DE2260778B2

DE2260778B2 - Faeden, fasern und garne aus einem naphthalatpolyester und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2260778B2
Application number: DE19722260778
Authority: DE
Inventors: Isao; Fuziwara Yoshio; Kumakawa Shiro; Iwakuni Yamaguchi Hamana (Japan)
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1976-01-22
Also published as: IT971817B; FR2163586A1; FR2163586B1; NL172571B; NL172571C; JPS525612B2; JPS4864222A; GB1411443A; DE2264819A1; DE2260778A1; NL7216920A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fäden, Fasern und Garne aus einem Naphthalatpolyester, bestehend aus Polyäthylen-2,6-naphthalat oder einem copolymerisierten Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einem Gehalt von bis zu 15 Molprozent Einheiten eines copolymerisierbaren Monomeren sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Aus Naphthalatpolyestern gefertigte Fasern, die durch Umsetzung von Naphthalin-2,6-dicarbonsäure mit Äthylenglykol erhalten wurden, sind als Industriematerialien, beispielsweise als Kautschuk-Verstärkungsmaterialien, auf Grund ihrer überlegenen mechanischen und thermischen Eigenschaften gegenüber Fasern aus einem Polyäthylenterephthalat bekannt, die seit langem verwendet werden (US-Patentschrift 16 832).

Es wurde jedoch angenommen, daß die üblichen Naphthalatpolyesterfasern zur Anwendung auf Gebieten, wo gewirkte, gewebte oder nichtgewebte Tücher aus diesen Fasern bei hohen Temperaturen verwendet werden, insbesondere auf dem Gebiet der elektrischen Isoliermaterialien, ungeeignet sind. Dies hauptsächlich deswegen, weil diese Naphthalatpolyester eine niedrige Dehnung besitzen und eine Verringerung des Zugarbeitsmoduls bei hohen Temperaturen zeigen.

In der japanischen Patentanmeldung 71 30972 (referiert in Derw. Japanese Pat. Rep. 1971 Nr. 35) sind Fäden mit verbesserter Dehnung beschrieben, die aus Polyäthylen-2,6-naphthalat oder copolymerisiertem Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einem Gehalt von weniger als 15 Molprozent einer dritten Komponente erhalten wurden. Die grundmolare Viskosität dieses Polyesters ist oberhalb 0,3 bei 35° C in einem Lösungsmittelgemisch von Phenol und o-Dichlorbenzol.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von neuen Naphthalatpolyesterfasern mit einer speziellen kristallinen Struktur, die ein verbessertes Zugarbeitsmodul, Festigkeit und Färbbarkeit, einen höheren Schmelzpunkt und eine geringere Erniedrigung des Zugarbeitsmoduls bei hohen Temperaturen als die üblichen Naphthalatpolyesterfasern besitzen und zur Verwendung in elektrischen Isoliermaterialien geeignet sind. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung der neuen Naphthalatpolyesterfasern in vorteilhafter Weise.

Gemäß der Erfindung werden Fäden, Fasern und Garne aus einem Naphthalatpolyester, bestehend aus Polyäthylen-2,6-naphthalat oder einem copolymerisierten Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einem Gehalt von bis zu 15 Molprozent Einheiten eines copolymerisierbaren Monomeren geschaffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine Intrinsicviskosität von 0,45 bis 1,0 und ein Beugungsintensitätsverhältnis (R) zwischen dem Bragg-Reflexionswinkel 2(9 — 18,7" und 2 θ = 15,6°, bestimmt nach dem Röntgenbeu-

gungsverfahren, im Bereich von mehr als 1,73 bis zu 5,00 besitzen.

Die Fäden, Fasern und Garne werden gemäß der Erfindung nach einem Verfahren hergestellt, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Naphthalatpolyester mit einem Gehalt von mindestens 85 Molprozent Äthylen-2,6-naphthalateinheiten und mit einer intrinsicviskosttät von 0,45 bis 1,0 ijnler Anwendung einer Spinndüse mit einer Querschnittsfläche von 0,049 bis 3,14 mm² je Loch bei einer Spinntemperatur entsprechend der folgenden Gleichung

28,6 [.,] + 301,4 ^ T ^ 35,7[_v] + 2^,

worin T die Spinntemperatur in "C und [_(/] die Eigenviskosität des Polyesters bedeutet, schmelzgesponnen wird und die extrudieren Fäden mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis 12 000 m je Minute aufgenommen werden.

Im allgemeinen wird das Polyäthylen-2,6-naphthalat durch Umsetzung der Naphthalin^o-dicarbonsäure oder ihres funktionellen Derivates mit Äthylenglyko! oder einem funktionellen Derivat hiervon in Gegenwart eines Katalysators unter geeigneten Reaktionsbedingungen hergestellt. Falls mindestens ein Co- monomeres vor der Beendigung der Polymerisation zugesetzt wird, ergibt sich ein copolymerisierter oder vermischter Polyester. Geeignete Comonomere sind (a) Verbindungen mit zwei esterbildenden funktionellen Gruppen, beispielsweise aliphatische Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure oder Dimersäure, alicyclische Dicarbonsäuren, wie Cyclopropandicarbonsäure, Cyclobutandicarbonsäure oder Hexahydroterephthalsäure, aromatische Dicarbonsäuren, wie Phthalsäure, Terephthalsäure. Isophthalsäure, Naphthalin-2,7-dicarbonsäure oder Diphenyldicarbonsäure, Diphenylätherdicarbonsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure, Diphenoxyäthandicarbonsäure oder Natrium-3,5-dicarboxybenzolsulfonat, Hydroxycarbonsäuren, wie Glykolsäure, p-Hydroxybenzoesäure oder p-Hydroxyäthoxybenzoesäure, Hydroxyverbindungen, wie Propylglykol, Trimethylenglykol, Diäthylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol, Neopentylenglykol, ρ - Xylolglykol, 1,4 - Cyclohexandimethanol, BisphenolA, ρ,ρ'-Diphenoxysulfon, l,4-Bis-(/i-hydroxyäthoxy!-benzol, 2,2- Bis-(p-/f-hydroxyäthoxyphenyl)-propan, Polyalkylenglykol, oder funktionelle Derivate hiervon oder Verbindungen von hohem Molekulargewicht, die sich von Carbonsäuren, Hydroxycarbonsäuren, Hydroxyverbindungen oder funktionellen Derivaten derselben ableiten, (b) Verbindungen mit einer esterbildenden funktionellen Gruppe, wie Benzoesäure, Benzoylbenzoesäure, Benzyloxybenzoesäure oder Methoxypolyalkylenglykol, (c) Verbindungen mit drei oder mehr esterbildenden funktionellen Gruppen, wie Glycerin; Pentaerythrit oder Trimethylolpropan, (d) funktionelle Derivate der Phosphonsäure oder phosphonigen Säure mit zwei esterbildenden funktionellen Gruppen, beispielsweise Ester, die sich von Phosphonsäure oder phosphoniger Säure ableiten, wie Methanphosphonsäure, Benzylphosphonsäure, Benzolphosphonsäure, p-Chlorbenzolphosphonsäure, p-Brombenzolphosphonsäure, Dichlorbenzolphosphonsäure, methanphosphonige Säure, benzolphosphonige Säure, p-chlorbenzolphosphonige Säure oder p-brombenzolphosphonige Säure, Phosphonyldichloride, wie Methanphosphonyldichlorid, Cyclohcxanphosphonyldichlorid, Benzolphosphonyldichlorid, p-Chlorbenzolphosphonyldichlorid oder p-Brpmphosphonyldichlorid und Halogcnphosphine, wie Ä.thyldichlorphosphin, Phenyldichlorphosphin, p-Chlorphenyidichlorphosphin oder p-Bromphenyldichlorphosphin, (e) funktionelle Derivate der Phosphorsäure oder phosphorigen Säure, die drei esterbildende funktionelle Gruppen besitzen, beispielsweise Phosphate, wie ÄthySphosphat, Butylphosphat, Benzylphosphat, Phenylphosphat, p-Chlorphosphat oder p-Bromphosphat, Phosphite, wie Äthylphosphit oder Butylphosphit, Halogenphosphate, wie Methyldichlorphosphat, Phenyldichlorphosphat, 2-Chlorphenyldichlorphosphat, 2-Trichlormethylphenyldichlorphosphat oder 4-Chlorphenyldichlorphosphat und HaIogenphosphite, wie Methyldichlorphosphit, Benzyldichlorphosphit oder p-Chlorphenyldichlorphosphit, wobei vorzugsweise diese trifunktionellen Verbindungen zusammen mit einer esterbildenden monofunktionellen Verbindung, wie Benzylbenzoat oder Phenylnaphthoat verwendet werden, und (f) funktionelle Derivate von halogenierten Alkoholen, die zwei esterbildende Gruppen besitzen, beispielsweise 2,5-Dichlorhydrochinon, 2,5-Dibromhydrochinon, 2,3,5,6 - Tetrachlorhydrochinon, 2,2 - Bis - (4 - hydroxy-3,5 - dichlorphenyl) - propan, 2,2 - Bis - (4 - hydroxy-3,5 - dibromphenyl) - propan, 1,1 - Bis - (4 - hydroxy-3,5-dibromphenyl)-cyclohexan, 2,2-Bis-(4-/i-hydroxyäthoxy-3,5-dichlorphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-ff-hydroxyäthoxy-3,5-dibromphenyl)-propan oder 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-butan. Die Menge des Comonomeren darf nicht mehr als 15 Molprozent, vorzugsweise nicht mehr als 5 Molprozent, betragen. Bei einer Menge oberhalb von 15 Molprozent ergibt sich häufig eine beträchtliche Erniedrigung der Wärmestabilität, des Schmelzpunktes, des Zugarbeitsmoduls und der Elastizitätserholung der erhaltenen Fasern.

Der Polyester kann auch ein Mattierungsmittel, wie Titandioxid, oder einen Stabilisator, wie Phosphorsäure, phosphorige Säure oder Ester hiervon, Flammenverzögerungsmittel und Flammen'^rzogerungshilfsmittel enthalten.

Die hier angegebene Intrinsicviskosität (grundmolare Viskosität) wird aus der Viskosität des Polymeren erhalten, die unter Verwendung einer Lösung des Polymeren in einem Gemisch aus Phenol und o-Dichlorbenzol im Verhältnis 6:4 bei 35°C gemessen wurde. Wenn die Intrinsicviskosität des Naphthalatpolyesters den Wert 1,0 überschreitet, wird seine Schmelzviskosität übermäßig hoch, wodurch das Schmelzspinnen schwierig wird. Falls die Intrinsicviskosität weniger als 0,45 beträgt, besitzen die erhaltenen Fasern nicht die gewünschten guten Eigenschaften.

Das wesentlichste Merkmal der Fasern gemäß der Erfindung liegt in ihrer neuen kristallinen Struktur. Diese kristalline Struktur ist durch ein Beugungsintensitäts-Verhältnis (R) im Bereich von mehr als 1,73 bis zu 5,00 zwischen einem Bragg-Reflexionswinkel 2Θ = 18,7" und 1Θ - 15,6° in der Beugungsintensitätsverteilungskurve in Äquatorialrichtung, bestimmt nach dem Röntgenbeugungsverfahren, gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist F i g. 1 eine graphische Darstellung, die die Beugungsintensitätsverteilungskurven in der Äquatorialrichtung der Naphthalatpolyeslerfasern gemäß der Erfindung und üblicher Naphthalalpolyesterfasern zeigen, welche nach dem Röntgen-

5 U 6

beugungsverfahren erhalten wurden. Die Fig. 2 Im Gegensatz hierzu zeigt die Belastungs-Dehnungs-

zeigt Belastungs-Dehnungskurven der Naphthalat- kurve 2 der üblichen Naphlhalatpolycsterfasern und

Polyesterfasern gemäß der Erfindung, üblicher Naph- die Belastungs-Dehnungskurve 3 von Naphthalat-

thalatpolyesterfasern und Polyesterfasern mit einem polyesterfasern mit einem R-Wert von höchstens 1,73

R-Wert von höchstens 1,73. 5 lediglich eine Streckgrenze.

Die Bedingungen der Bestimmung der Beugungs- Anders ausgedrückt, übertreffen die Naphthalat-

intensitätskurve, wie in Fi g. 1 gezeigt, waren folgende: polyesterfasern gemäß der Erfindung die üblichen

. , _ir. Naphlhalatpolycsterfasern hinsichtlich der Bestän-

^Fllter FyCke!tilter _{di keh gegenüber Scmag und der} Beständigkeit gegen-

Strom 35kV, 2OmA _{Io üb}*_{r E}*_mti_dung.

Beugungsspall 0,15 mm 0 _{Auf Grund jhrer neuen kristallinen} struktur haben

Streuscnlitz. l _dic N_aphthalatpolyesterfasern gemäß der Erfindung

Aufnahmespalt 0,4 mm _{weil hönere} Schmelzpunkte als die üblichen Naphtha-

Wellenlange λ l,M2 A latpolyesterfasern, die bei mindestens 275°C, üblicher-

In F i g. 1 zeigt die Kurve 1 die Beugungsintensiläts- 15 weise mindestens 280⁰C, liegen.

Verteilungskurve der Fasern gemäß der Erfindung, Der hier angegebene »Schmelzpunkt« ist die Tem-

und die Kurve 2 zeigt die Beugungsintensitätsvertei- peratur, bei dem eine endotherme Spitze in der DSC-

lungskurve von üblichen Naphthalatpolyesterfasem. Kurve auftritt, die mit 8,5 m Probegewicht bei einer

Kurve 3 zeigt die Beugungsintensitätsverteilungskurve Erhitzungsgeschwindigkeit von 10 C'min unter An-

von amorphen Naphthalatpolyesterfasem. 20 Wendung eines Perkin-Elmer-Testgerätes bestimmt

Das Beugungsintensitätsverhältnis (R) zwischen dem wurde.

Bragg-Reflexionswinkel 2Θ = 18,7° und 2Θ = 15,6', Darüber hinaus zeigen die erfindungsgemäßen

wie es hier angewendet wird, wird entsprechend der Fasern den Vorteil, daß sie höchstens eine geringe

folgenden Gleichung (1) berechnet: Abnahme der Festigkeit bei hohen Temperaturen

25 zeigen. Wenn beispielsweise übliche Naphthalatpoly-

_R_ /rl 8,7 -la 18,7 esterfasern während 6 Stunden in feuchter Wärme bei

h 15,6 -IaX 5,6 150 C behandelt werden, beträgt die Festigkeitsbeibehaltung weniger als 50%. Falls jedoch die Fasern

worin Ic 18,7° und Ic 15,6° die Beugungsintensitäten gemäß der Erfindung in der gleichen Weise behandelt (Höhe der Spitze in der Kurve) beim Bragg-Reflexions- 30 werden, wird die Festigkeitsbeibehaltung auf 60% winkel von 2Θ = 18,7° bzw. 2Θ = 15,6° in der Rönt- oder mehr erhöht. Die Fasern gemäß der Erfindung genbeugungsintensitätsverteilungskurve der Fasern haben auch eine überlegene Lichtstabilität gegenüber und la 18,7° und la 15,6° die Beugungsintensitäten den üblichen Naphthalatpolyesterfasem.
der amorphen Fasern beim Bragg-Reflexionswinkel Die Naphthalatpolyesterfasem gemäß der Erfinvon 2Θ = 18.7° bzw. 2Θ = 15,6° in der Beugungs- ₃₅ dung haben auch eine überlegene Anfärbbarkeit intensitätsverteilungskurve angegeben. gegenüber den üblichen Naphthalatpolyesterfasem. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, haben die üblichen Die Farbstofferschöpfung der üblichen Naphthalat-Naphthalatpolyesterfasern (Kurve 2) eine hohe Spitze polyesterfasern mit Dispersionsfarbstoffen beträgt bei einem Bragg-Reflexionswinkel 2Θ = 15.6°, jedoch höchstens 25%, während sie bei den Naphthalatfehlt praktisch eine Spitze bei 2 θ = 18,7°. Deshalb ₄₀ polyesterfasern gemäß der Erfindung in der Größenhaben diese Polyesterfasern ein Beugungsintensitäts- Ordnung von mindestens 40% liegt,
verhältnis (R) von etwa 0,11. Im Gegensatz hierzu Die Farbstofferschöpfung wird in folgender Weise haben die Naphthalatpolyesterfasem gemäß der Erfin- bestimmt: Die Probefasern werden mit einem Färbedung (Kurve 1) eine ausgeprägte Spitze bei 2 θ = 18,7" bad gefärbt, welches 4% (bezogen auf das Gewicht und ein Beugungsintensitätsverhältnis (R) von etwa 45 der Fasern) eines Dispersionsfarbstoffes und 0,5 g/l 3,10, was beträchtlich höher als bei den üblichen eines Dispergiermittels enthält, und zwar bei 100⁰C Naphthalatpolyesterfasem ist. während 90 Minuten, wobei das Verhältnis der Fasern Auf Grund ihrer neuen kristallinen Struktur behal- zu der Färbeflüssigkeit auf 1:100 eingestellt wird, ten die erfindungsgemäßen Fasern eine ausreichende Zu 2 cm³ der nach dem Färben verbliebenen Flüssig-Festigkeit von mindestens 4,4 g/den bei und besitzen 50 keit werden 2 cm³ Aceton zugesetzt und das Gemisch eine höhere Dehnung als die üblichen Fasern. Wenn auf 50 cm³ unter Verwendung einer wäßrigen Lösung die Festigkeit der Fasern als T (g/d) angegeben wird von Aceton (Verhältnis von Aceton zu Wasser 50:50) und ihre Dehnung als E (%) angegeben wird, haben verdünnt. Die optische Dichte (OD) dieser Lösung die Fasern einen Zugarbeitsmodul, ausgedrückt durch wurde mit einem Spektrophotometer bestimmt. Die T · \ΓΈ von mindestens 21,5, und der Wert E beträgt 55 Farbstofferschöpfung wird durch die folgende Gleimehr als 11 bis zu 40%. Die üblichen Naphthalat- chung (2) angegeben.
Polyesterfasern mit einem R-Wert von beispielsweise
etwa 0,12 haben einen Zugarbeitsmodul von höchstens etwa 21, und es ist unmöglich, deren Festigkeit Faibstofferschöpfung(%) ~(\ - - ^R\ · 100 (2) ohne einen Abfall der Dehnung zu erhöhen. 60 V OD_B J

Die Naphthalatpolyesterfasem gemäß der Erfindung zeigen eine zweite Streckgrenze in ihrer BeIa- worin OD_R und OD₈ die optischen Dichten der verstungs-Dehnungskurve. Es ergibt sich aus Fig. 2, bliebenen Flüssigkeit nach der Färbung bzw. der daß die Belastungs-Dehnungskurve 1 der erfindungs- Farbstofflösung sind.

gemäßen Naphthalatpolyesterfasem zwei Streckgren- 65 Falls der R-Wert der Naphthalatpolyester weniger

zen bei A und B zeigen. Die Stelle A ist die primäre als 1,73 beträgt, steigt der Schmelzpunkt nicht an,

Streckgrenze und die Stelle B ist die sekundäre und es tritt keine Verbesserung der Schlagbeständig-

Streckgrenze. keit und der Ermüdungsbeständigkeit auf."

Naphthalatpolyesterfasern mil einem R-Wcrt von höher als 5,0 können nicht erhalten werden.

Zusätzlich zu den vorstehenden Eigenschaften besitzen die Naphthalatpolyesterfasern gemäß der Erfindung eine hohe chemische Beständigkeit, gute Dirnensionsstabilität gegenüber Wärme und Belastung, hohen Anfangs-Young-Modul und niedrigen Feuchtigkeitsgehalt.

Die Fasern gemäß der Erfindung können in Form von Monofäden, Stapelfasern, Kabeln, Multifilament- to garnen und gesponnenen Garnen vorliegen.

Die Fasern gemäß der Erfindung können einen kreisförmigen oder einen nichtkreisförmigen Querschnitt haben oder können Hohlfasern sein.

Der Titerwert der Fasern gemäß der Erfindung beträgt 0,5 bis 100 den/Faden.

Die neuen Naphthalatpolyesterfasern gemäß der Erfindung können durch Schmelzspinnen eines Naphthalatpolyesters mit einer lntrinsicviskosität von 0,45 bis 1,0 mit einem Gehalt von mindestens 85 Molprozent Äthylen-2,6-naphthalat-Einheiten aus einer Spinndüse mit öffnungen, die jeweils tine Querschnittsfläche (A) von 0,049 bis 3,14 mm² besitzen, bei einer Spinntemperatur (T), die die folgende Gleichung (3) erfüllt Zur Erzielung einer guten Extrudierung wird vorzugsweise die Spinntemperatur (T⁰C) so gewählt, daß sie die Bedingung der Gleichung (3) und gleichfalls diejenigen der folgenden Gleichung (4) erfüllt.

T ^ (73,8 [,,] - 88,6) |M + 331,6, (4)

worin A die Querschnittsfläche (mm²) einer Spinndüsenöffnung angibt und T und [</] die gleiche Bedeutung wie vorstehend angegeben haben.

Falls die Aufnahmegeschwindigkeit niedriger als 3000 m/min ist, nimmt der R-Wert der erhaltenen Fasern diskontinuierlich ab. Falls sie größer als 12 000 m/min ist, sind die extrudierten Fäden nur unzureichend abgekühlt, und eine stabile Aufnahme wird unmöglich.

Das vorstehend angegebene Spinnen wird bei einem Zugverhältnis (D) von 50 bis 20000 durchgeführt. Insbesondere wird ein Zugverhältnis bevorzugt, das die folgende Gleichung (5) erfüllt.

-7,43 · ΙΟ"⁵ W + 2,37 g log D ^ 2,27 ]fÄ + 1,98

28,6 [,,] + 301,4 ST^ 35,7 [/;] + 279,3,

(3)

worin T die Spinntemperatur in "C und [»/] die lntrinsirviskosität des Polyesters darstellen, und bei einer Aufnahmegeschwindigkeit (W) von 3000 bis 12 000 m/min hergestellt werden.

Die hier angegebene Spinntemperatur ist die Temperatur des Polymeren am Austritt der Spinndüse, üblicherweise ist jedoch diese Temperatur praktisch gleich der Temperatur der Spinndüse, und infolgedessen kann auch die Temperatur der Spinndüse als Spinntemperatur betrachtet werden.

Die hier angegebene Aufnahmegeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der Bewegung des extrudieren Fadens in vollständig gekühltem und verfestigtem Zustand. Falls der Faden durch Galetten aufgenommen wird, läßt sich diese Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des laufenden Fadens auf diesen Walzen angeben, und wenn der Faden durch einen Luftaspirator aufgenommen wird, wird die Geschwindigkeit durch die Geschwindigkeit des laufenden Fadens im Aspirator angegeben.

Falls die Spinntemperatur (T) niedriger als die untere Grenze der vorstehenden Gleichung (3) ist, können Fasern mit einem R-Wert von mindestens 1,73 und mit guten physikalischen Eigenschaften nicht erhalten werden. Falls der Wert höher als die obere in der Gleichung (3) angegebene Grenze ist, tritt eine Zersetzung des Polymeren auf, und ein zufriedenstellendes Spinnen kann nicht ausgeführt werden.

Falls die Querschnittsfläche [A) der öffnungen kleiner als 0,049 mm² ist, tritt häufig eine Blockierung oder Verstopfung der öffnung auf, und das Spinnen kann nicht in gutem Zustand fortgeführt werden. Falls sie andererseits größer als 3,14 mm² ist, wird das Extrudieren des Polymeren zunehmend abnormal, und die extrudierten Fäden werden zunehmend ungleichförmig.

worin D der Zug, W die Aufnahmegeschwindigkeit (m/min) des Fadens und A die Querschnittsfläche (mm²) einer Spinndüsenöffnung ist.

Die extrudierten Fäden kühlen spontan, und sie können positiv gekühlt werden.

Die extrudierten Fäden können verschränkt werden, um ihnen einen zwirnungsfreien Zusammenhalt zu erteilen.

Die erhaltenen Fasern können durch Aufwickeln oder andere übliche Maßnahmen im gezwirnten oder nichtgezwirnten Zustand gesammelt werden.
Die gesammelten Fasern haben die im Rahmen der Erfindung angegebenen ausgezeichneten Eigenschaften im ungestreckten Zustand. Durch eine Streckung kann eine Verschlechterung dieser Eigenschaften eintreten, und deshalb sollten die Fasern nicht gestreckt werden. Gewünschtenfalls können die Fasern wärmebehandelt oder geschrumpft werden.

Durch die Schaffung der Naphthalatpolyesterfasern gemäß der Erfindung mit der speziellen kristallinen Struktur, die sich von denjenigen der üblichen Naphthalatpolyesterfasern unterscheidet, wird der Zugarbeitsraodul. Festigkeit bei hohen Temperaturen, Färbbarkeit und Wärmebeständigkeit der Fasern verbessert

Da die Fasern gemäß der Erfindung einen stark verbesserten Zugarbeitsmodul und überlegene Wärme-Stabilität, Färbbarkeit und Beständigkeit gegen feuchte Wärme besitzen, können verschiedene Störungen, beispielsweise das Auftreten von Fusseln oder die Verringerung der Festigkeit bei der Verarbeitung der Fasern, beispielsweise bei Web- oder Wirkarbeitsgangen, vermieden werden. Somit ergeben diese Fasern Textilgegenstände, welche wertvoll.für Handwerks- und Industrieanwendungen sind, bei denen Wärmebeständigkeit gefordert wird. Beispiele für Anwendungen der erfindungsgemäßen Fasern auf Grund ihrer guten Wärmebeständigkeit und Anfärbbarkeit sind Arbeitskleidungen und Teppiche oder Decken für den Gebrauch unter hohen Temperaturen und auf Grund ihrer guten Wärmebeständigkeit und

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chemischen Beständigkeit sind Anwendungsbeispiele Gasfilter Tür hohe Temperaturen. Sie sind besonders wertvoll für elektrische Isoliermaterialien auf Grund ihrer geringen Feuchtigkeitsaufnahme. Weiterhin sind diese Fasern wertvoll für Malerleinwand oder Filter Tür heißes Wasser auf Grund ihrer guten Beständigkeit gegen feuchte Wärme. Auf Grund ihres hohen Zugarbeitsmoduls und Ermüdungsbeständigkeit sind sie zur Anwendung als Verstärkungsinateriaüen für Kautschukgüter, wie Reifen, V-Bänder, flache Bänder, Förderbänder, Schläuche, Kraftfahrzeug-Abdeckungen oder Arbeitsüberschuhe oder als Verstärkungsmaterialien für synthetische Harzgegenstände geeignet. Weiterhin können sie unter Ausnützung ihrer guten Wärmeisoliereigenschaften als Wärmeisoliermaterialien und unter Ausnützung ihres hohen Young-Moduls als Stauchmaterialien in Polsterungsmaterialien verwendet werden.

Die neuen erfindungsgemäßen Naphthalatpolyesterfasern können zu Fasertüchern oder Vliesen verarbeitet werden, um sie für die verschiedenen vorstehend aufgeführten Anwendungen zu verwenden. Die Fasertücher können leicht durch Weben, Wirken oder Filzverfahren, wie sie üblicherweise zur Verarbeitung anderer synthetischer Fasern angewandt werden, hergestellt werden.

Die Verarbeitungsfähigkeit zum Zeitpunkt des Webens, Wirkens oder Filzens dieser Fasern ist die gleiche oder besser als bei der Verarbeitung von Polyäthylenterephthalatfasern.

Aussehen und Handhabungseigenschaften der erhaltenen Fasertücher und Vliese sind gleichfalls mit anderen synthetischen Fasern vergleichbar.

Die Fasern gemäß der Erfindung können zu gewebten Tüchern von gewünschter Textur, beispielsweise Leinengewebe, Köpergewebe oder Satingewebe, gestrickten oder gewirkten Tüchern, wie Rundstrickwaren, oder nichtgewebten Tüchern verarbeitet werden.

Die Fasern gemäß der Erfindung können in Form von Mischgarnen mit anderen Arten von Fasern bei Verfahren wie Mischverwebung, Zwischenverwebung oder Mischverspinnung verwendet werden. Oder sie können mit anderen Fasern in der Stufe des Wirkens oder des Webens bei Verfahren wie Mischverwebung oder Mischwirkung vermischt werden. Sie können auch zu nichtgewebten Tüchern, die andere Fasern enthalten, verarbeitet werden.

Darüber hinaus können Wärmebeständigkeit, Flammbeständigkeit und Young-Modul der erfindungsgemäßen Naphthalatpolyesterfasern verbessert werden, wenn sie mit aromatischen Polyimidfasern, aromatischen Polyamidimidfasern, aromatischen Polyamidfasern, Fluorpolymerfasern, Glasfasern, Kohlenstoffasern oder Metallfasern vermischt werden. Oder sie können mit anderen niedrigschmelzenden Fasern vermischt werden und wärmeverschmolzen werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung. Die Beugungsintensitätsverteilungskurve in der Äquatorialrichtung nach dem Röntgenbeugungsverfahren, die Belastungs-Dehnungskurve, der Schmelzpunkt, der Schmelzpunkt unter konstanter Länge, die Beständigkeit gegenüber feuchter Wärme, die Beständigkeit gegenüber trockener Wärme, die Farbstofferschöpfung und das Flammverzögerungsvermögen wurden nach den folgenden Verfahren ermittelt:

Röntgenbeugungsbestimmung

Filter Nickelfilter

Strom 35 kV, 2OmA

Beugungsspalt 0,15 mm 0

Streuschlitz Γ

Aufnahmespalt 0,4 mm

Wellenlänge, λ 1,542 Λ

Belastungs-Dehnungskurve

Länge der Probe .. 20 cm

Zuggeschwindigkeit 100%/min bei 25^UC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 65%

Bei der in der Belastungs-Dehnungskurve erhaltenen Bruchfestigkeit ist eine Verringerung des Titers auf Grund der Zunahme der Dehnung nicht korrigiert.

Schmelzpunkt

Der Schmelzpunkt der Probefasern (Probegewicht: 8,5 mg) wurde mittels eines Kalorimeters unter Erhitzen in einem Ausmaß von 10°C/min bestimmt. Die Probe war im freien Zustand während der Bestimmung, und die Temperatur, bei der die endotherme Spitze auftrat, wurde aus der erhaltenen DSC-Kurve abgelesen.

Schmelzpunkt, bestimmt unter konstanter Länge der Fasern

Es erfolgte die gleiche Bestimmung des Schmelzpunktes wie vorstehend, wobei jedoch die Probefasern bei konstanter Länge während der Bestimmung gehalten wurden.

Beständigkeit gegen feuchte Wärme

Das Probestück wurde in Wasser gegeben und bei 150⁰C während 6 Stunden ohne Beschränkung seiner Länge in einem geschlossenen Gefäß (Autoklav) behandelt, und die Festigkeitsbeibehaltung des Probestückes wurde bestimmt.

Beständigkeit gegen trockene Wärme

Das Probestück wurde unter konstanter Länge ir einem Heißluftbad bei 150, 230 und 250⁰C währenc 60 Minuten behandelt, und die Festigkeitsbeibehal tung des Probestückes wurde bestimmt.

Farbstofferschöpfung

Dispersionsfarbstoff 4%, bezogen auf

Fasergewicht

Dispergiermittel 0.5 g/l

Verhältnis Gut zu Flüssigkeit 1:100 Färbungstemperatur 10O⁰C

Färbungszeit 90 Minuten

Unter den vorstehenden Bedingungen wurden di Probefasern gefärbt. Zu 2 cm³ der restlichen Flüssig

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keit nach der Färbung wurden 2 cm³ Aceton zugegeben und die Lösung aufSOcm' mit einer wäßrigen Lösung aus Aceton/Wasser in einem Verhältnis von 50:50 verdünnt. Die optische Dichte (OD) der Lösung wurde unter Anwendung eines Spcktrophotometers gemessen und die Farbstofferschöpfung aus der folgenden Gleichung berechnet:

Farbstofferschöpfung (%) = ( I

100,

worin OD₁₁ und OD₈ die optischen Dichten der verbliebenen Flüssigkeit nach der Färbung bzw. der Färbungsflüssigkeit vor der Färbung sind.

Tabelle 1

Flammbeständigkeit

Anzahl der Zündungen ASTM D-1230-61

Begrenzender Sauerstoffkonzentrationsindex (LOI) ASTM D-2863-70

Beispiel I

Ein Polyäthylcn^ö-naphthalat mit einer Intrinsic viskosität von 0,645 wurde bei einer Spinntemperatui von 315"C durch eine Spinndüse mit kreisförmiger Spinnöffnungen jeweils mit einem Durchmesser vor 0,4 mm und einer Querschnittsfläche von 0,1256 mm' schmclzgesponnen, und die cxtrudicrten Fäden wurder mit verschiedenen Aufnahmegeschwindigkeiten aufgenommen. Die physikalischen Eigenschaften dei erhaltenen Fasern sind in Tabelle I angegeben.

Vcrsuchs-Nr.	2	4000	4
I		620
(Vergleich)	3000	2,22	5000
1000	470	6,34	765
145	2,91	18,7	1,79
9,64	5,64	27,4	6,78
2,03	23,5	1600	11,6
173	27,5	2,0	23,1
26,7	1380	77,6	1750
500	2,0	74,9	2,0
25,0	78,5	56,1	74,6
Fadenschmelzhaftung	76,6	4,47	72,7
Fadenschmelzhaftung	49,6	284,7	58,0
75,8	4,56	289,7	4,09
0,058	281,4		290,5
267,0	286,4	293,6
273,1

Aufnahmegeschwindigkeit (m/min) Streckverhältnis
Titer/Faden (den)
Festigkeit (g/den)
Dehnung(%)

Zugarbeitsmodul (g |/%/den)
Young-Modul (kg/mm²)
Schrumpfung in siedendem
Wasser (%)

Wärmebeständigkeit
(Festigkeitsbeibehaltung) (%)

feucht 150°Cx6Std.

trocken 25O⁰C χ 1 Std.

Farbstofferschöpfung (%)
«-Wert
DSC-Schmeizpunkt (°C)

DSC-Schmelzpunkt, bestimmt unter konstanter Länge (⁰C)

Versuch Nr. 1 bezieht sich auf Fasern mit einem R-Wert von weniger als 1,73 zum Vergleich, während die Versuche Nr. 2 bis 4 Fasern gemäß der Erfindung betreffen.

Beispiel 2

PoIyäthyIen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,70 wurde bei verschiedenen Spinntemperaturen durch eine Spinndüse mit sechs runden Spinnöffnungen jeweils mit einem Durchmesser von 1,2 mm und einer Querschnittsfläche von 1,13 mm² bei einem Streckverhältnis von 5630 schmelzgesponnen, und die extnidierten Fäden wurden in einer Geschwindigkeit von 4000 m/min aufgenommen. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in Tabellen angegeben.

Tabelle II

Versuchs-Nr.

(Vergleich)

Spinntemperatur (
Festigkeit (g/den)
Dehnung(%)

300 5,83 9,0

310 6,16

15,2 320
6,43
17,1

(Vergleich)

325

2 528 J

Fortsetzung

Zugarbeitsmodul (g | %/den)
Young-Modul (kg/mm²)

Schrumpfung in siedendem
Wasser (%)
K-Wert

Schmelzpunkt ( C)
Farbsiofferschöpfung (%)

Die Versuche 5 und 8 sind Vergleiche.

Die gleichen Fasern wie bei Versuch Nr. 7 wurden einer Feuchtwärmebehandlung im freien Zustand und einer Trockenwärmebehandlung unter konstanter Länge unterworfen, und die prozentuelle Beibehaltung von Festigkeit und Young-Modul wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle III enthalten.

Tabelle III

Versuchs-Nr. S I Vergleich ι	24.1 1580 2,1	7	S I Vergleich ι
17,5 1630 3,0	4,50 284,2 57,5	26,6 1570 2.0	Spinn bedingungen schlecht und Aufwickeln unmöglich
0,292 274,1 34,6	4,41 285,5 59,0

Es ergibt sich aus den Tabellen I und II, daß die Fasern gemäß der Erfindung einen hohen Schmelz· punkt, eine hohe Festigkeit und Dehnung und eint geringe Schrumpfung in siedendem Wasser zeigen Aus Tabelle III zeigt sich andererseits, daß die Beibehaltung der Festigkeit und des Young-Moduls det Fasern gemäß der Erfindung bei hohen Temperaturen sehr hoch in.

Behänd lungs-	Festig	Beibe	Young-	Beibe
hcdingungcn	keit	haltung	Modul	haltung
	(gdcn)	(%)	(kg/mm²	I (%)
Nicht behandelt	6,43		1570	—
Feuchte Wärme
150'Cx 6 Std.	4,94	76,8	1360	86,5
Trockene Wärme
150⁰Cx 1 Std.	6,17	96	1480	94,2
230° C χ 1 Std.	5,93	92,3	1570	100
250° C χ 1 Std.	4,92	76.6	1480	94,2
Tabelle IV
Versuchs-Nr.	Kappen	Streck		Festigkeit
	durch	verhältnis
	messer

Beispiel 3

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskositäl von 0,67 wurde bei einer Spinntemperatui von 315° C schmelzgesponnen, und die extrudierten Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 3500 m/min aufgenommen. Hierbei wurde der Kappendurchmesser geändert, und der Effekt des Streckverhältnisses auf die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Dehnung

(mm)

(g/den)

Zugarbeits
modul

(g |/%/den)

R-Wcrl

Schmelzpunkt

Γ C)

Tiler/
Faden

(den)

(Vergleich)

0,23

0,40
0,70
1,20
2,40

216 Spinnbedingungen schlecht (Auftreten von brüchigen Fäden)

653

1995

5 860

23 500

6,04 20,5 27,4 3,84 281,0 2,07

6,51 16,2 26,2 3,25 284,6 2,08

6,87 12,1 23,9 2,75 287,3 2,06

Spinnbedingungen schlecht (Auftreten von Tropfen, Knollen u. dgl.)

Die Versuche 9 und 13 sind Vergleiche.

Beispiel 4

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,638 wurde unter Anwendung eines Schmelzextruders geschmolzen und aus einer Spinndüse mit runden Düsenöffnungen jeweils mit einem Durchmesser von 0,5 mm bei einer Spinntemperatur von 312" C schmelzextrudiert. Abkühllurt von 25° C mit einer relativen Feuchtiekeit von 60% wurde auf die Fäden aufgebracht und eine wäßrige Emulsion hierauf zum Anhaften gebracht. Die Fäden wurden zur Erzielung von Kohärenz verschränkt oder verschlungen und in Form eines zwirnungsfreien Garnes mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von 3000 m/min und 8000 m/min aufgewickelt. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind in der nachfolgenden Tabelle V gezeigt (Versuche Nr. 14 und 15).

Die Fäden des Versuches Nr. 14 wurden auf das 1,!fache der ursprünglichen Länge unter Anwendung :ines Dornes von 145° C und einer Platte von Ϊ85 C gestreckt und wärmebehandelt. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind gleichfalls in Tabelle V als Versuch Nr. 16 aufgeführt.

Tabelle V

von 315" C durch eine Spinndüse mit 24 runden öffnungen jeweils mit einem Durchmesser von G,27 mm schmelzextrudiert und mit einer Geschwindigkeit von 2000 m/min bzw. 3000 m/min aufgenommen. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind aus der Tabelle VlI ersichtlich.

Tabelle VII

Versuchs-Nr.
14 15

16

Versuchs-Nr.

19
(Vergleich)

20

Aufnahmegeschwindigkeit

(m/min)

Streckverhältnis

Titer/Fäden (den)

Festigkeit (g/den)

Dehnung(%)

Zugarbeitsmodul

(g {/ %/den)

R-Wert

Schmelzpunkt ( C)

3000 8000 —

470
8,83
5,61
21,5
26,0

4,50
281,5

1250

3,31

8,03

11,2

26,9

3,66
291,7

7,38
6,78
8,9
20,2

0,11

282,7

Beispiel 5

Ein Po!yäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität v>in 0,60, worin 2 Molprozent Trimethylphosphat copolymerisiert waren, wurde bei einer Spinntemperatur von 310⁰C durch eine Spinndüse mit 48 runden öffnungen jeweils mit einem Durchmesser von 0,4 mm schmelzgesponnen und mit einer Geschwindigkeit von 3000 m/min unter Anwendung eines Streckverhältnisses von 483 aufgenommen (Versuch Nr. 17). Zum Vergleich wurde ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,60 unter den gleichen Bedingungen schmelzgesponnen und aufgenommen (Versuch Nr. 18). Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind aus Tabelle VI ersichtlich.

Tabelle VI

Aufnahmegeschwindigkeit
(m/min)

Streckverhältnis
Titer/Faden (den)
Festigkeit (g/den)
Dehnung(%)
Zugarbeitsmodul (g ^
Young-Modul (kg/mm²)
Schrumpfung in siedendem
Wasser (%)
R-Wert
Schmelzpunkt (⁰C)

2000

170
2,97
2,64
90,8
25,1
680
37,3

0,13
271,0

3000

255

1,98

5,12

30,3

28,2

1350

2,1

4,68
279,8

Versuch Nr. 19 dient zum Vergleich.
Beispiel 7

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,58 wurde bei einer Spinntemperatur von 3O3°C durch eine Spinndüse mit 48 runden öffnungen jeweils mit einem Durchmesser von 0,4 mm schmelzextrudiert und in verschiedenen Ausmaßen verschränkt, um eine Kohärenz zu erzielen. Dann wurden die verschränkten Fäden mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 3000 m/min unter Anwendung eines Streckverhältnisses von 653 aufgewickelt. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind in Tabelle VIII angegeben.

	Versuchs-Nr.	45	18	Tabelle VIII	21	22	23
	17
		2,89		0	4	10
Titer/Faden (den)	2,85	5 45
Pestiizkeit ie/denl	5 26	21,6		5,20	5,22	5,24
Dehnung (%)	25,3	25,4	Verschränkungsausmaß*)	5,21	5,18	5,09
Zugarbeitsmodul	26,5		(Anzahl/m)	20,3	19,8	18,3
(g /%/den)		4,51 CC	Titer/Faden (den)	23,5	23,1	21,7
R-Wert	3,68	280,6 "	Festigkeit (g/den)
Schmelzpunkt (° C)	278,5	4, 2,4, 3,4	Dehnung(%)	4,33	4,35	4,36
Anzahl der Zündungen	6, 5,4, 6,4	25	Zugarbeitsmodul	280,6	280,4	280,7
LOI	34		(g /%/den)
		und 18 wurden 6o	R-Wert
Die Fasern der Versuche Nr. 17	Schmelzpunkt (° C)

bestimmt. Die Ergebnisse sind gleichfalls in Tabelle VI aufgeführt. Ein Tuch, das die Phosphorverbindung enthielt, zeigte eine gute Flammverzögerung.

Beispiel 6

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,64 wurde bei einer Spinntemperatur *) Entsprechend dem Verfahren der britischen Patentschri 9 24 089.

Beispie 1 8

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsic viskosität von 0,638 wurde bei einer Spinntemperatu von 308" C durch eine Spinndüse mit 48 runden öfl

509 584/4

nungeii jeweils mit einem Durchmesser von 0,4 mm schmelzgesponnen. Den extruciierten Fäden wurde eine vorbestimmte Geschwindigkeit mittels eines Paares von Nelson-Walzen erteilt, und unter Ansaugen, Ausbreiten und Dispergieren durch eine Luftstromdüse wurden sie unter Bildung einer Bahn oder Lage von Fäden gesammelt. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden sind in der nachstehenden Tabelle IX aufgeführt.

Tabelle IX

Die nichtgestreckten Fäden wurden bei den folgenden Temperaturen und Streckverhältnissen bei einer Streckgeschwindigkeit von 100 m/min gestreckt.

Versuchs-Nr.

24 25

(Vergleich)

26

Aufnahmegeschwindigkeit (m/min)
Titer (den)
Festigkeit (g/den)
Dehnung(%)
Zugarbeitsmodul
(g f%/den)
Schrumpfung in
siedendem Wasser
R-Wert
Schmelzpunkt (⁰C)

2000

2,24
2,54
96,4
24,8

44,5

0,08
268

3000 4000

2,28
5.32
25,1
26,7

1,9

4,45
280,9

2,19
6,14
19,2
26,9

1,8

4,38
285,0

Versuch Nr. 24 dient zum Vergleich für Fasern mit einem Λ-Wert von weniger als 1,73. Die Versuche Nr. 25 und 26 belegen Fasern gemäß der Erfindung.

Beispiel 9

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einer Intrinsicviskosität von 0,67 wurde bei einer Spinntemperatur von 315°C durch eine Spinndüse mit 48 runden Öffnungen jeweils mit einem Durchmesser von 0,55 mm schmelzgesponnen und nnit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 7500 m/min aufgewickelt.

Vier der erhaltenen Garne wurden zu einem dicken Garn vereinigt, und unteir Anwendung von zwei dieser dicken Garne wurde ein Cord (S χ Z-Zwirnung bei 30x 30 T/10 cm) hergestellt, 2,0 g des Cordsund 1,0 ml Wasser wurden in einem Glasrohr von 20 ml eingeschlossen. Das versiegelte Rohr wurde während 4 Stunden in einem Ölbad von 180° C eingetaucht. Dann wurde die Festigkeitsbeibehaltung bestimmt.

Der Cord wurde mit einem einen Kautschuklatex, Resorcin und Formalin enthaltenden Klebstoff behandelt und zwischen Naturkautschukplatten gelegt, worauf während 25 Minuten bei 235⁰C unter einer Belastung von 50 kg/cm² wärmebehandelt wurde. Die Eigenschaften der erhaltenen Garne und Corde und die Festigkeitsbeibehaltung sind aus Tabelle X zu entnehmen.

Vergleichsbeispiel ^

Fäden aus dem gleichen Polymeren, die unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 9 extrudiert worden waren, wurden mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 350 m/min aufgewickelt.

1. Stufe

2. Stufe

3. Stufe

Strecktemperatur

140⁰C (heißer Dorn)
190°C (heiße Platte)
210⁰C (heiße Platte)

Streckverhältnis

4,61
1,37
1,00

Die erhaltenen Garne wurden zu Corden unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 9 gezwirnt und dem Wärmeverschlechterungsversuch unterworfen.

Die Eigenschaften der Garne und Corde und die Festigkeitsbeibehaltung der Corde nach der Wärmeverschlechterung sind in Tabelle X gezeigt.

Tabelle X

Eigenschaften des Garnes
Titer (den/Fäden)
Festigkeit (g/den)
Dehnung(%)
K-Wert
Schmelzpunkt ("C)

Eigenschaften des Cords
Festigkeitsbcibehaltung,
verarbeitet zu Cord (%)
Dehnung(%)
Festigkeitsbeibchaltung,
behandelt im verschlossenen
Rohr (%)

Festigkeitsbeibchaltung,
behandelt im Kautschuk (%)

Versuch-Nr.	Vergleich
35	262/48
255/48	8,35
8,01	6,1
11,3	0,02
3,71	278
291,4

82,6

16,4
40,1

55

77,6

11,5
34,5

48

Beispiel 10

Ein Polyäthylen-2,6-naphthalat mit 3,4 Gewichtsprozent Br und einer Intrinsicviskosität von 0,64, hergestellt durch Copolymerisieren von 5,3 Molprozent Dibromterephthalsäure, wurde bei 312° C geschmolzen, aus einer Spinndüse mit einer Öffnung mit einem Durchmesser von 0,4 mm extrudiert und mit einer Spinngeschwindigkeit von 4000 m/min aufgenommen.

Die sich ergebenden Fäden hatten einen Titer von 2,30 den, eine Festigkeit von 6,13g/d, eine Dehnung von 16,0%, einen Zugarbeitsmodul von 24,5, einen Youngschen Modul von 1550 kg/mm², eine Schrumpfung in kochendem Wasser von 2,0%, einen i?-Wert von 4,12 und einen DSC-Schmelzpunkt von 279,O⁰C.

Die Fäden wurden dem Feuerbeständigkeitstest unterworfen. Der LOI betrug 32% und die Anzahl der Zündungen 6, 6, 5, 6 und 5. Somit war die Feuerbeständigkeit gut.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fäden, Fasern und Garne aus einem Naphthalatpoiyester, bestehend aus Polyäthylen-2,6-napfUhalat oder einem copolymerisierten Ροίγ-athylen-2,6-naphthalat mit einem Gehalt von bis zu 15 Molprozent Einheiten eines copolymerisierbarenMonomeren,dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Intrinsicviskosität von 0,45 bis 1,0 und ein Beugungsintensitätsverhältnis (R) zwischen dem Bragg-Reflexionswinkel 20= 18,7° und 2Θ = 15,6°, bestimmt nach dem Röntgenbeugungsverfahren, im Bereich von mehr als 1,73 bis zu 5,00 besitzen.

2. Fäden, Fasern und Garne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Polyester bestehen, der mindestens 95 Molprozent an Äthylen-2,6-naphthalateinheiten enthält.

3. Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Garnen aus einem Naphthalatpolyester, bestehend aus Polyäthylen-2,6-naphthalat oder einem copolymerisierten Polyäthylen-2,6-naphthalat mit einem Gehalt von bis zu 15 Molprozent Einheiten eines copolymerisierbaren Monomeren, mit einem Beugungsintensitätsverhältnis (R) zwischen einem Bragg-Reflexionswinkel 2Θ - 18,7° und 2(9 = 15,6°, bestimmt nach dem Röntgenbeugungsverfahren, im Bereich von mehr als 1,73 und bis zu 5,00, dadurch gekennzeichnet, daß ein Naphthalatpolyester mit einem Gehalt von mindestens 85 Molprozent Äthylen-2,6-naphthalateinheiten und mit einer Intrinsicviskosität von 0,45 bis 1,0 unter Anwendung einer Spinndüse mit einer Querschnittsfläche von 0,049 bis 3,14 mm² je Loch bei einer Spinn temperatur entsprechend der folgenden Gleichung

28,6 [,β + 301,4 έΓΙ 35,7 [»,] + 279,3 ,

worin T die Spinntemperatur in ⁰C und [</] die Eigenviskosität des Polyesters bedeutet, schmelzgesponnen wird und die extrudierten Fäden mit einer Geschwindigkeit von 3000 bis 12 000 m je Minute aufgenommen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spinntemperatur entsprechend den folgenden Gleichungen

28,6 [,,] + 301,4 ^Tg 35,7 [ι,] + 279,3
T = (73,8 [//] - 88,6) fÄ +311,6

angewandt wird, worin T die Spinntemperatur in °C, [//] die Eigenviskosität des Polyesters und A die Querschnittsfläche in Quadratmillimeter je Loch der Spinndüse angeben.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streckverhältnis entsprechend der folgenden Gleichung

-7,43 · ΙΟ"⁵ W + 2,37 g log D g, 2,27 |/J+ 1,98

angewandt wird, worin W die Aufnahmegeschwindigkeit in Meter je Minute, D das Streckverhältnis und A der Querschnittsbereich in Quadratmillimeter je Loch der Spinndüse bedeutet.