EP3631057B1 - Polyketonfasern, deren herstellung und verwendung - Google Patents

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EP3631057B1
EP3631057B1 EP18728303.1A EP18728303A EP3631057B1 EP 3631057 B1 EP3631057 B1 EP 3631057B1 EP 18728303 A EP18728303 A EP 18728303A EP 3631057 B1 EP3631057 B1 EP 3631057B1
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melt
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Definitions

  • the present invention relates to melt-spun fibers made from selected polyketone-containing compositions, their production and various applications of these fibers.
  • Synthetic threads made from melt-spinnable polymers are preferred for technical applications.
  • long-known standard polymers for example polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamides such as polyamide 6 (PA 6), polyamide 6.6 (PA 6.6) or polyesters such as polyethylene terephthalate ( PET), provided threads made from these polymers can meet the desired requirements.
  • low sliding friction is often desired for textile fabrics.
  • Additional properties are often desired, such as a specific coloring, stability against degradation due to thermal stress or exposure to radiation, special mechanical properties such as increased impact strength, low elongation at break, increased abrasion resistance, dimensional stability, flexural strength or flexural recovery.
  • Fibers made from aliphatic polyketones and from combinations of aliphatic polyketones with selected other polymers are known.
  • EP 0 310 171 A2 describes melt-spun fibers made from these materials, for example from ethylene/propylene/CO terpolymers. These fibers have high tensile strengths and moduli of elasticity and are suggested for use as tire cord or for the production of spunbonds. The latter are suitable for producing roof underlayment or as geotextiles.
  • Aliphatic polyketones are known, which exist, among other things, as fibers and which can be stabilized with antioxidants.
  • CN 106 521 704 A describes mixtures of aliphatic polyketones and polyoxymethylene, which can be present, among other things, as fibers and which can be stabilized with antioxidants. Multicomponent fibers are not disclosed.
  • WO 2016/190594 A2 and WO 2016/190596 A2 disclose wet-spun fibers made of ethylene/propylene/-CO terpolymers which have excellent strength and elongation values and which are also characterized by high water and heat resistance and good thermal conductivity.
  • Various uses are suggested for these fibers, for example the production of ropes, hoses, nets, spunbonds, airbags or protective clothing. as well as use as geotextiles, as reinforcing fibers in composite materials, as straps, safety nets, conveyor belts, fishing lines or tennis strings.
  • thermoplastic polymer is a polyester, polyamide, polyetherketone, polyphenylene sulfide, polyolefin, or a combination of two or more thereof. However, these are not aliphatic polyketones.
  • WO0020512 A1 describes a polymer mixture consisting of a linear polyketone, a polyolefin and a compatibilizer for thermoplastic polyurethane.
  • the polymer blend can be processed into articles, films, sheets, coatings, liners, fibers or monofilaments with improved mechanical properties, but the polymer blend does not include polymer combinations consistent with the present application.
  • the dissolved polymer is spun into threads through a spinning capillary.
  • the solvent is recovered as completely as possible and returned to the manufacturing process.
  • higher degrees of crystallization can be achieved through melt spinning, which can have a beneficial effect on the mechanical properties of the fiber.
  • thermomechanical properties of the fibers could be specifically improved, such as: whose Heat resistance, hydrolysis resistance, chemical resistance, abrasion resistance, flexural strength, flexural recovery, modulus, creep behavior and bending tendency.
  • Dimensional stability describes the tendency of a fiber to show a change in length under tension and at a certain temperature. It results from a combination of the tensile modulus and the creep properties of the fiber, for example a monofilament.
  • aliphatic polyketone-based fibers can be achieved through appropriate additives.
  • Selected polymeric additives can be used that are dispersed in the matrix of aliphatic polyketone.
  • fibrils can form from the dispersed phase and/or the surface of the fiber is modified by the dispersed phase.
  • the individual polymer components complement each other in a synergistic manner.
  • the other polymers give the fibers excellent mechanical properties (high modulus, low creep, low tendency to bend) and the aliphatic polyketone gives them low sliding friction and increased abrasion resistance.
  • the yarns made of aliphatic polyketone or multi-component yarns with aliphatic polyketone as a cover and with the other polymer as a core have a very low sliding friction and a very high abrasion resistance in dry as well as in wet conditions exhibit.
  • fibers made from selected conventional polymers can be combined with aliphatic polyketones to form fibers that are characterized by low sliding friction and high flexural strength.
  • Multi-component fibers with selected properties can be obtained, for example fibers with core/sheath structures, where the sheath consists of aliphatic polyketone and the core consists of polyester, for example polyethylene terephthalate or polycarbonate or aliphatic polyketone with a higher melting point than the aliphatic polyketone of the sheath .
  • the melting points of the sheath polymer for example, adhesive properties can be specifically adjusted.
  • core-sheath fibers with high chemical resistance can be produced.
  • Hot melt variants with a low melting point and thus possible thermal bonding with a substrate or with other monofilaments in a textile construct, e.g. in woven or knitted fabrics, can therefore be produced.
  • fibers are created with low coefficients of friction and very good abrasion resistance.
  • An object of the present invention is to provide such fibers with the above-mentioned property profile.
  • Another object of the present invention is to provide a spinning process for producing such fibers.
  • the present invention relates to melt-spun fibers containing thermoplastic aliphatic polyketone as the first polymer and polyolefin, polyester, polyamide, polyoxymethylene, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer and / or aliphatic polyketone as the second polymer, wherein the polymers are in the form of two or more fiber components, which are spatially separated from one another but are arranged contiguously and, in the event that aliphatic polyketone is included as the second polymer, its melting point is at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C, especially is preferably at least 20 ° C higher than the melting point of the aliphatic polyketone of the first polymer.
  • the present invention also relates to melt-spun fibers containing thermoplastic aliphatic polyketone as a matrix polymer and particles of polysiloxanes or poly(meth)acrylates dispersed therein.
  • the aliphatic polyketones used according to the invention are homo- or copolymers with recurring structural units of the formula -R 1 -CO-, where R 1 represents a divalent aliphatic radical, preferably a divalent aliphatic radical with two to six carbon atoms.
  • R 1 represents a divalent aliphatic radical, preferably a divalent aliphatic radical with two to six carbon atoms.
  • Preferred radicals R 1 have the formula -C n H 2n -, in which n is 2, 3 or 4, in particular 2 or 3.
  • Copolymers with different radicals R 1 in the polymer chain are preferably used, for example with radicals -C 2 H 4 - and with radicals -C 3 H 7 -.
  • thermoplastic ethylene/propylene/CO terpolymer is particularly preferably used as the aliphatic polyketone.
  • Aliphatic polyketones are semi-crystalline polymers that have a melting point in differential thermal analysis (DSC).
  • DSC analysis is performed according to ASTM D3418. The heating rate is 10 K/min.
  • Aliphatic polyketones with a melting range of 199 to 220 ° C and with an MFI value at 240 ° C and 2.16 daN of 6 to 60 g / 10 min (according to ASTM-D 1238) are also particularly preferably used.
  • the aliphatic polyketones used according to the invention are polymers known per se and have also already been used for fiber production.
  • melt-spun fibers according to the invention contain an antioxidant.
  • Sterically hindered phenols and/or HALS (hindered amine light stabilizer) and/or phosphites can be used as antioxidants, which are optionally combined with co-stabilizers.
  • antioxidants based on sterically hindered phenols are sterically hindered alkylated monophenols, for example 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol or 2,6-di-tert-butyl-4-methoxyphenol; sterically hindered alkylthiomethylphenols, e.g. 2,4-di-octylthiomethyl-6-tert-butylphenol, sterically hindered hydroxylated thiodiphenyl ethers, e.g.
  • dioctadecyl 2,2-bis-(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxy-benzyl)-malonate sterically hindered hydroxybenzyl aromatics, e.g. 1, 3,5-Tris-(3,5-di-tert-buty)-4-hydroxy-benzyl)-2,4,6-trimethylbenzene, 1,4-bis-(3,5-di-tert-butyl- 4-hydroxy-benzyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzene, 2,4,6-tris-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-phenol; sterically hindered phenolic triazine compounds, e.g. B.
  • the preferred co-stabilizers include organic phosphites and/or organic phosphonites. These are known co-stabilizers for antioxidants.
  • the antioxidant content is usually between 0.05 and 10% by weight, based on the total mass of the fiber. Antioxidant proportions of 0.1 to 5% by weight, in particular 0.5 to 3% by weight, are preferred.
  • the fibers according to the invention contain, in addition to the thermoplastic aliphatic polyketone as the first polymer, at least one polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer and/or another aliphatic polyketone as the second polymer.
  • polyamide and/or polyoxymethylene can also be used as the second polymer.
  • the proportion of aliphatic polyketone as the first polymer in the fibers according to the invention is usually between 5 and 90% by weight, based on the total mass of the fiber. Proportions of aliphatic polyketone as the first polymer of 10 to 80% by weight, in particular 20 to 50% by weight, are preferred.
  • the proportion of polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, further aliphatic polyketone, polyamide and / or polyoxymethylene as the second polymer in the Fibers according to the invention is usually between 10 and 95% by weight, based on the total mass of the fiber.
  • polyolefins, polyesters, polyurethanes, polyphenylene sulfides, polyphenylene sulfones, polyphenylene ethers, polyphenylene ketones, polyphenylene ether ketones, liquid-crystalline polymers, other aliphatic polyketones, polyamides and/or polyoxymethylenes used according to the invention are polymers known per se and have also already been used for fiber production.
  • polyolefins are homo- or copolymers derived from ethylene and/or from propylene, optionally in combination with other ethylenically unsaturated aliphatic hydrocarbons, such as ⁇ -olefins with four to eight carbon atoms.
  • Polyethylene and polypropylene can come in different densities and crystallinities. All of these modifications are fundamentally suitable for use according to the invention.
  • polyesters are thermoplastic polymers derived from aliphatic, cycloaliphatic and/or aromatic dicarboxylic acids or their polyester-forming derivatives, such as the alkyl esters, and from aliphatic, cycloaliphatic and/or aromatic dihydric alcohols, such as ethylene glycol, propylene glycol and/or butylene glycol.
  • polyesters are thermoplastic-elastomeric polyesters (TPE-PE), for example polyesters containing recurring ethylene terephthalate structural units and containing recurring polyethylene glycol terephthalate structural units.
  • TPE-PE thermoplastic-elastomeric polyesters
  • polyesters are polycarbonates. These are preferred. Polycarbonates are formally polyesters of carbonic acid containing the repeating structural unit -[R-O-CO-O]-, where R is a residue of a dihydric organic alcohol or phenol after removal of the two alcohol groups. R is preferably the residue of an aromatic dihydroxy compound, i.e. a bisphenol.
  • Preferred radicals R are derived from 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propane (bisphenol A), bis-(4-hydroxyphenyl)-methane (bisphenol F), bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfone (bisphenol S), dihydroxydiphenyl sulfide, tetramethylbisphenol A or 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane (BPTMC).
  • bisphenol A 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)-propane
  • bisphenol F bis-(4-hydroxyphenyl)-methane
  • bisphenol S bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfone
  • BPTMC 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane
  • the properties of the resulting polycarbonate can be varied. Cocondensates made from bisphenol A and BPTMC lead to highly transparent and heat-resistant plastics. The incorporation of higher functional alcohols/phenols is also possible, for example 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane (THPE). This enables the installation of chain branches, which have a positive influence on the structural viscosity when processing the material.
  • THPE 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane
  • Aromatic-aliphatic polyester homo- or copolymers are also preferably used. Examples of this are polyethylene terephthalate homopolymers or copolymers containing ethylene terephthalate units. These preferred polymers are therefore derived from ethylene glycol and optionally other alcohols as well as from terephthalic acid or the like polyester-forming derivatives, such as terephthalic acid esters or chlorides.
  • these polyesters can contain structural units derived from other suitable dihydric alcohols. Typical representatives of this are aliphatic and/or cycloaliphatic diols, for example propanediol, 1,4-butanediol, cyclohexanedimethanol or mixtures thereof.
  • these polyesters can contain structural units derived from other suitable dicarboxylic acids or from their polyester-forming derivatives. Typical representatives of these are aromatic and/or aliphatic and/or cycloaliphatic dicarboxylic acids, for example naphthalenedicarboxylic acid, isophthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid or mixtures thereof.
  • Fibers containing other polyesters such as polybutylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polyethylene naphthalate homopolymer or copolymers containing ethylene naphthalate units, can also be produced.
  • thermoplastic polyesters are known per se.
  • the building blocks of thermoplastic copolyesters are preferably the above-mentioned diols and dicarboxylic acids, or correspondingly structured polyester-forming derivatives.
  • Polyesters are preferably used whose solution viscosities (IV values) are at least 0.60 dl/g, preferably from 0.80 to 1.05 dl/g, particularly preferably from 0.80 - 0.95 dl/g ( measured at 25°C in dichloroacetic acid (DCE)).
  • IV values solution viscosities
  • Polyesters used according to the invention can also be derived from hydroxycarboxylic acids.
  • thermoplastic-elastomeric polyamides for example polyamides containing recurring hexamethylene terephthalamide structural units and containing recurring polyethylene glycol terephthalamide structural units.
  • TPE-PA thermoplastic-elastomeric polyamides
  • Polyamides used with preference are partially crystalline aliphatic polyamides, which can be prepared starting from aliphatic diamines and aliphatic dicarboxylic acids and/or cycloaliphatic lactams with at least 5 ring members or corresponding amino acids.
  • the starting materials used are aliphatic dicarboxylic acids, preferably adipic acid, 2,2,4- and 2,4,4-trimethyladipic acid, azelaic acid and/or sebacic acid, aliphatic diamines, preferably tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,9-nonanediamine, 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, the isomeric diaminodicyclohexylmethane, diaminodicyclohexylpropane, bis-aminomethylcyclohexane, aminocarboxylic acids, preferably aminocaproic acid or the corresponding lactams. Copolyamides made from several of the monomers mentioned are included. Caprolactams are particularly preferred, and ⁇ -caprolactam is particularly preferred.
  • the aliphatic homo- or copolyamides used according to the invention are preferably polyamide 12, polyamide 4, polyamide 4.6, polyamide 6, polyamide 6.6, polyamide 6.9, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polyamide 6.66, polyamide 7.7, polyamide 8.8, polyamide 9.9, Polyamide 10.9, Polyamide 10.10, Polyamide 11 or Polyamide 12.
  • Polyesters and polyamides used according to the invention can also be derived from hydroxycarboxylic acids or aminocarboxylic acids.
  • polyoxymethylenes that can be used in the second embodiment of the invention are homo- or copolymers containing repeating structural units of the formula -CH 2 -O-.
  • polyurethanes are homo- or copolymers derived from aromatic or (cyclo)aliphatic diisocyanates and from (cyclo)aliphatic or aromatic diols.
  • Polyurethanes for example, contain recurring structural units of the formula -C 6 H 4 -NH-CO-OC 2 H 4 -O-CO-NH-.
  • thermoplastic-elastomeric polyurethanes are known to those skilled in the art.
  • polyphenylene sulfides are poly-p-phenylene sulfides, for example homo- or copolymers containing recurring structural units -para-C 6 H 4 -S-.
  • polyphenylene sulfones examples include poly-p-phenylene sulfones, for example homo- or copolymers containing recurring structural units -para-C 6 H 4 -SO x -, where x is a number between 1 and 2.
  • polyphenylene ethers examples include poly-p-phenylene ethers, for example homo- or copolymers containing recurring structural units -para-C 6 H 4 -O-.
  • polyphenylene ketones are poly-p-phenylene ketones, for example homo- or copolymers containing recurring structural units -para-C 6 H 4 -CO-.
  • polyphenylene ether ketones are poly-p-phenylene ether ketones, for example copolymers containing recurring structural units -para-C 6 H 4 -CO- and recurring structural units -para-C 6 H 4 -O-.
  • liquid-crystalline polymers are liquid-crystalline aromatic polyesters, for example homo- or copolymers containing recurring structural units derived from para-hydroxybenzoic acid.
  • the first polymer and the second polymer can be present as a polymer mixture or the polymers can be in the form of two or more fiber components which are spatially separated from one another but arranged contiguously with one another.
  • Fibers in which the first polymer and the second polymer are present as a polymer mixture are preferred, with one of the polymers, preferably the aliphatic polyketone, forming a matrix and the other polymer being dispersed in the matrix in the form of fibrils.
  • Examples of this embodiment are fibers in the form of island-in-sea fibers, in which a polymer component is arranged in the form of fibrils in the polymeric matrix component.
  • the fibrils are preferred aligned in the longitudinal direction of the fiber and thereby increase the tensile strength and modulus of the fiber.
  • Multicomponent fibers can be mentioned as examples of fibers in which the polymers are present in the form of two or more fiber components that are spatially separated from one another but arranged contiguously with one another.
  • the at least two polymers in the fiber according to the invention can therefore be present as a polymer mixture or the at least two polymers can be in the form of two or more fiber components which are spatially separated from one another but arranged contiguously with one another.
  • Examples of this latter embodiment are multicomponent fibers, which can be present, for example, as core-sheath fibers or as side-by-side fibers.
  • Fibers containing a mixture of aliphatic polyketone and polycarbonate are preferred.
  • fibers in which the aliphatic polyketone forms a polymer matrix and a further polymer selected from the group of polyolefins, polyesters, polyphenylene ketones, polyphenylene ether ketones and/or liquid crystalline polymers in the form of fibrils are present in the polymer matrix component.
  • these fibers contain a liquid-crystalline polymer as an additional polymer.
  • core-sheath fibers with a sheath made of aliphatic polyketone and with a core made of polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, further aliphatic polyketone, polyamide and / or polyoxymethylene, whereby for the case that aliphatic polyketone is present in the core, the melting point of which is at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C and in particular at least 20 ° C higher than the melting point of the aliphatic polyketone in the shell.
  • Core-sheath fibers with a sheath made of aliphatic polyketone and with a core made of polyester, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, polyphenylene ketone or polyphenylene ether ketone are particularly preferred.
  • side-by-side fibers with a fiber part made of aliphatic polyketone and with a further fiber part in contact with it made of polyolefin, polyester, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, further aliphatic polyketone, polyamide and/or or polyoxymethylene, whereby in the event that aliphatic polyketone is present in the further fiber part, the melting point of which is at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C and in particular at least 20 ° C higher than the melting point of the aliphatic polyketone in the other fiber part.
  • side-by-side fibers with a fiber part made of aliphatic polyketone and with another fiber part in contact with it made of polyester, polyphenylene sulfide, polyphenylene ether, polyphenylene ketone or polyphenylene ether ketone.
  • side-by-side fibers with a fiber part made of aliphatic polyketone and with a further fiber part in contact with it made of polyolefin, polyester, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone and / or liquid crystalline polymer.
  • core-sheath fibers in which the sheath contains aliphatic polyketone as a polymer and the core contains one or more of the above-mentioned second polymers and the core and/or the sheath additionally contains at least one additive which gives the fiber a certain functionality gives.
  • one fiber part contains aliphatic polyketone as a polymer and the other fiber part contains one or more of the above-mentioned second polymers and additionally at least one additive which gives the fiber a certain functionality.
  • core-sheath fibers with a sheath made of aliphatic polyketone and with a core made of further aliphatic polyketone, the melting point of which is at least 5 ° C, preferably at least 10 ° C and in particular at least 20 ° C higher than the melting point of the aliphatic polyketone in the sheath .
  • core-sheath structures with cores made of polyesters, such as PET or polycarbonate, or of aliphatic polyketones with a higher melting point than the sheath polymer can be used to produce fibers with good thermal stability.
  • these are characterized by high tensile and bending moduli and therefore by high stability, for example in core-sheath fibers with PET in the sheath. These fibers often show good dimensional stability under tension at temperatures up to 150°C.
  • fibers are provided in which the fiber surface is modified by selected polymer particles that are dispersed in the matrix polymer.
  • Functionalization and texturing of the surface can be achieved by adding polysiloxane particles, such as PMSQ particles and/or poly(meth)acrylate particles, such as cross-linked PMMA microspheres. Typical diameters of these particles range from 0.2 to 100 ⁇ m.
  • microtexturing of the surface can be created and the surface properties of the fiber can be modified. Above all, this reduces the friction surface and significantly improves the friction properties. In addition, the cleaning properties of the fiber are improved.
  • the invention relates to fibers, in particular monofilaments, containing a matrix of aliphatic polyketone and particles of polysiloxane and/or poly(meth)acrylate distributed therein, which have a diameter of 200 nm to 100 ⁇ m.
  • the particles can have any shape. Examples of this are particles with a rotationally symmetrical shape, especially spheres, but also with an irregular shape. These particles are present as micropowders.
  • the diameter of these particles ranges from 0.2 to 100 ⁇ m, preferably from 1 to 50 ⁇ m. For particles with varying diameters, the diameter information refers to the largest diameter of the particle.
  • Monofilaments are preferred and contain spherical particles made of polysiloxane with a diameter of 1 to 50 ⁇ m.
  • the particles are present as micropowders dispersed in the matrix polymer. In general, 0.001% by weight to 8% by weight, preferably 0.02% by weight to 5% by weight, of particles are metered into the matrix polymer.
  • the particles are present in the matrix polymer as a heterogeneous phase.
  • the particles can be present as individual particles in the matrix polymer and/or as aggregates of various individual particles.
  • the polysiloxanes used according to the invention are a group of synthetic polymers in which silicon atoms are linked via oxygen atoms.
  • the polysiloxanes used according to the invention are also called silicones. These can be linear or cross-linked polysiloxanes or polysiloxanes with a cage structure, so-called silsesquioxanes.
  • Monofilaments which contain polysiloxanes, which are linear or crosslinked polydimethylsiloxanes or a polymethylsilsesquioxane, are very particularly preferred.
  • the poly(meth)acrylates used according to the invention are a group of synthetic polymers which are derived from esters of acrylic acid and/or from esters of methacrylic acid.
  • poly(meth)acrylates can have further monomer units copolymerized with esters of acrylic acid and/or with esters of methacrylic acid.
  • the poly(meth)acrylates used according to the invention can be linear or preferably cross-linked poly(meth)acrylates.
  • Homo- or copolymers of methyl acrylate or methyl methacrylate are preferably used as poly(meth)acrylates.
  • additives are electrically conductive additives, lubricants, anti-adhesive agents, blowing agents for producing foamed or porous fiber surfaces, pigments and/or fillers.
  • Preferred multi-component fibers contain a part made of aliphatic polyketone and a further part in contact with it made of one of the above-mentioned polymer types, in particular polyester, very particularly preferably TPE-PE, or in particular polyurethane, very particularly preferably TPE-PU, the aliphatic polyketone being mainly the Sliding properties improved and the second polymer component mainly improved other properties, such as.
  • B improved grip properties provided, for example, by TPE-PE or TPE-PU or hot-melt adhesive properties provided, for example, by co-polyester.
  • the aliphatic polyketones used according to the invention and/or the other polymers selected from the group consisting of polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, Polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, other aliphatic polyketone, polyamide and / or polyoxymethylene can contain additional additives which give the fibers produced a desired property.
  • additives examples include UV stabilizers, pigments, dyes, fillers, matting agents, reinforcing materials, crosslinking agents, crystallization accelerators, lubricants, flame retardants, antistatic agents, hydrolysis stabilizers, plasticizers, impact modifiers and/or other polymers that are different from aliphatic polyketones, polyolefins, polyesters, Polyphenylene sulfides, polyphenylene sulfones, polyphenylene ethers, polyphenylene ketones, polyphenylene ether ketones, liquid crystalline polymers, other aliphatic polyketones, polyamides and/or polyoxymethylenes. These additives are known to those skilled in the art.
  • UV stabilizers examples include UV-absorbing compounds, such as benzophenones or benzotriazoles, or compounds of the HALS type ("hindered amine light stabilizer").
  • Examples of preferred pigments are carbon black, titanium dioxide or iron oxides.
  • Examples of preferred dyes are anionic dyes, acid dyes, metal complex dyes, cationic or basic dyes and disperse dyes.
  • Examples of preferred fillers are carbonates, such as chalk or dolomite, silicates, such as talc, mica, kaolin or sulfates, such as barite, or oxides and hydroxides, such as quartz powder, crystalline silica, aluminum or magnesium hydroxides or magnesium, zinc or calcium oxides). .
  • An example of a preferred matting agent is titanium dioxide.
  • An example of a preferred reinforcing material is glass fibers.
  • crosslinking agents are polyhydric carboxylic acids and their esters, polyhydric alcohols, polycarbonates or polycarbodiimides.
  • crystallization accelerators examples include carboxylic acid esters.
  • lubricants are polyolefin waxes, fatty acids or their salts, fatty alcohols, fatty acid esters, silicones, polymethacrylate beads, polysiloxanes and in particular PMSQ, as in EP 2,933,361 A1 described.
  • Examples of preferred flame retardants are phosphorus-containing compounds, organic halogen compounds, nitrogen-containing organic compounds or combinations thereof.
  • Examples of preferred antistatic agents are carbon black, graphite, graphene or carbon nanotubes.
  • hydrolysis stabilizers examples include carbodiimides or epoxidized compounds.
  • processing aids are waxes or longer-chain carboxylic acids or their salts, aliphatic, aromatic esters or ethers.
  • plasticizers examples include diethylhexyl phthalate, alkylsulfonic acid esters of phenol, triethyl citric acid, diethylhexyl adipate or diethyl octyl adipate.
  • thermoplastic elastomers such as thermoplastic copolyamides, thermoplastic polyester elastomers, thermoplastic copolyesters, olefin-based thermoplastic elastomers, styrene copolymers, such as SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS, ABS, SAN or SBK, urethane-based thermoplastic elastomers, thermoplastic Vulcanizates or crosslinked thermoplastic elastomers based on olefins, especially PP/EPDM, or polycarbonate.
  • thermoplastic elastomers such as thermoplastic copolyamides, thermoplastic polyester elastomers, thermoplastic copolyesters, olefin-based thermoplastic elastomers, styrene copolymers, such as SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS, ABS, SAN or SBK, urethane-based thermoplastic elastomers, thermoplastic Vulcanizates or crosslinked thermoplastic elast
  • fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer or polychlorotrifluoroethylene.
  • the proportion of these additional additives in the fiber according to the invention can usually be up to 10% by weight, based on the total mass of the fiber. These additional additives are preferably used in amounts of 1 to 5% by weight.
  • the present invention relates to melt-spun core-sheath fibers containing a sheath made of thermoplastic ethylene/propylene/CO terpolymer and a core made of polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, etc aliphatic polyketone, polyamide and/or polyoxymethylene, the mass of the shell being 5 to 50% by weight and the mass of the core being 95 to 5% by weight, and wherein the core and/or the shell may also have a total of up to 10% % by weight of additives, in particular sterically hindered phenol, UV stabilizers, pigments, dyes, fillers, matting agents, crosslinking agents, crystallization accelerators, lubricants, flame retardants, antistatic agents, Hydrolysis stabilizers, plasticizers, impact modifier
  • additives in
  • fiber is to be understood as meaning a linear structure that is thin in relation to its length. Typically, the length to diameter ratio of a fiber is at least 5:1. Fibers in the sense of this description can be endless (and are then called filaments) and can be cut to finite length (and are then called bristles or short-cut fibers). Fibers may also be in the form of multiple filaments or in the form of multiple staple fibers. The invention preferably relates to fibers in the form of monofilaments, bristles or short-cut fibers.
  • the cross-sectional shape of the fibers according to the invention can be arbitrary. They can be irregular cross-sections, point- or axis-symmetrical cross-sections, for example round, oval or n-square cross-sections, where n is greater than or equal to 3.
  • the cross-sectional shape of the fibers can also be multilobal.
  • the strength (titer) of the fibers according to the invention can be expressed by the thread weight.
  • 1 dtex corresponds to a fiber mass of 1 g per 10 km of fiber length.
  • Typical thread weights range from 1 to 100,000 dtex.
  • the titer of the monofilaments, bristles or short-cut fibers preferred according to the invention is preferably at least 10 dtex and can fluctuate within wide ranges.
  • Preferred titers of monofilaments, bristles or short-cut fibers are in the range from 10 to 30,000 dtex, in particular in the range from 45 to 20,000 dtex.
  • the components required to produce the fibers according to the invention are known per se, some are commercially available or can be produced by processes known per se.
  • the fibers according to the invention are preferably used for the production of textile fabrics, in particular wovens, laid fabrics, knitted fabrics, braids or crocheted fabrics. These fabrics are manufactured using known techniques.
  • the fibers according to the invention can be produced by a basically known melt spinning process, combined with single or multiple stretching and fixing of the fibers obtained.
  • the invention also relates to a process of the polyketone fibers described above.
  • polyketone raw material is metered into an extruder together with the sterically hindered phenol and pressed in melted form through a die plate.
  • the nozzle plate can have one or more spinning capillaries.
  • the resulting filament is pulled off the spinning capillary.
  • the take-off speed is usually 1 to 120 m/min, in particular 5 to 50 m/min.
  • the sterically hindered phenol and/or further additives can be metered in in the form of a masterbatch which contains the additive(s) and a thermoplastic polymer, the polymer being selected from the group consisting of polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone , polyphenylene ether, polyphenylene ketone, Polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, further aliphatic polyketone, polyamide and/or polyoxymethylene.
  • the nozzle plate is usually part of a spinning pack, which consists of filter devices for the molten spinning mass and the downstream nozzle plate.
  • the temperature of the spinning mass must be chosen so that, on the one hand, sufficient flowability of the spinning mass is ensured and, on the other hand, that the thermal stress on the polyketone remains limited, so that crosslinking and degradation reactions as well as gel formation in the spinning mass are kept within limits or even completely suppressed can be.
  • a polyketone raw material stabilized with an antioxidant and a selected further polymer originating from the masterbatch are used.
  • the temperatures of the spinning mass as it exits through the spinning capillary can be in the range from 200 to 300 ° C, preferably from 220 to 240 ° C.
  • the diameter of a spinning capillary is selected by the expert based on the desired fiber weight. Typical diameters are in the range from 10 ⁇ m to 5 mm, for monofilaments or bristles preferably in the range from 0.1 to 1 mm. This information corresponds to the diameter of the hole on the exit side of the polymer mass.
  • Integrated into the spinning process are one or more stretches with thermal effects that give the thread the desired final properties. Such procedures are known to those skilled in the art.
  • the filament is preferably drawn several times, in particular with a total draw ratio in the range from 1:3 to 1:15, preferably in the range from 1:4 to 1:8.
  • the stretching stage(s) is followed by at least one relaxation stage (fixing stage).
  • the stretched filaments are thermally treated while maintaining the fiber tension, so that built-in tensions in the filament can be reduced.
  • the filaments produced are then fed to a suitable storage form, for example wound up or cut into staple fibers in a cutting device.
  • a polymer blend made of aliphatic polyketone and polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer and / or further aliphatic polyketone is spun or is spun through a conventional spinning capillary as described above aliphatic polyketone on the one hand and polyolefin, polyester, polyurethane, polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene ketone, polyphenylene ether ketone, liquid crystalline polymer, further aliphatic polyketone, polyamide and / or polyoxymethylene on the other hand are spun through a spinning capillary to produce multi-component filaments.
  • the method of the second embodiment corresponds to the procedure in the first embodiment of the
  • an antioxidant preferably sterically hindered, can be present in the polymer components phenol, be present; However, it can also be worked without the antioxidant.
  • the temperature of the spinning mass must be chosen so that, on the one hand, sufficient flowability of the spinning mass is ensured and, on the other hand, that the thermal load on the aliphatic polyketone and the other polymer component remains limited, so that crosslinking and degradation reactions as well as gel formation in the Spinning mass can be kept within limits or even suppressed completely.
  • polymer raw materials can be used that are not necessarily stabilized with antioxidants.
  • the temperatures of the spinning mass as it exits through the spinning capillary can be in the range from 200 to 300 ° C, preferably from 220 to 260 ° C.
  • a blend of aliphatic polyketone and polysiloxane particles and/or poly(meth)acrylate particles is spun through a conventional spinning capillary as described above.
  • the fibers according to the invention are preferably used for the production of textile surface constructions, in particular wovens, spiral wovens, laid or knitted fabrics. These textile surface constructions are particularly suitable for use in sieves or conveyor belts. Another important area of application is fibers for brushes or for oral hygiene and personal care, but also short-cut fibers in composite materials with, for example, concrete as a matrix material.
  • the invention therefore also relates to textile fabrics containing the fibers described above, in particular textile fabrics in the form of a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric, braid or scrim.
  • the fibers according to the invention are characterized by a combination of excellent mechanical properties, such as high tensile moduli and good loop and knot strength, excellent bending recovery, and very good sliding properties as well as high abrasion resistance.
  • the invention also relates to the use of the fibers described above, particularly in the form of monofilaments, as paper machine clothing, in conveyor belts and in filtration screens.
  • various stabilizers such as antioxidants for thermal stabilization and/or hydrolysis stabilizers, are added to the fibers according to the invention.
  • the fibers according to the invention are used in the form of monofilaments as paper machine clothing in the sheet forming section and/or in the drying section of the paper machine.
  • These monofilaments are used, for example, in the deficit of forming fabrics in paper machines. This can be done 100% as a sub-weft and/or as a so-called alternating weft (alternating the mentioned monofilament with, for example, polyamide, polyester or polyphenylene sulfide monofilaments).
  • alternating weft alternating the mentioned monofilament with, for example, polyamide, polyester or polyphenylene sulfide monofilaments.
  • the aliphatic polyketone causes a significant reduction in sliding friction and thus a significant reduction in the drive power of the paper machine, which results in significant energy savings.
  • the monofilament according to the invention is more abrasion-resistant than comparable monofilaments made from polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate or polycyclohexane terephthalate or from polyamides without the use of aliphatic polyketone.
  • the fibers according to the invention are particularly preferably used in the form of filtration fabrics or knitted fabrics, as support for membranes with a wide mesh and high dimensional stability (e.g. as support for reverse osmosis membranes, which must withstand a continuous pressure of 50 bar), and as process fabrics for Production of paper and nonwovens.
  • the fibers according to the invention are well suited for the production of conveyor belts in which a combination of dimensional stability and good sliding properties is required.
  • fibers according to the invention are their use in brushes, in particular in toothbrushes.
  • the fibers according to the invention are generally used in the form of bristles.
  • the monofilaments are available in endless or cut form and combined into bundles or as brushes.
  • the sheath polymers were type M630A with a melting point (according to ASTM D3418) of 222°C or alternatively a low-melting variant, such as type M410F with a melting point (according to ASTM D3418) of 199°C or similar the type M620A with a melting point (according to ASTM D3418) of 207°C.
  • the core polymers were, for example, a semi-crystalline PET (polyethylene terephthalate) with a melting point of 254 ° C or a polycarbonate (such as Makrolon 2456 from Covestro) or an aliphatic polyketone with a high melting point (Type M630A from Hyosung) or a blend of these components.
  • a semi-crystalline PET polyethylene terephthalate
  • a polycarbonate such as Makrolon 2456 from Covestro
  • an aliphatic polyketone with a high melting point Type M630A from Hyosung
  • both components were co-extruded in one production step.
  • the core/shell ratio can be adjusted via the relative delivery rate, which here was 70/30.
  • the monofilament was stretched several times under the influence of temperature.
  • the overall draw ratio chosen was 1:3.7.
  • tissue structures have, for example, increased shear stability.
  • networked structures show thickenings at the crossing points. This property is of interest, for example, for liquid filtration due to its positive flow properties.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Such a monofilament was co-extruded in one production step.
  • the core/shell ratio can be adjusted via the relative delivery rate, which here was 70/30.
  • the monofilament was stretched several times under the influence of temperature.
  • the overall draw ratio chosen was 1:4.3
  • the combination of PET and aliphatic polyketone in a monofilament combines the usual properties of PET with the surface properties of polyketone. This makes it possible to produce fabric structures that have a significantly reduced coefficient of friction and can therefore lead to energy savings when used in conveyor belts, for example.
  • the advantage of the PET core results from the processing properties of the monofilament in the weaving process, which are analogous to PET (e.g. identical floating).
  • Aliphatic polyketone - type M630A from Hyosung Polyketone - was used as the matrix polymer.
  • 1.0% by weight of polysiloxane beads - type PMSQ E+580 from Coating Products - with an average diameter of 8 ⁇ m were dispersed in the matrix polymer.
  • the monofilament obtained shows the following properties: Unit Value diameter mm 0.6 fineness dtex 3702 strength cN/tex 40.4 Elongation at break % 25.4 Thermal shrinkage (at 180°C for 10 min) % 14.7
  • Example 3 Aliphatic polyketone - type M630A from Hyosung Polyketone - was used as the matrix polymer.
  • the second polymer component was a liquid crystal polymer (LCP) - polyester made from hydroxybenzoic acid and hydroxynaphthalenecarboxylic acid Type Vectra A950 from Ticona added at 7%.
  • LCP liquid crystal polymer
  • the monofilament obtained showed the following properties: Unit Value diameter mm 0.5 fineness dtex 2568 strength cN/tex 47.3 Elongation at break % 18.5 Thermal shrinkage (at 180°C for 10 min) % 8.5
  • the polyketone was extruded, spun and stretched several times under the influence of temperature.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft schmelzgesponnene Fasern aus ausgewählten Polyketone enthaltenden Zusammensetzungen, deren Herstellung und unterschiedliche Anwendungen dieser Fasern.
  • Für technische Anwendungen werden synthetische Fäden aus schmelzspinnbaren Polymeren bevorzugt. Aus Kostengründen greift man auf seit langem bekannte Standardpolymere zurück, beispielsweise auf Polyolefine, wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), auf Polyamide, wie Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 6.6 (PA 6.6) oder auf Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), sofern Fäden aus diesen Polymeren die gewünschten Anforderungen erfüllen können.
  • In technischen Anwendungen ist oftmals eine niedrige Gleitreibung von textilen Flächengebilden gewünscht. Häufig werden auch zusätzliche Eigenschaften gewünscht, wie beispielsweise eine bestimmte Einfärbung, Stabilität gegen den Abbau durch thermische Belastung oder durch die Einwirkung von Strahlung, besondere mechanische Eigenschaften, wie erhöhte Schlagzähigkeit, geringe Reißdehnung, erhöhte Abriebbeständigkeit, Dimensionsstabilität, Biegefestigkeit oder Biegeerholung.
  • Fasern aus aliphatischen Polyketonen und aus Kombinationen von aliphatischen Polyketonen mit ausgewählten anderen Polymeren sind bekannt.
  • EP 0 310 171 A2 beschreibt schmelzgesponnenen Fasern aus diesen Werkstoffen, beispielsweise aus Ethylen/Propylen/CO-Terpolymeren. Diese Fasern weisen hohe Zugfestigkeiten und E-Moduli auf und werden für den Einsatz als Reifencord oder zur Herstellung von Spinnvliesen vorgeschlagen. Letztere eignen sich zur Herstellung von Dachunterspannbahnen oder als Geotextilien.
  • DE 197 57 607 A1 offenbart Polyamid/Polyketon-Blends die zu Fäden oder Fasern verarbeitet werden können. Mehrkomponentenfasern werden nicht offenbart.
  • DE 198 53 707 A1 offenbart stabilisierte aliphatische Polyketone, die unter anderem als Fasern vorliegen können.
  • Aus WO 94/20562 A1 und WO 99/41437 A1 sind aliphatische Polyketone bekannt, die unter anderem als Fasern vorliegen und die mit Antioxidantien stabilisiert sein können.
  • CN 106 521 704 A beschreibt Mischungen aus aliphatischen Polyketonen und Polyoxymethylen, die unter anderem als Fasern vorliegen können und die mit Antioxidantien stabilisiert sein können. Mehrkomponentenfasern werden nicht offenbart.
  • WO 2016/190594 A2 und WO 2016/190596 A2 offenbaren nassgesponnene Fasern aus Ethylen/Propylen/-CO-Terpolymeren, die ausgezeichnete Festigkeits- und Dehnungswerte besitzen und die sich darüber hinaus durch eine hohe Wasser- und Wärmebeständigkeit und durch gute Wärmeleitfähigkeit auszeichnen. Als Einsatzgebiete für diese Fasern werden unterschiedliche Verwendungen vorgeschlagen, beispielsweise die Herstellung von Seilen, Schläuchen, Netzen, Spinnvliesen, Airbags oder von Schutzbekleidungen , sowie der Einsatz als Geotextilien, als Verstärkungsfasern in Verbundwerkstoffen, als Riemen, Sicherheitsnetzen, Förderbändern, Angelschnüren oder Tennissaiten.
  • DE102014014479 A1 beschreibt Monofilamente, bei denen das thermoplastische Polymer ein Polyester, Polyamid, Polyetherketon, Polyphenylensulfid, Polyolefin oder eine Kombination aus zwei oder mehr davon ist. Dies sind jedoch keine aliphatischen Polyketone.
  • WO0020512 A1 beschreibt eine Polymermischung bestehend aus einem linearen Polyketon, einem Polyolefin und einem Kompatibilisierungsmittel für thermoplastisches Polyurethan. Die Polymermischung kann zu Gegenständen, Filmen, Folien, Beschichtungen, Auskleidungen, Fasern oder Monofilamenten mit verbesserten mechanischen Eigenschaften verarbeitet werden, aber die Polymermischung schließt keine Polymerkombinationen ein, die der vorliegenden Anmeldung entsprechen.
  • Beim Nassspinnen wird das gelöste Polymer durch eine Spinnkapillare zu Fäden versponnen. Das Lösungsmittel wird möglichst vollständig zurückgewonnen und in den Herstellungsprozess zurückgeführt. Dennoch lässt es sich nicht vermeiden, dass geringe Anteile des verwendeten Lösungsmittels in der fertigen Faser zurückbleiben. Es ist wünschenswert, eine lösungsmittelfreie Faser bereitzustellen. Dieses vermeidet jegliches potentielle Sicherheitsrisiko, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Lösungsmittelresten in der Faser; außerdem lassen sich durch Schmelzspinnen höhere Kristallisationsgrade erreichen, was sich vorteilhaft auf die mechanischen Eigenschaften der Faser auswirken kann.
  • Auf der anderen Seite muss die Verarbeitung durch Schmelzspinnen häufig bei erheblich höheren Temperaturen erfolgen als beim Nassspinnen. Das kann zum beschleunigten Abbau bzw. zu Vernetzungsreaktionen des Polymers führen, was sich wiederum nachteilig auf die Eigenschaften der erzeugten Faser auswirken oder zu Vernetzungsreaktionen des Polymers führen kann, was deren Verarbeitbarkeit im Extrusionsprozess beschränken kann. Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch eine Kombination von angepassten Prozessparametern (Temperatur, Scherung, Durchsatz, Spinnverzug, Verstreckgrad, Fixierung, Verweilzeit), der Vernetzungsgrad vom Polymer gesteuert werden konnte und dadurch die thermomechanischen Eigenschaften der Fasern gezielt verbessert werden konnten, wie z B. deren Hitzebeständigkeit, Hydrolysebeständigkeit, chemische Beständigkeit, Abriebbeständigkeit, Biegefestigkeit, Biegeerholung, Modul, Kriechverhalten und Kröpfungsneigung.
  • Die Dimensionsstabilität beschreibt die Neigung einer Faser unter Spannung und bei einer bestimmten Temperatur eine Längenänderung zu zeigen. Sie ergibt sich aus einer Kombination des Zugmoduls und der Kriecheigenschaften der Faser, beispielsweise eines Monofilaments.
  • Es wurde gefunden, dass die Dimensionsstabilität der von auf aliphatischem Polyketon basierenden Fasern sich durch geeignete Additivierung erreichen lässt. Dabei können ausgewählte polymere Zusätze eingesetzt werden, die in der Matrix aus aliphatischem Polyketon dispergiert werden. Dabei können sich beispielsweise Fibrillen aus der dispergierten Phase ausbilden und/oder die Oberfläche der Faser wird durch die dispergierte Phase modifiziert.
  • In Kombinationen von aliphatischen Polyketonen und ausgewählten anderen Polymeren ergänzen sich die einzelnen Polymerkomponenten in synergistischer Weise. So werden den Fasern durch die anderen Polymere z.B. ausgezeichnete mechanische Eigenschaften verliehen (hoher Modul, geringes Kriechen, geringe Kröpfungsneigung) und durch das aliphatische Polyketon geringe Gleitreibung sowie erhöhte Abriebbeständigkeit.
  • Weiterhin wurde gefunden, dass textile Flächen, wie Gewebe, oder Gebinde, die Garne aus aliphatischem Polyketon oder Mehrkomponenten-Garne mit aliphatischem Polyketon als Hülle und mit dem anderen Polymer als Kern eine sehr geringe Gleitreibung und eine sehr hohe Abriebbeständigkeit im Trocknen als auch in Nassbedingungen aufweisen.
  • Weiterhin wurde gefunden, dass Fasern aus ausgewählten herkömmlichen Polymeren mit aliphatischen Polyketonen zu Fasern kombiniert werden können, die sich durch eine geringe Gleitreibung und hohe Biegefestigkeit auszeichnen.
  • So lassen sich Mehrkomponentenfasern mit ausgewählten Eigenschaften erhalten, beispielsweise Fasern mit Kern/Mantel-Strukturen, wobei der Mantel aus aliphatischem Polyketon besteht und der Kern aus Polyester, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat oder aus Polycarbonat oder aus aliphatischen Polyketon mit höherem Schmelzpunkt als das aliphatische Polyketon des Mantels. Durch Variation der Schmelzpunkte des Mantelpolymeren lassen sich beispielsweise Klebeeigenschaften gezielt einstellen. Infolge der intrinsischen chemischen Beständigkeit und der guten Barriere-Eigenschaften von aliphatischen Polyketonen können Kern-Mantel-Fasern mit hoher chemischer Beständigkeit erzeugt werden.
  • Es können also Hot-Melt-Varianten mit niedrigem Schmelzpunkt und dadurch möglicher thermischer Bindung mit einem Substrat oder mit anderen Monofilamenten in einem Textilkonstrukt, z.B. in Geweben oder Gestricken, erzeugt werden. Außerdem entstehen Fasern mit niedrigen Reibungskoeffizienten und sehr guter Abriebbeständigkeit.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen solcher Fasern mit dem oben genannten Eigenschaftsprofil.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Spinnverfahrens zur Herstellung solcher Fasern.
  • Gemäß Anspruch 1, betrifft die vorliegende Erfindung schmelzgesponnene Fasern enthaltend thermoplastisches aliphatisches Polyketon als erstes Polymer und Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyoxymethylen, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallines Polymer und/oder aliphatisches Polyketon als zweites Polymer, wobei die Polymeren in der Form von zwei oder mehreren Faserkomponenten vorliegen, die räumlich voneinander getrennt aber einander zusammenhängend angeordnet sind und wobei für den Fall, dass aliphatisches Polyketon als zweites Polymer enthalten ist, dessen Schmelzpunkt mindestens 5 °C, vorzugsweise mindestens 10 °C, besonders bevorzugt mindestens 20 °C höher ist als der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyketons des ersten Polymers.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch schmelzgesponnene Fasern, die thermoplastisches aliphatisches Polyketon als Matrixpolymer und darin dispergierte Partikel aus Polysiloxanen oder Poly(meth)acrylaten enthalten.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Polyketone sind Homo- oder Copolymere mit wiederkehrenden Struktureinheiten der Formel -R1-CO-, wobei R1 einen zweiwertigen aliphatischen Rest bedeutet, vorzugsweise einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit zwei bis sechs Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Reste R1 haben die Formel -CnH2n-, worin n 2, 3 oder 4 ist, insbesondere 2 oder 3.
  • Bevorzugt werden Copolymere mit unterschiedlichen Resten R1 in der Polymerkette eingesetzt, beispielsweise mit Resten -C2H4- und mit Resten -C3H7-.
  • Besonders bevorzugt wird als aliphatisches Polyketon ein thermoplastisches Ethylen-/Propylen-/CO-Terpolymer eingesetzt.
  • Aliphatische Polyketone sind teilkristalline Polymere, die bei der Differentialthermoanalyse (DSC) einen Schmelzpunkt aufweisen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung wird die DSC-Analyse nach ASTM D3418 durchgeführt. Dabei beträgt die Aufheizgeschwindigkeit 10 K/min.
  • Ebenfalls besonders bevorzugt eingesetzt werden aliphatische Polyketone mit einem Schmelzbereich von 199 bis 220°C und mit einem MFI Wert bei 240°C und 2,16 daN von 6 bis 60 g/10 min (gemäß ASTM-D 1238).
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Polyketonen handelt es sich um an sich bekannte Polymere, die auch bereits zur Faserherstellung eingesetzt worden sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthaltend die erfindungsgemäßen schmelzgesponnenen Fasern ein Antioxidans.
  • Als Antioxidantien können sterisch gehinderte Phenole und/oder HALS (hindered amine light stabilizer) und/oder Phosphite eingesetzt werden, die gegebenenfalls mit Co-Stabilisatoren kombiniert werden.
  • Bevorzugt eingesetzte Antioxidantien auf der Basis von sterisch gehinderten Phenolen sind sterisch gehinderte alkylierte Monophenole, z.B. 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol oder 2,6-Di-tert.-butyl-4-methoxyphenol ; sterisch gehinderte Alkylthiomethylphenole, z.B. 2,4-Di-octylthiomethyl-6-tert.-butylphenol, sterisch gehinderte hydroxylierte Thiodiphenylether, z.B. 2,2'-Thiö-bis(6-tert-butyl-4-methylphenol), 4,4'-Thio-bis-(6-tert-butyl-3-methylphenol), 4,4'-Thio-bis-(6-tert-butyl-2-methylphenol), 4,4'-Thio-bis-(3,6-di-sec.-amylphenol), 4,4'-Bis-(2,6-di-methyl-4-hydroxyphenyl)-disulfid; sterisch gehinderte Alkyliden-Bisphenole, z.B. 2,2'-Methylen-bis-(6-tert-butyl-4-methylphenol; sterisch gehinderte Benzylphenole, z.B. 3,5,3',5'-Tetra-tert-butyl-4,4'-dihydroxydibenzylether; sterisch gehinderte hydroxybenzylierte Malonate, z B. Dioctadecyl-2,2-bis-(3,5-di-tert-butyl-2-hydroxy-benzyl)-malonat; sterisch gehinderte Hydroxybenzyl-Aromaten, z.B. 1,3,5-Tris-(3,5-di-tert-buty)-4-hydroxy-benzyl)-2,4,6-trimethylbenzol, 1,4-Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-benzyl)-2,3,5,6-tetramethylbenzol, 2,4,6-Tris-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-phenol; sterisch gehinderte phenolische Triazinverbindungen, z. B. 2,4-Bis-octylmercapto-6(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyanilino)-1,3,5-triazin; sterisch gehinderte phenolische Benzylphosphonate, z. B. Dimethyl-2,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat; N-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-carbaminsäurealkylester; Ester der β-(3.5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehr-wertigen Alkoholen; Ester der β-(5-tert-Butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen; Ester der β-(3,5-Dicyclohexyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure mit ein- oder mehr-wertigen Alkoholen; Ester der 3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenylessigsäure mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen; Amide der β-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure, wie z. B. N,N'-Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-phenylpropionyl)-hexamethylendiamin, N,N'-Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-phenylpropionyl)-trimethylendiamin oder N,N'-Bis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionyl)-hydrazin.
  • Zu den bevorzugten Co-Stabilisatoren zählen organische Phosphite und/oder organische Phosphonite. Dabei handelt es sich um an sich bekannte Co-Stabilisatoren für Antioxidantien.
  • Der Anteil an Antioxidans beträgt üblicherweise zwischen 0,05 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Faser. Bevorzugt werden Anteile an Antioxidans von 0,1 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 3 Gew.-%.
  • Die erfindungsgemäßen Fasern enthalten in der ersten Ausführungsform neben dem thermoplastischen aliphatischen Polyketon als erstes Polymer mindestens ein Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallines Polymer und/oder ein weiteres aliphatisches Polyketon als zweites Polymer. In in der zweiten Ausführungsform der Erfindung können als zweites Polymer auch Polyamid und/oder Polyoxymethylen eingesetzt werden.
  • Der Anteil an aliphatischem Polyketon als erstes Polymer in den erfindungsgemäßen Fasern beträgt üblicherweise zwischen 5 und 90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Faser. Bevorzugt werden Anteile an aliphatischem Polyketon als erstes Polymer von 10 bis 80 Gew.-%, insbesondere von 20 bis 50 Gew.-%.
  • Der Anteil an Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen als zweites Polymer in den erfindungsgemäßen Fasern beträgt üblicherweise zwischen 10 und 95 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der Faser. Bevorzugt werden Anteile an Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen als zweitem Polymer von 20 bis 90 Gew.-%, insbesondere von 50 bis 80 Gew.-%.
  • Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Polyolefinen, Polyestern, Polyurethanen, Polyphenylensulfiden, Polyphenylensulfonen, Polyphenylenethern, Polyphenylenketonen, Polyphenylenetherketonen, flüssigkristallinen Polymeren, weiteren aliphatischen Polyketonen, Polyamiden und/oder Polyoxymethylenen handelt es sich um an sich bekannte Polymere, die auch bereits zur Faserherstellung eingesetzt worden sind.
  • Beispiele für Polyolefine sind Homo- oder Copolymere abgeleitet von Ethylen und/oder von Propylen gegebenenfalls in Kombination mit weiteren ethylenisch ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, wie α-Olefinen mit vier bis acht Kohlenstoffatomen. Polyethylen und Polypropylen kann in unterschiedlichen Dichten und Kristallinitäten vorliegen. Für den erfindungsgemäßen Einsatz sind alle diese Modifikationen grundsätzlich geeignet.
  • Beispiele für Polyester sind thermoplastische Polymere abgeleitet von aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren oder deren polyesterbildenden Derivaten, wie den Alkylestern, und von aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen zweiwertigen Alkoholen, wie Ethylenglykol, Propylenglykol und/oder Butylenglykol.
  • Weitere Beispiele für Polyester sind thermoplastisch-elastomere Polyester (TPE-PE), beispielsweise Polyester enthaltend wiederkehrende Ethylenterephthalat-Struktureinheiten und enthaltend wiederkehrende Polyethylenglykolterephthalat-Struktureinheiten. TPE-PE sind dem Fachmann bekannt.
  • Ein weiteres Beispiel für Polyester sind Polycarbonate. Diese werden bevorzugt eingesetzt. Polycarbonate sind formal Polyester der Kohlensäure enthaltend die wiederkehrende Struktureinheit -[R-O-CO-O]-, worin R ein Rest eines zweiwertigen organischen Alkohols oder Phenols nach dem Entfernen der beiden Alkoholgruppen ist. Vorzugsweise handelt es sich bei R um den Rest einer aromatischen Dihydroxyverbindung, also eines Bisphenols. Bevorzugte Reste R leiten sich ab von 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A), Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan (Bisphenol F), Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon (Bisphenol S), Dihydroxydiphenylsulfid, Tetramethylbisphenol A oder 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (BPTMC).
  • Durch Verwendung von Gemischen obiger Komponenten können Eigenschaften des entstehenden Polycarbonats variiert werden. So führen Cokondensate aus Bisphenol A und BPTMC zu hochtransparenten und wärmeformbeständigen Kunststoffen. Auch der Einbau von höherfunktionellen Alkoholen/Phenolen ist möglich, beispielsweise von 1,1,1-Tris(4-hydroxyphenyl)-ethan (THPE). Dadurch wird der Einbau von Kettenverzweigungen ermöglicht, welche die Strukturviskosität bei der Verarbeitung des Materials positiv beeinflussen.
  • Ebenfalls bevorzugt werden aromatisch-aliphatische Polyesterhomo- oder -copolymere eingesetzt. Beispiele dafür sind Polyethylenterephthalat-Homopolymere oder Copolymere enthaltend Ethylenterephthalateinheiten. Diese bevorzugten Polymeren leiten sich also ab von Ethylenglykol und gegebenenfalls weiteren Alkoholen sowie von Terephthalsäure oder deren polyesterbildenden Derivaten, wie Terephthalsäureestern oder -chloriden.
  • Neben oder anstelle von Ethylenglykol können diese Polyester von anderen geeigneten zweiwertigen Alkoholen abgeleitete Struktureinheiten enthalten. Typische Vertreter dafür sind aliphatische und/oder cycloaliphatische Diole, beispielsweise Propandiol, 1,4-Butandiol, Cyclohexandimethanol oder deren Gemische.
  • Neben oder anstelle von Terephthalsäure oder deren polyesterbildenden Derivaten können diese Polyester von anderen geeigneten Dicarbonsäuren oder von deren polyesterbildenden Derivaten abgeleitete Struktureinheiten enthalten. Typische Vertreter dafür sind aromatische und/oder aliphatische und/oder cycloaliphatische Dicarbonsäuren, beispielsweise Naphthalindicarbonsäure, Isophthalsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure oder deren Gemische.
  • Es können also auch Fasern enthaltend andere Polyester, wie Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polyethylennaphtalat-Homopolymer oder Copolymere enthaltend Ethylennaphthalateinheiten, hergestellt werden.
  • Diese thermoplastischen Polyester sind an sich bekannt. Bausteine von thermoplastischen Copolyestern sind vorzugsweise die oben genannten Diole und Dicarbonsäuren, bzw. entsprechend aufgebaute polyesterbildende Derivate.
  • Bevorzugt kommen Polyester zum Einsatz, deren Lösungsviskositäten (IV-Werte) mindestens 0,60 dl/g, vorzugsweise von 0,80 bis 1,05 dl/g, besonders bevorzugt von 0,80 - 0,95 dl/g, betragen (gemessen bei 25°C in Dichloressigsäure (DCE)).
  • Erfindungsgemäß eingesetzte Polyester können sich auch von Hydroxycarbonsäuren ableiten.
  • Beispiele für Polyamide, die in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt werden können, sind thermoplastische Polymere abgeleitet von aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen Dicarbonsäuren oder deren polyamidbildenden Derivaten, wie deren Salzen, und von aliphatischen, cycloaliphatischen und/oder aromatischen zweiwertigen Aminen, wie Hexamethylendiamin.
  • Weitere Beispiele für Polyamide sind thermoplastisch-elastomere Polyamide (TPE-PA), beispielsweise Polyamide enthaltend wiederkehrende Hexamethylenterephthalamid-Struktureinheiten und enthaltend wiederkehrende Polyethylenglykolterephthalamid-Struktureinheiten. TPE-PA sind dem Fachmann bekannt.
  • Bevorzugt eingesetzte Polyamide sind teilkristalline aliphatische Polyamide, die ausgehend von aliphatischen Diaminen und aliphatischen Dicarbonsäuren und/oder cycloaliphatischen Lactamen mit wenigstens 5 Ringgliedern oder entsprechenden Aminosäuren hergestellt werden können.
  • Als Edukte kommen aliphatische Dicarbonsäuren, bevorzugt Adipinsäure, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyladipinsäure, Azelainsäure und/oder Sebazinsäure, aliphatische Diamine, bevorzugt Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, 1 ,9-Nonandiamin, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, die isomeren Diaminodicyclo-hexylmethane, Diaminodicyclohexylpropane, Bis-aminomethylcyclohexan, Aminocarbonsäuren, bevorzugt Aminocapronsäure oder die entsprechenden Lactame in Betracht. Copolyamide aus mehreren der genannten Monomeren sind eingeschlossen. Besonders bevorzugt werden Caprolactame, ganz besonders bevorzugt wird ε-Caprolactam eingesetzt.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Homo- oder Copolyamiden um Polyamid 12, Polyamid 4, Polyamid 4.6, Polyamid 6, Polyamid 6.6, Polyamid 6.9, Polyamid 6.10, Polyamid 6.12, Polyamid 6.66, Polyamid 7.7, Polyamid 8.8, Polyamid 9.9, Polyamid 10.9, Polyamid 10.10, Polyamid 11 oder Polyamid 12.
  • Erfindungsgemäß eingesetzte Polyester und Polyamide können sich auch von Hydroxycarbonsäuren oder von Aminocarbonsäuren ableiten.
  • Beispiele für Polyoxymethylene, die in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt werden können, sind Homo- oder Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten der Formel -CH2-O-.
  • Beispiele für Polyurethane sind Homo- oder Copolymere abgeleitet von aromatischen oder (cyclo)aliphatischen Diisocyanaten und von (cyclo)-aliphatischen oder aromatischen Diolen. Polyurethane enthalten beispielsweise wiederkehrende Struktureinheiten der Formel -C6H4-NH-CO-O-C2H4-O-CO-NH-.
  • Weitere Beispiele für Polyurethane sind thermoplastisch-elastomere Polyurethane (TPE-PU). TPE-PU sind dem Fachmann bekannt.
  • Beispiele für Polyphenylensulfide sind Poly-p-phenylensulfide, beispielsweise Homo- oder Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-S-.
  • Beispiele für Polyphenylensulfone sind Poly-p-phenylensulfone, beispielsweise Homo- oder Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-SOx-, wobei x eine Zahl zwischen 1 und 2 bedeutet.
  • Beispiele für Polyphenylenether sind Poly-p-phenylenether, beispielsweise Homo- oder Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-O-.
  • Beispiele für Polyphenylenketone sind Poly-p-phenylenketone, beispielsweise Homo- oder Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-CO-.
  • Beispiele für Polyphenylenetherketone sind Poly-p-phenylenetherketone, beispielsweise Copolymere enthaltend wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-CO- und wiederkehrende Struktureinheiten -para-C6H4-O-.
  • Beispiele für flüssigkristalline Polymere sind flüssigkristalline aromatische Polyester, beispielsweise Homo- oder Copolymere enthaltend von para-Hydroxybenzoesäure abgeleitete wiederkehrende Struktureinheiten.
  • In den erfindungsgemäßen Fasern können das erste Polymer und das zweite Polymer als Polymergemisch vorliegen oder die Polymeren können in der Form von zwei oder mehreren Faserkomponenten vorliegen, die räumlich voneinander getrennt aber einander zusammenhängend angeordnet sind.
  • Bevorzugt sind Fasern, in denen das erste Polymer und das zweite Polymer als Polymergemisch vorliegen, wobei eines der Polymeren, vorzugsweise das aliphatische Polyketon, eine Matrix bildet und das andere Polymer in Form von Fibrillen in der Matrix dispergiert ist.
  • Beispiele für diese Ausführungsform sind Fasern in der Form von Insel-in-See-Fasern, in denen also eine Polymerkomponente in der Form von Fibrillen in der polymeren Matrixkomponente angeordnet ist. Dabei sind die Fibrillen vorzugsweise in Längsrichtung der Faser ausgerichtet und vergrößern dadurch Zugfestigkeit und Modul der Faser.
  • So konnte beispielsweise durch Zudosierung von 1 bis 7% flüssigkristallinem Polyester der Zugmodul des Monofilaments aus aliphatischem Polyketon deutlich erhöht werden (vergl. Beispiel 4)
  • Als Beispiele für Fasern, in denen die Polymeren in der Form von zwei oder mehreren Faserkomponenten vorliegen, die räumlich voneinander getrennt aber einander zusammenhängend angeordnet sind, lassen sich Mehrkomponentenfasern nennen.
  • Die mindestens zwei Polymere in der erfindungsgemäßen Faser können also als Polymergemisch vorliegen oder die mindestens zwei Polymere können in der Form von zwei oder mehreren Faserkomponenten vorliegen, die räumlich voneinander getrennt aber einander zusammenhängend angeordnet sind. Beispiele für diese letztere Ausführungsform sind Mehrkomponentenfasern, die beispielsweise als Kern-Mantelfaser oder als Seite-an-Seite-Fasern vorliegen können.
  • Bevorzugt sind Fasern enthaltend ein Gemisch aus aliphatischem Polyketon und Polycarbonat.
  • Bevorzugt sind Fasern, wobei eine der Polymerkomponenten, vorzugsweise das von aliphatischem Polyketon sich unterscheidende Polymer, in der Form von Fibrillen in einer Polymer-Matrixkomponente vorliegt.
  • Besonders bevorzugt sind Fasern, wobei das aliphatische Polyketon eine Polymermatrix bildet und ein weiteres Polymer ausgewählt aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester, Polyphenylenketone, Polyphenylenetherketone und/oder flüssigkristallinen Polymere in der Form von Fibrillen in der Polymer-Matrixkomponente vorliegt. Ganz besonders bevorzugt enthalten diese Fasern als weiteres Polymer ein flüssigkristallines Polymer.
  • Ferner bevorzugt sind Kern-Mantelfasern mit einem Mantel aus aliphatischem Polyketon und mit einem Kern aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen eingesetzt werden, wobei für den Fall, dass aliphatisches Polyketon im Kern vorliegt, dessen Schmelzpunkt mindestens 5 °C, vorzugsweise mindestens 10 °C und insbesondere mindestens 20°C höher ist als der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyketons im Mantel.
  • Besonders bevorzugt sind Kern-Mantelfasern mit einem Mantel aus aliphatischem Polyketon und mit einem Kern aus Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polyphenylenketon oder Polyphenylenetherketon.
  • Ebenfalls bevorzugt sind Seite-an-Seite-Fasern mit einem Faserteil aus aliphatischem Polyketon und mit einem weiteren damit in Kontakt stehenden Faserteil aus Polyolefin, Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen, wobei für den Fall, dass aliphatisches Polyketon in dem weiteren Faserteil vorliegt, dessen Schmelzpunkt mindestens 5 °C, vorzugsweise mindestens 10 °C und insbesondere mindestens 20°C höher ist als der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyketons im anderen Faserteil.
  • Ebenfalls besonders bevorzugt sind Seite-an-Seite-Fasern mit einem Faserteil aus aliphatischem Polyketon und mit einem weiteren damit in Kontakt stehenden Faserteil aus Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polyphenylenketon oder Polyphenylenetherketon.
  • Ebenfalls bevorzugt sind Seite-an-Seite-Fasern mit einem Faserteil aus aliphatischem Polyketon und mit einem weiteren damit in Kontakt stehenden Faserteil aus Polyolefin, Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon und/oder flüssigkristallinem Polymer.
  • Ganz besonders bevorzugt sind Kern-Mantelfasern, bei denen der Mantel aliphatisches Polyketon als Polymer enthält und der Kern ein oder mehrere der oben genannten zweiten Polymeren enthält sowie im Kern und/oder im Mantel zusätzlich mindestens ein Zusatz enthalten ist, welcher der Faser eine bestimmte Funktionalität verleiht.
  • Weiterhin ganz besonders bevorzugt sind Seite-an-Seite-Fasern, bei denen ein Faserteil aliphatisches Polyketon als Polymer enthält und der andere Faserteil ein oder mehrere der oben genannten zweiten Polymeren sowie zusätzlich mindestens einen Zusatz enthält, welcher der Faser eine bestimmte Funktionalität verleiht.
  • Außerdem besonders bevorzugt sind Kern-Mantelfasern mit einem Mantel aus aliphatischem Polyketon und mit einem Kern aus weiterem aliphatischen Polyketon, dessen Schmelzpunkt mindestens 5 °C, vorzugsweise mindestens 10 °C und insbesondere mindestens 20°C höher ist als der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyketons im Mantel.
  • So lassen sich beispielsweise durch Kern-Mantel-Strukturen mit Kernen aus Polyestern, wie PET oder Polycarbonat, oder aus aliphatischen Polyketonen mit höherem Schmelzpunkt als das Mantelpolymer Fasern mit guter thermischer Stabilität erzeugen. Diese zeichnen sich im Vergleich mit Fasern aus aliphatischem Polyketon durch hohe Zug- und Biege-Moduli und daher durch hohe Stabilität aus, beispielsweise bei Kern-Mantel-Fasern mit PET im Mantel. Diese Fasern zeigen häufig eine gute Dimensionsstabilität unter Spannung bei Temperaturen bis zu 150°C.
  • In einer dritten Ausführungsform der Erfindung werden Fasern bereitgestellt, in denen die Faseroberfläche durch ausgewählte Polymerteilchen, die im Matrixpolymeren dispergiert vorliegen, modifiziert wird. Eine Funktionalisierung und Texturierung der Oberfläche kann durch Zudosierung von Polysiloxan-Partikeln, wie von PMSQ-Partikeln und/oder von Poly(meth)acrylat-Partikeln, wie von vernetzten PMMA Mikrokugeln, erreicht werden. Typische Durchmesser dieser Partikel bewegen sich im Bereich von 0,2 bis 100 µm. So kann eine Mikrotexturierung der Oberfläche erzeugt und die Oberflächeneigenschaften der Faser modifiziert werden. Vor allem wird dadurch die Reibungsfläche reduziert und die Reibungseigenschaften werden signifikant verbessert. Außerdem werden die Abreinigungseigenschaften der Faser verbessert.
  • In dieser Ausführungsform betrifft die Erfindung Fasern, insbesondere Monofilamente, enthaltend eine Matrix aus aliphatischem Polyketon und darin verteilt Teilchen aus Polysiloxan und/oder aus Poly(meth)acrylat, die einen Durchmesser von 200 nm bis 100 µm aufweisen.
  • Die Teilchen können beliebige Gestalt aufweisen. Beispiele dafür sind Teilchen mit rotationssymmetrischer Gestalt, insbesondere Sphären, aber auch mit irregulärer Gestalt. Diese Teilchen liegen als Mikropulver vor. Der Durchmesser dieser Teilchen bewegt sich im Bereich von 0,2 bis 100 µm, vorzugsweise von 1 bis 50 µm. Die Durchmesserangabe bezieht sich bei Teilchen mit variierenden Durchmessern auf den größten Durchmesser des Teilchens.
  • Bevorzugt werden Monofilamente enthalten sphärische Teilchen aus Polysiloxan, deren Durchmesser von 1 bis 50 µm beträgt.
  • Die Teilchen liegen als Mikropulver im Matrixpolymeren dispergiert vor. Im Allgemeinen werden 0,001 Gew. % bis 8 Gew %, bevorzugt 0,02 Gew. % bis 5 Gew. % an Teilchen dem Matrixpolymer zudosiert. Die Teilchen liegen im Matrixpolymer als heterogene Phase vor. Die Teilchen können als einzelne Teilchen im Matrixpolymer vorliegen und/oder als Aggregate verschiedener Einzelteilchen.
  • Bei den erfindungsgemäß verwendeten Polysiloxanen handelt es sich um eine Gruppe synthetischer Polymerer, bei denen Siliziumatome über Sauerstoffatome verknüpft sind. Die erfindungsgemäß eingesetzten Polysiloxane werden auch Silikone genannt. Dabei kann es sich um lineare oder miteinander vernetzte Polysiloxane handeln oder auch um Polysiloxane mit Käfigstruktur, sogenannte Silsesquioxane.
  • Bevorzugt werden lineare oder vernetzte Polysiloxane enthaltend das wiederkehrende Strukturelement -SiR1R2-O- eingesetzt oder Silsesquioxane der Formel R1SiO3/2, worin R1 C1-C6-Alkyl, insbesondere Methyl ist, und R2 C1-C6-Alkyl oder Phenyl, insbesondere Methyl oder Phenyl, bedeutet.
  • Ganz besonders bevorzugt sind Monofilamente, welche Polysiloxane enthalten, die lineare oder vernetzte Polydimethylsiloxane sind oder ein Polymethylsilsesquioxan.
  • Bei den erfindungsgemäß verwendeten Poly(meth)acrylaten handelt es sich um eine Gruppe synthetischer Polymerer, die sich von Estern der Acrylsäure und/oder von Estern der Methacrylsäure ableiten. Daneben können Poly(meth)acrylate noch weitere mit Estern der Acrylsäure und/oder mit Estern der Methacrylsäure copolymerisierte Monomereinheiten aufweisen. Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Poly(meth)acrylaten kann es sich um lineare oder vorzugsweise um miteinander vernetzte Poly(meth)acrylate handeln.
  • Bevorzugt werden als Poly(meth)acrylate Homo- oder Copolymere des Methylacrylats oder des Methylmethacrylats eingesetzt.
  • Beispiele für die oben genannten Zusätze sind elektrisch leitfähige Zusätze, Gleitmittel, Antihaftmittel, Treibmittel zur Herstellung von geschäumten bzw. von porösen Faseroberflächen, Pigmente und/oder Füllstoffe.
  • Bevorzugte Mehrkomponentenfasern enthalten einen Teil aus aliphatischem Polyketon und einen weiteren damit in Kontakt stehenden Teil aus einem der oben genannten Polymertypen, insbesondere Polyester, ganz besonders bevorzugt TPE-PE, oder insbesondere Polyurethan, ganz besonders bevorzugt TPE-PU, wobei das aliphatische Polyketon hauptsächlich die Gleiteigenschaften verbessert und die zweite Polymerkomponente hauptsächlich andere Eigenschaften verbessert, wie z. B verbesserte Grip-Eigenschaften vermittelt z.B. durch TPE-PE oder TPE-PU oder Heißkleber-Eigenschaften vermittelt z.B. durch Co-Polyester.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten aliphatischen Polyketone und/oder die weiteren Polymeren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen können zusätzliche Additive enthalten, welche den erzeugten Fasern eine gewünschte Eigenschaft verleihen. Beispiele für solche Zusätze sind UV-Stabilisatoren, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Verstärkungsstoffe, Vernetzungsmittel, Kristallisationsbeschleuniger, Gleitmittel, Flammschutzmittel, Antistatika, Hydrolysestabilisatoren, Weichmacher, Schlagzähmodifikatoren und/oder weitere Polymere, die sich von aliphatischen Polyketonen, Polyolefinen, Polyestern, Polyphenylensulfiden, Polyphenylensulfonen, Polyphenylenethern, Polyphenylenketonen, Polyphenylenetherketonen, flüssigkristallinen Polymeren, weiteren aliphatischen Polyketonen, Polyamiden und/oder Polyoxymethylenen unterscheiden. Diese Zusätze sind dem Fachmann bekannt.
  • Beispiele für bevorzugte UV-Stabilisatoren sind UV-absorbierende Verbindungen, wie Benzophenone oder Benztriazole, oder Verbindungen vom Typ HALS ("hindered amine light stabilizer").
  • Beispiele für bevorzugte Pigmente sind Ruß, Titandioxid oder Eisenoxide.
  • Beispiele für bevorzugte Farbstoffe sind anionische Farbstoffe, Säurefarbstoffe, Metallkomplexfarbstoffe , kationische oder basische Farbstoffe und Dispersionsfarbstoffe.
  • Beispiele für bevorzugte Füllstoffe sind Karbonate, wie Kreide oder Dolomit, Silikate, wie Talk, Glimmer, Kaolin oder Sulfate, wie Baryt, oder Oxide und Hydroxide, wie Quarzmehle, kristalline Kieselsäure, Aluminium- oder Magnesiumhydroxide oder Magnesium-, Zink- oder Kalziumoxide).
  • Ein Beispiel für ein bevorzugtes Mattierungsmittel ist Titandioxid.
  • Ein Beispiel für einen bevorzugten Verstärkungsstoff sind Glasfasern.
  • Beispiele für bevorzugte Vernetzungsmittel sind mehrwertige Carbonsäuren und deren Ester, mehrwertige Alkohole, Polycarbonate oder Polycarbodiimide.
  • Beispiele für bevorzuge Kristallisationsbeschleuniger sind Carbonsäureester.
  • Beispiele für bevorzugte Gleitmittel sind Polyolefinwachse, Fettsäuren oder deren Salze, Fettalkohole, Fettsäureester, Silikone, Polymethacrylat-Kügelchen, Polysiloxane und insbesondere PMSQ, wie in EP 2,933,361 A1 beschrieben.
  • Beispiele für bevorzugte Flammschutzmittel sind Phosphor-enthaltende Verbindungen, organische Halogenverbindungen, Stickstoff-enthaltende organische Verbindungen oder Kombinationen davon.
  • Beispiele für bevorzugte Antistatika sind Ruße, Graphit, Graphen oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen.
  • Beispiele für bevorzugte Hydrolysestabilisatoren sind Carbodiimide oder epoxidierte Verbindungen.
  • Beispiele für bevorzugte Verarbeitungshilfsmittel sind Wachse oder längerkettige Carbonsäuren oder deren Salze, aliphatische, aromatische Ester oder Ether.
  • Beispiele für bevorzugte Weichmacher sind Diethylhexylphthalat, Alkylsulfonsäureester des Phenols, Zitronensäuretriethylester, Diethylhexyladipat oder Diethyloctyladipat.
  • Beispiele für bevorzugte Schlagzähmodifikatoren sind thermoplastische Elastomere, wie thermoplastische Copolyamide, thermoplastische Polyesterelastomere, thermoplastische Copolyester, thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, Styrol-Copolymere, wie SBS, SEBS, SEPS, SEEPS, MBS, ABS, SAN oder SBK, thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis, thermoplastische Vulkanisate oder vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, insbesondere PP/EPDM, oder Polycarbonat.
  • Beispiele für bevorzugte weitere Polymere sind Fluorpolymere, wie Polytetrafluroethylen, Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer oder Polychlortrifluorethylen.
  • Der Anteil dieser zusätzlichen Additive an der erfindungsgemäßen Faser kann üblicherweise bis zu 10 Gew.-% betragen, bezogen auf die Gesamtmasse der der Faser. Bevorzugt werden diese zusätzlichen Additive in Mengen von 1 bis 5 Gew.-% eingesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung schmelzgesponnene Kern-Mantelfasern enthaltend einen Mantel aus thermoplastischem Ethylen-/Propylen-/CO-Terpolymer und einen Kern aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen, wobei die Masse des Mantels 5 bis 50 Gew.-% und die Masse des Kerns 95 bis 5 Gew.-% ausmacht, und wobei der Kern und/oder der Mantel gegebenenfalls noch insgesamt bis zu 10 Gew.-% an Additiven enthalten kann, insbesondere sterisch gehindertes Phenol, UV-Stabilisatoren, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Vernetzungsmittel, Kristallisationsbeschleuniger, Gleitmittel, Flammschutzmittel, Antistatika, Hydrolysestabilisatoren, Weichmacher, Schlagzähmodifikatoren und/oder Fluorpolymere, wobei die Prozentangaben sich auf die Gesamtmasse der Fasern beziehen.
  • Unter dem Begriff "Faser" ist im Rahmen dieser Beschreibung ein lineares Gebilde zu verstehen, das im Verhältnis zu seiner Länge dünn ist. Typischerweise beträgt das Verhältnis von Länge zu Durchmesser einer Faser mindestens 5:1. Fasern im Sinne dieser Beschreibung können endlos sein (und werden dann Filamente genannt) und können auf endliche Länge geschnitten werden (und werden dann Borsten oder Kurzschnittfasern genannt). Fasern können auch in der Form von mehreren Filamenten oder in der Form von mehreren Stapelfasern vorliegen. Die Erfindung betrifft vorzugsweise Fasern in der Form von Monofilamenten, Borsten oder Kurzschnittfasern.
  • Die Querschnittsform der erfindungsgemäßen Fasern kann beliebig sein. Es kann sich um unregelmäßige Querschnitte, um punkt- oder achsensymmetrische Querschnitte handeln, beispielsweise um runde, ovale oder n-eckige Querschnitte, wobei n größer gleich 3 ist. Die Querschnittsform der Fasern kann auch multilobal sein.
  • Die Stärke (Titer) der erfindungsgemäßen Fasern kann durch das Fadengewicht ausgedrückt werden. Dabei entspricht 1 dtex einer Fasermasse von 1 g pro 10 km Faserlänge. Typische Fadengewichte bewegen sich im Bereich von 1 bis 100000 dtex.
  • Der Titer der erfindungsgemäß bevorzugten Monofilamente, Borsten oder Kurzschnittfasern liegt vorzugsweise bei mindestens 10 dtex und kann in weiten Bereichen schwanken. Bevorzugte Titer von Monofilamenten, Borsten oder Kurzschnittfasern bewegen sich im Bereich von 10 bis 30000 dtex, insbesondere im Bereich von 45 bis 20000 dtex.
  • Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fasern benötigten Komponenten sind an sich bekannt, teilweise kommerziell erhältlich oder können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Fasern zur Herstellung von textilen Flächengebilden, insbesondere von Geweben, Gelegen, Gewirken, Geflechten oder Gestricken, eingesetzt. Die Herstellung dieser Flächengebilde erfolgt nach bekannten Techniken.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäßen Fasern kann durch ein grundsätzlich bekanntes Schmelzspinnverfahren erfolgen, kombiniert mit ein- oder mehrfachem Verstrecken und Fixieren der erhaltenen Fasern.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren der oben beschriebenen Polyketonfasern.
  • In einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Polyketonrohstoff zusammen mit dem sterisch gehinderten Phenol in einen Extruder dosiert und in aufgeschmolzener Form durch eine Düsenplatte gepresst. Die Düsenplatte kann eine oder mehrere Spinnkapillaren aufweisen. Das entstandene Filament wird von der Spinnkapillare abgezogen. Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt üblicherweise 1 bis 120 m/min, insbesondere 5 bis 50 m/min.
  • Das sterisch gehinderte Phenol und/oder weitere Additive können in Form eines Masterbatches zudosiert werden, der den Zusatz / die Zusätze und ein thermoplastisches Polymer enthält, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylen-sulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer, weiterem aliphatischen Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen.
  • Die Düsenplatte ist in der Regel Teil eines Spinnpacks, das aus Filtervorrichtungen für die geschmolzene Spinnmasse und der nachgeschalteten Düsenplatte besteht.
  • Die Temperatur der Spinnmasse ist dabei so zu wählen, dass einerseits eine ausreichende Fließfähigkeit der Spinnmasse gewährleistet ist, und dass andererseits die thermische Belastung des Polyketons begrenzt bleibt, so dass Vernetzungs- und Abbaureaktionen sowie Gelbildung in der Spinnmasse sich in Grenzen halten oder sogar ganz unterdrückt werden können.
  • In der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen ein mit Antioxidans stabilisierter Polyketonrohstoff sowie ein ausgewähltes aus dem Masterbatch stammendes weiteres Polymer zum Einsatz. Hier können die Temperaturen der Spinnmasse beim Austritt durch die Spinnkapillare im Bereich von 200 bis 300 °C, vorzugsweise von 220 bis 240 °C, liegen.
  • Der Durchmesser einer Spinnkapillare wird vom Fachmann nach dem gewünschten Fasergewicht ausgewählt. Typische Durchmesser bewegen sich im Bereich von 10 µm bis 5 mm, bei Monofilamenten oder Borsten vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 1 mm. Diese Angaben entsprechen dem Durchmesser der Bohrung an der Austrittseite der Polymermasse.
  • Integriert in den Spinnprozess sind ein oder mehrere Verstreckungen mit thermischen Einwirkungen, die dem Faden die gewünschten Endeigenschaften verleihen. Dem Fachmann sind solche Vorgehensweisen bekannt.
  • Bevorzugt wird das Filament nach dem Verspinnen mehrfach verstreckt, insbesondere mit einem Gesamt-Verstreckverhältnis im Bereich von 1: 3 bis 1 : 15, vorzugsweise im Bereich von 1: 4 bis 1 : 8.
  • Besonders bevorzugt schließt sich an die Verstreckstufe(n) mindestens eine Relaxierstufe (Fixierstufe) an. Dabei werden die verstreckten Filamente unter Beibehaltung der Faserspannung thermisch behandelt, so dass sich im Filament eingebaute Spannungen abbauen können.
  • Anschließend werden die erzeugten Filamente einer geeigneten Lagerform zugeführt, beispielsweise aufgespult oder in einer Schneidvorrichtung zu Stapelfasern geschnitten.
  • In einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Polymerblend aus aliphatischem Polyketon und aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer und/oder weiterem aliphatischen Polyketon durch eine herkömmliche Spinnkapillare wie oben beschrieben versponnen oder es werden aliphatisches Polyketon einerseits und Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallines Polymer, weiteres aliphatisches Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen andererseits durch eine Spinnkapillare zur Erzeugung von Mehrkomponentenfilamenten versponnen. Ansonsten entspricht das Verfahren der zweiten Ausführungsform dem Vorgehen bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens.
  • In der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in den Polymerkomponenten ein Antioxidans, vorzugsweise sterisch gehindertes Phenol, anwesend sein; es kann aber auch ohne das Antioxidans gearbeitet werden.
  • Auch bei der zweiten Ausführungsform ist die Temperatur der Spinnmasse so zu wählen, dass einerseits eine ausreichende Fließfähigkeit der Spinnmasse gewährleistet ist, und dass andererseits die thermische Belastung des aliphatischen Polyketons und der anderen Polymerkomponente begrenzt bleibt, so dass Vernetzungs- und Abbaureaktionen sowie Gelbildung in der Spinnmasse sich in Grenzen halten oder sogar ganz unterdrückt werden können.
  • In der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können Polymerrohstoffe eingesetzt werden, die nicht notwendigerweise mit Antioxidans stabilisiert sind. Hier können die Temperaturen der Spinnmasse beim Austritt durch die Spinnkapillare im Bereich von 200 bis 300 °C, vorzugsweise von 220 bis 260 °C, liegen.
  • In einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Blend aus aliphatischem Polyketon und aus Polysiloxanteilchen und/oder aus Poly(meth)acrylatteilchen durch eine herkömmliche Spinnkapillare wie oben beschrieben versponnen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Polyketonfasern umfassend die folgenden Maßnahmen:
    1. i) Vermischen von thermoplastischem aliphatischem Polyketon mit einem Masterbatch enthaltend sterisch gehindertes Phenol und ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon und/oder flüssigkristallinem Polymer in einem Extruder zu einer Spinnmasse,
    2. ii) Extrudieren der Spinnmasse aus Schritt i) durch eine Düsenplatte mit einer oder mehreren Spinnkapillaren, wobei die Temperatur der Spinnmasse an der Austrittseite der Spinnkapillare(n) im Bereich von 200 bis 300 °C liegt, vorzugsweise von 220 bis 260 °C,
    3. iii) Abziehen des gebildeten Filaments mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 1 bis 120 m/min, insbesondere von 5 bis 50 m/min, vorzugsweise unter Wahl des Verhältnisses von Abzugsgeschwindigkeit zu Austrittsgeschwindigkeit der Spinnmasse aus der Spinnkapillare von größer als 1,
    4. iv) ein- oder mehrfaches Verstrecken des gebildeten Filaments,
    5. v) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments, und
    6. vi) gegebenenfalls Aufspulen oder Schneiden des gebildeten Filaments.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Polyketonfasern umfassend die folgenden Maßnahmen:
    1. i) Vermischen von thermoplastischem aliphatischem Polyketon und Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon und/oder flüssigkristallinem Polymer in einem Extruder zu einer Spinnmasse,
    2. ii) Extrudieren der Spinnmasse aus Schritt i) durch eine Düsenplatte mit einer oder mehreren Spinnkapillaren, wobei die Temperatur der Spinnmasse an der Austrittseite der Spinnkapillare(n) im Bereich von 200 bis 300 °C liegt, vorzugsweise von 220 bis 260 °C,
    3. iii) Abziehen des gebildeten Filaments mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 1 bis 120 m/min, insbesondere von 5 bis 50 m/min, vorzugsweise unter Wahl des Verhältnisses von Abzugsgeschwindigkeit zu Austrittsgeschwindigkeit der Spinnmasse aus der Spinnkapillare von größer als 1,
    4. iv) ein- oder mehrfaches Verstrecken des gebildeten Filaments,
    5. v) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments, und
    6. vi) gegebenenfalls Aufspulen oder Schneiden des gebildeten Filaments.
  • Die Erfindung betrifft ein weiteres Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Polyketonfasern umfassend die folgenden Maßnahmen:
    • ia) Bereitstellen einer ersten Spinnmasse enthaltend thermoplastisches aliphatisches Polyketon in einem ersten Extruder,
    • ib) Bereitstellen einer zweiten Spinnmasse enthaltend Polyolefin, Polyester, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallines Polymer, weiteres aliphatisches Polyketon, Polyamid und/oder Polyoxymethylen in einem zweiten Extruder,
    • ii) Extrudieren der ersten Spinnmasse aus Schritt ia) und der zweiten Spinnmasse aus Schritt ib) durch eine Düsenplatte mit einer oder mehreren Spinnkapillaren, so dass jede Spinnkapillare von der ersten Spinnmasse und von der zweiten Spinnmasse durchströmt wird, wobei die Temperatur der ersten und der zweiten Spinnmasse an der Austrittseite der Spinnkapillare (n) im Bereich von 200 bis 300 °C liegt, vorzugsweise von 220 bis 260 °C,
    • iii) Abziehen des gebildeten Filaments mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 1 bis 120 m/min, insbesondere von 5 bis 50 m/min, vorzugsweise unter Wahl des Verhältnisses von Abzugsgeschwindigkeit zu Austrittsgeschwindigkeit der Spinnmasse aus der Kapillare von größer als 1,
    • iv) ein- oder mehrfaches Verstrecken des gebildeten Filaments,
    • v) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments, und
    • vi) gegebenenfalls Aufspulen oder Schneiden des gebildeten Filaments.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Polyketonfasern umfassend die folgenden Maßnahmen:
    1. i) Vermischen von thermoplastischem aliphatischem Polyketon mit einem Masterbatch enthaltend sterisch gehindertes Phenol und Polysiloxanteilchen und/oder aus Poly(meth)acrylatteilchen in einem Extruder zu einer Spinnmasse,
    2. ii) Extrudieren der Spinnmasse aus Schritt i) durch eine Düsenplatte mit einer oder mehreren Spinnkapillaren, wobei die Temperatur der Spinnmasse an der Austrittseite der Spinnkapillare(n) im Bereich von 200 bis 300 °C liegt, vorzugsweise von 220 bis 260 °C,
    3. iii) Abziehen des gebildeten Filaments mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 1 bis 120 m/min, insbesondere von 5 bis 50 m/min, vorzugsweise unter Wahl des Verhältnisses von Abzugsgeschwindig-keit zu Austrittsgeschwindigkeit der Spinnmasse aus der Spinnkapillare von größer als 1,
    4. iv) ein- oder mehrfaches Verstrecken des gebildeten Filaments,
    5. v) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments, und
    6. vi) gegebenenfalls Aufspulen oder Schneiden des gebildeten Filaments.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Polyketonfasern umfassend die folgenden Maßnahmen:
    1. i) Vermischen von thermoplastischem aliphatischem Polyketon mit Polysiloxanteilchen und/oder Poly(meth)acrylatteilchen in einem Extruder zu einer Spinnmasse,
    2. ii) Extrudieren der Spinnmasse aus Schritt i) durch eine Düsenplatte mit einer oder mehreren Spinnkapillaren, wobei die Temperatur der Spinnmasse an der Austrittseite der Spinnkapillare(n) im Bereich von 200 bis 300 °C liegt, vorzugsweise von 220 bis 260 °C,
    3. iii) Abziehen des gebildeten Filaments mit einer Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 1 bis 120 m/min, insbesondere von 5 bis 50 m/min, vorzugsweise unter Wahl des Verhältnisses von Abzugsgeschwindig-keit zu Austrittsgeschwindigkeit der Spinnmasse aus der Spinnkapillare von größer als 1,
    4. iv) ein- oder mehrfaches Verstrecken des gebildeten Filaments,
    5. v) gegebenenfalls Relaxieren des gebildeten Filaments, und
    6. vi) gegebenenfalls Aufspulen oder Schneiden des gebildeten Filaments.
  • Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Fasern, insbesondere in der Form von Monofilamenten, zur Herstellung von textilen Flächenkonstruktionen, insbesondere von Geweben, Spiralgeweben, Gelegen oder Gestricken, eingesetzt. Diese textilen Flächenkonstruktionen eignen sich vorzugsweise zum Einsatz in Sieben oder Förderbändern. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet sind Fasern für Bürsten oder zur Mundhygiene sowie zur Körperpflege aber auch Kurzschnittfasern in Kompositmaterialen mit z.B. Beton als Matrixmaterial.
  • Die Erfindung betrifft daher auch textile Flächengebilde enthaltend die oben beschriebenen Fasern, insbesondere textile Flächengebilde in Form eines Gewebes, Gestricks, Gewirkes, Geflechts oder Geleges.
  • Die erfindungsgemäßen Fasern zeichnen sich durch eine Kombination hervorragender mechanischer Eigenschaften, wie hohe Zugmoduli und gute Schlingen- und Knotenfestigkeit, ausgezeichneter Biegerholung, und sehr guten Gleiteigenschaften sowie durch hohe Abriebbeständigkeit aus.
  • Sie lassen sich auf den unterschiedlichsten Gebieten einsetzen. Bevorzugt kommen sie bei Anwendungen zum Einsatz, in denen mit einem erhöhten Verschleiß sowie mit hoher mechanischer Belastung insbesondere in feuchtheißen Umgebungen zu rechnen ist. Beispiele dafür sind der Einsatz in Siebgeweben und Filtertüchern für Gas- und Flüssigkeitsfilter, in Trockenbändern, beispielsweise zur Herstellung von Lebensmitteln oder insbesondere von Papier, und in Bürsten für Reinigungszwecke aller Art, beispielsweise im Haushalt, in der Körperpflege, wie in der Mundhygiene, z.B. als Zahnbürste. Weitere Verwendungen sind der Einsatz als Fluidisationsbänder, als Prozessbänder für die Kartonindustrie, als Förderbänder und als Prozessbänder bei der Herstellung von Vliesen, wie Spunbond, Meltblown, Airlaid, Wetlaid, Spunlaced, oder Thermobonded, oder als kurzgeschnittene Fasern für die Beton- oder Kompositarmierung.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der oben beschriebenen Fasern, insbesondere in der Form von Monofilamenten, als Papiermaschinenbespannung, in Förderbändern und in Filtrationssieben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden den erfindungsgemäßen Fasern verschiedene Stabilisatoren, wie z.B. Antioxidantien zur Thermostabilisierung und/oder Hydrolysestabilisatoren zugesetzt. Dadurch ist diese Variante besonders für Trocknungsprozesse in feuchter Umgebung geeignet, z.B. in der Trockenpartie von Papiermaschinen sowie in anderen kontinuierlich laufenden industriellen Trocknungs- und Filtrationsprozessen, wie bei der Trocknung von Holzspanplatten, von Pellets die als Brennstoffe eingesetzt werden sollen oder ganz allgemein von Biomasse.
  • Ganz besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Fasern in der Form von Monofilamenten als Papiermaschinenbespannung in der Blattbildungspartie und/oder in der Trockenpartie der Papiermaschine eingesetzt.
  • Eingesetzt werden diese Monofilamente beispielsweise im Unterschuss von Formiersieben in Papiermaschinen. Dies kann zu 100 % als Unterschuss und/oder als sogenannter Wechselschuss (abwechselnd das genannte Monofilament im Wechsel mit z.B. Polyamid-, Polyester- oder Polyphenylensulfid-Monofilamenten) erfolgen. Das aliphatische Polyketon bewirkt eines deutliche Herabsetzung der Gleitreibung und damit eine signifikante Verringerung der Antriebsleistung der Papiermaschine, was eine bedeutende Energieersparnis zur Folge hat. Weiter ist das erfindungsgemäße Monofilament abriebbeständiger als vergleichbare Monofilamente aus Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat oder Polycyclohexanterephtalat oder aus Polyamiden ohne den Einsatz von aliphatischem Polyketon.
  • Besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Fasern in der Form von Filtrationsgeweben oder Gestricken eingesetzt, als Unterstützung für Membranen mit breiter Masche und hoher Dimensionsstabilität (z.B. als Unterstützung von Umkehrosmose-Membranen, die einen kontinuierlichen Druck von 50 bar bestehen müssen), und als Prozessgewebe für die Fabrikation von Papier und Nonwovens.
  • Darüber hinaus eignen sich die erfindungsgemäßen Fasern gut zur Herstellung von Förderbänder, bei denen eine Kombination von Dimensionstabilität und guten Gleiteigenschaften gefragt ist.
  • Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Fasern ist deren Einsatz in Bürsten, insbesondere in Zahnbürsten. Hier kommen die erfindungsgemäßen Fasern in der Regel in der Form von Borsten zum Einsatz.
  • Dazu liegen die Monofilamente in endloser oder geschnittener und zu Bündeln zusammengefasster Form oder als Bürsten vor.
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele ausführlicher beschrieben. Diese Beispiele dienen nur zur Erläuterung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung zu verstehen.
  • In den folgenden Beispielen wurden unterschiedliche aliphatische Polyketone eingesetzt. Dabei handelte es sich bei den Mantelpolymeren um die Type M630A mit einem Schmelzpunkt (gem. ASTM D3418) von 222°C oder alternativ um eine niedrigschmelzende Variante, wie die Type M410F mit einem Schmelzpunkt (gem. ASTM D3418) von 199°C oder wie die Type M620A mit einem Schmelzpunkt (gem. ASTM D3418) von 207°C. Bei den Kernpolymeren handelte es sich beispielsweise um ein semi-kristallines PET (Polyetheylenterephtalat) mit einem Schmelzpunkt von 254°C oder um ein Polycarbonat (wie etwa Makrolon 2456 von Covestro) oder um ein aliphatisches Polyketon mit einem hohen Schmelzpunkt (Type M630A von Hyosung) oder um einen Blend aus diesen Komponenten.
    • Beispiel 1
  • Kombination von zwei kommerziell erhältlichen aliphatischen Polyketonen, einem höherschmelzenden im Kern - Type M630A von Hyosung Polyketone - und einem niedrigschmelzendem im Mantel - Type M410F von Hyosung Polyketone.
  • Zur Herstellung eines solchen Bikomponenten-Monofilaments wurden beide Komponenten in einem Produktionsschritt co-extrudiert. Über die relative Förderrate lässt sich das Kern/Mantel-Verhältnis einstellen, welches hier 70/30 betrug. Im Prozess wurde das Monofilament mehrfach unter Temperatureinwirkung verstreckt. Als Gesamtverstreckverhältnis wurde 1:3,7 gewählt.
  • Durch o.g. Prozess wurde ein Bikomponenten-Monofilament mit folgenden Eigenschaften erhalten:
    Einheit Wert
    Durchmesser mm 0,5
    Feinheit dtex 2425
    Festigkeit cN/tex 42,5
    Bruchdehnung % 25,6
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 15
  • Die Kombination der beiden Polyketon-Varianten in einem Monofilament erlaubt eine thermisch induzierte physikalische Verbindung an Monofilament-Kreuzungspunkten. Dadurch weisen Gewebestrukturen z.B. eine erhöhte Scherstabilität auf. Weiterhin zeigen solche vernetzte Strukturen Verdickungen an den Kreuzungspunkten. Diese Eigenschaft ist aufgrund positiver Strömungseigenschaften z.B. für die Flüssigkeitsfiltration von Interesse.
    • Beispiel 2
  • Es wurde ein stabilisiertes Polyethylenterephthalat (PET) - 99,3% Rohstofftype 12 von Invista mit 0,7% Stabaxol von Lanxess - im Kern und ein aliphatisches Polyketon - Type M630A von Hyosung Polyketone - im Mantel eingesetzt.
  • Ein solches Monofilament wurde in einem Produktionsschritt co-extrudiert. Über die relative Förderrate lässt sich das Kern/Mantel-Verhältnis einstellen, welches hier 70/30 betrug. Im Prozess wurde das Monofilament mehrfach unter Temperatureinwirkung verstreckt. Als Gesamtverstreckverhältnis wurde 1:4,3 gewählt
  • Durch o.g. Prozess wurde ein Bikomponenten-Monofilament mit folgenden Eigenschaften erhalten:
    Einheit Wert
    Durchmesser mm 0,5
    Feinheit dtex 2568
    Festigkeit cN/tex 38,5
    Bruchdehnung % 33,8
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 4,1
  • Die Kombination von PET und aliphatischem Polyketon in einem Monofilament verbindet die für PET üblichen Eigenschaften mit den Oberflächeneigenschaften von Polyketon. Dadurch können Gewebestrukturen hergestellt werden, die einen deutlich verringerten Reibwert aufweisen und somit zu Energieeinsparungen beim Einsatz z.B. in Förderbändern führen können. Der Vorteil des PET-Kerns ergibt sich aus den zum PET analogen VerarbeitungsEigenschaften des Monofilaments im Webe-Prozess (z.B. identisches Floating).
    • Beispiel 3
  • Es wurde aliphatisches Polyketon - Type M630A von Hyosung Polyketone - als Matrixpolymer eingesetzt. Außerdem wurden 1,0 Gew. % Polysiloxankügelchen - Type PMSQ E+580 von Coating Products - mit einem mittleren Durchmesser von 8 µm im Matrixpolymer dispergiert.
  • Das erhaltene Monofilament zeigt folgende Eigenschaften:
    Einheit Wert
    Durchmesser mm 0,6
    Feinheit dtex 3702
    Festigkeit cN/tex 40,4
    Bruchdehnung % 25,4
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 14,7
  • Wie in EP 2 933 961 A1 dargestellt, erniedrigt die Beimengung von Polysiloxankügelchen durch die resultierende Oberflächenstruktur des Monofilaments dessen Reibungskoeffizienten gegen Metall oder Keramik. Dies ist auch in der Kombination mit aliphatischem Polyketon der Fall (vergl. nachstehende Tabelle). Die in der Tabelle aufgeführten Monofilamente der Vergleichsversuche V1 bis V5 werden weiter unten beschrieben.
    Beispiel Nr. 3 V1 V2 V3 V4 V5
    Monofilament gegen Metall, trocken 0,132 0,188 0,211 0,198 0,220 0,384
    Monofilament gegen Keramik, nass 0,163 0,234 0,224 0,206 0,241 0,307
    • Beispiel 4
  • Es wurde wie in Beispiel 3 verfahren. Als Matrixpolymer wurde aliphatisches Polyketon - Type M630A von Hyosung Polyketone - eingesetzt. Als zweite Polymerkomponente wurde ein flüssigkristallines Polymer (liquid crystal polymer, LCP) - Polyester aus Hydroxybenzoesäure und Hydroxynaphthalincarbonsäure Type Vectra A950 von Ticona zu 7 % zugesetzt. Das erhaltene Monofilament zeigte folgende Eigenschaften:
    Einheit Wert
    Durchmesser mm 0,5
    Feinheit dtex 2568
    Festigkeit cN/tex 47,3
    Bruchdehnung % 18,5
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 8,5
  • Die Kombination von Polyketon mit einem LCP zeigte hier eine Erhöhung der Festigkeit bei gleichzeitiger Steigerung des E-Moduls. Dies ist auf einen synergistischen Effekt von LCP-Fibrillen in der Polyketon-Matrix zurückzuführen. Die Steigerung des E-Moduls ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Die in der Tabelle aufgeführten Monofilamente der Vergleichsversuche V1 bis V2 werden weiter unten beschrieben.
    Beispiel Nr. 4 V1 V2
    Modul in kg/mm2 15487 749 342
    • Vergleichsbeispiele V1 bis V4
  • Es wurde aliphatisches Polyketon - Type M630A von Hyosung Polyketone- zu 100% eingesetzt.
  • Zur Herstellung eines Monofilaments wurde das Polyketon extrudiert, versponnen und mehrfach unter Temperatureinwirkung verstreckt.
  • Je nach Verstreckverhältnis ergaben sich folgende Eigenschaften:
    Vergleichsbeispiel
    Einheit V1 V2 V3 V4
    Verstreckverhältnis 4,8 4,4 4,0 3,7
    Durchmesser mm 0,6 0,6 0,6 0,6
    Feinheit dtex 3660 3564 3600 3541
    Festigkeit cN/tex 48,7 47,16 38,8 34,5
    Bruchdehnung % 18,6 26,1 33,4 34,8
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 11 4,9 2,3 4,0
    • Vergleichsbeispiel 5
  • Es wurde ein kommerziell erhältliches PET - Type RT 12 von Invista - zu 100% eingesetzt. Es wurde wie in den Vergleichsbeispielen V1 bis V4 verfahren. Das erhaltene Monofilament zeigte folgende Eigenschaften:
    Einheit Wert
    Durchmesser mm 0,6
    Feinheit dtex 3922
    Festigkeit cN/tex 36,2
    Bruchdehnung % 38,8
    Thermoschrumpf (bei 180°C für 10 min) % 3,6

Claims (21)

  1. Schmelzgesponnene Fasern enthaltend thermoplastisches aliphatisches Polyketon als erstes Polymer und Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyoxymethylen, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallines Polymer und/oder aliphatisches Polyketon als zweites Polymer, wobei die Polymeren in der Form von zwei oder mehreren Faserkomponenten vorliegen, die räumlich voneinander getrennt aber einander zusammenhängend angeordnet sind und wobei für den Fall, dass aliphatisches Polyketon als zweites Polymer enthalten ist, dessen Schmelzpunkt mindestens 5 °C höher ist als der Schmelzpunkt des aliphatischen Polyketons des ersten Polymers.
  2. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische aliphatische Polyketon als Matrixpolymer vorliegt und darin dispergiert Partikel von Polysiloxanen oder Poly(meth)acrylaten enthalten sind.
  3. Schmelzgesponnene Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische aliphatische Polyketon ein Ethylen-/Propylen-/CO-Terpolymer ist.
  4. Schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser ein Antioxidans enthält, vorzugsweise ein sterisch gehindertes Phenol, das gegebenenfalls mit Co-Stabilisatoren kombiniert wird.
  5. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyester ein aromatisch-aliphatisches Polyesterhomo- oder -copolymer ist, insbesondere ein Polyethylenterephthalat-Homopolymer oder ein Copolymer enthaltend Ethylenterephthalateinheiten.
  6. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyester ein Polycarbonat ist.
  7. Schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Polymer und das zweite Polymer als Polymergemisch vorliegen, wobei eines der Polymeren eine Matrix bildet und das andere Polymer in Form von Fibrillen in der Matrix dispergiert ist.
  8. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern in der Form von Insel-in-See-Fasern vorliegen, in denen eine Polymerkomponente in der Form von Fibrillen in einer polymeren Matrixkomponente angeordnet ist.
  9. Schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Kern-Mantelfasern mit einem Mantel aus aliphatischem Polyketon und mit einem Kern aus Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyoxymethylen, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylen-ether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer und/oder einem weiteren aliphatischen Polyketon vorliegen.
  10. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Kern-Mantelfasern mit einem Mantel aus aliphatischem Polyketon und mit einem Kern aus Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon oder einem weiteren aliphatischen Polyketon vorliegen.
  11. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Seite-an-Seite-Fasern mit einem Faserteil aus aliphatischem Polyketon und mit einem weiteren damit in Kontakt stehenden Faserteil aus Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyoxymethylen, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer und/oder einem weiteren aliphatischem Polyketon vorliegen.
  12. Schmelzgesponnene Fasern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Seite-an-Seite-Fasern mit einem Faserteil aus aliphatischem Polyketon und mit einem weiteren damit in Kontakt stehenden Faserteil aus Polyester, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polyphenylenketon oder Polyphenylenetherketon vorliegen.
  13. Schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Kern-Mantelfasern ausgebildet sind, einen Mantel aus thermoplastischem Ethylen-/Propylen-/CO-Terpolymer und einen Kern aus Polyolefin, Polyester, Polyamid, Polyoxymethylen, Polyphenylensulfid, Polyphenylensulfon, Polyphenylenether, Polyphenylenketon, Polyphenylenetherketon, flüssigkristallinem Polymer und/oder weiterem aliphatischen Polyketon enthalten, wobei die Masse des Mantels 5 bis 50 Gew.-% und die Masse des Kerns 95 bis 5 Gew.-% ausmacht, und wobei der Kern und/oder der Mantel gegebenenfalls noch insgesamt bis zu 10 Gew.-% an Additiven enthalten kann, insbesondere sterisch gehindertes Phenol, UV-Stabilisatoren, Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Vernetzungsmittel, Kristallisationsbeschleuniger, Gleitmittel, Flammschutzmittel, Antistatika, Hydrolysestabilisatoren, Weichmacher, Schlagzähmodifikatoren und/oder Fluorpolymere, wobei die Prozentangaben sich auf die Gesamtmasse der Fasern beziehen.
  14. Schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese als Monofilamente in endloser oder geschnittener und zu Bündeln zusammengefasster Form oder als Bürsten vorliegen.
  15. Textile Flächengebilde enthaltend die schmelzgesponnene Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 in Form eines Gewebes, Gestricks, Gewirkes, Geflechts oder Geleges.
  16. Verwendung der schmelzgesponnenen Fasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14 für den Einsatz in Siebgeweben, in Filtertüchern für Gas- und Flüssigkeitsfilter, in Prozessbändern und Trockenbändern und in Bürsten für Reinigungszwecke aller Art.
  17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzgesponnenen Fasern als Fluidisationsbänder, als Prozessbänder für die Kartonindustrie, als Förderbänder und als Prozessbänder bei der Herstellung von Vliesen eingesetzt werden.
  18. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzgesponnenen Fasern in Bürsten für Reinigungszwecke im Haushalt oder in der Körperpflege, insbesondere in Zahnbürsten, eingesetzt werden.
  19. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzgesponnenen Fasern als kurzgeschnittene Fasern für die Beton- und Kompositarmierung eingesetzt werden.
  20. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzgesponnenen Fasern in der Form von Monofilamenten als Papiermaschinenbespannung, in Förderbändern und in Filtrationssieben eingesetzt werden.
  21. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmelzgesponnenen Fasern in der Form von Borsten in Bürsten, insbesondere in Zahnbürsten, eingesetzt werden.
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