DE2308572B2 - Schmelzspinnbare Polyestermassen und deren Verwendung zur Herstellung von Fasern - Google Patents
Schmelzspinnbare Polyestermassen und deren Verwendung zur Herstellung von FasernInfo
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Description
R3OlCHCH2OJ
P-IoCH2CH ,OR'-'CH,
worin R ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest ist, R1 ein Phenylenrest mit oder ohne Kohlenwasserstoffsubstituenten
ist, mindestens einer der Reste R2 und R3 Aryl- und/oder ein Aralkylrest mit oder
ohne Substituenten und/oder ein Alkylrest ist und /, m und η ganze Zahlen von 1 bis 200 sind, wobei das
Verhältnis des linearen Polyesters, des Polyamids und der Phosphorverbindung (I) 70 bis 97,5% : 2 bis
20% : 0,5 bis 10% auf Gewichtsbasis beträgt.
2. Polyestermassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem linearen
Polyester um Polyäthylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat, Poly-1,4-cyclohexanterephthalat
oder deren Mischpolymere handelt.
3. Polyestermassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid durch Umsetzung
einer eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden Verbindung der allgemeinen Formel
H2N(CH2)^N R(CH2)„N H2
worin R einen Alkylrest und m und π ganze Zahlen
mit einem Wert von mindestens 1 darstellen
R2
H2N(CH2LN N(CH2)„NH2
R2
R1
H2N(CH2J1nN NH
R1
worin R1 und R2 Wasserstoffatome oder Alkylgruppen
sind und m und η die vorstehend angegebenen
Bedeutungen besitzen,
HOOC(CH2)mNR(CH2)„COOH
R2
HOOC(CH2)„
N N(CH2JnCOOH
ψ
R1
R1
Bedeutungen besitzen, mit mindestens einer aliphatischen Dicarbonsäure, aromatischen Dicarbonsäure,
aliphatischen! Diamin, aromatischem Diamin, Lactam oder Aminocarbonsäure in einer derartigen
Weise erhalten worden ist, daß die primären und/oder sekundären Aminogruppen zu den Säuregruppen
der Dicarbonsäure äquivalent sind.
4. Polyestermassen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen zusätzlichen Gehalt an 0,05 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Masse, einer Phosphorverbindung
(II) der allgemeinen Formel
C6H5-P(OH)-OR oder (C6H5-P(OH)-O)xM
worin R ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest, einen Cycloalkylrest, einen Arylrest oder einen Alkylarylrest
darstellt, M ein Metallatom und χ eine ganze Zahl ist, die der Wertigkeit von M entspricht,
und/oder durch einen Gehalt an 0,05 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Masse, einer sterisch gehinderten
Phenolverbindung.
5. Polyestermassen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
einen Gehalt an Verbindung (I) der allgemeinen Formel
[R1O(CH2CH2O)J2P(OCH2CH2)(O
[R10(CH2CH2O),]2 P(OCH2CH2J1O
worin R1 ein Ci- bis Cig-Alkylrest, Arylrest oder
Aralkylrest ist, mindestens einer der Reste R2 und R3 ein Wasserstoffatom, Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- und/
oder Alkenylrest ist und /eine ganze Zahl von 5 bis 50 ist.
6. Verwendung von Polyestermassen gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche
zum Herstellen von Fasern.
worin R, R1, R2, m und η vorstehend angegebenen
Die Erfindung betrifft schmelzspinnbare Polyestermassen zur Herstellung von Fasern mit verbesserter
Anfärbbarkeit, mit einem Gehalt an linearem Polyester und Polyamid mit 1 bis 10 Gew.-% Stickstoffatomen
tertiärer Aminogruppen im Molekül. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer derartigen Polyesterzusammensetzung
für die Herstellung von Fasern.
Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalat, besitzen ausgezeichnete chemische und physikalische
Eigenschaften und werden weitgehend zur Herstellung von Folien und Fasern verwendet. Insbesondere
besitzen Polyesterfasern eine hohe Kristallinität und einen hohen Schmelzpunkt und ausgezeichnete Faserei-
genschaften, wie chemische Beständigkeit, Wärmebeständigkeit, Lichtbeständigkeit und Festigkeit.
Jedoch neben diesen guten Eigenschaften weisen Polyesterfasern eine geringe Anfärbbarkeit auf. Das ist
auf die Tatsache zurückzuführen, daß sie keine Färbestellen für ionische Farbstoffe, wie saure Farbstoffe
und basische Farbstoffe, in den sie aufbauenden Komponenten besitzen und daß sie eine kompakte
Faserstruktur aufweisen, wobei sie nur mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden können.
Es sind verschiedene Methoden zum Färben von Polyesterfasern mit basischen Farbstoffen und sauren
Farbstoffen beschrieben worden. Darunter ist als Methode zum Modifizieren von Polyestern zum
Anfärben mit sauren Farbstoffen vorgeschlagen worden, Polyester mit einer Verbindung mit basischen
funktioneilen Gruppen in der Polykondensationsstufe zu copolykondensieren. Nach dieser Methode sind die
hergestellten Polyester jedoch gefärbt, wobei ihr Schmelzpunkt merklich herabgesetzt ist. Als alternative
Methode ist vorgeschlagen worden, Materialien mit basischen funktionellen Gruppen, wie Polyamide, mit
Polyestern zu mischen. Wenn gemäß dieser Methode übliche Polyamide, wie Nylon-6 und Nylon-66, gemischt
werden, ist eine große Menge derartiger Polyamide erforderlich, um in ausreichender Menge Endaminogruppen
zu schaffen, die als Färbestellen für saure Farbstoffe für eine praktische Anfärbbarkeit dienen
können; als Folge werden die bevorzugten Eigenschaften, die Polyesterfasern eigen sind, merklich verschlechtert.
Zur Überwindung dieser Nachteile hat man bereits versucht (vergleiche z. B. die holländische Patentschrift
70 09 442), durch Einführung tertiärer Aminogruppen in die Polyamid-Strukturkomponenten die Anzahl der
Färbestellen zu erhöhen bzw. die erforderliche Menge des Polyamids zu verringern, das in das Polyester
einverleibt werden muß.
Wenn jedoch derartige Polyamide mit aktiven Aminogruppen in großer Menge zu den Polyestern
zugegeben werden, sind die Fasern, die durch Schmelzmischen und Schmelzspinnen der beiden
Komponenten erhalten werden, beträchtlich braun gefärbt. Nicht nur der Weißgrad der Filamente ist
herabgesetzt, sondern auch der Glanz der gefärbten Fasern ist unter Minderung des wirtschaftlichen Wertes
herabgesetzt.
Ferner ist es lediglich durch Zugeben derartiger Polyamide mit einem erhöhten Gehalt an Aminogruppen
zu den Polyestern schwierig, wasserlöslichen sauren Farbstoffen das Vordringen durch die dichte Polyesterschicht
mit hydrophober und kristalliner Struktur und das Diffundieren zu den Aminogruppen zu ermöglichen,
die Färbestellen in den zugegebenen Polyamiden darstellen. Daher kann eine befriedigende Anfärbbarkeit
ohne Anwendung von Hochdruckfärben, Färben unter stark sauren Bedingungen oder Trägerfärben
nicht erzielt werden. Unter diesen Umständen ist ein Versuch zum Mischen von hochgradig hydrophilem
Polyalkylenglykol zusammen mit dem Polyamid unternommen
worden; vergleiche z. B. die niederländische Patentschrift 66 08 121.
Jedoch werden nach dieser Methode Weißgrad, Oxidationsbeständigkeit und Wetterbeständigkeit der
erhaltenen Filamente durch das zugegebene Polyalkylenglykol herabgesetzt; ferner neigt das zugegebene
Polyalkylenglykol zum Austreten aus den Fasern beim Färben, was zu einem ungleichmäßigen Färben und zu
einer Herabsetzung der Beständigkeit gegen Licht der gefärbten Fasern führt.
Ferner ist auch eine Methode beschrieben worden, nach der die erhaltenen Fasern unter bestimmten
Bedingungen zur Verbesserung der Anfärbbarkeit im Fall der Zugabe von Polyamiden mit tertiären
Aminogruppen wärmebehandelt werden; vergleiche die niederländische Patentschrift 70 09 442. Nach dieser
Methode verändert sich die Anfärbbarkeit weitgehend
ιυ infolge leichter Unterschiede in den Bedingungen der
Herstellung der Fasern, wie z. B. der Temperatur beim Strecken; ungleichmäßiges Anfärben wird in beträchtlichem
Maße bei jeder Spule und jedem Los hervorgerufen.
Der Erfindung liegt Is Aufgabe die Schaffung einer schmelzspinnbaren Polyesterzusammensetzung zur
Herstellung von Polyesterfasern zugrunde, welche eine verbesserte Anfärbbarkeit für saure Farbstoffe besitzt,
ohne daß hierdurch die anderweitigen vorteilhaften Eigenschaften der Polyesterfasern beeinträchtigt werden,
wie dies bei den vorstehend behandelten bisherigen Versuchen zur Erhöhung der Anfärbbarkeit von
Polyesterfasern beobachtet wurde. Durch die Erfindung soll eine so gute Anfärbbarkeit gewährleistet werden,
daß mit üblichen Färbemethoden ohne Sonderbehandlungen wie Wärmebehandlung, Hochdruckfärben oder
Trägerfärben gute Farbkonzentrationen, gute Gleichmäßigkeit der Färbung sowie zufriedenstellende Eigenschaften
hinsichtlich Farbglanz, Farbbeständigkeit,
jo Wetterbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit erzielt
werden. Eine Verfärbung der Polyesterzusammensetzung bei der Schmelzspinnstufe durch die .zur
Erhöhung der Anfärbbarkeit zugesetzten Komponenten soll zuverlässig vermieden und ein Fasermaterial mit
j5 einem ausgezeichneten Weißgrad gewährleistet werden.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Polyestermasse vorgesehen, die 70 bis 97,5 Gew.-°/o
eines linearen Polyesters, 2 bis 20 Gew.-% Polyamid mit 1 bis 10 Gew.-% Stickstoffatomen tertiärer Aminogruppen
im Molekül und 0,5 bis 10 Gew.-% einer Verbindung (I) der allgemeinen Formel
R2O
OCH2CH
,OR.4-CH
R3O\CHCH2O
enthält, worin R ein Wasserstoffatom oder ein Methylrest, R1 ein Phenylenrest mit oder ohne
Kohlenwasserstoffsubstituenten, mindestens einer der beiden Reste R2 und R3 ein Aryl- und/oder Aralkylrest
mit oder ohne Substituenten und/oder ein Ci- bis Ci8-Alkylrest ist und /, m und η ganze Zahlen von 1 bis
200 sind.
Beim Polyester mit der Zusammensetzung gemäß der Erfindung, insbesondere bei Polyesterfasern, wird keine
Verfärbung bei der Schmelzspinnstufe hervorgerufen und können Filamente mit einem ausgezeichneten
Weißgrad erhalten werden; ferner können praktische Farbkonzentrationen mit sauren Farbstoffen bereits
durch solche Färbemethoden erzielt werden, wie sie zum Färben üblicher Nylonfasern oder Wollefasern
ohne vorhergehende Wärmebehandlung, Hochdruckfärben oder Trägerfarben angewendet werden, wobei
gefärbte Fasern praktisch nicht ungleichmäßiger Färbung erhalten werden können. Ferner zeichnen sich die
auf diese Weise erhaltenen gefärbten Gegenstände hinsichtlich Farbglanz (color yield brightness) und
Farbbeständigkeit als auch hinsichtlich Wetterbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit aus.
In dem älteren Patent 22 39 466 ist vorgeschlagen, einer Polyesterzusammensetzung zur Erzielung antistatischer
Eigenschaften eine Verbindung nach Art der Verbindung (I) zuzusetzen. Die Polyesterzusammensetzung
enthält dabei kein Polyamid, die Polyesterzusammensetzung zeigt daher auch keine verbesserte
Anfärbbarkeit gegenüber sauren Farben. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, einer Polyesterzusammensetzung,
welche Polyamid als Färbstellen für saure Farben enthält, zur Gewährleistung eines hohen
Weißgrades und weiterer Erhöhung der Anfärbbarkeit der Fasern bei Erhaltung der Allgemeineigenschaften
eine Phosphorverbindung (I) zuzusetzen, ist daher nicht Gegenstand des älteren Patents 22 39 466.
Der Ausdruck »Polyester« bezeichnet im vorliegenden Zusammenhang Polyester, wie Polyäthylenterephthalat,
Polytetramethylenterephthalat, Poly-1,4-cyclohexanterephthalat und deren Mischpolymere mit
zwei basischen Säuren, wie Isophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure oder deren Derivaten, oder mit Diäthylenglycol.
Ferner können die Polyester zusätzlich Verzweigungsmittel enthalten, z. B. Glycerin, Pentaerythrit,
Trimethylolpropan und Trimesinsäure.
Bei den Polyamiden, die im vorliegenden Zusammenhang
verwendet werden, handelt es sich um solche, die durch Umsetzen mindestens einer Verbindung aus der
Gruppe Polyamin, wie N-Alkyl substituierte Triamine
der allgemeinen Formel
H2N(CH2I1nN N(CH2JnNH2
R1
R1
R2
Gehalt an tertiären Amingruppen und Dicarbonsäuren von -Piperazinen der allgemeinen Formel
HOOC(CH2)„,NR(CH2)„COOH
oder
R2
H2N(CH2)mNR(CH2)„NH2
(worin R einen Alkyirest und m und η ganze Zahlen mit
einem Wert von mindestens 1 darstellen), N-Mono- oder Ν,Ν'-Diaminoalkyl substituierte Piperazine der
allgemeinen Formel
R2
H2N(CH2I111N NH
R1
R1
(worin R1 und R2 Wasserstoffatome oder Alkylreste
darstellen und m und η die vorstehend angegebene Bedeutung besitzen) als Aniinkomponente mit einem
ίο HOOC(CH,)„,N N(CH2JnCOOH
R1
Ii (worin R, R1, R2, m und η die vorstehend angegebenen
Bedeutungen besitzen, mit anderen aliphatischen Dicarbonsäuren, aromatischen Dicarbonsäuren oder
aliphatischen oder aromatischen Diaminen in einer derartigen Weise, daß die hergestellten Polyamide 1 bis
2(i 10 Gew.-°/o Stickstoffatome tertiärer Aminogruppen
enthalten, hergestellt werden.
In diesem Fall ist es erforderlich, daß die gesamten primären und sekundären Amine und die Säuregruppen
der Dicarbonsäuren in den eingesetzten Ausgangsmaterialien im Gleichgewicht stehen, jedoch können
Lactame oder Aminocarbonsäuren in geeigneter Weise mit den Polyamiden mischpolykondensiert werden,
vorausgesetzt, daß die Stickstoffatome der tertiären Aminogruppen im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%
in gehalten werden können.
Spezifische Beispiele bevorzugter tertiärer Aminogruppen enthaltende Verbindungen mit den angegebenen
allgemeinen Formeln sind folgende:
N,N-Bis(3-aminopropyl)-methylamin,
N,N'-Bis(2-aminoäthyl)-piperazin,
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin,
N-2-Aminoäthylpiperazin,
N,N'-Bis(3-aminoäthyl)-2-methylpiperazin,
4(i N,N'-Bis(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazin,
N,N'-Bis(2-aminoäthyl)-piperazin,
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin,
N-2-Aminoäthylpiperazin,
N,N'-Bis(3-aminoäthyl)-2-methylpiperazin,
4(i N,N'-Bis(3-aminopropyl)-2,5-dimethylpiperazin,
N,N'-Bis(2-carboxyäthyl)-methylaminund
N,N'-Bis(2-carboxyäthyl)-piperazin.
N,N'-Bis(2-carboxyäthyl)-piperazin.
Bevorzugte Beispiele anderer Komponenten zur Herstellung von Polyamiden sind zweibasische Säuren,
wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure, Diamine, wie Tetramethylendiamin,
Hexamethylendiamin, Metaphenylendiamin und Metaxylylendiamin; ε-Caprolactam und Aminocapronsäure.
Beispiele geeigneter Polyamide, die aus diesen Monomeren hergestellt wurden, sind folgende:
Beispiele geeigneter Polyamide, die aus diesen Monomeren hergestellt wurden, sind folgende:
N-2-Aminoäthylpiperazin/Adipinsäure
(Molverhältnis der Ausgangsmaterialien: 50/50,
Stickstoffatome tertiärer Aminogruppen in den
Stickstoffatome tertiärer Aminogruppen in den
hergestellten Polyamiden: 5,8 Gew.-%),
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin/Adipinsäure
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin/Adipinsäure
(50/50,9,09 Gew.-%),
N,N-Bis(3-aminopropyl)-methylamin/Sebacinsäure bo (50/50,4,50 Gew.-%),
N,N',Bis(2-carboxyäthyl)-piperazin/Hexa-
methylendiamin (50/50,9,09 Gew.-%),
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin/Adipinsäure/
N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin/Adipinsäure/
Isophthalsäure (50/25/25, 8,80 Gew.-%),
er> N,N-Bis(2-aminoäthyl)-piperazin/Hexamethylen-
er> N,N-Bis(2-aminoäthyl)-piperazin/Hexamethylen-
diamin/Adipinsäure (25/25/50,5,51 Gew.-%),
N-2-Aminoäthylpiperazin/Terepht haisäure/
e-Caprolactam (20/20/60, 2,54 Gew.-%).
N-2-Aminoäthylpiperazin/Terepht haisäure/
e-Caprolactam (20/20/60, 2,54 Gew.-%).
Geeignete Beispiele von Verbindungen (I) sind folgende:
[C12H25O(CH2CH2O)5I2P(OCH2CH2^O
-0(CH2CH2O)14
P(OCH1CH1)T5-O-<
> >■
- CH,
0(CH2CH2O)10
0(CH2CH2O)15
P(OCH1CH
[C18H,7O(CH2CH2O)S0]2P(OCH2CH2)sö-O-
CH,
P(OCH2CH2)SrO
CH,
P^OCH2CHvZ2TrO-
Es gibt verschiedene Methoden zur Herstellung dieser Verbindungen.
Eine Methode besteht darin, daß man eine Kondensationsreaktion
zwischen einem Phosphorigesäuretriester eines ω-Alkyl- oder -Arylpolyalkylenglykols und Formaldehyd
durchführt. Diese Reaktion kann leicht in der gleichen Weise wie die zwischen einer Phenolverbindung
und Formaldehyd durchgeführt werden. Wenn ein Phosphorigesäuretriester eines w-Alkyl- oder -Arylpolyalkylenglykols
bei dieser Reaktion verwendet wird, soll die Reaktion vorzugsweise in einem organischen
Lösungsmittel oder in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgefühlt werden, da der Phosphorigcsäurclricster
leicht mit Wasser hydrolysicrbar ist, jedoch nicht so hydrolysicrbar ist, wie ein Phosphorigesäuretriester
mit niedrigem Molekulargewicht.
Vi Bei dieser Reaktion können auch Paraformaldehyc
und Trioxan als Formaldehydquelle verwendet werden Die Verbindung (I) gemäß der Erfindung wird durch
Umsetzen eines Phosphorigcsäurctriestcrs eines ω-ΛΙ
kyl- oder -Arylpolyalkylenglykols mit Formaldehyd ir einem Molverhältnis von 2 : I hergestellt, jedoch
können auch andere Molvcrhällnissc, die etwas von dcir vorstehenden Molverhältnis abweichen, in der Praxis
angewendet werden.
Im allgemeinen werden Phosphorigesäuretriester oft
ri durch Umsetzen eines Alkohols, der der Estergruppe
entspricht, mit Phosphortrichlorid unter Entfernung dei
gebildeten Salzsäure oder durch Umesterungsreaktior des Alkohols mit Triphenylphosphit unter Entfernung
des gebildeten Phenols hergestellt.
Als eine andere Methode kann man auch Triphenylphosphit mit 2 MoI ω-Alkyl- oder -Arylpolyalkylenglykol
und '/2 Mol einer Verbindung umsetzen, die durch
Umsetzen eines Alkylenoxids mit einem Methylenbisphenolderivat erhalten wurde, das zuvor durch Kondensieren
einer Phenolverbindung mit Formaldehyd im Molverhältnis 2 :1 hergestellt wurde.
Der Weißgrad der geformten Produkte kann ferner verbessert werden, indem man 0,05 bis 2,0 Gew.-%,
bezogen auf die gesamte Zusammensetzung, einer
OH
P-OH
OH
OH
P-ONa
OH
OH
P-OK
H
— O Mn
H
— O Mn
Ca
OH | |
C | y-p—ο |
OH j |
|
C | ^-P-O |
OH
Phosphorverbindung (II) der allgemeinen Formel
C6H5-P(OH)-OR oder (C6H5-P(OH)-O)1M
C6H5-P(OH)-OR oder (C6H5-P(OH)-O)1M
worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl- oder Alkylarylgruppe darstellt, M ein Metallatom
ist und χ eine ganze Zahl entsprechend der Wertigkeit von M ist, mit der Zusammensetzung gemäß der
Erfindung vermischt.
Geeignete Beispiele für Phosphorverbindungen der allgemeinen Formel sind folgende:
Phenyl untcrphosphorigesäure
Natriumphenylhypophosphit
Natriumphenylhypophosphit
Kaliumphenylhypophosphit
Manganphenylhypophosphit
Manganphenylhypophosphit
Calciumphenylhypophosphit
Äthylphcnylhypophosphit
Äthylphcnylhypophosphit
OH
\_p_0_CH
\_p_0_CH
CH1-CH, CH2 Cyclohexylphcnylhypophosphit
CH2 — CH2
Spezielle Methoden zum Mischen der Polyamide, der Verbindungen (I) und — falls erforderlich — der
Phosphorverbindungen (II) mit den Polyestern werden im folgenden erläutert.
(1) Gepulverter oder geschnitzelter Polyester, gepul- ν
vertes oder geschnitzeltes Polyamid, Verbindungen (I) und Phosphorverbindung werden jeweils in einer
vorgegebenen Menge gleichzeitig gemischt, und die Mischung wird der nächsten Stufe zugeführt; alternativ
werden die Komponenten auf einmal mit einem ν Extruder vom Schraubentyp schmelzgemischt, wonach
die Mischung zerschnitzelt und der nächsten Stufe zugeführt wird.
(2) Polyamid, Verbindungen (I) und Phosphorverbindung (II) werden zuerst gut gemischt; die Mischung wird w
mit geschnitzeltem oder gepulvertem Polyester gemischt, und die resultierende Mischung wird der
nächsten Stufe zugeführt; alternativ werden die Komponenten auf einmal mit einem Extruder vom
Schraubentyp schmelzgemischt und geschnitzelt und η der nächsten Stufe zugeführt.
(3) Zur Schmelze des Polyesters werden bei Vervollständigung der Polykondensation die Zusätze
zugegeben; es wird schmelzgemischt und die Mischung zerschnitzelt und danach der nächsten Stufe unverändert
zugeführt.
(4) Zur Schmelze des Polyamids werden bei Vervollständigung der Polykondensation Phosphorverbindung
(II) und Verbindung (1) zugegeben; sie werden schmelzgemischt. Die Mischung wird abgekühlt und
dar.ach zerschnitzelt oder gepulvert. Danach wird diese Mischung mit Schnitzeln oder Pulver des Polyesters
gemischt, und die auf diese Weise resultierende Mischung wird der nächsten Stufe unverändert zugeführt;
alternativ wird die Mischung auf einmal schmelzextrudiert und geschnitzelt und danach der
nächsten Stufe zugeführt.
(5) Polyamid, Phosphorverbindung (II) und Verbindung (I) werden gemischt. Danach wird die Mischung
schmelzextrudiert und geschnitzelt. Die resultierenden Schnitzel werden mit Polyester gemischt.
(6) Jeder Zusatz wird in den Strömungsweg des geschmolzenen Polyesters mit einem Extruder vom
Schraubentyp oder mit einer Getriebepumpe bzw. Zahnradpumpe eingeführt; danach wird die Mischung
unverändert verformt; alternativ wird die Mischung
zerschnitzelt und danach der nächsten Stufe zugeführt.
In jedem Fall ist es erforderlich, die Mischung oder
die Zusätze vor dem Schmelzmischen ausreichend zu trocknen. Wenn sie nicht ausreichend getrocknet
werden, wird das Molekulargewicht des Polyesters beim Schmelzen infolge des adsorbierten Wassers merklich
herabgesetzt.
Bei den Polyamiden, die gemäß der Erfindung verwendet werden, handelt es sich zweckmäßigerweise
um solche, die 1 bis 10 Gew.-% Stickstoffatome tertiärer Aminogruppen in ihrem Molekül enthalten. Bei einer
Menge von weniger als 1 Gew.-% ist es erforderlich, das Polyamid in großer Menge mit dem Polyester zu
vermischen, um in befriedigendem Maße Anfärbbarkeit und Weißgrad zu erzielen, wobei die Eigenschaften der
erhaltenen Polyesterfasern stark herabgesetzt werden. Bei andererseits mehr als 10 Gew.-% wird die
Wasserlöslichkeit des erhaltenen Polyamids selbst größer und es tritt aus den Polyesterfasern im Färbebad
aus, oder das Polyamid selbst neigt zur Verfärbung infolge Oxidation.
Die Menge an zugegebenem Polyamid, die mit der Menge der tertiären Aminogruppen zusammenhängt,
die im Polyamidmolekül enthalten sind, beträgt 2 bis 20 Gew.-°/o. Das bedeutet, daß dann, wenn weniger als 2
Gew.-% (selbst bei einer großen Menge von tertiären Aminogruppen) im Molekül enthalten sind, die Diffusion
saurer Farbstoffe in die Fasern unzureichend wird und eine befriedigende Anfärbbarkeit nicht erzielt werden
kann, da die Konzentration des Polyamids selbst in den Polyesterfasern niedrig ist. Selbst wenn andererseits die
Menge des Polyamids 20 Gew.-% übersteigt, wird die Anfärbbarkeit nicht weiter verbessert, eher werden
Weißgrad und Eigenschaften der erhaltenen Fasern verschlechtert.
Die zu vermischende Menge der Verbindung (1) beträgt 0,5 bis 10 Gew.-% des Polyesters. Bei weniger
als 0,5% sind die erzielten Effekte klein, und bei mehr als 10% werden die Eigenschaften der Fasern verschlechtert.
Die Verbindung (I) ist selbst bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Polyesters stabil; wenn sie
mit dem Polyester vermischt wird, ruft sie im wesentlichen keine Verfärbung des geformten Produkts
und keine Herabsetzung des Molekulargewichts des Polyesters infolge thermischer Zersetzung beim
Schmelzformen des Polyesters hervor, ai ders als beim bekannten Polyalkylenoxid.
Wenn ferner Polyamid mit Polyester schmelzgemischt wird oder wenn gleichzeitig Polyalkylenoxid
eingesetzt wird, wird auch eine unerwünschte Verfärbung des Polyesters hervorgerufen, während beim
gleichzeitigen Vermischen der Verbindung (I) und des Polyamids mit dem Polyester eine auf das Polyamid
zurückgehende Verfärbung weitgehend vermieden werden kann.
Ferner zeigen Fasern, die durch Mischen von Polyamid und Verbindung (I) mit Polyester erhalten
wurden, eine außerordentlich gute Anfärbbarkeit mit wasserlöslichen ionischen Farbstoffen gegenüber Polyesterfasern,
die durch Vermischen von lediglich Polyamid mit Polyester erhalten wurden. Es wird
angenommen, daß dieser Effekt auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß drei Alkylenoxide mit dem
Phosphoratom verknüpft sind und sich hydrophile Alkylenäthergruppen in drei Richtungen erstrecken.
Ferner beeinflußt die Zugabe des bekannten Polyalkylenoxide
zum Polyester im allgemeinen die Wetterbeständigkeit und Lichtbeständigkeit gefärbter Produkte,
während die Zusammensetzung gemäß der Erfindung im wesentlichen Mangel überwindet. Ein derartiger
Effekt kann auch durch Zumischen lediglich eines -, Phosphorigesäuretriesters eines ω-Alkyl- oder -Arylpolyalkylenglykols
erzielt werden, wenn jedoch im Vergleich damit eine Verbindung (I) gemäß der Erfindung zugemischt wird, tritt das Kondensat aus den
Fasern kaum aus, wenn sie z. B. einer Wärmebehandlung oder Färbung unterworfen werden, und die
erzielten Effekte werden unverändert beibehalten.
Da ferner das Polyamid, das gemäß der Erfindung verwendet wird, eine große Menge tertiärer Aminogruppen
im Molekül e ithält, wie vorstehend erläutert wurde, unterliegt es eir ir Verfärbung, wenn es mit dem
Polyester einer Schmclzmischung unterworfen wird. Zur Verhinderung einer derartigen Verfärbung können
ferner Phosphorverbindungen, wie Phenylunterphosphorigesäure, mit der Verbindung (1) zur Herstellung
von Filamenten mit weiter verbessertem Weißgrad vermischt werden. Die Menge der zuzugebenden
Phosphorverbindungen beträgt vorzugsweise 0,05 bis 2,0 Gew.-% mit Bezug auf die gesamte Zusammensetzung.
Bei einer Menge von weniger als 0,05 Gew.-% wird im wesentlichen kein Effekt erzielt, und bei mehr
als 2,0 Gew.-% wird eine Herabsetzung des Molekulargewichts des Polyesters beim Schmelzen gefördert, was
unerwünscht ist.
Wenn z. B. Fasern aus Zusammensetzungen gemäß der Erfindung hergestellt werden, können Bedingungen, die nahezu die gleichen wie bei der Herstellung üblicher Polyesterfasern sind, angewendet werden; da jedoch die Schmelzviskosität der Schmelze in Abhängigkeit von der Menge des Polyamids und der Verbindung (I)
Wenn z. B. Fasern aus Zusammensetzungen gemäß der Erfindung hergestellt werden, können Bedingungen, die nahezu die gleichen wie bei der Herstellung üblicher Polyesterfasern sind, angewendet werden; da jedoch die Schmelzviskosität der Schmelze in Abhängigkeit von der Menge des Polyamids und der Verbindung (I)
j-, herabgesetzt wird, wird eine Spinntemperatur bevorzugt, die um 5 bis 20°C niedriger ist.
Bei der Durchführung der Erfindung können die Materialien, die üblicherweise zu Polyester zugegeben
werden, z. B. Pigmente, wie Titandioxid und Ruß, fluoreszierende weiße Farbstoffe, antistatische Mittel
und UV-absorbierende Mittel, selbstverständlich verwendet werden.
Insbesondere wenn Fasern aus der Zusammensetzung gemäß der Erfindung hergestellt werden, können
4-, 0,05 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die fertige gesamte
Zusammensetzung, der folgenden sterisch behinderten (hindered) Phenolverbindungen bei der Polykondensation
des zuzumischenden Polyamids oder beim Zumischen jeder Komponente zur weiteren Verbesserung
■-,ο der Wärmebeständigkeit der Fasern bei der Endstufe
zugegeben werden. Die geeigneten sterisch gehinderten Phenolverbindungen sind folgende:
Di-tert.-butyl-p-kresol,
2,2-Melhylen-bis(4-meihyl-6-tert.-butylphenol),
" 2,2-Thio-bis(4-methyl-6-iert.-butylphenol),
" 2,2-Thio-bis(4-methyl-6-iert.-butylphenol),
Tetrabis[3-(4-hydroxy-3,5-di-tert.-butyl-
phenyl)-propionyl-oxymethyl]-methan,
2,6-Bis(4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenoxy)-
2,6-Bis(4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenoxy)-
6-octyl-thio-S-triazin,
h" t,6-Hexamethylen-bis(/i-4-hydroxy-3,5-di-lert.-
h" t,6-Hexamethylen-bis(/i-4-hydroxy-3,5-di-lert.-
butylphenylpropion)-amid,
4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphil,
4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphat,
Diäthyl-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylh'' benzylphosphat.
4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphil,
4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphat,
Diäthyl-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylh'' benzylphosphat.
Die Fasern, die aus der Zusammensetzung gemäß der Erfindung erhalten werden, zeigen eine ausgezeichnete
Anfärbbarkeit mit sauren Farbstoffen, die nahezu die
gleiche wie die von Wolle- oder Nylonfasern ist, und zeigen darüber hinaus die Eigenschaft, daß kaum ein
ungleichmäßiges Anfärben infolge einer Veränderung der Bedingungen bei der Herstellung der Fasern auftritt.
Ferner ist der Weißgrad der auf diese Weise erhaltenen Fasern ausgezeichnet und nahezu der
gleiche wie der der üblichen Polyesterfasern. Die Stabilität ist gleichfalls ausgezeichnet, und gefärbte
Fasern zeigen einen starken Glanz.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.
Jeder Meßwert dieser Beispiele wurde folgendermaßen gemessen:
(a) Grundmolare- oder Grenzviskosität [η] des Polyesters:
Gemessen in einem Lösungsmittelgemisch (1 :1 auf Volumenbasis) aus Phenol und Tetrachloräthanbei25°C.
(b) Relative Viskosität ηΓ€ι des Polyamids: Gemessen
bei einer Polymerkonzentration von 1 Gew.-°/o in einer 96%igen wäßrigen Lösung von Schwefelsäure.
(c) Menge tertiärer Aminogruppen im Polyamid: Das Polyamid wurde in einem Lösungsmittelgemisch
(1 :1 auf Volumenbasis) aus Phenol und Äthanol gelöst und die Menge der tertiären Aminogruppen
wurde aus dem Umschlagspunkt einer konduktometrischen Titration mit einer 0,1-n wäßrigen
Lösung von Salzsäure zur Unterscheidung von primären Aminogruppen ermittelt.
(d) Schmelzpunkt des Polyamids: Gemessen mit einer Differentialthermoanalysenvorrichtung bei einer
Temperatursteigerungsrate von 10°C/Minute unter einem Stickstoffstrom.
(e) Weißgrad der Fasern, K-Wert (%), PI-Wert (%):
Der V-Wert und der PI-Wert wurden nach dem ASTM E97-53T-Test bzw. dem JlS L10l3-Test
erhalten. Größere V-Werte zeigen, daß die Färbung der Fasern im unteren Bereich liegt und
daß sie weißer sind und größere Pl-Werte zeigen, daß die Fasern einen Weißgrad besitzen, der dem
Weißgrad von Magnesiumoxid nahekommt, das als weiße Standardfläche verwendet wurde.
20
25
J(I
(f) Farbtiefe gefärbter Produkte, Y-Wert (%): X-, Y-
und Z-Werte wurden anhand eines Reflexionsspektrums mit einem vollautomatischen Spektrophotometer
(EPR-2-Typ, Hitachi Seisakusho K. K.) ermittelt, wobei die Y-Werte in Prozent ausgedrückt
wurden. Kleinere K-Werte bedeuten, daß das Produkt tiefer gefärbt wurde.
(g) Farbauszug (%): Gemessen anhand der Restlösung mit einem Spektrometer vom Beugungsgittertyp
(20), Shimazu Seisakusho K. K.
(h) Beständigkeit der gefärbten Gegenstände gegen Licht und Waschen:
(1) Meßmethode der Lichtbeständigkeit gemäß JIS 1044 (1959), Fade-O-meter-Methode (entsprechend
AATCC, 16A-1964),
(2) Meßmethode der Waschbeständigkeit gemäß JIS-L1045 (1959), BC-2 (entsprechend AATCC,
36-1964).
Es wurden 1000 g N,N'-Bis(3-aminopropyl)-piperazin in 3 1 Äthanol und 730 g Adipinsäure in 101 Äthanol
gelöst. Die erhaltenen beiden Lösungen wurden zur Herstellung eines weißen pulverigen Salzes gemischt.
Es wurden 1000 g des Salzes in 1000 ml Wasser gelöst.
Die Lösung wurde in einem Kolben unter Rühren durch Erhöhung der Temperatur auf 2O0°C im Verlauf von 2
Stunden erhitzt, wobei Wasser abdestilliert wurde, und eine weitere Stunde zur Vervollständigung der Reaktion
zur Herstellung eines weißen Polymeren mit einer relativen Viskosität 7jrw von 2,50 erhitzt. Dieses
Polymere besaß einen Erweichungspunkt von etwa 170°C und einen Schmelzpunkt von 2020C. Durch
Analyse wurde bestätigt, daß das Polymere 0,640 · 10~2
Äquivalente/g tertiäre Aminogruppen und 8,96 Gew.-% Stickstoffatome tertiärer Aminogruppen enthielt.
Die Verbindung (C6H5O(CH2CH2O)10)3P wurde aus
Triphenylphosphit und C6H5O(CH2CH2)IoOH hergestellt,
das durch Umsetzen von Äthylenoxid mit Phenol erhalten wurde. Ferner wurde das Produkt mit
Formaldehyd zur Herstellung des folgenden Polykondensats (Verbindung A) umgesetzt, das eingestellt
wurde:
0(CH2CH2O)1
-0(CH2CH2O)10
Es wurden 3 Teile Pulver des Polyamids, 0,1 Teile Phenylphosphorigesäure (PPA) und 3 Teile der
Verbindung A gut gemischt. Die resultierende Mischung wurde ferner mit 94 Teilen Polyäthylenterephthalatpulver
mit einer Grenzviskosität von 0,72, erhalten unter Verwendung von Manganacetat als Umesterungskatalysator
und Germaniumdioxid als Polykondensationskatalysator, in einem Mischer vom V-Typ 15 Minuten lang
gemischt.
Die resultierende Mischung wurde unter Vakuum bei 130°C 6 Stunden lang getrocknet und danach bei 2750C
mit einem Extruder vom Schraubcntyp schmelzgeknctct und danach zcrschnitzclt. Die Schnitzel wurden
unter Vakuum bei 130°C 6 Stunden lang getrocknet und
sofort in den Einfülltrichter einer Spinnvorrichtung unter gasförmigem Stickstoff gegeben und bei 275°C
ν, gesponnen.
Die Spinnbedingungen waren folgende: Ausstoß: 35 g/min; Anzahl der Düsenöffnungen: 36; Aufnahmegeschwindigkeit:
1250 m/min. Die Grenzviskosität der auf diese Weise erhaltenen Filamente, die noch nicht mit
ho einem Spinnöl behandelt worden waren, betrug 0,675.
Die resultierenden unvcrstrecktcn Filamente wurden auf das 3,3fache der ursprünglichen Länge bei einer
Geschwindigkeit von 600 m/min (Bedingungen: heißer Zapfen 900C und heiße Platte 160"C) zur Herstellung
μ von Filamenten mit einem Verhältnis von 75 d/36 f (Probe A) verstreckt.
Die vorstehende Arbeitsweise wurde mil den Ausnahmen wiederholt, daß keine Phenylphosphorigc-
säure zugegeben wurde, daß nur Polyamid und Phenylphosphorigesäure ohne die Verbindung A
zugegeben wurden bzw. daß Polyamid und 3 Teile Polyüthylenoxid (PEG) mil einem Molekulargewicht
von etwa 3000 eingesetzt wurden, wobei die Proben B, C bzw. D erhalten wurden. Der Weißgrad der Filamente
und der wärmebehandelten Filamente (bei 130°C für eine Dauer von 30 Minuten in Luft), der Farbauszug
beim Färben mit einem Färbebad mit 5% auf feuchtem Substrat (im folgenden »owf« bezeichnet) eines sauren
Farbstoffs (CI 14 680) und 3% owf Essigsäure mit einen Faser-Flottenverhältnis von 1 :50 bei 100°C für di<
Dauer von 60 Minuten und anschließendem Behandelr in einem Bad mit einem Gehalt an Soda (1 g/l) um
Nonylphenoläthylenoxid (1 g/l) bei 85°C für die Dauer von 15 Minuten und anschließendem Spülen mil
Wasser; Lichtbeständigkeit und Waschbeständigkeil der auf diese Weise gefärbten Filamente sind in Tabelle
1 angegeben.
Tabelle | 1 | 3 | Wärmebehandlung | WeiUgrad | PI-Wcrt | Farb | Licht | Wasch |
Probe | Zusätze | 0,1 | 130 C, 30 Min. | Y-Wert | auszug | bestän | bestän | |
A3 | (%) | digkeit | digkeit | |||||
3 | (%) | 97,5 | (%) | (Grad) | (Grad) | |||
(Gcw.-%) | A3 | nicht durchgeführt | 85,0 | 78 | 5 | 5 | ||
A | Polyamid | 3 | 97,0 | |||||
PPA | 0,1 | durchgerührt | 80,2 | 95,0 | S2 | 5 | 5 | |
Verbindung | 3 | nicht durchgeführt | 82,5 | 94,5 | 77 | 5 | 5 | |
B | Polyamid | 3 | durchgeführt | 79,7 | 93,0 | 83 | 5 | 5 |
Verbindung | nicht durchgeführt | 84,5 | 87,0 | 15 | 1 | 4 | ||
C | Polyamid | durchgeführt | 80,5 | 87,0 | 72 | 3-4 | 3 | |
PPA | nicht durchgeführt | 75,2 | 84,0 | 45 | 3 | 5 | ||
D | Polyamid | durchgeführt | 71,1 | 80 | 4 | 4 | ||
PEG | ||||||||
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist zu entnehmen, daß bei den Proben A und B gemäß der Erfindung der
Weißgrad ausgezeichnet war, die Herabsetzung des Weißgrades infolge der Wärmebehandlung relatn
gering ausfiel und eine ausgezeichnete Anfärbbarkei ohne Wärmebehandlung erzielt wurde.
Beispiel 2
Zu 3 Teilen Polyamid, 0,1 Teilen Phenylphosphorige- w Beispiel 1 erhalten.
Zu 3 Teilen Polyamid, 0,1 Teilen Phenylphosphorige- w Beispiel 1 erhalten.
säure, 3 Teilen der Verbindung A und 94 Teilen Polyäthylenterephthalat von Beispiel 1 wurden zusätzlich
0,5 Teile 1,6-Hexamethylenbis-(4-hydroxy-3,5-ditert.-butylphenylpropionamid)
zugegeben; daraus wurden Fasern (Probe E) in der gleichen Weise wie in Die Proben A, B, C und D, die in Beispiel 1 erhaltei
wurden, und die Probe E wurden in heißer Luft be 1800C 2 Minuten lang wärmebehandelt; der Weißgrat
(K-Wert, °/o) wurde gemessen, wobei die Ergebniss«
erhalten wurden, die in Tabelle 2 dargestellt sind.
Behandlung | Probe Λ |
B | C | η | Ii |
Vor der Wärmebehandlung Nach der Wärmebehandlung |
85,0 79,5 |
82,5 78,2 |
84,5 78,5 |
75,2 70,2 |
84,2 84,0 |
Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß insbesondere Probe E eine ausgezeichnete Weißgradbeständigkeit bc
hoher Temperatur besaß.
Es wurden 1 Mol Formaldehyd und 2 Mol 2,6-DiEtyrolphenol, erhalten durch Umsetzen von 1 Mol
Phenol und 2 Mol Styrol, zur Herstellung von Methylenbis(4-hydroxy-3,5-distyrolbenzol) umgesetzt,
womit Äthylenoxid zur Herstellung von Methylenbis(4-polyoxyälhylen-3,5-distyrolbenzol)
umgesetzt wurde. Die Menge des umgesetzten Äthylenoxids betrug ctw;
14 Mol. 1 Mol der auf diese Weise erhaltene! Verbindung und 4 Mol einer Verbindung, die durcl
Umsetzen von 14 Mol Äthylenoxid mit p-Nonylphcno erhalten wurde, wurden mit 2 Mol Triphenylphosphi
unter Entfernung des gebildeten Phenols zur Herslei
809 515/22
lung der Verbindung B mit der folgenden Formel umgesetzt:
H19G, *
0(CH2CH2O)14
IMOCH2CH2)J4-O
0(CH2CH2O)14
H19C9
<f ^Q(CH2CH2O)14
P-f OCH2CH2fe-O
H19C9
<f V-O(CH2CH2O)14
CH,
üs wurden 4,5 Gew.-% Polyamid mit einem Gehalt an
N,N'-Bis-(3-aminopropyl)-piperazin und Adipinsäure, 0,2 Gew.-% Phenylphosphorigesäure und O, 0,5, 1,0, 2,0
und 3,0 Gew.-°/o der Verbindung B mit Polyäthylenterephthalat einer Grenzviskosität von 0,70 gemischt.
Jede der auf diese Weise erhaltenen feinen Zusammensetzungen wurden unter den folgenden Bedingungen
gesponnen: Temperatur 27O°C; Ausstoß 60 g/min; Anzahl der Düsenöffnungen 30; Aufnahmegeschwindigkeit
1000 m/min. Jedes der auf diese Weise erhaltenen unverstreckten Filamente wurde auf das 3,5fache der
ursprünglichen Länge mit einem Zapfen einer Temperaj> tür von 90° C und einer Platte einer Temperatur von
160°C zur Herstellung von Filamenten mit einem
Verhältnis von 150d/30f verstreckt. Jedes Filament
wurde mit einem sauren Farbstoff (CI 17 045) bei Färbekonzentrationen von 0,5, 1,0, 2,0 und 5,0% owf
■4(1 gefärbt. Die Färbung wurde unter Verwendung von 3%
owf Essigsäure bei 100°C 60 Minuten lang durchgeführt. Der Farbauszug jeder Faser ist in Tabelle 3 wiedergegeben.
Probe | Zusammensetzung | Phenyl- | Verbindung B | Farbauszug (%) | 1,0% | 2,0 % | 5,0 % |
Polyamid | phosphorige- | 0,5 % | owf | owf | owf | ||
säuic | owf | ||||||
(Ciew.-%) | (Gcw.-%) | ||||||
(Gcw.-'Ä) | 0,2 | 0 | 81 | 49 | 23 | ||
F | 4,5 | 0,2 | 0,5 | 96 | 99 | 50 | 32 |
G | 4,5 | 0,2 | 1,0 | 98 | 100 | 99 | 58 |
Il | 4,5 | 0,2 | 2,0 | 100 | 100 | 99 | 82 |
I | 4,5 | 0,2 | 3,0 | 100 | 100 | 99 | 83 |
J | 4,5 | 100 | |||||
Bei Untersuchung des Querschnitts jeder gefärbten Faser mit einem Mikroskop wurde festgestellt, daß die
Fasern der Probe F nur im äußeren Bereich gefärbt waren, während die Fasern der Proben G, H, I und J im
wesentlichen oder völlig gleichförmig bis zum Zentrum des Querschnitts gefärbt waren.
Aus den vorstehenden Ergebnissen ergibt sich klar, daß die Proben G, H, I und J gemäß der Erfindung
ausgezeichnete Eigenschaften im Vergleich mit der Vergleichsprobe F besaßen.
Dieses Beispiel zeigt, daß eine ungleichmäßige Färbung Infolge einer Veränderung der Bedingungen
bei der Herstellung der Fasern kaum auftritt, wenn Fasern, die aus erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
erhalten wurden, mit einem sauren Farbstoff gefärbt werden.
Es wurden unverstreckte Filamente der Proben F, H, I und J von Beispiel 3 mit einem Zapfen einer Temperatur
von 90°C und heißen Platten mit Temperaturen von 140°C, 160°Cund 180°C zur Herstellung von Fasern mit
einem Verhältnis von 150 d/30 f verstreckt. Die Fasern, die aus jeder Probe erhalten wurden, wurden zu Hülsen
verstrickt, die mit einem sauren Farbstoff (Cl 17 045) (1% owf) in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 gefärbt
wurden. Die Tiefe der Farbe der auf diese Weise gefärbten Gegenstände wurde mit einem Spektrophotometer
(Y-Wert, %) gemessen, wobei die Ergebnisse in
Tabelle 4 wiedergegeben sind.
I Tabelle 4 | Zusammensetzung | Phenylphcs- | Verbindung B | Temperatui | der heißen Platte ("C) | 180 |
; Probe | Polyamid | phorigesäure | 140 | 160 | ||
(Gew.-%) | (Gew.-%) | |||||
(Gew.-%) | 0,2 | 0 | 16% | |||
4,5 | 0,2 | 1,0 | 35% | 23% | 11% | |
I F | 4,5 | 0,2 | 2,0 | 22% | 16% | 12% |
H | 4,5 | 0,2 | 3,0 | 16% | 13% | 13% |
I I | 4,5 | 15% | 15% | |||
1 j
i |
||||||
Der V-Wert der Probe F, bei der es sich um ein Vergleichsbeispiel handelte, veränderte sich beträchtlich
von 35% (äußerst leichte Tönung) bei 140° C (heiße Platte) auf 16% (mittlere Tönung) bei 180° C (heiße
Platte). Andererseits veränderten sich die Y-Werte der Proben H, I und J, die aus erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen erhalten wurden, selbst dann kaum, wenn die Temperatur der heißen Platte geändert
wurde, was bedeutet, daß ungleichmäßiges Färben infolge von Veränderungen der Bedingungen bei der
Herstellung von Fasern praktisch nicht eintrat.
Es wurden 129 g N-2-Aminoäthylpiperazin, 166 g Terephthalsäure, 339 g ε-Caprolactam und 1 1 Wasser in
ein Reaktionsgefäß gegeben und auf 150°C im Verlauf einer Stunde unter Rühren erhitzt, wonach weiter bei
200°C drei Stunden lang und danach weiter bei 250°C eine Stunde lang zur Herstellung eines gelben
Polymeren umgesetzt wurde. Die Menge an Stickstoffatomen tertiärer Aminogruppen im Polymeren betrug
2,4 Gew.-%. Es wurden 100 g dieses Polyamids, 4 g des Natriumsalzes aer Phenylphosphorigesäure und 20 g
H19C9
H19C9
P-(OCH2CH2)HrO
0(CH2CH2O)1
(Verbindung C) gut vermischt und danach weiter mit 880 g Polyäthylenterephthalatpulver einer Grenzviskosität
von 0,700 vermischt. Die Mischung wurde im Vakuum 6 Stunden Stunden bei 120°C getrocknet und
danach mit einem Extruder vom Schraubentyp geschnitzelt. Die anfallenden Schnitzel wurden im Vakuum bei
120°C 6 Stunden lang getrocknet und sofort in eine Spinnvorrichtung unter gasförmigem Stickstoff gegeben
und in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zur Herstellung von Fasern mit einem Verhältnis von
75 d/36 f gesponnen und verstreckt. Die resultierenden Fasern besaßen eine Grenzviskosität von 0,612, eine
Festigkeit von 4,5 g/dtex, eine Dehnung von 20,5% und einen Weißgrad von 95,5% (Pl-Wert).
Diese Fasern wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unter Erzielung eines Farbauszuges von 65%
und einer glänzenden roten Farbe gefärbt.
Es wurden 3,5 Gew.-%, 4,0 Gew.-% bzw. 4,5 Gew.-% b5 Kondensats (Verbindung D) aus
eines Polyamids, erhalten aus N,N'-Bis(3-aminopropy!)- /ul n « „ r\iru /-u rw \ η
piperazin und Adipinsäure, 0,2 Gew.-% Phenylphospho- (H19C9-C6H4-O(CH2CH2O)1S)3P
rigesäure und 0 Gew.-% bzw. 3 Gew.-% eines und Formaldehyd mit Polyäthylenterephthalat einer
Grundviskosität von 0,72 gemischt; es wurden Fasern mit Zusammensetzungen, die in Tabelle 5 angegeben
sind, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Die Fasern wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gefärbt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 wiedergegeben.
Probe | Zusammensetzung | Phenyl- | Verbin | Färbung bzw. |
phospho- | dung D | Tönung der | ||
Poly | rigesäure | gefärbten | ||
amid | (Gew.-%) | (Uew.-%) | Fasern | |
0,2 | 0 | |||
(Gew.- | 0,2 | 3 | ||
K | 3,5 | kaum getönt | ||
L | 3,5 | 0,2 | 0 | mittlere |
Tönung | ||||
M | 4.0 | 0,2 | 3 | leichte |
0,2 | 0 | Tönung | ||
N | 4,0 | tiefe Tönung | ||
O | 4,5 | 0,2 | 3 | mittlere |
Tönung | ||||
P | 4,5 | tiefe Tönung | ||
Aus vorstehenden Ergebnissen geht klar hervor, daß die Proben L, N und P, die gemäß der Erfindung
erhalten wurden, eine ausgezeichnete Anfärbbarkeit selbst bei Zugabe einer kleinen Menge Polyamid
zeigten.
Claims (1)
1. Schmelzspinnbare Polyestermassen zur Herstellung von Fasern mit verbesserter Anfärbbarkeit,
mit einem Gehalt ah linearem Polyester und Polyamid mit 1 bis 10 Gew.-°/o Stickstoffatomen
tertiärer Aminogruppen im Molekül, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Phosphor-Verbindung
(I) der allgemeinen Formel
R2O CHCH2O
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1972
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