Haftaktivierte Polymerfaser und Zubereitung zur Herstellung einer solchen Die Erfindung betrifft eine Polymerfaser die eine anorganische, partikelförmige Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen aufweist, wobei die Partikel einen Durchmesser d50 von weniger als 200 nm und 2 eine OH-Gruppendichte auf der Partikeloberfläche von mindestens 1 Rmol/m aufweisen, eine Zubereitung zum Auftrag einer partikelförmigen anorganischen Verbindung oder eines Gemischs aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen auf eine Polymerfaser, ein Verfahren zur Herstellung einer Polymerfaser, die mindestens eine partikelförmige anorganische Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen aufweist, sowie die Verwendung einer partikelförmigen anorganischen Verbindung oder eines Gemischs aus zwei oder mehr solcher Verbindungen bei der Herstellung von Polymerfasern.

Polymerfasern werden häufig zur Verstärkung polymerer Werkstoffe, beispielsweise zur Verstärkung von Schläuchen, Dichtungen oder Reifen, eingesetzt. Problematisch wirkt sich hierbei jedoch häufig aus, daß die Haftung zwischen Polymerfaser und Werkstoffinatrix unzureichend ist. Insbesondere bei polymeren Werkstoffen, die einer hohen mechanischen Beanspruchung unterworfen sind, führt eine solche unzureichende Haftung zu vorzeitigem Verschleiß bzw. zur Zerstörung des Werkstoffs.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die zur Verstärkung polymerer Werkstoffe eingesetzten Polymerfasern bzw. die daraus hergestellten, zur Verstärkung eingesetzten Gewebe, derart zu konditionieren, daß daraus eine verbesserte Haftung zwischen der Faser und Werkstoffmatrix resultiert.

So wurden beispielsweise Polymerfasern wie Viskose mit einem Resorcin/Formaldehyd-Harz vorbehandelt und anschließend mit der Werkstoffinatrix, beispielsweise einem Kautschukmaterial, umschlossen.

Während eine derartige Vorgehensweise für Polymerfasern, die eine ausreichende Zahl von nucleophilen Gruppen, beispielsweise OH-Gruppen oder NH-Gruppen an der Faseroberfläche tragen, zu guten Ergebnissen führt, läßt eine entsprechende Behandlung hydrophober Polymerfasern, die nur eine geringe Anzahl solcher nucleophiler Gruppen auf der Oberfläche aufweisen oder sogar weitgehend frei von solchen OH-Gruppen sind, im Ergebnis stark zu wünschen übrig.

Entsprechend wurden verschiedene Versuche unternommen, um hydrophobe Polymerfasern derart vorzubehandeln, daß die oben beschriebene Vorgehensweise im Hinblick auf eine Haftung von Polymerfaser und Werkstoffmatrix zum Erfolg führt So beschreibt beispielsweise die US-A 3,730,892 ein Verfahren zur Herstellung von Fasern bzw. Garnen aus Polyethylenterephthalat, bei dem das Garn direkt nach der Herstellung mit einer Zubereitung behandelt wird, welche 5 bis 30 Teile eines eine Epoxidgruppe aufweisenden Siloxans enthält. Nachteilig wirkt sich hierbei jedoch aus, daß die in der Zubereitung enthaltenen Epoxyverbindungen aufgrund ihres mutagenen Potentials toxikologisch sehr bedenklich sind. i Auch andere, häufig zur Verbesserung der Haftung zwischen Werkstoffinatrix und Polymerfaser eingesetzte Verbindungen, beispielsweise Isocyanate, weisen ein entsprechendes toxikologisches Potential auf.

Es bestand daher ein Bedarf an neuen Polymerfasern und Zubereitungen zur

Herstellung solcher Polymerfasern, die keinen oder zumindest einen verringerten Anteil an den oben beschriebenen, toxikologisch bedenklichen Substanzen aufweisen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand demnach darin, Polymerfasern und Zubereitungen zur Verfügung zu stellen, welche das obengenannte Bedürfnis befriedigen. Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Polymerfaser bzw. eine Zubereitung, wie sie im nachfolgenden Text beschrieben sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Polymerfaser, die eine anorganische, partikelförmige Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen aufweist, wobei die Partikel einen Durchmesser d50 von weniger als 200 nm und eine OH-Gruppendichte auf der Partikeloberfläche von mindestens 1 pmol/m2 aufweisen.

Unter einer"Polymerfaser"wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein faserartiges Gebilde verstanden, das eine Länge von wenigen um bis zu mehreren km aufweisen kann. Der Durchmesser einer im Rahmen der vorliegenden Erfindung als"Polymerfaser"bezeichneten Faser kann von wenigen um bis zu mehreren mm betragen. Der Begriff"Polymerfaser"umfaßt dabei auch solche Gebilde, die aus mehreren einzelnen Fasern zu Multifilamenten (Garnen) verbunden sind.

Die erfindungsgemäßen Polymerfasern weisen eine anorganische, partikelförmige Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen auf, wobei die Partikel einen Durchmesser d50 von weniger als 200 nm und eine OH- Gruppendichte auf der Partikeloberfläche von mindestens 1, umol/m2 aufweisen.

Derartige anorganische, partikelförmige Verbindungen werden häufig als

"Nanopartikel"oder als"nanoskalige Materialien"bezeichnet. Die genannten Begriffe werden im folgenden Text synonym eingesetzt.

Nanopartikel lassen sich beispielsweise durch verschiedene in flüssiger Phase oder in der Gasphase ablaufende Prozesse herstellen. Beim Sol/Gel-Prozeß werden beispielsweise hydrolisierbare molekulare Ausgangsverbindungen wie TiCl4, Ti (OEt) 4, Zr (OPr) 4 oder Si (OEt) 4 kontrolliert, gegebenenfalls unter Zugabe eines Katalysators, zur Reaktion gebracht. Die Hydrolyseprodukte kondensieren im Anschluß zu oxidischen Nanoteilchen. Diese Teilchen besitzen eine extrem große und reaktive Oberfläche, so daß an der Oberfläche der Teilchen befindliche OH-Gruppen miteinander reagieren (Kondensation) und so die Agglomeration einleiten. Diese Agglomeration kann durch während des Sol/Gel-Prozesses anwesende Schutzkolloide oder Tenside behindert werden. Die polaren Gruppen der Schutzkolloide belegen die Teilchenoberfläche und sorgen sowohl für eine sterische als auch für eine elektrostatische Abstoßung der Teilchen.

Eine weitere Methode zur Verhinderung von Aggregaten ist die Oberflächenmodifizierung des Materials mit Carbonsäuren oder Alkoxysilanen.

Bei diesem Prozeß wird die hohe Reaktivität der Partikel für deren (partielle) Desaktivierung ausgenutzt. Hierbei werden die freien OH-Gruppen entweder verestert (Carbonsäuren) oder silaniert. In beiden Fällen kommt es zur Ausbildung kovalenter Bindungen zwischen den Partikeloberflächen und der oberflächenwirksamen Substanz. Länge und Funktionalität der organischen Reste der Carbonsäuren oder der Alkoxysilane bestimmen im wesentlichen die Dispergierbarkeit des Materials in verschiedenen Medien.

In aller Regel besteht das resultierende Sol aus kristallographisch amorphen Teilchen, die durch einen nachgeschalteten Temperungsschritt zur Kristallisation gebracht werden. Die Kristallisation läßt sich beispielsweise durch zwei

unterschiedliche Methoden herbeiführen. Beispielsweise führt die hydrothermale Nachbehandlung im Autoklaven (materialabhängig, z. B. 160 °C unter Eigendruck) in schonender Weise zur Kristallisation, wobei die Oberflächemodifizierung erhalten bleibt. Weiterhin kann eine Kalzinierung durchgeführt werden (materialabhängig, z. B. bei 500 °C), die zu einem Abtrennen der organischen Bestandteile führt und mit einer starken Agglomeration der Teilchen einhergeht. Das gewünschte kristalline Material kann nach der hydrothermalen Behandlung einfach von eventuell vorhandenem Lösemittel oder von Kondensationsprodukten abgetrennt werden.

Weiterhin läßt sich zur Herstellung der Nanopartikel eine Fällungsreaktion durchführen. Hierbei werden gelöste Ionen durch Zugabe eines geeigneten Fällungsagens (beispielsweise durch Verschieben des pH-Werts) gefällt. Durch thermische Nachbehandlung werden kristalline Pulver erhalten, die gegebenenfalls Agglomerate enthalten können. Im allgemeinen kann in gewissem Umfang die mittlere Teilchengröße, die Teilchengrößenverteilung, der Grad der Kristallinität oder unter Umständen sogar die Kristallstruktur sowie der Dispersionsgrad über die Reaktionskinetik beeinflußt werden. Setzt man, wie bereits oben beschrieben, beim Fällungsprozeß oberflächenaktive Substanzen wie Polycarbonsäuren, Tenside oder Polyalkohole zu, so belegen diese die Oberflächen der wachsenden Keime und verhindern so ein unkontrolliertes Weiterwachsen der Partikel. Die Oberflächenbelegung unterstützt zudem die spätere Redispergierbarkeit der isolierten Pulver. Das genannte Verfahren läßt sich beispielsweise zur Herstellung von Oxiden, Phosphaten oder Sulfiden als Nanopartikel einsetzen.

Nanopartikel, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind, lassen sich darüber hinaus durch die Anwendung von Mikroemulsionen herstellen. Hierbei wird die wäßrige Phase einer w/o-Emulsion als Reaktionsraum ausgenutzt. Alle Reaktionen, die sich in wäßrigen Medien zur Darstellung von

nanoskaligen Materialien einsetzen lassen, sind prinzipiell auch in Mikroemulsionen durchführbar. Dies gilt insbesondere für die bereits oben beschriebenen Fällungsreaktionen und den Sol/Gel-Prozeß. Das Wachstum der Teilchen wird hierbei durch die Größe des Reaktionsraumes in den nm-großen Tropfen begrenzt. Die mittlere Partikelgröße läßt sich beispielsweise durch die Art der bei der Herstellung der Mikroemulsionen verwendeten Tenside einstellen.

Nachteilig wirkt sich bei den Mikroemulsionen jedoch aus, daß die entsprechenden Pulver einen hohen Tensidanteil aufweisen. Dieser kann jedoch durch einen nachgeschalteten Waschprozeß auf wenige Prozent abgesenkt werden.

Ein geeignetes Sol/Gel-Verfahren ist beispielsweise in der EP-B 0 774 443 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird und deren die Herstellung der Nanopartikel betreffender Teil als Bestandteil der vorliegenden Offenbarung angesehen wird. Ein entsprechendes Mikroemulsions-Verfahren beschreibt beispielsweise die DE-A 43 36 694, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird und deren die Mikroemulsionen und deren Verwendung zur Herstellung von Nanopartikeln betreffender Teil als Bestandteil der vorliegenden Offenbarung angesehen wird.

Weitere, im Hinblick auf die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren Nanopartikel geeignete Herstellungsverfahren werden beispielsweise in WO 97/38058 oder WO 96/34829 beschrieben, auf die hier ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren anorganischen, partikelförmigen Verbindungen basieren vorzugsweise auf Metallen, beispielsweise auf Verbindungen der Alkalimetalle, Erdalkalimetalle oder Nebengruppenelemente. Besonders geeignet sind beispielsweise partikelförmige

anorganische Verbindungen, die auf Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Si, Sn, Pb, Bi, Ti, Zr, V, Mn, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Fe, Co, Ru, Cu, Zn, Ce oder Y, oder einem Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Metalle, basieren. Vorzugsweise handelt es sich bei den im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Nanopartikel um Oxide, Oxidhydrate, Hydroxide, Halogenide, Phosphate, Sulfide, Nitride oder Carbide oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Polymerfasern als anorganische partikelförmige Verbindung mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oxiden, Oxidhydraten, Hydroxiden, Halogeniden, Phosphaten, Sulfiden, Nitriden oder Carbiden oder einem Gemisch aus zwei oder mehr davon, von Si, Ca, Al, Ti, Zr, Zn, Fe, Ce oder Mg oder einem Gemisch aus zwei oder mehr davon, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr der genannten partikelförmigen Verbindungen.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Nanopartikel anorganische Verbindungen eingesetzt, die auf Ti, Si, Zr oder Al oder einem Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Metalle basieren. Bevorzugt handelt es sich bei dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten, anorganischen partikelförmigen Verbindungen um Oxide oder Oxidhydrate oder deren Gemische, insbesondere jedoch um Aluminiumoxidhydrat AIOOH (Böhmit).

Die Teilchengröße der im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten partikelförmigen anorganische Verbindungen liegt im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei weniger als etwa 200 nm, beispielsweise bei weniger als etwa 150 Nanometer oder weniger als etwa 100 nm. Geeignete Teilchengrößen liegen beispielsweise in einem Bereich von etwa 1

bis etwa 80 nm, beispielsweise etwa 2 bis etwa 70 nm oder etwa 5 bis etwa 60 nm. Besonders bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Einsatz von anorganischen, partikelförmigen Verbindungen mit einer Teilchengröße von etwa 10 bis etwa 50 oder etwa 20 bis etwa 40 nm. Unter der"Teilchengröße"oder "Partikelgröße"wird dabei der üblicherweise als"d50"bezeichnete Wert verstanden, bei dem 50% der Teilchen eine unterhalb dieses Werts liegende Größe aufweisen. Die Teilchengröße läßt sich beispielsweise durch UPA (Ultrafine Particle Analyzer) oder allgemein durch"laser light back scattering"ermitteln.

Weitere geeignete Methoden zur Ermittlung der Teilchengröße sind beispielsweise die Sedimentation, beispielsweise in einer Scheibenzentrifuge, oder die Elektronenmikroskopie, insbesondere die Transmissionselektronen- mikroskopie.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren anorganischen, partikelförmigen Verbindungen können im wesentlichen eine beliebige äußere Gestalt (Raumform) aufweisen. Geeignete Partikel weisen beispielsweise eine kugelförmige, quaderförmige, würfelförmige, kegelförmige oder zylinderförmige Raumform auf.

Wenn Partikel eingesetzt werden, die eine von der Kugelform abweichende Raumform aufweisen, so werden vorzugsweise stäbchenförmige, d. h., zylinderförmige oder quaderförmige Partikel eingesetzt. Bei derartigen Partikeln beträgt im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Verhältnis der Länge der längsten Raumachse des Partikels zur Lange der kürzesten Raumachse des Partikels etwa 40 : 1 bis etwa 1,1 : 1, beispielsweise etwa 30 : 1 bis etwa 2 : 1 oder etwa 20 : 1 bis etwa 3 : 1 oder etwa 8 : 1 bis etwa 4 : 1 oder etwa 6 : 1 bis etwa 5 : 1. Geeignete, stäbchenförmige Partikel weisen beispielsweise eine Länge der längsten Raumachse von etwa 15 bis etwa 40 nm und eine Lange der kürzester Raumachse von etwa 1 bis etwa 14 nm auf.

Besonders geeignet sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung etwa Böhmit- Partikel mit einer im wesentlichen zylindrischen Form, wobei die durchschnittliche Länge der Partikel etwa 25 nm und der durchschnittliche

Durchmesser etwa 5 am beträgt.

Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung einsetzbaren anorganischen, partikelförmigen Verbindungen weisen an der Oberfläche OH-Gruppen auf.

Die OH-Gruppendichte der erfindungsgemäß eingesetzten partikelförmigen anorganischen Verbindungen soll gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens 1 umol/m betragen. Vorzugsweise liegt die OH-Gruppendichte jedoch darüber, beispielsweise bei etwa 2,3,4 oder mehr als etwa 5 pmol/m2. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzten Böhmite weisen beispielsweise eine OH-Gruppendichte von mehr als etwa 6, beispielsweise mindestens etwa 7 pmol/m2 auf. Die OH-Gruppendichte läßt sich beispielsweise durch Umsetzung der partikelförmigen anorganischen Verbindung mit Thionylchlorid bestimmen.

Hierbei werden die nach der Umsetzung der oberflächlich auf der partikelförmigen anorganischen Verbindung vorhandenen OH-Gruppen mit Thionylchlorid freigesetzten Cl'-Ionen titriert und daraus die OH-Gruppendichte bestimmt.

Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die partikelförmigen anorganischen Verbindungen eine spezifische Oberfläche von 50 m2/g, beispielsweise mehr als etwa 100 m2/g oder mehr als etwa 200 m2/g auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise Böhmite eingesetzt, die eine spezifisch Oberfläche von mehr als 300 m2/g aufweisen. Die spezifisch Oberfläche derartiger Teilchen läßt sich nach dem Fachmann bekannten Methoden, beispielsweise durch BET bestimmen.

Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, im Rahmen der vorliegenden Erfindung partikelförmige anorganische Verbindungen einzusetzen, deren Oberfläche mit

organischen Verbindungen modifiziert wurde. Eine derartige Modifizierung kann beispielsweise zur Einstellung der OH-Gruppendichte auf der Partikeloberfläche dienen. Darüber hinaus läßt sich durch eine derartige Modifizierung in bestimmten Fällen eine verbesserte Kompatibilität des Partikels mit dem Polymeren oder einer das Polymere gegebenenfalls umhüllenden Werkstoffmatrix erreichen.

Derartige Oberflächenmodifikationen lassen sich beispielsweise ausgehend von den unmodifizierten Partikeln durchführen. Als oberflächenmodifizierende Substanzen eignen sich beispielsweise niedermolekulare organische Verbindungen, die über mindestens eine funktionelle Gruppe verfügen, die mit der Oberfläche des Partikels reagieren oder zumindest in attraktive Wechselwirkung treten kann. Besonders geeignet sind hierbei Verbindungen mit einem Molekulargewicht das weniger als etwa 350, vorzugsweise weniger als etwa 200 beträgt. Derartige Verbindungen sind vorzugsweise bei Raumtemperatur flüssig und im Dispergiermedium während der Modifikation löslich oder zumindest dispergierbar.

Zur Modifikation geeignete Verbindungen weisen beispielsweise nicht mehr als etwa 20, insbesondere nicht mehr als etwa 18 oder nicht mehr als etwa etwa 16 C- Atome auf. Die funktionellen Gruppen, welche die zur Modifizierung eingesetzten Verbindungen aufweisen, richten sich in erster Linie nach den auf der Oberfläche der Partikel auftretenden Gruppen. Vorzugsweise werden zur Modifizierung solche Partikel eingesetzt, die an ihrer Oberfläche OH-Gruppen aufweisen. Geeignete Wechselwirkungen zwischen Partikeloberflächen und zur Modifizierung eingesetzten Verbindungen sind beispielsweise kovalente Bindungen, die durch Reaktion der zur Modifizierung eingesetzten Verbindungen mit einer oder mehreren der auf der Oberfläche des Partikels befindlichen funktionellen Gruppen entstehen. Weitere geeignete Wechselwirkungen sind beispielsweise Salzbildung infolge einer Säure/Base-Reaktion, Komplexbildung,

oder Dipol/Dipol-Wechselwirkungen. Beispiele für bevorzugt zur Modifizierung eingesetzte Verbindungen sind Carbonsäuren, Amine oder Verbindungen, die eine elektrophile, mit auf der Partikeloberfläche vorhandenen nucleophilen Gruppen reaktionsfähige Gruppe, beispielsweise eine Isocyanatgruppe, eine Epoxidgruppe oder eine Siloxangruppe tragen.

Zur Modifikation geeignete Verbindungen sind beispielsweise gesättigte oder ungesättigte Mono-oder Polycarbonsäuren mit 1 bis etwa 12 C-Atomen.

Beispielsweise sind dies Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Pentansäure, Hexansäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Zitronensäure, Adipinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Phthalsäure, Maleinsäure, Milchsäure oder Fumarsäure. Weiterhin zur Oberflächen- modifikation geeignet, sofern die Partikel entsprechende an der Oberfläche befindliche funktionelle Gruppen aufweisen, sind Mono-oder Polyamine wie Methylamin, Ethylamin, n-Propylamin, i-Propylamin oder Butylamin sowie Ethylenpolyamine wie Ethylendiamin oder Diethylentriamin. Ebenfalls zur Oberflächemodifizierung geeignet sind Dicarbonylverbindungen mit 4 bis etwa 12, beispielsweise 5 bis etwa 8 C-Atomen wie Acetylaceton, 2,4-Hexandiol, 3,5- Heptandiol, Acetessigsäure oder Acetessigsäure-C1-C4-Alkylester. Weiterhin sind zur Oberflächemodifizierung Organoalkoxysilane des Typs R4 nSi (OR') n geeignet, worin R und R'beispielsweise unabhängig voneinander für einen Alkylrest oder einen Arylrest und n für eine ganze Zahl von 1 bis 4 steht.

Geeignete Modifizierungsverfahren sind beispielsweise in der EP-B 0 774 443 beschrieben, deren Offenbarung bezüglich der Modifizierung anorganischer partikelförmiger Verbindungen ausdrücklich als Bestandteil des vorliegenden Textes betrachtet wird und auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden zur

Modifizierung der partikelförmigen anorganischen Verbindungen beispielsweise Stearinsäure, Milchsäure oder Glycidoxypropyltriethoxysilan eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Polymere können nur eine einzige Art der oben beschriebenen partikelförmigen, anorganischen Verbindungen enthalten. Es ist jedoch ebenso möglich, daß ein erfindungsgemäßes Polymeres zwei oder mehr der oben genannten partikelförmigen anorganischen Verbindungen aufweist. Ein Gemisch aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen kann sich bezüglich der im Gemisch vorliegenden partikelförmigen anorganischen Verbindungen beispielsweise im Hinblick auf die elementare Zusammensetzung, die Kristallstruktur, die Partikelgröße, die OH-Gruppendichte, die spezifische Oberfläche oder die Oberflächenmodifikation oder in zwei oder mehr der genannten Eigenschaften unterscheiden.

Als Polymere sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich alle Polymeren geeignet, die sich zu Fasern verarbeiten lassen. Besonders geeignete Polymere sind beispielsweise Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyethylen, Polypropylen sowie Homo-und Copolymere olefinisch ungesättigter Verbindungen, die eine Verarbeitung zu Fasern erlauben.

Als Polyurethane sind im Rahmen der vorliegenden Verbindung alle Polymeren zu verstehen, die wenigstens zwei Urethangruppen im Polymerrückgrat aufweisen. Als Polyurethane sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle dem Fachmann auf dem Gebiet der Polyurethanchemie bekannten thermoplastischen Polyurethane geeignet, insbesondere solche Polyurethane wie sie üblicherweise im Rahmen der Herstellung von Fasern eingesetzt werden.

Geeignet sind beispielsweise Polyesterpolyurethane oder Polyetherpolyurethane, wie sie durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit entsprechenden polyfunktionellen Alkoholen, insbesondere difunktionellen Alkoholen,

beispielsweise difunktionellen Polyethern wie Polyethylenoxid, zu Polyether- oder Polyesterpolyolen und anschließender Umsetzung der entsprechenden Polyether-oder Polyesterpolyole mit di-oder polyfunktionellen Isocyanaten erhältlich sind.

Als Polyester sind im Rahmen der vorliegenden Verbindung alle Polymeren zu verstehen, die wenigstens zwei Estergruppen und keine Urethangruppen im Polymerrückgrat aufweisen. Als Polyester sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle dem Fachmann zur Herstellung von Fasern bekannten thermoplastischen Polyester geeignet, insbesondere solche Polyester, wie sie üblicherweise im Rahmen der Herstellung von Polyesterfilamenten oder Polyestergeweben eingesetzt werden. Geeignet sind beispielsweise Polyester wie sie durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit entsprechenden polyfunktionellen Alkoholen, insbesondere difunktionellen Alkoholen, beispielsweise Ethandiol, Propandiol oder Butandiol, erhältlich sind.

Zur Herstellung entsprechender Polyurethane oder Polyester geeignete Verbindungen und Verfahren zu deren Herstellung sind dem Fachmann bekannt.

Als Polyamide sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle thermoplastischen Polyamide geeignet, wie sie durch Umsetzung geeigneter Di- oder Polycarbonsäuren mit entsprechenden Aminen erhältlich sind. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Polymere Polyamide eingesetzt, die sich zur Herstellung von Polyamidfasern,- filamenten oder-geweben eignen, beispielsweise Nylon-6,6, Nylon-6,9 oder Nylon-6,12.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignete Polyolefine sind beispielsweise durch radikalische oder koordinative Polymerisation von a-Olefinen, insbesondere von Ethylen oder Propylen erhältlich. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung eignen sich dabei sowohl Homopolymere als auch Copolymere, sofern sie sich zu Fasern, Filamenten oder Geweben verarbeiten lassen. Zur Herstellung entsprechender Verbindungen geeignete Verfahren sind dem Fachmann bekannt.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Polymeres ein Polyester eingesetzt. Besonders als Polyester geeignet sind die Umsetzungsprodukte der isomeren Phthalsäuren mit niedermolekularen Diolen.

Besonders geeignet sind hierbei die Umsetzungsprodukte der Terephthalsäure, gegebenenfalls im Gemisch mit Phthalsäure oder Isophthalsäure oder deren Gemisch, mit einem niedermolekularen Diol wie Ethandiol, 1,3-Propandiol oder 1,4-Butandiol. Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Polymeres Polyethylenterephthalat (PET) eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Polymerfasern können die partikelförmige anorganische Verbindung oder das Gemisch aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen in einer im wesentlichen über den gesamten Faserquerschnitt gleichbleibenden Konzentration aufweisen. Die Voraussetzung ist hierbei jedoch, daß zumindest ein Teil der partikelförmigen anorganischen Verbindungen derart in der Polymerfaser eingelagert ist, daß zumindest ein Teil der partikelförmigen anorganischen Verbindungen aus der Oberfläche der Polymerfaser herausragt bzw. von dieser nicht vollständig umschlossen wird.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Konzentration an partikelförmigen anorganischen Verbindungen in der

Polymerfaser vom Faserzentrum zur Faseroberfläche zunimmt. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befindet sich die partikelförmige anorganischer Verbindung oder das Gemisch aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen jedoch auf der Oberfläche der Polymerfaser, wobei gegebenenfalls eine teilweise Umschließung der partikelförmigen anorganischen Verbindungen durch das Polymere oder die Polymeren der Polymerfaser vorliegen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Haftung der partikelförmigen anorganischen Verbindungen auf der Oberfläche der Polymerfaser beispielsweise auf physikalischen Wechselwirkungen wie Van-der-Waals-Kräften oder Dipol/Dipol-Wechselwirkungen beruhen. Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die partikelförmige anorganische Verbindung oder das Gemisch aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen ohne weitere chemische Hilfsmittel an der Oberfläche der Polymerfaser haftet. Im Rahmen einer bevorzugten Ausfiihrungsform der vorliegenden Erfindung liegen die partikelförmigen anorganischen Verbindungen jedoch im Gemisch mit einem oder mehreren weiteren Hilfsmitteln auf der Oberfläche der Polymerfaser vor.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die partikelförmigen anorganischen Verbindungen auf der Oberfläche der Polymerfaser in einem Gemisch mit mindestens einem Emulgator und mindestens einem Ester einer Monocarbonsäure mit 8 bis etwa 44 C-Atomen mit einem Alkohol, beispielsweise einem Mono- oder einem Polyalkohol, vorliegt.

Als Emulgatoren können hierbei anionische, kationische, nichtionische oder ampholytische Emulgatoren oder Gemische aus zwei oder mehr dieser Emulgatoren verwendet werden.

Beispiele für anionische Emulgatoren sind Alkylsulfate, insbesondere solche mit

einer Kettenlänge von etwa 8 bis etwa 18 C-Atomen, Alkyl-und Alkarylethersulfate mit etwa 8 bis etwa 18 C-Atomen im hydrophoben Rest und 1 bis etwa 40 Ethylenoxid (EO) oder Propylenoxid (PO) Einheiten, oder deren Gemisch, im hydrophilen Teil des Moleküls, Sulfonate, insbesondere Alkylsulfonate, mit etwa 8 bis etwa 18 C-Atomen, Alkylarylsulfonate mit etwa 8 bis etwa 18 C-Atomen, Tauride, Ester und Halbester der Sulfobernsteinsäure mit einwertigen Alkoholen oder Alkylphenolen mit 4 bis etwa 15 C-Atomen, die gegebenenfalls mit 1 bis etwa 40 EO-Einheiten ethoxyliert sein können, Alkali- und Ammoniumsalze von Carbonsäuren, beispielsweise von Fettsäuren oder Harzsäuren mit etwa 8 bis etwa 32 C-Atomen oder deren Gemischen, Phosphorsäurepartialester und deren Alkali-und Ammoniumsalze.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als anionische Emulgatoren Alkyl-und Alkarylphosphate mit etwa 8 bis etwa 22 C-Atomen im organischen Rest, Alkylether-oder Alkaryletherphosphate mit etwa 8 bis etwa 22 C-Atomen im Alkyl-bzw. Alkarylrest und 1 bis etwa 40 EO-Einheiten oder die Sulfonierungsprodukte olefinisch ungesättigter Triglyceride, beispielsweise sulfoniertes Glyzerintrioleat, eingesetzt.

Beispiele für nichtionische Emulgatoren sind Polyvinylalkohol, der noch 5 bis etwa 50 %, beispielsweise etwa 8 bis etwa 20 % Acetateinheiten und einen Polymerisationsgrad von etwa 200 bis etwa 5.000 aufweist, Alkylpolyglykolether, vorzugsweise solche mit etwa 8 bis etwa 40 EO-Einheiten und Alkylresten mit etwa 8 bis etwa 20 C-Atomen, Alkylarylpolyglykolether, vorzugsweise solche mit etwa 8 bis etwa 40 EO-Einheiten und etwa 8 bis etwa 20 C-Atomen in den Alkyl- oder Arylresten, Ethylenoxid/Propylenoxid (EO/PO)-Blockcopolymere, vorzugs- weise solche mit etwa 8 bis etwa 40 EO-bzw. PO-Einheiten, Additionsprodukte von Alkylaminen mit Alkylresten von etwa 8 bis etwa 22 C-Atomen, beispielsweise Tallölamin, mit Ethylenoxid oder Propylenoxid, oder von Fett-und Harzsäuren, beispielsweise Tallölfettsäure mit etwa 6 bis etwa 32 C-Atomen und deren Additionsprodukte mit Ethylenoxid oder Propylenoxid oder deren Gemisch,

Alkylpolyglykoside mit linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Alkylresten mit im Mittel etwa 8 bis etwa 24 C-Atomen und einem Oligoglykosidrest mit etwa 1 bis etwa 10 Hexose-oder Pentoseeinheiten im Mittel oder Gemische aus zwei oder mehr davon, Naturstoffe und deren Derivate wie Lecithin, Lanolin, Sarkosin, Cellulose, Cellulosealkylether und Carboxyalkylcellulosen, deren Alkylgruppen jeweils 1 bis etwa 4 C-Atome aufweisen, polare Gruppen enthaltende lineare Organo (poly) siloxane, insbesondere solche mit Alkoxygruppen mit bis zu etwa 24 C-Atomen und bis zu etwa 40 EO-oder PO-Gruppen.

Beispiele für kationische Emulgatoren sind Salze von primären, sekundären oder tertiären Fettaminen mit etwa 8 bis etwa 24 C-Atomen mit Essigsäure, Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäuren, quaternäre Alkyl-und Alkylbenzolammoniumsalze, insbesondere solche, deren Alkylgruppen etwa 6 bis etwa 24 C-Atome aufweisen, insbesondere die Halogenide, Sulfate, Phosphate oder Acetate, oder Gemische aus zwei oder mehr davon, Alkylpyridinium-, Alkylimidazolinium-oder Alkyloxazolidiniumsalze, insbesondere solche, deren Alkylkette bis zu etwa 18 C-Atome aufweist, beispielsweise die Halogenide, Sulfate, Phosphate oder Acetate, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr davon.

Beispiele für ampholytische Emulgatoren sind langkettig substituierte Aminosäuren wie N-Alkyl-di (aminoethyl) glycin oder N-Alkyl-2-aminopropion- säuresalze, Betaine, wie N- (3-acylamidopropyl)-NN-dimethylammoniumsalze mit einem C (8-18)-Acylrest oder Alkylimidazoliumbetaine.

Beispielsweise werden die folgenden Emulgatoren eingesetzt : die Alkalisalze, insbesondere das Na-Salz der C12/14-Fettalkoholethersulfate, Alkylphenolether- sulfate, insbesondere deren Alkali-oder NH4-Salze, Na-n-Dodecylsulfat, Di-K- Ölsäuresulfonat (C18), Na-n-alkyl-(ClOC13)-benzolsulfonat, Na-2-Ethylhexyl-

sulfat, NH4-Laurylsulfat (C8/14), Na-Laurylsulfat (C12/14), Na-Laurylsulfat (C12/16), Na-Laurylsulfat (C12/18), Na-Cetylstearylsulfat (C16/18), Na- Oleylcetylsulfat (C16/18), Nonylphenolethoxylate, Octylphenolethoxylate, C 12/14-Fettalkoholethoxylate, Oleylcetylethoxylate, C16/18-Fettalkohol- ethoxylate, Cetylstearylethoxylate, ethoxylierte Triglyceride, Sorbitanmonolaurat, Sorbitanmonooleat, Sorbitan-20EO-monooleat, Sorbitan-20EO-monostearat, Sulfobernsteinsäuremonoester-di-Na-Salz, Fettalkoholsulfosuccinat-di-Na-Salz, Dialkylsulfosuccinat-Na-Salz oder Di-Na-Sulfosuccinamat oder Gemische aus zwei oder mehr davon. Ebenfalls einsetzbar sind Gemische aus an-und nichtionischen Tensiden, Gemische nichtionischer Tenside, Alkylarylether- phosphate und deren saure Ester, Dihydroxystearinsäure-NH4-Salz, Iso-Eicosanol, Arylpolyglykolether, Glycerinmonostearat.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, werden als Emulgatoren Glyzerinmonooleat, Diglyzerinmonooleat, Diglyzerindioleat, Triglyzerinmonooleat, Triglyzerindioleat, Triglyzerintrioleat, Triglyzerintetraoleat, Triglyzerinpentaoleat sowie weitere Fettsäureester von Glyzerinkondensaten, beispielsweise Fettsäureester von Pentaglyzerin, Hexaglyzerin, Heptaglyzerin, Octaglyzerin, Nonaglyzerin oder Decaglyzerin insbesondere die Fettsäureester von Decaglyzerin, beispielsweise Decaglyzerintetraoleat.

Ebenso geeignet sind Emulgatoren wie sie durch Ethoxylierung von Tallölfettsäuren oder deren Derivaten, beispielsweise den Alkoholen oder Aminen, mit etwa 5 bis etwa 30 Ethylenoxideinheiten, insbesondere etwa 15 bis etwa 25 Ethylenoxideinheiten, erhältlich sind.

Darüber hinaus sind Emulgatoren geeignet, wie sie durch Sulfonierung von Fetten und Ölen mit ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen erhältlich sind. Im

Rahmen der vorliegenden Erfindung als Emulgator besonders geeignet ist beispielsweise sulfoniertes Glyzerintrioleat.

Die oben genannten Emulgatoren können zusammen mit der partikelförmigen anorganischen Verbindung wie sie oben beschrieben wurde auf der Oberfläche der Polymerfaser jeweils alleine oder als Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Emulgatoren vorliegen. Dies gilt insbesondere dann, wenn als Emulgatoren Verbindungen eingesetzt werden, die ganz oder teilweise aus natürlichen Fetten oder Fettsäureschnitten hergestellt wurden. Derartige Emulgatoren stellen in der Regel keine reinen Verbindungen sondern ein Gemisch aus zwei oder mehr Verbindungen, wie sie auf Grund des in den Naturstoffen herrschenden Verhältnisses der einzelnen Verbindungen untereinander vorliegen, dar.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform liegen auf der Oberfläche einer erfindungsgemäßen Polymerfaser neben den partikelförmigen anorganischen Verbindungen als Emulgatoren beispielsweise Glyzerinmonooleat, Decaglyzerin- tetraoleat, Tallölfettsäureethoxylat mit mindestens 5 Ethylenoxideinheiten, sulfoniertes Glyzerintrioleat, ethoxyliertes Tallölamin mit im Durchschnitt etwa 20 Ethylenoxideinheiten pro Molekül, oder ein Gemisch aus zwei oder mehr der genannten Verbindungen vor. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegen alle genannten Emulgatoren auf der Oberfläche der Polymerfaser vor.

Neben den partikelförmigen anorganische Verbindungen und dem Emulgator auf der Oberfläche der Polymerfaser noch weitere Verbindungen vorliegen. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Oberfläche der Polymerfaser neben der partikelförmigen anorganischen Verbindung oder dem Gemisch aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen und mindestens einem Emulgator noch mindestens

einen Ester einer Monocarbonsäure mit 8 bis 44 C-Atomen mit einem Alkohol auf. Geeignete Monocarbonsäuren sind beispielsweise Fettsäuren oder deren Dimerisierungs-oder Trimerisierungsprodukte, sofern die Fettsäuren dimerisierbar oder trimerisierbar sind. Typische Beispiele für geeignete Fettsäuren sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, <BR> <BR> Isotridecansäure,Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Druckspaltung von natürlichen Fetten und Ölen bei der Reduktion von Aldehyden aus der Roelen'schen Oxo-Synthese oder der Dimerisierung von ungesättigten Fettsäuren anfallen.

Als Alkohole eignen sich beispielsweise Fettalkohole wie Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecyl- alkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Isocetalylkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinyl- alkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielsweise bei der Hochdruck- hydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxo-Synthese sowie als monomere Fraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen auf der Oberfläche der Polymerfaser Ester vor, die eine Säurekomponente, ausgewählt aus einer der obengenannten Monocarbonsäure und eine Alkohol- komponente, ausgewählt aus einem der obengenannten Fettalkohole, aufweisen.

Besonders bevorzugt ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung Isocetylstearat als Ester.

Geeignete Kombinationen von Estern von Monocarbonsäuren und Monoalkoholen und Emulgatoren sind beispielsweise in der US-A 3,730,892 beschrieben, deren Offenbarung im Hinblick auf die dort beschriebenen Ester- und Emulgatorkomponenten als Bestandteil des vorliegenden Textes betrachtet wird. Darüber hinaus sind alle üblicherweise als"Spin-Finish"bezeichnete oder in einem üblicherweise als"Spin-Finish"bezeichneten Gemisch als Bestandteile vorliegende Ester-und Emulgatorkombinationen geeignet, sofern sie die oben genannten, erfindungsgemäßen Voraussetzungen erfüllen.

Neben den obengenannten Verbindungen kann auf der Oberfläche der Polymerfaser noch mindestens eine weitere Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr weiteren Verbindungen vorliegen. Hierzu zählen beispielsweise Verbindungen, die zwei oder mehr reaktive Gruppen, beispielsweise Epoxidgruppen, Isocyanatgruppen, Alkoxysilylgruppen, Carboxylgruppen, OH- Gruppen oder Aminogruppen aufweisen, sowie deren Reaktionsprodukte mit der Polymerfaser oder den partikelförmigen anorganischen Verbindungen oder untereinander. Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegen auf der Oberfläche der Polymerfaser Verbindungen oder deren Reaktionsprodukte vor, die zwei oder mehr der genannten reaktiven Gruppen aufweisen. Beispiele für derartige Verbindungen sind Verbindungen, die eine Epoxidgruppe und eine Isocyanatgruppe, eine Epoxidgruppe und eine Alkoxysilylgruppe oder eine Isocyanatgruppe und eine Alkoxysilylgruppe tragen.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Polymerfaser auf ihrer Oberfläche Epoxidgruppen oder Isocyanatgruppen oder deren Reaktionsprodukte, beispielsweise Polyurethane, auf.

Als Verbindungen, die zwei oder mehr Epoxidgruppen aufweisen, eignen sich beispielsweise Verbindungen, wie sie durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit entsprechenden, gegenüber Epichlorhydrin im Sinne einer nukleophilen Substitution am das Cl-Atom tragenden C-Atom reaktiven Verbindungen, beispielsweise OH-Gruppen tragenden Verbindungen, erhältlich sind. Geeignet sind beispielsweise Bisphenol-A-Glycidylether oder Verbindungen, die neben einer Epoxidgruppe noch eine weitere, reaktive Gruppe tragen, die keine Epoxidgruppe ist. Geeignete Verbindungen sind beispielsweise in der US-A 3,730,892 beschrieben.

Als Verbindungen, die zwei oder mehr Isocyanatgruppen aufweisen, eignen sich beispielsweise Diisocyanate der allgemeinen Formel Q (NCO) 2, wobei Q für einen aliphatischen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 4 bis etwa 12 C-Atomen, einen gegebenenfalls substituierten cycloaliphatischen Kohlen- wasserstoffrest mit 6 bis etwa 15 C-Atomen, einen gegebenenfalls substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 6 bis etwa 15 C-Atomen oder einen gegebenenfalls substituierten araliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 7 bis etwa 15 C-Atomen steht. Beispiele für solche Diisocyanate sind Tetramethylen- diisocyanat, Hexamethylendiisocyanat (HDI), Dodecamethylendiisocyanat, Dimerfettsäurediisocyanat, 1,4-Diisocyanato-cyclohexan, 1-Isocyanato-3, 3,5- trimethyl-5-isocyanato-methylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 4,4'- Diisocyanato-dicyclohexylmethyl, 4,4'-Diisocyanato-dicyclohexylpropan-2,2,1,3- und 1,4-Diisocyanato-benzol, 2,4- oder 2,6-Diisocyanato-toluol (2,4- oder 2,6- TDI) oder deren Gemisch, 2,2'-, 2,4' oder 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan (MDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), p-Xylylendiisocyanat, sowie aus diesen Verbindungen bestehende Gemische.

Bevorzugt werden aliphatische Diisocyanate, insbesondere m-und p-Tetramethyl- xylylendiisocyanat (TMXDI) und Isophorondiisocyanat (IPDI).

Es ist selbstverständlich auch möglich, die in der Polyurethanchemie an sich bekannten höherfunktionellen Polyisocyanate oder auch an sich bekannte modifizierte, beispielsweise Carbodiimidgruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Urethangruppen oder Biuretgruppen aufweisende Polyiso- cyanate anteilig mit zu verwenden.

Als Verbindungen die eine oder mehrere Alkoxysilylgruppen und gegebenenfalls eine oder mehrere weitere reaktive Gruppen aufweisen, eignen sich beispielsweise Cl- (CH2) 3-Si (O-CH2-CH3) 3, Cl-CH (CH3)-CH2-Si (OCH3) 3, Cl- (CH2) 3-Si (O-CH3) 3, Cl-CH2-CH2-O-CH2-CH2-Si (OCH3), (OCN-C2H4) 2N- (CH2) 3-Si (O-CH3) 3, OCN-- (C2H4-0) 3-C2H4-N (CH3)- (CH2) 3-Si (O-C4H9) 3, Br-CH2-C6H4-CH2-CH2-Si (O- CH3) 3, Br- (CH2) 3-Si (O-CH3) 3, Cl-CH (C2Hs)-CH2-Si (OC2H5) 3, Cl-(CH2) 3-Si (O- C2H5) 3, Br' (CHa) 3'Sl (O-CZHg) 3, OCN-(CH2) 3-Si (O-C2Hs) 3, Cl-CH2-CH2-O-CH2- Si (OC2Hs) 3, (OCN-C2H4) 2-N- (CH2) 3-Si (O-C2H5) 3 oder Cl-CH2-C6H4-CH2-CH2- Si (O-C2H5) 3. oder Verbindungen, die anstelle des Halogenatoms beispielsweise eine Oxiran-oder Anhydridgruppe aufweisen wie (3-Triethoxysilyl- propyl) succinanhydrid.

Ebenfalls geeignet sind entsprechende Alkoxysilanverbindungen, die mehr als eine gegenüber OH-Gruppen reaktive funktionelle Gruppe aufweisen.

Beispielsweise OCN-CH2-CH (NCO)- (CH2) 3-Si (O-CH2-CH3) 3, OCN-CH- (CH2NCO)-CH2Si (OCH3) 3, Cl-CH2-CH (Cl)- (CH2) 3-Si (O-CH2-CH3) 3, Cl-CH- (CH2Cl)-CH2-Si (OCH3) 3, Cl-CH2-CH (Cl)-CH2-CH2-O-CH2-CH2-Si (OCH3), (Cl- C2H4) 2N- (CH2) 3-Si (O-CH3) 3, Cl-CH (C2H4Cl)-CH2-Si (OC2Hs) 3 oder Verbindungen, die anstelle des Halogenatoms beispielsweise eine Oxiran-oder Anhydridgruppe aufweisen.

Die oben beschriebenen Komponenten lassen sich auf unterschiedliche Weise in die Polymerfaser einarbeiten oder auf deren Oberfläche aufbringen.

Die genannten Komponenten lassen sich beispielsweise bei der Herstellung der Polymerfasern bereits im Rahmen der Polymersynthese in das Polymere einarbeiten, sofern die Reaktivität der entsprechenden Komponenten die Polymersynthese nicht völlig oder überwiegend unterbindet. Weiterhin können die oben genannten Komponenten beispielsweise den zur Herstellung der Polymerfasern eingesetzten Polymeren, beispielsweise in einer zum Spinnen von Polymerfasern eingesetzten Schmelze eines Polymeren oder einer entsprechenden Lösung zugesetzt werden.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die oben genannten Verbindungen jedoch auf die Oberfläche der Polymerfaser aufgebracht, nachdem diese den Spinnprozeß bereits durchlaufen hat. Das Aufbringen der entsprechenden Verbindungen kann dabei bereits unmittelbar im Anschluß an den Spinnvorgang oder erst nach einer bestimmten Zeitspanne, beispielsweise nach einer bestimmten Lagerzeit der gesponnenen Polymerfaser oder sogar erst nach deren Weiterverarbeitung, beispielsweise zu einem Multifilament (Garn) oder einem Gewebe, erfolgen.

Wenn die beschriebenen Komponenten auf die Oberfläche der Polymerfaser oder eines entsprechenden Weiterverarbeitungsprodukts aufgebracht werden sollen, so geschieht dies vorteilhafterweise unter Verwendung einer Zubereitung, welche die genannten Komponenten einzeln oder als Gemisch aus zwei oder mehr davon enthält.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch eine Zubereitung zum Auftrag einer partikelförmigen anorganischen Verbindung oder eines Gemischs aus zwei oder mehr partikelförmigen anorganischen Verbindungen auf eine Polymerfaser, wobei die Zubereitung mindestens eine anorganische,

partikelförmige Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen, wobei die Partikel einen Durchmesser d50 von weniger als 200 nm und eine OH-Gruppendichte auf der Partikeloberfläche von mindestens 1 umol/m2 aufweisen, Wasser, mindestens einen Emulgator und mindestens einen wasser- unlöslichen Ester einer Monocarbonsäure mit einem Alkohol enthält.

Die einzelnen, in der erfindungsgemäßen Zubereitung enthaltenen Verbindungen wurden bereits oben im Rahmen der Diskussion der Polymerfaser beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Zubereitung läßt sich beispielsweise dadurch erhalten, daß einer üblicherweise bei der Herstellung von Polymerfaserpräparationen eingesetzte Zubereitung mit etwa 0,1 bis etwa 40 Gew.-% einer anorganischen partikelförmigen Verbindung oder einem Gemisch aus zwei oder mehr anorganischen partikelförmigen Verbindungen, wie oben beschrieben, vermischt werden. Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können dabei Verbindungen mit reaktiven Gruppen, wie sie oben beschrieben wurden, ganz oder teilweise, beispielsweise in einem Anteil von etwa 10,20,30,40,50,60,70,80,90 oder 100 Gew.-% durch die partikelförmige anorganische Verbindung oder das Gemisch aus zwei oder mehr solcher Verbindungen ersetzt werden.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine erfindungsgemäße Zubereitung -etwa 1 bis etwa 8 Teile eines Glycerinmonoesters, beispielsweise Glycerinmonooleat, -etwa 1 bis etwa 8 Teile eines Polyglycerinesters, beispielsweise Decaglyzerintetraoleat,

-etwa 2 bis etwa 10 Teile eines Tallölfettsäureethoxylats mit etwa 2 bis etwa 10 Ethylenoxideinheiten, -etwa 4 bis etwa 20 Teile eines Sulfonierungsproduktes eines olefinisch ungesättigten Triglycerids, beispielsweise sulfoniertes Glyzerintrioleat, -etwa 1 bis etwa 8 Teile eines ethoxylierten Tallölamins mit etwa 1 bis etwa 30 Ethylenoxideinheiten, -etwa 0,1 bis etwa 40 Teile einer partikelförmigen anorganischen Verbindung oder eines Gemischs aus zwei oder mehr solcher Verbindungen -etwa 1 bis etwa 100 Teile Wasser und -gegebenenfalls etwa 1 bis etwa 30 Teile einer Verbindung mit einer oder mehreren reaktiven Gruppen, wie sie oben beschrieben wurden, wobei sich die Angabe"Teile"auf Gewichtsteile der angegebenen Verbindungen bezogen auf die gesamte erfindungsgemäße Zubereitung bezieht.

Die erfindungsgemäße Zubereitung kann beispielsweise im Rahmen einer üblichen Nachbehandlung einer Polymerfaser im Rahmen einer Faserpräparation mit einer erfindungsgemäßen Zubereitung behandelt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Polymerfaser, bei dem ein Polymeres oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren zu einer Polymerfaser verarbeitet wird, wobei dem Polymeren oder dem Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren vor der Verarbeitung zur Polymerfaser eine erfindungsgemäße Zubereitung zugegeben wird oder die Polymerfaser mit einer erfindungsgemäßen Zubereitung

behandelt wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung einer partikelförmigen anorganischen Verbindung oder eines Gemischs aus zwei oder mehr solcher Verbindungen, wobei die Partikel einen Durchmesser d50 von weniger als 200 nm und eine OH-Gruppendichte auf der Partikeloberfläche von mindestens 1 u. mol/m beträgt, bei der Herstellung von Polymerfasern.

Die erfindungsgemäßen Polymerfasern oder die mit einer erfindungsgemäßen Zubereitung behandelten Polymerfasern oder die aus erfindungsgemäßen Polymerfasern hergestellten Multifilamente (Garne) oder mit einer erfindungsgemäßen Zubereitung behandelte Multifilamente oder aus solchen Polymerfasern oder Multifilamenten hergestellte Gewebe oder mit einer erfindungsgemäßen Zubereitung behandelte Gewebe lassen sich beispielsweise zur Herstellung von Schläuchen, Dichtungen oder Reifen, insbesondere zur Herstellung von Autoreifen, Flugzeugreifen, Traktorreifen, Busreifen und dergleichen einsetzen.

Hierbei werden die Polymerfasern oder aus solchen Polymerfasern hergestellte Folgeprodukte in einem dem Fachmann bekannten Dip-Verfahren mit einem Resorcin-Formaldehyd-Latex behandelt. Geeignete Latices sind beispielsweise in der Veröffentlichung"Industrial Fibers, Adhesion of Textile Reinforcing Materials in Mechanical Rubber Goods", Akzo Nobel Fibers bv, M. Abbas, November 1996, ITT/182/2, beschrieben.

Entsprechende Verfahren zur Herstellung solcher Schläuche, Dichtungen oder Reifen sind dem Fachmann bekannt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Schlauch, eine Dichtung oder ein Reifen, mindestens enthaltend eine erfindungsgemäße Polymerfaser oder ein Schlauch, eine Dichtung oder ein Reifen, der unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Zubereitung hergestellt wurde.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispiele näher erläutert.

Rezepturbeispiele : Finish A 23 Gew.-% eines ethoxylierten Fettalkoholgemischs mit 12-18 C-Atomen 22 Gew.-% eines polymeren 2-Ethylhexylfettsäureesters 21 Gew.-% eines endgruppenverschlossenen Ölsäurealkoxylats 21 Gew.-% eines Ricinusöl-25EO-Dioleats 2 Gew.-% Ölsäuresarkosinat 11 Gew.-% Wasser 1. Rezeptur 1 Finish A 95 Gew.-% Disperal Sol P2, modifiziert mit Stearinsäure 5 Gew.-% 2. Rezeptur 2 Finish A 90 Gew.-% Disperal Sol P2, modifiziert

mit Milchsäure 10 Gew.-% 3. Rezeptur 3 Finish A 95 Gew.-% Disperal Sol P2, modifiziert mit Glycidoxypropyltriethoxysilan 5 Gew.-% Disperal Sol P2 ist ein Produkt der Firma Condea, Hamburg