AT212019B

AT212019B - Verfahren zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit von Gebilden aus Polyamiden

Info

Publication number: AT212019B
Application number: AT89959A
Authority: AT
Inventors: Juergen Dr Brandes; Rudolf Dr Gewehr
Original assignee: Glanzstoff Ag
Priority date: 1958-04-25
Filing date: 1959-02-06
Publication date: 1960-11-25

Description


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  Verfahren zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit von Gebilden aus Polyamiden 
Gebilde aus Polyamiden sind empfindlich gegen Sonnenlicht, besonders wenn sie zur Mattierung gewisse Weisspigmente, insbesondere TiO2 enthalten. Die im Licht eintretende Schädigung setzt den Gebrauchswert der aus Polyamiden hergestellten Gebilde stark herab, u. zw. äussert sich dies deutlich in 
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  Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass das mit TiO2 mattierte Textilgut od. dgl. einen hohen Brechungsindex hat und das Licht demnach in dem Material einen langen Weg zurücklegt. Die photochemische Beeinflussung wird durch Sauerstoff und Feuchtigkeit noch verstärkt. Sehr nachteilig ist dabei auch noch-insbesondere für die textile Anwendung solcher Gebilde - eine zunehmende Vergilbung des Materials. 



   Zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit ist bereits der   Zusatz verschiedener Schwermetallsalze vor-   geschlagen worden, von denen sich die Salze des Mangans in der Praxis am meisten bewährt haben. Die optimal anzuwendende Menge an   Metallsalz   richtet sich hauptsächlich nach der Art und Menge des im Polyamid-Material enthaltenen   Mattierungsmittels     Bei Fäden aus Polycaprolactam,   welche 2%   TiO   enthalten, steigt die lichtschützende Wirkung des   Mang. ans mit, zunehmendem Mn-Gehalt stark   an, wie Tabelle I zeigt : 
Tabelle I   Belichtungsquelle :   Leuchtstoffröhren Philips TL 40 W/33
Belichtungszeit :

   265 Stunden 
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<tb> 
<tb> Anfangs- <SEP> End- <SEP> Schädi- <SEP> Weissgr. <SEP> **)
<tb> festigk. <SEP> festigk. <SEP> gang <SEP> det <SEP> 
<tb> g/den <SEP> g/den <SEP> % <SEP> SeMe
<tb> Polyamidseide <SEP> tiefmatt,
<tb> Td <SEP> 100/30, <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 4,7 <SEP> 1,85 <SEP> 60,6 <SEP> 79,2
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 6,6x10-4% <SEP> Mn <SEP> *) <SEP> 4,7 <SEP> 3,24 <SEP> 31,7 <SEP> 78,6
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 5,0x10-3% <SEP> Mn <SEP> 4,8 <SEP> 3,65 <SEP> 24,4 <SEP> 72,5
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> x <SEP> 10-2 <SEP> 50 <SEP> Ma <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 4,18 <SEP> 11, <SEP> 0 <SEP> 68, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
   *)   Mangan zugesetzt als Mn-Acetat. 



  **) Berechnet alls Remissionsgraden nach der Formel :
Wg = 2xRg-Filter 480 m -Rg.Filter 620 m    Remissionsgrade   gemessen mit Zeiss-Elrepho. 

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    Es wäre-wie sich aus der Zusammenstellung ablesen lasst-wünschenswert, einen möglichsthohen Mn-Salz-Zusatz zu verwenden, um eine möglichst geringe Lichtschädigung zu erhalten, aber leider ist ein höherer Zusatz von Schwermetallsalzen für die textile Anwendung praktisch unmöglich, weil die Schwermetallsalze entweder durch ihre Starke Eigenfarbe oder durch eine Hydrolyse der angewandten Verbindungen zu starken Verfärbungen führen. Schon bei der Zugabe von Manganverbindungen wie z. B. 



  Manganacetat,-karbonat,-salicylat,-adipat usw. zu flüssigem Caprolactam oder Lactamlösungen treten Braunfärbungen auf, die sich auf den Weissgrad des aus diesem Lactam hergestellten Polyamids ungünstig auswirken und wegen der Verschlechterung des Weissgrades eine hohe Mangandosierung unmöglich machen. 



  Im vorliegenden Falle eines Zusatzes von 0, 010/0 Mn in Form von Mn-Acetat trat eine Braunfärbung infolge Bildung von MnC auf. Oft treten auch durch den Zusatz von Schwermetallsalzen bei der Bewetterung in feuchter Luft oder schwefelhaltiger Industrieatmosphäre oder bei Verwendung schwefelhaltiger Bleichmittel starke Vergrauungen auf, die ein Mehrfaches der Verfärbung des unbehandelten metallsalzhaltigen Produktes ausmachen. Dies gilt besonders für Polyamide, die mit Mangan-oder Kobaltverbini dungen stabilisiert sind und sich infolge Braunstein-oder Kobaltsufidbildung besonders unangenehm verfärben. 



  Es wurde nun gefunden, dass die geschilderten Nachteile dadurch verhindert werden, dass man den Polyamiden oder den zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsstoffen vor der Polykondensation Polyphosphatkomplexe von Schwermetallen wie Mangan, Kobalt, Nickel, Kupfer und Chrom zusetzt. Es ist überraschend, dass durch den Zusatz dieser Schwermetallkomplexverbindungen eine sehr gute Lichtschutz- wirkung erreicht wird, ohne dass die vorher geschilderten Nachteile, Verfärbungen usw. auftreten. 



  Von den erfindungsgemäss zu verwendenden Komplexverbindungen sind insbesondere diejenigen zu nennen, die beim Umsatz von Schwermetallsalzen mit Tri- oder Hexanatriumpolyphosphat, oder Polymetaphosphaten, beispielsweise Hexanatriummetaphosphat, entstehen. 



  Die Schwermetallkomplexe können schon vor der Zugabe zum Polyamid gebildet sein oder sich während oder nach der Zugabe im Polyamid erst bilden, wenn man beispielsweise die Reaktionsparmer in entsprechenden Verhältnissen gemeinsam oder getrennt dem Polyamid zusetzt. Sie können auch schon dem Ausgangsmaterial für die Bildung des Polyamids, beispielsweise dem e-Caprolaetam vor der Polykondensation zugesetzt werden, oder auch erst bei einer Nachbehandlung auf die bereits geformten Gebilde aufgebracht werden. 



  Es zeigt sich bei dem vorliegenden Verfahren überraschenderweise, dass die Lichtschutzwirkung der Sehwermetallsalze trotz der Komplexbindung voll erhalten bleibt, ohne dass-auch bei erhöhten Zugaben-unliebsame Verfärbungen vor oder nach dem Belichten eintreten. 



  In Tabelle II sind die Werte zusammengestellt, die man bei der Zugabe der erfindungsgemässen Schwermetallkomplexe findet. Sie zeigen, dass sich der Weissgrad der Seide selbst bei sehr hoher Man-   
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 ben ist. 



   Tabelle   II  
Belichtungsquelle: Leuchtstoffröhren Philips TL 40 W/33
Belichtungszeit : 265 Stunden 
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<tb> 
<tb> Anfangs- <SEP> End- <SEP> Schädi- <SEP> Weissgr.
<tb> festigk. <SEP> festigk. <SEP> gung <SEP> der
<tb> g/den <SEP> g/den <SEP> % <SEP> Seide <SEP> 
<tb> Polyamidseide <SEP> tiefmatt <SEP> 
<tb> Td <SEP> 100/30, <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 4, <SEP> 7 <SEP> 1, <SEP> 85 <SEP> 60, <SEP> 5 <SEP> 79, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 5,0x10-4% <SEP> Mn <SEP> *) <SEP> 4,8 <SEP> 3,01 <SEP> 35,4 <SEP> 79, <SEP> 0
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 5,0x10-3% <SEP> Mn <SEP> 4,7 <SEP> 3,65 <SEP> 22,3 <SEP> 79,3
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v. <SEP> 1,0x10-2% <SEP> Mn <SEP> 4,7 <SEP> 4,18 <SEP> 11,0 <SEP> 78,9
<tb> Mit <SEP> Zusatz <SEP> v.

   <SEP> 2,0x10-2% <SEP> Mn <SEP> 4,8 <SEP> 4,65 <SEP> 3,1 <SEP> 79,0
<tb> 
 
 EMI2.3 
 

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Beispiel 1 : Auf 5 kg Schnitzel aus Polycaprolactam, die bei der Herstellung mit eo Titandioxyd in Anatasform mattiert worden sind, wird eine wässerigeLösung von komplexem Manganhexametaphosphat aufgetrocknet. Die Lösung wurde hergestellt, indem eine 0,25 g Mangan enthaltende Lösung von Man- ganaceta. t in Water mit einer Lösung von Natriumhexametaphosphat   (NaPO) g versetzt   wurde, welche die 1,2-fache Menge (NaPO3)5bezogen auf Manganacetat, enthält. Der sich anfangs bildende Niederschlag 
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6Fäden besitzen einen ausgezeichneten Weissgrad und zeigen auch nach langer Belichtung keinerlei Vergilbungserscheinungen, noch werden ihre Festigkeits- und Dehnungseigenschaften ungünstig beeinflusst. 



   Eine vergleichsweise mit Manganacetat hergestellte Seide besitzt einen bedeutend geringeren Weiss-   grade  
Der Vorteil des Zusatzes der Komplexverbindung wird durch folgende Daten veranschaulicht :
Welssgrad von Wirkschläuchen Td 100/30. 
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<tb> 
<tb> 



  Versuch <SEP> 1 <SEP> mit <SEP> Manganhexametaphosphat <SEP> 79, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> Versuch <SEP> 2 <SEP> mit <SEP> Manganacetat <SEP> 72, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 
Nach einer dreimonatigen Bewetterung von Wirkschläuchen aus diesen Versuchen wurden folgende Weissgrad gemessen : 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> 1 <SEP> mit <SEP> Manganhexametaphosphät <SEP> 75,2
<tb> Versuch <SEP> 2 <SEP> mit <SEP> Manganacetat <SEP> 53,7
<tb> 
 
Beispiel 2:

   Eine nach Beispiel 1 hergestellte Seide, in der die   Mangankomplexverbindung durch   einen entsprechenden   KobAltkomplex   ersetzt ist, besitzt folgende Weissgrad : 
 EMI3.4 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> 3 <SEP> mit <SEP> Kobalthexametaphosphat <SEP> 78, <SEP> 9 <SEP> 
<tb> Versuch <SEP> 4 <SEP> mit <SEP> Kobaltacetat <SEP> 73, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 
 Nach zweimonatiger Bewetterung wurden folgende Weissgrade gemessen : 
 EMI3.5 
 
<tb> 
<tb> Versuch <SEP> 3 <SEP> mit <SEP> Kobalthexametapho$phat <SEP> 76, <SEP> 7 <SEP> 
<tb> Versuch <SEP> 4 <SEP> mit <SEP> Kobaltacetat <SEP> 61, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 
   PATENTANSPRÜCHE :    
1.

   Verfahren zur   Verbesserung der Lichtbeständigkeit   von Gebilden aus Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, dass dem Polyamid oder den zu dessen Herstellung verwendeten Ausgangsstoffen vor der Polykondensation Polyphosphatkomplexe von Schwermetallen wie Mangan, Kobalt, Nickel, Kupfer und Chrom zugesetzt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyphosphatkomplexe von Schwermetallen in dem Polyamid oder den zu dessen Herstellung verwendeten Ausgangsstoffen durch Zugabe der Reaktionspartner gebildet werden.