DE4441743A1 - Mit Hüllfasern ummantelte Filamentgarne und deren Verwendung - Google Patents

Mit Hüllfasern ummantelte Filamentgarne und deren Verwendung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Filamentgarne aus aromatischen Polyamiden (Aramiden), die mit Stapelfasern ummantelt sind, sowie deren Verwendung als Nähgarne.
Mit Stapelfasern ummantelte Filamentgarne sind an sich bekannt. Derartige Garne werden üblicherweise als Nähgarne eingesetzt. Solche Garne bestehen üblicherweise aus ein oder mehreren Corefäden, von denen jeder aus einem Seelenfaden mit Fasern pflanzlicher, halb- oder vollsynthetischer Herkunft oder Mischungen daraus unter gleichzeitiger Drehungsgebung ummantelt wird. Coregarne dieses Typs sind beispielsweise aus der DE-AS-15 50 040, dem DE-Gbm-75 37 019, der DE-A-24 36 997 und der EP-A-241,857 bekannt.
Bei diesen vorbekannten Corgarnen bestehen die Seelenfäden aus hochfestem synthetischen Material, während die Umhüllung im Regelfall keinen wesentlichen Beitrag zur Festigkeit des Garnes beisteuert. Die Umhüllung dient in erster Linie dem Schutz des Seelenmaterials gegen Überhitzung bei hoher mechanischer Beanspruchung, beispielsweise beim Einsatz in Industrienähmaschinen.
Aromatische Polyamide (Aramide) sind bekanntlich Rohstoffe von hoher thermischer und chemischer Stabilität sowie geringer Brennbarkeit. Desweiteren zeigen
Fasern aus solchen Rohstoffen sehr gute mechanische Eigenschaften, wie hohe Festigkeit und hohen Anfangsmodul (Elastizitätsmodul).
Es ist bekannt, daß Fäden oder Fasern aus Polyaramiden mit hoher Festigkeit und hohem Anfangsmodul hergestellt werden können, wenn die Amidbindungen an den aromatischen Kernen koaxial oder nahezu parallel zueinander orientiert sind, wodurch starre, stäbchenförmige Polymermoleküle entstehen. Ein typisches Polyamid dieser Art ist beispielsweise Poly-(p-phenylenterephthalamid). Fäden aus diesem Material sind beispielsweise in der DE-PS-22 19 703 beschrieben.
Neben derartigen aromatischen Polyamiden, die infolge ihrer Unlöslichkeit in polaren organischen Lösungsmitteln schwierig herzustellen und zu verarbeiten sind, wurden Copolyamide entwickelt, welche eine gute Löslichkeit in den bekannten Amid-Lösungsmitteln haben, die sich auch gut verspinnen lassen und deren Filamente sich nach Verstreckung durch hohe Festigkeitswerte und Anfangsmoduli auszeichnen. Beispiele für derartige aromatische Copolyamide finden sich in der DE-PS-25 56 883, in der DE-A-30 07 063, und in den EP-A- 199,090, EP-A-364,891, EP-A-364,892, EP-A-364,893 und EP-A-424,860 beschrieben.
Ferner sind aromatische Polyamide bekannt, die sich hauptsächlich von meta- Monmeren ableiten und die in polaren organischen Lösungsmitteln löslich und aus diesen verarbeitbar sind. Ein Vertreter dieses Typs ist Poly-(m-phenylenisophthalamid).
Aramide zeigen allerdings eine gewisse Anfälligkeit gegenüber UV-Bestrahlung.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Garn bereitgestellt, daß bei dem die bekannten guten mechanischen Eigenschaften der Aramide zu Geltung kommen und das eine verbesserte Beständigkeit der mechanischen Eigenschaften des Garns gegenüber UV-Bestrahlung aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft Garne enthaltend mindestens eine Seele aus Filamenten aus aromatischen Polyamiden, die mit Hüllfasern ummantelt ist.
Die Ummantelung der Seelenfilamente durch die Hüllfasern bewirkt, daß die Seelenfilamente unter Einsatzbedingungen, beispielsweise beim Vernähen praktisch keiner Veränderung hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften unterliegen, und daß insbesondere die Festigkeiten des Seelenmaterials vor und nach dem Vernähen im wesentlichen unverändert sind.
Hinsichtlich des Materials der Hüllfasern sind die erfindungsgemäßen Garne keinen Beschränkungen unterworfen. Dabei kann es sich um Hüllfasern natürlicher, halb- oder vollsynthetischer Herkunft handeln. Bei den Hüllfasern handelt es sich um Fasern endlicher Länge, um sogenannte Stapelfasern.
Ein Beispiel für Hüllfasern natürlicher Herkunft sind Baumwollfasen.
Ein Beispiel für Hüllfasern halbsynthetischer Herkunft sind Cellulosefasern, die z. B. durch das Xantogenatverfahren erhältlich sind.
Beispiele für Hüllfasern synthetischer Herkunft sind Fasern aus synthetischen spinnbaren Polymeren und Polykondensaten, wie z. B. aus Polyamiden, wie Polyamiden, die sich von aromatischen und/oder (cyclo)aliphatischen Monomeren ableiten; Polyestern, wie Polyestern, die sich von aromatischen und/oder (cyclo)aliphatischen Monomeren ableiten; oder Polyacrylnitrilen; oder Polyarylensulfiden; oder Polyarylenethern, worunter auch Polyarylenetherketone zu verstehen sind.
Selbstverständlich lassen sich auch Mischungen dieser Hüllfasern einsetzen.
Durch die Auswahl des jeweiligen Seelenmaterials lassen sich die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Garns einstellen. So lassen sich beispielsweise ausgezeichnete Schlingenfestigkeiten und Reißfestigkeiten des Garns erzielen, sowie Nahtfestigkeiten der damit hergestellten Nähte.
Die Seelenfilamente des erfindungsgemäßen Garns können aus beliebigen Aramiden bestehen.
Dabei kann es sich um Aramide handeln, die im wesentlichen aus meta­ aromatischen Monomeren aufgebaut sind. Ein bevorzugtes Beispiel für Verbindungen dieses Typs ist Poly-(meta-phenylen-isophthalamid).
Vorzugsweise handelt es sich dabei um Aramide, die zu einem wesentlichen Anteil aus para-aromatischen Monomeren aufgebaut sind.
Einige dieser Aramide sind in organischen Lösungsmitteln nicht löslich und werden daher üblicherweise aus Schwefelsäure versponnen. Ein bevorzugtes Beispiel für Verbindungen dieses Typs ist Poly-(para-phenylen-terephthalamid).
Eine weitere bevorzugte Gruppe von Aramiden, die zu einem wesentlichen Anteil para-aromatischen Monomeren aufgebaut sind, ist in organischen Lösungsmitteln, insbesondere in polaren aprotischen Lösungsmitteln, löslich.
Unter löslichem aromatischen Polyamid ist im Rahmen dieser Erfindung ein aromatisches Polyamid zu verstehen, daß bei 25°C eine Löslichkeit in N-Methylpyrrolidon von mindestens 50 g/l aufweist.
Vorzugsweise enthält das polare aprotische organische Lösungsmittel zumindest ein Lösungsmittel vom Amidtyp, wie z. B. N-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid, Tetramethylharnstoff, N-Methyl-2-piperidon, N,N′-Dimethylethylenharnstoff, N,N,N′,N′-Tetramethylmaleinsäureamid, N-Methylcaprolactam, N-Acetylpyrrolidin, N,N-Diethylacetamid, N-Ethyl-2-pyrrolidon, N,N′-Dimethylpropionsäureamid, N,N-Dimethylisobutylamid, N-Methylformamid, N,N′-Dimethylpropylenharnstoff. Für das erfindungsgemäße Verfahren sind die bevorzugten organischen Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid und eine Mischung dieser Verbindungen.
Bevorzugt setzt man Seelenfilamente aus aromatischen Polyamiden ein, die in polaren aprotischen organischen Lösungsmitteln unter der Ausbildung isotroper Lösungen löslich sind und die mindestens zwei, insbesondere drei verschiedene sich in den Diamineinheiten unterscheidende wiederkehrende Struktureinheiten aufweisen.
Dabei handelt es sich insbesondere um Seelenfilamente aus in polaren aprotischen organischen Lösungsmitteln löslichen aromatischen Polyamiden enthaltend die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln I und II
-OC-Ar¹-CO-NH-Ar²-NH- (I),
-OC-Ar¹-CO-NH-Ar³-NH- (II),
worin Ar¹, Ar² und Ar³ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para- Stellung oder in meta-Stellung oder in einer zu diesen Stellungen vergleichbaren parallelen, koaxialen oder gewinkelten Stellung zueinander befinden, und Ar² und Ar³ im Einzelfall jeweils unterschiedliche im Rahmen der gegebenen Definitionen liegende Bedeutungen annehmen, und wobei die jeweiligen dem Polymeren zugrundeliegenden Monomerbausteine so ausgewählt werden, daß sich ein in organischen Lösungsmitteln lösliches und vorzugsweise isotrope Lösungen bildendes aromatisches Polyamid ergibt.
Bedeuten irgendwelche Reste zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen sich in para- oder in vergleichbarer koaxialer oder paralleler Position zueinander befinden, so handelt es sich dabei um ein- oder mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste oder um heterocyclisch-aromatische Reste, die ein- oder mehrkernig sein können. Im Falle von heterocyclisch-aromatischen Resten weisen diese insbesondere ein oder zwei Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome im aromatischen Kern auf.
Mehrkernige aromatische Reste können miteinander kondensiert sein oder über C-C-Bindungen oder über -CO-NH-Gruppen linear miteinander verbunden sein.
Die Valenzbindungen, die in koaxialer oder parallel zueinander befindlicher Stellung stehen, sind entgegengesetzt gerichtet. Ein Beispiel für koaxiale, entgegengesetzt gerichtete Bindungen sind die Biphenyl-4,4′-en-Bindungen. Ein Beispiel für parallel, entgegegesetzt gerichtete Bindungen sind die Naphthalin- 1,5- oder -2,6-Bindungen, während die Naphthalin-1,8-Bindungen parallel gleichgerichtet sind.
Beispiele für bevorzugte zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen sich in para- oder in vergleichbarer koaxialer oder paralleler Position zueinander befinden, sind einkernige aromatische Reste mit zueinander para-ständigen freien Valenzen, insbesondere 1,4-Phenylen oder zweikernige kondensierte aromatische Reste mit parallelen, entgegengesetzt gerichteten Bindungen, insbesondere 1,4-, 1,5- und 2,6-Naphthylen, oder zweikernige über eine C-C-Bindung verknüpfte aromatische Reste mit koaxialen, entgegengesetzt gerichteten Bindungen, insbesondere 4,4′-Biphenylen.
Bedeuten irgendwelche Reste zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen sich in meta- oder in vergleichbarer gewinkelter Position zueinander befinden, so handelt es sich dabei um ein- oder mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste oder um heterocyclisch-aromatische Reste, die ein- oder mehrkernig sein können. Im Falle von heterocyclisch-aromatischen Resten weisen diese insbesondere ein oder zwei Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatome im aromatischen Kern auf.
Mehrkernige aromatische Reste können miteinander kondensiert sein oder über C-C-Bindungen oder über Brückengruppen, wie z. B. -O-, -CH₂-, -S-, -CO- oder -SO₂- miteinander verbunden sein.
Beispiele für bevorzugte zweiwertige aromatische Reste, deren Valenzbindungen sich in meta- oder in vergleichbarer gewinkelter Position zueinander befinden, sind einkernige aromatische Reste mit zueinander meta-ständigen freien Valenzen, insbesondere 1,3-Phenylen oder zweikernige kondensierte aromatische Reste mit zueinander gewinkelt gerichteten Bindungen, insbesondere 1,6- und 2,7-Naphthylen, oder zweikernige über eine C-C-Bindung verknüpfte aromatische Reste mit zueinander gewinkelt gerichteten Bindungen, insbesondere 3,4′-Biphenylen.
Geringere Anteile, beispielsweise bis zu 5 Mol % der Monomereinheiten, bezogen auf das Polymere, können aliphatischer oder cycloaliphatischer Natur sein, beispielsweise Alkylen- oder Cycloalkyleneinheiten darstellen.
Unter Alkylenresten ist verzweigtes und insbesondere geradkettiges Alkylen zu verstehen, beispielsweise Alkylen mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethylen.
Unter Cycloalkylenresten sind beispielsweise Reste mit fünf bis acht Kohlenstoffatomen zu verstehen, insbesondere Cycloalkylen.
Alle diese aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Reste können mit inerten Gruppen substituiert sein. Darunter sind Substituenten zu verstehen, die die ins Auge gefaßte Anwendung nicht negativ beeinflussen.
Beispiele für solche Substituenten sind Alkyl, Alkoxy oder Halogen.
Unter Alkylresten ist verzweigtes und insbesondere geradkettiges Alkyl zu verstehen, beispielsweise Alkyl mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen, insbesondere Methyl.
Unter Alkoxyresten ist verzweigtes und insbesondere geradkettiges Alkoxy zu verstehen, beispielsweise Alkoxy mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen, insbesondere Methoxy.
Bedeuten irgendwelche Reste Halogen, so handelt es sich dabei beispielsweise um Fluor, Brom oder insbesondere um Chlor.
Bevorzugt verwendet aromatische Polyamide auf der Basis von unsubstituierten Resten.
Als Dicarbonsäureeinheit in den aromatischen Polyamiden enthaltend die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln I und II setzt man vorzugsweise Terephthalsäureeinheiten ein.
In den bevorzugten Garnen werden Seelenfilamente aus solchen aromatischen Copolyamide eingesetzt, die die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV oder der Formeln III und VI oder der Formeln III, IV und V oder der Formeln III, IV und VI oder der Formeln IV, V und VI enthalten
-OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁴-NH- (III),
-OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁵-Q-Ar⁶-NH- (IV),
-OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁷-Y-Ar⁸-NH- (V),
worin Ar¹ und Ar⁴ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para- Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, insbesondere ein kernige oder zweikernige aromatische Reste sind,
Ar⁵ und Ar⁶ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, oder worin Ar⁶ zusätzlich einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen kann, dessen freie Valenzen sich in meta-Stellung oder in,einer zu dieser Stellung vergleichbaren gewinkelten Stellung zueinander befinden,
Q eine direkte C-C-Bindung oder eine Gruppe der Formel -O-, -S-, -SO₂-, Phenylen-O- oder Alkylen ist,
Ar⁷ und Ar⁸ eine der für Ar⁵ und Ar⁶ definierten Bedeutungen annehmen,
Y eine der für Q definierten Bedeutungen annimmt oder zusätzlich eine Gruppe der Formel -HN-CO- bedeuten kann, und
X eine Gruppe der Formel -O-, -S- oder insbesondere -NR¹- bedeutet, worin R¹ Alkyl, Cycloalkyl, Aryl₁ Aralkyl oder insbesondere Wasserstoff ist.
Besonders bevorzugt werden Garne enthaltend als Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵, Ar⁶ und Ar⁷ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁸ 1,3-Phenylen bedeutet, Q -O-1,4-Phenylen-O- ist und Y -O- ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 40-60 Mol%,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 1-25 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 15-40 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ und Ar⁶ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertens 1,4-Phenylen bedeuten, Q -O- 1,4- Phenylen-O- ist und Y eine direkte C-C-Bindung ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol%,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-30 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 10-60 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ und Ar⁶ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertens 1,4-Phenylen bedeuten, Q -O- ist und Y eine direkte C-C-Bindung ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol%,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-50 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 10-60 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar⁶ 1,3-Phenylen ist und Q -O- ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 20-50 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 40-60 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und VI, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist und X -NH- bedeutet; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 20-70 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 20-70 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und VI, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar6 1,4- oder 1,3-Phenylen ist, Q -O- oder -O-1,4-Phenylen-O- bedeutet und X -NH- ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol%,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-40 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 30-70 Mol%.
Ebenfalls besonders bevorzugt werden Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Copolyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln IV, V und VI, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar⁶ 1,4- oder 1,3-Phenylen ist, Q -O- oder -O-1,4-Phenylen-O- bedeutet, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertes 1,4-Phenylen ist, Y eine direkte C-C-Bindung bedeutet und X -NH- ist; dabei werden diejenigen aromatischen Copolyamide besonders bevorzugt eingesetzt, bei denen sich die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln IV, V und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-40 Mol%,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 20-60 Mol%, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 30-70 Mol%.
Beispiele für bevorzugte Diaminkombinationen, die diesen bevorzugt einzusetzenden Aramiden enthaltend die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV oder der Formeln III und VI oder der Formeln III, IV und V oder der Formeln III, IV und VI oder der Formeln IV, V und VI zugrundeliegen, sind 1,4-Phenylendiamin und 3,4′-Diaminodiphenylether; 1,4-Phenylendiamin, 4,4′-Diaminodiphenylmethan und 3,3′-Dichlor-, 3,3′-Dimethyl- oder 3,3′-Dimethoxybenzidin; sowie 1,4-Phenylendiamin, 1,4-Bis-(aminophenoxy)­ benzol und 3,3′-Dichlor-, 3,3′-Dimethyl- oder 3,3′-Dimethoxybenzidin; sowie 1,4-Phenylendiamin, 3,4′-Diaminodiphenylether und 3,3′-Dichlor-, 3,3′- Dimethyl- oder 3,3′-Dimethoxybenzidin; sowie 1,4-Phenylendiamin, 3,4′- Diaminodiphenylether und 4,4′-Diaminobenzanilid; sowie 1,4-Phenylendiamin, 1,4-Bis-(aminophenoxy)-benzol und 3,4′-Diaminodiphenylether; sowie 1,4- Phenylendiamin und Diamino-2-phenyl-benzimidazol; sowie 1,4-Phenylendiamin, Diamino-2-phenyl-benzimidazol und 3,3′-Dichlor-, 3,3′-Dimethyl- oder 3,3′- Dimethoxybenzidin; sowie 1,4-Phenylendiamin, Diamino-2-phenyl-benzimidazol und 3,4′-Diaminodiphenylether; sowie 3,3′-Dichlor-, 3,3′-Dimethyl- oder 3,3′- Dimethoxybenzidin, Diamino-2-phenyl-benzimidazol und 1,4-Bis-(aminophenoxy)­ benzol; sowie Diamino-2-phenyl-benzimidazol, 3,3′-Dichlor-, 3,3′-Dimethyl- oder 3,3′-Dimethoxybenzidin und 3,4′-Diaminodiphenylether; sowie 1,4- Phenylendiamin, Diamino-2-phenyl-benzimidazol und 1,4-Bis-(aminophenoxy)­ benzol.
Aramide, die sich von solchen Diaminkombinationen ableiten und die sich bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzen lassen, sind zum Teil in den EP-A-199,090, EP-A-364,891, EP-A-364,892, EP-A-364,893 und EP-A- 424,8 60 beschrieben.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft Garne enthaltend Seelenfilamente aus aromatischen Polyamiden mit den wiederkehrenden Struktureinheiten der oben definierten Formel VI, insbesondere aromatische Polyamide dieses Typs, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist und X -NH- bedeutet.
Die Feinheitsfestigkeit der erfindungsgemäßen Garne beträgt üblicherweise mehr als 100 cN/tex, vorzugsweise 125 bis 180 cN/tex. Darunter ist die Höchstzugkraft, bezogen auf den Einsatztiter des gesamten Coregarns zu verstehen.
Die Schlingenfestigkeit der erfindungsgemäßen Garne beträgt üblicherweise mehr als 60 cN/tex, vorzugsweise 62 bis 70 cN/tex.
Die Höchstzugkraftdehnung der erfindungsgemäßen Garne beträgt üblicherweise weniger als 6%, vorzugsweise 5 bis 4%. Die Höchstzugkraftdehnung ist diejenige Dehnung, die das Garn bei Einwirkung der Höchstzugkraft aufweist.
Bevorzugt werden Garne, die einen Endtiter von 100 bis 1500 dtex, insbesondere 130 bis 750 dtex, aufweisen. Bei verzwirnten Garnen erhöht sich der Endtiter entsprechend der Fachung.
Der Seelenfaden der erfindungsgemäßen Garne weist vorzugsweise einen Titer von 220 bis 1100 dtex auf. Liegen mehrere Seelenfäden im Garn vor, so multipliziert sich dieser Titer entsprechend der Anzahl der Seelenfäden.
Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Garn aus zwei oder mehreren miteinander verzwirnten Seelenfäden, die ihrerseits jeweils mit Hüllfäden ummantelt sind.
Das Gewichtsverhältnis von Seelenfäden zu Hüllfasern des erfindungsgemäßen Garns beträgt üblicherweise 30 : 70 bis 70 : 30.
Die Seelen- und Hüllfasern unterscheiden sich im allgemeinen bezüglich ihres Einzelfasertiters. Dieser beträgt für Seelenfilamente üblicherweise 1 bis 10 dtex. Für die Hüllfasern beträgt dieser üblicherweise 1,5 bis 5 dtex.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung Garne enthaltend mindestens eine Seele aus Filamenten aus aromatischen Polyamiden, die mit gefärbten Hüllfasern ummantelt ist.
Bekanntlich lassen sich Aramidfasern nur unter Schwierigkeiten anfärben. Mit dieser Ausführungsform der Erfindung wird es möglich, gefärbte Garne bereitzustellen, die einerseits die gewünschten guten mechanischen Eigenschaften der Aramidseele aufweisen und deren Färbung andererseits hauptsächlich durch die Natur der Hüllfasern bestimmt wird.
Besonders bevorzugt setzt man als Hüllfasern gefärbte Baumwollfasern, spinndüsengefärbte Cellulosefasern, spinndüsengefärbte Polyesterfasern oder spinndüsengefärbte Polyacrylnitrilfasern ein. Die Färbung der Hülle läßt sich auch nach der Herstellung des erfindungsgemäßen Garns durchführen. Mit diesem Verfahren lassen sich Garne herstellen, bei denen das rohtonfarbige Seelenfilament punktuell sichtbar bleibt. Dies ist dann der Fall, wenn bei einem Umspinnungsgarn das Seelenfilament nicht vollständig mit den Hüllfasern ummantelt ist, sondern nur partiell verdeckt wird, so daß das rohtonfarbige Seelenfilament punktuell sichtbar bleibt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Garne kann auf an sich bekannte Weise erfolgen. So läßt sich beispielsweise das Umspinnen der Seelenfilamente mit dem Hüllgarn nach dem aus der DE-A-2,436,997 bekannten Verfahren durchführen.
Zur Herstellung von mit Hüllfasern ummantelten Aramidmultifilamentgarnen kann eine Ringspinn-Maschine mit Aufsteck-Gatter für Filamente zum Einsatz kommen. Damit können mit Hüllfasern ummantelte Aramidmultifilamentgarne mit geeigneter Drehung in S-Richtung erhalten werden. Anschließend können zwei oder mehrere dieser Garne in entgegengesetzter Drehrichtung ausgezwirnt werden.
Sollte für den Fasermantel eine bestimmte Farbe gewünscht werden, so kann auf an sich üblichen Färbeapparaturen gefärbt werden. Beim Einsatz von Chemiefasern als Hüllfasern, wie Fasern aus Polyacrylnitril, Polyamid, Polyester kann eine HT-Färbung notwendig sein.
Die erfindungsgemäßen Garne lassen sich vielseitig einsetzen, beispielsweise als Nähgarne.

Claims (25)

1. Garn enthaltend mindestens eine Seele aus Filamenten aus aromatischen Polyamiden, die mit Hüllfasern ummantelt ist.
2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Hüllfasern um Baumwollfasern handelt.
3. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Hüllfasern um Cellulosefasern handelt.
4. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Hüllfasern um Fasern aus Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril, Polyarylensulfid, Polyarylenether, Baumwolle oder Viskose handelt.
5. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid Poly-(meta-phenylen-isophthalamid) ist.
6. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid Poly-(para-phenylen-terephthalamid) ist.
7. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid ein in polaren aprotischen organischen Lösungsmitteln lösliches aromatisches Polyamid ist, das die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln I und II enthält -OC-Ar¹-CO-NH-Ar²-NH- (I),-OC-Ar¹-CO-NH-Ar³-NH- (II),worin Ar¹, Ar² und Ar³ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para- Stellung oder in meta-Stellung oder in einer zu diesen Stellungen vergleichbaren parallelen, koaxialen oder gewinkelten Stellung zueinander befinden, und Ar² und Ar³ im Einzelfall jeweils unterschiedliche im Rahmen der gegebenen Definitionen liegende Bedeutungen annehmen, und wobei die jeweiligen dem Polymeren zugrundeliegenden Monomerbausteine so ausgewählt werden, daß sich ein in organischen Lösungsmitteln lösliches und vorzugsweise isotrope Lösungen bildendes aromatisches Polyamid ergibt.
8. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV oder der Formeln III und VI oder der Formeln III, IV und V oder der Formeln III, IV und VI oder der Formeln IV, V und VI enthält -OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁴-NH- (III),-OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁵-Q-Ar⁶-NH- (IV),-OC-Ar¹-CO-NH-Ar⁷-Y-Ar⁸-NH- (V), worin Ar¹ und Ar⁴ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para- Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, insbesondere einkernige oder zwei kernige aromatische Reste sind,
Ar⁵ und Ar⁶ unabhängig voneinander einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen, dessen freie Valenzen sich in para-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, oder worin Ar⁶ zusätzlich einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellen kann, dessen freie Valenzen sich in meta-Stellung oder in-einer zu dieser Stellung vergleichbaren gewinkelten Stellung zueinander befinden,
Q eine direkte C-C-Bindung oder eine Gruppe der Formel -O-, -S-, -SO₂-, -O- Phenylen-O- oder Alkylen ist,
Ar⁷ und Ar⁸ eine der für Ar⁵ und Ar⁶ definierten Bedeutungen annehmen,
Y eine der für Q definierten Bedeutungen annimmt oder zusätzlich eine Gruppe der Formel -HN-CO- bedeuten kann, und
X eine Gruppe der Formel -O-, -S- oder insbesondere -NR¹- bedeutet, worin R¹ Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder insbesondere Wasserstoff ist.
9. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵, Ar⁶ und Ar⁷ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁸ 1,3-Phenylen bedeutet, Q -O-1,4-Phenylen-O- ist und Y -O- ist; wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 40-60 Mol %,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 13-25 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 15-40 Mol %.
10. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ und Ar⁶ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertens 1,4-Phenylen bedeuten, Q -O-1,4-Phenylen-O- ist und Y eine direkte C-C-Bindung ist; wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol %,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-30 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 10-60 Mol %.
11. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ und Ar⁶ 1,4-Phenylen darstellen, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertens 1,4-Phenylen bedeuten, Q -O- ist und Y eine direkte C-C-Bindung ist, wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und V sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol %,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-50 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 10-60 Mol %.
12. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar⁶ 1,3-Phenylen ist und Q -O- ist, wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und IV sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 20-50 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 40-60 Mol %.
13. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und VI enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist und X -NH- bedeutet, wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 20-70 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 20-70 Mol %.
14. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und VI enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁴ 1,4-Phenylen oder ein zweiwertiger Rest des 4,4′-Diaminobenzanilids ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar⁶ 1,4- oder 1,3- Phenylen ist, Q -O- oder -O-1,4-Phenylen-O- bedeutet und X -NH- ist, wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln III, IV und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel III: 10-30 Mol %,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-40 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 30-70 Mol %.
15. Garn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln IV, V und VI enthält, worin Ar¹ 1,4-Phenylen ist, Ar⁵ 1,4-Phenylen ist, Ar⁶ 1,4- oder 1,3- Phenylen ist, Q -O- oder -O-1,4-Phenylen-O- bedeutet, Ar⁷ und Ar⁸ methylsubstituiertes 1,4-Phenylen ist, Y eine direkte C-C-Bindung bedeutet und X -NH- ist wobei insbesondere die Mengenanteile der wiederkehrenden Struktureinheiten der Formeln IV, V und VI sich innerhalb folgender Bereiche, bezogen auf die Gesamtmenge dieser Struktureinheiten, bewegen:
wiederkehrende Struktureinheit der Formel IV: 10-40 Mol %,
wiederkehrende Struktureinheit der Formel V: 20-60 Mol %, und
wiederkehrende Struktureinheit der Formel VI: 30-70 Mol %.
16. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aromatische Polyamid die wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel VI enthält worin Ar¹ einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in para-Stellung oder in einer zu dieser Stellung vergleichbaren parallelen oder koaxialen Stellung zueinander befinden, insbesondere einen einkernigen oder zweikernigen aromatischen Rest bedeutet, und X eine Gruppe der Formel -O-, -S- oder insbesondere -NR¹- bedeutet, worin R¹ Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl oder insbesondere Wasserstoff ist.
17. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ar¹ 1,4-Phenylen ist und X -NH- bedeutet.
18. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Feinheitsfestigkeit 100 bis 140 cN/tex beträgt.
19. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Schlingenfestigkeit 62 bis 70 cN/tex beträgt.
20. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Höchstzugkraftdehnung 4 bis 6% beträgt.
21. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Endtiter 100 bis 3500 dtex beträgt.
22. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus zwei oder mehreren miteinander verzwirnten Seelenfäden besteht, die ihrerseits jeweils mit Hüllfasern ummantelt sind.
23. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfasern gefärbte Fasern sind.
24. Garn nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Hüllfasern um gefärbte Baumwollfasern, gefärbte Cellulosefasern, gefärbte Polyesterfasern oder um gefärbte Polyacrylnitrilfasern handelt.
25. Verwendung der Garne nach Anspruch 1 als Nähgarne.
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