DE2110412B2

DE2110412B2 - Verfahren zum herstellen von modifizierten polyamidfasern

Info

Publication number: DE2110412B2
Application number: DE19712110412
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Wakabayashi Teruomi Matsuki Mutsuo Kusunose Tetsuhiro Nobeoka Miyazaki Ishicawa (Japan)
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1970-03-05
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1973-07-05
Also published as: CA961188A; GB1325778A; NL147486B; FR2091970B1; NL147486C; DE2110412A1; JPS4822128B1; FR2091970A1; NL7102769A

Description

3 4

ein Antistatikmittel enthalten, die antistatischen Eigen- säure, Behensäure, Palmitoleinsäure, ölsäure, Linol-

schaften der Fäden beeinträchtigen würde. säure, Linolensäure u. dgl.; Salze der genannten lang-

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren kettigen Fettsäuren mit Metallen der Gruppen I, II und zum Herstellen von modifizierten Polyamidfasern durch III des Periodensystems; langkettige Fettalkohole mit Schmelzverspinnen eines Gemisches aus einem Poly- 5 11 oder mehr Kohlenstoffatomen und mit Siedepunkamid, einem Polyäthylenglykol und/oder einem Deri- ten von mehr als 200⁰C, wie Laurylalkohol, Cetylalkovat des Polyäthylenglykols sowie einem weiteren Zusatz- hol, Stearylalkohol, Oleylalkohol u.dgl.; Ester langmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als kettiger Fettsäuren mit 11 oder mehr Kohlenstoffweiteres Zusatzmittel 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, be- atomen, wie Methyloleat, Octyloleat, Oleyloleat, Trizogen auf das Polyamid, einer langkettigen Fettsäure io decyloleat, Äthylpalmitat, Propylpalmitet, n-Bitylpalmit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen, eines Salzes mitat, n-ButylstearatjOctylsteara^Oleyllaurat, Lauryleiner langkettigen Fettsäure mit 11 oder mehr Kohlen- laurat, Laurylbenzoat u. dgl.; höhere Alkylamine, wie Stoffatomen mit einem Metall der I, II oder III. Gruppe Laurylamin,Stearylamin,Oleylamin,Oetylaminu. dgl.; des Periodensystems, eines langkettigen Fettalkohols höhere Alkanoylamide, die Kondensationsprodukte mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen, eines Esterseiner 15 langkettiger Fettsäuren mit Ammoniak, einem Monolangkettigen Fettsäure mit 11 oder mehr Kohlenstoff- amin und/oder einem Diamin darstellen, wie Stearamid, atomen, eines höheren Alkylamins mit 11 oder mehr Lauramid, Palmitamid, Stearoyläthylamid, Stearoyl-Kohlenstoffatomen, eines höheren Alkanoylamids mit hexamethylendiamid; Kohlenwasserstoffe mit Siedell oder mehr Kohlenstoffatomen oder eines Kohlen- punkten über 200⁰C, wie Dodecan, Tridecan, Tetrawasserstoffes mit einem Siedepunkt von 200° C oder 20 decan, Pentadecan, Hexadecan, Heptadecan, Octadarüber, oder ein Gemisch solcher Verbindungen ver- decan, Nonadecan, Eicosan, Heneicosa^Docosa^Triwendet. cosan, Tetracosan, Pentacosan, Hexacosan, Heptaco-

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden san, Octacosan, Nonacosan, Triacontan, Dotriacontan, einem Polyamid, das 0,5 Gewichtsprozent oder eine Pentatriacontan, Tetracontan, Pentacontan, Hexacongrößere Menge eines Polyäthylenklykols und/oder 25 tan, Dohexacontan, Tetrahexacontan u. dgl.
eines Derivats des Polyäthylenglykols enthält, 0,01 bis Diese Verbindungen können für sich oder in Form 2 Gewichtsprozent eines bestimmten Zusatzstoffes eines Gemisches aus zwei oder mehreren Verbindungen zugegeben und die resultierende Masse einem Schmelz- eingesetzt werden. Die langkettigen Fettsäuren, langspinnverfahren unter konventionellen Bedingungen für kettigen Fettalkohole und Kohlenwasserstoffe mit Polyamide unterworfen, wobei modifizierte Polyamid- 30 Siedepunkten von weniger als 200⁰C sind im Hinblick fasern gebildet werden. auf die Wärmebeständigkeit und das Gleitvermögen

Zu den genannten Polyamiden gehören Polyamide, nicht für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet,

die durch Polymerisation von Lactamen, ω-Amino- Der Wirkungsmechanismus der erwähnten Verbin-

carbonsäuren und Salzen von Diaminen und Dicar- düngen zur Verhinderung des Aneinanderhaftens der

bonsäuren gebildet wurden. Beispiele dafür sind Poly- 35 einzelnen Fäden und der Verminderung der Verstreck-

caprolactam, Polyhexamethylenadipamid, Polyhexa- barkeit beim Verspinnen, bei dem erfindungsgemäßen

methylendodecamid, Polyhexamethylensebacamid, Ge- Verfahren, ist noch nicht genau bekannt. Betrachtet

mische von Polycaprolactam mit Polyhexamethylen- man jedoch die Tatsache, daß diese Schwierigkeiten

adipamid, Polyhexamethylenterephthalamid, Polyhe- durch Erhöhen der Konzentration eines Spinnöls vom

xamethylendodecamid, Polyhexamethylensebacamid, 40 Typ einer wäßrigen Emulsion oder durch Erhöhen der

Polylaurolactam u. dgl. sowie Gemische aus Poly- Breite von Ölwalzen u. dgl. vermindert werden, so kann

hexamethylenadipamid mit Polyhexamethylentere- angenommen werden, daß der Zusatz eines Polyäthy-

phthalamid, Polyhexamethylendodecamid, Polyhexa- lenglykols und/oder seines Derivats die Oberflächen-

methylensebacamid, Polylaurolactam u. dgl. eigenschaften der Fäden verändert und auf diese Weise

Beispiele für geeignete Polyäthylenglykole und deren 45 eine mangelnde Affinität gegenüber einem öl, ein unDerivate sind die Verbindungen, die als Antistatikmit- gleichmäßiges Haften des Öls bzw. Schmälzmittels tel des nichtionischen Typs für Polymere verwendet bewirkt und zu den erwähnten Schwierigkeiten führt, werden. Dazu gehören beispielsweise Homopolymere Es wird daher angenommen, daß die Wirksamkeit von Polyäthylenglykol, Polymere, in denen Polyamide des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erzielt und Polyäthylenglykole chemisch verbunden sind, 5° werden kann, daß die Veränderung der Oberflächenbeispielsweise durch Esterverknüpfung, Amidver- eigenschaften von Fäden überwacht und eingeschränkt knüpfung, Urethanverknüpfung od. dgl., und Poly- wird, die durch die Wirkung eines Polyäthylenglykols mere, die durch Zusatz der aufgezählten Polymeren zu und/oder seines Derivats auf ein Öl bzw. Schmälzmit-Verbindungen mit aktiven Wasserstoffatomen erhalten tel verursacht werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß wurden, wie organischen Säuren, Alkoholen, Aminen, 55 mit Hilfe eines speziellen, höheren Kohlenwasserstoff-Amiden u. dgl. derivats od. dgl.

Das Einarbeiten von Polyäthylenglykol oder eines Die zugesetzte Menge dieser Verbindungen liegt Derivats des Polyäthylenglykols kann während der vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 2 Gewichtspro-Polymerisation oder während des Verspinnens erfol- zent, bezogen auf das Polyamid, Durch eine Menge von gen. Die zugesetzte Menge dieser Verbindungen liegt 60 weniger als 0,01 Gewichtsprozent kann keine ausreiim Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, in Abhän- chende Wirksamkeit erzielt werden. Es ist möglich, gigkeit von dem antistatischen Effekt und der Form- mehr als 2 Gewichtsprozent zuzusetzen, der schlüpfrigbarkeit. keitserhöhende Effekt wird jedoch zu stark, und es

Zu den für die Zwecke der Erfindung geeigneten, treten mit merklicher Häufigkeit Erscheinungen ein, speziellen Zusatzstoffen gehören langkettige Fettsäuren 65 wie das Zusammenbrechen der Spulenform während mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen und mit Siede- des Aufspulens der gesponnenen Fäden und Fadenpunkten von 200° C oder höher, wie Laurinsäure, brüche während des Verspinnens und Verstreckens, die Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachin- auf den Zusatzstoff selbst zurückzuführen sind.

Was den Zusatz betrifft, so ist es ferner erforderlich, daß der Zusatzstoff während des Verspinnens in gleichmäßiger Verteilung in dem Polyamid vorliegt. Es ist möglich, den Zusatz während der Polymerisation oder während der Vervollständigung der Polymerisation durchzuführen oder ihn während des Verspinnens durch Vermischen mit den Chips oder eine ähnliche Method; vorzunehmen.

Wenn als Zusatzstoffe eine langkettige Fettsäure oder ein höheres Alkylamin verwendet werden, so ist es vorteilhaft, sie als Viskositätsstabilisator während der Polymerisation an Stelle von Essigsäure od. dgl. einzusetzen.

Aus Polyamiden, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Einarbeiten eines Polyäthylenglykols oder dessen Derivat erhalten wurden, können leicht Polyamidfasern mit permanentem antistatischem Effekt hergestellt werden, ohne daß die Erscheinung des Aneinanderklebens der einzelnen Fäden während des Verspinnens und einer abnormalen Spannung während des Abwickeins und einer Verminderung der Verstreckbarkeit auftritt, die durch dieses Verkleben der einzelnen Fäden verursacht wird.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus der Zeichnung ersichtlich, die einen Teil der Anmeldung darstellt.

F i g. 1 zeigt die Veränderung der Spannung während des Abwickeins von unverstreckten Garnen von einer Spule während der Stufe des Verstreckens, und in

F i g. 2 ist der Zusammenhang zwischen der Menge der Zusatzstoffe und den Drehverstreckungsausbeuten (draw-twist-yields) gezeigt.

Ein umfassenderes Verständnis von der Erfindung wird durch die folgenden Beispiele vermittelt, die jedoch keine Beschränkung der Erfindung bedeuten sollen. In diesen Beispielen sind alle Prozentangaben Gewichtsprozent, wenn nichts anderes ausgesagt ist.

Beispiel 1

In einem 20-1-Autoklav wurden 10 kg «-Caprolactam, 0,3 Gewichtsprozent Wasser und 0,5, 3,0 oder 9,0Gewichtsprozent handelsübliches Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 3000 (der Nippon Yushi Co. Ltd.) gegeben, und außerdem wurden festgelegte Mengen langkettiger Fettsäuren oder höherer Alkylamine zugesetzt. Die genauen Mengen dieser Verbindungen sind in Tabelle 1 angegeben. Nach dem Spülen mit Stickstoff wurde das erhaltene Gemisch durch 14 Stunden dauerndes Erhitzen auf 26O⁰C in einem geschlossenen System polymerisiert. Danach wurde die Polymerisation in einem offenen System unter Erhitzen auf 26O⁰C während 10 Stunden fortgesetzt. Das erzielte Polymere wurde während

ίο 20 Stunden mit heißem Wasser extrahiert und danach getrocknet, wobei Schnitzel eines Polymeren mit einer relativen Viskosität von 2,9, 2,7 bzw. 2,5 (in lgewichtsprozentiger H₂SO₄-Lösung) erhalten wurden. Diese Polymeren wurden mit Hilfe eines 30-mm-Schmelzextruders bei einer Spinntemperatur von 300, 280 bzw. 270⁰C versponnen und danach mit einem Schmälzmittel des Typs einer wäßrigen Emulsion geölt, das 5Teile flüssiges Paraffin, einen anionischen Emulgator (sulfoniertes Öl) und 90 Teile Wasser enthielt, und in Form nicht verstreckter Garne bei einer Spinngeschwindigkeit von 600 m/min aufgespult. Die erzielten unverstreckten Garne wurden auf das 3,5fache verstreckt, wobei Garne mit 240 Denier/24 Filamente erhalten wurden.

Außerdem wurden die Polymerisation und das Verspinnen unter den gleichen Bedingungen durchgeführt, wie sie oben beschrieben wurden, mit der Ausnahme, daß zur Durchführung eines Vergleichsversuches Essigsäure als Viskositätsstabilisator an Stelle von langkettigen Fettsäuren oder höheren Alkylaminen verwendet wurde.

Die Spannung der erzielten unverstreckten Garne beim Abspulen von einer Spule wurde beobachtet. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 und F i g. 1 gezeigt (darin stellt A einen Fall dar, in dem 3,0 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol und Essigsäure zugesetzt wurden und B stellt einen Fall dar, in dem 3,0 Gewichtsprozent Stearinsäure zugesetzt wurden). Daraus ist ersichtlich, daß die Filamentgarne, denen langkettige Fettsäuren oder höhere Alkylamine zugesetzt worden waren, eine geringere Spannung beim Abspulen zeigten und auch eine bemerkenswert bessere Verstreckausbeute aufwiesen, als die Garne des Vergleichsversuches.

Tabelle

Zusatzstoff

Zugesetzte
Menge,

Gewichtsprozent

Menge des zugesetzten Polyäthylenglykols

0,5 Gewichtsprozent

Haften

Spannung
Spannung

beim Abspulen

(g)

Dreh-

ver-

strek-

kungs-

Ausbeute

(7o) 3,0 Gewichtsprozent

Haften

nung
beim
Abspulen

(g)

strek-

kungs-

Aus-

beute

Haften

9,0 Gewichtsprozent

Dreh-

ver-

strek-

kungs-

Aus-

beute

(g) (7o)

Spannung
beim
Abspulen

Stearinsäure ...

Essigsäure

Laurylamin

Hexamethylendiamin

0,68
0,14
0,40

0,14

A
C
A

0,5
2,8
0,5

2,9

97 76 96

53 A
D

0,8
15
1,2

13

B
D
B

2,0
24
1,8

21

85

80

Aneinanderhaften von Filamenten oder Garnen:
A = Kein Haften.

B = Leichtes Haften zwischen Filamenten.
C = Haften zwischen Filamenten.
D = Haften zwischen Filamenten und zwischen Garnen.

On· Zugspannung beim Abspulen wurde festgestellt, indem die Spannung zwischen einer verunstreckten Spule und Förderrollen mit Hilfe eines Zugspannungsmeßgerätes gemessen wurde.
Diehverstreckungs-Garn-Ausbeute (Draw-twist yield):

Anzahl von Garnspulen, in denen kein Fadenbruch auftrat
Gesamtzahl der eingesetzten Garnspulen

100.

Beispiel 2

Ein 500-1-Autoklav wurde mit 200 kg t-Caprolactam, 0,3 Gewichtsprozent des Katalysators Wasser, 5 Gewichtsprozent der in Tabelle 2 gezeigten antistat'schen Mittel und den erfindungsgemäßen Zusatzstoffen in der in Tabelle 2 angegebenen Menge beschickt. Nach dem Spülen mit Stickstoff wurde das erhaltene Gemisch während 14 Stunden in einem geschlossenen System der Schmelzpolymerisation bei 200 T unterworfen und danach während 10 Stunden in einem offenen System bei 260⁰C schmelzpolymerisiert. Das erhaltene Polymere wurde während 20 Stunden mit heißem Wasser extrahiert, getrocknet und danach versponnen. Das Spinnen erfolgte unter Verwendung eines Schmelzextruder·, hei einer Spinngeschwindigkeit von 600 m/min unter ili'Jiing von Filamentgarnen mit 70 Denier/24 Filamenten. Beim Spinnen wurde ein übliches Öl vom Emulsionstyp verwendet.

Zum Vergleich wurden Spinnversuche unter Verwendung von Polymeren durchgeführt,' die lediglich einen Zusatz von 5 Gewichtsprozent antistatischer Mittel aufwiesen, jedoch keinen eriindungsgemäfien

Zusatzstoff enthielten. Die Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen, wie sie oben beschrieben sind, vorgenommen, Das Ergebnis ist in Tabelle 2 aufgeführt. Daraus ist ersichtlich, daß bei den Polymeren, welche die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe enthielten, kein Kleben zwischen den einzelnen Filamenten oder Garnen beobachtet wurde, daß die Zugspannung beim Abspulen gering und die Drehverstrcckungs-Garn-Ausbeute (draw-twist yield) merklich verbessert war. In Tabelle 2 bedeutet APCj ein antistatisches Mittel der Formel

HO(C₂H₄O)₅₀- ' -(CO₂H,).,₀OM

N N

NH(CH₂)_:>COOH

und Block bedeutet eine von Polyalkylenäther abgeleitete salzartige Verbindung, die durch Umsetzen von Polyäthylenglykol, dessen beide endständige Gruppen aminiert wurden, mit einer äquivalenten Menge Adipinsäure erhalten wurde.

Tabelle

A nl icf tit \|L _	Mittleres	Zusatzstoff	Zugesetzte	Haften	Spannung	Vcrstieckungs-
iTiit tcl	Molekulargewicht		Menge		beim Abspulen	Gam-Ausbcute
	des Polyätherleils	Decan	%	B	g	"/„
APG	1000	Laurinsäure	0,01	A	5,8	75
APG	1000	Stearamid	0,5	A	1,1	93
APG	1000	Stearylamin	I	A	0.9	96
APG	1000	Stearinsaure	2	A	0,8	XS
APG	8000	Tetracosan	1	A	1,0	91
APG	8000	Laurylamin	T	B	0,7	89
APG	8000	Laura mid	0,01	A	2,6	80
A PC»	8000	l.auramid	0,5	A	1,2	93
Block	1000	Laurylamin	2,0	A	0,6	88
Block	1000	Tetracusjn	1,0	A	1,5	84
Block	1000	Stearinsäure	0,5	B	0,8	96
Block	1000	S tear\ la min	0,01	A	3,0	80
Block	8000	Stearamid	0,5	B	1,4	89
Block	8000	Laurinsäure	0,01	A	4,7	78
Block	8000	Decan	2.0	A	1.1	87
Block	8000	ohne	1,0	D	1.3	95
Block	1000	ohne	0	D	18,3	10
APCi	1000	0	15,0	32

nr.d 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Schnit/e!, verschiedene, in Tabelle 2 beschriebener Zusatzstoffe Schnitze! aus Nylon-6 (mil einer relativen Viskosität vermischt. Das Vermischen erfolgte mit Hilfe einer von 2,91, gemessen in lpcwichtspro/uitiger Ii₂SO₁- 63 konischen Misehtonne unter 3stündigem Erhitzen auf Lösung) winden mit 3 Cic\ich<spro/eiU Poi\.iihyler.- i00 C". Danach winde Liner Kühlen bis /ti einer

η 6000 I'cinpenH ,ι·· \<mi H)' C wehergemiseht. mn ein uleichi¹ mü'si'Os ·\;;<νίί· " Je·. l'olyathylcnghkols niu) der

309W//47/

Beispiel 3

glykol mit einem mittleren M »!ckulargewidu
(der Nippon Yushi (\O. h.vof.en at.f clic

Zusatzstoffe an den Schnitzeln zu gewährleisten. Die so erzielten Polymerschnitzel wurden in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise versponnen, wobei Garne mit 210 Denier/24 Filamente erzielt wurden. Zum Vergleich wurde das Verspinnen unter denselben Bedingungen durchgeführt, mit der Ausnahme, daß kein Zusatzstoff zugegeben wurde. Dabei wurden Garne von 210 Denier/24 Filamente erhalten.

10

Das Ergebnis ist in Tabelle 3 gezeigt. Daraus ist ersichtlich, daß Garne mit einem Gehalt der Zusatzstoffe so gut versponnen und verstreckt werden konnten, wie übliche Nylongarne, ohne daß wegen des Klebens bzw. Haftens der einzelnen Fäden oder Garne aneinander irgendein anormales Verhalten im Hinblick auf die Spannung beim Abspulen auftrat, im Gegensatz zu Garnen, die keinen Zusatzstoff enthielten.

Tabelle

Zusatzstoff

Spannung beim
Abspulen

Dreh-Ver-	AntistatikefTekt
streckungs-
Ausbeute	5 see
98	5
93	5
98	5
97	4
89	5
96	5
95	6
85	6
88	5
20	300
97

Palmitinsäure

Ca-stearat

Octylstearat

Octyllaurat

Stearylamin

Hexamethylendistearamid.

Lauramid

n-Tetracosan

Dodecan

Vergleich 1 *)

Vergleich 2*)

A
A
A
A
A
A
A
A
B
D
A 0,3
0,5
0,2
0,3
0,5
0,1
0,8
0.7
1,0
16
0,1

*) Vergleich 1: Zugabe von Polyäthylenglykol, es wird jedoch kein Zusatzstoff zugegeben.
Vergleich 2: Es werden kein Polyäthvlenglykol und kein Zusatzstoff zugegeben.

**) Antistatikeffekt:

Die Fasern wurden zu strangformigen Proben mit einer Dicke von 20 Lagen verarbeitet und danach mit einem neutralen Waschmittel und dann mit Wasser gewaschen und während 15 Stunden in einer Atmosphäre einer relativen Feuchtigkeit von 4O°,'_O bei 20 C getrocknet und konditioniert. Die erhaltenen Proben wurden mit Hilfe eines Honestmeters der Shishido Shokai Co. mit einer Spannung von 10 000 Volt aufgeladen, und danach wurde die Spannung auf Null vermindert. Die Halbwertszeiten (Sekunden) der durch Aufladen erzielten Spannung der Proben wurden als Parameter für die antistatischen Eigenschaften verwendet.

Außerdem wurden unter Verwendung von Calciumstearat und Hexamethylendistearamid gemäß Tabelle2 Versuche zum Bestimmen des Zusammenhanges zwischen der Menge des Zusatzstoffes und seiner Wirksamkeit durchgeführt. Die Ergebnisse sind in F i g. 2 gezeigt, in der A' die Kurve für Calciumstearat und B' die Kurve für Hexamethylendistearamid darstellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, liegen die optimalen Werte für die Menge des Zusatzstoffes zwischen 0,01 und 2 Gewichtsprozent.

Beispiel 4

In einen 4-l-Autoklav wurden 2 kg trockenes ε-Caprolactam, 3 Gewichtsprozent Wasser, 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Lactam, eines Polyäthylenglykols mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000, dessen beide Endgruppen aminiert waren (hergestellt durch Sanyo Kasei Co.), mit dem Zusatz einer gleichen molaren Menge an Adipinsäure, gegeben und während 24 Stunden bei 26O°C umgesetzt. Das erzielte Polymere wurde mit heißem Wasser extrahiert und unter Mischen mit 5% Stearylalkohol unter gleichzeitigem Trocknen besprüht. Die erhaltenen Polymerschnitzel wurden einem glatt verlaufenden Schmelzspinnvorgang unterworfen, der wie im Beispiel 1 durchgeführt wurde. Dabei wurden Garne mit 210 Denier/24 Filamente erhalten.

Zusatzstoff	Haf ten	Fadenbrüche beim Ver strecken (Anzahl/kg)
Stearylalkohol Laurylalkohol Ohne	A B D	0,2 0,5 46

50

Beispiel 5

Eine 60gewichtsprozentige wäßrige Lösung von 120 kg des salzförmigen Monomeren von Nylon 66 wurde in einen mit Rührer versehenen 400-1-Autoklav gegeben. Ferner wurden 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomere, eines Antistatikmittels der folgenden Struktur (Formel 1):

HO(C₂H₄O)₅₀- ^N -(OC₂H₄)₅₀OH

N N

NH(CH₂)₅COOH

und 0,01, 0,5 oder 2,0 Gewichtsprozent Tetracosan be n

Das Innere jedes Autoklavs wurde ausreichend mit Stickstoff gespült, und die Polymerisation in der Schmelze wurde bei 230⁰C unter einem Druck von 17,5 kg/cm² während 1 Stunde und danach bei 27O°C unter einem Druck von 17,5 kg/ cm² während 2 Stunden durchgeführt. Der Druck wurde im Verlauf von 2 Stunden erhöht, und das Erhitzen wurde während 30 Minuten fortgesetzt. Die erzielten Polymeren wurden unter einem Stickstoffdruck aus dem Autoklav entnommen, wobei Polymere mit relativ niedriger Viskosität von 45 (gemessen in lOgewichtsprozentiger Ameisensäurelösung) erhalten wurden. Das Verspinnen dieser Polymeren wurde bei einer Spinntemperatur von 28O°C in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt. Es wurden Fasern mit 210 Denier/ 24 Filamente erhalten.

Zum Vergleich wurde ein Polymeres hergestellt, das lediglich 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomere, des obengenannten Antistatikmittels enthielt. Dieses Polymere wurde unter den oben angegebenen Bedingungen versponnen. Die dabei erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, zeigten Tetracosan enthallende Polymere keine anormale Spannung beim Abspulen auf Grund des Haftens oder Zusammenklebens der einzelnen Filamente und konnten glatt versponnen und verstreckt werden, im Gegensatz zu Polymeren, die nur ein Antistatikmittel enthielten.

Tabelle 4

Zugesetzte Menge der Verbindung	Zugesetzte Menge an	Haf	Zugspan nung beim	Dreh- verstreckungs
der Formel 1	IvII dvUsull	ten	Abspulen	Ausbeute
Gewichts	Gewichts
prozent	prozent		S	"
3,0	0	D	13.8	33
3,0	0,01	B	4,6	76
3,0	0,50	B	0.5	98
3,0	2,00	A	0,3	82
0	0	A	0,6	96

Anteil unter 0,01 Gewichtsprozent liegt, während ein schädlicher Einfluß des Zusatzstoffes auf die Verarbeitbarkeit auftritt, wenn der Anteil über 2,0 Gewichtsprozent liegt. Ein optimaler Bereich der zuzusetzenden Menge liegt daher zwischen 0,01 und 2,0 Gewichtsprozent.

Beispiel 6

Mischschnitzel aus Nylon 6, das in 1 °/o'g^er H»SO₄-Lösung eine relative Viskosität von 2,5 aufweist, und Nylon 66, dessen 10%ige Ameisensäurelösung eine relative Viskosität von 45 hat, mit einem Mischverhältnis von 7: 3 Gewichtsteilen, wurden mit 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Schnitzel, des im Beispiel 5 verwendeten Antistatikmittels und 0,5 Gewichtsprozent Stearinsäure vermischt. Das Mischen erfolgte mit Hilfe einer konischen Mischtonne während 3 Stunden unter Erhitzen auf 100⁰Cm, und das Mischen wurde dann unter Kühlung fortgesetzt, bis die Temperatur unter 40⁰C lag, um das gleichmä(3ige Anhaften des Antistatikmittels und der Stearinsäure an den Schnitzeln zu gewährleisten. Die so erhaltenen Polymerschnitzel wurden bei einer Spinntemperatur von 280°C in gleicher Weise wie im Beispiel 1 dem Verspinnen unterworfen, wobei Fasern mit 210 Denier' 24 Filamente erhallen wurden.

Zum Vergleich wurden Schnitzel, die lediglich 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die Schnitzel, des obengenannten Antistatikmittels enthielten, unter den obenerwähnten Bedingungen dem Verspinnen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich ist, zeigten die Stearinsäure enthaltenden Fäden kein Aneinanderheften der einzelnen Filamente und konnten glatt versponnen und verstreckt werden.

Tabelle 5

Im Hinblick auf die zuzusetzende Menge ist ferner ersichtlich, daß die Wirksamkeit gering ist, wenn dieser

Zugesetzte Men	Zugesetzte
ge der Verbin	Menge an
dung Formel I	Stearinsäure
Gewichts	Gewichts
prozent	prozent
3,0	0,6
3,0	0,0

Dreh-

verstreckungs-Ausbeute

90

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Patentanspruch: Das Jetztgenannte Verfahren ist deshalb von Nachteil,

Verfahren zum Herstellen von modifizierten weil zum Einleiten von Dampf eine spezielle Vorrich-

Polyamidfasern durch Schmelzverspinnen eines tung erforderlich ist.

Gemisches aus einem Polyamid, einem Polyäthy- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, wählenglykol und/oder einem Derivat des Polyäthylen- 5 rend des Schmelzspinnens solcher modifizierter PoIyglykols sowie einem weiteren Zusatzmittel, d a- amide das Zusammenkleben der einzelnen Fäden zu durch gekennzeichnet, daß man als verhindern, das vor allem durch den Zusatz des Polyweiteres Zusatzmittel 0,01 bis 2 Gewichtsprozent, äthylenglykols oder Polyäthylenglykolderivats verbezogen auf das Polyamid, einer langkettigen Fett- ursacht wird.

säure mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen, eines io Bei nicht mit Polyäthylenglykol modifizierten PolySalzes einer langkettigen Fettsäure mit 11 oder amiden tritt dieses Problem selbstverständlich übermehr Kohlenstoffatomen mit einem Metall der haupt nicht auf. Derartige nicht modifizierte PoIyersten, zweiten oder dritten Gruppe des Perioden- amidfasern sind beispielsweise in der niederländischen systems, eines langkettigen Fettalkohols mit 11 oder Auslegeschrift 6 618 086 beschrieben. Bei diesem bemehr Kohlenstoffatomen, eines Esters einer lang- 15 kannten Verfahren werden zum Verhindern des KIekettigen Fettsäure mit 11 oder mehr Kohlenstoff- bens von fertiggestellten Polyamidfasern n-Paraffine atomen, eines höheren Alkylamins mit 11 oder mit 14 oder mehr Kohlenstoffatomen zugesetzt. Gemehr Kohlenstoffatomen, eines höheren Alkanoyl- maß der niederländischen Auslegeschrift 6 618 087 amids mit 11 oder mehr Kohlenstoffatomen, eines wird fiii den gleichen Zweck ein Metallsalz von alihöheren Alkanoylamids mit 11 oder mehr Kohlen- 20 phatischen Mono- und/oder Dicarbonsäuren verstoffatomen oder eines Kohlenwasserstoffes mit wendet.

einem Siedepunkt von 200⁰C oder darüber, oder Zur Herstellung eines fibrillierten Materials ohne

ein Gemisch solcher Verbindungen verwendet. Durchführung eines Spinnvorgangs wurde bereits eine

Dispersion eines faserbildenden Polymeren, wie eines

25 Polyamids, in einem Polyäthylenglykoläther als Disper-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen sionsmedium verwendet. Dieser Dispersion konnten von modifizierten Polyamidfasern, die ein Polyäthylen- auch Stearinsäure oder Zinkpalmitat zugesetzt werden, glykol enthalten, bei dem während des Schmelzspin- Die Herstellung der Fibrillenstruktur erfolgt bei diesem nens; ein Zusammenkleben der einzelnen Fäden vermie- bekannten Verfahren durch Extrusion, beispielsweise den wird und eine ausgezeichnete Verstreckbarkeit der 30 in Form eines Bandes, wobei das dispergierte Polymere Garne erzeilt wird. zu Fibrillen verstreckt wird (französische Patentschrift Polyamide, denen ein Polyäthylenglykol und/oder 1 434 947). Der Erfindung liegt dagegen das Schmelzein Derivat des Polyäthylenglykols zugesetzt wurde, spinnen von Polyamiden zugrunde, die durch Einkönnen durch Schmelzspinnen zu Fäden verarbeitet arbeiten von Polyäthylenglykol in das faserbildende werden. Die so hergestellten Fäden zeigen die charak- 35 Polymere modifiziert wurden und in denen daher das teristische Eigenschaft, daß die Bildung statischer Polyäthylenglykol nicht in einer gesonderten Phase vorElektrizität nur sehr gering ist. So werden beispielsweise liegt. Aus der bekannten Herstellung einer Fibrillenantistatische, orientierte synthetische Polyamidfasern struktur aus einer Polymerdispersion konnten daher erhalten, wenn als Antistatikmittel Poly(alkylenäther)- keine Hinweise auf das Schmelzspinnen eines modifiglykole mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Alkylen- 4° zierten Polyamids entnommen werden,
gruppe und einem Molekulargewicht von mindestens Auch zur Verbesserung der mechanischen Eigen-600 zugesetzt werden (canadische Patentschrift748485). schäften von Fäden werden bekanntlich bestimmte Es ist außerdem bekannt, Fasern aus linearen synthe- Diamide den Polyamiden zugesetzt (britische Patenttischen Polyamiden herzustellen, die als Antistatik- schrift 1157 343). Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit mittel polyalkoxylierte Glyceride enthalten (cana- 45 von synthetischen Polyamiden wurden bereits als dische Patentschrift 829 948). Modifiziermittel dimere ölsäure (USA.-Patentschrift Wenn jedoch zum Verspinnen dieser Polyamide, die 3 329 633), 12-Hydroxystearinsäure oder N,N'-Hexa-Polyäthylenglykol und/oder ein Derivat des Polyäthy- methylenbis-stearamid, cyclische Lactame, 18-Pentalenglykols enthalten, die üblichen Spinnbedingungen triakontanon, höhere Fettsäuren, Metallsalze aliphafür Polyamide angewendet werden, so treten während 5° tischer Monocarbonsäuren oder Dicarbonsäuren zugeder Herstellung der Fasern verschiedene Störungen setzt. Diese Zusätze, die teils als Gleitmittel, teils als auf, wie Aneinanderhaften einzelner Monofilamente Entformungsmittel dienten, wurden jedoch Polyami- oder Filamentgarne, Verminderung der Verstreck- den zugesetzt, die nicht mit Polyäthylenglykol oder barkeit durch schlechte Gleitfähigkeit u. dgl. Es wird einem Polyäthylenglykolderivat modifiziert waren, so angenommen, daß diese Erscheinung durch die Ver- 55 daß in diesen Fällen nicht das Bedürfnis bestand, die änderung der Oberflächenstruktur der Fasern auf- durch den Polyäthylenglykolzusatz bedingte vertritt, wie eine Erhöhung der hydrophilen Eigenschaften, schlechterte Verarbeitbarkeit wieder zu verbessern, der Gleitfähigkeit u. dgl., die auf das zugesetzte Poly- Diese bekannten Maßnahmen konnten daher auf das äthylenglykol zurückzuführen ist. erfindungsgemäß gelöste Problem, das Schmelzspinnen Aus diesem Grund wurden zahlreiche Maßnahmen 60 von mit Polyäthylenglykol modifizierten Polyamiden vorgeschlagen, wie die Verwendung eines Schmälzöls, zu verbessern, keinen Hinweis geben. Es läßt sich da-Einleiten von Dampf in die Spinnschächte während des raus auch nicht entnehmen, ob die als Zusätze verwen-Verspinnens u. dgl. Die erste Methode führte jedoch deten Materialien das Schmelzspinnen von Polyamiden insofern zu Schwierigkeiten, als sich die unverstreckten erleichtern wurden, denen als Modifiziermittel PoIy-Filamentgarne nach dem Aufwickeln durch Feuchtig- 65 äthylenglykole zugesetzt sind.

keitsabsorption während der Lagerdauer stark ver- Diese Möglichkeit war um so weniger naheliegend,

ändern und der Verstreckvorgang durch eine große als bisher allgemein angenommen wurde, daß die

Menge an anhaftendem öl oder Fett schwierig wird. Zugabe einer nicht polaren Verbindung zu Fäden, die