DE10156293A1

DE10156293A1 - Polymermischung

Info

Publication number: DE10156293A1
Application number: DE2001156293
Authority: DE
Inventors: Volker Rauschenberger; Hans-Martin Laun; Jutta Kissel; Walter Heckmann; Bernd-Steffen Von Bernstorff; Hans Christoph Horn
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-28
Also published as: AR037198A1; TW200301286A; AU2002366216A8; AU2002366216A1; WO2003044091A3; WO2003044091A2

Abstract

Thermoplastische Polymermischung (I), enthaltend DOLLAR A a) 50-99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), ein Polyamid (II) DOLLAR A und DOLLAR A b) 0,1-50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), eines Polymers (III), DOLLAR A wobei DOLLAR A die Schmelzviskosität, gemessen gemäß ISO 11443, von Polymer (III) bei 280 DEG C im gesamten Scherratenbereich von 100 bis 20000 s-1 höchstens 75% der Schmelzviskosität, gemessen gemäß ISO 11443, von Polyamid (II) bei 280 DEG C beträgt, DOLLAR A und DOLLAR A die Grenzflächenspannung zwischen einer Schmelze von Polyamid (II) und einer Schmelze von Polymer (III) bei 280 DEG C, gemessen gemäß US Patent Nr. 5,150,607 nach der Spinning-Drop-Methode, im Bereich von 0 mN/m bis 10 mN/m liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastische Polymermischung (I) enthaltend

a) 50-99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), ein Polyamid (II) und
b) 0,1-50 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), eines Polymers (III),

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faser aus einem Polymer, das eine solche thermoplastische Polymermischung (I) enthält, ein Verfahren zur Herstellung einer Faser aus einer solchen thermoplastischen Polymermischung (I), gemäß einem solchen Verfahren erhältliche Fasern, die Verwendung solcher Fasern zur Herstellung eines Teppichs oder eines textilen Flächengebildes, sowie einen Teppich enthaltend eine solche Faser und ein textiles Flächengebilde enthaltend eine solche Faser.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer Faser eine Stapelfaser, wie auch ein Endlosfilament verstanden.
Die Verwendung von thermoplastisches Polymeren, wie Polyamiden, zur Herstellung von Fasern, sowie die Herstellung von Teppichen und textilen Flächengebilden, die solche Fasern enthalten, sind allgemein bekannt.
Dabei werden die Teppiche und textilen Flächengebilde zur Erzielung des beabsichtigten optischen Eindrucks üblicherweise angefärbt, beispielsweise durch Tauchen in Bäder, die die Farbstoffe enthalten, oder durch Bedrucken. Hierbei ist es wünschenswert, daß die Teppiche und textilen Flächengebilde die Farbstoffe schnell, gleichmäßig und dauerhaft binden.
Andererseits unterliegen Teppiche und textile Flächengebilde bei ihrem Gebrauch einer Anfleckung, oftmals durch farbige Speisen oder Getränke, wie Fruchtsäfte, Obstsäfte, Kaffee, Tee oder farbige Limonaden. Wünschenswert ist in solchem Fall die Möglichkeit, derartige farbige Anfleckungen von dem Teppich oder dem textilen Flächengebilde ohne eine Fleckenbildung, also eine bleibende Verfärbung des Teppichs oder des textilen Flächengebildes, leicht entfernen zu können.
Um diese an sich gegensätzlichen Ziele zu erreichen, wurden verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen.
So ist bekannt, die Oberfläche von Polymerfasern, wie Polyamidfasern, nach der beabsichtigten Einfärbung mit einer Substanz zu beschichten, die eine weitere Einfärbung behindert, beispielsweise mit fluorierten Kohlenwasserstoffen. Nachteilig hierbei ist, daß sich die Beschichtung bei der Reinigung des Teppichs oder des textilen Flächengebildes ablöst und somit die fleckabweisende Wirkung verloren geht.
Weiterhin ist bekannt, eine Kern-Mantel-Faser einzusetzen, bei der der Kern ein zweites, anfleckungshemmendes Polymer als Mantel trägt. Durch den Mantel wird zwar die Anfleckung dauerhaft gehemmt; nachteilig bei diesen Fasern ist allerdings, daß auch die beabsichtigte Einfärbung außerordentlich erschwert wird. Zudem ist es infolge von Dickeschwankungen des Mantelmaterials schwierig, die Faser gleichmäßig, also ohne Fleckigkeit, einzufärben.
Weiterhin ist beschrieben, daß eine Anfleckung von Polyamid- Fasern durch den Einsatz von Polyamiden, die saure Gruppen, wie Sulfonat-Gruppen, tragen, reduziert wird. Nachteilig hierbei ist, daß durch die sauren Gruppen nur eine Anfleckung durch saure Farbstoffe reduziert wird, während basische Farbstoffe sogar fester an die Faser gebunden werden als an solche Fasern, die keine Sulfonat-Gruppen tragen.
Weiterhin ist bekannt, daß das Anfleckverhalten durch die Art der Verspinnung des Polymers zur Faser beeinflußt werden kann. So wird im Falle der sogenannten "low elongation fiber" die Faser in mehreren Stufen verstreckt und relaxiert. Dies führt zwar zu einer Verbesserung des Anfleckverhaltens; nachteilig ist jedoch, daß dieses Verfahren technisch sehr aufwendig und unwirtschaftlich ist. Zudem ist eine weitere Verbesserung des Anfleckverhaltens wünschenswert.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Faser bereitzustellen, die eine gute Anfärbbarkeit bei der beabsichtigten Einfärbung und gleichzeitig eine gute Fleckenabweisung beim späteren Gebrauch kombiniert und die sich auf technisch einfache und wirtschaftliche Weise herstellen läßt.
Demgemäß wurde die eingangs definierte Polymermischung (I), ein Verfahren zur Herstellung einer Faser aus einem Polymer, das eine solche thermoplastische Polymermischung (I) enthält, ein Verfahren zur Herstellung einer Faser aus einer solchen thermoplastischen Polymermischung (I), gemäß einem solchen Verfahren erhältliche Fasern die Verwendung solcher Fasern zur Herstellung eines Teppichs oder eines textilen Flächengebildes, sowie ein Teppich enthaltend eine solche Faser und ein textiles Flächengebilde enthaltend eine solche Faser gefunden.
Erfindungsgemäß enthält die thermoplastische Polymermischung (I) ein Polyamid (II).
Unter Polyamid (II) im Sinne der vorliegenden Erfindung 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 (Polyhexamethylenadipamid), Nylon 4,6 (Polytetramethylenadipamid), Nylon 6,10 (Polyhexamethylensebacamid), 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 Polymetaphenylen-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, Aminocarbonsäureestern 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 Ausgangsoligomeren 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-Aminocarbonsäurenitrilen, omega-Aminocarbonsäureamiden, omega-Aminocarbonsäuresalze, omega- Aminocarbonsäureester, äquimolaren Mischungen aus Diaminen und Dicarbonsäuren, Dicarbonsäure/Diamin-Salzen, Dinitrilen 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 Caprolactam,
Monomere oder Oligomere von C₂- bis C₂₀-, vorzugsweise C₃- bis C₁₈-Aminocarbonsäuren, wie 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecansäure, 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 -Aminocarbonsäurenitrilen, 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-Propyl-, i-Propyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, s-Butyl-ester, von C₂- bis C₂₀-, vorzugsweise C₃- bis C₁₈-Aminocarbonsäuren, wie 6-Aminocapronsäureester, beispielsweise 6-Aminocapronsäuremethylester, 11-Aminoundecansäureester, beispielsweise 11-Aminoundecansäuremethylester,
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, Decansäuredinitril 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 -arylaliphatischen 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, Decansäuredinitril 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 -arylaliphatischen 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, Decansäuredinitril 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 -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 Caprolactam, als Diamin Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin oder deren Gemische und als Dicarbonsäure Adipinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, 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-isophthalamid 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, drei oder vier, im Falle von Systemen in Form von Fasern bevorzugt zwei, bei der Polyamidbildung reaktive Amino-Gruppen oder eine oder mehrere, wie zwei, drei oder vier, im Falle von Systemen in Form von Fasern bevorzugt zwei. bei der Polyamidbildung reaktive Carboxyl-Gruppen aufweisen.
Im ersten Fall erhält man Polyamide, bei denen die zur Herstellung des Polyamids 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 Polyamide, bei denen die zur Herstellung des Polyamids 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 Alkancarbonsäuren, vorzugsweise mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen gerechnet einschließlich Carboxylgruppe, beispielsweise Essigsäure, Propionsäure, wie Benzol- oder Naphthalinmonocarbonsäure, beispielsweise Benzoesäure, Dicarbonsäuren, wie C₄-C₁₀ -Alkandicarbonsäure, beispielsweise Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, C₅-C₈-Cycloalkandicarbonsäuren, beispielsweise Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure, Benzol- oder Naphthalindicarbonsäure, beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, C₂- bis C₂₀-, vorzugsweise C₂- bis C₁₂-Alkylamine, wie Cyclohexylamin, 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.
Die Kettenregler können unsubstituiert oder substituiert sein, beispielsweise durch aliphatische Gruppen, vorzugsweise C₁-C₈-Alkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Propyl, n- Butyl, i-Butyl, s-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, 2-Ethyl-hexyl, OH, =O, C₁-C₈-Alkoxy, COOH, C₂-C₆-Carbalkoxy, C₁-C₁₀-Acyloxy, oder C₁-C₈-Alkylamino, Sulfonsäure oder deren Salze, wie Alkali- oder Erdalkalisalze, Cyano, oder Halogene, wie Fluor, Chlor, Brom. Beispiele für substituierte Kettenregler sind Sulfoisophthalsäure, deren Alkali- oder Erdalkalisalze, wie Lithium-, Natrium oder Kalium-Salze, Sulfoisophthalsäureester, beispielsweise mit C₁-C₁₆-Alkanolen, oder Sufoisophthalsäuremono- oder diamide, insbesondere mit zur Bildung von Polyamiden geeigneten, mindestens eine Amingruppe tragenden Monomeren, wie Hexamtehylendiamin oder 6-Aminoicapronsäure.
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 vorteilhaften Ausführungsform kann das Polyamid (II) als Kettenregler ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat enthalten. Das Polyamid kann dabei als sterisch gehindertes Piperidin-Derivat auch Gemische solcher sterisch gehinderter Piperidin-Derivate enthalten.
Bevorzugt kommen als sterisch gehindertes Piperidin-Derivate solche der Formel

wobei
R¹für eine funktionelle Gruppe steht, die zur Amidbildung gegenüber der Polymerkette des Polyamids 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 -Alkylgruppe, 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 sterisch gehindertes Piperidin-Derivat ist 4-Amino-2,2,6,6-Tetramethylpiperidin.
Vorteilhaft kann man das sterisch gehinderte Piperidin-Derivat 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 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 Ausgangsstoffen oder getrennt davon zugeführt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann Polyamid (II) Stabilisatoren organischer oder anorganischer Natur enthalten.
Vorteilhaft als Komponente (II) einsetzbare Polyamide, die ein an die Polymerkette chemisch gebundenes sterisch gehindertes Piperidin-Derivat enthalten, sowie Verfahren zur Herstellung solcher Polyamide 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 deutschen Anmeldungen 100 30 515.6, 100 30 512.1 und 100 58 291.5 beschrieben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sollte Polyamid (II) ein Molekulargewicht M_W bestimmt gemäß DIN 55 672-2 in Hexafluorisopropanol als Elutionsmittel, im Bereich von 30 000 bis 300 000, vorzugsweise 50 000 bis 150 000 g/mol aufweisen. Die Einstellung dieser vorteilhaften Molekulargewichte kann nach an sich bekannten Verfahren erfolgen, wobei die in dem jeweiligen Verfahren anwendbaren Parameter leicht durch wenige einfache Vorversuche ermittelt werden können.
Die thermoplastische Polymermischung (I) enthält Polyamid (II) in Mengen von 50 bis 99,9, vorzugsweise 70 bis 98, insbesondere 80 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I).
Erfindungsgemäß enthält die thermoplastische Polymermischung (I) weiterhin 0,1 bis 50, vorzugsweise 2 bis 30, insbesondere 5 bis 20 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), eines Polymers (III).
Im gesamten Scherratenbereich von 100 bis 20 000 s^-1 beträgt erfindungsgemäß die Schmelzviskosität von Polymer (III) höchstens 75%, vorzugsweise höchstens 50% der Schmelzviskosität von Polyamid (II).
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist die Schmelzviskosität zu messen bei einer Temperatur der Schmelze von 280°C in einem Stempel- oder Stickstoffkapillarviskosimeter mit geeigneter Kapillare, gemäß ISO 11 443.
Erfindungsgemäß liegt die Grenzflächenspannung zwischen einer Schmelze von Polyamid (II) und einer Schmelze von Polymer (III) bei 280°C, gemessen gemäß US Patent Nr. 5,150,607 nach der Spinning-Drop-Methode, im Bereich von 0 mN/m bis 10 mN/m.
Als Polymer (III) kommen Polymere in Betracht, die funktionelle Gruppen in der Polymerhauptkette aufweisen oder solche, die keine funktionelle Gruppen in der Polymerhauptkette aufweisen, wie Polyolefine, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyisobutylen. Die Herstellung solcher Polyolefine ist an sich bekannt, beispielsweise aus: Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ed., Vol. 17, John Wiley & Sons, New York, 1996, Seite 705-839, oder Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Ed., Vol. A21, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1992, Seite 487-577.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann man als Polymer (III) ein Polymer einsetzen, das in der Polymerhauptkette wiederkehrend mindestens eine funktionelle Gruppe der Struktur

-(R¹)_x-C(O)-(R²)_y-

mit
x, y: unabhängig voneinander 0 oder 1, wobei x + y = 1
R¹, R²: unabhängig voneinander in die Polymerhauptkette eingebundener Sauerstoff oder Stickstoff, wobei vorteilhaft zwei Bindungen des Stickstoffs mit der Polymerkette verknüpft sein und die dritte Bindung einen Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkyl, vorzugsweise C₁-C₁₀-Alkyl, insbesondere C₁-C₄-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, 1-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, Aryl, Heteroaryl oder -C(O)- sein können, wobei die Gruppe -C(O)- eine weitere Polymerkette, Alkyl, vorzugsweise C₁-C₁₀-Alkyl, insbesondere C₁-C₄-Alkyl, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, Aryl, Heteroaryl tragen kann,
aufweist, wie -N-C(O)-, -C(O)-N-, -O-C(O)-, -C(O)-O- oder Gemische hiervon, insbesondere -N-C(O)- oder -C(O)-N- oder deren Gemische. Im Falle von -N-C(O)- oder -C(O)-N- oder deren Gemische stellt Polymer (III) ein Polyamid dar.
In dem Fall, daß Polymer (III) ein Polyamid darstellt, kommen zur Herstellung von Polymer (III) die für Polymer (II) beschriebenen Monomere, Kettenregler, Zusatzstoffe und Verfahren zur Polyamidherstellung in Betracht.
Aus der erfindungsgemäßen Polymermischung (I) können Fasern, die die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen, hergestellt werden, indem man ein Polymer, das eine Polymermischung (I) enthält, nach Verfahren zu Fasern verspinnt, wie sie zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Polymeren an sich bekannt sind.
Dabei können Verfahren mit geringen Abzugsgeschwindigkeiten, wie 200 bis 2000 m/s, eingesetzt werden.
Es können auch Verfahren mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten, wie über 2000 bis 8000 m/s, eingesetzt werden.
Aus der erfindungsgemäßen Polymermischung (I) können Fasern, die die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe lösen, hergestellt werden, indem man eine Polymermischung (I) nach Verfahren zu Fasern verspinnt, wie sie zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Polymeren an sich bekannt sind.
Vorteilhaft sollte Polymermischung (I) eine Schmelzviskosität bei 280°C von mindestens 10 Pa.s, gemessen gemäß ISO 11 443, aufweisen.
Vorteilhaft sollte Polymermischung (I) eine Schmelzviskosität bei 280°C von höchstens 5000 Pa.s, gemessen gemäß ISO 11 443, aufweisen.
Dabei können Verfahren mit geringen Abzugsgeschwindigkeiten, wie 200 bis 2000 m/s, eingesetzt werden.
Es können auch Verfahren mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten, wie über 2000 bis 8000 m/s, eingesetzt werden.
Da nach beiden Verfahren erhältlichen Fasern können in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet werden.
Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Fasern können Garne, Teppiche oder textile Flächengebilde nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, die gemäß Aufgabenstellung eine gute Anfärbbarkeit bei gleichzeitig geringer Anfleckbarkeit aufweisen. Solche Garne, Teppiche oder textile Flächengebilde enthalten eine erfindungsgemäße Faser oder Gemische solcher Fasern.

Beispiele

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel)

Ultramid BS3300 (Polyamid 6 von BASF Aktiengesellschaft) wurde gemäß Tabelle 1 zu Endlosfilamenten versponnen.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß)

Eine Granulatmischung aus 90 Gew.-% Ultramid BS3300 (BASF Aktiengesellschaft) als Polyamid (II) und 10 Gew.-% Vestamid D16 (Polyamid 6,12 von Chemische Werke Hüls AG) als Polymer (III) wurde gemäß Tabelle 1 zu Endlosfilamenten versponnen.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)

Eine Granulatmischung aus 80 Gew.-% Ultramid BS3300 (BASF Aktiengesellschaft) als Polyamid (II) und 20 Gew.-% eines Polypropylens mit einem Melt Flow Index von 2000 g/10 min, gemessen mit 2,16 kg Auflagemasse bei 230°C gemäß ISO 1133, als Polymer (III) wurde gemäß Tabelle 1 zu Endlosfilamenten versponnen.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)

Eine Granulatmischung aus 90 Gew.-% Ultramid BS 400N (Polyamid 6 von BASF Aktiengesellschaft) als Polyamid (II) und 10 Gew.-% Vestamid D16 (Polyamid 6,12 von Chemische Werke Hüls AG) als Polymer (III) wurde gemäß Tabelle 1 zu Endlosfilamenten versponnen.
Die gemäß Tabelle 1 erhaltenen Endlosfilamente wurden auf einer J5/10a Streckzwirnanlage (Rieter AG) bei einer Aufspulgeschwindigkeit von 145 m/min auf 40% Restdehnung kalt verstreckt und mit einer Lawson-Hemphill Rundstrickmaschine zu jeweils einem Strickschlauch verarbeitet. Anschließend wurden die Strickstücke in einem Färbebad mit Acidolschwarz MSRL konkurrenzgefärbt, also die Strickstücke gleichzeitig in dasselbe Färbebad getaucht. Die Farbtiefe wurde mit einem Colorflash Farbanalysegerät ausgewertet, wobei die Farbtiefe des reinen Polymers gemäß Beispiel 1 gleich 100% gesetzt wurde. Als Maß für die Anfleckneigung gilt die dabei erreichte relative Farbtiefe. Die relativen Farbtiefen sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Auswertung der Ergebnisse

Beispiel 1, in dem nur ein einziges Polyamid der für Polyamid (II) beschriebenen Art eingesetzt wurde, dient als Bezugspunkt.
In Beispiel 2 sind das Verhältnis der Schmelzviskositäten und die Grenzflächenspannung erfindungsgemäß. Die relative Farbtiefe beträgt nur 17% der relativen Farbtiefe des reinen Polyamids gemäß Beispiel 1. Die Anfleckneigung ist deutlich reduziert.
In Beispiel 3 ist das Verhältnis der Schmelzviskositäten erfindungsgemäß, die Grenzflächenspannung ist nicht erfindungsgemäß. Die relative Farbtiefe beträgt 80% der relativen Farbtiefe des reinen Polyamids gemäß Beispiel 1. Da das in Beispiel 3 eingesetzte Polypropylen - im Gegensatz zu den 80 Gew.-% Ultramid BS3300 in der Mischung - durch den eingesetzten Farbstoff Acidolschwarz MSRL praktisch nicht einfärbbar ist, entspricht die relative Farbtiefe und damit die Anfleckneigung dem aus der chemischen Zusammensetzung der Mischung zu erwartenden Wert.
In Beispiel 4 ist die Grenzflächenspannung erfindungsgemäß, das Verhältnis der Schmelzviskositäten ist über den gesamten Scherraten-Bereich von 100 bis 20 000 s^-1 nicht erfindungsgemäß. Die relative Farbtiefe und damit die Anfleckneigung ist mit 98% gegenüber dem reinen Polyamid gemäß Beispiel 1 praktisch unverändert. Tabelle 1

Tabelle 2

Claims

1. Thermoplastische Polymermischung (I) enthaltend

a) 50-99,9 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), ein Polyamid (II) und

b) 0,1-50 Gew-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymeren in Polymermischung (I), eines Polymers (III),
wobei
die Schmelzviskosität, gemessen gemäß ISO 11443, von Polymer (III) bei 280°C im gesamten Scherratenbereich von 100 bis 20 000 s-1 höchstens 75% der Schmelzviskosität, gemessen gemäß ISO 11443, von Polyamid (II) bei 280°C beträgt
und
die Grenzflächenspannung zwischen einer Schmelze von Polyamid (II) und einer Schmelze von Polymer (III) bei 280°C, gemessen gemäß US Patent Nr. 5,150,607 nach der Spinning-Drop-Methode, im Bereich von 0 mN/m bis 10 mN/m liegt.

2. Polymermischung nach Anspruch 1, wobei man als Polyamid (II) Polyamid 6, Polyamid 66 oder deren Copolymere, Blockcopolymere oder Gemische einsetzt.

3. Polymermischung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Polyamid (II) ein Molekulargewicht M_W bestimmt gemäß DIN 55 672-2 in Hexafluorisopropanol als Elutionsmittel, im Bereich von 30 000 bis 300 000 aufweist.

4. Polymermischung nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man als Polymer (III) ein Polymer einsetzt, das in der Polymerhauptkette wiederkehrend mindestens eine funktionelle Gruppe der Struktur
-(R¹)_x-C(O)-(R²)_y-
mit
x, y: unabhängig voneinander 0 oder 1, wobei x + y = 1
R¹, R²: unabhängig voneinander in die Polymerhauptkette eingebundener Sauerstoff oder Stickstoff
aufweist.

5. Polymermischung nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei man als Polymer (III) ein Polyamid einsetzt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Faser durch Verspinnen einer Schmelze eines thermoplastischen Polymers, dadurch gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Polymer enthaltend eine Polymermischung (I) gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 einsetzt.

7. Verfahren zur Herstellung einer Faser durch Verspinnen einer Schmelze eines thermoplastischen Polymers, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Polymer eine Polymermischung (I) gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 einsetzt.

8. Faser erhältlich durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 oder 7.

9. Verwendung einer Polymermischung (I) gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 zur Herstellung einer Faser.

10. Verwendung einer Faser gemäß Anspruch 8 zur Herstellung eines Teppichs oder eines textilen Flächengebildes.

11. Teppich enthaltend eine Faser gemäß Anspruch 8.

12. Textiles Flächengebilde enthaltend eine Faser gemäß Anspruch 8.