DE2042367B2

DE2042367B2 - Zusammengesetzter Faden

Info

Publication number: DE2042367B2
Application number: DE2042367A
Authority: DE
Inventors: Isao Suita Kimura; Masao Takatsuki Matsui; Hiroshi Settsu Takahashi; Shizume Neyagawa Takemoto
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1970-08-26
Publication date: 1974-01-03
Also published as: GB1304865A; US3843609A; US3729449A; DE2042367A1

Description

besteht, wobei η eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet, und daß άκ andere Komponente, welche mit dem genannten Polymerisat verbunden ist, ein Polyamid, das anders ist als das obengenannte Polyamid, ein Polyester, ein Polyolefin oder ein Polycarbonat ist.

2. Zusammengesetzter Faden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus dem genannten Bis(propoxy)-alkylen-terephthalsäureamid-Polymerisat besteht und daß der Kern aus einem Polyamid, das anders ist als das obengenannte Polyamid, einem Polyester, einem Polyolefin oder einem Polycarbonat besteht.

3. Zusammengesetzter Faden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden ein Multischichtfaden ist, der eine große Anzahl von Schichten enthält, die sich im wesentlichen kontinuierlich längs der longitudinalen Richtung des einheitlichen Fadens erstrecken.

Die Erfindung betrifft einen zusammengesetzten Faden, bestehend aus mindestens zwei Fadenkomponenten, welche einheitlich längs der longitudinalen Richtung angeordnet sind.

Zusammengesetzte Fäden und ihre Herstellung sind schon z. B. aus der französischen Patentschrift 1 495 835 bekannt. Die Herstellung solcher zusammengesetzten Fäden erfolgt beispielsweise durch Vornahme wiederholter Stufen des Verbindens und Trennens in unterschiedlicher Phase. Dabei werden mindestens zwei Spinnmaterialien miteinander verbunden. Sodann wird der verbundene Strom in einer unterschiedlichen Phase von der verbundenen Phase aufgetrennt, während der verbundene Zustand aufrechterhalten wird. Hierauf werden die getrennten Ströme erneut in einer unterschiedlichen Phase verbunden. Auf diese Weise wird ein Strom mit einer vielschichtigen Querschnittsgestalt erhalten, in welche mindestens eine der Spinnmaterialien eine große Anzahl von Schichten bildet. Dieser vielschichtige Strom wild durch eine öffnung in üblicher Weise extrudiert.

Die Querschnittskonfigurationen der resultierenden vielschichtigen Fäden werden entsprechend des Unterschieds zwischen den Kohäsionen der Spinnmateriahen variiert.

Zusammengesetzte Fäden dieser Art werden auch in der deutschen Patentschrift 1 494 650 und in der britischen Patentschrift 950 429 beschrieben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein zusammengesetzter Faden der obenerwähnten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß mindestens eine Komponente in dem zusammengesetzten Faden im wesentlichen aus einem Bis(propoxy)-alkylenterephthalsäureamid-Polymerisat mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel

NH-(CH₂)₃—O—(CH₂)„—O—(CH₂)₃—NHCO-CO

besteht, wobei η eine ganze Zahl von 2 bis 4 bedeutet, und daß die andere Komponente, welche mit dem genannten Polymerisat verbunden ist, ein Polyamid, das anders ist als das obengenannte Polyamid, ein Polyester, ein Polyolefin oder ein Polycarbonat ist.

Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein zusammengesetzter Faden, den man durch Extrudieren einer Anzahl von verspinnbaren Materialien durch eine übliche Düse unter Bildung eines einheitlichen Fadens erhält, zur Verfügung gestellt.

Dabei ist die Mehrzahl der verspinnbaren Materialien einheitlich längs der longitudinalen Richtung gebunden, und mindestens eins der mehreren verspinnbaren Materialien ist ein im wesentlichen Homopolymerisat von Polyamid 30 203 T, Polyamid 30 303 T oder Polyamid 30403T. Diese Polymerisate sind an sich bereits bekannt. So wird in der britischen Patentschrift 615 954 das Polyamid 30203T beschrieben. Dieses Polyamid wird durch Polymerisationsreaktion eines 1,2-Bis(y-aminopropoxy)-äthans und Terephthalsäure erhalten.

In der britischen Patentschrift 737 184 wird das Polyamid 30403T beschrieben, welches durch PoIymerisationsreaktion von l,4-Bis(y-aminopropoxy)-butan und Terephthalsäure erhalten wird.

Weitere Polyamide dieser Art sind in der USA.-Patentschrift 2 939 862 und in der französischen Patentschrift 1282 315 beschrieben.

In diesen Druckschriften finden sich aber keine Hinweise auf die Verwendung dieser Polyamide als Komponenten für Mehrschichtfäden gemäß der vorliegenden Erfindung mit verbesserten physikalischen Eigenschaften.

Beim Aufbau bzw. zum Verbinden können die üblichen Aufbauarten bzw. Verbindearten verwendet werden. Beispielsweise können eine Seite-an-Seite-Anordnung, wie sie in F i g. 1 gezeigt wird, und eine Umhüllung-Kern-Anordnung, wie sie in den Fig. 2 bis 6 gezeigt wird, verwendet werden. Der erfindungsgemäße zusammengesetzte Faden schließt Vielschichtfäden ein, die eine große Anzahl von Schichten enthalten, die sich kontinuierlich längs

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der longitudinalen Richtung in dem einheitlichen Faden erstrecken. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Komponenten radial angeordnet sein, wie es im Querschnitt der Fig. 7 gezeigt ist; eine Vielzahl von Komponenten kann miteinander in Form > dünner körniger Schichten angeordnet sein, wie es im Querschnitt der Fig. 8 gezeigt ist; eine der Komponenten kann in der anderen dispergiert sein, wie es im Durchschnitt in der F i g. 9 gezeigt ist (arclvpelische Anordnung), als ob in einem Ozean Inseln verstreut liegen; eine der Komponenten kann in der anderen Komponente, wie es im Querschnitt in der Fig. 11 gezeigt ist, dispergiert sein (nebelariige Anordnung), als ob Sterne in einem Himmel verteilt wären; eine oder eine Vielzahl von Komponenten kann auch in Form eines Mosaiks, wie es in Fi g. 10 und anderen gezeigt ist, angeordnet sein. Das oben beschriebene Polyätherte-ephthalamid kann ;ils ein Bestandteil dieser zusammengesetzten Filamente unter der gewünschten Bindungsart verwendet werden.

Bei den erfindungsgemäßen zusammengesetzten Fäden können die Spinnmaterialien, die zusammen mit dem obenerwähnten Polyätherterephthalamid verwendet werden, übliche Spinnmaterialien einschließen, die schmelzversponnen werden können, beispielsweise Homopolymere, Copolymere und PoIymermischungen bekannter Polyamide, Polyester, PoIyäther, Polycarbonate, Polyolefine u. ä. Ms Polyamide sollen erwähnt werden aliphatischc Polyamide, wie Nylon-4, Nylon-6, Nylon-66 und Nylon-610, aromatische oder cycloaliphatische Polyamide, wie Polymetaxytylen - adipinsäureamid (MXD-6),Polyparaxylylen-sebacinsäureamid(PXD-12) und Poly-bisfcyclohexanl-methansebacinsäuieamid (PACM-12) und deren Mischpolyamide. Als Polyester sollen aromatische Polyester, wie Polyäthylenterephthalat, Polyäthylenoxybenzoat, Polytetramethylenterephthalat und Polydimethylcyclohexanterephthalat und deren Mischpolyester erwähnt werden.

Verwendet man das obenerwähnte Polyätherterephthalamid als einen Bestandteil, so kann man zusammengesetzte Flächen mit verbesserten elastischen Eigenschaften und antistatischen Eigenschaften erhalten.

Dementsprechend ist es bevorzugt, daß das Polyätherterephthalamid mindestens einen Teil, vorzugsweise den ganzen Teil der Oberfläche des zusammengesetzten Fadens ausmacht. Ein bevorzugter zusammengesetzter Faden ist einer, bei dem das Polyäther- so terephthalamid als Hülle bzw. Umhüllung und ein anderes Polymeres, beispielsweise andere Polyamide, Polyester oder Polyolefine, als Kern verwendet werden. Solclu· zusammengesetzten Fäden zeigen ausgezeichnete Biegesteifheit bzw. Biegefestigkeit, selbst wenn irgendein anderes Polymer als Kern verwendet wird, da das Polyätherterephthalamid unwahrscheinlich elastisch ist. Um die Biegefestigkeit zu erhöhen, ist es jedoch bevorzugt, ein aromatisches Polyamid oder einen aromatischen Polyester als Kernpolymeres fco zu verwenden.

Bei dem erfindungsgemäßen zusammengesetzten Faden, der aus einer Umhüllung und einem Kern besteht, können ein Kern oder mehrere Kerne vorhanden sein, wie es in F i g. 4 gezeigt wird, und die ft.s Form der Kerne kann rund oder nicht rund sein, wie es in F i g. 5 gezeigt wird. Der Kern und die Hülle können in exzentrischer Anordnung, wie es in F i g. 3 gezeigt wird, oder in konzenirischer Anordnung, wie es in den F i g. 2, 4 und 6 gezeigt wird, angeordnet sein. Sind der Kern und die Umhüllung in exzentrischer Anordnung angeordnet, so besitzt die zusammengesetzte Faser eine eigene bzw. spontanartige Kräuselung. Das entsprechende Verhältnis von Kern zu Umhüllung muß gegebenenfalls nach dem Zweck ausgewählt werden, und ein Verhältnis von 10:1 bis 1:10 (nach Gewicht), vorzugsweise 3:1 bis 1:3, wird im allgemeinen verwendet. Hat das Kernpolymer einen höheren Modul als das Polymere der Umhüllung und ist das Gewicht des Kernes größer, so ist die Biegefestigkeit des Fadens höher, und weiterhin haben Fäden mit einem nicht runden Kern höhere Biegefestigkeit als solche mit einem runden Kern.

Wie oben beschrieben, können zusammengesetzte Fäden* mit gewünschtem Modul und gewünschter Biegefestigkeit erhalten werden, indem man die besondere Art der Kernpolymere, die besondere Form des Fadens im Querschnitt, die Anzahl und die Formen der Kerne und die entsprechenden Verhältnisse von Kern zur Umhüllung auswählt. Wird jedoch oben beschriebenes Polyätherterephthalamid nicht als Umhüllungspolymer verwendet, so können zusammengesetzte Fäden mit einem Kern und einer Umhüllung mit verbessertem Modul, Biegefestigkeit, antistatischen Eigenschaften und Färbbarkeit nicht erhalten werden.

Ähnlich werden Multischichtfäden bevorzugt, bei denen in dem Polyätherterephthalamid andere Bestandteile als dieses oben beschriebene Polyätherterephthalamid dispergiert sind, und zwar in Form von Inseln im Ozean (Fig. 9) oder in Form von Sternen am Himmel (Fig. 11), wie es in dem Querschnitt der einzelnen Faser gezeigt wird.

Bei den erfindungsgemäßen Fäden, d. h. bei den Fäden, die im wesentlichen Homopolymerisate von Polyamid 30 203 T, Polyamid 30 303 T oder Polyamid 30403T enthalten, oder bei den zusammengesetzten Fasern (einschließlich der Multischichtfasern), die diese Polyätherterephthalamide als einen Bestandteil enthalten, kann die Form im Querschnitt (Profil) rund oder nicht rund, wie es in F i g. 6 gezeigt wird, sein. Fäden, die einen nicht runden Querschnitt besitzen, können durch allgemein bekannte, nicht runde Düsen gesponnen werden, beispielsweise durch Y-förmige, T-förmige oder H-förmige Düsen. Wird beispielsweise eine Mischung von Polyamid und Polyäther gesponnen, so kann man vielschichtige Filamente mit einem Querschnitt, der nicht rund ist, insbesondere solche mit einer körnigen Anordnung im Querschnitt erhalten, wenn man runde Düsen verwendet. Die erfindungsgemäßen Fäden (einschließlich des zusammengesetzten Fadens) können in Form eines kontinuierlichen Fadens verwendet werden, oder sie können in Stapelfasern geschnitten werden, in Garne, gewirkte Waren, gewobene Fabrikate, Gewebe, lederartige Materialien u. ä. in Form von kontinuierlichen Fäden oder Stapelfasern verarbeitet werden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Fäden mit anderen allgemein oder gewirkt oder zusammengewebt werden, wobei man ausgezeichnete Artikel aus Fäden erhält.

Die Zeichnungen dienen zur besseren Erläuterung. F i g. I ist eine Ansicht im Querschnitt eines zusammengesetzten Fadens mit Seite-an-Seite-Anordnung;

Fig. 2 bis 6 sind Ansichten im Querschnitt von zusammengesetzten Fäden mit Umhüllung und Kern;

Fig. 7 bis 11 sind Ansichten im Querschnitt von Multischichtfasern.

Beispiel

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines zusammengesetzten Fadens unter Verwendung von Polyätherterephthalamid als Umhüllungskomponente.

Das Färbeverfahren wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

Färbemittel saurer blauer

Farbstoff

Konzentration des Farbstoffes 3% (bezogen auf

das Fasergewicht)

Konzentration an Essigsäure 3% (bezogen auf

das Fasergewicht)

Badverhältnis 30

Temperatur und Zeit 30⁰C auf 98⁰C

erwärmen,
30 Minuten
98° C konstant,
40 Minuten '

(Salz von l,4-Bis(y-aminopropoxy)-butan und Terephthalsäure.)

Polyamid 30403 mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,91, das 0,1 Gewichtsprozent Triphenylphosphit und 1 Gewichtsprozent modifiziertes Polyäthylen enthielt, wurde als Umhüllungskomponente verwendet, und Polyäthylenterephthalat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,67 wurde als Kernbestandteil verwendet. Die zwei zu verspinnenden Materialien wurden gleichzeitig mit einem vorhandenen Verhältnis von 65:35 (durch Gewicht) gesponnen, und die entstehenden nicht gestreckten Fäden wurden auf das 3,6fache ihrer ursprünglichen Länge auf eine Streckwalze bei 90° C gestreckt, wobei man zusammengesetzte Fäden Y₅ von 70 d; 18 g erhielt mit einem Querschnitt, wie er in F i g. 2 gezeigt ist.

Ein zusammengesetzter Faden Y₆ wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie oben Tür den Faden Y₅ angegeben, gesponnen, mit der Ausnahme, daß Nylon-6 mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 1,15 als Umhüllungskomponente verwendet wurde.

Zusammengesetzte Fäden Y₇ wurden im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie für den Faden Y₅ beschrieben, gesponnen, mit der Ausnahme, daß Polyamid 30203 T mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,92, das 0,2 Gewichtsprozent Triphenylphosphit und 1 Gewichtsprozent modifiziertes Polyäthylen enthielt, als Umhüllungskomponente verwendet wurde.

Gestreckte Fäden Y₈ von 70d/18f, die nur das oben beschriebene Nylon-6 enthielten, wurden ebenfalls gesponnen.

Der Anfangsmodul, die Spannungsladung, die durch Reibung auftritt, und die Empfänglichkeit für Farbstoffe der Fäden Y₅ bis Y₈ sind der folgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Faden	Anfangs modul (g/d)	Span nungs- ladung (V)	FarbstolT- annehm- barkcit (%)
Y₅ (vorliegende Erfindung) Y₆ (Vergleichsversuch) Y₇ (vorliegende Erfindung) Y_s (Nylon-6)	58,2 46,5 36,8 19,5	800 2500 750 2500	52,3 42,1 65,3 45,7

Die Tabelle 1 zeigt, daß der erfindungsgemäße Faden ausgezeichneten Anfangsmodul, antistatische Eigenschaften und Annehmbarkeit für Farbstoff be-

■o sitzt.

Dann wurde Polyäthylenoxybenzoat mit einer grundmolaren Viskositätszahl von 0,71 als Kernbestandteil verwendet, und das Polyamid 30403 T, das in dem Faden Y₅ verwendet wurde, wurde als

₂_<j Umhüllungsbestandteil verwendet. Die zwei Spinnmaterialien wurden gleichzeitig bei einem Verhältnis der beiden Bestandteile von 1:3 (durch Gewicht) gesponnen, und die nicht gestreckten Fäden wurden auf das 3,7fache ihrer ursprünglichen Länge bei 100°C

gestreckt, wobei man einen vielkernigen zusammengesetzten Faden Y₉ erhielt, der den Querschnitt besaß, wie er in F i g. 4 gezeigt ist.

Zusammengesetzte Fäden Y₁₀ mit 70 d/18 f wurden im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie für den

}5 Faden Y₉ beschrieben, gesponnen, mit der Ausnahme, daß Nylon-6.6 als Umhüllungsbestandteil verwendet wurde.

Das Polyamid 30403T, das bei den Fäden Y₅ verwendet worden war, wurde als Umhüllungskompo-

nente eingesetzt, und Polypropylen mit einem Molekulargewicht von ungefähr 120 000 und einem Schmelzpunkt von 175°C wurde als Kernbestandteil verwendet. Die zu verspinnenden Materialien wurden gleichzeitig bei einem Verhältnis von 3:1 verspon-

nen, und die nicht gestreckten Fäden wurden auf das 4,4fache ihrer ursprünglichen Länge bei 100⁰C gestreckt, wobei man zusammengesetzte Fäden Y₁, erhielt, die den in Fig. 6 gezeigten Querschnitt besaßen.

Zusammengesetzte Fäden Y_i2 wurden im wesentlichen auf die gleiche Weise, wie für die Filamente Y₁, beschrieben, gesponnen, mit der Ausnahme, daß Nylon-66, das eine grundmolare Viskositätszahl von 0,92 hatte, als Umhüllungskomponente verwendet

wurde.

Fäden Y₁₃, die nur Polypropylen enthielten, wurden auf im wesentlichen die gleiche Weise gesponnen.

Zusammengesetzte Fäden Y₁₄ wurden auf im wesentlichen die gleiche Weise, wie für die Fäden Y₉ bcschrieben, gesponnen, mit der Ausnahme, daß Polyamid 3O3O3T, das eine grundmolare Viskositäts7;ihl von 0,99 hatte und 0,1 Gewichtsprozent Diphenylphosphit und 1 Gewichtsprozent modifiziertes Polyäthylen enthielt, als Umhüllungskomponente verwendet wurde, und das Verhältnis der beiden Bestandteile 1:1 war.

Der Anfangsmodul, die geladene Spannung, die durch Reibung auftritt, und die Empfänglichkeit für

Farbstoffe der obigen Fäden Y₉ bis Y₁₄ sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Fäden	Anfangs- modul (g/d)	Span nungs- ladung (V, 800 2300 800 2500 -3000 700	Auf nahme fähigkeit für Farbe (%)
Y₉ (vorliegende Erfindung) Y₁₀ (Vergleich) Y₁₁ (vorliegende Erfindung) Y₁₂ (Vergleich) Y₁₃ (Vergleich) Y₁₄ (vorliegende Erfindung)	•55,8 42,1 45,6 32,0 52,5 68,0	50,4 43,7 50,3 41 4,5 45,9

Tabelle 2 zeigt, daß erfindungsgemäße Fäden einen mittleren Anfangsmodul und ausgezeichnete antiste tische Eigenschaften und Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zusammengesetzter Faden, bestehend aus mindestens zwei Fadenkomponenten, welche einheitlich längs der longitudinalen Richtung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Komponente in dem zusammengesetzten Faden im wesentlichen aus einem Bis(propoxy)-alkylen-terephthalsäureamid-Polymerisat mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel

NH -(CH₂J₃-O—(CH₂)„— O—(CH₂)₃—NHCO-