DE68926284T2

DE68926284T2 - Fleckenabweisende, pigmentierte Nylonfasern und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE68926284T2
Application number: DE68926284T
Authority: DE
Inventors: Anthony Anton; William Paul Parmelee; Paul Sheldon Pearlman; Linda Hoeflich Sauerbrunn; Diane Marie Scholler; William Thomas Windley; Peter Ray Witt
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1989-12-14
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2009-12-15
Also published as: CA2004955C; JPH03137221A; KR970010717B1; US5108684A; AU624665B2; JP2821487B2; EP0373655A3; US5108684B1; DE68926284D1; EP0373655A2; MX166100B; US5830572A; CA2004955A1; AR244816A1; AU4681789A; KR900010076A; BR8906398A; EP0373655B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Nylon kann mit Säurefarbstoffen gefärbt werden und kann deshalb auch durch natürliche oder künstliche Säurefarbstoffe, die in manchen Lebensmitteln und Getränken vorkommen, beschmutzt werden, wenn diese auf Textilstoffe aus Nylon oder Nylonteppiche verschüttet werden. Das gegenwärtige Verfahren zur Vermeidung solcher Beschmutzung ist, Materialien äußerlich auf die Oberfläche der Filamente aufzutragen, wobei diese Materialien als schmutzabweisende oder als fleckabstoßende Mittel wirken und dadurch verhindern, daß Säureflecken dauerhaft das Garn färben Eine solche Behandlung kann jedoch kostspielig sein.
Als Alternative ist von Flamands US-Patent Nr. 3542743, Cramseys US-Patent 3640942 und von Uccis US-Patent 4579762 bekannt, daß geringe Mengen bestimmter Materialien, die Nylon kationische Färbbarkeit verleihen, wie z.B. aromatische Sulfonate und ihre Alkalimetallsalze, als Mittel, um Nylon gegenüber einer verfärbung durch Säurefarbstoffe beständig zu machen, mit dem Nylon copolymerisiert werden können.
Kürzlich haben Gamhersteller damit begonnen, gefärbte Pigmente in Nylongarne einzuarbeiten, um ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Abbau und Ausbleichen in ultraviolettem Licht zu verbessern, um eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien und schädlichen Dämpfen zu ergeben, und um eine dauerhafte Färbung zu ergeben, die durch Waschen nicht entfernt wird. Werden jedoch Pigmente mit hellen Farbtönen verwendet, sind Säurefarbstoffflecken von versehentlich Verschüttetem auf der Oberfläche der Filamente sichtbar.
Während einige Pigmente leicht ohne negative Beeinflussung des Filamentspinnverfahrens in das Nylon eingemischt werden können, verursachen die meisten Pigmente bei der Einmischung in das Nylon oder bei den nachfolgenden Spinn- und Verstreckungsverfahren einige Schwierigkeiten. Im allgemeinen vernetzen organische Pigmente Nylon, erhöhen seine Viskosität, bilden Sphärolithe, die die Fasern schwächen, und verursachen erhöhte Streckspannung und Filamentbrüche. Viele anorganische Pigmente depolymerisieren das Nylon, erhöhen die Anzahl von Aminenden (wodurch die Anfälligkeit des Nylons gegenüber Säurefarbstoffflecken erhöht wird), erniedrigen die Viskosität und bilden ebenfalls Sphärolithe. Zum Beispiel ergeben Pigmente, die Eisenoxid oder Zinkferrit und speziell eine Kombination dieser beiden enthalten, eine sehr geringe Funktionsfähigkeit. Beide Pigmentarten schwächen in großen Teilchen die Fasern, verstopfen die Spinnfilterpackungen und verursachen Brüche. Zum anderen agglomeriert sehr feinteiliges Pigment, wobei größere Massen von unterschiedlicher Größe gebildet werden, was dieselben Probleme wie die großen Teilchen verursacht, solche Massen färben aber auch aufgrund der geringen Dispersion des Pigments in dem Polymer das Polymer ungleichmäßig und weniger wirkungsvoll.
Die durch anorganische Pigmente verursachte Depolymerisation ist in der Regel bei der Verarbeitung von Nylon 66 wegen der höheren Schmelztemperatur von Nylon 66 und der reaktiveren Natur von Nylon 66 schlimmer als bei Nylon 6.
Ultraviolettes Licht baut Nylon ab, und der Abbau wird durch die Gegenwart von bestimmten Pigmenten, insbesondere Metalloxiden wie z.B. Titandioxid, beschleunigt. Um dies zu verhindern, wird dem Polymer oft Kupfer in verschiedenen Formen zugegeben, ein Teil des Kupfers setzt sich jedoch auf den inneren Oberflchen der Geräte, die mit dem Polymer in Berührung kommen, ab. Ein solches Problem ist bei Elbert et al., US-Patent Nr. 3565910, offenbart. Zusätzlich verursacht eine zur Verhinderung des Abbaus des Polymers durch ultraviolettes Licht wirksame Kupfermenge auch eine geringe Verspinnbarkeit. Die Kombination aus Pigment und Kupfer ist sogar noch schlimmer.
Wege, die Notwendigkeit, pigmentierte Nylonfilamente äußerlich fleckenbeständig zu machen, zu vermeiden und die durch das Pigment und das Kupfer verursachten Verarbeitungsprobleme zu bewältigen, wären hoch erwünscht. Insbesondere wäre es von Nutzen, eine große Auswahl an gefärbten Pigmenten, sowohl organische als auch anorganische, verwenden zu können, um eine vollständige Palette an Gestaltungsfarben herstellen zu können, ohne bei irgendwelchen von ihnen auf ernsthafte Prodüktmängel oder Verfahrensschwierigkeiten zu stoßen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wurde nun festgestellt, daß durch Zugabe bestimmter Materialien, die Nylon kationische Färbbarkeit verleihen, wie aromatische Sulfonate oder ihre Alkalimetallsalze, zu nylonbildendem/n Monomer(en), Polymerisieren des nylonbildenden Salzes zur Bildung eines Copolymers, Einmischen von Pigment in das geschmolzene Gopolymer und dann Spinnen der Pigment- Polymer-Mischung in eine Faser, pigmentierte Nylongarne hergestellt werden können, die nicht nur gegenüber einer Verfärbung durch Säurefarbstoffe beständig sind, sondern auch aus einer großen Palette von Pigmenten hergestellt werden können und deren Funktionsfähigkeitsprobleme stark verringert sind. Es ist insbesondere beim Dispergieren von feinteiligen Pigmenten in dem Nylon, bei der Erzeugung gleichmäßigerer Färbung und der Verwendung von weniger Pigment, was die Bildung von kleinen anstatt großen Teilchen unterstützt, von Nutzen.
Ebenso wurde festgestellt, daß die Gegenwart von solchen Additiven für kationische Färbbarkeit die Funktionsfähigkeit des Polymers, das sowohl Pigment als auch Kupfer enthält, auf ein annehmbares Niveau verbessert. Folglich ermöglicht die Gegenwart der Additive für kationische Färbbarkeit die Verwendung von bis zu 200 ppm, vorzugsweise 10 ppm bis 100 ppm und besonders bevorzugt 40-100 ppm an Kupfer in Form von Kupfer(I)- oder Kupfer(II)-Ionen, die vor der Polymerisation dem Nylonsalz zugegeben werden, um ohne beträchtliche Funktionsfähigkeitsprobleme Stabilität gegenüber dem Abbau durch ultraviolettes Licht zu ergeben.
Geeignete Additive für kationische Färbung, die zur Herstellung der fleckenbeständigen Garne dieser Erfindung verwendet werden können, sind u.a. diejenigen aromatischen Sulfonate und ihre Alkalimetallsalze, die zur Copolymerisation mit polyamidbildenden Rohmaterialien fähig sind. Beispiele solcher Verbindungen sind u.a. sulfonierte Dicarbonsäuren und die Diester solcher Disäuren, wobei das bevorzugteste Additiv die Alkalimetallsalze der 5-Sulfoisophthalsäure ist. Der Ausdruck "fleckenbeständig", wie er in dieser Offenbarung verwendet wird, bezieht sich auf Fasern oder daraus hergestellte Teppiche, die eine Fleckbewertung von 4 oder 5 besitzen, wie sie gemäß irgendeinem der nachstehend näher beschriebenen Verfärbungstests ermittelt wurde.
Obwohl der bevorzugte Bereich von zu verwendendem Additiv 1-2 Gew.-% beträgt, sind Mengen an Additiv für kationische Färbbarkeit von zwischen 0,25% und 1% bei der Verhinderung von Fleckenbildung oder Funktionsfähigkeitsproblemen in vielen Fällen wirkungsvoll, während 1-2 Gew.-% für die meisten Kombinationen aus Pigment und Kupfer zufriedenstellend sind. Für ernsthafte Probleme können bis zu 4 Prozent notwendig sein, oberhalb dieser Konzentration beginnt jedoch das Additiv selbst die relative Viskosität des Polymers zu erniedrigen, eine geringere Funktionsfähigkeit zu ergeben und Fleckenbildung durch Dispersionsfarbstoffe zu zeigen.
Da das Additiv für kationische Färbbarkeit in die Polymerkette eingebaut ist, sind die Fasern dieser Erfindung gleichmäßig fleckenbeständig und benötigen keine fleckenbeständigkeitsverleihende äußerliche Behandlung. Probleme, die früher bei der Herstellung von fleckenbeständigen Hohlfilamentfasern angetroffen wurden, können als solche vermieden werden. Bis jetzt sind fleckenabstoßende Mittel zur äußeren Anwendung, wenn sie auf Hohlfilamentfasern aufgetragen wurden, nicht in ausreichendem Maße in die inneren Hohlräume der Filamente eingedrungen. Wenn sie anschließend Verfärbungsmitteln ausgesetzt wurden, die in die Hohlräume einsickerten, konnte eine sichtbare Fleckenbildung beobachtet werden. Die Fasern dieser Erfindung, die durch Polymerkettenmodifikation fleckenbeständig gemacht sind, überwinden diesen Nachteil der äußerlichen Verleihung von Fleckenbeständigkeit für Hohlfasern.
Zusammen mit ihrer Bedeutung, Fleckenbeständigkeit zur Verfügung zu stellen, kann von den vorliegenden Additiven für kationische Färbbarkeit gesagt werden, daß sie als Dispergiermittel wirken, die das gleichmäßige Einmischen von Pigmenten in das Polymer erleichtern. Im Stand der Technik wurden Dispergiermittel in der Regel mit dem Pigment in das Pigmentkonzentrat eingebracht. In den Verfahrensausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Additiv für kationische Färbbarkeit den anderen Inhaltsstoffen im Salzstadium, vor der Polymerisation und bevor Pigment zugegeben wird, zugegeben.
Eine breite Palette von sowohl organischen als auch anorganischen Pigmenten kann den modifizierten Nylon-Copolymeren dieser Erfindung zugegeben werden. Die Pigmente werden im allgemeinen in der Form einer Konzentratformulierung zugegeben, die ein oder mehrere "reine" Pigmente, deren Anzahl, Farbe und Anteil auf dem gewünschten Endfarbton basieren, sowie andere Materialien wie z.B. Gleitmittel und Polymeradditive, einschließlich verschiedener Nylonarten, enthält. Mit bezug auf solche, die Nylonpolymere enthalten, wurde nun gefunden, daß die Fleckbewertung nach dem Waschen der Produkte dieser Erfindung durch Verwendung von Pigmentkonzentraten, die weniger als etwa 40% Nylon 6 enthalten, erhöht wurde.
Die Produkte dieser Erfindung sind im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, daß sie niedrigere Helligkeitswerte besitzen als Fasern, die ohne die Zugabe von irgendeinem Pigment hergestellt sind. Wie in dieser Offenbarung beschrieben, wird die Helligkeit unter Verwendung der metrischen CIE-1976-CIELAB- L*-Helligkeitfunktion, wie sie durch CIE, die Commission Internacional de L'Eclairage, genormt ist, gemessen. Wie aus TABELLE A, Kontrollversuche B und C, ersichtlich ist, ist die Helligkeit von ungefärbten Nylonfasern, die mit dem Additiv für kationische Färbung 5-Sulfoisophthalsäure copolymerisiert sind, größer als 88. Das anorganische weiße Pigment Titandioxid, das lange Zeit in kleinen Mengen als ein Mattierungsmittel für Nylon verwendet wurde und das im allgemeinen in das Herstellungsverfahren als ein Additiv vor der Polymerisation eingeführt wird, dient dazu, die Helligkeit solcher Fasern aufrechtzuerhalten oder sogar noch zu steigern. In dem Maße, in dem bestimmte, sehr hell gefärbte Pigmente zur Herstellung einer Faser aus einem Nylon-Copolymer mit einem Helligkeitswert von größer als oder gleich 88 verwendet werden könnten, haben solche Fasern eine Chromatizität von größer als 8, wie sie unter Verwendung einer CIE-1976-CIELAB-C*-Farbskala gemessen wird. TABELLE A FASERBEZEICHNUNG PIGMENTFARBE ADDITIV FÜR KATIONISCH FÄRBUNG (%) KUPFER PPM CIELAB L* CIELAB C* KONTROLLVERSUCH A KONTROLLVERSUCH B KONTROLLVERSUCH C KONTROLLVERSUCH D FASER E FASER F FASER G FASER H FASER I KEINE HELLBEIGE HELLGRAU WEIN BLAU SCHWARZ
(Die in TABELLE A gezeigten CIELAB-L*- und CIELAB-C*-Werte wurden mit dem Applied-Color-Systems-1800-Model-50-Color- Control-System mit Spiegelkomponente, einem 25-mm-Probenbeobachtungsbereich, Standard(D65)-Beleuchtung und einer 10- Grad-Beobachtungsvorrichtung gemessen. Die Faserproben wurden mit einer ausreichenden Anzahl an Wicklungen auf eine 3 Inch × 3 Inch (7,5 cm × 7,5 cm) große graue Karte gewickelt, um eine Dicke zu erzeugen, so daß die Karte hinter der Faser in dem der Lichtquelle des Spektrophotometers des Color-Control-Systems ausgesetzten Bereich nicht sichtbar war.)
Während die Funktionsfähigkeit der meisten Pigmente durch ein Additiv für kationische Färbbarkeit verbessert wird, kann das Leistungsvermögen von Nylon mit einigen Pigmenten, die die Funktionsfähigkeit nicht merklich herabsetzen, durch das Additiv aufgrund der geringen Erniedrigung der relativen Viskosität des Polymers etwas verschlechtert werden. Dies kann in der Regel hingenommen werden, wenn das Produkt gegenüber der Verfärbung durch Säurefarbstoff beständig gemacht werden muß.
Die Verfahrensausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind zum Färben und zur Erzielung von Fleckenbeständigkeit von allen Nylonarten, einschließlich ohne Beschränkung sowohl Nylon 6 als auch Nylon 66 sowie Nylon-Copolymeren, geeignet.
Zusätzlich zur Verwendung zum Spinnen von fleckenbeständigen, pigmentierten Nylonfasern und Textilstoffen aus Nylon, können Nylon-Copolymere, die unter Verwendung der hier beschriebenen Additive für kationische Färbung hergestellt werden, mit Pigmenten vermischt werden, um fleckenbeständige, pigmentierte Nylonharze zu bilden, die bei einer breiten Vielfalt von Nichtfaser-Anwendungen wie z.B. bei Filmen, Folien und blasgeformten Produkten von Nutzen sind.

BESCHREIBUNG DER TESTMETHODEN

In der folgenden Beschreibung der Testmethoden und in den Beispielen, sind, sofern nicht anders angegeben, die Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen.

VERFÄRBUNGSTEST NR. 1

Um die Widerstandsfähigkeit von Nylonteppichgarn gegenüber der Verfärbung mit Säurefarbstoff zu prüfen, wird eine etwa 6 Inch × 6 Inch (15 cm × 15 cm) große Probe aus einem Stück Teppich, der aus dem zu prüfenden Garn getuftet ist, geschnitten.
Ein Färbemittel, zuckergesüßtes Kool-Aid mit Kirschgeschmack (im Handel erhältlich), wird durch Einmischen von 45 Gramm (±1) Kool-Aid in 500 cm³ Wasser hergestellt und vor der Verwendung auf Raumtemperatur, d.h. 75ºF (±5ºF) oder 24ºC (±3ºC), temperiert.
Die Teppichprobe wird auf eine flache, nichtabsorbierende Oberfläche gelegt, 20 ml Kool-Aid werden aus einer Höhe von 12 Inch (30 cm) oberhalb der Teppichoberfläche auf die Teppichprobe gegossen, und die Probe wird anschließend für einen Zeitraum von 24 Stunden ungestört gelassen. Um den Farbfleck zu begrenzen, kann ein Zylinder mit einem Durchmesser von ungefähr 2 Inch (5 cm) auf den Teppich gestellt werden, und das Färbemittel kann durch diesen gegossen werden.
Überschüssiges Färbemittel wird, ohne zu reiben, mit einem sauberen weißen Tuch oder mit einem sauberen weißen Papierhandtuch aufgetupft oder soviel wie möglich abgeschöpft. Das Abtupfen wird immer vom äußeren Rand des Verschütteten zur Mitte hin durchgeführt, damit sich das Verschüttete nicht ausbreiten kann. Kaltes Wasser wird mit einem sauberen weißen Tuch oder einem Schwamm über den verfärbten Bereich aufgetragen, wobei leicht gegen den Strich von links nach rechts und dann in die umgekehrte Richtung von rechts nach links gerieben wird. Der Überschuß wird abgetupft.
Eine Detergens-Reinigungsmittellösung (15 Gramm (±1) eines mit 1000 cm³ Wasser vermischten TIDE-Detergens, das ebenso vor der Verwendung auf Raumtemperatur temperiert wurde) wird mit einem sauberen weißen Tuch oder einem Schwamm direkt auf den Fleck aufgetragen, wobei leicht gegen den Strich von links nach rechts und dann in die umgekehrte Richtung von rechts nach links gerieben wird. Der gesamte Farbfleck wird ganz bis zum Boden des Flors behandelt, und das Abtupfen wird dann wiederholt.
Die Behandlung mit kaltem Wasser wird wiederholt und der Teppich wird gründlich abgetupft, um das Färbemittel und auch die Reinigungslösung zu entfernen, so daß sich der Teppich nicht klebrig oder seifig anfühlt.
Die Reinigungschritte mit kaltem Wasser und mit Detergens- Reinigungslösung werden solange wiederholt, bis der Farbfleck nicht mehr sichtbar ist oder kein weiterer Fortschritt mehr erreicht werden kann. Der Teppich wird vollständig abgetupft, um alle Feuchtigkeit zu absorbieren.
Die Fleckenbeständigkeit des Teppichs wird visuell durch die Menge an in dem gefärbten Bereich des Teppichs nach dieser Reinigungsbehandlung zurückgebliebener Farbe ermittelt. Dies wird als die Fleckbewertung bezeichnet und wird hier gemäß der Fleckbewertungsskala (die in Fig. 1 veranschaulicht ist, wobei die Figur eine Photographie einer Fleckbewertungsskala ist) ermittelt, die derzeit durch die Flooring Systems Division von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware 19898 verwendet und von dieser erhältlich ist. Diese Farben können gemäß den folgenden Standards nach Kategorien eingeordnet werden:
5 = keine Verfärbung
4 = leichte Verfärbung
3 = merkbare Verfärbung
2 = beträchtliche Verfärbung
1 = starke Verfärbung
In anderen Worten ausgedrückt, ist eine Fleckbewertung von 5 hervorragend, sie zeigt eine hervorragende Fleckenbeständigkeit, wohingegen 1 eine schlechte Bewertung ist, die starke Verfärbung zeigt. Obwohl eine Bewertung von 5 deutlich bevorzugt ist, wird eine Fleckbewertung von 4 als Zeichen von annehmbarer Fleckenbeständigkeit angesehen.

GARNVERFÄRBUNGSTEST - VERFÄRBUNGSTEST 2

Anstatt Nylongarn wie in dem Verfärbungstest 1 zu einem Teppich zu tuften, wird das Garn kreisförmig zu einem Schlauch gewirkt und von dem Schlauch eine ungefähr 6 Inch × 6 Inch (15 cm × 15 cm) große Probe abgeschnitten. Diese wird dann vollständig in dasselbe Färbemittel, wie es in dem Verfärbungstest 1 verwendet wurde, eingetaucht, durchgeknetet, um das Färbemittel gründlich durch die Probe hindurch zu verteilen, und dann 24 Stunden lang auf eine flache, nichtabsorbierende Oberfläche gelegt. An diesem Punkt wird sie ausgespült und wie in dem Verfärbungstest 1 bewertet.

VERFÄRBEN NACH DEM WASCHEN - VERFÄRBUNGSTEST 3

Eine Detergenslösung wird durch Zugabe von 2,0 ± 0,2 Unzen Duponol WAQE zu einer Gallone (3,79 Liter) Wasser hergestellt, wobei der pH-Wert mit einer 10%igen Lösung von Trinatriumphosphat auf 10 ± 0,2 eingestellt wird, und die Lösung wird auf Raumtemperatur, 75ºF ± 5º (24ºC ± 3º), temperiert.
Eine Teppichprobe wird wie in Test 1 ausgeschnitten und 5 Minuten lang vollständig in die Detergenslösung eingetaucht. Für jede Probe wird neues Detergens verwendet. Die Probe wird anschließend gründlich in Wasser ausgespült, trockengepreßt und zur Entfernung von überschüssiger Lösung in einen Extraktor eingebracht.
Die Probe wird dann wie in Test 1 verfärbt und bewertet.

ANALYSE DER AMINENDEN

Der Gehalt an Aminenden wird wie in US-Patent 3730685 beschrieben bestimmt.

BEISPIELE 1 UND 2

Ein Copolymer aus Nylon 66 und 4% Nylon 6 wurde durch Salzmischen der Bestandteile und anschließendes Polymerisieren und Schneiden zu Flocken für den Kontrollversuch 1 gebildet. Das Copolymer enthielt 66 ppm Kupfer, das als Kupfer(II)-Acetat zugegen wurde.
Für die Beispiele 1 und 2 wurde das Nylon 6 weggelassen und 2% beziehungsweise 4% des Additivs für kationische Färbbarkeit 5-Sulfoisophthalsäure-Natriumsalz im Salzstadium, d.h. vor der Polymerisation, zugegeben. Die Copolymere, die sich mit diesen Mengen an Additiv bildeten, hatten 46 Aminenden, wohingegen der Gehalt an Aminenden von Kontrollversuch 1 37,5 war. Während des Spinnens der Copolymere von Kontrollversuch 1, Beispiel 1 und Beispiel 2 zu einem 64-Filament-19-Denier/Filament-Hohlfilamentgarn wurde ein mittelblaues organisches Pigment an der Schneckenschmelzvorrichtung zugegeben. Die folgenden Verfahrens- und Produktverbesserungen wurden beobachtet: Verspinnbarkeit: Aus TABELLE B kann entnommen werden, daß in den Beispielen 1 und 2 die Anzahl an Garnbrüchen pro 8-Stunden- Betriebsschicht pro Spinnposition verglichen mit dem Kontrollversuch 1 dramatisch geringer war. Es wurden auch weniger Sphärolithe und eine konstantere, gleichmäßigere Extrusion beobachtet.
Garneigenschaften: Am überraschendsten war, daß die Festigkeit der Garne der Beispiele 1 und 2 höher war als in dem Kontrollversuch 1, sogar obwohl die relativen Viskositäten niedriger waren. In der Regel ist eine niedrigere relative Viskosität von einer geringen Festigkeit begleitet.
Garnfarbe: Das Zielfarbniveau wurde in Kontrollversuch 1 durch Verwendung von 4,8 pph Konzentrat erreicht, während nur 4,2 pph und 4,5 pph für die Beispiele 1 beziehungsweise 2 benztigt wurden. Diese Beobachtung steht im Einklang mit der Hypothese, daß das Additiv für kationische Färbung eine bessere Dispersion des Pigments zusammen mit einem entsprechenden Anstieg in der Tonungsstärke fördert.
Fleckenbeständigkeit: Die Blautönung war ausreichend dunkel, so daß die Wahrscheinlichkeit, Farbflecke zu sehen, gering war; deshalb wurden die Proben nicht auf ihre Fleckenbeständigkeit hin untersucht.

BEISPIELE 3 UND 4

Ein Nylon-66-Polymer wurde mit 66 ppm Kupfer, das vor der Polymerisation in Form von Kupfer(II)-Acetat zugegeben wurde, hergestellt. Die Polymere der Beispiele 3 und 4 waren Copolymere, die durch Zugabe von 2% beziehungsweise 3% des Natriumsalzes der 5-Sulfoisophthalsäure zu den 66-Monomeren vor der Polymerisation hergestellt wurden. Kontrollversuch 2 wurde ohne dem Additiv für kationische Färbbarkeit hergestellt. Jedes dieser 3 Polymere wurde dann zu einer Faser gesponnen, wobei 4,2% eines braunen anorganischen Pigmentkonzentrats an der Schneckenschmelzvorrichtung zugegeben wurden.
Das Polymer aus Kontrollversuch 2 und die Copolymere der Beispiele 3 und 4 hatten alle zwischen 32 und 46 Aminenden. Jedes wurde gesponnen und verstreckt, um 3-Denier-pro-Filament- Stapelgarne zu bilden. Wie aus Tabelle B entnommen werden kann, verringerte die Gegenwart des Additivs für kationische Färbbarkeit die Garnbrüche wieder dramatisch. Beim Verfärbungstest 2 werden die Proben mit 5 bewertet.
Jedes dieser Ergebnisse ist in der Hinsicht ziemlich überraschend, daß alle drei Garne einen Gehalt an Aminenden zwischen 65 und 70 besaßen. Der Anstieg bei den Aminenden zeigt, daß während des Spinn-Verstreckungs-Verfahrens eine Depolymerisation stattfand, und solche Bedingungen verursachen im allgemeinen eine Abnahme in der Verarbeitbarkeit, aber dennoch wurde weder in Beispiel 3 noch in Beispiel 4 eine solche Abnahme beobachtet. In ähnlicher Weise entspricht ein Überschuß an Aminenden einer höheren Säurefärbbarkeit, aber dennoch war die Fleckbewertung sowohl für Beispiel 3 als auch für Beispiel 4 5.

BEISPIELE 5 UND 6

Wie bei dem Kontrollversuch 1, wurde ein Copolymer aus Nylon 66 und 4% Nylon 6 durch Salzmischen der Bestandteile und anschließendes Polymerisieren und Schneiden zu Flocken gebildet. Für die Zwecke dieser Beispiele wird dieses Copolymer als Kontrolle 3 bezeichnet. Das Copolymer enthielt 66 ppm Kupfer, das als Kupfer(II)-Acetat zugegeben wurde.
Für die Beispiele 5 und 6 wurde das Nylon 6 weggelassen und 1% beziehungsweise 2% des Additivs für kationische Färbbarkeit 5-Sulfoisophthalsäure-Natriumsalz im Salzstadium, d.h. vor der Polymerisation, zugegeben. Während des Spinnens der Copolymere von Kontrollversuch 3, Beispiel 5 und Beispiel 6 zu einem gebauschten 1225-Denier-64-Filament-Endlosgarn wurde ein mittelblaues organisches Pigment an der Schneckenschmelzvorrichtung zugegeben.
Nachdem Garnproben zu Teppichen getuftet und dem obengenannten Verfärbungstest 1 unterworfen worden waren, wurde das Garn aus Kontrollversuch 3 mit unannehmbaren 2-3 bewertet, während für die Garne sowohl aus Beispiel 5 als auch aus Beispiel 6 ein sehr annehmbaren Wert von 5 ermittelt wurde.

BEISPIELE 7-15

Nylon 66 wurde ohne Kupfer hergestellt, 0,3% TiO&sub2; und 2,15% des Additivs für kationische Färbung 5-Sulfoisophthalsäure- Natriumsalz im Salzstadium zu allen Artikeln zugegeben, außer zu den Kontrollen 5 und 6, die kein Additiv für kationische Färbung besaßen. Die Aminenden der Polymerflocken waren 40. Die wie in TABELLE C beschriebenen Pigmentkonzentrate wurden an der Schneckenschmelzvorrichtung zugegeben, und ein 1225-Denier-64- Filamentgarn wurde auf eine in der Fachwelt gut bekannte Weise gesponnen und gebauscht. Die Garne wurden zu 1/10-Inch(2,54 mm)-Gauge-3/16-Inch(4,76 mm)Florhöhenniveau-Schlingenteppichen mit 24 Unzen (0,68 kg) Florgarn pro Quadratyard (0,84 m²) getuftet. Alle Artikel wurden dem Verfärbungstest 1 unterworfen, und alle Artikel mit Additiven für kationische Färbung erreichten eine Bewertung von 4 oder 5, während diejenigen ohne Additiv für kationische Färbung, Kontrollversuche 5 und 6, Bewertungen von 0 beziehungsweise 1 hatten. Eine zweite Probe von jedem dieser Teppiche wurde dann dem obenbeschriebenen Verfärbungstest 2 unterworfen. Die Beispiele 12, 13, 14 und 15 hatten eine Fleckbewertung von 4, das annehmbare Mindestmaß.
Es wurde festgestellt, daß Teppiche, die aus Garnen hergestellt wurden, die Farbkonzentrate mit 44,0-59,7 % Nylon 6 enthielten, Beispiele 12-15, keine Farbstoffflecken, d.h. eine Bewertung von 5, hatten, wenn der Teppich vor der Verfärbung (Verfärbungstest 1) nicht gewaschen wurde, daß jedoch eine leichte Verfärbung auftrat (eine Bewertung von 4), wenn der Teppich zuvor gewaschen wurde (Verfärbungstest 2). Diejenigen mit weniger als 40% Nylon 6 und mehr als 25% Multipolymer haben vor und nach dem Waschen vollständig annehmbare Verfärbungsbewertungen von 5. Das "Multipolymer" ist Du-Pont-Elvamide-8063, ein Terpolymer aus Nylon 6/66/610 (46/34/20%).
Der Kontrollversuch 6, der kein kationisches Farbstoffmodifiziermittel aber ein Farbkonzentrat enthielt, hatte sowohl in dem Verfärbungstest 1 als auch in dem Verfärbungstest 2 eine sehr schlechte Fleckbewertung von 1 und war sehr schwierig zu spinnen. Der Spinnpackungsdruck stieg sehr rasch, und der Test mußte innerhalb einer kurzen Zeit unterbrochen werden.

BEISPIEL 16

Eine Reihe von Experimenten wurde durchgeführt, um die Auswirkungen von Pigment, Kupfer und Additiv für kationische Färbbarkeit auf die Verspinnfunktionsfähigkeit zu zeigen. Dasselbe Polymer wie beim Kontrollversuch 2, jedoch ohne Kupfer, wurde hergestellt und gesponnen, und sein Leistungsvermögen als Ausdruck des Inversen der Brüche pro Stunde (d.h. zunehmende Funktionsfähigkeit entlang der y-Achse) wurde als Punkt 1 in Fig. 2 eingetragen. Anschließend wurde dann dasselbe Pigmentkonzentrat, das in den Beispielen 3 und 4 verwendet wurde, zugegeben und sein Leistungsvermögen als Punkt 2 eingetragen. 100 ppm Kupfer in Form von Kupfer(II)-Acetat wurden dann zu dem Polymer von Punkt 1 zugegeben, und es wurde festgestellt, daß dessen Leistungsvermögen durch Punkt 3, etwa auf der Hälfte des Weges zwischen den Punkten 1 und 2, wiedergegeben wird. Wenn sowohl Kupfer als auch Pigment zu dem Polymer zugegeben wurden, fiel seine Funktionsfähigkeit auf Punkt 4 ab. Dieses war auf experimenteller Basis kaum durchführbar, und war zu schlecht, um als kommerzielles Verfahren akzeptiert zu werden. Jedoch erhöhte die Zugabe von 2% des Natriumsalzes der 5-Sulfoisophthalsäure die Funktionsfähigkeit auf Punkt 5, was besser als die des Pigments alleine (Punkt 2) und kommerziell annehmbar ist. TABELLE B % Additiv für kat. Färbung Brüche/8-Stunden-Schict Garn-Bausch rel. Visk. des Garns Festigkeit (Gramm/Denier) Dehnung % Kontrollversuch Beispiel 1 Besipiel 2 Kontrollversuch 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Kontrollversuch Beispiel 5 Beispiel 6 TABELLE C BEISPIEL NUMMER % ADDITIV FÜR KAT. FÄRB. BEWERTUNG VERFÄRB.TEST 1 BEWERTUNG VERFÄRB.TEST 2 PIGMENTKONZENTRAT GEW.-% PIGMENTKONZENTRAT FARBE NYLON 6 MULTIPOLYMER GES.-NYLONKONZENTR. ANDERE KOMPONENTEN BEISPIEL 7 BEISPIEL 8 BEISPIEL 9 BEISPIEL 10 BEISPIEL 11 KONTROLLVERSUCH 4 KONTROLLVERSUCH 5 KONTROLLVERSUCH 6 BEISPIEL 12 BEISPIEL 13 BEISPIEL 14 BEISPIEL 15 M.-WEIN M.-BLAU GELB PFLAUME M.-BRAUN M.-GRAU NICHT ANWENDBAR

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung einer fleckenbeständigen, pigmentierten Nylonfaser, umfassend die Schritte:

a) Bildung eines sulfonierten Nylon-Copolymers, das 0,25- 4,0 Gew.-% eines aromatischen Sulfonats oder eines Alkalimetallsalzes davon enthält;

b) Zugabe von Pigment zu dem Copolymer zur Bildung einer Pigment-Copolymer-Mischung; und

c) Spinnen der Pigment-Copolymer-Mischung zu einer Faser, mit der Maßgabe, daß die so hergestellte Faser nicht Titandioxid als das einzige vorhandene Pigment enthält.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, worin das aromatische Sulfonat eine sulfonierte Dicarbonsäure oder ein sulfonierter Diester ist.

3. Das Verfahren nach Anspruch 2, worin die sulfonierte Dicarbonsäure 5-Sulfoisophthalsäure ist.

4. Das Verfahren nach Anspruch 3,worin das Nylon-Copolymer 1,0- 2,0 Gew.-% des Natriumsalzes der 5-Sulfoisophthalsäure enthält.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin das Nylon-Copolymer ein Nylon-66-Copolymer ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin das Copolymer auch weniger als 200 ppm Kupfer in Form von Kupfer(I)- oder Kupfer(II)ionen enthält.

7. Das Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin das Copolymer auch weniger als 100 ppm Kupfer in Form von Kupfer(I)- oder Kupfer(II)ionen enthält.

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, worin das Pigment organisch ist.

9. Das Verfahren nach Anspruch 7, worin das Pigment anorganisch ist.

10. Das Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, worin das Pigment in Form eines Konzentrats, welches nicht mehr als 40 Prozent Nylon 6 enthält, zugegeben wird.

11. Eine pigmentierte Nylonfaser, gesponnen aus einer Mischung, umfassend:

a) ein sulfoniertes Nylon-Copolymer, das 0,25-4,0 Gew.-% eines aromatischen Sulfonats oder eines Alkalimetallsalzes davon enthält; und

b) Pigment, das ein oder mehrere Pigmente umfaßt, wobei sich Anzahl, Farbe und Anteil des vorhandenen Pigments nach dem gewünschten Endfarbton der Faser richten,

wobei das Pigment nach der Bildung des Copolymers und vor dem Spinnen der Faser zu dem sulfonierten Nylon-copolymer zugegeben wurde, und mit der Maßgabe, daß das zugegebene Pigment nicht ausschließlich Titandioxid sein kann.

12. Die Faser nach Anspruch 11, worin die Faser einen CIELAB- L*-Wert von weniger als 88 oder, falls der CIELAB-L*-Wert 88 oder größer ist, einen CIELAB-C*-Wert von größer als 8 hat.

13. Die Faser nach Anspruch 11, worin das aromatische Sulfonat eine sulfonierte Dicarbonsäure oder ein Diester der sulfonierten Dicarbonsäure ist.

14. Die Faser nach Anspruch 11, worin das aromatische Sulfonat 5-Sulfoisophthalsäure oder ein Alkalimetallsalz davon ist.

15. Die Faser nach Anspruch 11, worin das sulfonierte Nylon- Copolymer 1,0-2,0 Gew.-% des Natriumsalzes der 5-Sulfoisophthalsäure enthält.

16. Die Faser nach Anspruch 11, worin das sulfonierte Nylon- Copolymer ein Nylon-66-Copolymer ist.

17. Die Faser nach Anspruch 11, worin das sulfonierte Nylon- Copolymer ein Nylon-6-Copolymer ist.

18. Die Faser nach Anspruch 11, worin ein anorganisches Pigment vorhanden ist.

19. Die Faser nach Anspruch 11, worin zu dem sulfonierten Nylon-Copolymer Pigment in Form einer Konzentratformulierung, die einen polymeren Zusatz und ein oder mehrere Pigmente enthält, zugegeben wurde.

20. Die Faser nach Anspruch 11, worin die Faser ein Hohlfilament ist.

21. Die Faser nach Anspruch 11, worin die Faser in Form eines gebauschten Endlosfilamentgarns vorliegt.

22. Die Faser nach Anspruch 11, worin die Faser in Form eines Stapelgarns vorliegt.

23. Die Faser nach Anspruch 11, wobei das aromatische Sulfonat in die Polymerkette eingebaut wurde als Folge davon, daß das aromatische Sulfonat den polyamidbildenden Bestandteilen im Salzstadium vor der Polymerisation zugegeben wurde.

24. Die Faser nach Anspruch 11, die 10-100 ppm Kupfer in Form von Kupfer(I)- oder Kupfer(II)ionen enthält, wobei das Kupfer im Salzstadium mit den polyamidbildenden Bestandteilen vor der Polymerisation vorliegt.

25. Die Faser nach Anspruch 11, worin fein verteiltes Pigment in dem sulfonierten Copolymer dispergiert ist.

26. Die Faser nach Anspruch 11, worin die Faser durch Verwendung eines Pigmentkonzentrats pigmentiert ist, welches weniger als 40 Prozent Nylon 6 enthält.

27. Ein Teppich, der eine Faser gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 26 enthält.

28. Ein Produkt, das eine gestrickte oder gewirkte Faser gemäß irgendeinem der Ansprüche 10 bis 26 enthält.