DE69222614T2

DE69222614T2 - Polyamidfasern und Verfahren zur Herstellung von Polyamidgeweben

Info

Publication number: DE69222614T2
Application number: DE69222614T
Authority: DE
Inventors: Shinji Ohwaki; Ryoichi Yamazaki; Masato Yoshimoto
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-11-25
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: EP0544249A3; DE69222614D1; JP2975225B2; EP0544249B1; JPH05247722A; KR930010255A; US5306761A; EP0544249A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Polyamid-Faser, welche zur Herstellung einer Polyamid-Faser mit verbesserter Feuchtigkeitsaufnahme und/oder antistatischen Eigensqhaften Anwendung findet sowie zur Herstellung eines Textils, welches in bezug auf Feuchtigkeitsaufnahme, antistatische Eigenschaften und Griff verbessert ist.
Aus der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser gearbeitete Textilien, z.B. Web- und Maschenwaren, sind speziell für Sommer- und Sportbekleidung von Nutzen, für die eine hohe Hygroskopizität gefordert ist, sowie für Unterbekleidung und Futterstoffe, für die antistatische Eigenschaften verlangt werden.
Herkömmliche Polyamid-Fasern (im folgenden auch "Nylon-Fasern" genannt) weisen Eigenschaften auf, wie hohe Reißfestigkeit, Weichheit und Polstabilität gegenüber Kompression, und haben deshalb weit verbreitet für Strumpfwaren, Teppiche, Sportbekleidung und Unterbekleidung Anwendung gefunden. Dennoch sind Bekleidungsstücke aus Polyamid-Fasern hinsichtlich ihrer Feuchtigkeitsaufnahme nicht befriedigend, obgleich ihre Feuchtigkeitsaufnahme besser ist als die von Bekleidung aus Polyester- Fasern und Acryl-Fasern. Insbesondere sagt man, daß Sport- und Sommerbekleidung leicht feucht wird, und eine Verbesserung des Komforts ist dringend erwünscht. Ferner haben Polyamid-Fasern mangelhafte Antistatik-Eigenschaften, und demzufolge reibt sich Unterbekleidung auf der Haut, und beim Ausziehen entsteht ein knisterndes Geräusch infolge elektrischer Entladung. Somit besteht auch ein dringender Wunsch nach einer Verbesserung der antistatischen Eigenschaften.
In bezug auf den Griff von Bekleidungsstücken ist es gebräuchlich, bei Web- und Maschenwaren aus Polyester eine gewichtsreduzierende Behandlung mittels eines Alkalis vorzunehmen, um die Sprungelastizität, Geschmeidigkeit und Drapierbarkeit zu verbessern und eine Vielfalt von Polyesterfaser-Textilien unterschiedlichen Griffs zu schaffen; In scharfem Kontrast hierzu kann bei Web- und Maschenwaren aus Polyamid eine Alkali- Behandlung nicht angewandt werden. Obgleich Polyamid-Textilien theoretisch einer Säure-Behandlung unterzogen werden können, hat die Säure-Behandlung geringen oder gar keinen praktischen Nutzen, weil sie Probleme mit sich bringt, insofern, als eine Säure für gewöhnlich in gewissem Umfang toxisch ist und zur Korrosion von Apparaturen führt. Folglich gibt es kein praktisches Verfahren, um Web- und Maschenwaren aus Polyamid verschiedenste Griffeffekte zu verleihen.
Es ist bereits versucht worden, die Feuchtigkeitsaufnahme von Polyamid-Fasern zu verbessern, indem mittels einer Nachbehandlung ein Agens zur Steigerung der Hygroskopizität auf die Faseroberflächen aufgebracht wird. Jedoch leidet die Applikation eines Hygroskopizitäts-steigernden Agens unter dem Problem, daß die Waschechtheit schlecht ist, und erhöht man die Menge des die Hygroskopizität erhöhenden Agens, um die Hygroskopizität zu verbessern, verstärkt sich der unerwünschte Wachsgriff.
Ferner wurde vorgeschlagen, durch Pfropfcopolymerisation eine Acrylsäure auf ein Polyamid aufzupfropfen, und sodann das so erhaltene Pfropfcopolymer zu neutralisieren, um eine Natriumcarboxylat-Gruppe (-COONa) in das Copolymer einzuführen. Dieser Vorschlag geht mit dem Problem einher, daß es schwierig ist, einen hohen Pfropfcopolymerisationsgrad und somit eine erwünscht hohe Hygroskopizität zu erhalten, oder daß, selbst wenn es gelingt, einen hohen Pfropfcopolymerisationsgrad zu erhalten, der Wachsgriff erheblich steigt.
Es wurde ferner vorgeschlagen, ein Polyamid selbst hydrophil zum machen, z.B. durch Copolymerisieren von Polyamid-bildenden Monomeren mit einem Polyoxyalkylenglycol oder anderen hydrophilen Komponenten (Textile Research Journal 55, 325-333 [1985]). Ein hohes Copolymerisations-Verhältnis des hydrophilen Bestandteils ist erforderlich, um eine erwünscht hohe Hygroskopizität zu erhalten, führt jedoch zur Minderung der mechanischen Eigenschaften und Lichtbeständigkeit und zum Erscheinen des wachsartigen Griffs.
Demnach waren Versuche, Polyamid-Fasern allein durch eine chemische Modifizierung eines Polyamids eine gute Hygroskopizität zu verleihen, nicht erfolgreich. Ein anderer Vorschlag beruht darauf, ein Polyamid mit einem eine hohe Hygroskopizität verleihenden Polymer zu kombinieren, so daß sich die erwünschten Eigenschaften der beiden Polymere manifestieren. Beispielsweise ist eine konjugierte Faser vom Kern/Mantel-Typ mit einem Polyamid-Kern von hoher Hygroskopizität und einem Polyamid- Mantel von niederer Hygroskopizität in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. H3-213519 beschrieben. Diese konjugierte Faser ist kostspielig, weil komplizierte Apparate zur Produktion eingesetzt werden müssen. Ferner ist es schwierig, die Querschnittsgestalt über einen langen Zeitraum in dem Faserherstellungsschritt konstant zu halten, und deshalb muß bei daraus hergestellten Web- und Maschenwaren mit dem Auftreten von Färbefleckigkeit und -streifigkeit gerechnet werden. Ferner haben die zwei Polyamide für die zusammengesetzte Faser in der Regel unterschiedliche Schmelzpunkte, und das Schmelzspinnen derselben muß bei einer Temperatur vorgenommen werden, die höher ist als der Schmelzpunkt desjenigen Polyamids, welches einen gegenüber dem anderen Polyamid höheren Schmelzpunkt aufweist. Bei dem Hochtemperatur-Schmelzspinnen neigt das Polyamid mit dem niedrigeren Schmelzpunkt dazu, sich thermisch zu zersetzen, und die Spinnbarkeit wird gemindert.
Ein weiterer Vorschlag, einem Polyamid eine gute Hygroskopizität zu verleihen, beruht auf einem physikalischen Modifizierungsprozeß, bei dem eine lösliche Komponente in ein Polyamid eingebracht wird, das gemischte Polyamid zu einer Faser gesponnen und sodann der lösliche Bestandteil mit Wasser oder einem anderen Lösungsmittel aus der Faser herausgelöst wird, um die feuchtigkeitsaufnehmende Oberfläche der Faser zu vergrößern, wodurch eine Polyamid-Faser erhalten wird, die eine verbesserte Feuchtigkeitsaufnahme und Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme zeigt. Wenn jedoch die Menge des löslichen Bestandteils klein ist, dann ist die Hygroskopizität der erhaltenen Faser ungenügend. Wenn demgegenüber die Menge des löslichen Bestandteils groß ist, werden die mechanischen Eigenschaften der Faser gemindert, und daraus hergestellte Bekleidung unterliegt beim Tragen dem Auftreten von Aufhellungs- und Zerfaserungs-(Fibrillierungs-)erscheinungen. Demnach sind die Hygroskopizität und die mechanischen Eigenschaften miteinander nicht verträglich.
Um einer Polyamid-Faser antistatische Eigenschaften zu geben, ist vorgeschlagen worden, ein Antistatikum, welches eine hydrophile Komponente, wie Polyoxyalkylenglycol, und eine ionische Komponente, wie ein Alkylsulfonsäure-Metallsatz, ein Benzolsulfonsäure-Metallsalz oder ein Metallsalz einer höheren Fettsäure umfaßt, in eine Polyamid-Faser einzubringen. Es muß eine große Menge des Antistatikums hinzugegeben werden, damit die antistatischen Eigenschaften in gewünschtem Umfang erhalten werden. Jedoch führt die Beigabe einer großen Menge des Antistatikums zu einer Herabsetzung der Spinnbarkeit und mechanischen Eigenschaften der Faser, und beim Tragen sind die Kleider dem Auftreten von Aufhellungen und Fibrillierungserscheinungen unterworfen. Demnach sind die antistatischen Eigenschaften mit der Spinnbarkeit und den mechanischen Eigenschaften unverträglich.
In Anbetracht des bisher Gesagten liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine funktionelle Polyamid-Faser zu schaffen, welche verbesserte Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaften sowie gute mechanische Eigenschaften und Anti-Fibrillierungs- Eigenschaften aufweist und in der Lage ist, ein Textil zu liefern, welches keinen Wachsgriff und gute Trageeigenschaften zeigt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Polyamid-Textils mit guten Gebrauchseigenschaften, auf das eine gewichtsreduzierende Behandlung angewandt werden kann und welches als ein Material für Bekleidungsstücke unterschiedlicher Griffgestaltung von Nutzen ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Polyamid-Faser geschaffen, welche umfaßt:
(A) Ein thermoplastisches aliphatisches Polyamid, welches copolymerisiert eine Polyalkylenoxid-Einheit enthält und einen Schmelzpunkt von mindestens 160 ºC aufweist, und
(B) ein Polyoxyalkylenglycol, wobei der Bestandteil (B) fein verteilt in dem Bestandteil (A) vorliegt.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine hygroskopische Polyamid-Faser geschaffen, welche eine Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme von mindestens 3,5 %/5 Minuten bei einer Temperatur von 25 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % aufweist, wobei die Polyamidfaser hergestellt wird, dadurch, daß mindestens ein Teil des Bestandteils (B) aus der Faser durch Lösen entfernt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine antistatische Polyamid-Faser geschaffen, welche eine reibungselektrische Spannung von nicht mehr als 1,5 kV bei einer Temperatur von 20 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % aufweist, wobei die Polyamid-Faser hergestellt wird, dadurch, daß mindestens ein Teil des Bestandteils (B) aus der Faser durch Lösen entfernt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zur Herstellung eines Polyamid-Textils mit einem guten Griff, umfassend die Schritte:
Feines Dispergieren von (B), einem Polyoxyalkylenglycol, in (A), einem thermoplastischen aliphatischen Polyamid, welches copolymerisiert eine Polyalkylenoxid-Einheit enthält und einen Schmelzpunkt von mindestens 160 ºC aufweist,
Schmelzspinnen der so erhaltenen Mischung zu einer Faser,
Herstellen eines Textils aus der Faser,
Entfernen von mindestens einem Teil des Bestandteils (B) aus der Faser mittels Lösen.
Das thermoplastische aliphatische Polyamid (nachfolgend auch "Polyamid (A)" genannt), von dem die erfindungsgemäße Polyamid- Faser gebildet ist, hat einen Schmelzpunkt von mindestens 160 ºC, bevorzugt mindestens 170 ºC, noch besser mindestens 200 ºC. Die erfindungsgemäße Polyamid-Faser wird in der Regel einem Thermofixierschritt unterworfen, z.B. einer Vor-Thermofixierung oder End-Thermofixierung, und einem Vorwasch- oder Färbeschritt, nachdem sie zu einem Textil, beispielsweise zu einer Webware oder Maschenware, verarbeitet wurde. Der Thermofixierschritt wird allgemein in Luft bei einer Temperatur von mindestens 160 ºC ausgeführt, z.B. 160 bis 170 ºC. Ferner werden Bekleidungsstücke aus dem Textilmaterial in der Regel bei einer Temperatur von mindestens 160 ºC zum Tragen ausgebügelt. Hat das Polyamid (A) also einen Schmelzpunkt, der unterhalb von 160 ºC liegt, werden die infolge der Entfernung des Polyoxyalkylenglycols (B) aus der Faser gebildeten Fibrillen und Hohlräume miteinander schmelzverkleben und kollabieren, und folglich gelingt es nicht, die angestrebte große innere Oberfläche der Faser und die gewünschte Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaften zu erhalten.
Es ist wesentlich, daß eine Polyalkylenoxid-Einheit copolymerisiert in dem Polyamid (A) vorliegt, weil die copolymerisierte Polyalkylenoxid-Einheit die Dispergierung des Polyoxyalkylenglycols (B) in dem Polyamid (A) unterstützt, so daß eine sehr feine Dispersion entsteht. Daher kommt, wenn mindestens ein Teil des Bestandteils (B) durch Lösen in einem Lösungsmittel, wie heißes Wasser, entfernt wird, die Ausbildung einer sehr großen inneren Oberfläche im Faserinneren zustande, und es können gute Hygroskopizität, Anti-Fibrillierungs- und Antistatik-Eigenschaften erhalten werden.
Die copolymerisierte Polyalkylenoxid-Einheit wird gebildet durch Copolymerisieren von Polyamid-bildenden Monomeren mit einem Polyoxyalkylenglycol oder einem Derivat hiervon, hergestellt durch Modifizieren der endständigen Hydroxyl-Gruppe oder -Gruppen eines Polyoxyalkylenglycols mit z.B. einer Amino- Gruppe oder einer Carboxyl-Gruppe. Als Beispiele für das Polyoxyalkylenglycol seien genannt: Polyethylenglycol, Polypropylenglycol und Polyethylen/Propylen-Glycol. Aus der Reihe der Genannten kommen bevorzugt Polyoxyethyleneinheiten-bildende Monomere, d.h. Polyethylenglycol und Derivate hiervon, zur Anwendung. Als spezifische Beispiele für das Polyamid (A) mit der eincopolymerisierten Polyalkylenoxid-Einheit lassen sich nennen: ein mit einem Polyoxyethylenglycol copolymerisiertes Polycaprolactam, ein mit einem Polyoxyethylenglycol mit Carboxyl-Endgruppen copolymerisiertes Polyhexamethylenadipamid und ein mit einem Polyoxyethylen mit Amino-Endgruppen copolymerisiertes Polybutyrolactam und modifizierte Polyamide hiervon, hergestellt durch Substitution eines Teils der Wasserstoffatome in den Amid-Bindungen mit Methoxymethyl-Gruppen.
Die zu copolymerisierende Polyalkylenoxid-Einheit weist bevorzugt ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 2 000 bis 8 000, noch besser von 4 000 bis 6 000 auf. Ist das zahlengemittelte Molekulargewicht der Polyalkylenoxid-Einheit kleiner als 2 000, kann eine gute Hygroskopizität nur mit einem hohen copolymerisationsverhältnis der Polyalkylenoxid-Einheit erhalten werden. Das hohe Copolymerisationsverhältnis begünstigt jedoch eine Herabsetzung des Schmelzpunkts des Polyamids (A) und der thermischen Beständigkeit der Faser. Überschreitet das zahlengemittelte Molekulargewicht der Polyalkylenoxid-Einheit den Wert von 8 000, wird die Verträglichkeit der Polyalkylenoxid-Einheit mit dem Polyamid (A) schlecht, und folglich gestaltet es sich schwierig, das copolymerisierte Polyamid und die feine Verteilung des Polyoxyalkylenglycols (B) zu erhalten. Die Menge der Polyalkylenoxid-Einheit beträgt bevorzugt 3 bis 15 Gew.-%, noch besser 6 bis 12 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, in welches die Polyalkylenoxid-Einheit einzucopolymerisieren ist. Außerhalb dieses Bereichs ist die Dispergierung des Polyoxyalkylenglycols unzureichend oder die thermische Beständigkeit des Polyamids (A) schlecht.
Das in das Polyamid (A) einzubringende Polyoxyalkylenglycol (B) weist bevorzugt ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6 000 bis 20 000 auf, noch besser von 8 000 bis 15 000. Ist das zahlengemittelte Molekulargewicht von (B) kleiner als 6 000, ist die Verträglichkeit von (B) mit dem Polyamid (A) zu groß, als daß sich eine feine Dispersion erreichen ließe, und das Polyoxyalkylenglycol (B) reagiert mit einem Teil des Polyamids (A), wodurch die thermische Beständigkeit des Polyamids (A) herabgesetzt wird und die Fibrillen miteinander schmelzverkleben und die Hohlräumen kollabieren, mit dem Ergebnis, daß die Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaften gemindert werden. Ist das zahlengemittelte Molekulargewicht von (B) größer als 20 000, wird die Verträglichkeit von (B) mit dem Polyamid (A) gemindert, und somit verschlechtern sich der Dispersionszustand von (B) und die Spinnbarkeit, und die feinen Fibrillen und Hohlräume sind nur schwer erzielen, ebenfalls mit dem Ergebnis, daß Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaften gemindert werden.
Spezifische Beispiele für das Polyoxyalkylenglycol (B) sind die gleichen Polyoxyalkylenglycole, wie sie im Hinblick auf die zur Copolymerisation mit dem Polyamid (A) verwendeten angeführt wurden.
Die Menge des Polyoxyalkylenglycols (B) beträgt bevorzugt 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Copolyamids (A). Ist die Menge von (B) kleiner als 5 Gew.-%, bilden sich die Hohlräume nicht in hinreichender Menge, während wenn die Menge von (B) 40 Gew.-% übersteigt, ist die Menge der Hohlräume zu groß, und die Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften und mechanischen Eigenschaften der Faser verschlechtern sich.
Herkömmliche Additive, die einem faserbildenden polymeren Material zugegeben werden, z.B. Flammschutzmittel, Antioxidantien, Mattierungsmittel und Pigmente, können dem Polyamid (A) und/oder dem Polyoxyalkylenglycol (B) zugegeben werden.
Die feine Dispergierung des Polyoxyalkylenglycols (B) in dem Polyamid (A) kann auf gebräuchliche Weise erfolgen, zum Beispiel unter Zuhilfenahme eines Extruders oder eines Kneters. Die so erhaltene Mischung von (A) und (B) kann zu einer Faser schmelzgesponnen werden, und die Faser kann nach herkömmlichen Verfahren verstreckt und/oder wärmebehandelt werden.
Eine Polyamid-Faser, die eine verbesserte Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaft aufweist, wird dadurch hergestellt, daß mindestens ein Teil des Polyoxyalkylenglycols (B) aus der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser durch Lösen von (B) in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel entfernt wird. Die Art und Weise, in der die Entfernung des Polyoxyalkylenglycols (B) erfolgt, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Das Entfernen des Polyoxyalkylenglycols (B) gelingt leicht durch Tauchen in heißes, vorzugsweise siedendes Wasser. Das Tauchen in heißes Wasser kann vorgenommen werden, bevor oder nachdem die Faser zu einer Web- oder Maschenware verarbeitet wird. Bevorzugt wird das Tauchen in heißes Wasser gleichzeitig mit dem Vorwaschen durchgeführt, nachdem die Faser zu einer Web- oder Maschenware gearbeitet wurde.
Polyamid-Fasern werden allgemein einer Wärmebehandlung unterzogen, z.B. einer Vor-Thermofixierung oder End-Thermofixierung in Luft bei einer Temperatur von z.B. 160 bis 170 ºC, oder einer Vorwäsche oder Farbgebung in einem wäßrigen Bad bei einer Temperatur von z.B. mindestens 70 ºC, nachdem die Fasern zu Geweben oder Maschenwaren verarbeitet wurden. Bei der Wärmebehandlung werden die Polyamid-Fasern teilweise plastifiziert, und der Fibrillen-Durchmesser und der Hohlraum-Durchmesser werden verringert. Diese Tatsache läßt sich leicht nachweisen, indem der Fibrillen-Durchmesser und der Hohlraumdurchmesser mittels Elektronenmikroskop gemessen wird, nachdem das Polyoxyalkylenglycol (B) aus den Fasern durch Lösen bei möglichst niedriger Temperatur entfernt wurde und die Fasern weiter wärmebehandelt wurden.
Überraschend wurde nun gefunden, daß die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme und die Antistatik-Eigenschaften der thermofixierten oder gefärbten oder vorgewaschenen Polyamid- Fasern gegenüber den Werten für die Polyamid-Fasern, die unmittelbar nach Entfernen des Polyoxyalkylenglycols (B) durch Lösen gemessen werden, verbessert sind.
Ferner wurde nun in bezug auf den Faserdurchmesser gefunden, daß kein großer Unterschied besteht zwischen (a) dem Faserdurchmesser, wie vor Verarbeitung der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser zu einem Gewebe oder einer Maschenware gemessen, und b) dem Faserdurchmesser, wie nach Entfernen des Polyoxyalkylens (B) aus der erfindungsgemäßen Polyamidfaser bei möglichst niedriger Temperatur gemessen. Hingegen ist (c) der Faserdurchmesser, wie gemessen, nachdem die Polyamid-Faser einer Wärmebehandlung unterworfen wurde, z.B. einer Thermofixierung oder Färbung oder Vorwäsche, viel kleiner als die Werte für die obengenannten Fälle (a) und (b). In anderen Worten, der Faserdurchmesser und der Fibrillendurchmesser erfahren durch das Thermofixieren oder Färben oder Vorwaschen eine starke Reduzierung.
Im besonderen wird die Polyamid-Faser, aus der das Polyoxyalkylenglycol (B) entfernt worden ist, einer Wärmebehandlung, z.B. einer Thermofixierung in Luft bei einer Temperatur von mindestens 120 ºC, bevorzugt mindestens 130 ºC, und/oder einer Farbgebung in einem wäßrigen Bad bei einer Temperatur von mindestens 70 ºC, vorzugsweise mindestens 80 ºC, unterworfen. Die Wärmebehandlung kann als ein spezieller Schritt allein zur Reduzierung des Fibrillendurchmessers und des Faserdurchmessers durchgeführt werden. Durch die Wärmebehandlung werden der Fibrillendurchmesser und der Faserdurchmesser reduziert, wodurch Hygroskopizität, Antistatik-Eigenschaften und Griff der Web- oder Maschenware verbessert werden. Wenn allerdings die Wärmebehandlungstemperatur zu hoch ist, wird die Faser plastifiziert und in manchen Fällen teilweise aufgeschmolzen, und die Fibrillen schmelzverkleben miteinander und die Hohlräume kollabieren, was zu einer drastischen Minderung der Hygroskopizität und Antistatik-Eigenschaften führt. Deshalb muß die Wärmebehandlung der Polyamidfaser und/oder -Textilie bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts vorgenommen werden, für gewöhnlich bei einer Temperatur, die nicht höher ist als 200 ºC, vorzugsweise bei einer Temperatur, die nicht höher liegt als 170 ºC.
Eine typische Polyamid-Faser, welche durch das Entfernen von mindestens einem Teil des Polyoxyalkylenglycols (B) erhalten wurde, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme von mindestens 3,5 %/5 Minuten bei einer Temperatur von 25 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % zeigt. Unter Bedingungen, wie eine Temperatur von 25 ºC und eine relative Feuchtigkeit von 90 %, ist der Mensch schweißnaß. Wenn die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme der Faser kleiner ist als 3,5 %/5 Minuten, wird die Perspiration nicht zufriedenstellend aufgenommen, die Kleidungsstücke fühlen sich klamm auf der Haut an und sind nicht angenehm zu tragen. Wenn dagegen die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme der Faser mindestens 3,5 %/5 Minuten beträgt, wird die Perspiration schnell aufgenommen und die aufgenommene Perspiration über eine breite Fläche der Kleidungsstücke verbreitet. Folglich verdunstet die Perspiration schnell, und der Temperaturanstieg des menschlichen Körpers kann vermieden werden.
Die hierin verwendete Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme wird wie folgt bestimmt. Die Faser oder Textilie werden in einem bei einer Temperatur von 105 ºC gehaltenen Trockner 3 Stunden lang getrocknet, und es wird das absolute Trockengewicht (W&sub1;) bestimmt. Sodann wird die getrocknete Faser oder Textilie den Bedingungen von einer Temperatur von 25 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % ausgesetzt, und nach 5 Minuten wird das Gewicht (W&sub2;) bestimmt. Die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme (M) wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
M (%) = [(W&sub2; - W&sub1;)/W&sub1;] x 100
Eine typische Polyamid-Faser, die durch das Entfernen von mindestens einem Teil des Polyoxyalkylenglycols (B) erhalten wurde, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine reibungselektrische Spannung von nicht mehr als 1,5 kV bei einer Temperatur von 20 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % aufweist. Wenn die reibungselektrische Spannung nicht größer ist als 1,5 kV, werden aus der Faser hergestellte Kleidungsstücke beim Tragen nicht am Körper kleben und beim Ausziehen kein knisterndes Geräusch erzeugen und nicht auf der Haut reiben.
Die hierin verwendete reibungselektrische Spannung wird wie folgt bestimmt. Ein gefärbtes Textil wird 30 Mal nach Japanese Industrial Standard (JIS) L-1018-77 6.36 gewaschen und das Textil sodann bei einer relativen Feuchtigkeit von 40 % +2% in einem Exsikkator über einen Zeitraum von mindestens 24 Stunden konditioniert, um ein Probetextil herzustellen. Die Messung der reibungselektrischen Spannung erfolgt bei einer Temperatur von 20 ºC +2 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 40 % +2 % mittels eines Prüfgeräts zur Ermittlung der statischen Aufladung bei Rotation (Kyoto University Kaken-Typ) nach JIS L1094 8.28.
Die Merkmale und Vorteile der durch Entfernen von mindestens einem Teil des Polyoxyalkylenglycols (B) aus der erfindungsgemäßen Polyamidfaser hergestellten Polyamid-Faser und -Textilie werden nachfolgend beschrieben.
Man sagt, daß, wenn zwei Arten von Polymeren, welche eine relativ gute Verträglichkeit miteinander aufweisen, einem Mischspinnvorgang unterworfen werden, um eine feine Dispersion auszubilden, bei der ein Polymeres als die unabhängige Phase in dem anderen Polymeren als die kontinuierliche Phase fein verteilt vorliegt, es sehr schwierig ist, die unabhängige Phase durch Lösen zu entfernen. Im Fall der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser jedoch, bei der das Polyoxyalkylenglycol (B) fein verteilt in dem Polyamid (A) vorliegt, welches copolymerisiert eine Polyalkylenoxid-Einheit aufweist, kann der Bestandteil (B) leicht durch Lösen entfernt werden, und es wird eine Faser mit feinen Fibrillen und feinen Hohlräumen erhalten.
Wenn die durch die Entfernung des Bestandteils (B) erhaltene Polyamid-Faser einer Wärmebehandlung unterzogen wird, beispielsweise einer Thermofixierung oder Färbung oder Vorwäsche, bevor oder nachdem die Faser zu einer Web- oder Maschenware gearbeitet wird bzw. wurde, werden der Fibrillendurchmesser und der Hohlraumdurchmesser reduziert, und damit kondensiert Feuchtigkeit leicht zu Wasser infolge Kapillarwirkung, wodurch die Hygroskopizität und Antitstatik-Eigenschaften weiter verbessert werden. Ferner, wenn die Entfernung des Bestandteils (B) aus der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser und die Wärmebehandlung der Faser ausgeführt werden, nachdem die Faser zu einer Web- oder Maschenware verarbeitet wurde, dann wird der Faserdurchmesser reduziert, und es wird ein Textil erhalten, welches einen verbesserten Griff aufweist.
Im einzelnen wird in dem Fall, daß zwei Arten von Polymeren, die eine schlechte Verträglichkeit miteinander aufweisen, zusammengemischt werden, das Gemisch zu einer Faser versponnen und sodann eines der Polymere durch Lösen entfernt wird, die innere Oberfläche der Faser infolge des Lösens des Polymeren vergrößert und die Feuchtigkeitsaufnahme erhöht. Jedoch kommt diese Feuchtigkeitsaufnahme nur infolge Oberflächenadsorption zustande, und daher ist die Feuchtigkeitsaufnahme nicht groß und die Faser bricht leicht und hat mangelhafte Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften.
In scharfem Kontrast hierzu besitzt bei der erfindungsgemäßen Polyamid-Faser das Polyoxyalkylenglycol (B) ein gute Verträglichkeit mit dem eine copolymerisierte Polyalkylenoxid-Einheit aufweisenden Polyamid (A) und ist fein darin verteilt. Wenn (B) entfernt wird, wird eine Faser mit feinen Fibrillen und feinen Hohlräumen erhalten. Diese Faser weist einen Gleichgewichts- Feuchtigkeitsgehalt auf, der größer ist als der rein aus der chemischen Zusammensetzung errechnete. Es wird davon ausgegangen, daß das auf den Oberflächen der feinen Hohlräume und im Inneren des Polyamids zurückgebliebene Polyoxyalkylenglycol eine große Oberfläche aufweist, und damit die Wechselwirkung zwischen Polyoxyalkylenglycol und Wasser groß ist. Ferner kommt es zum Auftreten von Feuchtigkeitskondensation infolge Kapillarwirkung in den feinen Fibrillen und feinen Hohlräumen, und somit wird die Feuchtigkeitsaufnahme verbessert. Speziell wenn die Faser ferner einer Wärmebehandlung unterworfen wird, werden Fibrillendurchmesser und Hohlraumdurchmeser reduziert, und folglich wird die Feuchtigkeitskondensation infolge Kapillarwirkung stark verbessert. Die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme und die Antistatik-Eigenschaften werden ebenfalls verbessert.
Der reduzierte Fibrillendurchmesser und Hohlraumdurchmesser minimieren unerwünschtes Aufspalten der Faser, und somit werden die Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften nicht verschlechtert.
Die Verbesserung der Hygroskopizität, die mit der Erfindung erhalten wird, ist sehr groß; aus diesem Grund können, wenn eine so große Hygroskopizität nicht erwünscht ist, die Menge der in das Polyamid (A) eincopolymerisierten Polyalkylenoxid- Einheit und die Menge des Polyoxyalkylenglycols (B) reduziert werden, und somit können gute thermische Beständigkeit und mechanische Eigenschaften erhalten werden.
Ferner zeigt die durch Entfernen des Polyoxyalkylenglycols hergestellte Faser feine, streifige Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche, d.h. eine rauhe Oberfläche, und somit kann ein Textil mit einem trockenen Griff erhalten werden, das für Sommerbekleidung nützlich ist.
Wenn die Entfernung des Polyoxyalkylenglycols vorgenommen wird, nachdem die Faser zu einem Gewebe oder einer Maschenware gearbeitet wurde, und speziell wenn das Textil einer Wärmebehandlung unterworfen wird, reduziert sich der Kontakt zwischen einzelnen Fasern infolge der Reduzierung des Faserdurchmessers, und demgemäß kann ein Textil mit einer verbesserten Polstabilität gegenüber Kompression und Sprungelastizität erhalten werden.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele beschrieben, die jedoch den Rahmen der Erfindung nicht einschränken sollen.
In den Beispielen wurden die Eigenschaften der Faser und Textilie wie folgt bestimmt:

(1) Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme

Die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme wird nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt. In den Arbeitsbeispielen wird eine Maschenware als Prüfling verwendet.

(2) Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalt

Das absolute Trockengewicht (W&sub1;) einer Maschenware wird ähnlich wie für die Bestimmung der Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme (M) beschrieben bestimmt und das Textil sodann den Bedingungen von einer Temperatur von 25 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % ausgesetzt, und sobald die Gewichtskonstanz des Textils erreicht ist, wird das Gewicht (W&sub3;) bestimmt. Der Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalt (E) wird nach der folgenden Gleichung errechnet.
E (%) = [(W&sub3; - W&sub1;)/W&sub1;] x 100

(3) Antistatik-Eigenschaften

Die Antistatik-Eigenschaften werden durch die reibungselektrische Spannung ausgedrückt, die nach dem oben beschriebenen Verfahren ermittelt wird.

(4) Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften

Die Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften wurden nach JIS L-0849 bestimmt (Verfahren zur Bestimmung der Farbechtheit gegenüber Reiben). Eine streifenförmige Probe mit einer Größe von circa 22 cm Länge auf 3 cm Breite wurde aus einem Gewebe in Leinwandbindung geschnitten, derart, daß die Längsrichtung der Probe mit der Kettrichtung des Textils übereinstimmt. Ein weißes Baumwolltuch mit einer Größe von circa 5 cm x 5 cm wird als Reibechtheitsgewebe verwendet. Es wird ein Reibechtheitsprtifgerät vom Typ II verwendet. Die Spitze des reibenden Elements wird mit einem Gewicht von 500 g belastet und mit dem trockenen Reibechtheitsgewebe aus Baumwolle bedeckt. Die streifenförmige Probe wird auf einer Auflage fixiert und das Reibechtheitsgewebe wird mit einem Hub von 10 cm auf der streifenförmigen Probe hin- und herbewegt, mit einer Geschwindigkeit von 30 Hinund Herbewegungen pro Minute. Nach 500 Hin- und Herbewegungen wird der Fibrillierungszustand beobachtet.
Die Ergebnisse werden durch die folgenden fünf Bewertungen ausgedrückt:
Note 1: stark fibrilliert
Note 2: ziemlich fibrilliert
Note 3: leicht fibrilliert
Note 4: sehr geringe Fibrillierung festgestellt
Note 5: keine Fibrillierung festgestellt.
Die Noten 3, 4 und 5 sind akzeptabel.

(5) Faserdurchmesser-Reduzierung und Griff

Die Messung des Faserdurchmessers erfolgt mittels Elektronenmikroskop. Die Reduzierung des Faserdurchmessers errechnet sich aus der folgenden Gleichung.
Faserdurchmesser-Reduktion (%) = [(D&sub1; - D&sub2;)/D&sub1;] x 100
worin D&sub1; der Faserdurchmesser, wie unmittelbar nach Herstellen eines Textils gemessen, und D&sub2; der Faserdurchmesser, wie nach Färben des Textils gemessen.
Der Griff des Textils wurde anhand seiner Polstabiltiät gegenüber Kompression, Sprungelastizität und Drapierbarkeit bewertet.

Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Als das Polyamid (A) wurde ein Copolyamid verwendet, welches durch Copolymerisieren von &epsi;-Caprolactam mit Polyethylenglycol in einer Menge von 8 Gew.-% bezogen auf das &epsi;-Caprolactam und mit einem zahlengemittelten Molekulargewicht von 4000 hergestellt wurde, wobei beide Endgruppen mit einer Carboxyl-Gruppe modifiziert waren. Dieses Copolyamid hatte eine Grenzviskosität von 0,955, gemessen bei 35 ºC in meta-Cresol. Als das Polyoxyalkylenglycol (B) wurden Polyethylenglycole, welche die zahlengemittelten Molekulargewichte gemäß Tabelle 1 aufwiesen und 10 Gew.-% eines Antixoidans (Irganox 1010 von Ciba-Geigy) enthielten, in den in Tabelle 1 angeführten Mengen verwendet. Das Copolyamid und Polyethylenglycol wurden in geschmolzenem Zustand unter Verwendung eines Doppelschneckenextruders gemischt und zu einem Scheibchen geformt.
Das Scheibchen wurde durch eine Spinndüse mit Öffnungen von runder Gestalt und einem Durchmesser von 0,2 mm zu Filamenten schmelzgesponnen, und die Filamente wurden nach herkömmlichen Verfahren verstreckt und wärmebehandelt, um ein verstrecktes Filamentgarn von 74 Denier, zusammengesetzt aus 24 Filamenten, zu erhalten.
Das gestreckte Filamentgarn wurde zu einem Gewebe in Leinwandbindung verarbeitet. Das Textil wurde über 10 Minuten in siedendes Wasser getaucht, wodurch das Polyethylenglycol gelöst und entfernt wurde. Tabelle 1 zeigt das durch Lösen entfernte Polyethylenglycol in Prozent. Sodann wurde das Textil einer Färbung unterzogen, unter Anwendung eines siedenden Wasserbads über 45 Minuten, und im Anschluß daran einer Thermofixierung bei 170 ºC über 45 Sekunden.
Die hygroskopischen Eigenschaften, Antistatik-Eigenschaften, Anti-Fibrillierungs-Eigenschaften und Griff des gefärbten Textils wurden bewertet. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 2.

Vergleichsbeispiele 5 bis 8

Nach im wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in den obigen Beispielen beschrieben wurden gefärbte Textilien hergestellt, wobei als das Polyamid (A) ein Poly-&epsi;-Caprolactam, in das keine Polyethylenoxid-Einheit eincopolymerisiert war, verwendet wurde, anstelle des Copolyamids. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt. Tabelle 1
Anm.: Mod. Nylon 6: Copolyamid (Nylon 6), in dem Folyethlyenoxid-Einheiten mit einem Mn-Wert von 4000 und Carboxyl- Endgruppen in einer Menge von 8 Gew.-% eincopolymerisiert vorliegen
PEG: Polyethylenglycol (Zahlenangabe bezeichnet das zahlengemittelte Molekulargewicht) Tabelle 2
Anm. Griff Schlecht *2 Unzureichend bezüglich Sprungelastizität und Polstabilität gegenüber Kompression
Schlecht *3 Auf der Textiloberfläche entstanden leicht Aufhellungen durch Reibung
R. gut Recht gut
S. gut Sehr gut
Faserdurchmesser- [(D&sub1; - D&sub2;)/D&sub1;] x 100
Reduktion (%)
Rate *4 Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsaufnahme (%/5 Minuten)
Equi *5 Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalt (%)

Claims

1. Polyamidfaser, umfassend (A) ein thermoplastisches aliphatisches Polyamid, welches copolymerisiert eine Polyalkylenoxideinheit enthält und einen Schmelzpunkt von mindestens 160ºC aufweist, und (B) ein Polyoxyalkylenglykol, wobei der Bestandteil (B) fein dispergiert in dem Bestandteil (A) vorliegt.

2. Polyamidfaser nach Anspruch 1, worin das Polyoxyalkylenglykol (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6.000 bis 20.000 und die Polyalkylenoxideinheit ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 2.000 bis 8.000 aufweist.

3. Polyamidfaser nach Anspruch 1 oder 2, worin die Menge an der Polyalkylenoxideinheit 3 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, beträgt, in welches die Polyalkylenoxideinheit copolymerisiert ist

4. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Polyalkylenoxideinheit ausgewählt ist aus einer Polyethylenoxideinheit, einer Polypropylenoxideinheit und einer Polyethylen/Propylenoxideinheit.

5. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Menge des Polyoxyalkylenglykols (B) 5 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (A), beträgt.

6. Hygroskopische Polyamidfaser, welche eine Geschwindigkeit der Feuchtigkeitsabsorption von mindestens 3,5% pro 5 Minuten bei einer Temperatur von 25ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 90% aufweist; wobei die Polyamidfaser hergestellt wird durch das mindestens teilweise Entfernen durch Lösen eines Teils eines Polyoxyalkylenglykols (B) aus der Polyamidfaser, welche umfaßt:

(A) ein thermoplastisches aliphatisches Polyamid, welches copolymerisiert eine Polyalkylenoxideinheit enthält und einen Schmelzpunkt von mindestens 160ºC aufweist, und

(B) das Polyoxyalkylenglykol, wobei der Bestandteil (B) fein dispergiert in dem Bestandteil (A) vorliegt.

7. Polyamidfaser nach Anspruch 6, worin das Polyoxyalkylenglykol (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6.000 bis 20.000, und die Polyalkylenoxideinheit ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 2.000 bis 8.000 aufweist.

8. Polyamidfaser nach Anspruch 6 oder 7, worin die Menge der Polyalkylenoxideinheit 3 bis 15 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, in welche die Polyalkylenoxideinheit einzucopolymerisieren ist, beträgt.

9. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 6 bis 8, worin die Polyalkylenoxideinheit ausgewählt ist aus einer Polyethylenoxideinheit, einer Polypropylenoxideinheit und einer Polyethylen/Propylenoxideinheit.

10. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 6 bis 9, worin die Menge des Polyoxyalkylenglykols (B) 5 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (A) beträgt.

11. Antistatische Polyamidfaser, welche eine reibungselektrische Spannung von nicht mehr als 1,5 kV bei einer Temperatur von 20ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 40% zeigt, wobei die Polyamidfaser hergestellt wird durch das Entfernen durch Lösen von mindestens einem Teil eines Polyoxyalkylenglykols (B) aus der Polyamidfaser, welche umfaßt:

12. Polyamidfaser nach Anspruch 11, worin das Polyoxyalkylenglykol (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6.000 bis 20.000, und die Polyalkylenoxideinheit ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 2.000 bis 8.000 aufweist.

13. Polyamidfaser nach Anspruch 11 oder 12, worin die Menge an Polyalkylenoxideinheit 3 bis 15 Gew.% beträgt, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, in welches die Polyalkylenoxideinheit einzucopolymerisieren ist.

14. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 11 bis 13, worin die Polyalkylenoxideinheit ausgewählt ist aus einer Polyethylenoxideinheit, einer Polypropylenoxideinheit und einer Polyethylen/Propylenoxideinheit.

15. Polyamidfaser nach einem der Ansprüche 11 bis 14, worin die Menge des Polyoxyalkylenglykols (B) 5 bis 40 Gew.% beträgt, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (A).

16. Verfahren zur Herstellung eines Polyamidtextils, welches einen guten Griff aufweist, umfassend die Schritte:

feines Dispergieren von (B), einem Polyoxyalkylenglykol, in (A), einem thermoplastischen aliphatischen Polyamid, welches Polyoxyalkyleneinheiten copolymerisiert enthält und welches einen Schmelzpunkt von mindestens 160ºC aufweist,

Schmelzspinnen der so erhaltenen Mischung zu einer Faser, Herstellen eines Textils aus der Faser,

Entfernen von mindestens einem Teil des Polyoxyalkylenglykols (B) aus der Faser mittels Lösen.

17. Verfahren nach Anspruch 16, welches ferner den Schritt umfaßt des Unterwerfens der Faser, aus der mindestens ein Teil des Polyoxyalkylenglykols (B) entfernt wurde, unter eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mindestens 120ºC, jedoch niedriger als der Schmelzpunkt des Polyamids (A), in Luft und/oder einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mindestens 7º0C in einem wäßrigen Bad.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, worin das Polyoxyalkylenglykol (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 6.000 bis 20.000, und die Polyalkylenoxideinheit ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 2.000 bis 8.000 aufweist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, worin die Menge der Polyalkylenoxideinheiten 3 bis 17 Gew.%, basierend auf dem Gewicht des Polyamids, in welches die Polyalkylenoxideinheit einzucopolymerisieren ist, aufweist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, worin die Polyalkylenoxideinheit ausgewählt ist aus einer Polyethylenoxideinheit, einer Polypropylenoxideinheit und einer Polyethylen/Propylenoxideinheit.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, worin die Menge des Polyoxyalkylenglykols (B) 5 bis 40 Gew.% beträgt, bezogen auf das Gewicht des Bestandteils (A).