EP1339900A1

EP1339900A1 - Mehrkomponenten-faser

Info

Publication number: EP1339900A1
Application number: EP01994700A
Authority: EP
Inventors: Paul-Michael Bever; Gerhard Conzelmann; Bernd-Steffen Von Bernstorff
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-09-03
Anticipated expiration: 2021-11-22
Also published as: AR031476A1; MXPA03004282A; EP1339900B1; CZ20031427A3; SK6122003A3; CN1476495A; CA2429318A1; US6811876B2; WO2002042531A1; TW567201B; DE10058291A1; BR0115544A; ES2247195T3; ZA200304802B; HUP0301533A2; JP2004532357A; HUP0301533A3; PL362423A1; MY134169A; ATE301736T1

Abstract

Faser enthaltend einen längs der Faser verlaufenden Kern (I) aus einem Polymeren und einen diesen Kern (I) umgebenden, von Kern (I) chemisch unterschiedlichen Mantel (II), dadurch gekennzeichnet, dass Mantel (II) auf einem Polyamid basiert, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat (III) enthält.

Description

Mehr omponenten-Faser

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Faser enthaltend einen längs der Faser verlaufenden Kern (I) aus einem Polymeren und einen diesen Kern (I) umgebenden, von Kern (I) chemisch unterschiedlichen Mantel (II) , dadurch gekennzeichnet, daß Mantel (II) auf einem Polyamid basiert, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat (III) enthält.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer solchen Faser zur Herstellung von Garnen, Geweben und Teppichen.

Die Verwendung von Polymeren, insbesondere Polyamiden, zur Her-^' Stellung von Fasern und Garnen ist allgemein bekannt, beispielsweise aus: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Ed., Vol. A10, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, Deutsch- land, 1987, Seite 567-579.

Die Garnherstellung erfolgt in an sich bekannter Weise durch Aufschmelzen des Polyamids, Verspinnen des Polyamids zu einer Faser, Verstrecken und Texturieren dieser Faser und gegebenenfalls Nach- behandlung der Faser. Daran schließt sich üblicherweise eine Kablierung und Hitzefixierung des Garns an.

Gemäß: Dictionary of Fiber & Textile Technology, Hoechst Celanese Corporation, Charlotte, NC 28232, USA, 1990, S. 159 dient das Texturieren, das auch das Kräuseln umfaßt, der Erhöhung der Deckkraft des Garns.

Bei der Herstellung von Teppichen aus solchen Garnen ist eine hohe Kräuselung erwünscht, da mit höherer Deckkraft des Garnes weniger Garn zum Decken eines Teppichs benötigt wird.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Faser bereitzustellen, aus der sich Garne mit verbesserter Kräuselung herstellen lassen.

Demgemäß wurden die eingangs definierten Fasern und die Verwendung dieser Fasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Teppichen gefunden.

Erfindungsgemäß enthält die Faser einen längs der Faser verlaufenden Kern (I) aus einem Polymeren. Als Polymere kommen vorteilhaft solche in Betracht, die auf - schmelzbar und in geschmolzenem Zustand verspinnbar sind, wie Polyamide, Polyester, Polyolefine, vorzugsweise Polyamide, Poly- olefine, insbesondere Polyamide.

Unter Polyamiden werden Homopolymere, Copolymere, Mischungen und Pfropfungen von synthetischen langkettigen Polyamiden verstanden, die als wesentlichen Bestandteil wiederkehrend Amid-Gruppen in der Polymer-Hauptkette aufweisen. Beispiele solcher Polyamide • sind Nylon 6 (Polycaprolactam) , Nylon 6,6 (Polyhexamethylenadi - pamid) , Nylon 4,6 (Polytetramethylenadipamid) , Nylon 6,10 (Poly- hexamethylensebacamid) , Nylon 7 (Polyenantholactam) , Nylon 11 (Polyundecanolactam) , Nylon 12 (Polydodecanolactam) . Diese Polyamide tragen bekanntermaßen den generischen Namen Nylon. Unter Polyamiden werden auch die sogenannten Aramide verstanden (aromatische Polyamide) , wie Poly-metaphenyleή-isophthalamid (NOMEX ^® Faser, US-A-3, 287 , 324) oder Poly-paraphenylen-terephthalamid (KEVLAR ^® Faser, US-A-3 , 671 , 542) .

Die Herstellung von Polyamiden kann prinzipiell nach zwei Verfahren erfolgen.

Bei der Polymerisation aus Dicarbonsäuren und Diaminen, wie auch bei der Polymerisation aus Aminosäuren oder deren Derivaten, wie Aminocarbonsäurenitrilen, Aminocarbonsäureamiden, Aminocarbon- säureestern oder Aminocarbonsäuresalzen, reagieren die Arnino- und Carboxyl-Endgruppen der Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere miteinander unter Bildung einer Amid-Gruppe und Wasser. Das Wasser kann anschließend von der Polymermasse entfernt werden. Bei der Polymerisation aus Carbonsaureamiden reagieren die Amino- und Amid-Endgruppen der Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere miteinander unter Bildung einer Amid-Gruppe und Ammoniak. Der Ammoniak kann anschließend von der Polymermasse entfernt werden. Diese Polymerisationsreaktion bezeichnet man üblicherweise als Polykondensation.

Die Polymerisation aus Lactamen als Ausgangsmonomeren oder Aus- gangsoligomeren bezeichnet man üblicherweise als Polyaddition.

Solche Polyamide können nach an sich bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in DE-A-14 95 198, DE-A-25 58 480, EP-A-129 196 oder in: Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, S. 424-467, insbesondere S. 444-446, beschrieben sind, erhalten werden aus Monomeren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lactamen, omega-Aminocarbonsäuren, omega-Aminocarbonsäure- nitrilen, omega-Aminocarbonsäureamiden, omega-Aminocarbonsäure - salze, omega-Aminocarbonsäureester, äquimolaren Mischungen aus Diaminen und Dicarbonsäuren, Dicarbonsäure/Diamin-Salzen, Di- nitrilen und Diaminen oder Gemischen solcher Monomere.

Als Monomere kommen

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o - vorzugsweise C - bis Cχ₈ - arylaliphatischen oder vorzugsweise aliphatischen Lactams , wie Enantholactam, Undecanolactam, Dodecanolactam oder Capro- lactam,

Monomere oder Oligomere von C₂ - bis C₂o -, vorzugsweise C - bis Cis - Aminocarbonsäuren, wie 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecan- säure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere, sowie deren Salze, wie Alkalisalze, beispielsweise Lithium-, Natrium-, Kalium-Salze,

C - bis C₂o -/ vorzugsweise C₃ - bis Cχ₈ - Aminocarbonsäure - nitrilen, wie 6-Aminocapronitril, 11-Aminoundecansäurenitril,

Monomere oder Oligomere von C₂ - bis C₂o ~ Aminosäuramiden, wie 6-Aminocapronsäureamid, 11-Aminoundecansäureamid sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Ester, vorzugsweise Cι-C₄-Alkylester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Pro- pyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, s-Butyl-ester, von C - bis

C o -, vorzugsweise C₃ - bis Cι₈ - Aminocarbonsäuren, wie 6-Amino- capronsäureester, beispielsweise 6-Aminocapronsäuremethylester,

11-Aminoundecansäureester, beispielsweise 11-Aminoundecansäure- methylester,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂o ~ _< vorzugsweise C₂ - bis C₁₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise

Hexamethylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂o ~ _> vorzugsweise C₂ - bis Cι₄ - aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure,

Dodecandisaure, Adipinsäure, Sebacinsauredinitril, Decansauredi - nitril oder Adipodinitril, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o ~, vorzugsweise C₂ - bis Ci₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin, mit einer C₈ - bis C₂o ~ vorzugsweise C₈ - bis Cχ₂ - aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie 2, 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o -, vorzugsweise C₂ - bis C₁₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise He- xamethylendiamin, mit einer C₉ - bis C₂o ~# vorzugsweise Cg - bis Cia - arylaliphati- schen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Phenylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₆ - bis C₂o ~# vorzugsweise C_ß - bis Cχo- aromatischen Diamins, wie m~ oder p-Phenylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂o ~/ vorzugsweise C₂ - bis Cχ₄ - aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisaure, Adipinsäure, Sebacinsauredinitril, Decansauredi - nitril oder Adipodinitril, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere, ^■

Monomere oder Oligomere eines C₆ - bis Co - vorzugsweise C₆ - bis Cio - aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin, mit einer C₈ - bis C₂o ~# vorzugsweise C₈ - bis Cι₂ - aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie 2 , 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₆ - bis C₂o ~ vorzugsweise Z - bis Cχo - aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin, mit einer Cg - bis C₂o ^_/ vorzugsweise C₉ - bis Cι₈ - arylaliphati- sehen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Phenylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₇ - bis C₂o ~ > vorzugsweise C₈ - bis Cia - arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂o ^_, vorzugsweise C₂ - bis C₁₄ - aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisaure, Adipinsäure, Sebacinsauredinitril, Decansauredi - nitril oder Adipodinitril, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₇ - bis C₂o ~ vorzugsweise C₈ - bis Ciβ - arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin, mit einer Ce - bis C₂₀ ~/ vorzugsweise C₆ - bis Cχo - aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie 2 , 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂o ~. vorzugsweise C₈ - bis Cia - arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin, mit einer Cg - bis C₂₀ -, vorzugsweise Cg - bis Cι₈ - arylaliphatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Phenylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

sowie Homopolymere, Copolymere, Mischungen und Pfropfungen solcher Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere in Betracht.

In einer bevorzugten Ausführungsform setzt man als Lactam Capro- lactam, als Diamin Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin oder deren Gemische und als Dicarbonsäure Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisaure, Terephthalsäure, Isophthalsäure oder deren Gemische ein. Besonders bevorzugt ist als Lactam Caprolactam, als Diamin Hexamethylendiamin und als Dicarbonsäure Adipinsäure oder Terephthalsäure oder deren Gemische.

Besonders bevorzugt sind dabei solche Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere, die bei der Polymerisation zu den Polyamiden Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 4,6, Nylon 6,10, Nylon 6,12, Nylon 7, Nylon 11, Nylon 12 oder den Aramiden Poly-metaphenylen-isophthal- amid oder Poly-paraphenylen-terephthalamid, insbesondere zu Nylon 6 oder Nylon 66, führen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann man bei der Herstellung der Polyamide mit einem oder mehreren Kettenreglern einsetzen. Als Kettenregler kommen vorteilhaft Verbindungen in Betracht, die eine oder mehrere, wie zwei, bei der Polyamidbildung reaktive Amino-Gruppen oder eine oder mehrere, wie zwei, bei der Polyamid- bildung reaktive Carboxyl-Gruppen aufweisen.

Im ersten Fall erhält man Fasern, bei denen die zur Herstellung des Polyamids des Kerns (I) eingesetzten Monomeren eine höhere Zahl an zur Bildung der Polymerkette eingesetzten Amin-Gruppen oder deren Äquivalente als zur Bildung der Polymerkette eingesetzte Carbonsäure-Gruppen oder deren Äquivalente aufweisen.

Im zweiten Fall erhält man Fasern, bei denen die zur Herstellung des Polyamids des Kerns (I) eingesetzten Monomeren eine höhere Zahl an zur Bildung der Polymerkette eingesetzten Carbonsäure- Gruppen oder deren Äquivalente als zur Bildung der Polymerkette eingesetzte Amin-Gruppen oder deren Äquivalente aufweisen. Als Kettenregler können vorteilhaft Monocarbonsäuren, wie Alkan- carbonsäuren, beispielsweise Essigsäure, Proprionsäure, wie Benzol- oder Naphthalinmonocarbonsäure, beispielsweise Benzoe- säure, Dicarbonsäuren, wie C₄-Cιo-Alkandicarbonsäure, beispiels- weise Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisaure, C₅-C₈-Cycloalkandicarbonsäuren, beispielsweise Cyclohexan-1, 4-di- carbonsäure, Benzol- oder Naphthalindicarbonsäure, beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2 , 6-dicarbonsäure, C₂ - bis C₂₀ -, vorzugsweise C₂ - bis Cι₂ - Alkylamine, wie Cyclo- hexylamin, C₆ - bis Co -, vorzugsweise C₆ - bis Cio - aromatische Monoamine, wie Anilin, oder C - bis C₂o ~ _> vorzugsweise C₈ - bis Ci₈ - arylaliphatische Monoamine, wie Benzylamin, Diamine, wie ς-Cio-Alkandiamine, beispielsweise Hexamethylendiamin eingesetzt werden.

Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugsweise mindestens 0,05 Mol- , insbesondere mindestens 0,2 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen.

Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von höchstens 1,0 Mol-%, vorzugsweise höchstens 0,6 Mol-%, insbesondere höchstens 0,5 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird die Polymerisation bzw. Polykondensation nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Gegenwart mindestens eines Pigments durchgeführt. Bevorzugte Pigmente sind Titandioxid, wobei Titandioxid vorzugsweise in der Anatas-Modifikation vorliegt, oder farbgebende Verbindungen anorganischer oder organischer Natur. Die Pigmente werden vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere 0,02 bis 2 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyamid, zugegeben. Die Pigmente können dem Reaktor mit den Aus- gangsstoffen oder getrennt davon zugeführt werden.

Unter Polyolefinen werden Homopolymere, Copolymere, Mischungen und Pfropfungen von synthetischen langkettigen Polyolefinen verstanden, die durch Polymerisation aus olefinisch ungesättigten Verbindungen, wie Ethylen, Propylen, Styrol, Acrylsäure und deren Ester, Methacrylsäure und deren Ester, vorzugsweise Propylen, erhalten werden können.

Die Herstellung solcher Polyolefine kann nach an sich bekannter Weise erfolgen. Erfindungsgemäß enthält die Faser einen den Kern (I) umgebenden Mantel (II) , der auf einem Polyamid basierenden das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin Derivat (III) enthält.

Unter Polyamiden werden Homopolymere, Copolymere, Mischungen und Pfropfungen von synthetischen langkettigen Polyamiden verstanden, die als wesentlichen Bestandteil wiederkehrend Amid-Gruppen in der Polymer-Hauptkette aufweisen. Beispiele solcher Polyamide sind Nylon 6 (Polycaprolactam), Nylon 6,6 (Polyhexamethylenadip- amid), Nylon 4,6 (Polytetramethylenadipamid) , Nylon 6,10 (Poly- hexamethylensebacamid) , Nylon 6,12 (Polyhexamethylendodecandi- säureamid) Nylon 7 (Polyenantholactam) , Nylon 11 (Polyundecano- lactam) , Nylon 12 (Polydodecanolactam) . Diese Polyamide tragen bekanntermaßen den generischen Namen Nylon. Unter Polyamiden werden auch die sogenannten Aramide verstanden (aromatische Polyamide) , wie Poly-metaphenylen-isophthalamid (NOMEX ^® Faser, US-A-3, 287,324) oder Poly-paraphenylen-terephthalamid (KEVLAR ^® Faser, US-A-3, 671, 542) .

Die Herstellung von Polyamiden kann prinzipiell nach zwei Verfahren erfolgen.

Bei der Polymerisation aus Dicarbonsäuren und Diaminen, wie auch bei der Polymerisation aus Aminosäuren oder deren Derivaten, wie Aminocarbonsäurenitrilen, Aminocarbonsäureamiden, Aminocarbon- säureestern oder Aminocarbonsäuresalzen, reagieren die Amino- und Carboxyl-Endgruppen der Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere miteinander unter Bildung einer Amid-Gruppe und Wasser. Das Wasser kann anschließend von der Polymermasse entfernt werden. Bei der Polymerisation aus Carbonsaureamiden reagieren die Amino- und Amid-Endgruppen der Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere miteinander unter Bildung einer Amid-Gruppe und Ammoniak. Der Ammoniak kann anschließend von der Polymermasse entfernt werden. Diese Polymerisationsreaktion bezeichnet man üblicherweise als Polykondensa ion .

Solche Polyamide können nach an sich bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in DE-A-14 95 198, DE-A-25 58 480, EP-A-129 196 oder in: Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, S. 424-467, insbesondere S. 444-446, beschrieben sind, erhalten werden aus Monomeren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lactamen, omega-Aminocarbonsäuren, omega-Aminocarbonsäure- nitrilen, omega-Aminocarbonsäureamiden, omega-Aminocarbonsäure- salze, omega-Aminocarbonsäureester, äquimolaren Mischungen aus Diaminen und Dicarbonsäuren, Dicarbonsäure/Diamin-Salzen, Di- nitrilen und Diaminen oder Gemischen solcher Monomere.

Als Monomere kommen

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o ~ vorzugsweise C - bis Cia - arylaliphatischen oder vorzugsweise aliphatischen Lactams , wie Enantholactam, ündecanolactam, Dodecanolactam oder Caprolac- tarn,

Monomere oder Oligomere von C₂ - bis C₂o ~, vorzugsweise C₃ - bis Cia - Aminocarbonsäuren, wie 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecan- säure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder He- xamere, sowie deren Salze, wie Alkalisalze, beispielsweise Lithium-, Natrium-, Kalium-Salze,

C₂ - bis C₂o -, vorzugsweise C - bis Cι₈ - Aminocarbonsäure- nitrilen, wie 6-Aminocaproriitril, 11-Aminoundecansäurenitril,

Monomere oder Oligomere von C₂ - bis C₂o ^_ Aminosäuramiden, wie 6-Aminocapronsäureamid, 11-Aminoundecansäureamid sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Ester, vorzugsweise Cι-C-Alkylester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Pro- pyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, s-Butyl-ester, von C₂ - bis C₂o ~, vorzugsweise C₃ - bis C₃.8 ~ Aminocarbonsäuren, wie 6-Amino- capronsäureester, beispielsweise 6-Aminocapronsäuremethylester, 11-Aminoundecansäureester, beispielsweise 11-Aminoundecansäure- methylester,

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o ~# vorzugsweise C₂ - bis C₁₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise

Hexamethylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂o -, vorzugsweise C₂ - bis C_3.4 - aliphatischen

Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure,

Monomere - oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o ~ vorzugsweise C₂ - bis C₁₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise

Hexamethylendiamin, mit einer C₈ - bis C₂o -, vorzugsweise C₈ - bis C₁₂ - aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie

2, 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder

Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₂ - bis C₂o -, vorzugsweise C₂ - bis Cχ₂ - Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin, mit einer C₉ - bis C₂₀ ~ vorzugsweise Cg - bis C₁₈ - arylaliphatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Pheriylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂o -# vorzugsweise C_ß - bis Cio - aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂o ~ , vorzugsweise C₂ - bis Cχ₄ - aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisaure, Adipinsäure, Sebacinsauredinitril, Decansauredi- nitril oder Adipodinitril, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₆ - bis C₂o - vorzugsweise Cg - bis Cχo - aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin, mit einer C₈ - bis C₂₀ -, vorzugsweise C₈ - bis Cι₂ - aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie 2 , 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C₆ - bis C₂o ~ vorzugsweise C₆ - bis Cio ~ aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin, mit einer C₉ - bis C₂o ~ < vorzugsweise Cg - bis Cι₈ - arylaliphati- sehen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Phenylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂o ~, vorzugsweise C₈ - bis Cia - arylaliphatischen Diamins, wie - oder p-Xylylendiamin, mit einer C₂ - bis C₂₀ ~ • vorzugsweise C₂ - bis Cι₄ - aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandis ure, Adipinsäure, Sebacinsauredinitril, Decansauredi - nitril oder Adipodinitril, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂o -, vorzugsweise C₈ - bis Cia - arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin, mit einer C₆ - bis C₂₀ ~, vorzugsweise _ß - bis Cio ~ aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate , beispielsweise Chloride, wie 2, 6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Monomere oder Oligomere eines C - bis C₂₀ ~, vorzugsweise C₈ - bis Cis - arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin, mit einer Cg - bis C₂o - , vorzugsweise Cg - bis Cia - arylaliphatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie o-, m- oder p-Phenylendiessigsäure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,

Besonders bevorzugt sind dabei solche Ausgangsmonomere oder Ausgangsoligomere, die bei der Polymerisation zu den Polyamiden Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 4,6, Nylon 6,10, Nylon 6,12, Nylon 7, Nylon 11, Nylon 12 oder den Aramiάen Poly-metaphenylen-isophthal - amid oder Poly-paraphenylen-terephthalamid, insbesondere zu Nylon 6 oder Nylon 66, führen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann man bei der Herstellung der Polyamide mit einem oder mehreren Kettenreglern einsetzen. Als Kettenregler kommen vorteilhaft Verbindungen in Betracht, die eine oder mehrere, wie zwei, bei der Polyamidbildung reaktive Amino-Gruppen oder eine oder mehrere, wie zwei, bei der Polyami - bildung reaktive Carboxyl-Gruppen aufweisen.

Im zweiten Fall erhält man Fasern, bei denen die zur Herstellung des Polyamids des Kerns (I) eingesetzten Monomeren eine höhere Zahl an zur Bildung der Polymerkette eingesetzten Carbonsäure- Gruppen oder deren Äquivalente als zur Bildung der Polymerkette eingesetzte Amin-Gruppen oder deren Äquivalente aufweisen. Als Kettenregler können vorteilhaft Monocarbonsäuren, wie Alkan- carbonsäuren, beispielsweise Essigsäure, Proprionsäure, wie Benzol- oder Naphthalinmonocarbonsäure, beispielsweise Benzoesäure, Dicarbonsäuren, wie C₄-C₁₀-Alkandicarbonsäure, beispielsweise Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisaure,

C₅-C₈-Cycloalkandicarbonsäuren, beispielsweise Cyclohexan-1, 4-di- carbonsäure, Benzol- oder Naphthalindicarbonsäure, beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2 , 6-dicarbonsäure, C₂ - bis C₂o -/ vorzugsweise C₂ - bis Cχ₂ - Alkylamine, wie Cyclo- hexylamin, C$ - bis C₂o -. vorzugsweise C₆ - bis Cio ~ aromatische Monoamine, wie Anilin, oder C - bis C₂o -, vorzugsweise C₈ - bis Cia - arylaliphatische Monoamine, wie Benzylamin, Diamine, wie C₄-Cιo-Alkandiamine, beispielsweise Hexamethylendiamin eingesetzt werden .

Solche Kettenregler können Substituenten tragen, wie Halogene, beispielsweise Fluor, Chlor oder Brom, Sulfonsäuregruppen oder deren Salze, wie Lithium-, Natrium-, Kalium-Salze, oder unsubsti- tuiert sein.

Bevorzugt sind sulfonierte Dicarbonsäuren, insbesondere Sulfoisophthalsäure, sowie eines ihrer Salze, wie Alkalisalze, beispielsweise Lithium-, Natrium-, Kalium-Salze, vorzugsweise Lithium- oder Natrium-Salz, insbesondere Lithium-Salz.

Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugsweise mindestens 0,05 Mol-%, insbesondere mindestens 0,2 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen.

Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von höchstens 1,0 Mol- , vorzugsweise höchstens 0,6 Mol-%, insbesondere höchstens 0,5 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen.

Erfindungsgemäß enthält Mantel (II) ein Polyamid, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin- Derivat (III) enthält.

Bevorzugt kommen als Verbindungen (III) solche der Formel

wobei

R¹ für eine funktionelle Gruppe steht , die zur Amidbildung gegenüber der Polymerkette des Polyamids von Mantel (II) f ähig ist , vorzugsweise eine Gruppe -(NH)R⁵, wobei R⁵ für Wasserstoff oder Cι-C₈-Alkyl steht, oder eine Carboxylgruppe oder ein Carboxylderivat oder eine Gruppe - (CH₂)_X (NH) R⁵, wobei X für 1 bis 6 steht und R5 für Wasserstoff oder Cι-C₈-Alkyl steht, oder eine Gruppe -(CH₂)_yCOOH, wobei Y für 1 bis 6 steht, oder ein -(CH₂)_yCOOH Säurederivat, wobei Y für 1 bis 6 steht, insbesondere für eine Gruppe -NH₂ steht,

R² für eine Alkylgruppe steht, vorzugsweise eine Cl-C4-Alkyl- gruppe, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-

Butyl, s-Butyl, s-Butyl, insbesondere eine Methylgruppe,

R³ für Wasserstoff, Cι-C₄-Alkyl oder O-R⁴ steht, wobei R⁴ für

Wasserstoff oder Cι-C₇ Alkyl steht, insbesondere R³ für Wasserstoff steht,

in Betracht.

In solchen Verbindungen reagieren üblicherweise die tertiären, insbesondere sekundären Aminogruppen der Piperidin-Ringsysteme dabei wegen sterischer Hinderung nicht.

Besonders bevorzugt als Verbindung (III) ist 4-Amino-2, 2, 6, 6- Tetramethylpiperidin.

Vorteilhaft kann man Verbindung (III) in Mengen von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugsweise mindestens 0,05 Mol-%, insbesondere mindestens 0,1 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen. Vorteilhaft kann man Verbindung (II) in Mengen von höchstens 0,8 Mol-%, vorzugsweise höchstens 0,6 Mol-%, insbesondere höchstens 0,4 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Polyamids, einsetzen.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird die Polymerisation bzw. Polykondensation nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Gegenwart mindestens eines Pigments durchgeführt. Bevorzugte Pigmente sind Titandioxid, wobei Titandioxid vorzugsweise in der Anatas-Modifikation vorliegt, oder farbgebende Verbindungen anorganischer oder organischer Natur. Die Pigmente werden vorzugsweise in einer Menge von 0 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere 0,02 bis 2 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf.100 Gewichtsteile Polyamid, zugegeben. Die Pigmente können dem Reaktor mit den Aus- gangsstoffen oder getrennt davon zugeführt werden.

Vorteilhaft als Mantel (II) einsetzbare Polyamide, die ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin- Derivat (III) enthalten, sind beispielsweise in WO 95/28443, WO 97/05189, WO 98/50610, WO 99/46323, WO 99/48949, EP-A-822 275, EP-A-843 696 und den beiden deutschen Anmeldungen 10030515.6 und 10030512.1 beschrieben.

Erfindungsgemäß sind Kern (I) und Mantel (II) chemisch unter- schiedlich.

Vorteilhaft weisen Kern (I) und Mantel (II) einen unterschiedlichen Gehalt an an die Polymerkette chemisch gebundenem sterisch gehindertem Piperidin-Derivat (III) auf, wobei vorzugsweise die- ser Gehalt in Kern (I) kleiner ist als in Mantel (II) , insbesondere dieser Gehalt, molar gerechnet, in Kern (I)- weniger als 50 % dieses Gehalts in Mantel (II) beträgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist Kern (I) kein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat (III) auf.

Die Herstellung der Fasern kann in an sich bekannter Weise erfolgen, wie beispielsweise in US-A-3 , 803 , 453, US-A-5, 445, 884, US-A-5,447,794, US-A-5 , 888, 651, EP-A-410 415, EP-A-056 667 be- schrieben.

So kann man beispielsweise das Polymer für Kern (I) und das Polyamid für Mantel (II) getrennt herstellen, mittels einer Fördervorrichtung, wie eines Extruders, jeweils eine Schmelze der Poly- mere einem Spinnplattenpaket zuführen und dort die Faser spinnen, insbesondere durch Sehne11spinnen bei Abzugsgeschwindigkeiten von mindestens 4000 m/min.

Vorteilhaft kommen dabei solche Fasern in Betracht, bei denen Mantel (II) zu Kern (I) ein Gewichtsverhältnis im Bereich von 5:95 bis 80:20, vorzugsweise 5:95 bis 50:50 aufweist.

Aus den erfindungsgemäßen Fasern können in an sich bekannter Weise Garne, Gewebe und Teppiche hergestellt werden, wie bereits eingangs beschrieben.

Beispiele

In den Beispielen wurden folgende Polyamide eingesetzt:

Polyamid 1: Ultramid ® UV 2603 C /BASF Aktiengesellschaft), un- pigmentiert

Aufgebaut aus den Monomeren 1 Gew.-% Lithiumsulfoisophthalat,

0,07 Gew.-% Hexamethylendiamin, 0,15 Gew.-% 4-Amino-2, 2 , 6 , 6 , - Tetramethylpiperidin, Rest Caprolactam

Polyamid 2: Ultramid ® UV 2603 C /BASF Aktiengesellschaft), pigmentiert

Aufgebaut aus den Monomeren 1 Gew.-% Lithiumsulfoisophthalat, 0,07 Gew.-% Hexamethylendiamin, 0,15 Gew.-% 4-Amino-2, 2 , 6 , 6 , -Tetramethylpiperidin, 0,3 Gew.-% Titandioxid, Rest Caprolactam

Polyamid 3: Ultramid ® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), unpig- mentiert Aufgebaut aus den Monomeren 0,15 Gew.-% Propionsäure, Rest Caprolactam

Polyamid 4: Ultramid ® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), pigmentiert Aufgebaut aus den Monomeren 0., 15 Gew.-% Propionsäure, 0,3 Gew.-% Palamid Rot-Farbpigment, Rest Caprolactam

Aus den Polyamiden gemäß Tabelle 1 wurden Fasern mit einer Feinheit von 2700 dtex und rundem Querschnitt hergestellt, bei einem Gewichtsverhältnis von Kern (I) zu Mantel (II) von 70:30 gesponnen und strecktexturiert unter Erhalt der aus der Tabelle ersichtlichen Daten.

Tabelle 1

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Fasern eine bessere Kräuselung aufweisen als Fasern nach dem Stand der Technik, die nur aus dem Material von Mantel (II) bestehen (Ver- gleichsbeispiel 1) oder nur aus dem Material von Kern (I) bestehen (Vergleichsbeispiel 2) .

Claims

Patentansprüche

1. Faser enthaltend einen längs der Faser verlaufenden Kern (I) ι aus einem Polymeren und einen diesen Kern (I) umgebenden, von

Kern (I) chemisch unterschiedlichen Mantel (II) , dadurch gekennzeichnet, daß Mantel (II) auf einem Polyamid basiert, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat (III) enthält.

2. Faser nach Anspruch 1, wobei Mantel (II) zu Kern (I) ein Gewichtsverhältnis im Bereich von 5:95 bis 80:20 aufweist.

3. Faser nach Anspruch 1, wobei Mantel (II) zu Kern (I) ein ^• Gewichtsverhältnis im Bereich von 5:95 bis 50:50 aufweist.

4. Faser nach den Ansprüchen- 1 bis 3, wobei Mantel (II) einen Gehalt an Aminrest der Formel (III) im Bereich von 0,03 bis 0,8 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppe des Polyamids in Mantel (II), aufweist.

5. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit mittels Amidbindung an die Polymerkette gebundenem 4-Amino-2 , 2 , 6, 6, -Tetramethylpi- peridin als Verbindung (III) .

6. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei Mantel (II) auf einem aus Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lactamen, omega-Aminocarbonsäuren, omega-Aminocarbonsäure- nitrilen, omega-Aminocarbonsäureamiden, omega-Aminocarbon- säuresalze, omega-Aminocarbonsäureester, äquimolaren

Mischungen aus Diaminen und Dicarbonsäuren, Dicarbonsäure/ Diamin-Salzen, Dinitrilen und Diaminen oder Gemischen solcher Monomere, zugänglichen Polyamid basiert.

7. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei Kern (I) auf einem Polyamid basiert.

8. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei Kern (I) auf einem aus Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lactamen, omega-Aminocarbonsäuren, omega-Aminocarbonsäure- nitrilen, omega-Aminocarbonsäureamiden, omega-Aminocarbon- säuresalze, omega-Aminocarbonsäureester, äquimolaren Mischungen aus Diaminen und Dicarbonsäuren, Dicarbonsäure/ Diamin-Salzen, Dinitrilen und Diaminen oder Gemischen solcher Monomere, zugänglichen Polyamid basiert.

9. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei man als Lactam Caprolactam einsetzt.

10. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 9, wobei man als Diamin

5 Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin oder deren Gemische einsetzt.

11. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 10, wobei man als Dicarbonsäure Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisaure, Terephthal -

10 säure, Isophthalsäure oder deren Gemische einsetzt.

12. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei Mantel (II) eine an die Polymerkette gebundene sulfonierte Dicarbonsäure oder deren Salze enthält.

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13. Faser nach Anspruch 12, wobei Mantel (II) als an die Polymerkette gebundene sulfonierte Dicarbonsäure oder deren Salze Sulfoisophthalsäure oder deren Salze enthält.

20 14. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 13, wobei die zur Herstellung des Polyamids des Mantels (II) eingesetzten Monomeren eine höhere Zahl an zur Bildung der Polymerkette eingesetzten Amin-Gruppen oder deren Äquivalente als zur^' Bildung der Polymerkette eingesetzte Carbonsäure-Gruppen oder deren Äquiva-

25 lente- aufweisen.

15. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 13, wobei die zur Herstellung des Polyamids des Mantels (II) eingesetzten Monomeren eine höhere Zahl an zur Bildung der Polymerkette eingesetzten

30 Carbonsäure-Gruppen oder deren Äquivalente als zur Bildung der Polymerkette eingesetzte Amin-Gruppen oder deren Äquivalente aufweisen.

16. Verwendung von Fasern gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 zur 35 Herstellung von Garnen, Geweben und Teppichen.

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