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DE10058291A1 - Mehrkomponenten-Faser - Google Patents

Mehrkomponenten-Faser

Info

Publication number
DE10058291A1
DE10058291A1 DE10058291A DE10058291A DE10058291A1 DE 10058291 A1 DE10058291 A1 DE 10058291A1 DE 10058291 A DE10058291 A DE 10058291A DE 10058291 A DE10058291 A DE 10058291A DE 10058291 A1 DE10058291 A1 DE 10058291A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
fiber according
omega
core
polyamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE10058291A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul-Michael Bever
Gerhard Conzelmann
Bernd-Steffen Von Bernstorff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Priority to DE10058291A priority Critical patent/DE10058291A1/de
Priority to ARP010105388A priority patent/AR031476A1/es
Priority to TW090128720A priority patent/TW567201B/zh
Priority to MYPI20015345A priority patent/MY134169A/en
Priority to ES01994700T priority patent/ES2247195T3/es
Priority to JP2002545227A priority patent/JP2004532357A/ja
Priority to CZ20031427A priority patent/CZ20031427A3/cs
Priority to AU2002224872A priority patent/AU2002224872A1/en
Priority to SK612-2003A priority patent/SK6122003A3/sk
Priority to BR0115544-0A priority patent/BR0115544A/pt
Priority to AT01994700T priority patent/ATE301736T1/de
Priority to HU0301533A priority patent/HUP0301533A3/hu
Priority to IL15565101A priority patent/IL155651A0/xx
Priority to PL01362423A priority patent/PL362423A1/xx
Priority to EP01994700A priority patent/EP1339900B1/de
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Priority to CA002429318A priority patent/CA2429318A1/en
Priority to DE50107073T priority patent/DE50107073D1/de
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Pending legal-status Critical Current

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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

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 unter­ schiedlichen 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, beispiels­ weise 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 Auf­ schmelzen 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 Deck­ kraft des Garns.
Bei dar 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 Ver­ wendung dieser Fasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Teppichen gefunden.
Erfindungsgemäß enthält die Faser einen längs der Faser verlau­ fenden 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 Poly­ amide tragen bekanntermaßen den generischen Namen Nylon. Unter Polyamiden werden auch die sogenannten Aramide verstanden (aroma­ tische 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 Ver­ fahren 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 Carbonsäureamiden 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 C20- vorzugsweise C2- bis C18-arylaliphatischen oder vorzugsweise aliphatischen Lactams, wie Enantholactam, Undecanolactam, Dodecanolactam oder Capro­ lactam,
Monomere oder Oligomere von C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-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,
C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-Aminocarbonsäure­ nitrilen, wie 6-Aminocapronitril, 11-Aminoundecansäurenitril,
Monomere oder Oligomere von C2- bis C20-Aminosäuramiden, wie 6-Aminocapronsäureamid, 11-Aminoundecansäureamid sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Ester, vorzugsweise C1-C4-Alkylester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Pro­ pyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, s-Butyl-ester, von C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-Aminocarbonsäuren, wie 6-Amino­ capronsäureester, beispielsweise 6-Aminocapronsäuremethylester, 11-Aminoundecansäureester, beispielsweise 11-Aminoundecansäure­ methylester,
Monomere oder Oligomere eines C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin,
mit einer C8- bis C20-, 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 C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise He­ xamethylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-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 C20-, vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C6- bis C20- vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C8- bis C20-, 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 C6- bis C20- vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-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 C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C10-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C6- bis C20-, vorzugsweise C6- bis C10-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 C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-arylaliphati­ schen 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 sol­ cher 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, Dodecandisäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure oder deren Gemi­ sche 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 Aus­ gangsoligomere, 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 einge­ setzte 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 dar 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-C10-Alkandicarbonsäure, beispiels­ weise Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, 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 C12-Alkylamine, wie Cyclo­ hexylamin, C6- bis C20-, vorzugsweise C6- bis C10-aromatische Monoamine, wie Anilin, oder C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatische Monoamine, wie Benzylamin, Diamine, wie C4-C10-Alkandiamine, beispielsweise Hexamethylendiamin eingesetzt werden.
Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von mindestens 0,01 Mol-%, vorzugsweise mindestens 0,05 Mol-%, insbesondere min­ destens 0,2 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Poly­ amids, einsetzen.
Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von höchstens 1,0 Mol-%, vorzugsweise höchstens 0,6 Mol-%, insbesondere höch­ stens 0,5 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Poly­ amids, einsetzen.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird die Polymerisa­ tion 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 anor­ ganischer oder organischer Natur. Die Pigmente werden vorzugs­ weise in einer Menge von 0 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere 0,02 bis 2 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Poly­ amid, 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 ver­ standen, die durch Polymerisation aus olefinisch ungesättigten Verbindungen, wie Ethylen, Propylen, Styrol, Acrylsäure und deren Ester, Methacrylsäure und deren Ester, vorzugsweise Propylen, er­ halten 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 Polyarbide 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 wer­ den auch die sogenannten Aramide verstanden (aromatische Poly­ amide), 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 Ver­ fahren 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 Carbonsäureamiden 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 C20- vorzugsweise C2- bis C18-arylaliphatischen oder vorzugsweise aliphatischen Lactams, wie Enantholactam, Undecanolactam, Dodecanolactam oder Caprolac­ tam,
Monomere oder Oligomere von C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-Aminocarbonsäuren, wie 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecan­ säure, sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder He­ xamere, sowie deren Salze, wie Alkalisalze, beispielsweise Li­ thium-, Natrium-, Kalium-Salze,
C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-Aminocarbonsäure­ nitrilen, wie 6-Aminocapronitril, 11-Aminoundecansäurenitril,
Monomere oder Oligomere von C2- bis C20-Aminosäuramiden, wie 6-Aminocapronsäureamid, 11-Aminoundecansäureamid sowie deren Di­ mere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Ester, vorzugsweise C1-C4-Alkylester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Pro­ pyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, s-Butyl-ester, von C2- bis C20-, vorzugsweise C3- bis C18-Aminocarbonsäuren, wie 6-Amino­ capronsäureester, beispielsweise 6-Aminocapronsäuremethylester, 11-Aminoundecansäureester, beispielsweise 11-Aminoundecansäure­ methylester,
Monomere oder Oligomere eines C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin,
mit einer C8- bis C20-, 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 C20-, vorzugsweise C2- bis C12-Alkyldiamins, wie Tetramethylendiamin oder vorzugsweise Hexamethylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-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 C20-, vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C6- bis C20- vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C8- bis C20-, 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 C6- bis C20- vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Diamins, wie m- oder p-Phenylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-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 C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C2- bis C20-, vorzugsweise C2- bis C14-aliphatischen Dicarbonsäure oder deren Mono- oder Dinitrile, wie Sebacinsäure, Dodecandisäure, Adipinsäure, Sebacinsäuredinitril, Decansäuredi­ nitril oder Adipodinitril,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramere, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C10-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C6- bis C20-, vorzugsweise C6- bis C10-aromatischen Dicarbonsäure oder deren Derivate, beispielsweise Chloride, wie 2,6-Naphthalindicarbonsäure, vorzugsweise Isophthalsäure oder Terephthalsäure,
sowie deren Dimere, Trimere, Tetramexe, Pentamere oder Hexamere,
Monomere oder Oligomere eines C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatischen Diamins, wie m- oder p-Xylylendiamin,
mit einer C9- bis C20-, vorzugsweise C9- bis C18-arylaliphati­ schen 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, Dodecandisäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure oder deren Ge­ mische 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 Aus­ gangsoligomere, 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 einge­ setzte 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 Ben­ zol- oder Naphthalinmonocarbonsäure, beispielsweise Benzoesäure, Dicarbonsäuren, wie C4-C10-Alkandicarbonsäure, beispielsweise Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, 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 C12-Alkylamine, wie Cyclo­ hexylamin, C6- bis C20-, vorzugsweise C6- bis C10-aromatische Monoamine, wie Anilin, oder C7- bis C20-, vorzugsweise C8- bis C18-arylaliphatische Monoamine, wie Benzylamin, Diamine, wie C4-C10-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 min­ destens 0,2 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Poly­ amids, einsetzen.
Vorteilhaft kann man einen Kettenregler in Mengen von höchstens 1,0 Mol-%, vorzugsweise höchstens 0,6 Mol-%, insbesondere höch­ stens 0,5 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Poly­ amids, einsetzen.
Erfindungsgemäß enthält Mantel (II) ein Polyamid, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin- Derivat (III) enthält.
Bevorzugt kommen als Verbindungen (III) solche der Formel
wobei
R1 für eine funktionelle Gruppe steht, die zur Amidbildung gegenüber der Polymerkette des Polyamids von Mantel (II) fähig ist,
vorzugsweise eine Gruppe-(NH)R5, wobei R5 für Wasserstoff oder C1-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 C1-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 C1-C4-Alkyl­ gruppe, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, 1- Butyl, s-Butyl, s-Butyl,
insbesondere eine Methylgruppe,
R3 für Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder O-R4 steht, wobei R4 für Wasserstoff oder C1-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 min­ destens 0,1 Mol-%, bezogen auf 1 Mol Säureamidgruppen des Poly­ amids, 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, ein­ setzen.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung wird die Polymerisa­ tion 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 anor­ ganischer oder organischer Natur. Die Pigmente werden vorzugs­ weise in einer Menge von 0 bis 5 Gewichtsteile, insbesondere 0,02 bis 2 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Poly­ amid, 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 100 30 515.6 und 100 30 512.1 beschrieben.
Erfindungsgemäß sind Kern (I) und Mantel (II) chemisch unter­ schiedlich.
Vorteilhaft weisen Kern (I) und Mantel (II) einen unterschied­ lichen 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), insbeson­ dere dieser Gehalt, molar gerechnet, in Kern (I) weniger als 50% dieses Gehalts in Mantel (II) beträgt. In einer besonders bevor­ zugten 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 er­ folgen, 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 Poly­ amid für Mantel (II) getrennt herstellen, mittels einer Förder­ vorrichtung, wie eines Extruders, jeweils eine Schmelze der Poly­ mere einem Spinnplattenpaket zuführen und dort die Faser spinnen, insbesondere durch Schnellspinnen 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 Monomeran 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), pig­ mentiert
Aufgebaut aus den Monomeren 1 Gew.-% Lithiumsulfoisophthalat, 0,07 Gew.-% Hexamethylendiamin, 0,15 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6,-Te­ tramethylpiperidin, 0,3 Gew.-% Titandioxid, Rest Caprolactam
Polyamid 3: Ultramid ® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), unpig­ mentiert
Aufgebaut aus den Monomeren 0,15 Gew.-% Propionsäure, Rest Capro­ lactam
Polyamid 4: Ultramid ® BS 700 (BASF Aktiengesellschaft), pigmen­ tiert
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 Fein­ heit von 2700 dtex und rundem Querschnitt hergestellt, bei einem Gewichtsverhältnis von Kern (I) zu Mantel (II) von 70 : 30 gespon­ nen und strecktexturiert unter Erhalt der aus der Tabelle er­ sichtlichen Daten.
Tabelle 1
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Fasern eine bessere Kräuselung aufweisen als Fasern nach dem Stand der Technik, die nur aus dem Material von Mantel (II) bestehen (Ver­ gleichsbeispiel 1) oder nur aus dem Material von Kern (I) be­ stehen (Vergleichsbeispiel 2).

Claims (16)

1. 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 ge­ kennzeichnet, daß Mantel (II) auf einem Polyamid basiert, das ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch ge­ hindertes 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 Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin oder deren Gemische einsetzt.
11. Faser nach den Ansprüchen 1 bis 10, wobei man als Dicarbon­ säure Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Terephthal­ 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.
13. Faser nach Anspruch 12, wobei Mantel (II) als an die Polymer­ kette gebundene sulfonierte Dicarbonsäure oder deren Salze Sulfoisophthalsäure oder deren Salze enthält.
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 Poly­ merkette eingesetzte Carbonsäure-Gruppen oder deren Äquiva­ 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 Carbonsäure-Gruppen oder deren Äquivalente als zur Bildung der Polymerkette eingesetzte Amin-Gruppen oder deren Äqui­ valente aufweisen.
16. Verwendung von Fasern gemäß den Ansprüchen 1 bis 15 zur Herstellung von Garnen, Geweben und Teppichen.
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