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Polyesterfasern mit ausgezeichneter Färbbarkeit und Verfahrenzu ihrer
Herstellung Die Erfindung betrifft Polyesterfasern mit verbesserter Färbbarkeit,
insbesondere neue Polyesterfasern, die eine sehr gute Färbbarkeit und die ausgezeichneten
Fasereigenschaften von Polyäthylenterephthalatfasern besitzen sowie ein Verfahren
zu ihrer Herstellung.
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Fasern aus Polyäthylenterephthalat (nachfolgend als PET bezeichnet)
haben wegen ihrer ausgezeichneten Eigenschaften weitverbreitete Anwendung für die
verschiedensten Zwecke gefunden. Ein großer Nachteil dieser Fasern besteht jedoch
darin, daß sie anderen Fasern hinsichtlich ihrer Färbbarkeit, z.B. bei ihrer Verwendung
für Kleidungsstücke, unterlegen sind.
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Zur Verbesserung der Färbbarkeit von PET-Fasern sind bereits verschiedene
Versuche unternommen worden,z.B. die Copolymerisation, die Zugabe verschiedener
leicht färbbarer Stoffe mit hohem oder niedrigem Molekulargewicht, oder die physikalische
Modifizierung bei der Faserherstellung. Bei der Anwendung dieser Methoden werden
jedoch die ausgezeichneten mechanischen und thermischen Eigenschaften von PET-Fasern
in starkem Umfang geschädigt, die kontinuierliche Produktion wird schwierig und
die Produktionskosten steigen im Verhältnis zu der erzielten Verbesserung der Färbbarkeit
unverhältnismäßig stark an. Industriell verwertbare Methoden sind somit bisher nicht
verfügbar. Bis heute wird deshalb das Färben von PET-Fasern hauptsächlich nach dem
Hochdruck-
Färbeverfahren oder unter Verwendung von Trägermaterialien
durchgeführt.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, Polyesterfasern
mit verbesserter Färbbarkeit hinsichtlich der Färbbarkeit von PET-Fasern unter gleichzeitiger
Beibehaltung der sonstigen Eigenschaften von PET-Fasern zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
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Gegenstand der Erfindung sind somit Polyesterfasern mit ausgezeichneter
Färbbarkeit aus einem Polymeren, das durch Umesterung in der Schmelze von 60 bis
95 Gewichtsprozent eines Polyesters (A) mit mindestens 95 Molprozent Äthylenterephthalateinheiten
und 40 bis 5 Gewichtsprozent eines Polyesters (B) mit mindestens 85 Molprozent Tetramethylenterephthalateinheiten
entstanden ist, und, gemessen an den fadenförmigen Polymeren, einen Schmelzpunkt
Tm (in t) von Tm0 - 5 # Tm # Tm0 - 20 wobei Tm0 der Schmelzpunkt (in °C) des Polyesters
(A) ist, und eine Kristallisationstemperatur von mindestens 170°C besitzt.
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Nachfolgend wird der Polyester (A), der zu mindestens 95 Molprozent
aus Äthylenterephthalateinheiten besteht, als Polyäthylenterephthalat (PET) und
der Polyester, der zu mindestens 85 Molprozent aus Tetramethylenterephthalateinheiten
besteht, als Polytetramethylenterephthalat (PTMT) bezeichnet.
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Ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß PTMT
und PET in der Schmelze miteinander vermischt werden, so daß ein fadenartiges Polymerisat
entsteht, das bestimmte charakteristische Eigenschaften besitzt, die für Fasern
wertvoll sind.
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PTMT-Fasern besitzen eine erheblich höhere Färbbarkeit als PET-Fasern.
Aufgrund der Tatsache, daß PTMT-Fasern einen Schmelzpunkt von etwa 2250C besitzen,
ist es jedoch leicht verständlich, daß diese Fasern eine schlechte Wärmebeständigkeit
halben. Deshalb können die zur Verarbeitung bzw. Konfektionierung ~
üblicher
Polyesterfasern angewendeten Bedingungen nicht auf PTMT-Fasern angewendet werden.
Darüber hinaus ist die Anfangs-Zugelastizität (Young'scher Modul) von PTMT-Fasern
so niedrig wie bei Polyamidfasern, und deshalb können PTMT-Fasern nicht den zähfesten
Griff besitzen, der das charakteristischste Merkmal herkommlicher Artikel aus Polyesterfasern
darstellt.
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Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß Fasern mit den ausgezeichneten
Eigenschaften von PET-Fasern und mit den guten Färbeeigenschaften von PTMT-Fasern
erhalten werden können, wenn nicht mehr als 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht
mehr als 35 Gewichtsprozent, PTMT, und mindestens 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise
mindestens 65 Gewichtsprozent, PET in der Schmelze miteinander vermischt werden,
so daß eine Umesterung zwischen den beiden Polymeren stattfindet. So erhaltene Fasern
behalten überraschenderwelse die ausgezeichneten Eigenschaften sn PET-Fasern und
besitzen gleichzeitig die gute Färbbarkeit solchem Fasern, die hauptsächlich aus
PTMT beste--en. Dieses Ergebnis konnte bei dem gegebenen Mischungsverhältnis von
PET zu PTMT nicht erwartet werden.Die Umesterung wird auch als Esteraustauschreaktion
bezeichnet.
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Die Möglichkeit des stabilen und homogenen Schmelzmischens und die
Erhaltung bzw. Erzielung der ausgezeichneten Fasereigenschaften gehen hauptsächlich
auf die hohe Verträglichkeit von PTMT mit PET zurück. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäß
erzielte unerwartet gute Färbbarkeit in hohem Maß auf den günstigen Verlauf der
Umesterungsreaktion zwischen PET und PTMT beim Schmelzvermischen zurækmführen. Im
allgemeinen erhält. man bei Zugabe einer zweiten ;Komponente mit hoher Färbbarkeit,um
die Färbbarkeit von PET-Fa-Fasern zu verbessern, eine feine Dispersion diskreter
Teilchen dieser zweiten Komponente in den PET-Fasern, was eine geschwindigkeitskontrollierte
Diffusion des Farbstoffs in die zugegebene Komponente infolge der Diffusion in das
PET-Substrat mit sich bringt. Somit kann der gewünschte Effekt im allgemeinen nicht
erreicht werden. Erfindungsgemäß tritt dieser Nachteil jedoch nicht auf und man
erhält eine sehr gute Färbbarkeit.
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Um die Ziele der Erfindung optimal zu erreichen, müssen PET und
PTMT
in der Schmelze vermischt und so zu Fasern versponnen werder Schmelzpunkt und den,
daß / die Kristallisationstemperatur des fadenförmigen Polymeren, d.h. des eben
aus der Schmelzspinndüse austretenden, nicht aufgewickelten Spinnkabels (ungereckte
Fäden) den Gleichungen T - 50C 1 T t T - 200C (1) mO m m0 und T > 1700C (2) c
genügen, in denen Tm und T die vorgenannte Bedeutung haben und m0 Tc die Kristallisationstemperatur
des fadenförmigen Polymeren ist.
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Vorzugsweise ist Tc # 1750C.
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Nur wenn das fadenförmige Polymere die vorgenannten Eigenschaften
besitzt, erhält man Polyesterfasern, die den PET-Fasern in den thermischen und mechanischen
Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit,Kräuselfixierung ("heat settability") oder
Young'scher Modual, nicht unterlegen sind sowie eine beträchtlich verbesserte Färbbarkeit
besitzen.
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Der Schmelzpunkt und die Kristallisationstemperatur des durch Vermischen
in der Schmelze und Schmelzspinnen erhaltenen fadenförmigen Polymeren hängen in
großem Umfang von der Bildung von Blockcopolymeren und der Verkürzung jeder sich
wiederholenden Einheit in den Blockcopolymeren ab, die durch teilweise Umesterungsreaktion
zwischen PET und PTMT verursacht sind.
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Darüber hinaus läßt sich durch eine ordnungsgemäße Durchführung der
Bildung von Blockcopolymeren eine Verschlechterung der Fasereigenschaften hinsichtlich
der PET-Fasern verringern, und es kann eine bemerkenswerte Verbesserung in der Färbbarkeit
erreicht werden.
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Wenn der Schmelzpunkt Tm des durch Vermischen in der Schmelze und
anschließendes Spinnen erhaltenen Polymer Tm0 - 5°C übersteigt, findet die genannte,
durch Umsteuerung bedingte Bildung von Blockcopolymeren kaum statt. Deshalb können
synergistische
Effekte hinsichtlich der Verbesserung der Färbbarkeit
nicht erwartet werden. Ist auf der anderen Seite der Schmelzpunkt Tm niedriger als
T - 200C, so ist die Verkürzung der sich wieder-1100 holenden Einheiten der Blockcopolymeren
erheblich. Deshalb kann zwar eine zufriedenstellende Färbbarkeit erreicht werden
die thermischen und mechanischen Eigenschaften der Fasern, wie Wärmebeständigkeit,
Hitzefixierbarkeit der Kräuselung, Maßhaltegenauigkeit oder Young'scher Modul, sind
jedoch beträchtlich herabgesetzt, und die erhaltenen Fasern besitzen Fasereigenschaften,
die denjenigen Fasern aus gewöhnlichen Copolymerisaten ähnlich oder unterlegen sind.
Dieses Ergebnis schlägt sich in der Kristallisationstemperatur Tc nieder. Bei Tc
handelt es sich um einen charakteristischen Wert, der in gewissem Sinn auch als
Maß für die Kristallisationsgeschwindigkeit angesehen wird. Im allgemeinen nimmt
die Kristallisationstemperatur T allmählich von c der Kristallisationstemperatur
des PET-Substrats, 205 bis 2100C, mit fortschreitender Umesterung zwischen PET und
PTMT ab. Dies bedeutet, daß die Kristallisationsgeschwindigkeit abnimmt. Somit findet
bei einer Erniedrigung von Tc auf unter 1700C eine außerordentliche Abnahme der
Wärmebeständigkeit der Fasern statt und hierdurch bedingt erfährt auch der Young'sche
Modul eine beträchtliche Erniedrigung. Infolgedessen geht der den Gegenständen aus
PET-Fasern eigene zähfeste Griff verloren. Diese Eigenschaften werden entweder durch
das Mischungsverhältnis von PTMT oder die Temperatur beim Vermischen in der Schmelze
und den Spinnstufen oder die Verweilzeit im geschmolzenen Zustand bestimmt. Um eine
verbesserte Färbbarkeit zu erreichen, muß PTMT in einer Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent,
vorzugsweimindestens se/10 Gewichtsprozent, zusätzlich zu dem Effekt der Umsterungsreaktion
zwischen den beiden Polymeren, zugemischt werden. Auf der anderen Seite sollte für
die Gewährleistung einer beständigen bzw. kontinuierlichen Faserproduktion und ausgezeichneter
Fasereigenschaften der Mischungsanteil von PTMT unter 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise
bei 35 Gewichtsprozent,liegen. Wenn der Gehalt. an anderen Komponenten im PET oder
PTMT hoch ist, sollte der Mischungsanteil weiter herabgesetzt werden. Das erfindungsgemäß-verwendete
PTMT besteht vorzugsweise aus 100 Molprozent Tetramethylenterephthalateinheiten,
kann jedoch bis zu 15 Molprozent
andere Komponenten enthalten,
um den Zweck der Erfindung zu erreichen. Bei den mit monomerem PTMT zu copolymerisierenden
Komponenten kann es sich z.B. um niedere Alkohole, wie Athylenglykol,Triäthylenglykol,
1, 4-Cyclohexandimethanol, Glycerin oder Pentaerythrit, Polyätherglykole, wie Polyäthylenätherglykol,
Polypropylenätherglykol oder Polytetramethylenätherglykol, oder um Dicarbonsäuren,
wie Isophthalsäure, 1,4-, 1,5- oder 2,6-Naphthalinsäure, Sebacinsäure oder Adipinsäure,
handeln.
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Das erfindungsgemäß verwendete PET besteht vorzugsweise zu mindestens
95 Molprozent aus Athylenterephthalateinheiten, um ausgezeichnete Fasereigenschaften
zu gewährleisten. Bei anderen Komponenten, die mit monomerem PET copolymerisiert
sein können, kann es sich z.B. um niedere Alkohole, wie Triäthylenglykol, Tetramethylenglykol,
Cyclohexandimethanol, Gylcerin oder Pentaerythrit, Polyätherglykole, wie Polyäthylenätherglykol,
Polypropylenätherglykol oder Polytetramethylenätherglykol, oder um Dicarbonsäuren,
wie Isophthalsäure, 1,4-, 1,5- oder 2,6-Naphthalinsäure, Sebacinsäure oder Adipinsäure,
handeln. Als Dicarbonsäurekomponente kann ein Sulfonat der allgemeinen FormelI
in der R ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder einen Hydroxyalkylrest,
M ein Alkalimetallatom, m den Wert 1 oder 2 und n den Wert 1,2 oder 3 bedeuten,
mit Äthylenterephthalat copolymerisiert werden, um speziell die Affinität des Polyäthylenterephthalats
zu basischen Farbstoffen zu gewährleisten.
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Es ist zwar bekannt, das Sulfonat mit monomerem PET der Copolymerisation
zu unterwerfen, um mit basischen Farbstoffen färbbare Polyesterfasern zu erhalten.
Diese Mehode ist jedoch noch nicht ausreichend, um eine effektive Ausnutzung der
Farbstoffzentren ("dye site) und des Färbeverfahrens zu erreichen.
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Erfindungsgemäß wird ein PET oder PTMT, das durch Copolymerisation
mit
einem Sulfonat entstanden ist, dazu verwendet, um eine effektive Ausnutzung der
Farbstoffzentren zu erreichen, damit es möglich wird, die Fasern stabil zu produzieren,
den Fasern ausreichend gute bzw. ausgezeichnete Fasereigenschaften zu verleihen,und
um den Fasern eine hohe Färbbarkeit dahingehend zu geben, daß ein einfaches Färbeverfahren
bei einer Temperatur von unter 1000C bei Normaldruck stattfinden kann. Somit werden'erfindungsgemäß
mit basischen Farbstoffen färbbare Polyesterfasern mit den vorgenannten Eigenschaften
zur Verfügung gestellt.
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Vorzugsweise wird das Sulfonat in einer Menge von nicht über # Molprozent,
bezogen auf das monomere PET , und in einer Menge von nicht über 10 Molprozent,
bezogen auf das monomere PTMT , copolymerisiert, um günstige Schmelzeigenschaften
des erhaltenen Copoylmeren zu gewährleisten. Zur Erhöhung der Wärme- und Oxidationsbeständig
mit des Polymeren ist es darüber hinaus von Vorteil, die folgenden Zusätze in einer
Menge von 0,01 bis 2,0 Gewichtprozent, bezogen auf erhaltenes Polymeres, bei der
Polymerisation von monomerem PET und monomerem PTMT oder beim Vermischen in der
Schmelze von PET und PTMT zuzusetzen. Bevorzugte Wärme- und Oxydationsstabilisatoren
sind z.B. Phosphorigsäureester, wie Triphenylphosphit, Tris-(p-nonylphenyl)-phosphit
oder Trimethylphosphit, oder sterisch gehinderte Phenole, wie Di-tert.-butyl-p-kresol;
2,2-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol); 2,2-Thio-bis-(4-Methyl-6-tert.-butylphenol);
Tetrabis[3-(4-hydroxy-3,5-ditert.-butylphenyl)-propionyloxymethylJ-methan; 2,6-Bis-(4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenoxy)-6-octyl-thio-S-triazin;
1,6-Hexamethylen-bis-(ß-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylpropion)-amid; 4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphit;
4-Hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylphosphat; Diäthyl-4-hydroxy-3,5-ditert.-butyl-benzylphosphat.
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Der erfindungsgemäß verwendete, mindestens 95 Molprozent Äthyleneinheiten
tetrphthalat/enthaltende Polyester kann in Übereinstimmung mit bekannten Methoden
hergestellt werden, z.B. nach dem in der bekanntgemachten JA-PA 8594/56 und dem
in "Polyesterfasern", Akademie Verlag~Berlin, 1965, beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
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Der erfindungsgemäß verwendete, mindestens 85 Molprozent Tetramethylenterephthalaj
enthaltende Polyester kann in Ubereinstimmung mit den z.B. in der bekanntgemachten
JA-PA 5749/71 und Journal of Polymer Science", A-1 4 (1966) 1851 hergestellt werden.
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Die erfindungsgemäß durchgeführte Umesterung zwischen PET und PTMT
kann nach verschiedenen Methoden durchgeführt werden. So kann man z.B. getrennt
hergestelltes PET und PTMT in einem Kessel vermischen, das erhaltene Gemisch zu
Chips -extrudieren und die Chips dem Schmelspinnen unterwerfen, oder man kann PET
und PTMT, die getrennt zu Chips verpreßt worden sind, in zwei Extruder einspeisen,
die geschmolzenen Polymeren in einen Mischer überführen und die Polymeren verspinnen,
während man das Vermischen in der Schmelze und eine ordnungsgemäße Umesterungsreaktion
durchführt, oder man kann einfach PET und PTMT , die zu Chips verpreßt werden,in
fein gemahlener Form,oder wie sie sind, in einen Extruder einspeisen, in dem die
Umesterungsreaktion durchgeführt wird, während man die beiden Komponenten in der
Schmelze vermischt. Anschließend wird das Gemisch schmelzgesponnen. Die Steuerung
der Umesterungsreaktion kann dadurch erfolgen, daß man das Mischungsverhältnis,
die Schmelztemperatur und die Schmelzzeit beim Vermischen entsprechend einstellt.
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Der Mischungsanteil von PTMT gegenüber PET beträgt vorzugsweise 5
bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere 15 bis 35 Gewichtsprozent, nachMaßgabe der
Eigenschaften der erhaltenen Fasern.
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Die Temperatur beim Vermischen in der Schmelze und die Zeit können
zweckmäßig in Bereichen von 265 bis 3000C und 3 bis 120 Minuten eingestellt werden,
so daß der Schmelzpunkt und die Kristallisationstemperatur der erhaltenen fadenförmigen
Polyester die vorgenannten Gleichungen (1) und (2) befriedigen. Es wird im allgemeinen
bevorzugt, bei einer langen Vermischungszeit in der Schmelze die Temperatur niedrig
und bei einem hohen Mischungsverhältnis
von PTMT die Schmelz zeit
kurz und die Temperatur niedrig anzusetzen.
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Zur stabilen und effektiven Durchführung der Erfindung in der Praxis
wird es bevorzugt, beim Vermischen von PET und PTMT Polymere zu verwenden, deren
Polymerisationsgrade, zweckmäßig die Lösungsviskosität,geeignet ausgewählt sind.
Zur Steuerung der Produktionsbedingungen und der Gewährleistung ausgezeichneter
Fasereigenschaften werden vorzugsweise Grenzviskositätszahlen von PET und PTMT ,
PET und [#]PTMT, angewendet, die den Gleichungen 0,9 # [#]PET#0,5 bzw. 1,5 # [#]
PTMT # 0,7 genügen. Hinsichtlich des Vermischens in und dem Spinnen aus der Schmelze
werden darüber hinaus vorzugsweise Grenzviskositätszahlen der beiden Polymeren eingehalten,
die der Gleichung [#]PTMT# [#]PET + 0,1 genügend.
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Es handelt sich hierbei um eine wirksame Maßnahme, um ein homogenes
Dispergieren und Vermischen der beiden Komponenten zu erreichen.
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Die geschmolzenen Polymeren können in Übereinstimmung mit den üblichen
Verfahren zur Herstellung von PET-Fasern zu Fasern verarbeitet werden. Bei dem Verfahren
der Erfindung können die Spinntemperaturen auf Temperaturen 10 bis 150C unterhalb
der beim Spinnen herkömmlicher Polyesterfasern üblichen Temperaturen erniedrigt
werden; bevorzugte Spinntemperaturen liegen im Bereich von 256 bis 2900C.
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Darüber hinaus können die Fasern der Erfindung bei Temperaturen gereckt
werden, die 10 bisN200C unterhalb der für herkömmliche Polyesterfasern üblichen
Recktemperaturen liegen. Hierbei betragen die Reckverhältnisse vorzugsweise 2 :
1 bis 6 : 1, insbesondere 2,5 : 1 bis 4 : 1, um ein stabiles Recken, ohne Auftreten
von
Störungen, wie Fadenrisse oder Weißwerden, zu gewährleisten. Auf diese Weise können
die Fasereigenschaften nach Maßgabe der Verarbeitungsbedingungen in weitem Rahmen
variiert werden.
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Zur weiteren Verbesserung der Färbbarkeit können die Polyesterfasern
der Erfindung zu Fasern mit niedriger Kristallinität und Orientierung gereckt werden,
indem man sie bei niedriger Temperatur urin 1500C, vorzugsweise unter 850C, d.h.
bei Temperaturen, die niedriger als die üblicherweise angewendeten Recktemperaturen
liegen, dem Recken unterwirft.
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So erhaltene erfindungsgemäße Polyesterfasern besitzen eine gute Färbbarkeit
und besitzen darüber hinaus, sofern sie durch Copolymerisation mit einem Sulfonat
entstanden sind, eine bessere Färbbarkeit als die bekannten, durch Copolymerisation
mit einem Sulfonat entstandenen Polyesterfasern. Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemäßen
Fasern auch eine ausgezeichnete Farbechtheit.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Färbbarkeit
beträchtlich verbessert wird, während ausgezeichnete Fasereigenschaften erhalten
bleiben. So beträgt z.B. der anfängliche Youngsche Modul, der eine besondere Eigenschaft
von Polyesterfasern ist, mindestens 70 g/denier , im allgemeinen mindestens 80 g/denier,
wodurch ein ausgezeichneter Griff von gewebten und geknüpften Geweben erreicht wird.
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Die Messungen der erfindungsgemäß charakteristischen Werte werden
wie folgt durchgeführt: 1. Mechanische Eigenschaften Die Messung der Festigkeit,
der Restdehnung und des anfänglichen Youngschen Moduls erfolgt gemäß JIS 1070-5.
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Meßatmosphäre 200C, 65 Prozent relative Feuchte Länge der Probe 20
cm Dehnungsgeschwindigkeit 10 cm/min
Der anfängliche Youngsche
Modul wird als Spannung (g/denier) bei 100 Prozent Dehnung aus dem Gradient der
Dehnungs-Spannungs-Kurve in der anfänglichen Dehnungsfläche berechnet.
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2. Messung des Schmelzpunkts und der Kristallisationstemperatur Es
wird ein. Differential-Kalorimeter ( DSC-1, Herst. Perkin-Elmer Corporation) verwendet.
Die Probenmenge des fadenförmigen Polymeren beträgt etwa 5 bis 10 mg.
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Die Schmelzpunkte, T und T 5 werden durch die in der endom m0 thermen
Kurve erscheinenden Temperaturpeaks bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 100C/min
wiedergegeben.
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Bei der Bestimmung der Kristallisationstemperatur T c wird das geschmolzene
Polymere 5 Minuten bei Tm + 10°C gehalten und anschießend mit 100C/min abgekühlt.
Die Kri£* llisationstemperatur wird durch die Peaktemperatur der exothermen Kristallisationskurve
ausgedrückt, die Dein Abkühlen erscheiiit.
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Die Messung des Schmelzpunkts und der Kristallisationstemperatur erfolgt
unter strömendem Stickstoff.
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3. Messung der Grenzviskositätszahl [#] Die Messung der Grenzviskositätszahl
erfolgt bei 250C unter Verwendung eines Mischlösungsmittels aus Tetrachloräthylen
und Phenol (50/50-Gewichtsverhältnis).
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4. Wärmebeständigkeit Zwirn-Wenn die Faser einer Texturierung unter
Veränderung der Dreh-bzw.
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temperatur bei Behandlung mit einer Falschdrahtmaschine unterworfen
wird, wird die Temperatur, bei der ein unvollständiges "untwisting" (Unmöglichkeit
der Falschdrahtbehandlung) einsetzt, als maximale Temperatur der Wärmebeständigkeit
der Faser genommen. Der Test wird unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Texturierungsgeschwindigkeit
etwa 10 m/min; Anzahl der Falschdrahtvorgänge
= 275000 + 800 (vgl.
bekanntgemachte JA-PA D + 60 5996/56; D bedeutet "denier"); Länge der heißen Platte:
30 cm.
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5. Kräuselfixierung unter Hitzeeinwirkung Die Länge 10 und 1 des texturierten
Garns vor und nach der Behandlung mit siedendem Wasser, bzw. unter Belastung von
0,2 g/den.
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wird gemessen. Dt Kräuselfixierung wird durch die Schrumpfung 1o -
1 .100 bei der Behandlung mit siedendem Wasser ausge-10 drückt. Die Behandlung mit
siedendem Wasser wird 20 Minuten bei freier Länge durchgeführt.
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6. Bärbemethode und Prüfung der Färbbarkeit Falls nicht anders angegeben,
werden in den Beispielen die nachfolgend angegebenen Methoden hinsichtlich der Färbung
und der Messung der Barbstoffextraktion (dye exhaustion) angewendet: Im Fall von
Dispersionsfarbstoffen Die Probe wird 20 Minuten bei 70°C mit einer wäßrigen Lösung,
die 0,5 g/Liter Monononylphenyläther von Polyoxyäthylen bei einem Flottenverhältnis
von 1 : 50 enthält, gescheuert bzw. entfettet und dann unter Verwendung eines 5-prozentigen
(owf) blauen Dispersionsfarbstoffs (CI60767) und eines 3-prozentigen (owf) Formalin-Xondensati
onsprodukts von Natriumnaphthalinsulfonat bei einem pH von 3 bis 4 und einem Flottenverhältnis
von 1 : 50 60 Minuten bei 100°C der Färbung unterworfen. Das so erhaltene gefärbte
Produkt wird nach dem Waschen mit Wasser mit einer wäßrigen Lösung von 1 g/Liter
wasserfreiem Natriumcarbonat und 1 g/Liter Monononylphenyläther von Polyoxyäthylen
bei einem Flottenverhältnis von 1 : 50 20 Minuten bei 85°C behandelt.
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Die Barbstoffextmkton wird wie folgt bestimmt: 100 mg des gefärbten
Garns oder Gewebes werden einer Farbstoffextraktion mit 100 ml eines Mischlösungsmittels
aus 49 Volumprozent N,N'-Dimethylformamid, 50 Volunprozent Äthylenglykol und 1 Volumprozent
Essigsäure bei 15000 unterworfen. Die Lichtabsorptionen des Extrakts und der Farbstofflösung
bekannter Konzentration werden gemessen; hieraus wird die Farbstoffextraktion
berechnet.
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Im Fall eines kationischen Farbstoffs: Eine Probe wird in gleicher
Weise wie bei Verwendung deS Dispersionsfarbstoffs gescheuert bzw. entfettet und
dann unter Verwendung eines 5-prozentigen (owf) blauen kationaktiven Farbstoffs
(CI42025) bei einem pH von 3 bis 4 und einem Flottenverhältnis von 1 : 50 60 Minuten
bei 1000C der Färbung unterworfen. Nachdem man die gefärbte Probe mit Wasser gewaschen
hat, wird sie der gleichen Behandlung wie im Fall der Verwendung des Dispersionsfarbstoffs
unterworfen.
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Die FarbstoffextraRtion in Prozent wird kolorimetrisch anhand der
restlichen Lösung unter Verwendung eines Gitterspektrometers (11spectromic 20",
Herst. Shimazu Seisakusho K.K.) gemessen.
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Die Beispiele erläutern die Erfindung.
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Beispiel 1 Dieses Beispiel bezieht sich auf das Mischungsverhältnis.
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Polyäthylenterephthalat mit einer Grenzviskositätszahl,[#], von 0,71
wird gemäß der üblichen Mihode unter Verwendung von Mangan-(II)-acetat und Germaniumdioxid
als Katalysator hergestellt. Hierzu werden 100 Teile Dimethylterephthalat und 73
Teile Äthylenglykol mit 0,03 Teilen Mangan-(II)-acetat zugesetzt, dann läßt man
unter Ansteigen der Temperatur auf 240°V eine Umesterung stattfinden. Nachdem man
mit 0,05 Teilen Triphenylphosphit und 0,03 Teilen Germaniumdioxid, gelöst in Äthylenglykol,
versetzt hat, wird die Temperatur auf 285°C gesteigert. Bei dieser Temperatur wird
die Polykondensatinn 2 Stunden unter einem vermindertem Druck von 1 lorr durchgeführt.
Nachdem die Polykondensation einen bestimmten Grad erreicht hat, läßt man Stickst
ff einströmen, entnimmt die Schmelze, kühlt in Wasser und konfektioniert zu Chips.
Getrennt hiervon werden 100 Teile Dimehylterephthalat und 74 Teile 1,4-Butandiol
mit 0,034 Teilen Hexaacetoxydititanoxan
versetzt und der Umesterung
unterworfen, wobei die Temperatur allmählich auf 200°C gesteigert wird. Anschließend
wiK die Temperatur auf 250°C gesteigert, wobei die Polykondensation unter vermindertem
Druck von 1 bis 2 Torr etwa 2,5 Stunden durchgeführt wird. Hierbei erhält man ein
Polytetramethylenterephthalat mit einer Grenzviskositätszahl r ' von 1,03.
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Der Schmelzpuiilt und die Kristallisationstemperatur der Polymerchips
von Polyäthylenterephthalat betragen 260 bzw. 207°C und diejenigen von Polytetramethylenterephthalat
225 bzw. 190°C.
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Diese Polymerchips werden der Trocknung bei 150°C unter Verwendung
eines Vakuumtrockners unterworfen, und, während sie in folgenden Gewichtsverhältnissen
von Polyäthylenterephthalat/Polytetramethylenterephthalat: (A) 90/10, (B) 80/20,
(C) 70/30 und (zum Vergleich) (D) 57/43 vermischt werden, in einen Extruder eingespeist
und bei 295°C dem VermB chen in der Schmelze unterworfen. Das Gemisch wird kontinuierlich
einem auf 287°C gehaltenen Spinnkopf zugeführt und zu ungereckten Fäden von 240
denier/36 f schmelzgesponnen. Die Verweilzeiten des Gemisches im Extruder und im
Spinnkopf betragen etwa 6 Minuten bzw. etwa 9 Minuten. Schmelzpunkt und Kristallisationstemperatur
des fadenförmigen Polymeren (ohne Aufwickeln abgelegtes Spinnkabel) sind in Tabelle
I zusammengestellt. Der Schmelzpunkt der Polymerchips, die durch Copolykondensation
von Polyäthylen-/Detramethylenterephthalat mit gleichen Anteilen wie das Mischungsverhältnis
in den entsprechenden Proben erhalten worden sind, ist ebenfalls in Tabelle I angegeben.
Der Schmelzpunkt des fadenförmigen Polymeren nimmt mit steigendem Anteil an Polytetramethylenterephthalat
allmählich ab,ist jedoch noch höher als derjenige der entsprechenden Copolymeren,
Diese atAache zeigt an, daß die fadenförmigen Polymerzusammensetzungen der Erfindung
durch die Umesterung nicht ganz fein in Einheiten unterteilt werden, sondern als
Blockcopolymere vorliegen, wobei jede Komponente eine beträchtlich große Sequenzlänge
besitzt.
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Die ungereckten Fäden von 234 denier/36 f werden bei einem Reckverhältnis
von 3,3 unter Verwendung eines Stiftes von 85°C und
einer heißen
Platte von 15000 gereckt, wobei man gereckte Fäden von 72 denier/36 f enthält.
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Die Färbbarkeiten, mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Dehnung,
anfänglicher Youngscher Modul) und Wärmebeständigkeit der gereckten Fäden sowie
die Schrumpfung in siedendem Wasser von Kräuselgarnen sind ebenfalls in Tabelle
I zusammengestellt.
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Die im Vergleichsbeispiel verwendeten Polyäthylenterephthalatfasern
sind diejenigen, diese durch Schmelzspinnen der Polyäthylenterephthalat-Chips, hergestellt
in diesem Beispiel bei 287°C, erhalten worden sind, wobei man ungereckte Fäden von
235 denier/ 36 f erhält. Diese ungereckten Fäden werden bei einem Reckverhältnis
von 3,26 unter den gleichen Bedingungen wie in diesem Beispiel gereckt. Darüber
hinaus beträgt die Texturierungstemperatur 21000 im Ball der Vergleichs-Polyäthylenterephthalatfasern
und im Fall der Proben (A) und (B),~ 20000 im Fall der Probe (C) 0 und 178 0 im
Fall der Probe (D).
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Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, besitzen die erfindungsgegemäßen
Proben (A), (B) und (C) ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Färbbarkeit,
der Fasereigenschaften, der Wärmebeständigkeit und der Maßhaltegenauigkeit, während
die Probe (D), die das Polytetramethylenterephthalat in größerem Anteil enthält,
zwar eine ausgezeichnete Pärbbarkeit, jedoch erheblich schlechtere Werte hinsichtlich
der Fasereigenschaften, der Wärmebeständigkeit und der Maßhaltegenauigkeit besitzt.
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Vergleichsbeispiel 1 Dieses VergleichsbeisR el betrifft die Wärmevorgeschichte
der Polymermi 5 chung.
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Ein Gemisch aus Polyäthylenterephthalat und Polytetramethylenterephthalat.gemäß
Beispiel 1 wird in einem Gewichtsverhältnis von 83 : 17 verwendet,. in der Schmelze
vermischt und unter Verwendung eines Extruders gesponnen, wobei der Spinnkopf bei
275°C gehalten wird. Hierbei erhält man ungereckte Fäden von 235 denier/36 f. Die
Verweilzeiten im Extruder und im Spinnkopf betragen etwa 2,5 Minuten bzw. etwa 3
Minuten. Das fadenförmige
Polymere, das nicht aufgewickelt wird,
besitzt einen Schmelzpunkt von 25700 und eine Kristallisationstemperatur von 20000.
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Die ungereckten Fäden werden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gereckt,
wobei man gereckte Fäden von 72 denier/36 f erhält.
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Die charakteristischen Werte hiervon sind ebenfalls in Tabelle I zusammengestellt.
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Die Probe (E) des Vergleichsbeispiels besitzt gute mechanische Eigenschaften
und eine gute Wärmebeständigkeit, ist jedoch der Probe (A) in der Färbbarkeit unterlegen.
Dies bedeutet, daß die Probe (E) einen geringen Effekt hinsichtlich der Verbesserung
der Färbbarkeit besitzt, obwohl das Mischungsverhältnis an sich geeignet ist. Dies
bedeutet, daß die erfindungsgemäß erielte ausgezeichnete Färbbarkeit nicht erreicht
werden kann, wenn das fadenförmige Polymere einen Schmelzpunkt außerhalb des Bereiches
Tmo - 5°C # Tm # Tmo - 20°C besitzt.
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Tabelle I Probe Nr. Eigenschaften des Farb- mechanische Eigenschaften
Wärme- Fixier- Schmelz b)-(PET/PTMT) fadenförmigen Materials stoff- Festig- Deh-
Young- bestän- barkeita) punkt des Schmelz- Kristallisa- Extrak- keit nung scher
digkeit (%) Copolymerpunkt (°C) tionstemp.(°C) tion (%) (g/den.) (%) Modul(g/d.)
(°C) ren (°C) A(90/10) 254 207 69 5,1 25 95 225 2,5 (ET/TMT= 90/10) 240 B(80/20)
251 194 73 5,0 28 87 218 2,7 (ET/TMT= 80/20) 220 C(70/30) 185 75 4,8 28 80 205 3,7
(ET/TMT= 70/30) 201 D(57/43) 237 174 83 4,2 31 64 185 5,5 -E(83/17) 258 200 42 5,1
28 92 220 2,5 -PET 260 207 17 5,2 25 101 228 2,3 -PET = Polyäthylentherephthalat;
a) Schrumpfung in siedendem Wasser; PTMT = Polytetramethylenterephthalat; b) zum
Vergleich;
Beispiel 2 Die gleichen Polyäthylenterephthalatchips
und Polytetramethylenterephthalatchips wie in Beispiel 1 verwendet, werden in einem
Gewichtsverhältnis von 65 : 35 unter Verwendung eines Mischers vomW=Typ vermischt.
Das Gemt ch wird anschließend 5 Stunden im Val'zum bei 130°C getrocknet und dann
unter Verwendung eines Extruders bei 28000 und einer Spinntemperatur von 2750C schmelzgesponnen.
Hierbei erhält man ungereckte Fäden, die beim Recken unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 1 gereckte Fäden (F) von 72 denier/24 f ergeben. Die Verweilzeiten
im Extruder und im Spinnkopf betragen 3 Minuten bzw. 5 Minuten.
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Getrennt hiervon werden gemischte Chips der gleichen Zusammen-0 setzung
wie oben in der Schmelze in einem Extruder bei 295 C vermischt und bei einer Temperatur
von 290°C gesponnen. Die erhaltenen ungereckten Fäden werden unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 gereckt. Hierbei erhält man Fäden (G) von 72 denier/24
f. Die Verweilzeiten im Extruder und im Spinnkopf betragen 8 bzw. 12 Minuten. Die
Eigenschaften des fadenförmigen Polymeren der Proben (F) und (G) sind in Tabelle
II zusanimengestellt.
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Aus diesem Beispiel erkennt man, daß die Probe (G), bei der die Umesterung
bis zu einem solchen Ausmaß geführt wurde, daß Schmelzpunkt und Kristallisationstemperatur
außerhalb des erfindungsgemäß definierten Bereichs liegen, außerordentliche Beeinträchtigungen
sowohl hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften als auch der Wärmebeständigkeit
erfahren hat, und daß die charakteristischen Eigenschaften von Polyesterfasern überhaupt
nicht mehr vorhanden sind. Auf der anderen Seite besitzt die erfindungsgemäße Probe
(F) ausgezeichnete Eigenschaften sowohl hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften
als auch der Färbbarkeit.
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Tabelle II Eigenschaften des mechanische Probe fadenförmigen Mate-
Farb- Eigenschaften Wärmeberials stoff- Festig- Deh- Young- ständig-Schmelz- Eristalli-
Extrak- keit nung scher keit punkt(°C) sations- tion (g/d) (%) Nodul (°C) temr.(
C) () /d) F 249 184 78 4,7 26 82 203 (Erfindung) G 237 176 82 4,0 35 70 182 (Vergleich)
Beispiel 3 Die in Beispiel 1 erhaltenen ungereckten Fäden, die der Probe (B) entsprechen
(20 Prozent Polytetramethylenterephthalat), werden unter Verwendung von auf 70°C
erhitzten Lieferwalzen gereckt.
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Hierbei erhält man gereckte Fäden von 72 denier/36 f ohne Fixieren
der Kräusel unter Verwendung einer heißen Platte usw. Die so erhaltenen gereckten
Fäden zeigen eine Farbstoffextraktion von 82 Prozent mit einem Dispersionsfarbstoff
bei 100°C, was höher als bei der entsprechenden Probe (B) liegt. Darüber hinaus
besitzen sie eine Festigkeit von 4,5 g/den und einen Youngschen Modul von 82 g/den.
Die Eigenschaften von Polyesterfasern sind somit in ausreichendem Umfang erhalten
geblieben.
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Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, daß bei einem Recken
der erfindungsgemäßen Fasern bei niedriger Temperatur die Färbbarkeit und die Fasereigenschaften
weiter verbessert werden.
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Beispiel 4 Nach Vervollständigung der Polymerisation bzw. Polykondensation
von Polytetramethylenterephthalat in gleicher Weise wie in Beispiel 1 wird 1,6-Hexamethylen-bis-(ß-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylpropion)-amid
in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polytetramethylenterephthalat,
unter Stickstoff
von Atmosphärendruck in den Kessel gegeben. Anschließend
vermischt man 10 Minuten durch Rühren bei 2500C. Dann wird das erhaltene Polymere
entnommen. Es besitzt einen [#]-Wert von 1,01. 30 Teile dieses Polytetramethylenterephthalats
und 70 Teile Polyäthylenterephthalat mit einem £j-Wert von 0,71+ das gemäß dem üblichen
Verfahren unter gemeinsamer Verwendung von Calciumacetat und Antimontrioxid als
Katalysator und Trimethylphosphat als Stabilisator hergestellt worden ist, werden
in der Schmelze vermischt und unter Verwendung der gleichen Spinnmaschine wie Beispiel
1 bei einer Schmelztemperatur von 290°C schmelzsponnen. Die Spinntemperatur beträgt
ebenfalls 29000. Die Verweilzeiten des Gemisches im Extruder und im Spinnkopf betragen
5 bzw. 9 Minuten. Die erhaltenen Fäden werden bei 90°C gereckt und bei 16000 einer
Wärmebehandlung unterworfen.
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Hierbei erhält man Fäden von 50 denier/24 f. Der Schmelzpunkt und
die Kristallisationstemperatur des fadenförmigen Polymeren bretragen 245 bzw. 182°C.
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Beim Fortsetzen des Spinnens über 48 Stunden treten keine Schwierigkeiten
auf. Aus den ungereckten Fäden werden 100 Spulen mit jeweils 1 kg gereckten Fäden
produziert. Hierbei treten im wesentlichen keine Fehler, wie Fadenrisse, auf, und
die erhaltenen Fasern auf jeder Spule besitzen keine Fehler, wie Flockenbildung
("fluffs")oder Schlingen.
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Zu Vergleichszwecken werden Fasern in gleicher Weise wie vorstehend
beschrieben, hergestellt, wobei jedoch Polytetramethylenterephthalat, dem kein 1,6-Hexamethylen-bis-(ß-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylpropion)-amid
zugesetzt worden ist, verwendet wird. In diesem Fall tritt etwa 8 Stunden nach Beginn
des Spinnens das Anhaften eines schwarzen Materials am Kreisumfang der Spinnlöcher
an der Spinndüsenoberfläche auf, was zu dem tkneeling'-Phänomen führt, das wiederum
ein Verwinden bzw.
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Verbiegen des extrudierten fadenförmigen Polymeren mit Sich bringt.
Dieser Effekt wird mit der Zeit immer deutlicher sichtbar. Wenn die so erhaltenen
ungereckten Fäden dem Recken unterworfen werden, treten bei denjenigen Fäden, die
innerhalb kurzer Zeit vom Beginnen des Spinnens erhalten werden,keine Schwierigkeiten
auf,
während bei denjenigen, die nach etwa 8 Stunden erhalten werden, ein beträchtEches
Wickeln bzw. Winden beim Recken, und, darüber hinaus bei denjenigen, die mehr als
etwa 8 Stunden später erhalten werden, Fadenrisse auftreten. Die erhaltenen Fasern
zeigen in großem Umfang Flockenbildung und Schlingen. Dieses Beispiel zeigt, daß
die aus einem Polymerblend mit einem Antioxydationsmittel erhaltenen Fasern ausgezeichnete
Spinn- und Reckeigenschaften besitzen.
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Beispiel 5 Beispiel 4 wird unter Verwendung von 0,2 Gewichtsprozent
Tris-(p-nonylphenyl)-phosphit anstelle von 1, 6-Hexamethylen-bis-(ß-4-hydroxy-3,5-di-tert.-butylphenylpropion)-amid
wiederholt.
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Hierbei erhält man im wesentlichen die gleichen ausgezeichneten Ergebnisse
wie in Beispiel 4.
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Beispiel 6 80 Teile Polyäthylenterephthalat mit einem rT 7-Wert von
0,71 das in herkömmlicher Weise unter Verwendung von Mangan-(II)-acetat und Germaniumdinxid
als Katalysator sowie Triphenylphosphit als Stabilisator hergestellt worden ist,
und 20 Teile Polytetramethylenterephthalat mit einem £J-Wert von 1,03 werden bei
295°C in der Schmelze vermischt und bei 290°C gesponnen. Die Verweilzeiten im Extruder
und im Spinnkopf betragen 5 bzw. 9 Minuten. Die erhaltenen Fäden werden bei einem
Reckverhältnis von 3,3 mit einer Geschwindigkeit von 600 m/min unter Verwendung
eines auf 90°C erhitzten Stifts und einer heißen Platte von 16000 gereckt. Hierbei
erhält man Fasern von 50 denier/24 f. Der Schmelzpunkt und die Kristallisationstemperatur
des fadenförmigen Polymeren betragen 250 bzw. 194°C. In diesem Fall werden Defekte
in der Spinn- und Reckstabilität wie in Beispiel 4 beobachtet. Diese sind jedoch
vernachlässigbar.
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Das Verfahren dieses Beispiels wird wiederholt, jedoch unter Verwendung
eines Polyäthylenterephthalats mit einem 1-Wert
von 0,70 , das
in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben, jedoch unter Verwendung von Triphenylphosphat
anstelle des Triphenylphosphits als Stabilisator hergestellt worden ist.
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Während des Spinnens treten der "kneeling"-Effekt und während des
Reckens in beträchtlichem Umfang Wickeln bzw. Winden und Fadenrisse auf. Die so
erhaltenen Fasern besitzen deshalb Fehler, wie Flockenbildung oder Schlingen.
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Aus diesem Beispiel geht hervor, daß im Fall der Durchführung des
Verfahrens der Erfindung in der Praxis unter Verwendung von Polyäthylenterephthalat,
das unter Verwendung eines Phosphorigsäuretriesters als Stabilisator hergestellt
worden ist, die erhaltenen Fasern eine überlegene Spinn- und Reckstabilität besitzen,
im Gegensatz zu dem Fall, wo Polyäthylenterephthalat verwendet wird, das unter Verwendung
eines Phosphorsäuretriesters als Stabilisator hergestellt worden ist.
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Beispiel 7 Es wird ein Copolyester mit einem ti-Wert von 0,55 nach
dem herkömmlichen Verfahren aus 1,7 Teilen Natrium-3,5-di-(carbomethoxy)-benzolsulfonat
(2,2 Molprozent, bezogen auf Dimethylterephthalat) , 49 Teilen Dimethylterephthalat,
33,8 Teilen Äthylenglykol, 0,04 Teilen Natriummethoxid, 0,023 Teilen Mangan-(II)-acetat
und 0,015 Teilen Antimontrioxid hergestellt.
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90 Teile dieses Polymeren und 10 Teile Polytetramethylenterephthalat
mit einem [@]-Wert von 0,98 werden vermischt und unter Verwendung eines Extruders
bei 295°C und einer Spinnkopftemperatur von 2800C gesponnen. Die Verweilzeiten im
Extruder und im Spinnkopf betragen 6 bzw. 9 Minuten. Die erhaltenen Fäden werden
bei einem Reckverhältnis von 3,3 mit einer Geschwindigkeit von 600 m/min unter Verwendung
eines auf 90°C geheizten Stifts und einer heißen Platte von 1500C gereckt. Hierbei
erhält man Fasern von 150 denier/30 f. Der Schmelzpunkt und die Kristallisationstemperatur
des fadenförmigen Polymeren betragen 246 bzw. 17700. Diese Fasern werden mit einem
5-prozentigen (owf) blauen katiaiischen Farbstoff (CI42025) bei einem pH von 3 60
Minuten bei 10000 gefärbt. Die Farbstoffextraktion beträgt
75 Prozent.
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Das vorstehende Verfahren wird wiederholt, wobei jedoch nur der Copolyester
verwendet wird. In diesem Fall beträgt die Barbstoffextraktion 38 Prozent. Aus diesen
Ergebnissen folgt, daß die Fasern der Erfindung eine ausgezeichnete Färbbarkeit
besitzen.
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Beispiel 8 Gemäß Tabelle III werden Copolyester, die Äthylenterephthalateinheiten
und Tetramethylenterephthalateinheiten sowie Natrium-3,5-di-(carbomethoxy)-benzolsulfonat
als dritte Komponente enthalten, hergestellt.
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Tabelle III Menge SSIa) Poly- Grund- bezogen auf DMTb) Schmelzmeres
komponente (Mol-%) [#] punkt (°C) A PET 0 0,72 260 B PTMT 0 1,02 225 C PET 2,0 0,55
252 D PET 2,0 0,65 253 E PTMT 6,6 0,75 203 a) 3,5-Di-(carbomethoxy)-benzolsulfonat;
b) b) erephthalat.
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Das Polymere (D) wird durch feste Polymerisation von Chips des Polymeren
(C) hergestellt, das durch 5-Stündige Schmelzpolymerisation im Vakuum bei 210°C
hergestellt worden ist.
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Fasern von 150 denier/30 f werden aus gemischten Polymeren von den
Polymeren (A), (3), (0), (D) und (E) gemäß Tabelle IV hergestellt. Hierbei bestehen-folgende
Mischungsbedingungen: Die Polymerblends werden in den Extruder eingespeist und dort
bei 295°C in der Schmelze vermischt. Die erhaltenen Gemische werden dann in den
Spinnkopf eingespeist. Die Temperatur des
Spinnkopfs geht aus Tabelle
IV hervor. Die Verweilzeiten des Gemisches im Extruder und im Spinnkopf betragen
6 bzw. 9 Minuten. Für die Faserproduktion werden folgende Bedingungen eingehalten:
Kaliber der Schmelzspinndüse: 100 mm; Durchmesser der Düsenlöcher: 0,3 mm; Anzahl
der Düsenlöcher: 30; Filter: zwei 37 P - Filter und zwei 297 P - Filter, jeweils
aus nichtrostender Stahlgaze; extrudierte Menge: 60 g/min; Aufnahmegeschwinigkeit:
1000 m/min; Spinntemperatur: wie in Tabelle IV angegeben; Recken: mit einem auf
9000 beheizten Stift und einer heißen Platte von 160°C, Reckverhältnis: 3,3 , 600
m/min.
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Der Druck vor dem Filter beim Spinnen, der [#]-Wert und die Festigkeit
der erhaltenen Fasern sowie die Farbstoffextraktion bei der Färbung unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 sind in Tabelle IV angegeben.
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Tabelle IV Mischung-Fasern verhältnis- SSI-Gehalt Spinn- Druck fadenförmiges
Nr. der Poly- im Polyme- tempe- vor der Polymeres Festig- Farbstoffmeren ren, bezogen
ratur Düse Schmelz- Kristalli- [#] keit Extraktion auf DMT(Mol%) (°C) (kg/cm²) punkt
(°C) sationstemp. (g/den.) (%) I D: 100% 2,0 300 100 253 183 0,55 3,8 31 (Vergleich)
D: 90% II 1,8 290 92 244 175 0,61 4,3 67 B: 10% III C: 100% 2,0 285 85 252 183 0,50
3,5 35 (Vergleich) A: 70% 2,0 285 84 240 172 0,65 4,6 72 E: 30%
Wie
aus Tabelle IV hervorgeht, sind die erfindungsgemäß hergestellten Fasern II und
IV den Fasern I und III in der Festigkeit und der Färbbarkeit überlegen.
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Beispiel 9 Dieses Beispiel zeigt, daß von den erfindungsgemäß hergestellten
Fasern ausgezeichnete Textilien hergestellt werden können.
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(1) Die in Beispiel 1 erhaltenen Fasern (Probe C) werden zu einem
texturierten Garn (Probe C') mit einer Drehungszahl ("twist number") von 3320 T/M
verarbeitet. Dieses texturierte Garn C' und ein anderes texturiertes Garn von 75
denier/36 f, das aus gewöhnlichen Polyäthylenterephthalatfasern T hergestellt ist,
werden so verknüpft, daß Intervalle von 10 mm zwischen Streifen entstehen. Hierbei
erhält man ein streifig geknüpftes Gewebe. Dieses Gewebe wird bei 700C mit einer
wäßrigen Lösung gescheuert, die 0,5 Prozent Monononylphenyläther von Polyoxyäthylen
enthält, und dann mit einem 5-prozentigen (owf) blauen Dispersionsfarbstoff (CI60767)
60 Minuten bei 100°C gefärbt.
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Darüber hinaus wird das Gewebe 20 Minuten bei 850C mit einer wäßrigen
Lösung behandelt, die eine kleine Menge Natriumcarbonat und Monononylphenyläther
von Polyoxyäthylen enthält. Hierbei erhält man ein gefärbtes Gewebe mit einem Streifenmuster,
in dem die Streifen des Garns C' eine tiefblaue Färbung und diejenigen aus dem Garn
T eine sehr schwache blaue Färbung zeigen.
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(2) Die in Beispiel 1 hergestellten Fasern (Probe C) und Polyäthylenterephthalatfasern
von 75 denier/36 f werden gleichzeitig unter Verwendung einer Texturierungsmaschine
bei 21000 texturiert. Hierbei erhält man texturierte Garne mit einer Drehungszahl
von 2280 T/M. Die erhaltenen Garne werden zu einem geknüpften Gewebe verarbeitet,
das unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend unter (1Y beschrieben, gefärbt
wird. Hierbei erhält man ein blaues geknüpftes Gewebe mit Licht- und Schattenbereichen.
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(3) Das vorstehend in (1) erhaltene texturierte Garn O' wird zu einem
geknüpften Gewebe verarbeitet, das 60 Minuten bei 100bO mit einem 3-prozentigen
(owf) gelben Dispersionsfarbstoff (CI26090) gefärbt wird. Anschließend wird dieses
Gewebe mit einer Schlichte (weißes Entladungsmittel) behandelt, die 21 Prozent Kautschuk
("Maypro gum"), 15 Prozent Zn(OH)(HS02)CH20 und 15 Prozent Wasser enthält. Die Behandlung
erfolgt 30 Minuten bei 130°C unter Verwendung einer Druckeinrichtung zum Drucken
kreisförmiger Muster. Das Gewebe wird anschließend mit Wasser und weiterhin 20 Minuten
bei 850C mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die 2 g/Liter Natriumhydroxid, 2 g/Liter
Hydrosulfit und 2 g/Liter Monononylphenyläther von Polyoxyäthylen bei einem Flottenverhältnis
von 1 : 50 enthält. Hierbeierhält man ein geknüpftes Gewebe, in dem nur die kreisförmigen
Musterbereiche vollständig nach weiß entfärbt sind und der Grund gelb erscheint.
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Auf der anderen Seite wird ein aus dem texturierten Garn aus dem gewöhnlichen
Polyäthylenterephthalat hergestelltes geknüpftes Gewebe 60 Minuten bei 12000 mit
einem 3-prozentigen (owf) gelben Dispersionsfarbstoff (CI26070) gefärbt und dann
der vorgenannten Schlichtebehandlung unterworfen. Hierbei erhält man ein Gewebe,
bei dem die kreisförmigen Musterbereiche kaum entfärbt sind und der Farbunterschied
zwischen dem Grundteil und den kreisförmigen Musterbereichen gering ist.
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Pat entansprüche