WO2002042531A1 - Mehrkomponenten-faser - Google Patents

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WO2002042531A1
WO2002042531A1 PCT/EP2001/013576 EP0113576W WO0242531A1 WO 2002042531 A1 WO2002042531 A1 WO 2002042531A1 EP 0113576 W EP0113576 W EP 0113576W WO 0242531 A1 WO0242531 A1 WO 0242531A1
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WO
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acid
omega
sheath
monomers
polyamide
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Application number
PCT/EP2001/013576
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English (en)
French (fr)
Inventor
Paul-Michael Bever
Gerhard Conzelmann
Bernd-Steffen Von Bernstorff
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
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Priority to AT01994700T priority patent/ATE301736T1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
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    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2973—Particular cross section
    • Y10T428/2976—Longitudinally varying

Definitions

  • the present invention relates to a fiber comprising a core (I) made of a polymer running along the fiber and a sheath (II) surrounding this core (I) and chemically different from core (I), characterized in that sheath (II) on a Polyamide based, which contains a sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain.
  • the present invention further relates to the use of such a fiber for the production of yarns, fabrics and carpets.
  • the yarn is produced in a manner known per se by melting the polyamide, spinning the polyamide into a fiber, drawing and texturing this fiber and, if appropriate, post-treating the fiber. This is usually followed by cabling and heat fixation of the yarn.
  • a high crimp is desirable in the production of carpets from such yarns, since with higher covering power of the yarn less yarn is required to cover a carpet.
  • the object of the present invention was to provide a fiber from which yarns with improved crimp can be produced.
  • the fiber contains a core (I) made of a polymer and running along the fiber.
  • Suitable polymers are advantageously those which are meltable and spinnable in the molten state, such as polyamides, polyesters, polyolefins, preferably polyamides, polyolefins, in particular polyamides.
  • Polyamides are understood to mean homopolymers, copolymers, mixtures and grafts of synthetic long-chain polyamides which, as an essential component, have recurring amide groups in the main polymer chain.
  • polyamides are nylon 6 (polycaprolactam), nylon 6.6 (polyhexamethylene adipamide), nylon 4.6 (polytetramethylene adipamide), nylon 6.10 (polyhexamethylene sebacamide), nylon 7 (polyenantholactam), nylon 11 (polyundecanolactam) , Nylon 12 (polydodecanolactam). These polyamides are known to have the generic name of nylon.
  • Polyamides also include those known as aramids (aromatic polyamides), such as poly-metaphenyle ⁇ isophthalamide (NOMEX ® fiber, US-A-3, 287, 324) or poly-para-phenyleneterephthalamide (KEVLAR ® fiber, US-A-3 , 671, 542).
  • aramids aromatic polyamides
  • poly-metaphenyle ⁇ isophthalamide NOMEX ® fiber, US-A-3, 287, 324
  • KEVLAR ® fiber US-A-3 , 671, 542
  • polyamides can be produced by two processes.
  • the amino and carboxyl end groups of the starting monomers or starting oligomers react with one another to form an amide group and Water.
  • the water can then be removed from the polymer mass.
  • the amino and amide end groups of the starting monomers or starting oligomers react with one another to form an amide group and ammonia.
  • the ammonia can then be removed from the polymer mass.
  • This polymerization reaction is usually referred to as polycondensation.
  • polyaddition The polymerization from lactams as starting monomers or starting oligomers is usually referred to as polyaddition.
  • Such polyamides can be prepared by methods known per se, as described, for example, in DE-A-14 95 198, DE-A-25 58 480, EP-A-129 196 or in: Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, p. 424-467, in particular pp.
  • monomers selected from the group consisting of lactams, omega-aminocarboxylic acids, omega-aminocarboxylic acid nitriles, omega-aminocarboxylic acid amides, omega-aminocarboxylic acid salts, omega-aminocarboxylic acid esters, equimolar mixtures Diamines and dicarboxylic acids, dicarboxylic acid / diamine salts, di-nitriles and diamines or mixtures of such monomers.
  • Monomers or oligomers of C 2 - to C 2 o ⁇ amino acid amides such as 6-aminocaproic acid amide, 11-aminoundecanoic acid amide and their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • Esters preferably C 1 -C 4 alkyl esters, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl ester, from C - to
  • 11-aminoundecanoic acid esters for example methyl 11-aminoundecanoic acid
  • Hexamethylenediamine with a C 2 - to C 2 o ⁇ > preferably C 2 - to -C 4 - aliphatic dicarboxylic acid or its mono- or dinitriles, such as sebacic acid,
  • Monomers or oligomers of a C 6 - to C 2 o ⁇ , preferably Z - to C ⁇ o - aromatic diamine, such as m- or p-phenylenediamine, with a Cg - to C 2 o _ / preferably C 9 - to C ⁇ 8 - arylaliphatic see Dicarboxylic acid or its derivatives, for example chlorides, such as o-, m- or p-phenylenediacetic acid, and also their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • Derivatives for example chlorides, such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, preferably isophthalic acid or terephthalic acid, as well as their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • the lactam used is caprolactam
  • the diamine is tetramethylene diamine, hexamethylene diamine or mixtures thereof
  • the dicarboxylic acid is adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid, isophthalic acid or mixtures thereof.
  • Caprolactam is particularly preferred as lactam, hexamethylene diamine as diamine and adipic acid or terephthalic acid or mixtures thereof as dicarboxylic acid.
  • starting monomers or starting oligomers which, when polymerized to give the polyamides nylon 6, nylon 6,6, nylon 4,6, nylon 6,10, nylon 6,12, nylon 7, nylon 11, nylon 12 or the aramids Poly-metaphenylene-isophthalamide or poly-paraphenylene-terephthalamide, in particular lead to nylon 6 or nylon 66.
  • one or more chain regulators can be used in the production of the polyamides.
  • Suitable chain regulators are advantageously compounds which have one or more, such as two, amino groups which are reactive in the formation of polyamide or one or more, such as two, carboxyl groups which are reactive in the formation of polyamide.
  • fibers are obtained in which the monomers used to prepare the polyamide of the core (I) have a higher number of amine groups or their equivalents used to form the polymer chain than carboxylic acid groups or their equivalents used to form the polymer chain.
  • fibers are obtained in which the monomers used to produce the polyamide of the core (I) have a higher number of carboxylic acid groups or their equivalents used to form the polymer chain than amine groups or their equivalents used to form the polymer chain.
  • Chain regulators which can advantageously be monocarboxylic acids, such as alkane carboxylic acids, for example acetic acid, propionic acid, such as benzene or naphthalene monocarboxylic acid, for example benzoic acid, dicarboxylic acids, such as C 4 -C 10 -alkanedicarboxylic acid, for example adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, C 5 -C 8 -cycloalkanedicarboxylic acids, for example cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid, benzene or naphthalenedicarboxylic acid, for example terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-2, 6-dicarboxylic acid, C 2 - to C 20 -, preferably C 2 - to C ⁇ 2 - Alkylamines, such as cyclohexylamine, C 6 - to Co
  • a chain regulator can advantageously be used in amounts of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.05 mol%, in particular at least 0.2 mol%, based on 1 mol of acid amide groups of the polyamide.
  • a chain regulator can advantageously be used in amounts of at most 1.0 mol%, preferably at most 0.6 mol%, in particular at most 0.5 mol%, based on 1 mol of acid amide groups of the polyamide.
  • the polymerization or polycondensation is carried out by the process according to the invention in the presence of at least one pigment.
  • Preferred pigments are titanium dioxide, titanium dioxide preferably being in the anatase modification, or coloring compounds of an inorganic or organic nature.
  • the pigments are preferably added in an amount of 0 to 5 parts by weight, in particular 0.02 to 2 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of polyamide.
  • the pigments can be fed to the reactor with the starting materials or separately therefrom.
  • Polyolefins are understood to mean homopolymers, copolymers, mixtures and grafts of synthetic long-chain polyolefins which can be obtained by polymerization from olefinically unsaturated compounds, such as ethylene, propylene, styrene, acrylic acid and their esters, methacrylic acid and their esters, preferably propylene.
  • olefinically unsaturated compounds such as ethylene, propylene, styrene, acrylic acid and their esters, methacrylic acid and their esters, preferably propylene.
  • the fiber contains a sheath (II) surrounding the core (I), which contains a polyamide-based coating which contains a sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain.
  • Polyamides are understood to mean homopolymers, copolymers, mixtures and grafts of synthetic long-chain polyamides which, as an essential component, have recurring amide groups in the main polymer chain.
  • polyamides are nylon 6 (polycaprolactam), nylon 6.6 (polyhexamethylene adipamide), nylon 4.6 (polytetramethylene adipamide), nylon 6.10 (polyhexamethylene sebacamide), nylon 6.12 (polyhexamethylene dodecanedioic acid amide) nylon 7 ( Polyenantholactam), nylon 11 (polyundecanolactam), nylon 12 (polydodecanolactam). These polyamides are known to have the generic name of nylon.
  • Polyamides also include those known as aramids (aromatic polyamides), such as poly-metaphenylene isophthalamide (NOMEX ® fiber, US-A-3 287.324) or poly-para-phenyleneterephthalamide (KEVLAR ® fiber, US-A-3, 671 , 542).
  • aramids aromatic polyamides
  • poly-metaphenylene isophthalamide NOMEX ® fiber, US-A-3 287.324
  • KEVLAR ® fiber US-A-3, 671 , 542
  • polyamides can be produced by two processes.
  • the amino and carboxyl end groups of the starting monomers or starting oligomers react with one another to form an amide group and Water.
  • the water can then be removed from the polymer mass.
  • the amino and amide end groups of the starting monomers or starting oligomers react with one another to form an amide group and ammonia.
  • the ammonia can then be removed from the polymer mass.
  • This polymerization reaction is commonly referred to as polycondensation.
  • polyaddition The polymerization from lactams as starting monomers or starting oligomers is usually referred to as polyaddition.
  • Such polyamides can be prepared by methods known per se, as described, for example, in DE-A-14 95 198, DE-A-25 58 480, EP-A-129 196 or in: Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, p. 424-467, in particular pp.
  • monomers selected from the group consisting of lactams, omega-aminocarboxylic acids, omega-aminocarboxylic acid nitriles, omega-aminocarboxylic acid amides, omega-aminocarboxylic acid salts, omega-aminocarboxylic acid esters, equimolar mixtures of diamines and dicarboxylic acids, dicarboxylic acid / diamine salts, di-nitriles and diamines or mixtures of such monomers.
  • Monomers or oligomers of C 2 - to C 2 o _ Amino Acid such as 6-aminocaproic, 11-Aminoundecan Textreamid and dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • Esters preferably C 1 -C 8 -alkyl esters, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl ester, from C 2 - to C 2 o ⁇ , preferably C 3 - to C 3 .8 ⁇ aminocarboxylic acids, such as 6-aminocaproic acid esters, for example methyl 6-aminocaproic acid ester, 11-aminoundecanoic acid ester, for example methyl 11-aminoundecanoate,
  • Hexamethylenediamine with a C 2 - to C 2 o -, preferably C 2 - to C 3.4 - aliphatic
  • Dicarboxylic acid or its mono- or dinitriles, such as sebacic acid Dicarboxylic acid or its mono- or dinitriles, such as sebacic acid,
  • Hexamethylenediamine with a C 8 - to C 2 o -, preferably C 8 - to C 12 - aromatic dicarboxylic acid or its derivatives, for example chlorides, such as
  • 2, 6-naphthalenedicarboxylic acid preferably isophthalic acid or
  • terephthalic acid as well as their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • Monomers or oligomers of a C 6 - to C 2 o ⁇ preferably C 6 - to Cio ⁇ aromatic diamine, such as m- or p-phenylenediamine, with a C 9 - to C 2 o ⁇ ⁇ preferably Cg - to C ⁇ 8 - arylaliphatic see dicarboxylic acid or its derivatives, for example chlorides, such as o-, m- or p-phenylenediacetic acid, and their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • Derivatives for example chlorides, such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, preferably isophthalic acid or terephthalic acid, as well as their dimers, trimers, tetramers, pentamers or hexamers,
  • the lactam used is caprolactam
  • the diamine is tetramethylene diamine, hexamethylene diamine or mixtures thereof
  • the dicarboxylic acid is adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, terephthalic acid, isophthalic acid or mixtures thereof.
  • Caprolactam is particularly preferred as lactam, hexamethylene diamine as diamine and adipic acid or terephthalic acid or mixtures thereof as dicarboxylic acid.
  • starting monomers or starting oligomers which, in the polymerization to give the polyamides nylon 6, nylon 6,6, nylon 4,6, nylon 6,10, nylon 6,12, nylon 7, nylon 11, nylon 12 or the aromatics Poly-metaphenylene-isophthalamide or poly-paraphenylene-terephthalamide, in particular lead to nylon 6 or nylon 66.
  • one or more chain regulators can be used in the production of the polyamides.
  • Compounds which have one or more, such as two, amino groups reactive in the formation of polyamides or one or more, such as two, carboxyl groups which are reactive in the formation of polyamines, are advantageously suitable as chain regulators.
  • fibers are obtained in which the monomers used to produce the polyamide of the core (I) have a higher number of amine groups or their equivalents used to form the polymer chain than carboxylic acid groups or their equivalents used to form the polymer chain.
  • Chain regulators which can advantageously be monocarboxylic acids, such as alkane carboxylic acids, for example acetic acid, propionic acid, such as benzene or naphthalene monocarboxylic acid, for example benzoic acid, dicarboxylic acids, such as C 4 -C 10 -alkanedicarboxylic acid, for example adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid,
  • monocarboxylic acids such as alkane carboxylic acids, for example acetic acid, propionic acid, such as benzene or naphthalene monocarboxylic acid, for example benzoic acid
  • dicarboxylic acids such as C 4 -C 10 -alkanedicarboxylic acid, for example adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid,
  • C 5 -C 8 cycloalkanedicarboxylic acids for example cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid, benzene or naphthalenedicarboxylic acid, for example terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-2, 6-dicarboxylic acid, C 2 - to C 2 o - / preferably C 2 - to C ⁇ 2 - alkylamines, such as cyclohexylamine, C $ - to C 2 o -.
  • Cio ⁇ aromatic monoamines such as aniline, or C - to C 2 o -, preferably C 8 - to Cia - arylaliphatic monoamines, such as benzylamine, diamines, such as C 4 -C ⁇ o-alkanediamines, for example hexamethylenediamine.
  • Such chain regulators can carry substituents, such as halogens, for example fluorine, chlorine or bromine, sulfonic acid groups or their salts, such as lithium, sodium, potassium salts, or be unsubstituted.
  • substituents such as halogens, for example fluorine, chlorine or bromine, sulfonic acid groups or their salts, such as lithium, sodium, potassium salts, or be unsubstituted.
  • Sulfonated dicarboxylic acids in particular sulfoisophthalic acid, and one of their salts, such as alkali metal salts, for example lithium, sodium, potassium salts, preferably lithium or sodium salt, in particular lithium salt, are preferred.
  • a chain regulator can advantageously be used in amounts of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.05 mol%, in particular at least 0.2 mol%, based on 1 mol of acid amide groups of the polyamide.
  • a chain regulator can advantageously be used in amounts of at most 1.0 mol%, preferably at most 0.6 mol%, in particular at most 0.5 mol%, based on 1 mol of acid amide groups of the polyamide.
  • jacket (II) contains a polyamide which contains a sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain.
  • Preferred compounds (III) are those of the formula
  • R 1 stands for a functional group which is capable of amide formation with respect to the polymer chain of the polyamide of sheath (II), preferably a group - (NH) R 5 , where R 5 stands for hydrogen or C 1 -C 8 -alkyl, or a carboxyl group or a carboxyl derivative or a group - (CH 2 ) X (NH) R 5 , where X is 1 to 6 and R5 is hydrogen or -CC 8 alkyl, or a group - (CH 2 ) y COOH , where Y is 1 to 6, or a - (CH 2 ) y COOH acid derivative, where Y is 1 to 6, in particular a group -NH 2 ,
  • R 2 represents an alkyl group, preferably a C 1 -C 4 -alkyl group, such as methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-
  • R 3 is hydrogen, -CC 4 alkyl or OR 4 , wherein R 4 is
  • R 3 is hydrogen
  • the tertiary, in particular secondary, amino groups of the piperidine ring systems usually do not react because of steric hindrance.
  • Compound (III) can advantageously be used in amounts of at least 0.01 mol%, preferably at least 0.05 mol%, in particular at least 0.1 mol%, based on 1 mol of acid amide groups of the polyamide.
  • Compound (II) can advantageously be used in amounts of at most 0.8 mol%, preferably at most 0.6 mol%, in particular at most 0.4 mol%, based on 1 mol of amide groups of the polyamide.
  • the polymerization or polycondensation is carried out by the process according to the invention in the presence of at least one pigment.
  • Preferred pigments are titanium dioxide, titanium dioxide preferably being in the anatase modification, or coloring compounds of an inorganic or organic nature.
  • the pigments are preferably added in an amount of 0 to 5 parts by weight, in particular 0.02 to 2 parts by weight, based in each case on 100 parts by weight of polyamide.
  • the pigments can be fed to the reactor with the starting materials or separately therefrom.
  • Polyamides which can advantageously be used as sheath (II) and contain a sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain are described, for example, in WO 95/28443, WO 97/05189, WO 98/50610, WO 99/46323, WO 99/48949, EP-A-822 275, EP-A-843 696 and the two German applications 10030515.6 and 10030512.1.
  • core (I) and jacket (II) are chemically different.
  • Core (I) and jacket (II) advantageously have a different content of sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain, this content in core (I) preferably being smaller than in jacket (II), in particular this content, calculated in molar terms, in core (I) - is less than 50% of this content in coat (II).
  • core (I) has no sterically hindered piperidine derivative (III) chemically bound to the polymer chain.
  • the fibers can be produced in a manner known per se, for example in US Pat. Nos. 3, 803, 453, 5, 445, 884, 5, 477, 794, 5, 888, 651 , EP-A-410 415, EP-A-056 667.
  • the polymer for core (I) and the polyamide for sheath (II) can be produced separately, by means of a conveying device such as an extruder, in each case feeding a melt of the polymers to a spinning plate pack and spinning the fiber there, in particular by spinning tendons at a take-off speed of at least 4000 m / min.
  • a conveying device such as an extruder
  • sheath (II) to core (I) have a weight ratio in the range from 5:95 to 80:20, preferably 5:95 to 50:50, are advantageous.
  • Yarns, fabrics and carpets can be produced from the fibers according to the invention in a manner known per se, as already described at the beginning.
  • Polyamide 1 Ultramid ® UV 2603 C / BASF Aktiengesellschaft), unpigmented
  • Polyamide 3 Ultramid ® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), unpigmented Made up of the monomers 0.15% by weight propionic acid, the rest being caprolactam
  • Polyamide 4 Ultramid® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), pigmented. Made up of the monomers 0., 15% by weight propionic acid, 0.3% by weight palamide red color pigment, the rest being caprolactam
  • Fibers with a fineness of 2700 dtex and a round cross-section were produced from the polyamides according to Table 1, spun at a weight ratio of core (I) to sheath (II) of 70:30 and stretch-textured to obtain the data shown in the table.
  • the fibers according to the invention have better crimp than fibers according to the prior art which consist only of the material of sheath (II) (comparative example 1) or only of the material of core (I) (Comparative Example 2).

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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 Cß - 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 .
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 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 C3.4 - 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 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 Cß - 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,
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 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 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 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
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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.
Figure imgf000016_0001
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.
15
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.
40
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