DE1238155B - Faeden aus einem Polyamid-Mischpolymerisat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

DOIf

Deutsche KL: 29 b-3/60

Nummer: 1238155

Aktenzeichen: P 29039 IV c/29 b

Anmeldetag: 22. März 1962

Auslegetag: 6. April 1967

Textilerzeugnisse aus Polyhexamethylenadipamid färben sich nicht schnell und gleichmäßig an. Man hat versucht, diesen Mangel durch Einkondensation andererpolyamidbildender Komponenten zu beseitigen, mußte aber Nachteile bezüglich der mechanischen Eigenschaften, wie Festigkeit und Stabilität der Fäden, in Kauf nehmen. So ist es z. B. aus der australischen Patentschrift 228 065 bekannt, Fäden aus Mischpolyamiden herzustellen, die sich von zwei oder mehreren aromatischen Diaminen oder zwei oder mehreren Dicarbonsäuren ableiten und bis zu 10% nichtaromatische, polyamidbildende Bestandteile enthalten. - Es wurde nun gefunden, daß die obengenannten Mängel vermieden werden in Polyamidfäden aus einem Mischpolymerisat aus (A) einer aliphatischen, polyamidbildenden Komponente und (B) einer polyamidbildenden Komponente, die einen aromatischen Rest enthält, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Komponente (A) Hexamethylenadipämid und die Komponente (B) Hexamethylenisophthalamid ist und daß das Mischpolymerisat bis zu 10 Gewichtsprozent Hexamethylenisophthalamideinheiten enthält. Die Mischpolyamide, aus denen die erfindungsgemäßen Fäden hergestellt sind, besitzen gegenüber denen der australischen Patentschrift 228 065 eine umgekehrte Zusammensetzung; sie leiten sich von einem aliphatischen Diamin (Hexamethylendiamin) und einer aliphatischen Dicarbonsäure (Adipinsäure) ab und enthalten nur bis zu 10 Gewichtsprozent Hexamethylenisophthalamideinheiten, d. h. Einheiten einer aromatischen Verbindung. Diese Mischpolyamide besitzen zusätzlich zu den vorteilhaften Eigenschaften von Polyhexamethylenadipamid eine viel bessere Anfärbbarkeit. Die Lehre, die Anfärbbarkeit von Polyhexamethylenadipamid durch Einkondensieren von Fäden aus einem Polyamid-Mischpolymerisat

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,

Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,

München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:
Juan Antonio Flores,
Chattanooga, Tenn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. März 1961 (99 803),

vom 19. Februar 1962 (173 892)

Isophthalsäure zu beeinflussen, und zwar in einer überraschend vorteilhaften Weise, ohne daß die übrigen physikalischen Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden, konnte dem Stande der Technik nicht entnommen werden.

Unter »Polyhexamethylenadipamid« versteht man ein Polykondensat mit der wiederkehrenden Einheit

H HO O

I I I! 1!

— N —(CH₂),,-N — C — CH₂)^-C —

Unter »Polyhexamethylenisophthalamid« versteht man ein Polykondensat der wiederkehrenden Einheit

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I I Il

-N —(CH₂)_e —N —C

Das Mischpolyamid, aus dem die erfindungsgemäßen Fäden bestehen, wird leicht unter den üblichen Bedingungen der Polyamidbildung hergestellt, es ist auch keine besondere apparative Ausrüstung erforderlich. Das Mischpolyamid kann unter Verwendung der üblichen Einrichtungen in Fäden versponnen und ver

streckt werden. Die Festigkeitseigenschaften des Mischpolyamidfadens entsprechen im wesentlichen demjenigen aus Polyhexamethylenadipamid, die Geschwindigkeit der FarbstofFaufnahme ist dagegen fast lOmal so groß wie bei einem Faden aus Polyhexamethylenadipamid.

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In der Zeichnung ist die Abhängigkeit der Festigkeit und Farbstoffaufnahme des Mischpolymerisatfadens von dem Anteil an Polyhexamethylenisophthalamid graphisch dargestellt.

Die Färbegeschwindigkeit wird bestimmt, indem man einen Fadenstrang von 15 g in ein Proberohr eintaucht, welches eine Lösung von 0,001 g der komplexen Kobaltverbindung des Azofarbstoffs aus diazotierten! l-Amino-2-oxybenzol-5-sulfonsäureamid und 2-Oxynaphthalin (»Perlonechtrot«, Colour-Index Nr. 15675) je Milliliter enthält. Die Lösung wird auf Prüftemperatur gehalten (in den nachfolgenden Beispielen 55°C). Das Proberohr wird zwischen einer Lichtquelle und einer Fotozelle angeordnet und die Lichtabsorption der Lösung als Funktion der Zeit gemessen, wie der Farbstoff von der Faser aufgenommen wird. Der Kehrwert der Zeit, die vergeht, bis die Absorptionsgeschwindigkeit auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes abgesunken ist, ist das Maß der Färbegeschwindigkeit.

Die Gleichmäßigkeit der Farbstoffaufnahme wird bestimmt, indem man Stränge des Prüffadens in ein Bad taucht, welches 1 g des Disazofarbstoffe »Säureblau« (Colour Index 113) in 41 Wasser enthält und auf einer Temperatur von 80 bis 90⁰C gehalten wird. Die Farbstoffmenge überschreitet die zur Sättigungsfärbung erforderliche Menge. Nach 4stündiger Badbehandlung entfernt man die Stränge aus dem Bad, spült, trocknet und untersucht ihren Querschnitt im Mikroskop. Der Prozentgehalt der radialen Farbstoffaufnahme kann leicht ermittelt werden.

Die erfindungsgemäßen Polyamidfäden sind auch als Komponenten von Verbundfäden von Wert, die aus zwei oder mehr Komponenten bestehen.

Das als Ausgangsstoff für die Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden dienende Polyamid-Mischpolymerisat kann wie folgt erhalten werden:

Es wird eine 48%ige wäßrige Lösung eines Salzes hergestellt, das aus 92 Gewichtsprozent Hexamethylendiammoniumadipat und 8% Hexamethylendiammoniumisophthalat besteht. Zu der Lösung setzt man 0,03% überschüssiges Hexamethylendiamin als Viskositätsstabilisator zu. Diese Lösung wird in einen Verdampfer übergeführt, bei 0,9 at auf etwa 75 % konzentriert und in einen Autoklav übergeführt, der zuvor mit sauerstofffreiem Gas durchspült wurde. Das Gemisch wird unter dem sich autogen entwickelnden Druck erhitzt, bis ein Druck von 17,6 at erreicht ist, was etwa 20 Minuten erfordert. Dann wird Dampf abgelassen, während man den Druck auf 17,6 at hält. Das Erhitzen wird fortgesetzt, bis die nominale Salzkonzentration etwa 90% beträgt, was einer Temperatur von 230⁰C entspricht.

An diesem Punkt wird eine Aufschlämmung von 20% Titandioxyd in Wasser in einer solchen Menge in den Autoklav eingeführt, daß im fertigen PoIykondensat ein TiO₂-Gehalt von 0,3% vorliegt. Erhitzen und Ablassen von Dampf bei 17,6 at werden so lange fortgesetzt, bis die Temperatur auf 245° C gestiegen ist. Bei dieser Temperatur beginnt man mit der Herabsetzung des Drucks und setzt diese etwa 90 Minuten lang fort, bis die Temperatur einen Wert von 270° C erreicht hat und der Druck auf Atmosphärendruck gefallen ist. Das Erhitzen wird etwa 35 Minuten bei Atmosphärendruck fortgesetzt, bis eine Temperatur von 275 ⁰C erreicht ist und die Polykondensation beendet ist. Das Polykondensat wird ausgetragen, indem man ein sauerstofffreies Gas in den Autoklav einpreßt und das Polykondensat in Form eines Bandes auspreßt. Dieses wird abgeschreckt, in Schnitzel von etwa 1 cm zerschnitten und getrocknet. Das zerschnittene Kopolykondensat hat eine relative Viskosität von 40 und enthält 8 % Polyhexamethylenisophthalamid.

In den nachfolgenden Beispielen sind Teile Gewichtsteile, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Die wie zuvor angegeben erhaltenen Schnitzel werden zum Schmelzen auf einen Spinnrost übergeführt und mit einer Dampfatmosphäre überdeckt. Die vom Spinnrost herabfließende Schmelze wird bei einer Temperatur von 288 ⁰C durch eine Filterpackung in eine 34-Loch-Spinndüse gepumpt und ausgepreßt. Die Fäden werden abgeschreckt, mit Dampf behandelt, mit einer flüssigen Appretur versehen und auf eine Spule aufgewunden. Die Fäden werden dann auf das 4fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt, wodurch man Fäden mit einem Titer von 70 den erhält. Es wird die Färbegeschwindigkeit bei 55° C nach der oben beschriebenen Methode bestimmt. Verglichen mit der Färbegeschwindigkeit eines in ähnlicher Weise hergestellten Kontrollfadens aus Polyhexamethylenadipamid färbt sich der Mischpolymerisatfaden 9,7mal so schnell wie die Kontrollprobe an, wenn man den obengenannten Rotfarbstoff (Colour Index Nr. 15675) anwendet. Die Festigkeit des Mischpolymerisatfadens beträgt 5,16 g pro den gegenüber 5,35 g pro den bei einem Faden aus reinem Polyhexamethylenadipamid. Der Kochschrumpf des Mischpolymerisatfadens beträgt 14,5 % gegenüber 9,0 % beim Kontrollfaden.

Der Test wird unter Verwendung eines Mischpolykondensates mit 6% Hexamethylenisophthalamid wiederholt; die Festigkeit beträgt 5,32 g pro den, der Kochschrumpf 13,2 %, und die Färbegeschwindigkeit ist 7mal so groß wie die von Polyhexamethylenadipamid.

Beispiel 2

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wird eine Reihe von Fäden aus Mischpolyamid mit einem Gehalt an Polyhexamethylenisophthalamid von 0 bis 10% hergestellt. Es werden Festigkeit dieser Fäden sowie der Prozentsatz der Farbstoffaufnahme nach dem oben beschriebenen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse beider Bestimmungen sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben und in der Zeichnung graphisch dargestellt:

Probe Nr	55	1	Polyhexamethylen isophthalamid	Festigkeit	Farbstoff- aufnahme
2	%	g/den	%
3	0	5,37	34
60 4	4	5,35	51
5	6	5,25	100
8	5,13	100
10	4,66	100

Diese Werte zeigen, daß in einem Bereich von etwa 5 bis 9% Polyhexamethylenisophthalamid die Festigkeit von Polyhexamethylenadipamid erhalten bleibt und gleichzeitig eine gleichmäßige und vollständige Farbstoffaufnahme erzielt wird. Bei geringerem Gehalt an Polyhexamethylenisophthalamid sinkt die Geschwin-

digkeit der Farbstoffeindringung schnell ab, während bei höheren Konzentrationen an Polyhexamethylenisophthalamid ein schneller Festigkeitsverlust eintritt. Das fadenbildende Mischpolyamid kann die üblichen Zusatzmittel für Polyamide enthalten, wie Mattierungsmittel, Pigmente, Antioxydantien oder Lichtstabilisatoren. Die Fäden können mit rundem, dreiflügeligem, bandförmigem oder einem anderen Querschnitt ausgepreßt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Polyamidfäden aus einem Mischpolymerisat aus (A) einer aliphatischen, polyamidbildenden Komponente und (B) einer polyamidbildenden Komponente, die einen aromatischen Rest enthält, dadurchgekennzeichnet, daß die Komponente (A) Hexamethylenadipamid und die Komponente (B) Hexamethylenisophthalamid ist und daß das Mischpolymerisat bis zu 10 Gewichtsprozent Hexamethylenisophthalamideinheiten enthält.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 894 769;
   deutsche Auslegeschrift Nr. 1 091 275;
   australische Patentschrift Nr. 228 065.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen