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Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Polyacetalen
Die gegenständliche Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Polyacetalen und deren Copolymere, welche für Farbstoffe eine verbesserte Affinität besitzen, insbesondere auf Fasern des Polyoxymethylens oder des Polyoxymethylens, das kleine Mengen von Oxyäthaneinheiten enthält.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten, geformten Gegenständen beschrieben, welche Polyacetale enthalten oder daraus bestehen, wobei diesen ein Anionenaustauscher oder eine basische Metallverbindung einverleibt wird, worauf sie mit Farbstoffen, die eine saure Gruppe oder Gruppen eines niederen Ionisationsgrades enthalten, gefärbt werden.
Nun wurde gefunden, dass bestimmte polymere Stoffe, in welchen die Metallatomemitder Polymerkette verbunden sind, für einen weiten Bereich von Farbstoffen gut verwendbar sind, um diesen eine verbesserte Farbaffinität zu verleihen, ohne dass das Polyacetal unerwünschte Eigenschaften erlangt.
Erfindungsgemäss wird daher ein Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Polyacetalen oder deren Copolymeren, die eine erhöhte Affinität für Farbstoffe aufweisen, beansprucht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in irgendeiner Stufe vor dem Verformungsverfahren eine metallhältige Polymersubstanz einverleibt wird, in welcher der metallische Bestandteil zu einem integrierenden Anteil mit der Formel der Polymersubstanz verbunden ist.
Die metallhaltige Polymersubstanz ist bevorzugt im Polyacetal löslich ; sie kann jedoch auch darin teilweise oder ganz unlöslich oder fein dispergiert sein. Im allgemeinen werden, wenn die zugesetzte Substanz im Polyacetal oder Copolyacetal löslich ist, tiefere Töne beim Färben des vereinigten Produktes erreicht, als wenn die zugesetzte Substanz, welche die hohe Affinität für die Farbstoffe besitzt, im Polymer dispergiert ist. Es ist auch möglich, gleiche Tönungen mit der gleichen Farbstoffmenge zu erzielen, wenn eine kleinere Menge der löslichen Zusatzstoffe verwendet wird.
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unmittelbar vor dem Verformungsverfahren vorzunehmen. Der Zusatz kann jedoch auch in andern Stufen der Polyacetal- oder Copolyacetalverarbeitung erfolgen.
Die Mischung des Polymers und der Zusatzstoffe erfolgt üblicherweise durch Vermischen der beiden Substanzen als Pulver oder durch Zusammenschmelzen der Polymere, gefolgt von einem Zerquetschen und Mischen oder einem Auspressen in geformte Gegenstände vor dem endgültigen Verformungsverfahren.
Geeignete metallhältige Polymersubstanzen werden durch Reaktion des Metalls, als das Salz einer schwachflüchtigen Säure, mit :
1) den Bestandteilen, die zur Herstellung der Polymersubstanz verwendet werden,
2) der Polymersubstanz selbst oder
3) einer Verbindung, die zur Selbstkondensation befähigt ist, z. B. einer et-w-Aminocarbonsäureher- gestellt.
Ein geeignetes Salz des Metalls ist z. B. das Acetat. Jedes mehrwertige Metall, das befähigt ist, leicht Chelatverbindungen zu bilden, kann verwendet werden. Bevorzugt werden die Metalle der Gruppen IIa, Ilb, IIIa oder IVb des Periodensystems, welche farblose Ionen haben. Besonders geeignet sind Zink,
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Magnesium, Calcium, Aluminium und Titan.
Die erfindungsgemässen Polymersubstanzen sind ein Polyester, Polyurethane, Polyamide, Polyanhydride oder Copolymere oder Mischungen dieser Polymerarten.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren können geformte Polyacetal- oder Copolyacetalgegenstände, welche eine verbesserte Affinität zu Dispersions-, Beiz-, basischen oder sauren Farbstoffen besitzen, einfach durch Auswahl des geeigneten metallhältigen Polymerzusatzes hergestellt werden. Anderseits können
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thermische oder UV-Stabilität, erzielt werden.
Die Farbtiefe, welche beim Färben der erfindungsgemässen modifizierten Polyacetal- oder Copolyacetalartikel erzielbar ist, hängt in erster Linie von der Art und der Menge des verwendeten metallhaltigen Polymerzusatzes und nur zu einem geringeren Grad von der Menge des angewendeten Farbstoffes ab. Es wird bevorzugt, von der Modifizierungskomponente eine ausreichende Menge zuzufügen, so dass im Endgemisch 0, 1-3 Gew.-% des Metalls vorhanden sind.
Eine unerwünschte Besonderheit vieler niedermolekularer Zusätze, die zur Verbesserung der Farbstoffaffinität von Fasern aus hydrophoben Polymeren verwendet wurden, ist, dass diese Zusätze dazu neigen, an die Oberfläche der Fasern zu wandern, insbesondere wenn die gesponnenen Fasern gezogen oder hitzegehärtet werden. Dieser als"beschlagen"bezeichnete Effekt führt gewöhnlich zu einem unerwünschten wachsartigen Griff der Fasern und der daraus hergestellten Gegenstände. Es ist eine Besonderheit der Erfindung, dass das Empfinden oder der "Griff" der Fasern während der nachfolgenden Behandlung der Schmelzspinnfasern im wesentlichen ungeschwächt bleibt.
Obwohl die Erfindung nur in bezug auf Fasern als geformte Artikel beschrieben wurde, ist das Verfahren auch zur Herstellung anderer geformter Artikel, wie z. B. Fäden, Filme, Presslinge, Strangpresslinge u. a. m., anwendbar.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Illustration und Beschreibung der Erfindung ; darin sind alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen.
Bei s pie I 1 : Zinkacetat (21, 9 Teile), Ä thylengl ykol (24,. 8 Teile), Dimethylterephthalat (77, 6 Teile) und Dimethylisophthalat (19, 4 Teile) wurden unter Stickstoffatmosphäre zusammen auf 1600C erhitzt.
Eine klare, homogene und viskose Schmelze wurde erhalten, welche bei vermindertem Druck von 0, 1 mm Quecksilber weitererhitzt wurde. Das ausgepresste Produkt bildete einen farblosen, spröden Feststoff eines Erweichungspunktes von 1150C. Das Produkt, das 7% Zink enthielt, wurde zerquetscht und gut mit gepulvertem 99/1 (mol. ) eines Copolymers von Formaldehyd und Äthylenoxyd vermischt, so dass die Mischung 0, 7% Zink enthielt. Diese Mischung wurde bei 2000C aus der Schmelze auf Fäden versponnen, welche anschliessend über einen erhitzten-Dorn und eine Platte bei einem Abzugsverhältnis 8 : 1 abgezogen wurden.
Die gezogenen Fäden wurden durch Kochen während 1 h mit 0, ligen Lösungen oder Dispersionen der nachfolgenden Farbstoffe gefärbt : a) Beizfarbstoff 1, 2-Dihydroxyantrachinon (C. I. Nr. 58000) bei einem pH des Färbebades von 6.
Eine tief rot-braune Färbung wurde erhalten. b) Dispersionsfarbstoff C. I. Disperse Red (C. I. Nr. 11110) in einem neutralen Färbebad. Eine mittlere rote Färbung wurde erhalten.
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I.Stickstoffatmosphäre bei 2800C zusammengeschmolzen. Nach 10 min, sobald kein flüchtiges Material entwich, wurde das Gemisch ausgepresst, wobei beim Kühlen ein spröder Feststoff erhalten wurde. Das metallhältige Polymer (10 Teile) wurde mit 99/1 (mol. ) des Copolymers von Formaldehyd und Äthylenoxyd (90 Teile) gemischt und aus der Schmelze bei 2000C versponnen. Die gesponnenen Fäden wurden hierauf in Dampf bei einem Abzugsverhältnis von 5 : 1 gezogen.
Die gezogenen Fäden konnten leicht mit den Farbstoffen des Beispiels 1 gefärbt werden. Ebenso mit den nachfolgenden Farbstoffen, welche in verdünnten, wässerigen essigsauren Bädern angewendet wurden :
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<tb> Nylomine <SEP> blue <SEP> GS
<tb> Nylomine <SEP> red <SEP> 2 <SEP> BS
<tb> Nylomine <SEP> black <SEP> BS
<tb> Nylomine <SEP> orange <SEP> GS
<tb> Nylomine <SEP> scarlet <SEP> B
<tb> Nylomine <SEP> brown <SEP> B
<tb> Nylomine <SEP> blue <SEP> R <SEP>
<tb> Nylomine <SEP> dark <SEP> blue <SEP> B <SEP>
<tb> Nylomine <SEP> yellow <SEP> GS
<tb> Lissamine <SEP> fast <SEP> violet <SEP> 7BP
<tb> Solochrome <SEP> fast <SEP> red <SEP> 3G
<tb> Coomassie <SEP> fast <SEP> scarlet <SEP> 2GS
<tb> Solacet <SEP> red <SEP> 5BGS
<tb> Carbolan <SEP> brilliant <SEP> green <SEP> 5GS
<tb> Solway <SEP> celestol <SEP> B
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PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus Polyacetalen oder deren Copolymeren, die eine erhöhte Affinität für Farbstoffe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in irgendeiner Stufe vor dem Verformungsverfahren eine metallhältige Polymersubstanz einverleibt wird, in welcher der metallsche Bestandteil zu einem intergrierenden Anteil mit der Formel der Polymersubstanz verbunden ist.