-
GegenVerfärbung stabilisierte Acrylnitrilpolymerisatlösung Die Erfindung
bezieht sich auf Lösungen von Acrylnitrilpolymerisaten, die sich beim Erhitzen nur
wenig verfärben.
-
Bei der Herstellung von geformten Gebilden, wie Fasern, Fäden, Filmen
usw., aus Acrylnitrilpolymerisaten ist es gewöhnlich notwendig, die Polymerisate
in einem geeigneten organischen Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur zu lösen und
diese Lösungen während des Verformungsvorganges, wie z. B. beim Verspinnen solcher
erwärmter Lösungen entweder in erhitzte Luft oder heiße flüssige Koagulierbäder,
längere Zeit auf erhöhten Temperaturen zu halten. Während dieser und anderer Vorgänge,
bei denen eine Erwärmung oder Erhitzung der Acrylnitrillösungen stattfindet, erleidet
die Farbe der Spinnlösungen eine fortschreitende Verdunklung, welche die Farbe der
hergestellten Gegenstände beeinträchtigt.
-
Dieses nachteilige Dunklerwerden tritt bei allen bekannten organischen
Lösungsmitteln für Acrylnitrilpolymerisate ein. Die Farbentwicklung beim Erhitzen
ist besonders nachteilig bei einigen der als Lösungsmittel am brauchbarsten Dimethylcarbamylverbindungen,
wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid usw. Die Ursachen dieser unerwünschten Verfärbung
der Acrylnitrilpolymerisatlösungen sind nicht bekannt, jedoch stellt diese Verfärbung
ein erstrangiges Problem bei der Herstellung vollsynthetischer Fasern dar.
-
Es ist daher Zweck der Erfindung, die Verfärbung derartiger Acrylnitrilpolymerisatlösungen
auf ein Minimum herabzusetzen, damit die daraus hergestellten Gegenstände möglichst
geringe Verfärbung aufweisen.
-
Es ist gefunden worden, daß das Ziel der Erfindung dadurch erreicht
werden kann, daß man Acrylnitrilpolymerisate in organischen Lösungsmitteln für diese
Polymerisate in Gegenwart geringer Mengen von Phenol, Hydrochinon, 2, 5-Di-tert.
butylhydrochinon oder 2, 5-Ditert. amylhydrochinon löst. Diese Farbinhibitoren gestatten
ein verlängertes Stehenlassen der erhitzten Lösungen während beträchtlicher Zeitdauer,
ohne daß dadurch eine wesentliche Verfärbung eintritt, was sonst gewöhnlich bei
den Lösungen der genannten Polymerisate in organischen Lösungsmitteln der Fall ist.
-
Die unerwünschte Verfärbung beim Lösen von Acrylnitrilpolymerisaten
wird auf diese Weise bei allen bekannten organischen Lösungsmitteln für solche Polymerisate
unterdrückt. Diese schließen ein : die Dimethylcarbamylverbindungen, wie N, N-Dimethylformamid
und N, N-Dimethylacetamid, Äthylencarbonat, y-Butyrolacton, die o-, m-und p-Phenylendiamine,
Malondinitril, Acetonitril, die Trisdialkylaminophosphinoxyde, wie Trisdimethylaminophosphinoxyd,
die N, N-Tetramethylalkanphosphonamide und Tetrakis- (N, N-dimethylamido)-pyrophosphat.
Die Erfindung hat sich hinsichtlich der Unterdrückung unerwünschter Verfärbung vonLösungen
von Acrylnitrilpolymerisaten in N, N-Dimethylformamid
und N, N-Dimethylacetamid als
besonders brauchbar erwiesen ; demgemäß werden diese Lösungsmittel bei der praktischen
Ausführung der Erfindung bevorzugt.
-
Die Benutzung der inhibierenden Mittel gemäß der Erfindung bewirkt
eine Verbesserung des Weißgrades aller Lösungen und der daraus hergestellten Gegenstände
von Acrylnitrilpolymerisaten, welche nicht nur Polyacrylnitril, sondern auch Acrylnitrilmischpolymerisate,
die wenigstens 85 Gewichtsprozent Acrylnitril in dem polymeren Molekül enthalten,
ebenso wie Mischungen von faserbildenden Polymerisaten des Acrylnitrils mit leicht
zu färbenden basischen Mischpolymerisaten, die wenigstens 30°/0 eines Vinylpyridins
und bis zu 70°/0 eines anderen damit mischpolymerisierbaren Monomeren enthalten,
umfassen.
-
Das bevorzugte Verfahren zur Ausführung der Erfindung umfaßt den
Zusatz der inhibierenden Substanz zu dem Polymerisatlösungsmittel vor dem Hinzufügen
des Polymerisats, da auf diese Weise jegliche Farbe, die bei Erwärmung entwickelt
werden kann, im Augenblick ihrer Bildung entfernt wird. Die inhibierende Verbindung
kann jedoch auch während oder nach dem Auflösen des Polymerisats in dem Lösungsmittel
hinzugefügt werden. Die erfindungsgemäßen Inhibitoren gelangen in einer Menge von
ungefähr 0, 01 bis 2 0/,, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerisatlösung, zur
Anwendung.
-
Die erfindungsgemäßen Acrylnitrilpolymerisatlösungen sind nahezu
farblos. Die Verminderung der Eigenfarbe der Spinnlösung führt zu einer wenig verfärbten
Faser,
die deshalb in reineren bzw. helleren Tönen gefärbt werden
kann und deshalb viel geeigneter zur Verwendung auf dem Textilgebiet ist.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Beispiele näher erläutert,
wobei Teile und Prozentsätze Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozentsätze bezeichnen.
-
Beispiel 1 Es wurde 1 g polymeres Acrylnitril in 20 ml N, N-Dimethylacetamid
bei 80°C gelöst und die Lösung auf dieser Temperatur 6 Stunden lang gehalten. Nachdem
die Lösung abgekühlt war, wurde die eingetretene Verfärbung der Kontrollprobe bestimmt.
Es wurde ferner eine Reihe von Lösungen hergestellt und in genau der gleichen Weise
erhitzt, mit der Ausnahme, daß das Dimethylacetamid 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Lösung, eines der farbinhibierenden Mittel gemäß nachstehender Tabelle I enthielt.
-
Die während der Erhitzung eingetretene Verfärbung der Lösungen wurde
mit einem General-Electric-Registrierspektrophotometers in Form von Tristimulus-Werten
bestimmt, die in der Tabelle I in Judd-Einheiten (dunkler als Dimethylacetamid)
angegeben sind, die nach der Methode von Nickerson ()) Tables for Use in Computing
Small-Color Differences «, American Dyestuff Reporter, Bd. 39, S. 541 bis 546) bestimmt
wurde.
-
Tabelle I 5%ige Polyacrylnitrillösungen in N, N-Dimethylacetamid
Judd-Eindhiten |
Farbinhibitor |
(dunkler als Lösungsmittel) |
(dunkler als Losungsmittel) |
Keiner 28, 6 |
1 % Phenol ................. 15, 5 |
1 °/o Hydrochinon.......... 7, 9 |
Beispiel 2 Es wurde eine Reihe von Lösungen aus 1 g eines Mischpolymerisates, das
94 °/0 Acrylnitril und 6 010 Vinylacetat enthielt, in 20 n71 N, N-Dimethylacetamid
bei 80°C hergestellt. Eine Lösung wurde als Kontrollprobe benutzt, und in den anderen
war in dem dimethylacetamid 1%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, eines
der farbinhibierenden Mittel gelöst, die in der untenstehenden Tabelle II aufgeführt
sind. Die Polymerisatlösungen wurden auf der Temperatur von 80°C 6 Stunden lang
gehalten und dann abgekühlt, worauf die eingetretene Verfärbung wie im Beispiel
1 bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle II in Judd-Einheiten (dunkler als
Dimethylacetamid), wie im Beispiel 1 bestimmt, wiedergegeben.
-
Tabelle II strige Acrylnitrilmischpolymerisatlösungen in N, N-Dimethylacetamid
Farbinhibitor Judd-Einheiten |
(dunlder als Lösungsmittel) |
Keiner...................-32, 0 |
1 Phenol............... 23, 4 |
1 °/o Hydrochinon 21, 2 |
Beispiel 3 Es wurde eine Reihe von Lösungen von 1 g eines Gemisches aus einem Mischpolymerisat,
das 94 Acrylnitril und 6 °/0 Vinylacetat enthielt, und einem zweiten Polymerisat,
das 50 °/0 2-Methyl-5-vinylpyridin und 50% Acrylnitril enthielt, in 20 ml N, N-Dimethylacetamid
bei 80°C hergestellt. Eine Lösung wurde als Kontrollprobe benutzt, während bei den
anderen in dem Dimethylacetamid 0, 1°/0, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung,
der verschiedenen farbinhibierenden Mittel gelöst war, die in der nachstehenden
Tabelle III aufgeführt sind. Die Polymerisatlösungen wurden bei 80°C 6 Stunden lang
gehalten und dann abgekühlt, worauf die eingetretene Verfärbung wie im Beispiel
1 bestimmt wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle III in Judd-Einheiten (dunkler
als Dimethylacetamid), wie im Beispiell bestimmt, wiedergegeben.
-
Tabelle III 5°/oige Polyacrylnitrillösungen in N, N-Dimethylacetamid
Judd-Eindhiten |
Farbinhibitor |
(dunkler als Lösungsmittel) |
Keiner................... 29, 0 |
0, 1 /Q Hydrochinon......... 20, 6 |
0, 1% 2, 5-Di-tert. butyl- |
hydrochinon 19, 6 |
0, 1% 2, 5-Di-tert. amyl- |
hydrochinon 18, 2 |
PATENTANSPR0CHE : 1. Gegen Verfärbung stabilisierte Lösung von Acrylnitrilpolymerisaten
oder-mischpolymerisaten mit einem Gehalt von wenigstens 85 Gewichtsprozent Acrylnitril
in organischen Lösungsmitteln für die Herstellung von geformten Gebilden, wie Fäden,
Fasern oder Folien, gekennzeichnet durch einen Gehalt von etwa 0, 01 bis 20/,. Phenol,
Hydrochinon, 2, 5-Di-tert. butylhydrochinon oder 2, 5-Di-tert. amylhydrochinon,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Lösungsmittels und Polymerisats.