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Verfahren zum optischen Aufhellen von Gebilden aus polymeren Stoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum optischen Aufhellen von Gebilden aus polymeren
Stoffen, bei dem in letztere eine fluoreszierende Verbindung aus der Stilbenreihe
während des Herstellungsverfahrens oder im fertigen Zustand eingetragen bzw. aufgetragen
wird.
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Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man als
fluoreszierende Verbindung eine solche der allgemeinen Formel
verwendet, in welcher R ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine ungesättigte
Kohlenwasserstoffgruppe, eine gegebenenfalls fluorierte Alkyl-, eine gegebenenfalls
alkoxy- oder halogensubstituierte Arylgruppe, eine heterocyclische Gruppe, eine
Alkaryl-, Aryloxy-, Arylalkyl-, Alkoxy-, Acyl-, Acyloxy-, Hydroxy-, eine gegebenenfalls
substituierte Amino-, eine quartäre Anunonium-, Sulfo-, eine gegebenenfalls substituierte
Sulfonyl-, substituierte Sulfamyl-, eine Cyan-, Thiocyanato-, Mercapto-, eine gegebenenfalls
substituierte Carbamyl-, eine Carbamoyloxy-, gegebenenfalls substituierte Carboxyl-,
gegebenenfalls substituierte Amidothiocarbonyl- oder Nitrogruppe und Y sowie Y'
Wasserstoffatome, Alkyl-, gegebenenfalls substituierte Aryl- oder Cyangruppen bedeuten
und R, Y und Y' gleich oder verschieden sein können.
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Das Verfahren der Erfindung eignet sich insbesondere zum optischen
Aufhellen von synthetischen Fasern, Fäden und Folien, und zwar besonders aus aus
Terephthalsäure und Äthylenglykol undloder l,SCyclohexandimethanol aufgebauten Polyestern.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden fluoreszierenden Verbindungen
stellen somit Stilbenderivate dar, welche in den 4,4'-Stellungen der Stilbengruppe
durch Benzoxazolylgruppen substituiert sind.
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Vorzugsweise werden 0,005 bis 0,5 Gewichtsprozent an fluoreszierender
Verbindung verwendet.
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Ist R eine Alkylgruppe, so besitzt diese vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatome
und ist beispielsweise eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-,
n-Pentyl-, n-Hexyl-, n-Decyl-, n-Dodecyl-, n-Hexadecyl- oder eine n-Octadecylgruppe.
Ist R eine Arylgruppe oder eine substituierte Arylgruppe, so ist diese vorzugsweise
mononuclear und besteht z. B. aus einer Phenyl-, Methylphenyl-, Äthylphenyl-, Chlorphenyl-,
Bromphenyl-, Methoxyphenyl- oder Äthoxyphenylgruppe. Die Arylgruppe kann jedoch
auch beispielsweise aus einer gegebenenfalls substituierten 1-Naphthyl- oder einer
2-Naphthylgruppe bestehen. Hat R die Bedeutung einer heterocyclischen Gruppe, so
kann diese beispielsweise aus einer Furyl- oder Thienylgruppe bestehen. Hat R die
Bedeutung einer Alkoxygruppe, so kann diese 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweisen
und besteht vorzugsweise aus 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise einer
Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, n-Butoxy-, Isobutoxy-, n-Amoxy-, Isoamoxy-
oder einer Hexoxygruppe. Besonders vorteilhafte Aryloxygruppen sind beispielsweise
die Phenoxy- und Naphthoxygruppen.
Geeignete Acylgruppen sind beispielsweise
die Formyl-, Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Isobutyryl-, Benzoyl- und Naphthoylgruppen.
Geeignete Acyloxygruppen sind beispielsweise die Acetoxy-, Benzoxy-, CH3CH2COO-,
CH3CH2CH2COO-und CH3CH2CH2CH2CH2COO-Gruppen. Geeignete substituierte Aminogruppen
sind beispielsweise Monoalkylaminogruppen, Dialkytaminogruppen, in denen die Alkylgruppen
verschieden oder gleich sein können, Arylamino-, Arylkylamino-, Cycloalkylamino-,
Monohydroxyalkylamino-, Dihydroxyalkylamino- und Alkoxyalkylaminogruppen. Besonders
vorteilhafte Verbindungen liegen in der Regel dann vor, wenn die Alkyl-, Hydroxylakyl-
oder Alkoxyalkylgruppen der Aminogruppen nicht mehr als 4 Kohlenstoffatome aufweisen,
obwohl die Anzahl der Kohlenstoffatome auch größer sein kann.
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Zu den geeigneten substituierten Aminogruppen gehören auch solche
der Formeln:
sowie - NHSO2Q sowie
worin R' Acylgruppen sind und Q sein kann ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe mit vorzugsweise nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen, eine
Arylgruppe, wie beispielsweise eine Phenyl-, Methylphenyl-,Äthylphenyl-,Methoxyphenyl-,
Äthoxyphenyl-, Chlorphenyl- oder Bromphenylgruppe, oder eine Cycloalkylgruppe, wie
beispielsweise eine Cyclobutyl-, Cyclopentyl- oder Cyclohexylgruppe.
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Hat R' die Bedeutung einer Acylgruppe, so kann diese aus einer der
für R angegebenen Acylgruppen bestehen, jedoch auch eine Acylgruppe im weiteren
Sinne, d. h. eine Ureidogruppe oder eine Gruppe der Formeln
sein, worin Q die bereits angegebene Bedeutung hat.
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Ist R eine substituierte Sulfonylgruppe, so besteht diese vorzugsweise
aus einer Alkylsulfonylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, und ist beispielsweise eine Methylsulfonyl-, Äthylsulfonyl-,
Propylsulfonyl- oder Butylsulfonylgruppe. R kann auch eine Arylsulfonylgruppe, vorzugsweise
eine mononucleare Arylsulfonylgruppe, wie beispielsweise eine Phenylsulfonyl-, Methylphenylsulfonyl-,
Chlorophenylsulfonyl- oder Äthoxyphenylsulfonylgruppe sein. Geeignete substituierte
Sulfamylgruppen sind beispielsweise die Alkyl- und Dialkylsulfamylgruppen,z.B.N,N-Dimethylsulfamyl-,N,N-Diäthylsulfamyl-,
N,N-Dipropylsulfamyl-, N-Athylsulfamyl-, N-Methylsulfamyl-, N-Butylsulfamyl- und
N-Äthyl-N-butylsulfamylgruppen. Geeignete Aryl-und Diarylsulfamylgruppen sind beispielsweise
die N-Phenylsulfamyl-, N,N-Diphenylsulfamyl-, N, N-Di-
äthylphenylsulfamyl-, N-Phenyl-N-äthylphenylsulfamyl-,
N,N-Dibutylphenylsulfamyl- und N-Äthoxyphenylsulfamylgruppen. Geeignete N-Alkyl-N-arylsulfamylgruppen
sind beispielsweise die N-Äthyl-N-phenylsulfamyl-, N - Methyl - N - (methoxyphenZrl)-sulfamyl-
und N-Butyl-N-chlorophenylsulfamylgrup pen.
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Hat R die Bedeutung einer substituierten Carbamylgruppe, so besteht
diese vorzugsweise aus einer Alkylcarbamyl- oder Dialkylcarbamylgruppe, in denen
die Alkylgruppen in der Regel 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, wie beispielsweise
einer N-Methylcarbamyl-, N-Äthylcarbamyl-, N-Propylcarbamyl-, N-Isopropylcarbamyl-,
N - Butylcarbamyl-, N,N-Dimethylcarbamyl-, N,N-Diäthylcarbamyl-, N,N-Dibutylcarbamyl-oder
einer N-Äthyl-N-methylcarbamylgruppe. Geeignete Aryl- und Diarylcarbamylgruppen
sind beispielsweise N-Phenylcarbamyl-, N,N-Diphenylcarbamyt-, N,N-Di-(äthylphenyl)-carbamyl-
und N,N-DiQmethoxyphenyl)-carbamylgruppen.
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Hat R die Bedeutung einer gegebenenfalls substituierten Amidothiocarbonylgruppe
oder einer ge benenfalls substituierten Carboxylgruppe, so entsprechen diese den
Formeln:
worin Q die bereits angegebene Bedeutung hat.
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Hat R die Bedeutung einer fluorierten Alkylgruppe, so weist diese
1 bis 18 Kohlenstoffatome auf und besteht beispielsweise aus einer Difiuoralkylgruppe
der Formel - (CH2)nCHF2 oder einer Trifiuoralkylgruppe der Formel - (CH2)nCF3 worin
n eine ganze Zahl von 1 bis 17 ist. R kann jedoch auch die Bedeutung einer höherfluorierten
Alkylgruppe besitzen, wie beispielsweise einer Gruppe der Formel - (CH2)n(CFrn -
CF3 worin m beispielsweise eine Zahl von 1 bis 4 ist und n = 1 oder 2 ist. Beispielsweise
kann R sein eine 2,2 - Difiuoroäthyl-, 3,3 - Difluoro - n- propyl-, 4,4- Difluoro-n-butyl-,
5, 5-Difiuoro-n-amyl-, 6,6-Difluoron-hexyl-, 2, 2,2-Trifluoroäthyl-, 3,3,3-Trifluoro-npropyl-,
4,4,4-Trifluoro-n-butyl-, 5,5, 5-Trifluoron-amyl-, 6,6, 6-Trifluoro-n-hexyl-, -
CH2CH2CF3-, - CH2CH2CF2CFa-, - CH2CH2CH2CF2CF8- oder eine - CH2CH2CF2CF2CF3-Gruppe.
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Hat R die Bedeutung einer ungesattigten Kohlenwasserstoffgruppe,
so besteht diese aus einer ungesättigten acyclischen Kohlenwasserstoffgruppe, wie
beispielsweise einer Allyl-, 1-Butenyl-, 2-Butenyl-, 3-B utenyl-, 1-Pentenyl-, 2-Pentenyl-,
3-Pentenyl-, Isobutenyl- oder einer 1-Isopentenylgruppe.
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Besitzen Y und Y' die Bedeutung von Alkylgruppen, so weisen diese
vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatome auf und bestehen beispielsweise aus Methyl-,
Athyl-, n-Butyl-, i-Butyl-, 2-Äthylhexyl-, n-Pentyl-, n-Hexyl-, n-Decyl-, Dodecyl-
oder Cetylgruppen. Besonders vorteilhafte Arylgruppen sind mononucleare Arylgruppen,
wie beispielsweise Phenyl-, Methylphenyl
-, Methoxyphenyl-, Äthylphenyl-,
Chlorphenyl-und Bromphenylgruppen.
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Vorzugsweise weist die 4,4'-Stilbengruppe nicht mehr als einen von
Wasserstoff verschiedenen Substituenten R auf. Die einfacheren 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindungen
haben sich oftmals als vorteilhafter erwiesen, weil sie billiger sind, in der Regel
leichter
hergestellt werden können und weil sie in einigen Fällen noch bessere Aufheller
darstellen als die komplexeren 4,4'- Bis - (benzoxazol - 2 - yl) - stilbenverbindungen.
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Besonders vorteilhafte Verbindungen besitzt die folgende Formel,
in der R die angegebenen Bedeutungen besitzt:
Die erfindungsgemäß verwendeten fluoreszierenden Verbindungen können leicht durch
Erhitzen einer 4,4'-Bis-(2-hydroxyphenylcarbamoyl)-stilbenverbindung im Vakuum auf
eine Temperatur zwischen etwa 200 und etwa 4000 C hergestellt werden. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform lassen sich die optischen Aufheller durch
Erhitzen einer 4,4'-Bis-(2-hydroxyphenylcarbamoyl)-stilbenverbindung auf eine Temperatur
zwischen etwa 300 und etwa 350"C unter einem Vakuum von weniger als etwa 50,8 cm
Hg-Säule herstellen. Die zur Herstellung der optischen Aufheller erforderlichen
4,4'-Bis-(2-hydroxyphenylcarbamoyl)-stilbenverbindungen lassen sich leicht durch
Umsetzung eines 4,4'-Stilbendicarbonsäurechlorides mit einem o-Aminophenol in Gegenwart
eines Lösungsmittels, wie Dioxan, herstellen. Die 4,4'-Stilbendicarbonsäurechloride
lassen sich wiederum leicht durch Umsetzung einer 4,4'-Stilbendicarbonsäure mit
Thionylchlorid und Phosphorpentachlorid nach dem von Hager, J.A.C.S., 68, S. 2167
(1946), beschriebenen Verfahren herstellen, während die 4,4'-Stilbendicarbonsäure
nach den Verfahren von Toland und Mitarbeitern (J.A.C.S., 75, S.2263 [1953]), H
a r r i s (J. C. S., 1947, S. 690), B e 11 und Mitarbeitern (J.C. S., 1948, S. 1024)
sowie nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2 610 191 hergestellt werden kann.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden optischen Aufheller haben sich
den bisher bekannten optischen Aufhellern in unerwarteter Weise als überlegen erwiesen.
Viele der bisher bekannten Materialien, die einen optischen Aufheller enthielten,
besaßen den Nachteil, daß unerwünschte Verfärbungen auftraten, die ihren Ursprung
in der Eigenfarbe des optischen Aufhellers hatten oder durch eine Fluoreszenz des
optischen Aufhellers bei nicht erwünschten Wellenlängen hervorgerufen wurden. Materialien
mit anderen bekannten optischen Aufhellern erwiesen sich als instabil gegenüber
der Einwirkung von Wärme, Licht, gegenüber Waschen, gegenüber Trockenreinigungsverfahren,
Bleichprozessen sowie Textilverarbeitungsverfahren sowie auf Grund von Verfärbungen,
die beim Gebrauch der Materialien auftraten.
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Die neuen erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen vereinigen
eine hervorragende Kombination von Eigenschaften in sich, d. h., sie besitzen überlegene
Weißgrade und sind in unerwarteter Weise gegenüber Licht, Luft und der Einwirkung
von Wärme stabil, sie sublimieren nicht und färben nicht ab und erweisen sich auch
gegenüber Wasch- und Reinigungsmaßnahmen und gegenüber Bleichverfahren, beispielsweise
mit Na- und Ca-hypochlorit als stabil. Die
physikalischen Eigenschaften der mit den
neuen Verbindungen versetzten Materialien werden in keiner Weise nachteilig beeinflußt.
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Die hervorragenden Eigenschaften der erfindungsgemäß aufgehellten
Materialien ist nicht davon abhängig, in welcher Weise die fluoreszierenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindungen
in die Materialien einverleibt werden. Beispielsweise lassen sich hervorragende
Ergebnisse dann erzielen, wenn die Verbindungen vor der Extrusion oder dem Spinnverfahren
in das Polymere eingebracht werden. In gleicher Weise werden hervorragende Ergebnisse
dann erzielt, wenn die Aufheller während des Herstellungsverfahrens des Polymeren
zugesetzt werden.
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Die erfindungsgemäß zu verwendenden Stilbenverbindungen können auch
nach Verfahren appliziert werden, die denen der Dispersionsfärbung entsprechen,
d. h., die zu behandelnden Materialien können mit einer wäßrigen Dispersion einer
fluoreszierenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindung behandelt werden.
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Synthetische Fäden, Fasern, Filme oder Folien, die nach Schmelzspinnverfahren
oder durch Extrusion hergestellt werden, können erfindungsgemäß dadurch aufgehellt
werden, daß der Schmelze, aus welcher das Material gesponnen oder extrudiert wird,
eine der genannten Stilbenverbindungen entweder direkt oder über die Mischung mit
einem Vorpolymerisat zugesetzt wird.
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Nach dem Lösungsspinnverfahren hergestellte Fäden mit ausgezeichneten
Eigenschaften können erfindungsgemäß dadurch hergestellt werden, daß der Lösung,
aus welcher die Fäden gesponnen werden, eine der genannten Stilbenverbindungen zugesetzt
wird. In entsprechender Weise lassen sich Filme oder Folien mit hervorragenden optischen
Eigenschaften nach dem Gießverfahren herstellen.
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Die genannten Stilbenverbindungen können weiterhin in einem herkömmlichen
Mischer in nach dem Spritzgußverfahren zu verarbeitende Pulver eingemischt werden.
Im Falle von manchen niedrigschmelzenden Polymeren, wie beispielsweise Polyolefinen,
können das Polymere und die Stilbenverbindung auf heißen Walzen miteinander vermahlen
werden.
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Die genannten fluoreszierenden Stilbenverbindungen können zur Aufhellung
von allen transparenten oder durchscheinenden synthetischen Polymeren verwendet
werden, die sich zur Herstellung von Fasern, Fäden, Folien, Filmen, Textilien oder
Spritzgußartikeln eignen.
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Die genannten optischen Aufheller eignen sich insbesondere zur Aufhellung
von Polyolefinen, wie beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen sowie Polyallomeren,
zur
Aufhellung von Polyestern, wie beispielsweise Polyäthytenterephthalat, Poly-(1 ,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)undPoly-(äthylennaphthalindicarboxylat),
oder zur Aufhellung von modifizierten Polyestern, welche andere bifunktionelle Stoffe
und Färbhilfsmittel enthalten können, zur Aufhellung von Polyacrylnitrilverbindungen,
einschließlich modifizierten Polyacrylnitrilverbindungen, zur Aufhellung von Polyurethanen,
Viskoseseide, Celluloseestern, wie beispielsweise Celluloseacetat, Cellulosetriacetat,
Celluloseacetatbutyrat, Polyamiden, elastomeren Polyestern und anderen Fäden oder
Folien erzeugenden Stoffen, z. B. Mischpolymerisaten aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril.
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Die wirksame Konzentration der fluoreszierenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindungen
kann in weiten Grenzen variiert werden. Sie hängt normalerweise von der Farbe oder
Färbung des ungefärbten Grundmaterials und dem relativen Fluoreszenzindex der speziell
verwendeten fluoreszierenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindung ab. Im
allgemeinen können besonders gute Ergebnisse dann erhalten werden, wenn Konzentrationen
von etwa 0,005 bis etwa 0,5 Gewichtsprozent der Stilbenverbindung, bezogen auf das
Gewicht des aufzuhellenden Materials, verwendet werden. Jedoch können selbstverständlich
auch höhere oder niedere Konzentrationen angewandt werden.
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Besonders gute Ergebnisse werden bei Polyäthylenterephthalatfäden
oder -folien dann erhalten, wenn diese 0,01 bis 0,05 0t0 4,4-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben,
4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben
enthalten.
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Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthal at)-fäden und -fasern
lassen sich in vorteilhafter Weise mit 0,01 bis 0,05°/0 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben,
4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl}-stilben oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben
aufhellen.
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Celluloseacetatfäden und -fasern werden in vorteilhafter Weise mit
0,01 bis 0,05 °l0 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl) - stilben, 4,4' - Bis - (6 - methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben aufgehellt.
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Celluloseacetatbutyratgegenständ e enthalten vorteilhafterweise 0,01
bis 0,1 0/o 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-sülben, 4,4' - Bis - (6 - methylsulfonylbenzoxyzol
- 2 -yl)-stilben oder 4,4'- Bis - (5 - methoxybenzoxazol - 2 - yl)-stilben.
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Fäden und Fasern aus einem Mischpolymerisat aus Acrylnitril und Vinylidenchlorid
werden in vorteilhafter Weise mit 0,01 bis 0,05 ovo Bis-(benzoxazol-2-yl) - stilben,
4,4' - Bis - (6 - methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben oder 4,4'-Bis-(6-chlorobenzoxazol-2-yl)-stilben
oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben aufgehellt.
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Zweckmäßig aufgehellte Polyäthylenartikel weisen 0,01 bis 0,05 0/,
4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben, 4,4'-Bis - (6 - methylsulfonylbenzoxazol - 2
- yl) - stilben oder 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben auf.
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Polypropylenartikel können in vorteilhafter Weise mit 0,01 bis 0,05
O!o 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben, 4,4'-Bis-(methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben aufgehellt werden.
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Polyallomere Artikel enthalten vorteilhafterweise 0,01 bis 0,05 01o
4,4' -Bis-(benzoxazol-2-y1) -stilben, 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben.
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Elasromere Fäden und Fasern aus einem Mischpolyester aus einer cyclischen
Dicarbonsäure, Cyclo hexandimethanol und einem Polyätherglykol können in vorteilhafter
Weise mit 0,01 bis 0,05 01o 4,4-Bis-(benzoxazol-2- yl) - stilben, 4,4'- Bis- (6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
oder 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-stilben aufgehellt werden.
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Unter die erfindungsgemäß zu verwendenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbene
fallenVerbindungen, die eine Ultraviolettabsorptionsspitze zwischen 350 und 390
Millimikron besitzen. Diese neuen Verbindungen besitzen molare Absorptionswerte
für ultraviolettes Licht von 47 000 bis 94000, gemessen am Punkt der stärksten Ultraviolettabsorption.
In Lösung oder aus einem Substrat emittieren die Verbindungen sichtbares Licht bei
einer Wellenlänge maximaler Emission von 420 bis 450 Millimikron und erscheinen
grünblau bis violett, wenn sie im Tageslicht oder im ultravioletten Licht betrachtet
werden.
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Die bevorzugt zu verwendenden 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindungen
bewirken nur eine ganz geringe oder überhaupt keine sichtbare Verfärbung eines Polyestersubstrates,
wenn sie hierin in einer Menge anwesend sind, die für Aufhellzwecke wirksam ist
Als 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilbenverbindungen, welche sich in hervorragender
Weise als optische Aufheller erwiesen haben, seien beispielsweise die folgenden
Verbindungen genannt: 1. 4,4'-Bis-(6-acetylbenzoxazol-2-yl)-stilben 2. 4,4-Bis-(6-trifluormethylbenzoxazol-2-yl)-stilben
3. 4,4'-Bis-(6-carbäthoxybenzoxazol-2-yl)-stilben 4. 4,4'-Bis-(6-phenoxybenzoxazol-2-yl)-stilben
5. 4,4'-Bis-(6-dimethylsulfamylbenzoxazol-2-yl)-stilben 6. 4,4'-Bis-(6-dimethylcarbamylbenzoxazol-2-yl)-stilben
7. 4,4'-Bis-(6-thiocyanbenzoxazol-2-yl)-stilben
s, 4P'-Bis-io- COOCH,-stilber |
8. 4,4'-Bis- 6-N -benzoxazol-2-yl -stilben |
CHR J |
9. 4,4'-Bis-(6-chlorbenzoxazol-2-yl)-stilben 10. 4,4'-Bis-(6-brombenzoxazol-2-yl)-stilben
11. 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-methylsulfonylstilben 12, 4,4-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-dimethylsulfamylstilben
13. 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-acetylstilben 14. 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-thiocyanstilben
15. 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-trifluormethylstilben 16. 4,4-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-carbomethoxystilben
COOCH3 17. 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-2-N) -stilben CH, 18. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-Lu,B-diäthylstilben
19. 4,4'-Bis-(6-chlorbenzoxazol-2-yl)-ol,B-diäthylstilben 20. 4,4'-Bis-(6-äthylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-o;,ß-diäthylstilben
21. 4,4'-Bis-(6-dimethylsulfamylbenzoxazol-2-yl)-a,ß-diäthylstilben 22. 4,4'-Bis-(6-dimethylcarbamylbenzoxazol-2-yl)-oc"B-diäthylstilben
23. 4,4'-B is-(6-trifiuormethylbenzoxazol-2-yl) -oc,iß-diäthylstilben 24. 4,4'-Bis-(6-difiuormethylbenzoxazol-2-yl)
o',fi-diäthylstilben 25. 4,4'-Bis-(6-brombenzoxazol-2-yl)-o;"ß-diäthylstilben
26.
4,4'-ßis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-o;,ß-diäthylstilben 27. 4,4'-Bis-(5-chlorbenzoxazol-2-yl)-cr"ß-diäthylstilben
28. 4,4'-Bis-(5-thiomethylbenzoxazol-2-yl)-"-diäthylstilben 29. 4,4'-Bis-(5-äthylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-a"S-diäthylstilben
30. 4,4'-Bis-(5-dimethylsulfamylbenzoxazol-2 oc"B-diäthylstilben 31. 4,4'-Bis-(5-dimethylcarbamylbenzoxazol-2
x,ßdiäthylstilben 32. 4,4'-Bis-(5-carbäthoxybenzoxazol-2-yl)-"B-diäthylstilben 33.
4,4'-Bis-(5-trifluormethylbenzoxazol-2-yl)-o:,ß-diäthylstilben 34. 4,4'-Bis-(5-hydroxybenzoxazol-2-yl)-x"B-diäthylstilben
35. 4,4'-Bis-(5-acetamidobenzoxazol-2-yl)-x"B-diäthylstilben 36. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-2-chlorstilben
37. 4,4'-Bis-(6-dimethylcarbamylbenzoxazol-2 2-chlorstilben 38. 4,4'-Bis-(6-acetamidobenzoxazol-2-yl)-2-chlorstilben
39. 4,4'-Bis-(6-phenoxybenzoxazol-2-yl)-2-chlorstilben 40. 4,4'-Bis-(6-brombenzoxazol-2-yl)-2-chlor
41. 4,4'-Bis-(6-cyanbenzoxazol-2-yl)-2-chlor 42. 4,4'-Bis-(6-acetylbenzoxazol-2-yl)-2-chl
43. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-2-acetamidostilben 44. 4,4'-Bis-(6-acetamidobenzoxazol-2-yl)-2-acetamidostilben
45. 4,4'-Bis-(6-cyanbenzoxazol-2-yl)-2-acetamidostilben 46. 4,4'-Bis-(6-thiocyanbenzoxazol-2-yl)-acetamidostilben
47 4,4'-Bis-(6-methylbenzoxazol-2-yl) 2-acetamidostilben 48. 4,4'-Bis-(6-dimethylsulfamylbenzoxazol-2
2-acetamidostilben 49. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben
50. 4,4'-Bis-(6-äthoxybenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben 51. 4,4'-Bis-(6-dimethylsulfamylbenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben
52. 4,4'-Bis-(6-thiomethylbenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben 53. 4,4'-Bis-(6-cyanbenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben
54. 4,4'-Bis-(6-acetamidbenzoxazol-2-yl)-2,2'-dimethylstilben 55. 4,4'-Bis-(5-chlorbenzoxazol-2-yl)-2-chlo
56. 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-2-methylstilben 57. 4,4'-Bis-(5-brombenzoxazol-2-yl)-2-methy
58. 4,4'-Bis-(5-thiomethylbenzoxazol-2-yl)-2-methylstilben 59. 4,4'-Bis-(5-dimethylsulfamyIbenzoxazol-2
2-methylstilben 60. 4,4'-Bis-(5-trifluormethylbenzoxazol-2-yl)-2-methylstilben 61.
4,4'-Bis-(5-iodbenzoxazol-2-yl)-2-methyl 62. 4,4'-Bis-(5-methoxybenzoxazol-2-yl)-2-cy
63. 4,4'-Bis-(5-methylbenzoxazol-2-yl)-2-cya
64. 4,4'-Bis-(5-p-methoxyphenyIbenzoxazol-2-2-cyanstilben
65. 4,4'-Bis-(5-trifluormethylbenzoxazol-2-yl)-2-cyanstilben 66. 4,4'-Bis-(5-carbomethoxybenzoxazol-2-yl)-cyanstilben
67. 4,4'-Bis-(5-acetamidobenzoxazol-2-yl)-2-cyanstilben 68. 4,4'-Bis-(5-cyanbenzoxazol-2-yl)-2-cyans
69. 4,4'-Bis-(6-äthoxybenzoxazol-2-yl)-ar-cy 70. 4,4'-Bis-(6-phenoxybenzoxazol-2-yl)-α-cyanstilben
71. 4,4-Bis-(6-[p-methoxyphenoxy]-benzoxazol-2-yl)-os-cyanstilben 72. 4,4'-Bis-(6-carbomethoxybenzoxazol-2-yl)-os-cyanstilben
73. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl)-o;-cyanstilben 74. 4,4'-Bis-(5-äthoxybenzoxazol-2-yl)-cw-cyan-2-methyl-3'£hIorstilben
75. 4,4'-Bis-(6-methoxybenzoxazol-2-yl) -cyan-2-methyl-3'-chlorstilben Die folgenden
Beispiele veranschaulichen die optische Aufhellung von polymeren Materialien.
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Beispiel 1 Ein Polyester aus Polyäthylenterephthalat mit einem Gehalt
an 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben wurde wie folgt hergestellt: 0,04 Gewichtsteile
4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben wurden mit 100 Gewichtsteilen eines Polyesters
aus Polyäthylenterephthalatpulver und 7,0 Gewichtsteilen Titandioxyd gründlich vermischt.
Die erhaltene Grundmischung wurde aufgeschmolzen und zu Stäben extrudiert, die dann
zu kleinen Teilchen zerschnitten wurden. Diese Grundmischungsteilchen wurden dann
-tllit anderen entsprechenden Teilchen aus Polyäthylenterephthalat im Verhältnis
von einem Gewichtsteil Grundmischungsteilchen mit 19 Gewichtsteilen Polyäthylenterephthalatteilchen
vermischt. Die erhaltene Mischung wurde dann aufgeschmolzen und zu Fäden versponnen,
welche etwa 0,02 Gewichtsprozent 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben enthielten.
Die erhaltenen Polyäthylenterephthalatfäden besaßen einen hervorragenden Weißgrad
im Tageslicht und fluoresvierten in Gegenwart von ultraviolettem Licht blau.
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Beispiel 2 Es wurde eine Mischung durch trockenes Vermischen von
0,010 Gewichtsteilen 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben mit 100 Gewichtsteilen Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)-polyestergranulat
mit einem Gehalt von 35 Gewichtsprozent Titandioxyd hergestellt. Die Mischung wurde
aufgeschmolzen und durch eine Fädenspinneinheit extrudiert. Es wurden weiße Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)-fäden
mit etwa 0,010 Gewichtsprozent 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben erhalten, die
einen hervorragenden Weißgrad in Tageslicht und eine blaue Fluoreszenz in Gegenwart
von ultraviolettem Licht zeigten.
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Die optisch aufgehellten, im Beispiel 2 beschriebenen Polyesterfäden
wurden zu einem für die Tropen geeignetes Gewebe verwebt und dann mit 0,088 Gewichtsprozent
;(4'-,B-Hydroxyäthylanilino)-5-nitro-1,8-dihydroxyanthrachinon unter Verwendung
von Natriumligninsulfonat und einem Kondensationsprodukt aus Ölsäurechlorid und
Natriummethyltaurid nach dem sogenannten Carrier-Färbverfahren, wie es von I v e
y im .>American Dyestuff Reporter«, 48, S. 3
(1959), beschrieben
ist, gefärbt. Das erhaltene blaugefärbte Gewebe besaß gegenüber einem in gleicher
Weise gefärbten Gewebe aus Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat)-fäden eine
bessere Klarheit und Leuchtkraft. Die Farbechtheitseigenschaften der beiden gefärbten
Gewebe waren gleich.
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Beispiel 3 Ein aus 100°/o Polyester bestehendes, für Tropenbedingungen
geeignetes Gewebe, hergestellt aus Polyäthylenterephthalat, wurde mit 0,05 Gewichtsprozent
4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben nach dem sogenannten Thermosolverfahren,
wie es durch G i b s o n und Mitarbeitern im »American Dyestuff Reporter<(, 42,
S. 1 (1953), beschrieben wurde, gefärbt.
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Das gefärbte oder aufgehellte Gewebe veränderte sich nicht, wenn das
Gewebe den im Beispiel 14 zusammengestellten Testen unterworfen wurde.
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Beispiel 4 Ein optisch aufgehelltes, weißes Polyamidgewebe mit einem
Gehalt an 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben wurde wie folgt hergestellt. Ein Gewebe
von weißen Polyamidfäden wurde bei 95"C 1 Stunde lang in ein 30-1-Bad mit einem
Gehalt an 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewebe, 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben,
dispergiert mit Natriumligninsulfonat und einem Kondensationsprodukt aus Ölsäurechlorid
und Natriummethyltaurid nach der für die Anwendung von Dispersionsfarbstoffen bekannten
Weise eingetaucht. Das erhaltene Gewebe besaß einen hervorragenden Weißgrad. Es
zeigte eine blaue Fluoreszenz in Gegenwart von ultraviolettem List. Die Echtheitseigenschaften
waren ausgezeichnet.
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Beispiel 5 Optisch aufgehellte Polyäthylenkörper können durch trockenes
Vermischen von 0,02 Gewichtsteilen 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
mit Polyäthylen und Verarbeitung der Mischung nach dem Spritzgußverfahren bei 1800C
hergestellt werden. Die erhaltenen Polyäthylenformkörper zeigten in ultraviolettem
Licht eine intensive blaue Fluoreszenz, die den Formkörpern eine verbesserte Weißheit
im Tageslicht verlieh. Der verbesserte Weißgrad erwies sich gegenüber der Einwirkung
von Tageslicht und Hitze als ausgesprochen stabil.
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Beispiel 6 Ein elastomerer Polyester mit einem Gehalt an 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
wurde durch Vermischen von 0,02 Gewichtsteilen 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
mit 100 Gewichtsteilen eines Mischpolyesters aus Terephthalsäure, 1,4-Cyclohexandimethanol
und Polytetramethylenglykol hergestellt.
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Die erhaltene Mischung wurde aus der Schmelze zu weißen, elastomeren
Polyesterfäden mit einem hervorragend echten Weißgrad versponnen.
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Beispiel 7 Rote Celluloseacetatfäden mit einem Gehalt von etwa 0,02
Gewichtsprozent 4,4t-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben wurden hergestellt
durch Vermahlen von 0,58 Gewichtsteilen C. J. Pigment Red 48 (C. J. Nr. 15 865)
und 0,0058 Gewichtsteilen 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben und
100 Teilen eines 29 0l0igen Celluloseacetat-Aceton-Ansatzes in einer Kugelmühle
und anschließendes Verspinnen des
erhaltenen Ansatzes. Die erhaltenen roten Fäden
erwiesen sich als bedeutend klarer und leuchtender als ähnliche Fäden, die 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
nicht enthielten.
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Beispiel 8 Durch Vermahlen von 0,1 Teil 4,4-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
mit 100 Teilen Celluloseacetatbutyrat und 5 Teilen Dioctylphthalat auf heißen, auf
1210 C erhitzten Walzen und Verpressen der erhaltenen plastischen Masse zwischen
zwei auf 121"C erhitzten Platten wurden klare Folien hergestellt. Diese Folien besaßen
eine permanente, intensiv blaue Fluoreszenz.
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Beispiel 9 Fäden aus modifiziertem Polyacrylnitril mit einem Gehalt
an 4,4'- Bis - (6 - chlorbenzoxazol- 2 - yl) - stilben wurden durch Einverleiben
von 0,02 Teilen 4,4-Bis-(6-chlorobenzoxazol-2-yl)-stilben in eine Lösung von 18
Teilen Poly-N-isopropylacrylamid und 82 Teile eines Mischpolymerisats Acrylnitril
und Vinylidenchlorid hergestellt und die Mischung versponnen.
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Die erhaltenen Fäden besaßen einen ausgezeichneten Weißgrad mit ausgezeichneten
Echtheitseigenschaften.
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Beispiel 10 Es wurden weiße Fäden aus Celluloseacetat, Cellulosetriacetat,
Polyacrylnitril, einem elastomeren Polyester und einem elastomeren Polyurethan mit
einem Gehalt an 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben hergestellt, in dem den Polymeren
vor dem Verspinnen jeweils 0,02 Gewichtsprozent 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
auf 100 Gewichtsteile Polymeres zugesetzt wurden. In allen Fällen wiesen die erhaltenen
Fäden einen hervorragenden Weißgrad mit ausgezeichneten Echtheitseigenschaften auf.
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Beispiel 11 Weiße Fäden aus Celluloseacetat, Cellulosetriacetat,
Polyacrylnitril, einem elastomeren Polyester und einem elastomeren Polyurethan mit
einem Gehalt an 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben wurden durch
Einverleiben von 0,02 Gewichtsteilen des Aufhellers in 100 Gewichtsteile des Polymeren
vor dessen Verspinnen hergestellt. In allen Fällen wurden Fäden mit einem hervorragenden
Weißgrad und hervorragenden Echtheitseigenschaften erhalten.
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Beispiel 12 Folien und Blätter aus Polypropylen, Polyäthylen und
einem Polyallomeren mit einem Gehalt an 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben wurden
durch Einverleiben von 0,02 Gewichtsteilen 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben in
100 Teile Polymeres und Verpressen des Polymeren in Folien und Blätter wie irn Beispiel
10 beschrieben hergestellt. In allen Fällen wurden Folien und Blätter mit einer
ausgezeichneten permanenten blauen Fluoreszenz erhalten.
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Beispiel 13 Folien und Blätter aus Polypropylen, Polyäthylen, einem
Polyallomeren und Celluloseacetatbutyrat mit einem Gehalt an 4,4'-Bis-(6-methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
wurden durch Einverleiben von 0,02 Gewichtsteilen 4,4' - Bis - (6 - methylsulfonylbenzoxazol-2-yl)-stilben
in 100Teile der Polymeren und dessen Verpressen in Folien und Blätter nach dem im
Beispiel 8 beschriebenen Verfahren hergestellt. In
jedem Falle wurden
Folien und Blätter mit einer ausgezeichneten permanenten blauen Fluoreszenz erhalten.
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Beispiel 14 Ein 250 cm3 fassender Kolben wurde mit 29,1 g (0,15 Mol)
Dimethylterephthalat, 41 g (0,20 Mol) einer 700!0eigen Lösung von 1,4-Cyclohexandimethanol
(68 °/o trans-Isomeres) in Methanol, 0,0082 g 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
(0,02 Gewichtsprozent bezogen auf den Polyester), 0,0041 g Kupferphthalocyanin-Pigment
(0,01 Gewichtsprozent, bezogen auf den Polyester) und 0,4 cm3 einer 21°/Oigen Lösung
von Magnesiumtitanbutoxyd in n-Butanol beschickt. Die Mischung wurde unter Stickstoff
und unter Rühren auf 200 bis 210"C erhitzt. Nach Beendigung der Alkoholyse wurde
die Temperatur auf 305"C erhöht und Vakuum so schnell wie möglich angewandt. Nach
45 Minuten andauerndem Rühren unter Vakuum bei 305"C wurde die klare viskose Schmelze
unter Vakuum auf Raumtemperatur abgekühlt. Das erhaltene Polymere bestand aus einer
brillanten weißen opaken Masse mit einer Eigenviskosität von 0,99. Eine Fluoreszenzanalyse
zeigte, daß das Polymere 0,018Gewichtsprozent 4,4'-Bis-(benzoxazol-2-yl)-stilben
enthielt. Aus der
erhaltenen Masse nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellte Fäden
besaßen einen ausgezeichneten Weißgrad mit einer bisher unerreichten Stabilität.
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Aus der Schmelze nach dem Extrusionsverfahren hergestellte Folien
besaßen eine permanente Brillanz und eine permanente Dauerfluoreszenz in ultraviolettem
Licht.
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Die Wasserstoffatome oder andere Substituenten an den Kohlenstoffatomen
der Äthylenbindung der Stilbengruppe der gemäß der Erfindung verwendeten Verbindungen
können entweder in der Cis- oder in der Transform vorliegen. Auch können die Verbindungen
Mischungen von Cis- und Transformen darstellen.