DE69011485T2

DE69011485T2 - Verfahren zum Herstellen von gewebten oder gestrickten Textilmaterialien mit hohem Elastizitätmodulus.

Info

Publication number: DE69011485T2
Application number: DE69011485T
Authority: DE
Inventors: Shinji Ohwaki; Osamu Wada
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-12-04
Filing date: 1990-12-01
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2010-12-02
Also published as: EP0431499A3; DE69011485D1; EP0431499B2; KR970001080B1; EP0431499A2; JP2569182B2; DE69011485T3; KR910012439A; JPH03180572A; EP0431499B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1) Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität, starkem Erholungsvermögen, guter Drapierfähigkeit und hoher Dehnelastizität.

2) Beschreibung verwandter Techniken

Ein herkömmlicher dehnbarer gewebter oder gewirkter Stoff wird üblicherweise unter Verwendung dehnbarer Garne hergestellt, die elastische Polyurethan-Filamente umfassen und eine hohe Dehnelastizität aufweisen.
Üblicherweise werden die elastischen Polyurethan-Filamentgarne in Kombination mit nichtelastischen Garnen verwendet, die Polyamidfasern oder -filamente umfassen.
Die Polyamid-Filamentgarne besitzen jedoch den Nachteil, daß bei Anwendung einer Thermofixierung die Formstabilität des erhaltenen thermofixierten Polyamid-Filamentgarnes nicht so hoch ist wie jene eines Polyester-Filamentgarnes und somit der Griff des erhaltenen Polyamid-Filamentstoffes nicht zufriedenstellend ist.
Die herkömmlichen elastischen gewebten oder gewirkten Stoffe besitzen in der praktischen Verwendung auch keine zufriedenstellende Beständigkeit gegenüber einer Schädigung durch Licht und Chlor.
Ferner bringt die Verwendung der elastischen Polyurethan- Filamentgarne gemeinsam mit den Polyester-Filamentgarnen das folgende Problem mit sich.
Die Polyester-Filamentgarne in dem Stoff werden nämlich üblicherweise bei einer hohen Temperatur von etwa 130ºC gefärbt, und diese hohe Färbetemperatur bewirkt eine thermische Zersetzung der Polyurethan-Filamentgarne. Ebenso werden die Polyester-Filamentgarne in dem Stoff bei einer hohen Temperatur von zum Beispiel 110ºC oder mehr in der Form thermofixiert, und diese hohe Thermofixierungstemperatur bewirkt eine thermische Schädigung der Polyurethan-Filamentgarne.
Daher können die Polyester-Filamentgarne nicht gemeinsam mit den Polyurethan-Filamentgarnen zur Herstellung eines dehnbaren Stoffes verwendet werden.
Die gewebten oder gewirkten Stoffe, die Polyester- Filamentgarne enthalten, werden manchmal mit einer wässerigen Alkalilösung behandelt, um den Griff und die Weichheit des Stoffes zu verbessern, aber diese Alkalibehandlung führt zu einer chemischen Schädigung der Polyurethan-Filamentgarne.
Die Polyurethan-Filamentgarne können auch nicht zufriedenstellend thermofixiert werden, um die Form der Garne zu stabilisieren, und wenn daher die Polyurethan-Filamentgarne in Kombination mit den Polyester-Filamentgarnen verwendet werden, weist der erhaltene dehnbare Stoff im spannungslosen Zustand eine zu hohe Strukturdichte und einen nicht zufriedenstellenden harten Griff auf.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität, starkem Erholungsvermögen, guter Drapierfähigkeit und hoher Dehnelastizität.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität, einem zufriedenstellenden Griff und einer hohen chemischen Beständigkeit gegenüber einer Alkalischädigung und Chlorschädigung.
Die obengenannten Aufgaben können durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität gelöst werden, welches Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bilden eines gewebten oder gewirkten Stoffes aus (A) aus der Schmelze gesponnenen elastischen Filamentgarnen, welche ein Polyether-Polyester-Blockcopolymer aus harten Segmenten, welche aus einem blockcopolymerisierten Polybutylenterephthalat-basierenden Polyesterpolymer bestehen, und weichen Segmenten umfassen, welche aus einem blockcopolymerisierten Polyoxybutylenglycol-basierenden Polyetherpolymer bestehen, und welche eine Bruchdehnung von 250% oder mehr aufweisen, und (B) Polyethylenterephthalat-basierenden Polyester-Filamentgarnen;
Wärmebehandeln des erhaltenen gewebten oder gewirkten Stoffes bei einer Temperatur von 20ºC oberhalb des Glasübergangspunktes der harten Segmente bis 160ºC; und
Behandeln des wärmebehandelten gewebten oder gewirkten Stoffes mit einer wässerigen Alkalilösung, so daß eine Gewichtsverminderung um 5% bis 30% bezogen auf das Gewicht des nichtbehandelten Stoffes erhalten wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Figur 1 zeigt eine Last-Dehnung-Hysteresekurve eines elastischen Filamentgarnes, das in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, bei einer Dehnung von 100%.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein gewebter oder gewirkter Stoff aus (A) aus der Schmelze gesponnenen elastischen Filamentgarnen in Kombination mit (B) nichtelastischen Filamentgarnen gebildet.
Die elastischen Filamentgarne (A) umfassen ein Polyether- Polyester-Blockcopolymer aus (a) harten Segmenten, welche aus einem blockcopolymerisierten Polybutylenterephthalat-basierenden Polyesterpolymer bestehen, und (B) weichen Segmenten, welche aus einem blockcopolymerisierten Polyoxybutylenglycol-basierenden Polyetherpolymer bestehen.
Das Polybutylenterephthalat-basierende Polyesterpolymer in den harten Segmenten umfaßt vorzugsweise ein Polykondensations- (Polyesterbildungs-) Produkt einer Dicarbonsäurekomponente mit (i) 70 bis 100 mol.%, insbesondere 80 bis 100 mol.%, Terephthalsäure oder eines esterbildenden Derivates davon, und (ii) 0 bis 30 mol.%, insbesondere 0 bis 20 mol.%, von mindestens einem Glied, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer aromatischen Dicarbonsäure, welche von Terephthalsäure verschieden ist, wie zum Beispiel Isophthalsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure, aromatischen Hydroxycarbonsäuren, zum Beispiel p-Hydroxybenzoesäure, und esterbildenden Derivaten der obengenannten Säuren, mit einer Diolkomponente mit (iii) 70 bis 100 mol.%, insbesondere 80 bis 100 mol.%, Butylenglycol und 0 bis 30 mol.%, insbesondere 0 bis 20 mol.%, von mindestens einer von Butylenglycol verschiedenen Diolverbindung, zum Beispiel Propylenglycol oder Cyclohexandimethanol.
Das Polyoxybutylenglycol-basierende Polyetherpolymer in den weichen Segmenten ist vorzugsweise ein Polykondensations- (Polyesterbildungs-) Produkt von 70 bis 100 mol.%, insbesondere 20 bis 100 mol.%, Butylenglycol und 0 bis 30 mol.%, insbesondere 0 bis 20 mol.%, von mindestens einer von Butylenglycol verschiedenen Diolverbindung, zum Beispiel Propylenglycol oder Ethylenglycol.
In dem Polyether-Polyester-Blockcopolymer, das für die vorliegenden Erfindung zweckdienlich ist, weist das Polyoxybutylenglycol-basierende Polyetherpolymer in den weichen Segmenten vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 5000, insbesondere 500 bis 3000 auf. Wenn das mittlere Molekulargewicht geringer als 500 ist, besitzt das erhaltene Blockcopolymer manchmal eine unzufriedenstellende Elastizität. Wenn das mittlere Molekulargewicht über 500 liegt, sind die erhaltenen weichen Segmente manchmal mit den harten Segmenten unerwünschterweise nur schlecht kombinierbar.
Bei dem Polyether-Polyester-Blockcopolymer beträgt das Gewichtsverhältnis der weichen Segmente zu den harten Segmenten vorzugsweise 0,25 bis 4,0, insbesondere 0,25 bis 2,5. Wenn das Gewichtsverhältnis unter 0,25 liegt, besitzt das erhaltene Blockcopolymer manchmal eine unzufriedenstellende Elastizität, und wenn das Verhältnis über 4,0 beträgt, besitzt das erhaltene Blockcopolymer einen geringeren Schmelzpunkt und daher unzufriedenstellende thermische Eigenschaften.
Die Herstellung des Polyether-Polyester-Blockcopolymers kann mit jedem herkömmlichen Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-91819 offenbart.
Das Polyether-Polyester-Blockcopolymer wird wahlweise mit einem Zusatzstoff, wie zum Beispiel einem Ultraviolettabsorber oder einem Antioxidans, vermischt.
Die elastischen Filamentgarne werden durch aus der Schmelze Spinnen des Polyether-Polyester-Blockcopolymers hergestellt. Die aus der Schmelze gesponnenen elastischen Filamentgarne können zur Bildung eines gewebten oder gewirkten Stoffes ohne Verstrecken oder nach dem Verstrecken verwendet werden.
Wenn die elastischen Filamentgarne vor dem Web- oder Wirkvorgang verstreckt werden, werden die Garne vorzugsweise nicht strikt verstreckt und wärmebehandelt, da, wenn die Verstreckungs- und Wärmebehandlungsverfahren bei den elastischen Filamentgarnen unter strikten Bedingungen angewendet werden, es schwierig wird, den erhaltenen gewebten oder gewirkten Stoff wirksam thermozufixieren. Daher wird der Verstreckungsvorgang bei den elastischen Filamentgarnen vorzugsweise bei einem Verstreckungsverhältnis von weniger als 2,0 durchgeführt.
Die in der Herstellung des gewebten oder gewirkten Stoffes verwendeten elastischen Filamentgarne haben eine Bruchdehnung von 250 % oder mehr, vorzugsweise von 400% oder mehr.
Bei der Herstellung des gewebten oder gewirkten Stoffes der vorliegenden Erfindung werden die obengenannten spezifischen Polyether-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarne in Kombination mit den Polyethylenterephthalat-basierenden Polyester-Filamentgarnen verwendet.
Das Polyethylenterephthalat-basierende Polyesterpolymer kann ausgewählt werden aus üblichen Polyethylenterephthalat- Homopolymeren, Copolyestern einer Dicarbonsäurekomponente mit 70 bis 100 mol.% Terephthalsäure und 0 bis 30 mol.% von mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure, die von Terephthalsäure verschieden ist, mit einer Diolkomponente mit 70 bis 100 mol.% Ethylenglycol und 0 bis 30 mol.% von mindestens einem Diol, das von Ethylenglycol verschieden ist, wie zum Beispiel Propylenglycol, Butylenglycol oder Cyclohexandimethanol.
Zu den aromatischen Dicarbonsäuren, die sich von Terephthalsäure unterscheiden und für die vorliegende Erfindung zweckmäßig sind, zählen aromatische oder aliphatische Phosphoniumsulfonate der Formel: worin A eine divalente aromatische oder aliphatische Struktur darstellt, wie zum Beispiel
oder -CH&sub2;CHCH&sub2;, X&sub1; und X&sub2; jeweils und unabhängig voneinander eine esterbildende funktionelle Gruppe, zum Beispiel -COOH oder -COOCH&sub3; darstellen, R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; jeweils und unabhängig voneinander ein Element darstellen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylradikalen, zum Beispiel -CH&sub3;, -C&sub2;H&sub5;, -C&sub3;H&sub7; oder C&sub4;H&sub9; und Arylradikale, zum Beispiel
, und n eine positive ganze Zahl darstellt, zum Beispiel 1, 2 oder 3.
Das aromatische oder aliphatische Phosphoniumsulfonat wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 mol.% copolymerisiert, bezogen auf die Molarmenge der Dicarbonsäurekomponente.
Die Polyester-Filamente, die das copolymerisierte Phosphoniumsulfonat enthalten, sind mit kationischen Farben färbbar und die kationischen, mit Farbe färbbaren Polyester-Filamentgarne können in Kombination mit den obengenannten spezifischen Polyether-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarnen zur Bildung des elastischen gewebten oder gewirkten Stoffes verwendet werden.
Die spezifischen elastischen Polyether-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarne werden auf bekannte Weise in Kombination mit den nichtelastischen Polyester-Filamentgarnen zur Bildung eines gewebten oder gewirkten Stoffes verwendet.
Zum Beispiel werden die elastischen Filamentgarne von den nichtelastischen Filamentgarnen bedeckt, um Hüllgarne zu erhalten. In einem anderen Beispiel werden die einzelnen elastischen Filamentgarne gemeinsam mit den einzelnen nichtelastischen Filamentgarnen zu einem Mischgewebe konvertiert.
Zum Umwinden der elastischen Filamentgarne mit den nichtelastischen Filamentgarnen wird eine Zwirn-Umwindungsmethode, bei der eine Hohlspindel verwendet wird, eine Doppelzwirnmethode, wobei ein elastisches Garn mit einem nichtelastischen Garn unter Spannung doubliert wird, das doublierte Garn unter Spannung gezwirnt und die Spannung gelöst wird, so daß das elastische Garn in einem größeren Schrumpfmaß schrumpft als das nichtelastische Garn, so daß mit dem nichtelastischen Garn umwunden wird, oder eine Kernumspinnungsmethode mit einer Feinspinnmaschine angewendet.
Die Hüllgarne können gemeinsam mit einzelnen nichtelastischen Garnen zur Bildung des Mischgewebes oder der gewirkten Garne verwendet werden.
Die einzelnen elastischen Filamentgarne werden hauptsächlich zur Herstellung eines gewirkten Stoffes, zum Beispiel eines schlauchförmigen gewirkten Stoffes oder einer Kettwirkware verwendet.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der das elastische Filamentgarn enthaltende gewebte oder gewirkte Stoff in zumindest einer Stufe der Wasch-, Färbe- und Veredelungsschritte behandelt, um den gewebten oder gewirkten Stoff thermozufixieren.
Die Wärmebehandlung wird bei einer Temperatur von 20ºC oberhalb des Glasübergangspunktes der harten Segmente, welche aus dem Polybutylenterephthalat-basierenden Polyesterpolymer bestehen, bis 160ºC über einen Zeitraum von zum Beispiel 5 bis 60 Sekunden ausgeführt.
Wenn die Temperatur der Wärmebehandlung geringer als die Temperatur von 20ºC oberhalb des Glasübergangspunktes der harten Segmente ist, ist die formstabilisierende Wirkung der Wärmebehandlung zu gering, und wenn die Temperatur der Wärmebehandlung höher als 160ºC ist, kommt es zu einem unerwünschten Schmelzfluß der elastischen Filamentgarne, und der erhaltene gewebte oder gewirkte Stoff weist eine unzufriedenstellende Elastizität auf.
Die Wärmebehandlung unter den obengenannten Bedingungen fördert effektiv die Kristallisierung des Polybutylenterephthalat-basierenden Polyesterpolymers in den harten Segmenten und erhöht somit aufgrund der verstärkten Kristallisierung den Aufnadelungseffekt. Die Wärmebehandlung setzt auch effektiv die Ausrichtung des nichtkristallinen Teils des Polyesterpolymers frei, wodurch die Anordnung der nichtkristallinen Teile willkürlicher wird. Diese Struktur trägt deutlich zu einer Erhöhung der Elastizität der elastischen Filamentgarne bei.
Aufgrund der obengenannten Effekte weisen die wärmebehandelten elastischen Filamentgarne verstärkte elastische Eigenschaften wie zum Beispiel Bruchdehnung, sofortige Erholung nach einer Dehnung, Dehnungsmodul, und langfristigen Dehnungsmodul auf. Obwohl zum Beispiel die aus der Schmelze gesponnenen, nicht verstreckten elastischen Filamentgarne eine Bruchdehnung von 250 bis 400% und eine Dehnungseffizienz von 15 bis 20% bei einer 100% Dehnung aufweisen, zeigen die wärmebehandelten elastischen Filamentgarne in kochendem Wasser ohne Beschränkung eine erhöhte Bruchdehnung von 400 bis 550% und eine erhöhte Dehnungseffizienz von 40 bis 50% bei einer 100% Dehnung.
Die Dehnungseffizienz wird aus einer Last-Dehnungs- (Belastungs-Verformungs-) Kurve des Filamentgarnes, wie in Fig. 1 dargestellt, nach folgender Gleichung bestimmt:
E (%) = (OA/OB) x 100
worin E eine Dehnbarkeit des Filamentgarnes darstellt, OB eine Last (Belastung) darstellt, die zur Ausdehnung des Filamentgarnes bei einer Dehnung (Verformung) von 50% erforderlich ist, und OA eine Last (Belastung) darstellt, bei welcher das Filamentgarn eine Dehnung von 50% aufweist, wenn das Filamentgarn durch Erhöhung der Last auf eine Maximaldehnung von 100% gedehnt wird und sich dann das Garn durch Verringerung der Last zusammenziehen kann.
Die Wärmebehandlung in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung löst wirksam die innere Spannung, die in dem gewebten oder gewirkten Stoff während der Bildung des Stoffes erzeugt wird, stabilisiert die Form und bildet die elastischen und nichtelastischen Filamente.
Obwohl die herkömmlichen elastischen Polyurethan-Filamentgarne nicht wirksam thermofixiert werden können, können die elastischen Polyester-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarne der vorliegenden Erfindung fest thermofixiert werden, und somit kann der erhaltene Stoff eine hohe Formstabilität und einen zufriedenstellenden Griff aufweisen.
Wenn der Stoff aus den unverstreckten Polyether-Polyester- Blockcopolymer-Filamentgarnen gebildet wird, in welchen sich die Kristallisierung der Polymermoleküle in einem unentwickelten Zustand befindet, und dann wärmebehandelt wird, können die obengenannten Effekte der Thermofixierung mit einer hohen Effizienz erzielt werden.
Vorzugsweise wird in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung der gewebte oder gewirkte Stoff in warmem Wasser bei einer Temperatur von 80ºC bis 130ºC 1 bis 5 Minuten entspannt, bevor die Wärmebehandlung angewendet wird.
Vorzugsweise wird der Entspannungsvorgang bei dem gewebten oder gewirkten Stoff in einer geöffneten Form angewendet. Dieser Spannungsvorgang ermöglicht auf effektive Weise, daß der Stoff vollständig geschrumpft wird und erhöht dessen Dehnbarkeit.
Die Wärmebehandlung wird auch durchgeführt, während der gewebte oder gewirkte Stoff entspannt wird. Es ist zu beachten, daß in der Wärmebehandlung der Stoff wahlweise leicht gespannt wird, um Falten in dem Stoff zu entfernen.
Ebenso bewirkt die Wärmebehandlung vorzugsweise, daß der erhaltene gewebte oder gewirkte Stoff eine Dehnung von 20% oder mehr unter einer konstanten Last von 1,5 kg/5 cm in mindestens eine Richtung aufweist.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der wärmebehandelte gewebte oder gewirkte Stoff mit einer wässerigen Alkalilösung zur Erhöhung der Weichheit und zur Verbesserung des Griffes des Stoffes behandelt. Die Alkalibehandlung führt zu einer Gewichtsverminderung des Stoffes um 5 bis 30%, vorzugsweise 10 bis 20%, bezogen auf das Gewicht des nicht alkalibehandelten Stoffes. Wenn die Gewichtsverminderung geringer als 5% ist, ist die Wirkung der Alkalibehandlung zur Verbesserung des Griffes des Stoffes unzufriedenstellend. Auch wenn die Gewichtsverminderung mehr als 30% beträgt, werden die elastischen Filamentgarne in dem Stoff zu stark beschädigt.
Die Alkalibehandlung sollte unter Bedingungen ausgeführt werden, unter welchen die thermofixierte Struktur des Stoffes nicht zerstört wird. Üblicherweise wird die Alkalibehandlung ausgeführt, indem der Stoff über einen bestimmten Zeitraum in die wässerige Alkalilösung getaucht wird, während er entspannt ist, oder indem der Stoff mit der wässerigen Alkalilösung imprägniert belassen und in einer Heizatmosphäre über eine gewisse Zeitdauer zu einer Schlinge geformt wird.
Die elastischen Polyether-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarne besitzen eine hohe Beständigkeit gegenüber der Alkalibehandlung und können selbst nach der Alkalibehandlung ihre mechanische Festigkeit und elastische Eigenschaft in einem zufriedenstellenden Grad bewahren.
Vorzugsweise bewirkt die Alkalibehandlung, daß der erhaltene alkalibehandelte gewebte oder gewirkte Stoff eine Dehnung von 80% oder mehr unter einer konstanten Last von 1,5 kg/5 cm in mindestens eine Richtung aufweist.
Die Alkalibehandlung vergrößert auf wirksame Weise die Abstände zwischen den Garnen in dem Stoff und erhöht die Weichheit und verbessert den Griff des Stoffes. Da die elastischen Filamentgarne in dem Stoff durch die Wärmebehandlung formstabilisiert sind, kann eine effektive Vergrößerung der Abstände zwischen den Garnen erzielt werden. Wenn die herkömmlichen elastischen Polyurethan-Filamentgarne verwendet werden, ist es schwierig, die Abstände zwischen den Garnen durch die Alkalibehandlung zu vergrößern, da die elastischen Polyurethan-Garne nicht thermofixiert werden können und somit leicht durch die Alkalibehandlung schrumpfen.

BEISPIELE

Die besonderen, in der Folge angeführten Beispiele erklären die Methoden ausführlicher, mit denen die vorliegende Erfindung in der Praxis verwendet werden kann. Es versteht sich jedoch, daß diese Beispiele nur veranschaulichend sind und den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken.
In den Beispielen wurde eine Dehnung eines Probestoffes unter einer konstanten Last auf folgende Weise bestimmt.
Eine Probe eines Stoffes mit einer Breite von 5 cm und einem markierten Teil mit einer Länge von 20 cm wurde unter einer Last von 1,5 kg 10 Minuten gedehnt.
Die Dehnung der Probe wurde aus der folgenden Gleichung berechnet:
Dehnung (%) = worin L&sub0; die Länge (20 cm) des markierten Teiles der ursprünglichen Probe darstellt und L&sub1; die Länge des markierten Teiles des gedehnten Stoffes darstellt.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1

In Beispiel 1 wurde eine Reaktionsmischung, bestehend aus 167,3 Gewichtsteilen Dimethylterephthalat, 105 Gewichtsteilen Tetramethylenglycol, 275 Gewichtsteilen Polytetramethylenglycol und 0,2 Teilen Tetrabutyltitanat, einer Ester-Austauschreaktion in einem Reaktor mit einer Innentemperatur von 190ºC unterzogen. In der Phase, in der Methylalkohol in einer Menge entsprechend etwa 70 mol.% der stöchiometrischen Menge destilliert wurde, wurde die Innentemperatur des Reaktors auf einen Wert von 200ºC bis 240ºC angehoben, und die Reaktion wurde bei dieser Temperatur und einem Niedervakuum 60 Minuten und dann unter einem Hochvakuum 200 Minuten weiter fortgesetzt. Dann wurde ein Stabilisator, bestehend aus 3,5 Teilen Irganox 1010 (Warenzeichen, hergestellt von Ciba Geigy) und 0,21 Teilen Thinubin 327 (Warenzeichen, hergestellt von Ciba Geigy), der Reaktionsmischung zugegeben, und die erhaltene Reaktionsmischung wurde 20 Minuten zur Beendigung der Reaktion gerührt.
Das erhaltene Polyether-Polyester-Blockcopolymerharz wurde auf übliche Weise pelletisiert, und die Pellets wurden getrocknet und dann bei einer Temperatur von 265ºC in einem Schmelz extruder geschmolzen. Die Copolymerharzschmelze wurde durch eine Spinndüse mit drei Öffnungen bei einer Extrusionsgeschwindigkeit von 3,9 g/min extrudiert. Die extrudierten Schmelzeströme wurden verfestigt und über zwei Galetten bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 650 m/min aufgewickelt.
Das erhaltene unverstreckte elastische Filamentgarn besaß eine Garnnummer von 55 Denier/2 Filamenten.
Aus einem Kerngarn, das aus dem obengenannten elastischen Garn bestand, und einem einfachen Hüllgarn, das aus einem normalen Falschdraht-Polyethylenterephthalat-Multifilamentgarn bestand, wurde ein dehnbares Umspinnungsgarn mit einer Garnnummer von 150 Denier/72 Filamenten hergestellt.
Die dehnbaren Umspinnungsgarne wurden als Kettgarn verwendet, und Spinnfasergarne, die aus normalen Polyethylenterephthalatfasern bestanden und eine Garnnummer von 2/48 aufwiesen, wurden als Schmelzgarne verwendet.
Aus den Kett- und Schußgarnen wurde eine Grundbindung mit einer Kettdichte von 240 Garnen/25,4 mm und einer Schußdichte von 200 Garnen/25,4 mm hergestellt.
Die Grundbindung wurde auf übliche Weise vorgewaschen, in heißem Wasser bei einer Temperatur von 90ºC 30 Sekunden entspannt, unter Verwendung einer Nadelrahmenspannmaschine getrocknet und in der Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 160ºC 30 Sekunden wärmebehandelt. Dann wurde der wärmebehandelte Stoff in einer wässerigen Alkaliflüssigkeit, die 15 g/l Natriumhydroxid enthielt, bei einer Temperatur von 100ºC 90 Minuten behandelt. Die Gewichtsverminderung des Stoffes durch die Alkalibehandlung betrug 10 Gew.-%. Der alkalibehandelte Stoff wurde gefärbt, getrocknet und schließlich in der Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 160ºC 30 Minuten thermofixiert.
Die Testergebnisse des erhaltenen Fertiggewebes sind in Tabelle 1 dargestellt.
In dem Vergleichsbeispiel 1 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß in den Schmelzspinnverfahren das verfestigte, unverstreckte Filamentgarn auf zwei Galetten wärmebehandelt wurde, die auf eine Temperatur von 180ºC erwärmt waren, bevor es zu dem Grundgewebe konvertiert wurde.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 angeführt. Wie Tabelle 1 deutlich zeigt, weist das elastische Fertiggewebe von Beispiel 1 eine geringere elastische Verformung, ein stärkeres Erholungsvermögen und einen zufriedenstellenden weichen Griff auf, während das Fertiggewebe des Vergleichsbeispiels 1 eine starke elastische Verformung oder ein schlechtes Erholungsvermögen und einen harten Griff aufwies.

Beispiel 2

Es wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt.
Bei der Herstellung des dehnbaren Umspinnungsgarnes bestand das Umhüllungsgarn aus einem kationischen, mit Farbe färbbaren Polyester-Multifilamentgarn. Dieses kationische, mit Farbe färbbare Filamentgarn wurde auf die folgende Weise hergestellt.
Ein Ester-Austauschreaktionsgefäß wurde mit einer Reaktionsmischung beschickt, die aus 100 Gewichtsteilen Dimethylterephthalat, 60 Gewichtsteilen Ethylenglycol, 0,03 Teilen (entsprechend 0,024 mol.%, bezogen auf die Molarmenge des Dimethylterephthalats) hydriertem Manganacetat, 1,7 mol.%, bezogen auf die Molarmenge des Dimethylterephthalats, Tetra-n- butylphosphonium-3, 5-dicarbomethoxybenzolsulfonat und 0,050 mol.%, bezogen auf die Molarmenge des Dimethylterephthalats, Tetra-n-butylphosphoniumbromid bestand, und die Reaktionsmischung wurde von einer Temperatur von 140ºC bis 220ºC in einer Stickstoffatmosphäre über einen Zeitraum von 3 Stunden erwärmt, während das erhaltene Nebenprodukt, bestehend aus Methylalkohol, abdestilliert wurde.
Die erhaltene Reaktionsmischung wurde mit 0,3 Gewichtsteilen (entsprechend 0,033 mol.%, bezogen auf die Molarmenge des Dimethylterephthalats) eines Stabilisierungsmittels, bestehend aus einer wässerigen Lösung, die 56 Gew.-% ortho-Phosphorsäure enthielt, zugegeben, und die Reaktionsmischung in dem Reaktor wurde weiter erwärmt, um das Abdestillieren der überschüssigen Menge Ethylenglycol von der Reaktionsmischung einzuleiten. Zehn Minuten nach Beginn der Wärmeverfahrensschritte wurde ein Polykondensationskatalysator, der Antimontrioxid enthielt, in einer Menge von 0,04 Gewichtsteilen (entsprechend 0,027 mol.%, bezogen auf die Molarmenge des Dimethylterephthalats) der Reaktionsmischung zugegeben.
Sobald die Innentemperatur der Reaktionsmischung 240ºC erreichte, wurde der Abdestillationsvorgang für Ethylenglycol beendet, und das erhaltene Reaktionsprodukt wurde aus dem Ester- Austauschreaktor in ein Polymerisationsgefäß überführt.
Die Reaktionsmischung in dem Polymerisationsgefäß wurde einer Polykondensationsreaktion unter atmosphärischem Druck bei Erwärmung auf 260ºC unterzogen.
Dann wurde der Innendruck des Polykondensationsgefäßes von etwa 760 mmHg auf etwa 1 mmHg über einen Zeitraum von 1 Stunde gesenkt, während die Innentemperatur des Polykondensationsgefäßes auf 280ºC angehoben wurde. Bei dieser Temperatur von 280ºC wurde die Reaktionsmischung unter einem verminderten Druck von 1 mmHg oder weniger 2 Stunden polykondensiert.
Am Ende der zweistündigen Polykondensationsreaktionsperiode wurde Stickstoffgas in das Polykondensationsgefäß geblasen, um die Polykondensationsreaktion zu beenden.
Das erhaltene Copolyesterharz wurde aus dem Gefäß in einer Stickstoffatmosphäre bei einer Temperatur von 280ºC unter Druck entnommen und einem Schmelzspinnverfahren zugeführt.
Das erhaltene Copolyesterharz wurde bei einer Temperatur von 290ºC aus der Schmelze gesponnen, und ein unverstrecktes Multifilamentgarn mit einer Bruchdehnung von etwa 350% und einer Dicke (Feinheit) der einzelnen Filamente von etwa 6 Denier zu erhalten, und das erhaltene unverstreckte Multifilamentgarn wurde bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 1000 m/min aufgewickelt.
Das erhaltene unverstreckte Filamentgarn wurde bei einer Strecktemperatur von 80ºC verstreckt, um ein verstrecktes Filamentgarn mit einer Bruchdehnung von etwa 30% zu erhalten, und das erhaltene verstreckte Filamentgarn wurde bei einer Temperatur von 130ºC thermofixiert.
Das erhaltene kationische, mit Farbe färbbare Multifilamentgarn wurde zu einem Falschdrahtgarn mit einer Garnnummer von 150 Denier/72 Filamenten verarbeitet.
Die Schußgarne bestanden auch aus Spinnfasergarnen von mit kationischen Farben färbbaren Polyester-Copolymerfasern, die auf dieselbe Weise wie zuvor hergestellt worden waren. Das Spinngarn besaß eine Garnnummer von 2/48.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1 Artikel Beispiel Nr. Beispiel Vergleichsbeispiel 1 Elastisches Filamentgarn Garnummer (d/fil.) Zugfestigkeit (g) Bruchdehnung (%) BW S(*)1 (%) Stoff Kern des Kettgarnes Umhüllung des Kettgarnes (d/fil.) Schußgarn Schrumpfung in Kettrichtung (*)4 Schrumpfung in Schußrichtung (*)5 Dehnung(%) unter 1,5 kg/5 cm (*)5 Elastische Verformung (%) (*)6 Griff nicht wärmebehandeltes elastisches Garn Falschdraht-PET-Filamentgarn (*)2 (150 d/72 f) PET-Spinnfasergarn (2/48) weich und sehr elastisch nicht wärmebehandeltes elastisches Garn Falschdraht-CD-Filamentgarn (*)3 (150 d/72 f) CD-Spinnfasergarn (2/48) schwach elastisch

Anmerkung:

(*)1: BWS ... Schrumpfung (%) in kochendem Wasser
(*)2: PET ... Normales Polyethylenterephthalat
(*)3: CD ... mit kationischer Farbe färbbarer Polyethylenterephthalat-Copolyester
(*)4: Schrumpfung in Kettrichtung, bezogen auf die Maße des nichtbehandelten Stoffes
(*)5: Schrumpfung in Schußrichtung, bezogen auf die Maße des nichtbehandelten Stoffes
(*)6: Dehnung unter einer Last von 1,5 kg/5 cm in die Kettrichtung
(*)7: Elastische Verformung in die Kettrichtung.

Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 2 und 3

In Beispiel 3 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt.
Das elastische Filamentgarn besaß eine Garnnummer von 40 Denier/6 Filamenten.
Das Umhüllungsgarn für das elastische Umspinnungsgarn bestand aus einem kationischen, mit Farbe färbbaren Copolyester Multifilamentgarn mit einer Garnnummer von 70 Denier/144 Filamenten.
Die Alkalibehandlung wurde bei einer Temperatur von 100ºC 20 Minuten unter Verwendung einer wässerigen Alkalilösung durchgeführt, die 30 g Natriumhydroxid enthielt. Die Gewichtsverminderung betrug 18 Gew.-%.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
In Vergleichsbeispiel 2 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß bei dem wärmebehandelten Stoff die Alkalibehandlung nicht angewendet wurde.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
In Vergleichsbeispiel 3 wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 3 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Polyether-Polyester-Blockcopolymer-Filamentgarne durch in Handel erhältliche elastische Spandex-Filamentgarne ersetzt wurden und die Alkalibehandlung bei dem wärmebehandelten Stoff nicht angewendet wurde.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
In Beispiel 3 wies das erhaltene elastische Fertiggewebe eine Dehnung von 20% oder mehr in die Kett- und Schußrichtung und eine hohe Drapiereigenschaft und Weichheit auf, während in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 das erhaltene Fertiggewebe eine schlechte Dehnung, Weichheit und ein schlechtes Erholungsvermögen besaß.

Beispiel 4

Es wurden dieselben Verfahrensschritte wie in Beispiel 3 mit den folgenden Ausnahmen durchgeführt.
Das unverstreckte elastische Filamentgarn mit einer Garnnummer von 40 Denier/6 Filamenten wurde bei einem Streckverhältnis von 2,0 verstreckt, und das erhaltene verstreckte elastische Filamentgarn wurde mit einem Falschdraht-Polyethylenterephthalat-Multifilamentgarn mit einer Garnnummer von 75 Denier/72 Filamenten doubliert, das erhaltene doublierte Garn wurde mit einer Luftwirbel-Strahldüse zu einem texturierten Mischgarn konvertiert, und das texturierte Mischgarn wurde bei einer Drehungszahl von 1000 Umdrehungen/min gedreht.
Das Grundgewebe wurde aus den Kett- und Schußgarnen hergestellt, die aus den obengenannten texturierten Mischgarnen bestanden.
Die Alkalibehandlung wurde mit einer Gewichtsverminderung von 15 Gew.% durchgeführt.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 angeführt.
Das Fertiggewebe von Beispiel 4 besaß eine hohe Dehnung, einen weichen Griff und eine Drapiereigenschaft und ein kreppähnliches Aussehen. Tabelle 2 Artikel Beispiel Nr. Beispiel Vergleichsbeispiel Elastisches Filamentgarn Art Kern in Umspinnungsgarn Umhüllung in Umspinnungsgarn (d/fil) Grundgewebe Dichte Kette (Garne/25,4 mm) Schuß Dehnung (*)9 (%) vorgewascherner entspannter Stoff Kette Schuß wärmebehandelter Stoff Kette Schuß Polyether-Polyester-Copolymer-garn dito CD-Garn (*)3 Spandexgarn Tabelle 2 (Fortsetzung) Artikel Beispiel Nr. Vergleichsbeispiel Alkalibehandelter Stoff Kette Schuß gefärbter Stoff Kette Schuß Fertiggewebe Kette SChuß Griff des Fertiggewebes weich und hohe Drapiereigenschaft steif, kunstharzähnlicher Griff schlechtes Erholungsvermögen, kunstharzähnlicher Griff weich und hohes Erholungsvermögen

Anmerkung:

(*)8....doubliertes, texturiertes Mischgarn aus einem elastischen Garn und einem nichtelastischen Garn
(*)9....Dehnung unter einer Last von 1,5 kg/5 cm

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gewebten oder gewirkten Stoffes mit hoher Elastizität, umfassend die Schritte:

Bilden eines gewebten oder gewirkten Stoffes aus (A) aus der Schmelze gesponnenen elastischen Filamentgarnen, welche ein Polyether-Polyester-Blockcopolymer aus harten Segmenten, welche aus einem blockcopolymerisierten Polybutylenterephthalat-basierenden Polyesterpolymer bestehen, und weichen Segmenten umfassen, welche aus einem blockcopolymerisierten Polyoxybutylenglycol-basierenden Polyetherpolymer bestehen, und welche eine Bruchdehnung von 250 % oder mehr aufweisen und (B) Polyethylenterephthalatbasierenden Polyester-Filamentgarnen;

Wärmebehandeln des erhaltenen gewebten oder gewirkten Stoffes bei einer Temperatur von 20º C oberhalb des Glasübergangspunktes der harten Segmente bis 160º C; und

Behandeln des wärmebehandelten gewebten oder gewirkten Stoffes mit einer wässrigen Alkalilösung, so dar eine Gewichtsverminderung um 5 bis 30 % bezogen auf den nichtbehandelten Stoff erhalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das elastische Filamentgarn ein unverstrecktes elastisches Filamentgarn ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin vor der Wärmebehandlung der gewebte oder gewirkte Stoff in heißem Wasser bei einer Temperatur von 80º C bis 130º C entspannt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Wärmebehandlung bewirkt daß der erhaltene gewebte oder gewirkte Stoff eine Dehnung von 20 % oder mehr unter einer konstanten Last von 1,5 kg/5 cm in mindestens einer Richtung des Stoffes aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Alkalibehandlung bewirkt daß der erhaltene Alkali-behandelte gewebte oder gewirkte Stoff eine Dehnung von 80 % oder mehr unter einer konstanten Last von 1,5 kg/5 cm in mindestens einer Richtung des Stoffes aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin das Polybutylenterephthalat-basierende Polyesterpolymer in den harten Segmenten ein Polykondensationsprodukt einer Dicarbonsäurekomponente mit 70 bis 100 mol.% Terephthalsäure und 0 bis 30 mol.% von mindestens einem Glied, ausgewählt aus der Reihe aromatischer Dicarbonsäuren, welche von Terephthalsäure verschieden sind, und aromatischen Hydroxycarboxylsäuren, mit einer Diolkomponente mit 70 bis 100 mol.% Butylenglycol und 0 bis 30 mol.% von mindestens einer von Butylenglycol verschiedenen Diolverbindung umfaßt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Polyoxybutylenglycol-basierende Polyetherpolymer in den weichen Segmenten ein Polymerisationsprodukt von 70 bis 100 mol.% Butylenglycol und 0 bis 30 mol.% von mindestens einer von Butylenglycol verschiedenen Diolverbindung umfaßt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Polyoxybutylenglycol-basierend Polyetherpolymer in den weichen Segmenten ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 5000 aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die weichen Segmente ein Gewichtsverhältnis zu den harten Segmenten von 0,25 bis 4,0 aufweisen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin der Polyethylenterephthalat-basierende Polyether mit kationischen Farben färbbar ist.