem Copolymeren das Maximum ari
Polyher.amethylenadipinsäureamidgruppierungen beizubehalten, von denen bekannt ist, dass sie dem Polymeren ein erhöhtes Kristal- '
lisationsvermögen verleihen. · ·
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BAD ORiG.'fJAL
Pf*
ι *~- J . ■ J
EsJ-St möglich, die Kristallisationserscheinungen der geprüf-
- ■ ; ten Copolyamide durch Messung der Kristallisationswärme ur.d
"' -temperatur durch enthalpische Differentialanalyse unter Stick-'
stoff zu verfolgen, wobei man mit einem Temperaturanstieg von
80C je-Minute unter vorhergehendem Schmelzen-Abschrecken der
Probe arbeitet. Man kann so die dem Beginn, dem Höhepunkt und dem Ende der Kristallisationsspitze entsprechenden Temperaturen
feststellen. Die dem Kristallisationsgrad proportionale Spitzen-• - ! fläche wird auf eine Masse von 10 mg Polymeres bezogen.
Die Verwendung eines Copolyamide mit erhöhtem Kristallisation-
^ grad hat eine günstige Wirkung auf die mechanischen Eigenschaften
des Mehrkomponentengarns und auf die Intensität und die Qualität der Kräuselung.
Man erhält diese Garne in üblicher Weise durch gleichzeitiges
Extrudieren der beiden Polymeren nebeneinander odert.in Form
■ 1 von äezentrierter Seele ,und Hülle durch das gleiche Loch der
Spinndüse, wobei das Durchsatzverhältnis bis auf ein'Drittel
herabgesetzt werden kann, es jedoch bevorzugt ist, cfass dieses
Verhältnis im wesentlichen gleich 1 ist, und anschliessendes Verstrecken auf einem gegebenenfalls erhitzten Streckstift und
Entwicklung der Kräuselung durch Wärmebehandlung, beispielsweise durch Behandlung des Garns im freien Zustand oder des aus
diesem Garn hergestellten Erzeugnisses in siedendem Wasser unter Verwendung von jeder beliebigen bekannten Apparatur.
Vorzugsweise nimmt man die Entwicklung der Kräuselung .in zwei
Stufen vor: Im Verlaufe der ersten Stufe wird die Kräuselung unter der Einwirkung eines auf das öarn in spannungsfreier Form
. gerichteten heissen Gases direkt nach dem Verstrecken teilweise entwickelt j die zweite Stuf.e besteht "darin, das aus dem so behandelten
Garn hergestellte Textilerzeugnis in siedendes Wasser
,· e.inzutaucehn, .ein Arbeitsgang, der yorteilhafterweise mit. der .
Färbung kombiniert werden kann.
■ / . 009822/1841
ORIGINAL
Die erhaltene Kräuselung ist charakterisiert durch die Ausdehnbarkeit
des Garns und durch die Kräfte der Halbentkräusetung
und Halbrückkräuselung, Kräfte, "die sich aus einer interessanter.
Eigenschaft des G a ."ns ergeben, nämlich dessen Widerstand
gegen eine Entkräuselung. Ss ist diese Eigenschaft, die
direkt während der Manipulationen oder dann, wenn das Garn
beim Gebrauch, beispielsweise in einem Trikot, die RetbungS
kräfte aushalten soll, beteiligt ist, um die Wirkungen einer
vorübergehenden Deformation aufzuheben.
Die Ausdehnbarkeit ist durch die Beziehung E /£ = —Z— χ 100
gegeben, in der L die Länge des unter einer Spannung von 225 mg
je dtex entkräuselten Garns bedeutet und 1 die Länge des gekräuselten Garns ohne Spannung darstellt.
Aus dem Kraft-Dehnungs-Diagramm, das für das Intervall 1 bis L
aufgenommen ist, kann man auf der Ordinate die Halbentkräuse-
E ^ lungs- und Halbrückkräuselungskräfte für -^- , aufgetragen auf
der Abszisse, ablesen. Man stellt fest, dass diese Kräfte unendlich
viel kleiner als die zur vollständigen Entkräuselung.
erforderliche Kraft ist.
Die erfindungsgeir.ässen neuen Mehrkomponentengarne können bei der
Herstellung von Geweben, Maschenwaren und Teppichen verwendet.
werden, doch sind sie insbesondere auf dem Gebiet der Strumpfwaren
wertvoll, auf welchem sie die Herstellung von Erzeugnissen
ermöglichen, die gute Gebrauchseigenschaften besitzen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
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BAD ORiGiWAL
3elsplel
Kan extruiiert nebeneinander bei ?90°C unter Verwendung einer üblichen
Sch;t.clzspinnvorrichtung gleichzeitig und mit dem gleichen
Durchsatz durch die gleichen Löcher einer Spinndüse rniu 2<t Löchex-n
Polyhexan.ethyienadipinsäurearnid und ein Cοpolyamid, das von
Hexamethylendiammoniumadipat und dem Adipat von Ji-(4-aminocyclohexyl)-methan
in einem Gewichtsmerige"nverhältnis von 80:20 stammt.
Am Ausgang der* Spinndüse treten die Fäden in eine Kühlatrnosphäre '
ein und werden dann mit einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgewickelt
.
Anschliessend werden sie bei Zimmertemperatur auf einen Grad von 3,1 durch Führen über einen Strecket if t von 6 mm .Durchmesser mit
einer Geschwindigkeit von 480 m/min verstreckt. Sie besitzen dann die folgenden Eigenschaften:
Gesamttiter in dtex 78
Festigkeit in g'dtex 4,32
Dehnung, $ 27,2
Die so hergestellten" Mehrkomponentengarne besitzen eine potentielle
Kräuselung, die in siedendem Wasser entwickelt wird, währeni sich die Garne in freiem Zustand befinden. Die erhaltene Kräuselung ist
durch eine Ausdehnbarkeit von 170 %, eine Halbentkräuselungskraft
von 11,34 mg dtex und eine Halbruckkräuselungskraft von 5,31 mg/
dtex charakterisiert.
Man spinnt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, jedoch unter
Verwendung einer Spinndüse mit 10-Löchern gleichzeitig und mit
deßi gleichen Durchsatz PolyhexaniethylenadipinsSureair.id und ein
009822/1841
BAD ORIGINAL
-B-
Copolyamid·, das aus Hexamethylendiainmoniumadipat und dem Sebacat
von Di-(4-aminocyclohexyl)-methan in einem Gewichtsverhältnis
von 8j5 : 17 stammt.
I-'ian wickelt die erhaltenen monofilen Mehrkomponentengarne mit einer
Geschwindigkeit von 420 ηιΛπίη auf, verstreckt sie dann bei Zimmertemperatur
auf einen Grad von 4,28 auf einem Streckstift von 8 mm
Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 720 m/min und entwickelt die Kräuselung in siedendem V/asser, wobei das Garn in freiem Zustand
gehalten wird. ,,
Die Garne besitzen die folgenden Eigenschaften:
| Titer in dtex | 19 |
| Festigkeit in g dtex | 5,22 |
| Dehnung, % | 34,8 |
| Ausdehnbarkeit, 1^ | 142 |
| Halbentkräuselungs- kraft in mg/dtex: |
6,12 |
| Halbruckkräuselungs- kraft in mg/dtex: |
2,34 |
Man verwendet die Garne zur Herstellung von Strümpfen die eine gute Elastizität aufweisen und das Bein gut formen.
Wan extrudiert gleichzeitig und mit dem gleichen Durchsatz durch
die gleichen Löcher einer Spinndüse mit 30 Löchern Polyhexamethylenadipinsäureamid
und ein C ο poly amid , das von Hexamethylendiainmoniumadipat
un1 dem Adipat von 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin-(i)
in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 stammt, bei 2920C. Man wickelt die erhaltenen Mehrkomponentengarne nach-Abkühlen.
mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min auf und verstreckt sie'
009822/ 1841
BAD ORIGINAL
dann um das 4,6-fache mit 240 m/min' durch Führen über einen auf
700C erhitzten Streckstift. Man entwickelt die Kräuselung des
Garns durch Behandlung desselben in freiem Zustand in siedendem V/asser. Das Garn besitzt dann die folgenden Eigenschaften:
| Gesamttiter in dtex | 550 | ,77 |
| Festigkeit in g/dtex | 4 | ,3 |
| Dehnung, % | 36 | |
| Ausdehnbarkeit, $ | 85 | ,01 |
| Halbentkräuselungs- kraft in. mg/dtex |
8 | 5,31 |
| Halbruckkräuselungs- kraft in mg/dtex |
Man stellt in der gleichen Weise und mit den gleichen Polymeren wie in Beispiel 3 ein .Mehrkomponentengarn her, dessen Kräuselung von_
etwa 4o % man unmittelbar nach dem Verstrecken durch Führen des von der Reckwalze kommenden Garns durch einen auf etwa 2000C erhitzten
Gasstrom entwickelt.
Man stellt nach bekannten Methoden mit einem so behandelten Garn mit vier einfachen Garnen einen Tuft-Teppich her und bewirkt die
Entwicklung der Kräuselung durch Färbung.
Der erhaltene Teppich besitzt ausgezeichnete Regelmässigkeit und
eine gute Farbaffinität.
Man estrudiert nebeneinander bei 2900C unter Verwendung einer üblichen
Schmelzspinnvorrichtung gleichzeitig durch die gleichen öff- '
nungen einer Spinndüse mit 24 öffnungen und mit dem gleichen Durch-
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ORIGINAL
satz Polyhexamethyienadipinsäureamid und ein Copolyamid, das
von Hexame thy lend iammoniurnadipat und einem Salz einer J !carbonsäure
mit C bio 12 Kohlenstoffatomen und einem bieyclariischen
Diarnin stammt.
Am Ausgang der Spinndüse treten die Fäden in eine Kühlatmosphäre
ein. Dann werden sie mit einer Geschwindigkeit von 900 m min aufgewickelt.
Anschliessend werden sie bei Zimmertemperatur auf einen Grad von ™ 3,1 durch Führen über einen Streckstift von 6 mm Durchmesser mit
einer Geschwindigkeit von 480 m/min verstreckt.
Die so hergestellten Mehrkomponentengarne besitzen eine potentielle
Kräuselung, die in siedendem Wasser entwickelt wird, während sich die Garne in freiem Zustand befinden.
Man stellt so mehrere Garnproben mit einem Gesämttiter von ?8
dtex her. Die Eigenschaften der verwendeten Copolyamide sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt, in der die verschiedenen
Symbole die folgenden Bedeutungen haben:
(1) VF = Schmelzviskosität, gemessen nach der Norm ASTMD-12J53 62 T
bei 285°C statt 2750C nach 15-minütigem Schmelzen.
(2) VR = relative Viskosität, gemessen bei 25°C mit einer Lösung mit 8,4 % in 90 '^iger Ameisensäure.
(3) GT - COOH = Anzahl der endständigen Gruppen COOH je 10 g ;
Polymeres.
(4) GT - NH2 = Anzahl der Gruppen NH3 je 10 g Polymeres.
(5) PR = Gipfel der Schmelzspitze-in den Kurven der enthalpißchen
Differentialanalyse unter den zuvor definierten Bedingungen.
009822/1841
CD O CO OO NJ
| Beispiele | 5 | 6 | 100 ^trans- trans- Isomeres |
7 | S | Dodecandisäure | 20 | 20 | 20 | 10 | 9 | Adipinsäure |
| Art des bicyclani- r-chen Jiamins |
Bis- (4-arninocyc lo he xyl)-methan |
2,2-3is-(4-arcinocyclo- hexyl)-propan |
1170 | 10 ^O | 790' | 970 | r..2-5is-(-'i-a!7iino- 3-ne-hylcyclo- hexyl)-propan |
10 | ||||
| Oehn]ι el ^r ,;4\erooisomeren» % |
73 % trans- trans-Iso- meres, 27 Ί> cis-trans- + cis-cis- Isomei'es |
65,5 % trans-trans- Isomeres 32 % cis-trans-Isomeres ?,5 # cis-cis-Isoneres |
37,2 | 3B,1 | 30,2 | 32,2 | • | 740 | ||||
| Art 'lor Jicarbonsäure | 73 | 69 | 63 | S-B,9 | ||||||||
| Gewichtsprozent des Sal zes aus dem bicyclanl- Schen Dlamin und der Di- saur'e in dem Gesamtsalz |
51 | 52 | 33 | :;1 | 75 | |||||||
| V? P (1) | 2^0 | 240 | 240 | 252 | 31 | |||||||
| Vft (2) | 79 | 73 | 36 | 71 | 253 | |||||||
| OT - GOOH (3) | 4 00 | 420 | 550 | 370 | 75 | |||||||
| OT - NHp (4) | "^35 | |||||||||||
| PH0C (5) | ||||||||||||
| Kristailisationstempe- ratur, 0C |
||||||||||||
| rlr;ci>.' der Kfistalli- sationsüpi tze ,' ram^ |
Tabelle I
19586411
"i HA*t ft s'^
Die Eigenschaften der erhaltenen gekräuselten Garne sind in deij* ;*nP* ^
folgenden Tabelle··· II zusammengestellt j I
| 3eispiele | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 im! |
| Ausdehnbarkeit,% | 191 | 210 | 211 | 178 | 127 |
| Halbentkräuselungs- kraf£, mg/dtex |
4,8 | 6,2 . | 10,4 | 2,5 | 2,5 |
| Halbr'ückkräuse lungs - kraft, mg/dtex |
2,2 | 2,7 | 3,2 | 1,2 | 1,2 |
| Festigkeit, g/dtex | 3,89. | 4,04 | 3,79 | 2,99 | 4,16 |
| Dehnung, % | 34,9 | 30,5 | 34,2 | 30,9 | 31,1 |
Man spinnt in der gleichen Weise wie in den Beispielen 5 bis 9
gleichzeitig Polyhexamethylenadipiq,säureamid und ein Copolyamide
das aus 80 Gew.-^ Hexamethylendiammoniumadipat und 20 Gew.-^ eines
Salzes stammt,, das von Adipinsäure und p-Hexahydroxylylendiamin
in Form des reinen trans-Isomeren stammt.
Die Eigenschaften des verwendeten Copolyamids sind in der folgenden
Tabelle-III zusammengestellt:
009822/1841
- 13 -
| VR (2) | 42 | (2)„ (3), (4) und (5) haben die für die . Tabelle I angegebene Bedeutung |
| OT-'- CCX)H (3) | 78 | |
| GT - NH2 (4) | 38 | |
| . PR0C (5) | 250 | |
| Kristallisationstemperatur, °C | 74 | |
| ρ Fläche der Kristallisationsspitze, mm |
420 |
Nach Verstrecken und Wärmebehandlung besitzt das erhaltene Garn
eine gute Kräuselung und eine gute Festigkeit und kann zur Herstellung von wertvollen Textilerzeugnissen verwendet werden.
■' ί
00 9822/
OftfGINAL INSPECTED
Claims (1)
1.
worin m eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt, η und n1 ganze
Zahlen von 0 bis 4 sind, R- H, CH-, oder C2Hr bedeutet, R1 den
Rest R* oder einen Cyclohexylrest bedeutet und ρ eine ganze
Zahl Von 1 bis 6 darstellt.
BAD ORIGINAL
009822/1841
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