AT262494B

AT262494B - Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten

Info

Publication number: AT262494B
Application number: AT851566A
Authority: AT
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1965-09-11
Filing date: 1966-09-09
Publication date: 1968-06-10

Description


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  Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten 
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten, bei dem durch Zusatz von weichmacherähnlichen Substanzen die mechanischen Eigenschaften der Fäden, Fasern und Folien verbessert werden. Es sind schon zahlreiche Verbindungen vorgeschlagen worden, die als Weichmacher für Polyacrylnitril geeignet sein würden. So wurden beispielsweise Cyanoalkylsulfonamide, Dioxanone, Phthalsäureester, Polynitrilverbindungen, Phosphinverbindungen als Weichmacher für Polyacrylnitril beschrieben. Derartige Weichmacher werden je nach Verwendungszweck des Polymerisates von 1 bis   50%   zugesetzt, wobei sie als permanente oder temporäre
Weichmacher wirken können. 



   Bei der Herstellung von Fäden, Fasern und Folien können weichmacherähnliche Substanzen nur in einem bestimmten Konzentrationsbereich zugesetzt werden, der vom jeweiligen Zusatz und vom Substrat abhängt. Setzt man zu viel der weichmacherähnlichen Substanz zu, werden die mechanischen und thermischen Werte ungünstig beeinflusst. Setzt man dagegen zu wenig zu, so tritt die gewünschte Erhöhung der Dauereigenschaften, die Dauerbiegezahl, Knickscheuerzahl usw. nicht ein. Die für den jeweiligen Zusatz optimale Konzentration kann durch Versuche leicht bestimmt werden. 



   Es wurde nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten mit verbesserten mechanischen Eigenschaften gefunden, wenn man den Acrylnitrilpolymerisaten in Mengen von 1 bis 20% eine Mischung, bestehend aus niederen Alkylphthalaten und polymeren Adipaten, zusetzt und anschliessend die Polymerisate zu Fäden, Fasern und Folien verformt. Als niedere Alkylphthalate wurden solche eingesetzt, deren Alkylgruppen   1 - 4   C-Atome haben, vorzugsweise Dimethylphthalat. Als polymere Adipate können verwendet werden polymere Ester aus Adipinsäure und aliphatischen Diolen der C-Atomzahl 2-8, bevorzugt Butandiol und Hexandiol. Die Molekulargewichte der polymeren Adipate sollen zwischen 1000 und 3500 liegen. 



   Die verfahrensgemäss hergestellten Fäden, Fasern und Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten zeichnen sich vor den Folien oder Materialien aus Polyacrylnitril, die diese Zusätze im angegebenen Konzentrationsbereich nicht enthalten, dadurch aus, dass sie bedeutend höhere Dauereigenschaften (Biege- und Scheuerzahlen) besitzen, wobei die übrigen technologischen Daten nicht oder nur andeutungsweise ver- ändert sind. So ist die Reissfestigkeit überraschenderweise nicht herabgesetzt, im Gegenteil bei Folien meist sogar heraufgesetzt. Die Reissdehnung ist nicht nur unbedeutend erhöht. Bei Folien kann die enorme Sprödigkeit und Spleissfreudigkeit einer Polyacrylnitrilfolie ohne Zusätze oftmals eine Erhöhung der Reissdehnung vortäuschen. Auch das Erweichungsgebiet der Fäden, Fasern und Folien wird durch den Zusatz unter den Bedingungen dieser Erfindung nicht geändert.

   Bemerkenswert ist ferner, dass besonders bei den Folien, aber auch bei den Fäden oder Fasern bei der Erfindung die Neigung zum Aufspleissen und Fibrillieren stark herabgesetzt ist. 

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   Um Fäden, Fasern oder Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten unter Zusatz der weichmacherartigen Mischung herzustellen, kann man so vorgehen, dass man den zur Herstellung der Fäden, Fasern oder Folien dienenden Lösungen von Polyacrylnitril in Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfon usw. die Mischung aus niederen aliphatischen Alkylphthalaten und polymeren Adipaten zusetzt und anschliessend die Lösungen in üblicher Weise zu Folien, Fäden oder Fasern verarbeitet. Ebenso kann man das Acrylnitrilpolymerisat vor dem Auflösen mit den weichmacherähnlichen Zusätzen anteigen. 



  Unter Fäden, Fasern oder Folien aus Acrylnitrilpolymerisaten sind im vorliegenden Falle auch solche Gebilde zu verstehen, die aus Copolymerisaten des Acrylnitril mit andern polymerisierbaren Monomeren oder aus Mischungen von derartigen Copolymerisaten oder von Polyacrylnitril mit andern Polymerisaten bestehen, sofern der Acrylnitrilanteil mindestens 80% beträgt. 



   Beispiel : Einer Polyacrylnitril-Spinnlösung in Dimethylformamid mit einem Gehalt an Polymeren von 25%, welches aus einem Copolymerisat aus 95% Acrylnitril und 5% Acrylsäuremethylester besteht, wurde eine Mischung aus 8% eines Polyadipates und 8% Dimethylphthalat, berechnet auf Polymerisat, zugesetzt. Das Polyadipat hatte ein mittleres Molekulargewicht zwischen 2000 und 2500 und war hergestellt worden aus 66 Teilen Adipinsäure, 32 Teilen Hexandiol und 22 Teilen   1, 3-Butandiol.   



   Die Lösung wurde in üblicher Weise nach dem Trockenspinnverfahren versponnen, verstreckt und fixiert. Der Einzeltiter der fertigen Faser lag bei 15 den, der Restdimethylformamidgehalt bei etwa 1, 5%. Zum Vergleich wurde die gleiche Lösung ohne Zusatz der weichmacherähnlichen Mischung auf gleiche Weise versponnen und nachbehandelt. 



   Die Feststellung der Dauerbiegezahl (Knickbruchzahl) wurde auf   einem"Zweigle"-Dauerbiegepru-   fer durchgeführt. Dieser war auf 10 Messstellen vergrössert und die Biegekante dem Prüftiter von 15 den angepasst. Die Belastung des Fadens betrug 10% der Reisslast. Die Drahtscheuerzahl wurde nach Grünewald bestimmt (Chemiefasern 1963,   S. 853   ff. ) bei 1 g Belastung. Zur Bestimmung des Erweichungsgebietes wurde die thermische Beanspruchung auf Zug bei einer Belastung von 1, 0 p/tex bei einer Tem-   peraturerhöhung von 10C pro Minute herangezogen. 



  Der Prüfung der übrigen technologischen Daten wurden die DIN-Vorschriften zugrunde gelegt.   
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> <SEP> 



  Faser <SEP> mit <SEP> Zusatz <SEP> von <SEP> Faser <SEP> ohne <SEP> Zusatz
<tb> 8% <SEP> Dimethylphthalat <SEP> und
<tb> 8% <SEP> Polyadipat
<tb> mittlere <SEP> Dauerbiegezahl
<tb> (Doppelbiegungen) <SEP> 21300 <SEP> 6200
<tb> mittlere <SEP> Drahtscheuerzahl
<tb> (Doppelhübe) <SEP> 7200 <SEP> 3200 <SEP> 
<tb> Reissfestigkeit <SEP> p/den <SEP> 0, <SEP> 90 <SEP> 1, <SEP> 27 <SEP> 
<tb> Reissdehnung <SEP> % <SEP> 113 <SEP> 91
<tb> relative <SEP> Schlingenfestigkeit <SEP> % <SEP> 87 <SEP> 92
<tb> Anfangs- <SEP> E- <SEP> Modul <SEP> kp/mm2 <SEP> 162 <SEP> 260
<tb> Elastizitätsgrad <SEP> bei <SEP> 5% <SEP> Dehnung
<tb> (3 <SEP> min <SEP> belastet, <SEP> 3 <SEP> min <SEP> erholt) <SEP> 65 <SEP> 67
<tb> Erweichungsgebiet <SEP> 88 <SEP> - <SEP> 91  <SEP> 94 <SEP> - <SEP> 96 
<tb> 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien mit verbesserten mechanischen Eigenschaften aus Acrylnitrilpolymerisaten mit einem Gehalt von mindestens 80% Acrylnitril durch Zusatz von weichmacherähnlichen Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass man den Acrylnitrilpolymerisaten in Mengen von 1 bis 20% eine Mischung zusetzt, bestehend aus niederen Alkylphthalaten, deren Alkylgruppen 1 - 4 C-Atome haben, und polymeren Adipaten. <Desc/Clms Page number 3>

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyadipate aus Adipinsäure und aliphatischen Diolen der C-Atomzahl 2 - 8 bestehen.