DE69124624T2

DE69124624T2 - Amideinheiten aus 2-methylpentamethylendiamine enthaltende terpolyamide und multipolyamide und daraus hergestellte produkte

Info

Publication number: DE69124624T2
Application number: DE69124624T
Authority: DE
Inventors: Ketan Gunvantrai Camden Sc 29020 Shridharani
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Invista Technologies SARL USA
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2011-11-19
Also published as: AU9112591A; HK64197A; US5422420A; CA2097620A1; WO1992008754A1; AU664163B2; EP0558649A1; CA2097620C; JP2726564B2; JPH06502671A; DE69124624D1; EP0558649B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Polyamide und insbesondere Terpolyamide und Multipolyamide mit einem Hauptanteil von Hexamethylenadipinsäureamid-Einheiten und kleineren Anteilen von wenigstens zwei anderen Amideinheiten, wobei eine dieser anderen Amideinheiten aus jenen des 2-Methylpentamethylendiamins besteht. Sie betrifft auch Produkte, insbesondere Faserprodukte, die aus solchen Ter- und Multipolyamiden gebildet sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Poly(hexamethylenadipinsäureamid), allgemein als Nylon 66 bekannt, wird in verschiedenen Formen zur Herstellung einer breiten Vielfalt nützlicher Produkte verwendet. Insbesondere kann Nylon 66 zu Fasern gesponnen werden zur Verwendung bei vielen verschiedenen Anwendungen, einschließlich Teppichen, Vorlegern, Polsterware, Bekleidung, Nähgarn und hochbelastbaren technischen Geweben oder Textilstoffen, um nur einige zu nennen. Es gibt jedoch mehrere Nachteile im Zusammenhang mit der Herstellung und Verwendung von Nylon-66-Polymer und -Fasern, insbesondere verglichen mit dem anderen üblichen Polyamid, Poly(&epsi;-caproamid) oder Nylon 6. Darunter befinden sich die niedrigere Färberate von Nylon 66 und seine Neigung, Sphärolithe zu bilden, die söwohl das Polymer als auch die Faser trüb anstatt klar machen. Zusätzlich ist Nylon 66 bei normalen Verarbeitungstemperaturen thermisch instabil. Wenn es bei Verarbeitungstemperaturen eine lange Zeit in geschmolzenem Zustand gehalten wird, bildet das Polymer ein verzweigtes oder vernetztes, unlösliches, nichtschmelzbares Gel. Die Bildung von Gel im Polymerprodukt und an den Wänden von Verarbeitungsapparaturen kann zu einem mangelhaften Produkt mit schlechter Verarbeitbarkeit führen, insbesondere wenn das Spinnen von Fasern betroffen ist. Die Brüche beim Spinnen von Fasern, die aufgrund von Gelbildung auftreten können, sind störend und macht das Aufwickeln großer Spulen undurchführbar.
Verschiedene Ansätze zur Behebung jeder dieser Nachteile sind gefunden worden. Zum Beispiel stellt das US-Patent Nr. 4 559 196 für die Färbbarkeit bei Raumtemperatur durch Dampffixierung ein statistisches Copolymer aus Nylon 66 und Nylon 6 zur Verfügung, worin das Nylon 6 6-12% des Copolymers ausmacht. Das US-Patent Nr. 4 919 874 offenbart eine Nylon-66/6- Copolymerfaser mit weniger Sphärolithen, die durch Polymerisation von Nylon-66-salz mit 1-6% E-Caprolactam und bis zu 2% eines anorganischen Calciumsalzes hergestellt ist. Das US- Patent Nr. 3 872 055 berichtet über Polyamidzusammensetzungen mit verringerter Gelbildung, worin die Polyamide Copolyamide des Diamindicarbonsäuretyps sind, die Phosphin- und phosphonig- Säure-Verbindungen zusammen mit einer Alkalimetallverbindung enthalten.
Die FR-A-2 355 043 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Poly(alkylpentamethylenterephthalamiden), insbesondere Poly(2-methylpentamethylenterephthalamiden), die bis zu 50 Mol-% Reste anderer Diamine, Dicarbonsäuren und/oder Aminocarbonsäuren und ihrer Lactame enthalten können.
Modifizierte Nylon-66-Polymere mit einer Kombination von Eigenschaften, die solche Nachteile minimieren oder eliminieren, wären in hohem Maße wünschenswert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung wird ein Polyamid zur Verfügung gestellt, das zwischen 80 und 99 Mol-% Hexamethylenadipinsäureamid-Einheiten und jeweils zwischen 0,5 und 10 Mol-% von wenigstens zwei anderen Amideinheiten enthält, wobei eine der anderen Einheiten durch die Reaktion von 2-Methylpentamethylendiamin (im folgenden manchmal als "Me5" bezeichnet) und einer Disäure oder einem Lactam gebildet wird, und die andere der anderen Amideinheiten durch die Reaktionen von Disäuren, Diaminen oder Lactamen gebildet wird.
In einer bevorzugten Form der Erfindung enthält das Polyamid zwischen 90 und 99 Mol-% Hexamethylenadipinsäureamid- Einheiten und zwischen 0,5 und 5 Mol-% sowohl der von Me5 abgeleiteten Einheiten als auch jeder der anderen Amideinheiten. Die Amideinheiten, die anders sind als diejenigen, die von Me5 abstammen, sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Amideinheiten, worin der Disäurerest durch Isophthalsäure, Terephthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und Salze davon, oder Dodecandisäure zur Verfügung gestellt wird, und worin der Diaminrest durch m-Xylendiamin zur Verfügung gestellt wird, und worin ein Rest &epsi;-Caprolactam ist.
In Flockenform haben die Polyamide dieser Erfindung typischerweise Werte für die relative Viskosität (RV) zwischen etwa 15 und 45 und Schmelzpunkte, die von etwa 215ºC bis zu Höhen von knapp unter 257ºC, dem Schmelzpunkt von Nylon-66- Homopolymer, reichen. Wenn sie in einem kontinuierlichen Polymerisationsverfahren hergestellt werden, kann die Polymer- RV bis zu etwa 80 ansteigen, und wenn sie zu Fasern gesponnen werden, wird die RV etwa 40 bis etwa 90 betragen, wobei der Bereich von 60 bis 80 am bevorzugtesten ist.
Wie es detaillierter nachfolgend beschrieben werden wird, zeigen die Ter- und Multipolyamide der Erfindung verringerte Sphärolithkonzentrationen und folglich größere optische Klarheit, verglichen sowohl mit Nylon-66-Homopolymer als auch mit verschiedenen Nylon-66-Copolymeren. Sie inhibieren auch die Gelbildung, was zu erhöhter Verfahrenskontinuität und niedrigeren, unterhalb den sich aus verringerten Sphärolithkonzentrationen ergebenden Apparaturenwartungskosten führt.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren eine Faser, die aus den obenbeschriebenen Polyamiden und vorzugsweise aus Polyamiden, worin der Disäurerest durch Isophthalsäure zur Verfügung gestellt wird, hergestellt wird.
Es gibt mehrere Vorteile für die aus den erfindungsgemäßen Polymeren hergestellten Fasern. Erstens ergeben die oben im Hinblick auf die Polymerbildung erwähnte verringerte Sphärolithenbildung und erhöhte Gelierzeit weitere Vorteile bei der Spinnkontinuität und beim Verstrecken der Fasern. Zweitens haben aus diesen Ter- und Multipolyamiden hergestellte. Fasern verbesserte physikalische Eigenschaften, d.h. Festigkeit und Bruchdehnung im Vergleich zu Nylon 66. Drittens können durch Einbau anderer Amideinheiten zusätzlich zu jenen, die von Me5 abstammen, in die Nylon-66-Polymermatrix erwünschte Eigenschaftsverbesserungen mit verringerten Mengen zusätzlicher amidbildender Comonomere erhalten werden, verglichen damit, wenn das Nylon-66-Polymer mit nur einem Comonomer modifiziert wird.
Ein weiterer Vorteil der Einbaus anderer Amideinheiten zusätzlich zu jenen, die von Me5 abstammen, in die Nylon-66- Polymermatrix ist, daß der Fasererzeuger selektiv Fasern mit verschiedenen anderen wünschenswerten Eigenschaften herstellen kann. Fasern mit Amideinheiten aus sowohl Isophthalsäure als auch Me5 zeigen z.B. eine tiefe Färbbarkeit mit großen oder voluminösen Farbstoffmolekülen wie z.B. solchen, die in vormetallisierten Farbstoffen verwendet werden. Die Färberate dieser Fasern ist auch bedeutend höher als die der ent-16 sprechenden Nylon-66-Copolymerfasern. Durch Kombination von Amideinheiten von 5-Sulfoisophthalsäure oder ihrer Salze mit denen von Me5 wird, als anderes Beispiel, die Fleckbeständigkeit der Fasern verbessert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "amidbildender Rest" auf den Rest einer Disäure, eines Diamins oder Lactams. Zum Beispiel sind die amidbildenden Reste von Nylon 66 -(HN-(CH&sub2;)&sub6;-NH)-, abgeleitet von dem Monomer Hexamethylendiamin, und -(OC-(CH&sub2;)&sub4;-CO)-, abgeleitet von dem Monomer Adipinsäure Ebenso bezieht sich der Ausdruck "Hexamethylenadipinsäure-Einheiten", so wie er hier verwendet wird, auf die Nylon-66-Einheiten, die durch Reaktion der Monomere Hexamethylendiamin und Adipinsäure gebildet werden. Ähnlich sind "Amideinheiten aus 2-Methylpentamethylendiamin" die wiederkehrenden Einheiten, die durch die Reaktion dieses Diamins mit einer Säureendgruppe, wie z.B. solchen von Disäuren und Lactamen, gebildet werden. Der Ausdruck "Interpolyamid" wird allgemein zur Bezeichnung für Polyamide verwendet, die aus zwei oder mehreren verschiedenen wiederkehrenden Amideinheiten bestehen und folglich wenigstens drei verschiedene amidbildende Reste als Teil der Polymerkette besitzen. Solche Polyamide würden u.a. irgendein statistisches Polyamid sein, das durch Polymerisation der nylon-66-bildenden Monomere Hexamethylendiamin und Adipinsäure mit einem oder mehreren verschiedenen polyamidbildenden Monomeren gebildet wird. Der Ausdruck "Copolymer" (oder "Copolyamid") wird zur Beschreibung der limitierten Gruppe aus Interpolymeren (Interpolyamiden), die aus nur drei verschiedenen amidbildenden Resten gebildet werden, verwendet. Wenn solche Reste von den nylon-66-bildenden Monomeren und einem zweiten Diamin oder einer zweiten Disäure abstammen, wird das Reaktionsprodukt ein Copolymer mit zwei verschiedenen wiederkehrenden Amideinheiten sein. Wenn die Reste von den nylon-66-bildenden Monomeren und einem Lactam abstammen, erhöht sich aufgrund der bifunktionellen Beschaffenheit des Lactams die Anzahl wiederkehrender Amideinheiten auf vier, es bleiben jedoch nur drei Reste. Der Ausdruck "Terpolymer" (oder "Terpolyamid") bezieht sich auf Polymere (Polyamide) mit drei oder mehr verschiedenen wiederkehrenden Amideinheiten, aber nur vier verschiedenen amidbildenden Resten. Ein Beispiel eines Nylon-66-Terpolymers wäre das Reaktionsprodukt der nylon-66-bildenden Monomere mit zwei verschiedenen Comonomeren wie z.B. Isophthalsäure und Me5. Der Ausdruck "Multipolymer" (oder "Multipolyamid") bezieht sich auf Polymere (Polyamide), die aus mehr als vier verschiedenen wiederkehrenden Einheiten und mehr als vier amidbildenden Resten bestehen. Der Ausdruck "Blockpolymer" oder "Blockpolyamid" bezieht sich auf ein Polymer, das durch gemeinsames Schmelzen und anschließend weiteres gemeinsames Verarbeiten zweier oder mehrerer verschiedener Polymere erhalten wird, um Blöcke zu bilden, die die wiederkehrenden amidbildenden Reste von jedem der verschiedenen Polymere enthalten.
Da verschiedene Kombinationen von wiederkehrenden Einheiten existieren, wenn zwei oder mehrere Diamine und eine oder mehrere Disäuren in ein Polymer eingearbeitet werden, werden Polymere der Einfachkeit halber im folgenden oft lediglich durch Zuweisung der monomeren Einheiten beschrieben werden. Zum Beispiel ist das Polyamid, das mit Hexamethylendiamin, Adipinsäure, Dodecandisäure (DDDA) und Me5 hergestellt wird, in Wirklichkeit ein 66/612/Me56/Me512-Polymer. Der Einfachheit halber wird es jedoch hier als 66/Mes/DDDA beschrieben werden. Im Hinblick auf die verschiedenen Kombinationen von Amid- Wiederholungseinheiten, die in diesen Ter- und Multipolyamiden gefunden werden, sind die hier verwendeten Molprozente zweckmäßigerweise basierend auf den Molen der monomeren Komponenten berechnet. Zum Beispiel betrachtet man das Terpolymer, das durch Umsetzung von neun Mol Adipinsäure, neun Mol Hexamethylendiamin, einem Mol 2-Methylpentamethylendiamin und einem Mol Dodecandisäure gebildet wird, als bestehend aus einem Zwanzigstel, oder 5 Molprozent, Amideinheiten aus 2- Methylpentamethylendiamin, einer äquivalenten Molprozentmenge Amideinheiten aus Dodecandisäure und 90 Molprozent Hexamethylenadipinsäureamideinheiten. Ähnlich würde ein Blockterpolyamid, das durch gemeinsames Schmelzen des Äquivalents von neun Mol Hexamethylenadipinsäureamideinheiten (d.h. die Menge Polymer, die durch Umsetzung von neun Mol Adipinsäure mit neun Mol Hexamethylendiamin gebildet wird) mit dem Äquivalent von einem Mol Poly(2-methylpentamethylendodecanamid) (d.h. die Menge, die durch Umsetzung von einem Mol Me5 mit einem Mol DDDA gebildet wird) hergestellt wird, ebenso als bestehend aus 5 Molprozent Amideinheiten von sowohl Me5 als auch DDDA und 90 Molprozent Hexamethylenadipinsäureamideinheiten beschrieben werden.
Die 2-Methylpentamethylendiaminamideinheiten können aus Me5 und Adipinsäure oder aus Mes und anderen Disäuren gebildet werden, wobei Isophthalsäure, Terephthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und ihre Salze und Dodecandisäure bevorzugt sind.
Ein beliebiges amidbildendes Additiv, einschließlich aliphatischen, aromatischen und alicyclischen Dicarbonsäuren und Diaminen sowie Lactamen, kann verwendet werden, um die anderen Amideinheiten zu bilden, die zusammen mit den Mes- Amideinheiten in die Ter- und Multipolyamide dieser Erfindung inkorporiert werden. Die bevorzugten Amideinheiten sind jedoch die der Isophthalsäure, Terephthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und deren Salze, Dodecandisäure, des m-Xylendiamins und des &epsi;-Caprolactams. Das Natriumsalz von 5-Sulfoisophthalsäure ist das bevorzugte Additiv, um dem Polymer kationische Färbbarkeit (und/oder Widerstandsfähigkeit gegen Fleckenbildung durch Säurefarbstoffe) zu geben.
Insbesondere bevorzugt sind die Polyamide mit Me5- und Isophthalsäureamideinheiten und die mit Me5-, Isophthalsäureund Terephthalsäureamideinheiten. Fasern, die aus diesen Terund Multipolymeren gesponnen sind, zeigen beträchtlich verringerte Sphärolithkonzentrationen, längere Gelierzeit, ausgezeichnete Zugeigenschaften und haben höhere Färberaten als Nylon-66-Fasern.
Die Wahl der Monomeren oder Polymeren, die zur Herstellung irgendwelcher der Polyamide dieser Erfindung verwendet werden, wird durch verschiedene Faktoren, einschließlich z.B. der beabsichtigten Endanwendung, der Leichtigkeit der Verarbeitung und Handhabung und vergleichender Kosten, bestimmt werden. Während die meiste der hier beschriebenen Arbeit die Verwendung dieser Polyamide in Gestalt von Fasern betrifft, sind die Polyamide auch bei Nichtfaseranwendungen wie z.B. als Folien und blasgeformte oder geformte Teile geeignet.
Die Molprozente sowohl der Me5-Amideinheiten als auch der anderen Einheiten, die dem Nylon-66-Polymer zugegeben werden, können in Abhängigkeit der beabsichtigten Endanwendung der erfindungsgemäßen Ter- und Multipolyamide angepaßt werden. Um zum Beispiel die Färbbarkeit von Fasern, die aus einem Terpolyamid dieser Erfindung hergestellt werden, zu erhöhen, sind Mengen so niedrig wie 0,5 Molprozent von sowohl Me5-Amideinheiten als auch Isophthalsäureamideinheiten wirkungsvoll. Im allgemeinen sollten jedoch Mengen größer als 10 Mol-% von jeder solchen anderen Amideinheit vermieden werden, damit das Polymer und die daraus hergestellten Fasern ihre grundlegenden Nylon 66-Eigenschaften beibehalten.
In bevorzugter Form sind die verschiedenen Amideinheiten in den Polyamiden dieser Erfindung statistisch durch die Polymermatrix hindurch verteilt. Die Polyamide können jedoch auch Blockter- oder -multipolymere sein, worin die Hexamethylenadipinsaureamideinheiten, die Me5-Einheiten und die anderen Einheiten in Blöcken vorliegen.

Polymerbildunp

Die Interpolyamide dieser Erfindung können durch verschiedene Polymerisationsverfahren hergestellt werden, die Kondensationspolymerisation ist jedoch das bevorzugte Verfahren. Eine besonders geeignetes Verfahren, das zur Herstellung der Polyamide dieser Erfindung verwendet wird, ist die Bereitstellung zweier oder mehrerer wäßriger Salzlösungen, wobei eine die Nylon-66-Vorstufe Hexamethylendiammoniumadipat und die andere(n) die Vorstufe(n) für die verschiedenen wiederkehrenden Amideinheit(en) ist (sind), die zu der Nylon-66- Polymerkette kombiniert wird (werden). Solche anderen Salzlösungen der amidbildenden Additive, die verwendet werden, um das Nylon-66-Polymer zu modifizieren, werden häufig aus dem modifizierenden Comonomer und einer ausgleichenden Menge eines Nylon-66-Monomers gebildet. Zum Beispiel kann eine Lösung von Me5 in Wasser mit einer äquimolaren Menge Adipinsäure neutralisiert werden, um das 2-Methylpentamethylendiammoniumadipatsalz zu bilden. Wenn ein modifiziertes Nyloninterpolymer gebildet wird, das Amideinheiten von Isophthalsäure (I) enthält, kann ein äquimolares Salz von Isophthalsäure und Hexamethylendiamin in Wasser als Additivsalz verwendet werden. Diese beiden copolymerisierbaren Salze können dann getrennt zu dem Nylon-66-Salz zugegeben und die drei Salze anschließend zusammen polymerisiert werden, um ein Terpolymer von 66/Me5/I, eines der Polyamide dieser Erfindung, zu bilden.
Als Alternative können die notwendigen zwei Amideinheiten, die anders als die Hexamethylenadipinsäureamideinheiten sind, durch dasselbe Additivsalz zur Verfügung gestellt werden. Solch ein Salz könnte zum Beispiel durch Kombination gleicher molarer Mengen Isophthalsäure und Me5, wobei das 2-Methylpentamethylendiammoniumisophthalatsalz gebildet wird, gebildet werden. Dieses Additivsalz kann mit Nylon-66-Salzlösung vereinigt und die Mischung polymerisiert werden, um ein erfindungsgemäßes Terpolymer zu bilden. Es kann leicht erkannt werden, daß geeignete Mengen verschiedener Salzlösungen vermischt werden können, um eine Mehrfachsalzlösung für die erwünschte Endpolymerzusammensetzung zu erzeugen.
Als ein weiteres alternatives Polymerbildungsverfahren können die nylon-66-bildenden Monomere, das Mes und das eine oder die mehreren anderen modifizierende(n) Comonomer(e), die zur Bildung der anderen verschiedenen wiederkehrenden Amideinheiten verwendet werden, in "reiner" anstatt in der Salzform vor oder während des Polymerisationsverfahrens zugegeben werden. In solchen Fällen muß genaue Sorgfalt geübt werden, um die zugegebenen reaktiven Enden hinsichtlich des optimalen Polymerisationsverfahrens sowie zur Aufrechterhaltung der erwünschten Endanwendungseigenschaften abzuwägen. Manchmal kann jedoch eine leichte Unausgewogenheit der Enden erwünscht sein, um verschiedene Produkte zu erhalten, wie z.B. diejeni gen, die für lichtfärbende Fasern niedrige Aminendenkonzentrationen enthalten.
Im allgemeinen kann jedes Verfahren, das zur Herstellung von Nylon-66-Homopolymer und -Copolymeren geeignet ist, zur Herstellung von modifizierten Polyamiden dieser Erfindung verwendet werden. Dies beinhaltet sowohl chargenweise als auch kontinuierliche Polymerisationsverfahren. Des weiteren wird typischerweise keine Abänderung von den in diesen Standardverfahren verwendeten Anlagen erforderlich sein. Im allgemeinen ist es jedoch notwendig, solche Verfahren zu modifizieren, um sicherzustellen, daß das Me5, das flüchtiger als Hexamethylendiamin ist, lange genug in Lösung bleibt, um zu reagieren. 2-Methylpentamethylendiamin ist im Handel erhältlich und wird von E. I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware, unter der Marke DYTEK A verkauft.
In der Regel ist es wünschenswert, verschiedene Additive zur Verfahrenskontrolle und Produkteigenschaftskontrolle hinzuzugeben. Man kennt eine Vielzahl Katalysatoren zur Verwendung bei der Polymerisation von Nylon-66-Homopolymer, wie z.B. Phenylphosphonsäure, Manganhypophosphit usw., und diese erwiesen sich bei der Polymerisation von hier beschriebenen Interpolyamiden als geeignet. Ebenso kann eine Vielzahl bekannter Antischaummittel zur Kontrolle des Schäumens in dem bzw. den Reaktionsgefäß(en) verwendet werden, und es können Antioxidantien verwendet werden, um eine annehmbare Farblichtechtheit beizubehalten und um das Polymer gegen eine Zersetzung durch ultraviolette Strahlung zu schützen. Die Auswahl eines speziellen Antioxidanssystems wird sowohl von der Endanwendungsanforderung als auch von der Chemie des speziellen Polyamids bestimmt. Ein Beispiel für solche Antioxidantien sind die, die Kupfer enthalten, wobei diese gut dafür bekannt sind, einen Schutz gegen Festigkeitsverlust zu ergeben. Falls notwendig können solche Antioxidantien während verschiedener Schritte des Verfahren eingeführt werden, beispielsweise vor, während oder nach der Polymerisation. Andere übliche Additive, wie z.B. Mattierungsmittel, antistatische Mittel und dergleichen, können ebenso zu den Polyamiden dieser Erfindung nach Bedarf zugegeben werden.
Verzweigungsmittel wie z.B. Tris(2-aminoethyl)amin erwiesen sich als besonders geeignet, wenn sie mit den modifizierten Polyamiden der Erfindung in Mengen von so wenig wie 0,02 Mol-% bis 0,5 Mol-% kombiniert wurden. Das Tris(2-aminoethyl)amin ermöglicht es den Fasern, die aus den modifizierten Polyamiden gesponnen sind, ohne eine entsprechende Erhöhung der Filamentbrüche bei höheren Streckspannungen verstreckt zu werden.
Ein typisches Beispiel eines Chargenverfahrens besteht aus einem zweistufigen Verfahren. Während der ersten Stufe wird ein Verdampfer mit Hexamethylendiammoniumadipatsalz, typischerweise mit einer Konzentration von 52 Gew.-%, beschickt. Die anderen amidbildenden Additive werden in Form ihrer Salze, wie z.B. 2-Methylpentamethylendiammoniumadipat und Hexamethylendiammoniumisophthalat, gleichzeitig dem Verdampfer zugeführt, und andere bevorzugte Additive, wie z.B. Antischaummittel, Katalysatoren und Antioxidantien, können gleichzeitig oder der Reihe nach zugegeben werden. Falls es aufgrund der Anordnung der Anlage oder anderer Verfahrensgründe erwünscht ist, können einige oder alle Additive, einschließlich der Additivsalze, während der zweiten Stufe zugeführt werden.
Unter einer inerten Atmosphäre wird diese Reaktionsmischung dann unter leichtem Druck zum Sieden erhitzt, um überschüssiges Wasser zu entfernen und somit deren Konzentration zu erhöhen. Ein leichter Druck ist wünschenswert, um den Verlust an flüchtigen Materialien wie Hexamethylendiamin zu minimieren. Bei Erreichen der erwünschten Konzentration, typischerweise im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% Wasser, wird die Reaktionsmischung in einen Autoklaven, ein Hochdruckreaktor für die zweite Stufe des Verfahrens überführt. Dies ist der Zeitpunkt, an dem alternativ einige oder alle Additive, die im Endprodukt benötigt werden, zugegeben werden können. Die Reaktionsmischung wird unter einer sauerstofffreien Atmosphäre gehalten, um unerwünschte Nebenreaktionen wie z.B. oxidative Zersetzung zu verhindern.
Die Reaktionsmischung wird auf eine Temperatur zwischen 175 und 200ºC erwärmt, wobei der Druck auf etwa 2069 kPa absolut (300 psia) erhöht wird, wiederum um den Verlust von flüchtigen organischen Verbindungen zu minimieren. Dies dauert typischerweise etwa eine Stunde und ermöglicht die Bildung von Oligomeren. Die Temperatur wird dann in Abhängigkeit der Polymerzusammensetzung auf zwischen 250 und 275ºC erhöht. Der Druck wird dann mit langsamer Geschwindigkeit entlastet, um Dampf abzulassen und die Kondensationsreaktion in Richtung Polymerisation zu lenken. Während ungefähr dieselbe Temperatur beibehalten wird, wird die Reaktionsmischung bei einem niedrigen konstanten Druck eine ausreichend lange Zeit gehalten, um das erwünschte Reaktionsausmaß zu erhalten. Das Polyamid wird dann aus dem Reaktionsgefäß extrudiert und geeigneterweise zerhackt und getrocknet, um Flocken zu erzeugen. Die relative Viskosität (RV) von dem Autoklaven sowohl von Nylon-66-Homopolyme ren als auch von modifizierten Polyamiden dieser Erfindung kann im Bereich von 15 bis 80 liegen, beträgt aber im allgemeinen zwischen 20 und 55.
Die so hergestellte Polyamidflocke kann mit der RV, mit der sie hergestellt wurde, gesponnen werden oder sie kann weiter durch herkömmliche Festphasen-Polymerisationsverfahren (wie z.B. durch Entfernen von Wasser unter einem Inertgas bei kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit) zu einer höheren RV polymerisiert werden. Als Alternative kann die RV auch durch andere Mittel erhöht werden, wie z.B. durch Ablassen von Wasser, wenn das Polymer vor dem Spinnen in dem Extruder geschmolzen wird.
Polyamide der Erfindung werden auch durch gemeinsames Schmelzen, wie z.B. in einem Doppelschneckenextruder, von Nylon-66-Homopolymer mit geeigneten Mengen eines oder mehrerer anderer Polyamide, um die gewünscht Menge Me5-Amideinheiten sowie die anderen erwünschten Amideinheiten zur Verfügung zu stellen, gebildet. Es ist gut bekannt, daß unter solchen geschmolzenen Bedingungen eine Amidaustauschreaktion stattfindet, die zur Bildung eines Blockinterpolymers anstatt einer geschmolzenen Mischung führt. Diese Amidaustauschreaktion wird stattfinden, während sich die Polymere in einem geschmolzenen Zustand befinden, wobei die Einheiten der Polymermatrix mit der Zeit zunehmend mehr statistisch verteilt werden. (In manchen Fällen kann es sogar erwünscht sein, keine völlig statistische Verteilung zu haben, so wie sie durch das oben beschriebene Salzmischverfahren in der Regel erhalten wird). Durch Anwenden dieses Verfahrens können Polyamide der Erfindung hergestellt werden, zum Beispiel durch gemeinsames Schmelzen von Nylon-66- Homopolymer mit geeigneten Mengen eines aus Me5 und Isophthalsäure gebildeten Polyamids. Als Alternative könnten die Me5- Einheiten zuerst in das Nylon-66-Homopolymer eingearbeitet werden, um ein Copolymer zu bilden, wobei das Copolymer dann mit einem oder mehreren anderen Polyamiden, wie z.B. Poly(hexamethylenisophthalamid) und/oder Poly(hexamethylenterephthalamid), gemeinsam geschmolzen wird.
Die modifizierten Ter- und Multipolyamide dieser Erfindung können auch durch herkömmliche Verfahren, u.a. durch Pigmentzugabe, gefärbt werden. Pigment kann während der Polymerbildung zugegeben werden, wenn jedoch pigmentierte Fasern hergestellt werden, ist es bevorzugt, das Pigment vor dem Spinnen der Polymerflocke zuzugeben, wenn die Flocke in einem Extruder geschmolzen wird. Dies ist das bevorzugte Verfahren zur Pigmentzugabe, da es zu guter Dispersion führt, die Kontaminierung des Autoklavengefäßes mit Pigment verhindert und die Zersetzung sowohl des Pigments als auch des Polymers verringert.

Spinnen

Die Polyamide der Erfindung können durch Verwendung herkömmlicher Schmelzspinnverfahren zu Fasern gesponnen werden. Zum Beispiel wird/werden das Polyamid bzw. die Polyamide in Flockenform wieder eingeschmolzen, vorzugsweise durch Verwendung eines Extruders vom Typ eines Schneckenschmelzers. Wie oben beschrieben können andere Materialien, einschließlich anderer Polyamide und/oder Pigmente, vor oder während des Wiedereinschmelzverfahrens zugegeben werden. Natürlich ist es nicht notwendig, diesen Wiedereinschmelzschritt anzuwenden, wenn ein kontinuierlicher Polymerisator zur Herstellung der Polyamide eingesetzt wird.
Im Anschluß an die Bildung der homogenen Schmelze oder Schmelzmischung wird die Schmelze typischerweise durch eine Transferleitung zu einer Dosierpumpe gepumpt. Die Dosierpumpe kontrolliert das Polymervolumen, das an einen Extrusionspack, bestehend aus Filtermittel und Spinndüsenplatte, geleitet wird. Nach der Filtration wird die Polymerschmelze, typischerweise bei einer Temperatur, die etwa 20ºC bis etwa 60ºC höher als der Polymerschmelzpunkt liegt, durch Spinndüsenöffnungen in einen Quenchkamin extrudiert, um Filamente zu bilden, die durch eine Querströmung gasförmiger Medien, in der Regel angefeuchtete, gekühlte Luft mit wenigstens 50% relativer Feuchtigkeit bei 10- 30ºC, bis zu einem nichtklebrigen Zustand abgekühlt werden. Als Alternative können die Filamente durch eine radiale Quencheinheit abgekühlt werden.
Die abgekühlten Filamente werden typischerweise am Boden einer Kühlverstreckvorrichtung gebündelt. Ein Spinnfinish wird unter Verwendung von Walzenauftraggeräten oder Finishauftraggeräten mit Spitze zur Dosierung auf die gebündelten Filamentbündel aufgetragen. Die Filamente werden mittels einer Zuführwalze durch die Quenchzone und über die Finishauftragegeräte gezogen.
Herkömmliche Verfahren und Anlagen können zum Verstrecken dieser Fasern verwendet werden. Diese umfassen sowohl das Kaltverstrecken bei Raumtemperatur als auch das Heißverstrecken bei 60-180ºC und sowohl einstufige als auch mehrstufige Verstreckverfahren. Einige dieser Verfahren sind in US-Patent Nr. 4 612 150 (DeHowitt) und US-Patent Nr. 3 311 691 (Good) beschrieben. Auch können diese modifizierten Polyamide bei einem Schnellspinnverfahren ohne irgendwelches mechanisches Verstrecken verwendet werden, um Texturiergarne von hoher Qualität zur Verwendung bei der Strecktexturierung und beim Kettstrecken zu erhalten. Solche schnellgesponnenen strecktexturierten Texturiergarne können in einem Verfahren, wie z.B. dem, das in der US-Reissue 33 059 offenbart ist, versponnen werden. Somit kann die Spinngeschwindigkeit des Verfahrens von sehr niedrig bis sehr hoch reichen, d.h. von etwa 549 m (600 Yard) pro Minute bis mehr als 4572 m (5000 Yards) pro Minute.
Zusätzlich zu besserer optischer Klarheit und verringerten Sphärolithkonzentrationen zeigen die Fasern dieser Erfindung erhöhte Schrumpfgrade. Die hohe Schrumpfeigenschaft dieser Fasern ist in vielen Fällen von Vorteil, wie z.B. zur Kombination solcher Fasern mit Fasern mit regulärem Schrumpf, um eine einzigartige Ästhetik und/oder höhere Bauschgrade zu erhalten, und um ein stärker gezwirntes Garn beim Thermofixieren zu ergeben.
Die Fasern dieser Erfindung können im wesentlichen in jede beliebige Form, in der Fasern gewöhnlich hergestellt werden, gebracht werden, einschließlich, ohne Einschränkung, Filamentgarne, Stapelfasern, Monofilament und Stränge. Ebenso kann die volle Bandbreite an Polyamid-Denierwerten und -Zugeigenschaften erlangt werden. Die Fasern können unter Verwendung gutbekannter Verfahren texturiert, gebauscht oder gekräuselt und durch Verwendung von Pigmenten oder Farbstoffen gefärbt werden. Die Endanwendungen dieser Fasern reichen in alle Bereiche, wo Polyamidfasern verwendet wurden, einschließlich zum Beispiel Bekleidung, Teppiche, Vorleger, Polsterwaren und technischen Anwendungen (Reifen, Schläuche, Seile, Papierherstellung, Filze usw.).

MESSUNGEN UND TESTMETHODEN

Amin- und Carboxylenden werden durch die auf den Seiten 293 und 294 in Band 17 der "Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis", herausgegeben von John Wiley & Sons (1973), beschriebenen Verfahren ermittelt.
Die relative Viskosität (RV) des Polyamids wird wie in Jennings US-Patent Nr. 4 702 875, Spalte 2, Zeilen 42-51, beschrieben gemessen.
Die Gelierzeit oder Gelationszeit (angegeben in Stunden) ist die Zeit, die benötigt wird, um eine starke Wendung und Erhöhung in der Polymerschmelzviskosität zu zeigen, wobei eine bei einer konstanten Temperatur und einem konstanten Dampfdruck von 1,013 bar (1 Atmosphäre (760 mm)) gehaltene Polymerprobe erwärmt wird. Eine Auftragung der Polymerschmelzviskosität gegen die Zeit wird eine Erhöhung oder Wendung in der Schmelzviskosität zeigen, wenn die Bildung von Polymergel das Blockpolymer viskoser macht.
Der Denierwert (1 Denier = 1,11 dtex) des Garns wird gemäß ASTM-Kennzeichnung D-1907-80 gemessen. Der Denierwert kann mittels einer automatischen Schneide-und-Wiege-Apparatur, wie z.B. der von Goodrich et al. in dem US-Patent Nr. 4 084 434 beschriebenen, gemessen werden.
Zugeigenschaften (Festigkeit, Bruchdehnung, Modul) werden wie durch Li in US-Patent Nr. 4 521 484 in Spalte 2, Zeile 61, bis Spalte 3, Zeile 6, beschrieben gemessen.
Optische Klarheit oder Faserglanz ist eine relative Beurteilung, die beim Spinnen eines gegebenen Polymers zu einem Garn gemacht wird. Die Beurteilung wird am Boden der Quenchzone vorgenommen, etwa 156 Inch (3,96 m) unterhalb der Spinndüse, jedoch bevor die Filamente fest zu einem Fadenlauf gepackt werden. Die optische Klarheit wird beobachtet, indem ein Lichtstrahl in einem Winkel von 35º über der Horizontalen quer über die Fasern, die senkrecht zum Boden verlaufen, geleitet wird. Die Intensität und Klarheit des Lichts, das senkrecht von dem Fadenlauf reflektiert wird, wird verwendet, um die Qualität des Faserglanzes zu beurteilen. Eine Skala von 0 bis 10 wird verwendet. Eine Beurteilung von 0 (null) bedeutet schlechten Glanz und ist durch praktisch keine Lichtreflektion senkrecht zu den Filamenten gekennzeichnet. Eine Beurteilung von 10 (zehn) bedeutet hervorragenden Glanz und ist durch eine klare, intensive Lichtreflektion aller Filamente gekennzeichnet.
Der Trockenluftschrumpf wurde unter Verwendung einer Vorrichtung gemessen, die die Oberflächengeschwindigkeiten von Quetschwalzen vergleicht, die verwendet werden, um das Garn unter konstanter Spannung zu halten, bevor und nachdem es einer Strahlungsheizquelle ausgesetzt ist. Insbesondere wird das zu prüfende Garn zuerst bei 60% relativer Luftfeuchtigkeit und 75ºF (29,4ºC) mindestens zwei Stunden lang konditioniert. Das konditionierte Garn tritt in die Vorrichtung mit einer ungespannten Geschwindigkeit von 10 m/min ein, wird durch 2 Paar Quetschwalzen gespannt, wobei die zweite eine Oberflächengeschwindigkeit L&sub1; besitzt, die so eingestellt ist, daß eine Spannung von 0,13 dN/tex (0,15 g/Denier) an dem Garn aufrechterhalten wird. Das Garn kann dann durch einen vertikalen, nicht in Berührung tretenden Strahlungsheizer (45 Inch (114 cm) lang und mit einem Innendurchmesser von 0,75 Inch (1,9 cm)) fallen, der bei einer Temperatur von 220ºC gehalten wird. Das Garn läuft dann durch zwei weitere Quetschwalzenpaare, die das Garn wiederum auf 0,13 dN/tex (0,15 g/Denier) mittels Oberflächengeschwindigkeitsanpassungen spannen. Diese angepaßte Oberflächengeschwindigkeit des letzten Quetschwalzenpaars, L&sub2;, wird zur Berechnung des Trockenluftschrumpfs verwendet, wobei die Gleichung:
Trockenluftschrumpf (%) = L&sub1;- L&sub2;/L&sub1; x 100
angewendet wird.
Der Kochschrumpf (BOS) wird gemäß dem Verfahren in US- Patent Nr. 3 772 872, Spalte 3, Zeile 49, bis Spalte 3, Zeile 66, gemessen, außer daß das Garn, das vermessen wird, in dem Bad aus kochendem Wasser zwanzig Minuten lang bleibt und seine Länge unter einer Spannung von 125 g gemessen wird.
Der normierte Kochschrumpf vergleicht den Kochschrumpf einer modifizierten Nylon-66-Faser mit der einer Nylon-66- Homopolymerfaser, wobei der normierte Kochschrumpf die prozentuale Erhöhung des Kochschrumpfs pro Gesamtmolprozent Modifikation darstellt. Zur Veranschaulichung: Wenn der BOS einer Nylon-66-Homopolymerfaser 5% ist und die einer Faser mit 96 Mol-% 66-Einheiten, 2 Mol-% Me5-Amideinheiten und 2 Mol-% Isophthalsäureamideinheiten 9% ist, ist die BOS-Erhöhung = 80% und der normierte BOS = 20%/Mol-%.
Die Sphärolithkonzentration oder Sphärolithbeurteilung wird durch Bezugnahme auf eine Kontrollgruppe gemessen. Die Garnproben werden in Wachs eingebettet, ein Querschnitt angefertigt und auf einen Glasobjektträger montiert. Das Wachs wird dann in einer Xylol-Waschlösung aufgelöst. Die Proben werden dann getrocknet, wobei die Garnquerschnittsscheiben auf dem Glasobjektträger zurückbleiben. Drei oder vier der Filamentquerschnitte werden dann mit Durchlicht auf einem Lichtmikroskop bei gekreuzten Polarisatoren untersucht, um die durchschnittliche Sphärolithbeurteilung für diese Garnprobe zu ermitteln. Das Aussehen von Sphärolithen ist Malteserkreuzen ähnlich. Filamentguerschnitte ohne Sphärolithe haben eine Sphärolithbeurteilung von null. Filamentquerschnitte, die zu 50% sphärolithisch zu sein scheinen, haben eine Bewertung von 6, während Filamente, die bis zu 50% sphärolithisch sind, linear von 0 bis 6 bewertet werden. Filamentquerschnitte, die zu 100% sphärolithisch zu sein scheinen, erhalten eine Beurteilung von 10, während Filamente, die zwischen 50% und 100% sphärolithisch sind, linear von 6 bis 10 bewertet werden. Um die Sphärolithkonzentration eines gegebenen Polymertyps zu erhalten, werden 3 bis 8 der Garnproben aus dieser Polymerbasis beurteilt, und die Beurteilungen werden gemittelt.
Die Färbegeschwindiqkeit wird durch das in US-Patent Nr. 4 919 874, Spalte 3, Zeile 30, bis Spalte 4, Zeile 46, beschriebene Verfahren gemessen.
Die normierte Färbegeschwindiqkeit vergleicht die Färbegeschwindigkeit einer modifizierten Nylon-66-Faser mit der einer Nylon-66-Homopolymerfaser, wobei die normierte Färbegeschwindigkeit die prozentuale Erhöhung der Färbegeschwindigkeit pro Gesamtmolprozent Modifikation darstellt. Zur Veranschaulichung: Wenn die Färbegeschwindigkeit einer Nylon-66-Homopolymerfaser 32 ist und die einer Faser mit 96 Mol-% 66-Einheiten, 2 Mol-% Me5-Amideinheiten und 2 Mol-% Isophthalsäureamideinheiten 48 ist, ist die Erhöhung der Färbegeschwindigkeit = 50%, und die normierte Färbegeschwindigkeit = 12,5%/Mol-%.
Der Schmelzpunkt wird durch Differentialscanningkalorimetrie ermittelt.
Die Verstreckbarkeit einer Faser wird durch Multiplikation ihrer Festigkeit mit der Quadratwurzel ihrer Bruchdehnung berechnet.
Die relative Verstreckbarkeit ist das Verhältnis der Verstreckbarkeit einer gegebenen Faser zu der einer Nylon-66- Homopolymerfaser, die unter denselben Bedingungen gesponnen und verstreckt wurde.
Die Streckspannung ist die Spannung auf einem Garn, wenn es über einen Streckstift zwischen einer Einzugswalze und einem Paar beheizter Verstreckungswalzen verstreckt wird, wobei die Messung on-line unter Verwendung eines Tensiometers an einem Punkt durchgeführt wird, der etwa 3 Inch (7,5 cm) hinter dem Streckstift liegt.

BEISPIELE

Die folgenden Beispiele sind für die Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung angegeben und sind nicht als einschränkend gedacht. Die Prozentangaben sind in Gew.-%, außer bei den Prozentangaben der amidbildenden Komponenten, die in Mol-% angegeben sind, und wo anderweitig angegeben.

Beispiel I

Drei Terpolyamide dieser Erfindung wurden wie folgt hergestellt: Eine Mes/I-Salzlösung wurde durch Vermischen von 22,6 Gewichtsteilen Me5 in 45 Teilen Wasser und anschließender langsamer Zugabe von 32,4 Gewichtsteilen Isophthalsäure (I) zu der wäßrigen Lösung von Me5 bei fortdauerndem Rühren hergestellt. Wie jede Säure-Base-Reaktion war diese Reaktion exotherm und Kühlung war notwendig, um die Temperatur unter 60ºC zu halten. Eine klare Lösung mit einem schwachen Gelbstich wurde durch dieses Verfahren erhalten. Der pH-Wert dieser Salzlösung wurde auf 7,7 eingestellt. Für Beispiel I wurde eine Nylon-66-Salzlösung verwendet, die eine Konzentration von etwa 52 Gew.-% hatte und auf einen pH-Wert von 8,1 eingestellt war. Das Nylon-66-Salz wurde einem Verdampfer zugeführt und wie vorher beschrieben eingeengt. Ein Antischaummittel und ein Katalysator/Antioxidans wurden dem Verdampfer zugegeben. Sofort nach der Uberfuhrung der 66-Salzlösung von dem Verdampfer in einen Autoklaven wurde dem Autoklaven eine ausreichende Menge der Me5/I-Salzlösung zugeführt, um 22,0 Gewichtsteile des Me5/I-Salzes (Trockenbasis) für jede 1000 Gewichtsteile Nylon-66-Salz (Trockenbasis) zur Verfügung zu stellen, wodurch eine kombinierte Salzlösung mit einem Mol-% Me5 und einem Mol-% Isophthalsäure gebildet wurde. Das Verfahren wurde anschließend wiederholt, wobei 44,9 Teile und 69,0 Gewichtsteile Me5/I-Salz verwendet wurden. Jedesmal wurde die Reaktionsmischung unter Verwendung des Standard-Chargenverfahrens, das zur Herstellung von Nylon 66 angewendet wird, polymerisiert. Das Polymer wurde am Ende der Reaktionszeit extrudiert und nach dem Quenchen mit Wasser zu Flocken geschnitten. Die Eigenschaften jedes 66/Me5/I-Terpolyamids sind in Tabelle I(a) gezeigt. Ein typisches Nylon-66-Homopolymer hat, wenn es unter ähnlichen Bedingungen hergestellt wird, etwa eine RV von 40 und 60-65 Aminenden-Äquivalente/10&sup6;g Polymer. Die Flocken, die aus den drei Me5/I-Terpolyamiden dieser Erfindung hergestellt wurden, hatten, verglichen mit Nylon-66-Homopolymer-Flocken, eine bessere optische Klarheit, und die optische Klarheit wurden mit zunehmender Menge an Mes/I-Salzzugabe zu dem Polymer verbessert.
Jede so hergestellte Flocke wurde in einem Festphasenpolymerisator mit einem angefeuchteten Inertgas oberhalb 150ºC weiter polymerisiert, dann mit einem Extruder geschmolzen. Die Schmelze wurde durch eine Spinndüse extrudiert und die dadurch erzeugte Faser gequencht, gesponnen, verstreckt und gebauscht, um trilobale Garne mit einem Modifikationsverhältnis von 2,3, 68 Filamenten pro Garnbündel und einem Gesamt-dtex-Wert von 1354 bis 1365 (1220-1230 Gesamtdenier) zu erhalten. Die Eigenschaften solcher Garne sind in Tabelle I(b) gezeigt. In jedem Fall hatte die so erzeugte Faser eine niedrigere Sphärolithbewertung und bessere optische Klarheit (Glanz) als Nylon-66-Homopolymerfasern, wie es im Detail in anderen Beispielen erörtert werden wird.
Ebenso wurde, wie in Tabelle I(a) gezeigt, gefunden, daß die 66/Mes/I-Polyamide auch wesentlich weniger leicht als Nylon-66-Homopolymer ein "Gel" bilden, wenn sie auf dieselbe Temperatur erhitzt werden. (292ºC stellt eine typische Verarbeitungstemperatur für Nylon 66 dar.) Aus diesem Beispiel wird auch ersichtlich, daß die Gelierzeit linear mit dem Prozentgehalt an Amideinheiten aus Me5 und Isophthalsäure ansteigt. Somit weisen solche Polyamide sowohl eine bessere optische Klarheit als auch eine längere Gelierzeit auf.

Beispiel II

Dieses Beispiel vergleicht, wie in Tabelle II(a) gezeigt, verschiedene 66/Mes/I-Terpolyamide mit Nylon-66-Homopolymer und zwei 66-Copolymeren, 66/Me5 und 66/I. Unter Verwendung der zuvor beschriebenen Chargenverfahren wurden die Copolyamidkontrollbeispiele C-2 und C-3 durch Bildung von Salzen von Isophthalsäure und Mes hergestellt, wobei die Monomere mit Hexamethylendiamin bzw. Adipinsäure ausgeglichen wurden. Die vier 66/Mes/I-Terpolymere wurden wie in Beispiel I hergestellt, wobei die Menge an Me5/I-Salz so eingestellt wurde, damit sich die wie in Tabelle II(a) gezeigten Molprozente Amideinheiten aus sowohl Me5 als auch Isophthalsäure ergeben.
Es ist leicht ersichtlich, daß bei einem steigenden Grad an Nylon-66-Modifikation die relative Viskosität des Polymers abnimmt und die NH&sub2;-Endenkonzentrationen zunehmen. Es ist ebenso ersichtlich, daß die Polyamide der Erfindung einen niedrigeren Schmelzpunkt zeigen als sowohl das Nylon-66- Homopolymer als auch die Copolymerkontrollbeispiele. Die letzte Spalte von Tabelle II(a) zeigt die Schmelzpunktserniedrigung pro Mol-% Amideinheiten, die die Nylon-66-Polymermatrix modifizieren. Wenn das Polymer mit sowohl Me5 als auch Isophthalsäure modifiziert wird, wird eine größere Auswirkung auf die Schmelzpunktserniedrigung beobachtet als bei einer Modifikation mit nur einem der beiden alleine. Die Erniedrigung des Schmelzpunktes ermöglicht es, das Polymer bei niedrigeren Temperaturen zu verarbeiten, wodurch sich eine weitere Zunahme bei der Gelierzeit, die über die in Beispiel I gezeigte Zunahme hinausgeht, die selbst bei konstanten Temperaturen erhalten wird, ergibt.
Um den Polymerisationsgrad zu erhöhen, wurden die obenbeschriebenen Polymere dann einem Festphasenpolymerisator zugeführt. Heißes und feuchtes Gas wurde unter kontrollierten Fluß-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen durch ein Bett aus Flocken im Kreislauf geführt. Die konditionierte Flocke wurde dem Extruder zugeführt, wo die Flocke geschmolzen und durch eine Transferleitung gepumpt wurde. Ein Standard-Nylon- 66-Polymertemperaturprofil und eine -Schmelzviskosität (wie sie durch die Druckabfailmessung in der Transferleitung gemessen wird) wurde zum Spinnen dieser Polymere verwendet. Die Filamente wurden bei einer Temperatur von 290ºC aus einer Spinndüse extrudiert, mit kalter Luft (13ºC), die mit einer Geschwindigkeit von 10,5 m³/min (370 Fuß³/min) an den Filamenten vorbeigeblasen wurde, gequencht und über einen Streckstift 2,4fach verstreckt, bezogen auf den Unterschied der Oberflächengeschwindigkeit zwischen einer Zuführwalze mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 1189 m (1300 Yard) pro Minute und einem Paar beheizter Verstreckungswalzen, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 2853 m (3120 Yard) pro Minute rotierten, wobei die Verstreckungswalzen auf eine Temperatur von 192ºC erhitzt wurden. Die verstreckten Fasern wurden dann gekräuselt und durch Auftreffenlassen von Luft mit hoher Geschwindigkeit, die auf eine Temperatur von 195ºC erhitzt worden war, auf die heißen Fasern verflochten. Zwei verschiedene Querschnittsformen wurden bei jedem dieser Polymere untersucht: Trilobal (Modifikationsverhältnis 2,5) und 4-Loch- Hohlfilament mit quadratischem Querschnitt. Das trilobale Garn hatte 70 Filamente bei einem Gesamt-dtex-Wert von 1277 (1150 Gesamtdenier), während das Hohlfilamentgarn 82 Filamente bei einem Gesamt-dtex-Wert von 1277 (1150 Gesamtdenier) hatte. Die Durchsatzgeschwindigkeit beim Spinnen des trilobalen Garns betrug 5,2 g/Minute/Loch, während die Geschwindigkeit beim Spinnen des Hohlfilamentgarns 4,4 g/Minute/Loch betrug.
Tabelle II(b) faßt die grundlegenden Fasereigenschaften von Homopolymernylon-66, Copolyamiden von 66/I und 66/Me5 und verschiedenen 66/Mes/I-Polyamiden dieser Erfindung zusammen, wobei die Überschriften "T" und "H" hier und in nachfolgenden Tabellen als Bezeichnung für die trilobalen bzw. Hohlfilamentgarne verwendet werden. Insbesondere wird ersichtlich, daß sowohl bei den trilobalen als auch bei den Hohlfilamentgarnen die optische Klarheit der Terpolyamide mit Me5-Amideinheiten bedeutend besser als die von sowohl Nylon-66-Homopolymer als auch den 66-Copolymeren, die nur mit Mes oder Isophthalsäure modifiziert sind, ist.
Der/Die überraschende Schrumpf, Färbegeschwindigkeit und Sphärolithkonzentration dieser selben Fasern sind durch die Daten in Tabelle III(c) veranschaulicht. Die Trockenluftschrumpfgrade sind für diese 66/Me5/I-Terpolyamidfasern höher als für irgendeine der Kontrollbeispiele. Der Kochschrumpf der 66-Homopolymerfasern wurde mit 4,2% gemessen. Der normierte Kochschrumpf stellt die prozentuale Erhöhung des Kochschrumpfs der Nylon-66-Faser pro Mol-% Modifikation an dem Nylon-66- Polymer dar. Es ist klar, daß die 66/Mes/I-Polyamidfasern der Erfindung einen beträchtlich höheren Kochschrumpf als das 66- Homopolymer oder die -Copolyamide haben, wodurch gezeigt wird, daß durch Modifizieren des Nylon-66-Polymers mit sowohl Me5 als auch Isophthalsäure größere Zunahmen beim Schrumpf erzielt werden als mit vergleichbaren Mengen eines einzelnen dieser Stoffe.
Ähnlich wurde die Färbegeschwindigkeit von 66-Homopolymerfasern mit 31,4 gemessen. Die normierte Färbegeschwindigkeit wurde für die anderen in Tabelle II(c) aufgeführten Fasern auf analoge Weise wie für den normierten Kochschrumpf als prozentuale Zunahme der Färbegeschwindigkeit einer Nylon-66- Faser pro Molprozent Modifikation des Nylon-66-Polymers berechnet. Es wird ersichtlich, daß die 66/Mes/I-Polyamidfasern eine beträchtlich höhere Färbegeschwindigkeit haben als solche aus 66-Homopolymer oder den Copolyamiden, wobei dies wiederum zeigt, daß durch Einbau von Amideinheiten aus sowohl Me5 als auch Isophthalsäure in das Nylon-66-Polymer größere Verbesserungen erreicht werden können als durch Zugabe vergleichbarer Mengen eines einzelnen dieser Stoffe. Somit zeigen die Fasern dieser Terpolyamide, verglichen mit 66-Copolyamidfasern, die unter Verwendung der gleichen Monomere hergestellt sind, eine synergistische Wirkung sowohl auf den Schrumpf als auch auf die Färbegeschwindigkeit. Diese Zunahme der Färbegeschwindigkeit liefert Möglichkeiten für die energieeinsparende Verringerung der Färbebadtemperatur, für bei Raumtemperatur färbbare Produkte und für einen vollständigeren Verbrauch von Farbbrühe, insbesondere bei kontinuierlichen Färbeverfahren.
Es ist offensichtlich, daß das 66/Me5/I-Terpolyamid wirkungsvoller als die anderen in Tabelle II(c) verglichenen Polyamide die Sphärolithkonzentration der Fasern verringert. Dies bestätigt erneut die vorher beobachteten Unterschiede bei der optischen Klarheit.

Beispiel III

Beispiel III betrifft die Bildung anderer Polyamide und die Fasern, die aus diesen Polyamiden gebildet werden. Flockeneigenschaften dieser Polyamide sind in Tabelle III(a) beschrieben. C-4 ist ein Kontrollpolyamid, 66-Nylonhomopolymer, das durch das zuvor diskutierte konventionelle Chargenverfahren hergestellt wird. C-5 ist ebenso ein Kontrollpolyamid, ein 3,6%-Copolymer aus Nylon 66 und Terephthalsäure, das ähnlich durch Chargenpolymerisation hergestellt wird. I-5 bis I-8 sind Polyamide dieser Erfindung mit Amideinheiten aus sowohl Me5 als auch verschiedenen anderen amidbildenden Monomeren, einschließlich aromatischen Dicarbonsäuren, einer aliphatischen Dicarbonsäure und einem aromatischen Diamin.
Die Polyamide von Beispiel III wurden durch Anwendung des Standard-Nylon-66-Chargenverfahrens mit einer geringfügig reduzierten Endpolymerisationstemperatur (etwa ein Grad C pro Gew.-% Modifikation des Nylon-66-Polymers) hergestellt, um durch Erhöhen der Schmelzviskosität an der Extrusionsdüse das Gießen zu erleichtern. Insbesondere wurden diese Polyamide hergestellt durch Zugabe einer Salzlösung aus Mes und einem oder mehreren Comonomeren (anders als Adipinsäure und Hexamethylendiamin) zu einem Hexamethylendiammoniumadipatsalz in einem erwünschten Molverhältnis, um die in Tabelle III(a) beschriebene Polymerzusammensetzung zu erhalten. Zum Beispiel wurde das Polyamid I-5 hergestellt durch Kombination von Me5 und Terephthalsäure (T), um eine wäßrige Salzlösung mit einer Konzentration von etwa 50 Gew.-% und einem pH-Wert von 8,52 zu bilden, Zugabe von 40,3 Gewichtsteilen (Trockenbasis) des Me5/Terephthalsäuresalzes zu 1000 Gewichtsteilen (Trockengewicht) der Hexamethylendiammoniumadipatsalzlösung und anschließendem Polymerisieren der Mischung dieser Salzlösungen durch Kondensationspolymerisation.
Es wurde gefunden, daß Me5 hinsichtlich der Löslichkeit einen besonderen Vorteil über Hexamethylendiamin besitzt, wenn es verwendet wird, um verschiedene Salze zu bilden. Zum Beispiel war die äquimolare Salzlösung von Terephthalsäure und Hexamethylendiamin bei einer Konzentration von 50 Gew.-% selbst bei 50-60ºC pastenartig weiß, durch Austausch von Hexamethylendiamin gegen Me5 wird jedoch eine klare flüssige Lösung bei Raumtemperatur (ca. 22ºC) erhalten. Dies liefert auch zusätzliche Vorteile wie z.B. leichte Handhabung und geringere Zersetzung von Salz aufgrund niedrigerer Lagertemperaturen.
Ähnlich wurde eine Salzlösung von Me5, deren Rest aus einer äguimolaren Menge einer Mischung aus Isophthalsäure und Terephthalsäure (Molverhältnis 70/30) bestand, wobei die Lösung einen pH-Wert von 7,4 und eine Konzentration von etwa 50 Gew.-% besaß, mit Hexamethylendiammoniumadipatsalzlösung kombiniert, wiederum unter Verwendung von 40,3 Teilen Me5-Salz (Trockenbasis) für jede 1000 Gewichtsteile (Trockenbasis) 66-Salz, um das Polymer I-6 herzustellen. Für I-7 wurde eine äquimolare Menge Me5-Salz und Dodecandisäure (DDDA) bei einer Konzentration von ca. 50 Gew.-% und einem pH-Wert von 8,3 verwendet, wobei 41,2 Gewichtsteile des Salzes (Trockenbasis) für jede 1000 Gewichtsteile des Nylon-66-Salzes (Trockenbasis) zugegeben wurden. I-8 war eine aquimolare Mischung aus Me5 und m- Xylendiamin (MXD) in Wasser, deren Rest aus Adipinsäure bestand (pH = 7,7 und Konzentration = ca. 50 Gew.-%), um eine klare Salzlösung bei ca. 50-60ºC zu bilden, die sofort mit Nylon-66- Salzlösung in einem Verhältnis von 50,0 Teilen (Trockengewicht) des Me5-Salzes für jede 1000 Teile (Trockenbasis) Hexamethylendiammoniumadipat kombiniert wurde, wonach die vereinte Lösung durch das Standard-Kondensationspolymerisationsverfahren polymerisiert wurde.
Die so hergestellten Ter- und Multipolymere haben bedeutend längere Gelierzeiten als das Nylon-66-Homopolymer C-4 oder das Terephthalsäurecopolymer C-5. Die beobachtete Verbesserung bei dem I-7 Terpolymer, 66/Me5/DDDA, ist typisch: Die Gelierzeit für dieses Terpolymer wurde mit 18,4 Stunden gemessen, verglichen mit 15-16 Stunden für ein Nylon-66-Homopolymerkontrollbeispiel wie z.B. C-4.
Die relative Viskosität, Aminendenkonzentrationen und Schmelzpunkte dieser Ter- und Multipolymere sind in Tabelle III(a) aufgeführt. Es wird ersichtlich, daß jedes dieser Polymere Eigenschaften besitzt, die mit den in vorherigen Beispielen erörterten 66/Me5/I-Polymeren vergleichbar sind. Jedes Polyamid wurde nachfolgend durch ein Festphasenpolymerisationsverfahren weiter polymerisiert, mit einem Schneckenschmelzer geschmolzen und unter denselben Bedingungen wie in Beispiel II durch eine Spinndüse extrudiert, um sowohl trilobale Garne (70 Filamente) als auch Garne aus quadratischen 4-Loch-Hohlfilamenten (82 Filamente) mit einem nominalen Gesamt-Denier-Wert von 1150 zu bilden. Die Filamente wurden wie in Beispiel II verstreckt, gekräuselt und verflochten, außer daß die Temperatur der beheizten Verstreckungswalze 210ºC betrug, und die Lufttemperatur, die verwendet wurde, um das Garn zu kräuseln und verflechten, 215ºC betrug.
Die physikalischen Eigenschaften, relative Viskosität und Aminenden der so erzeugten Fasern sind in Tabelle III(b) angegeben. Eine Erhöhung der Garn-RV und Erniedrigung der Aminendenkonzentration zeigt, daß die Polyamide von Beispiel III wirkungsvoll mittels des Festphasenpolymerisationsverfahrens polymerisiert werden können. Aus den in Tabelle III(b) angegebenen Ergebnissen ist ebenso offensichtlich, daß sowohl die Festigkeit als auch die Bruchdehnung dieser Polyamide die der Nylon-66-Homopolymerfasern übertreffen. Dies wird offensichtlicher durch die in Tabelle III(b) angegebene "relative Verstreckbarkeit" sowohl für die trilobalen als auch die Hohlfilamentquerschnitte. Die Verstreckbarkeit einer gegebenen Faser ist definiert als das Produkt seiner Festigkeit und der Quadratwurzel seiner Bruchdehnung. Die relative Verstreckbarkeit ist das Verhältnis der Verstreckbarkeit einer gegebenen Faser zu der von Nylon 66. Diese Eigenschaft vereint die Messung von Faserfestigkeit und der Fähigkeit der Faser, einem höheren Verstreckverhältnis während des Ablaufs des Verstreckverfahrens ohne Brechen standzuhalten. Die Faser kann deshalb mit demselben Verstreckverhältnis mit geringeren Brüchen während des Verfahrens verstreckt werden, oder sie kann bei einem höheren Verstreckverhältnis verstreckt werden, um ein größeres Maß an Orientierung zu erzielen. Diese Daten zeigen, daß die Me5-Ter- und -Multipolymerfasern dieses Beispiels (sowie die von Beispiel II, siehe Tabelle II(b)) eine bedeutend bessere Kombination aus Festigkeit und Dehnung besitzen als Fasern, die aus Nylon 66 gesponnen sind.
Wie bei vorherigen Beispielen ist die optische Klarheit der Terpolymer- und Multipolymerfasern von Beispiel III bedeutend besser als die von Nylon-66-Fasern.
Andere wichtige Fasereigenschaften sind in Tabelle III(c) angegeben. Wiederum wird beobachtet, daß diese Me5-Ter- und -Multipolyamidfasern verbesserte Schrumpf- und Färbeeigenschaften zeigen, und daß die Ter- und Multipolymere mit Me5- Amideinheiten bedeutend niedrigere Sphärolithkonzentrationen besitzen.

Beispiel IV

Dieses Beispiel demonstriert, daß durch gemeinsames Schmelzen von verschiedenen Polyamiden ähnliche Ergebnisse erhalten werden wie durch Vereinigen aller amidbildenden Materialien vor der Polymerisation. Das zuvor in Beispiel III beschriebene Multipolyamid I-6 ist 66/Me5/I/T (96,4/1,8/1,3/0,- 5), das durch Zugabe aller amidbildenden Komponenten als monomere Salze vor dem Chargenpolymerisationsverfahren hergestellt wird. Das Multipolyamid 1-9 enthält die gleichen Amideinheiten, jedoch wurde nur Me5 vor dem Chargenpolymerisationsschritt zugegeben, so daß die gebildete Flocke ein 66/Me5- Copolymer war. Die Isophthalsäure und Terephthalsäurereste wurden in Form von 6I/6T-Polyamidflocke (im Handel als "Selar PA" von E. I. du Pont de Nemours and Company verkauft) zugegeben. Diese beiden Polyamidflocken wurden durch die Wirkung eines Extruders des Schneckentyps vermischt, geschmolzen und durch eine Transferleitung zu der Dosierpumpe, die das Polymer an die Spinnposition liefert, transportiert. Die Verweilzeit in der Transferleitung in der Schmelzphase betrug bei einer Temperatur von 288ºC etwa acht Minuten. Die Schmelze wurde dann unter identischen Bedingungen wie in Beispiel III durch Spinndüsen extrudiert, gequencht, verstreckt und gebauscht, um trilobale 70-Filament-Garne und 82-Filament- Garne mit quadratischen 4-Loch-Hohlfilamenten mit einem nominalen dtex-Wert von 1277 (nominaler Denierwert von 1150) zu bilden. Die optische Klarheit der Fasern, die während des Spinnens beobachtet wurde, war hervorragend.
Die Faserzugeigenschaften und relative Verstreckbarkeit für Fasern aus Polymer I-9 sind in Tabelle IV(a) gezeigt. Verglichen mit 66-Homopolymer (siehe Tabelle III (b)) zeigen die aus Multipolymer I-9 gesponnenen Fasern höhere Festigkeit und Dehnung und deshalb erhöhte relative Verstreckbarkeit. Der Schrumpf, die Färbegeschwindigkeit und die Sphärolithkonzentrationen sind in Tabelle IV(b) aufgeführt. Durch Vergleichen der Fasereigenschaften von 1-9 mit denen von 1-6 wird ersichtlich, daß die Änderungen des normierten BOS, der normierten Färbegeschwindigkeit und der Sphärolithwerte verglichen mit Nylon 66 aufgrund der "Block-" gegenüber der statistischen Polyamidstruktur für dieses Blockmultipolyamid geringfügig niedriger sind als für die Fasern, die aus dem statistischen Multipolyamid mit den gleichen Amideinheiten gesponnen sind. Wenn die Verweilzeit bei dem Schmelzmischverfahren erhöht wird, wird aufgrund der Amidaustauschreaktion, die stattfindet, der Grad der statistischen Verteilung des Polymers ansteigen, und die resultierenden Fasereigenschaften werden sich denen der Polyamide, die durch Zugabe des Me5 und anderer amidbildender Monomere vor oder während des anfänglichen Polymerisationsschritts erzeugt werden, annähern.

Beispiel V

Dieses Beispiel veranschaulicht weiterhin die Bildung von Blockpolyamiden und Fasern mit Amideinheiten aus sowohl Me5 als auch Isophthal- und Terephthalsäure In diesem Beispiel werden drei verschiedene Polymere mit Amideinheiten aus Me5 in verschiedenen Mengen mit Nylon 66 gemeinsam verschmolzen. Diese Polymere, die nachstehend als Polymere A, B und C beschrieben sind, haben die folgenden Zusammensetzungen, Amin- und Carboxylendenkonzentrationen und inhärenten Viskositäten (IV):
Für dieses Beispiel wurde ein Nylon-66-Kontrollpolymer mit einer relativen Viskosität von etwa 42 durch das zuvor beschriebene Festphasenpolymerisationsverfahren weiter polymerisiert und bei 288ºC in einem Schneckenschmelzer geschmolzen, bei 3,38 Gramm/Minute/Loch durch eine 68-Loch- Spinndüse in einen Quenchkamin gesponnen, worin ein Kühlgas mit einer Flußgeschwindigkeit von etwa 8,5 m³ (300 Kubikfuß) pro Minute an den heißen Filamenten vorbeigeblasen wird. Die Filamente wurden mit einem herkömmlichen Spinnfinish behandelt, durch eine Zuführwalze, die mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 658 Yard pro Minute (598 Meter/Minute) rotierte, gezogen und unter Verwendung eines auf 190ºC erhitzten Verstreckungswalzenpaars mit einem Verstreckungsverhältnis von 2,6 verstreckt. Nach dem Verstrecken wurden die erhitzten, verstreckten Garne durch ein Heißluft(210ºC)-Blastexturierungsverfahren des in US-Patent Nr. 3 186 155 beschriebenen Typs gekräuselt, auf einer sich drehenden Trommel abgekühlt und auf Garnspulen aufgewickelt. Der nominale Denierwert des Garns betrug 1450 (1610 dtex).
Die Polymere A, B und C wurden dann jeweils mit der obenbeschriebenen Nylon-66-Kontrollflocke dem Schneckenschmelzer in Konzentrationen von 10 und 20 Gew.-% zugegeben. In jedem Fall wurden die Polymere bei 288ºC geschmolzen, und die Verweilzeit in der Transferleitung betrug etwa vier Minuten. In jedem Fall wurde das kombinierte geschmolzene Garn anschließend gesponnen, verstreckt und gekräuselt&sub1; wobei dieselben Bedingungen wie für das Homopolymerkontrollbeispiel verwendet wurden. Die Sphärolithkonzentrationen dieser Fasern sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Beispiel VI

Für dieses Beispiel wurde ein komplexes Multipolymer mit Amideinheiten aus Hexamethylenadipinsäureamid, 2-Methylpentamethylendiamin, Dodecandisäure, Nylon 6, 5-Natriumsulfoisophthalsäure und dem Verzweigungsmittel Tris(2-aminoethyl)amin hergestellt. Auf einer Basis von 453,6 kg (1000 Pfund) Polymer wurde das Polymer hergestellt durch Kombination von 1789 Pfund einer 52gew.-%igen Nylon-66-Salzlösung mit 48,4 kg (106,7 Pfund) einer 44gew.-%igen Salzlösung, die aus Me5, Dodecandisäure und Adipinsäure gebildet ist, wobei diese drei Monomere in einem 16, 5:18:9,5-Gewichtsverhältnis vorliegen, 12,8 kg (28,3 Pfund) einer 70gew.-%igen Lösung von &epsi;-Caprolactam, 6,8 kg (15 Pfund) einer 40gew.-%igen Lösung des Dimethylesters von 5-Natriumsulfoisophthalsäure und Hexamethylendiamin, wobei die beiden Monomere in einem 30:10-Gewichtsverhältnis vorliegen, und 1,4 kg (3,1 Pfund) einer 50gew.-%igen Lösung gleicher Mengen Tris(2-aminoethyl)amin und Adipinsäure. Die kombinierte Salzlösung wurde zu Flocke polymerisiert, wobei dieselben Verfahrensbedingungen wie zuvor beschrieben verwendet wurden, und die resultierende Flocke eine relative Viskosität von 35,5 und eine Aminendenkonzentration von 65,4 Äquivalenten pro 10&sup6; g hatte. Die so hergestellte Flocke hatte 94,6 Mol-% Hexamethylenadipinsäureamid-Amideinheiten, 2,0 Mol-% Me5-Amideinheiten, 1,1 Mol-% Dodecandisäure-Amideinheiten, 2,0 Mol-% Nylon-6- Amideinheiten, 0,2 Mol-% 5-Natriumsulfoisophthalsäure- Amideinheiten und 0,07 Mol-% Tris(2-aminoethyl)amin-Amideinheiten.
Die Gelierzeit dieses Multipolymers betrug 17 Stunden, wobei diese trotz der Anwesenheit des Verzweigungsmittels, das selbst zur Verringerung der Gelierzeit führt, immer noch länger ist als die des Nylon-66-Homopolymers.
Die Flocke wurde unter Verwendung von Festphasenpolymerisation weiter polymerisiert, geschmolzen und durch eine Spinndüse mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 4,2 g/min/Loch gesponnen, um ein 64-Filament-Garn mit quadratischen Hohlfilamenten zu bilden. Das frisch gesponnene Garn wurde mit einem Luftstrom von 10,5 m³/min (370 Fuß³/min) bei 13ºC gequencht und unter Verwendung einer Zuführwalze mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 951 m/Minute (1040 Yard/Minute) und einem Paar Verstreckungswalzen, die sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 2568 m/Minute (2808 Yard/Minute) drehten, auf das 2,7fache ihrer Länge verstreckt, wobei die Verstreckungswalzen auf eine Temperatur von 203ºC erhitzt waren. Die verstreckten Garne wurden dann mit heißer Luft (220ºC) gekräuselt und verflochten. Das so hergestellte Garn hatte eine relative Viskosität von 61,3 und einen Aminendengehalt von 48,3 Äquivalenten pro 106 g. Die Sphärolithkonzentration des Garns betrug 0,5, und der Trockenluftschrumpf und der Kochschrumpf betrugen 2,60% bzw. 5,0%, verglichen mit den Werten von 2,45% und 4,1% für Nylon-66-Fasern, die unter identischen Bedingungen gesponnen und verstreckt waren. Die relative Verstreckbarkeit betrug 1,26, bezogen auf eine Verstreckbarkeit von 17,9 für ein Nylon-66-Homopolymergarn, das unter denselben Bedingungen gesponnen und verstreckt war, wobei dies anzeigt, daß das Nultipolymergarn gute Zugeigenschaften besaß. Die Streckspannung, d.h. die Spannung, die an dem Garn gemessen wird, wenn es verstreckt wird, erhöhte sich auf 0,97 g/Denier, ausgehend von dem 0,84-g/Denier-Level, das an einem Nylon-66- Garn gemessen wurde, das unter identischen Bedingungen gesponnen und verstreckt wurde. Diese erhöhte Streckspannung deutet auf ein Garn mit größerer struktureller Stabilität hin. TABELLE I(a) TABELLE I(b)
* 1 Denier = 1,11 dtex
** 1g/Denier = 0,883 dN/tex TABELLE II(a) TABELLE II(b) FASEREIGENSCHAFTEN
* 1 g/Denier = 0,883 dN/tex TABELLE II(c)
* nicht normiert TABELLE III(a) FLOCKENEIGENSCHAFTEN TABELLE III(b) FASEREIGENSCHAFTEN VON BEISPIEL III
* 1 g/Denier = 0,883 dN/tex TABELLE III (c) ZUSÄTZLICHE FASEREIGENSCHAFTEN VON BEISPIEL III
* nicht normiert TABELLE IV(a) FASEREIGENSCHAFTEN VON BEISPIEL IV
* 1 g/Denier = 0,883 dN/tex TABELLE IV(b) FASEREIGENSCHAFTEN VON BEISPIEL IV

Claims

1. Ein Polyamid, umfassend zwischen 80 und 99 Molprozent Hexamethylenadipinsäureamid-Einheiten und jeweils zwischen 0,5 und 10 Molprozent von wenigstens zwei anderen Amideinheiten, wobei eine der anderen Einheiten durch die Reaktion von 2- Methylpentamethylendiamin und einer Disäure oder einem Lactam gebildet wird, und die andere der anderen Amideinheiten durch die Reaktion von Disäuren&sub1; Diaminen oder Lactamen gebildet wird.

2. Ein Polyamid nach Anspruch 1, umfassend zwischen 90 bis 99 Molprozent Hexamethylenadipinsäureamid-Einheiten und jeweils zwischen 0,5 und 5 Molprozent der anderen Amideinheiten.

3. Ein Polyamid nach Anspruch 2, worin wenigstens eine der anderen Amideinheiten ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Amideinheiten, worin der Disäurerest durch Isophthalsäure, Terephthalsäure, 5-Sulfoisophthalsäure und Salze davon oder Dodecandisäure zur Verfügung gestellt wird, oder worin der Diaminrest durch m-Xylendiamin zur Verfügung gestellt wird, oder worin ein Rest &epsi;-Caprolactam ist.

4. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Disäurerest durch Isophthalsäure zur Verfügung gestellt wird.

5. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Disäurerest durch Terephthalsäure zur Verfügung gestellt wird.

6. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Disäurerest sowohl durch Isophthalsäure als auch durch Terephthalsäure zur Verfügung gestellt wird.

7. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Disäurerest durch 5-Sulfoisophthalsäure oder durch Salze davon zur Verfügung gestellt wird.

8. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Disäurerest durch Dodecandisäure zur Verfügung gestellt wird.

9. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin der Diaminrest durch m-Xylendiamin zur Verfügung gestellt wird.

10. Ein Polyamid nach Anspruch 3, worin ein Rest der Amideinheiten der Gruppe &epsi;-Caprolactam ist.

11. Eine Faser aus dem Polyamid nach Anspruch 1.

12. Eine Faser aus dem Polyamid nach Anspruch 4.