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Verfahren zur Herstellung von farbstoffaufnahmefähigen kischpolymerisaten
Ausscheidungsanmeldung III aus der Stammanmeldung D 29 870 IVd / 39c (Uns.Akte:
D 788) Die vorliegende Erfindung betrifft synthetische, faserbildende Hochpolymerisate
und insbesondere gewisse leicht anfärbbare Pfropfmischpolymerisate, die aus nicht-aromatischen
Kohlenwasserstoffgrundpolymerisaten bestehen, die hier unter einfach als "Polyolefinpolymerisate"
oder nur als "Polyolefine" bezeichnet werden und die mit einem kleineren Mengenanteil
von substituierenden pfropfmischpolymerisierten Einheit, die aus einem Monomeren
erhalten worden sind, chemisch verbunden sind.
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Gewöhnlich werden hydrophobe polymere Materialien verscliiedenen Ursprungs
zur Herstellung von verschiedenartig
geformten Gegenständen verwendet,
zu denen Filme, Bänder, Fasern, Fäden, Garne, Schnüre und dgl. und ähnliche Gebilde
gehören, wobei in der folgenden Beschreibung besonders auf Pasern Bezug genommen
wird. Nicht-aromatische Kohlenwasserstoffpolyolefinpolymerisate können mit großem
Vorteil für derartige Zwecke verwendet werden.
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Zu den Polyolefinmaterialien, die als Grundpolymerisate bei der Durchführung
der vorliegenden erfindung verwendet werden können, gehören nicht-aromatische Kohlenwasserstoffolefinpolymerisate,
wie Polyäthylen, Polypropylen und dgl., die aus monomeren, nicht-aromatischen Monoolefinmonomeren,
die 2 - 6 Kohlenstoffatome im Molekül enthalten, wie Äthylen, Propylen, 4-Methylpenten
und dgl., hergestellt worden sind. Vorzugsweise wird für einen derartigen Zweck
eine Polyproylenmasse und besonders eine faserbilddnde Art derselben verwendet.
Bs ist gewöhnlich zweckmäßig, daß das verwendete Polyolefin eines der verhältnismäßig
neuen, makromolekularen, im wesentlichen linearen PolymerisatX von hoher Dichte
ist, die durch einen im wesentlichen linearen, nicht-verzweigten Molekülbau gekennzeichnet
sind und die unter der Einwirkung von Katalysatorsystemen hergestellt worden sind,
die in der belgischen Patentschrift 533 362 beschrieben worden sind (und häufig
als Ziegler-
Katalysatoren bezeichnet werden). Gegebenenfalls kann
jedoch auch Polyäthylen , verwendet werden, das die übliche verzweigte Struktur
aufweist und gewöhnlich unter verhältnismäßig hohen Drucken polymerisiert worden
ist und als "Polythen" bekannt ist.
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Schwierigkeiten treten jedoch oft beim Färbenoder Colorieren von synthetischen
hydrophoben Pasern und dgl. auf, die aus nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffolefinpolymerisaten
hergestellt worden sind. Diese Schwierigkeiten treten besonders bei dem Versuch
auf, verhältnismäßig tiefere Farbschattierungen indem fertig gefärbten Produkt zu
erhalten.
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Bs sind schon verschiedenartige Verfahren zur Herstellung von Polyolefinmassen
mit verbesserter Anfärbbarkeit vorgeschlagen worden. Das Ergebnis derartiger Verfahren
war jedoch nicht immer völlig zufriedenstellend. Sinne zufriedenstellende Lösung
der auftretenden Probleme konnte nicht erreicht werden. Viele der Faserprodukte,
die nach dem oben angegebenen bekannten Verfahren hergestellt worden sind, haben
z.B. oft im Vergleich zu Produkten, die aus nicrjt-modifizierten Polyolefinpolymerisaten
hergestellt
worden sind, schlechtere physikalische Eigenschaften.
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Solche Produkte können gegenüber einem weiten Bereich von Farbstoffen
auch nicht so aufnahmefähig sein,-wie es an sich erwünscht wäre, was auf die substanzbedingten
Beschränkungen der zur Srhöhung der Farbstoffaufnahmefähigkeit verwendeten materialien
zurückgeführt werden kann.
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Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung sind nich-aromatische Kohlenwasserstoffpolyolefine,
die mit bestimmten pforpfmischpolymerisierten Substituenten zwecks Erzielung einer
ausgezeichneten Anfärbbarkeit modifiziert worden sind, während sie zu Fasern oder
ähnlich geformten Gebilden mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften und
anderen zweckmäßigen Merkmalen verarbeitet werden können, die mit denen vergleichbar
sind, die mit den nicht-modifizierten Polyolefingrundpolymerisaten, wie Polypropylen,
erzielt werden können. Dadurch wird die Herstellung von Fasern und ähnlichen Gebilden
aus nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffpolyolefinen ermöglicht, die sehr gute physikalische
Eigenschaften und eine beträchtliche Aufnahmefähigkeit für Farbstoffe in einer sehr
zweckmäßigen Kombination in sich vereinigen.
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Erfindungsgemäß wird daher eine farbstoffauSnahmeCähige Pfropfmischpolymerisatmasse
aus einem Polyolefinpolymerisat vorgeschlagen, das aus einem nicht-aromatischen
Kohlenwasserstoffmonoolefin mit 2 - 6 Kohlenstoffatomen erhalten worden ist und
das mit einem kleineren Mengenanteil von substituierenden pfropfmischpolymeriserten
Einheiten chemisch verbunden ist, die aus polymerisierten Einheiten eines Monomers
bestehen.
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Die vorliegende « rfindung betrifft ferner geformte Gebilde, die aus
der oben angegebenen Masse hergestellt worden sind.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Herstellung einer derartigen Masse, bei dem ein kleinerer Mengenantel'eines
Monomeren auf einem größeren Mengenanteil eines Polyolefingrundpolymerisats pfropfmischpolymerisiert
wird, das aus einem nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffmonolefin mit 2'- 6 Kohlenstoffatomen
erhalten worden ist.
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Die farbaufnahmefähige Polymerisatmasse der vorliegenden Erfindung
ist zur Herstellung geformter Gebilde geeignet, die ausgezeichnete physikalische
Eigenschaften und Merkmale
aufweisen und die gleichzeitig für viele
verschiedenartige Farbstoffe aufnahmefähig sind und mit diesen zu satten und gleichmäßigen
Farbschattierungen färbbar sind, und besteht aus'einem faserbildenden Pfropf- oder
Blockmischpolymerisat, das aus einem nicht-aromatischen Polyolefingrundpolymerisat
mit einem kleineren kengenanteil von darauf pfropfmischpolymeriserten Substituenten,
die aus polymerisierten ionomeren bestehen, besteht, und das durch die folgende
Strukturformel schematisch dargestellt werden kann:
in der die miteinander verbundenen Symbole PYOL das Polyolefingrundpolymerisat oder
die Hauptkette (den Stamm) und die damit verbundenen Symbole "LG" die darauf gebildeten
substituierenden Pfropfmbschpolymerisatseitenzweige des Monomeren darstellen.
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Es ist offensichtlich, daß die Pfropfmischpolymerisatsubstituenten,
die mit dem Polyolefingrundpolymerisat verbunden sind, die gewünschte Aufnahmefähigkeit-der
Massen für verschiedenartige Farbstoffe verleihen, während
die so
modifizerte nich-aromatische Kohlenwasserstoffpolyolefinpolymerisatgrundkette die
aus gez ei chneten physikalischen Merkmale und eigenschaften der verschiedenartig
geformten Gebilde sicherstellt, zu denen Fasern gehören, die aus den Massen hergestellt
werden können. Wie bereits erwähnt, ist das durch Pfropfmischpolymerisieren modif-izierte
Polyolefingrundpolymerisat Polypropylen und besonders eine faserbildende Art desselben.
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Die Pfropfmischpolymerisatmassen der vorliegenden Erfindung enthalten
vorzugsweise einen größeren Mengenateil des modifizierten Polyolefingrundpolymerisats
oder des Stammes.
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Es ist gewöhnlich zweckmäßig, das das J?fropfmischpolymerisat aus
mindestens etwa 80 Gew.- des Salyolefingrundpolymerisats besteht. In vielen Fällen
kann es zweckmäßig sein, wenn die Pfropfmischpolymerisatmasse aus etwa 85 -95 Gew.-%
des Polyolefingrundpolymerisats besteht, besonders dann, wenn dieses Polypropylen
ist. Eine bessere Anfärbbarkeit kann jedoch gewöhnlich erreicht werden, wenn die
Pfropfmischpolymeristsubstituenten unter solchen Bedingungen hergestellt werden,
daß sie verhältnismäßig große Kettenlängen haben Wenn gleche mengen von aufgepfropften
Substituenten verwendet werden, ist es deshalb gewöhnlich
vorzuziehen,
weniger Substituenten mit größeren Kettenlängen, als eine größere Anzahl Substituenten
mit einer verhältnismäßig kurzen Kettenlänge zu verwenden.
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Herstellung der farbstoffaufnahmefähigen Pfropfmischpolymerisate Diese
farbstoffaufnahmenden Pfropfmischpolymerisate der vorliegenden Erfindung können
hergestellt werden, indem das Polyolefingrundpolymerisat mit der monomeren Substanz
gequollen oder imprägniert wird, worauf das Monomere in dem Grundpolymerisat in
situr polymerisert wird. Vorzugsweise erfolgt die Polymerisation dann, wenn das
Grundpolyerisat bereits in Form eines geformten Gebildes, z.B. eines faden- oder
faserartigen Gebildes, vorliegt. Die Pfropfmischpolymerisation des imprägnierten
Monomeren kann mit Hilfe eines Polymerisationskatalysators oder unter einem katalysierenden
Einfluß erfolgen, wobei vorzugsweise eine Umsetzung mit dem Grundpolymerisat zwecks
Bildung von Pfropfstellen erfolgt und gleichzeitig oder darauffolgende die Pfropfmischpolymerisation
eingeleitet wird. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gewöhnlich
sehr zweckmäßig, die Pfropfmischpolymerisatmassen auf diese Weise herzustellen.
Die meisten der freie Radikale
bildenden Katalysatoren, zu denen
Peroxyd- und Persulfat-Katalysatoren, aktinische Strahlung, wie ultraviolettes Licht,
gehören, können für die gewünschte Pfropfmischpoly merisation verwendet werden.
Oftmals kann es jedoch außergewöhnlich vorteilhaft sein, wenn die Pfropfmischpolymerisation
durch Einwirkung eines Feldes einer hohen Energiestrahlung auf das mit dem ionomeren
imprägnierten Solyolefingrundpolymerisats bewirkt wird, um ein wirksam gebundenes
Pfropfmischpolymerisat des polymerisierten monomeren Imprägnierungsmittels auf dem
hydrophoben i?olyolefingrundpolymerisat herzustellen. Ausgezeichnete Ergebnisse
können auch erreicht werden, wenn das Polyolefingrundpolymerisat vor der Berührung
mit dem Monomeren zwecks Erzeugung oder Bildung von freien Radialstellen auf dem
Grundpolymerisat aktiviert wird, mit denen sich das Monomere zwecks herstellung
der pfropfmischpolymeriserten Substituen ten verbinden kann Eine derartige Aktivierung
kann in bekannter Weise mit Ililfe einer Vorbestrahlung in Feldern einer hohen Energiestrahlung
(zu der ultraviolettes Licht gehört) oder durch Einwirkung von Sauerstoff (in Gegenwart
von ultraviolettem Licht) oder von bereits gebildetem Ozon auf das Polyolefingrundpolymerisat
erreicht werden, bevor dieses mit de-m p@@pfmischpolymerisatbildenden Monomeren
in Berührung gebracht wird.
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Das Monomere kann vor der Pfropfmischpolymerisation in jeder gewünschten
Weise in das Polyolefingrundpolymerisat imprägniert werden. Das Monomere kann also
besonders dann direkt aufgetragen werden, wenn es eine Quellwirkung auf das Polymerisat
ausübt, odere es kann aus einer Dispersion oder Lösung in einem geeigneten flüssigen
Träger, der vorzugsweise eine Quellwirkung für das Polymerisat hat, aufgetragen
werden, bis ein gewünschter Monomerengehalt erzielt worden ist. Vorzugsweise wird
das Monomere mit einem Lösungsmittel oder einem dispergierenden Träger zwecks Herstellung
eines Eehandlungsbades verdünnt, in dem das darin eingetauchte Polyolefingrundpolymerisat
mit dem Monomeren so lange gequollen oder imprägniert wird, bis der gewünschte und
für den beabsichtigten Zweck angemessene Monomerengehalt erreicht worden ist. Wie
bereits ausgeführt, kann das Polyolefingrundpolynerisat in jeder verarbeiteten oder
nicht-verarbeiteten Form vorliegen.
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Die nicht-verarbeiteten Pfropfmischpolymerisatmassen der vorliegenden
Erfindung können in geformte Gebilde nach jedem gewünschten Verfahren umgewandelt
werden, das für einen derartigen Zweck bei der Verwendung gebräuchlicher Polymeritate
geeignet ist. Vorzugsweise wird jedoch ein vorgeformtes Gebilde, z. B. eine Gewebefaser
des Polyolefinpolymerisats
(oder ein daraus bestehendes Tuch oder
Gewebe), mit dem Monomeren zwecks Herstellung der Pfropfmischpolymerisatmassen der
vorliegenden Erfindung imprägniert.
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Besonders, wenn vorgeformte Fasergebilde verwendet werden, kann der
Gegenstand beim Imprägnieren und Pfropfmischpolymerisieren in jede gewünschten herstellungsstufe
vorliegen.
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Fasern und Filme können also vor oder nach dem Strecken behandelt
werden. Diese können ferner in verschiedenartigen Stufen derfiOrientierung oder
als Gel oder im gequollenen oder getrockneten Zustand vorliegen.
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Die Imprägnierung und anschließende Polymerisation kann gewöhnlich
bei Temperaturen zwischen etwa 0 und 2000C innerhalb einer Zeit bis zu 4 Stunden
oder mehr durchgeführt werden.Die besten Bedinguhgen werden stets von der Art und
der Menge des jeweils verwendeten monomeren Imprägnierungsmittels oder von dem verwendeten
Pfropfmischpolymerisationsverfahren bestimmt. enn z.B. chemische Katalyßatoren zwecks
Herstellung des Pfropf-mischpolymerisats verwendet werden, kann für einen solchen
Zweck eine Temperatur zwischen etwa 50° und 100°C für eine Zeitdauer zwischen etwa
15 und 45 Minuten häufig vorteilhaft verarbeitetv werden. Unter dem Einfluß einer
energiereichen Strahlung
kann es jedoch häufig am vorteilhaftesten
sein, wenn die Pfropfmischpolymerisation bei Temperaturen zwischen 20o und 600 C
bei einem verhältnismäßig geringen Dosierungegrad und einer Gesamtdosierung der
hohen Energie durchgeführt wird. Die Pfropfmischpolymerisation auf vor-aktivierten
Grundpolymerisaten kann gewöhnlich erreicht werden, wenn das aktivierte Grundpolymerisat
dem Monomeren (vorzugsweise in einer konzentrierten) Lösung einfach bei. einer erhöhten
Temperatur ausgesetzt wird, bis die pfropfmischpolymerisierten Substituenten auf
dem Grundpolymerisat gebildet worden sind.
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Wenn die Pfropfmischpolymerisatmassen aus vorgeformten oder bereits
geformten Polyolefingrundpolymerisaten hergestellt werden, die anschließend mit
dem Monomeren, das dann in situ in dem geformten Gegenstand pfrpfmischpolymerisiert
wird, imprägniert werden, kann das überschüssige Monomere gegebenenfalls herausgequetscht
oder in irgend einer geeigneten Weise vor der Pfropfmischpolymerisation entfernt
werden.
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Zu den chemischen, freie Radikale bildenden Katalysatoren, die bei
der Herstellung der Pfropfmischpolymerisatmassen der vorliegenden Erfindung sehr
vorteilhaft verwendet werden
können, gehören Wasserstoffperoxyd,
Benzoylperioxyd, Cumohydroperoxyd, Ammonium- oder Kaliumpersulfat oder dgl Derartige
Katalysatoren können in üblichen Mengen verwendet werden, um die PfrQpfmischpolymerisation
zu bewirken. Bei ihrer Verwendung ist es oft sehr vorteilhaft, sie der Imprägnierungslösung
des verwendeten Monomeren einzuverleiben.
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Die energiereiche strahlung, die zum Einleiten der Pfropfmischpolymerisation
zwecks Herstellung der erfindungsgemäusen Pfropfmischpolymerisate verwendet werden
kann, l1:efert emittierte Teilchen oder Photonen mit einer intrinsischen Ehergie,
die grder als die Elektronenbidungsenergien der der Pfropfmischpolymerisation untwrworfenen
Materialien ist. Eine solche hohe Energiestrahlung ist aus verschiedenartigen radioaktiven
Substanzen, die #- oder g-Strahlen liefern, erhältlich, Wie aus radioaktiven Elementen,
zu denen Kobalt-60 und Cäsium-137 und Spaltprodukte von Kornreaktionen und dgl.
gehören. Vorzugsweise wird jedoch eine energiereiche Strahlung aus Elektronenstrahlgeneratoren,
zu denen Linearbeschleuniger und Resonanzuformer gehören, aus Röntgenstrahlengeneratoren
und dgl. verwendet. Die Energiestrahlung wird vorzugsweise in einem Feld mit einer
Intensität
von mindestens etwa 40 000 Röntgeneinheiten je Stunde verwendet. Eine Röntgeneinheit
ist die Stärke einer Energiestrahlung, die in einem Bestrahlungsfeld vorliegt, das
in einem Kubikzentimeter Zuluft bei 0°O und einem absoluten Druck von 760 mm Hg
eine derartige Leitfähigkeit hervorruft, daß bei der Sättigung eine elektrostatische
Ladungseinheit gemessen wird (wenn die Sekundärelektronen vollständig verwendet
und Wandeffekt der Kammer vermieden werden). Selbstverständlich ist es am zweckmäßigsten,
wenn das gesamte oder praktisch das gesamte monomere Imprägnierungsmittel mit oder
auf dem Polyolefingrundpolymerisat, das zwecks Herstellung der Massen der vorliegenden
Erfindung modifiziert werden soll, fropfmischpolymerisiert wird. Ferner kann, besonders
wenn eine Voraktivierung des Grundpolymerisats durchgeführt worden ist, auch ultraviolettes
Licht als Energiestrahlung verwendet werden, zu der die Verwendung in Verbindung
mit Sauerstoff oder Ozon gehört.
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W-Viny1-3-morpholinonmonomere Das N-Vinyl-3-morpholinonmonomere hat
die allgemeine Formel
Das monomere N-Vinyl-3-morpholinon kann selbstverständlich in Verbindung oder in
Gemischeh mit dessen Homologen, wie den verschied?enartigen alkyl- (besonders methyl-
und äthyl-) ringsubstituierten N-Vinyl-3-morpholinonen verwendet werden.
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N-Vinyl-3-morpholinon kann auch als 4-Vinyl-3-morpholinon bezeichnet
werden.
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Farbstoffaufnahmefähigkeit von Pfropfmischpolymerisatmassen.
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Wie bereits erwähnt, haben die Pfropfmischpolymerisatmassen der vorliegenden
Erfindung eine bemerkenswert gute Farbstoffwenn aufnahmefähigkeit, wenn man ihren
Polyolefinpolymerisatursprung berücksichtigt. In den meisten Fällen z.B. wird die
Farbstoffaufnahmefähigkeit der Pfropfmischpolymerisatmassen der Yorliegenden Erfindung
im Vergleich zu nicht-modifizierten Polyorettnpolymerisaten und pesonaedrs zu nicht-modii
fiziertem Polypropylen in einem solchen Ausmaß verbessert, daß, wie später näher
erläutert werden wird, ein Farbunterschied von mindestens etwa 30 - 40 Judd-einheiten
leicht
zwischen Proben des nicht-modifizierten Polyolefingrundpolymerisats
und der erfindungsgemäßen Pfropfmischpolymerisatmassen erzielt werden kann, nachdem
jede Probe nach einem üblichen Verfahren mit 4 eines Farbstoffs, wie Calcodur Pink
2BL; Sevron Brilliant Red 4G; oder Amacel Scarlet BS, gefärbt worden ist. Dies ist
ein bemerkenswerter Vorteil, wenn die Massen in Form eines geformten Gegenstandes
und besonders in fadenartiger Form, die als Gewebematerial verwendet werden kann,
vorliegen.
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Wi bekannt, ist Calcodur Pink 2Bl ein direktziehender Farbstoff, der
den Farbindex 252 hat, und das Natriumsalz der 3, 3'-Disulfodiphenylharnstoff-4-4'-diazobis-2-amino-8-naphthol-6-sulfonsäure
ist. Sevron Brilliant Red 4G (kein Farbindex) ist ein basischer Farbstoff, der früher
als Basic Red 4G bezeichnet wurde und von der E.I. duPont de Nemours & Co. bezogen
werden kann.Amacel Scarlet BS ist ein Acetatfarbstoff (American Prototype Nr. 244),
der von der American Aniline Products Company bezogen werden kann.
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Neben den ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften und den anderen
zweckmä#igen Merkmalen haben die aus den erfindungsgemä#en Mas,sen bestehenden Fasern
und ä,:hnlichen
Gebilde das angegebene hohe Aufnahmevermögen für
viele Farbstoffe, mit denen sie leicht und zufriedenstellend zu satten und gleichmäßigen
Farbtönen gefärbt werden.
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Die Fasern aus den vorliegenden Massen z.B. können nach üblichen Verfahren
mit einer großen Zahl von sauren oder direktziehenden Farbstoffen, mit Küpen-, Acetat-,
Naphthol-oder Schwefelfarbstoffen, leicht und erfolgreich gefärbt werden.
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Die gefärbten Produkte, besonders Gewebefaserprodukte, sind gewöhnlich
lichtecht und besitzen eine gute Widerstandsfestigkeit gegen VerschieBen. Die aus
den erfindungsgemäßen Massen bestehenden Gewebefaserprodukte weisen eine bemerkenswerte
Waschfestigkeit auf, die auch nach wiederholten Wasch-, Reinigungse und Trockenreinigungsbehandlungen
aufrechterhalten bleibt.
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Ohne den Srfindungshereich zu begrenzen, sollen die folgenden Beispiele
die vorliegende Erfindung erläutern, in denen - falls nicht anders angegeben - alle
Teile und Prozentzahlen Gewichtseinheiten sind.
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Beispiel 1 Feine Pasern aus Polypropylen mit einer durchschnittlichen
Größe von etwa 3 Denier wurden durch Schmelzverspinnen eines Propylengolymerisats
hergestellt, das ein scheinbares Molekulargewicht von etwa 100 000 (aus dessen Schmelzviskosität
bestimmt) und einen Schmelzpunkt von etwa 170°C hatte. Die Polypropylenfasern wurden
bei einer Temperatur von 70 bis 900C mit N-Vinyl-4-morpholinon (VM) aufgequollen.
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Das Monomere wurde der Faser einverleibt, indem die Faserprobe in
das flüssige Monomere eingetaucht wurde. Nach der Imprägnierung wurde das überschüssige
Monomere herausgequetscht, worauf die feuchte Faser, die etwa 20 % des Monomeren
imprägniert enthilet, in einem Abstand von etwa 1 cm einem Machlett OEG-50-Rohr
ausgesetzt wurde, das mit 50 000 Volt und 50 mAmp betrieben wurde. Die Bestrahlungszeit
betrug etwa 5 Minuten. Das bestrahlte Garn wurde dann getrocknet, in einer 0,5 %igen
wäßrigen Lösung eines nichtionischen Reinigungsmittels (11igepal Co. Extra") gereinigt
und mit Calcodur Pink 2'BL gefärbt.
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Das Färben mit Calcodur Pink 2BL (4 r Farbstoff) erfolgte nach einem
üblichen Verfahren, bei dem die Faserprobe etwa
1 Stunde in dem
siedenden Farbstoffbad gehalten wurde, das den Farbstoff in einer etwa 4 % 0 des
Fasergewichtes entsprechenden Menge enthielt. Das Farbstoffbad enthielt ferner Natriumsulfat
in einer etwa 15 yó des Fasergewichts entsprechenden menge, wobei das Gewichtsverhältnis
von Farbstoffbad zu Baser 30 : 1 betrug. Nach dem Färben wurde die Faser mit Wasser
gespült und etwa 20 Minuten bei 80°c getrocknet. Die Farbstoffaufnahmefähigkeit
der mit Calcodur Pink 2BL gefärbten Faser wurde spektrogphotometrisch gemessen,
indem die Menge des monochromatischen Lichts mit einer Wellenlänge von etwa 520
u aus einer Standardlichtquelle gemessen wurde, die von der gefärbten Probe reflektiert
wurde. Per dabei erhaltene Zahlenwert wurde einer willkür-11 ich von 0 bis 100 eingeteilten
Skala enthommen. Dieser Wert entspricht dem relativen Vergleich mit der Lichtmenge,
die von einem weißen Standard-Ziegelreflektor reflektiert wird, der einen durch
Extrapolieren der von 0 - 100 reichenden Skala gefundenen Reflektionswert von 316
hat.
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Geringere Reflektionswerte sind ein Hinweis für eine bessere Anfärbbarkeit
der Faser, Ein Reflektionswert z.B. von etwa 20 - 50 für Polyolefinpolymerisatfasern,
die mit
4 %Calcodur Pink 2BL gefärbt worden sind, stellt gewöhnlich
ein Ausmaß an Farbstoffaufnahmefähigkeit dar, das die meist strengen praktischen
Anforderungen erfüllt oder überschreitet, und wird normalerweise generell akzeptiert.
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Der Reflektionswert der mit 4% Calcodur Pink 2 BL gefärbten pfropfmischpolymerisierten
PolypTopylenfaserprobe betrug etwa 15. Gewöhnlich nicht-modifizierte Polypropylenfasern
der gleichen Art, wie sie zur Herstellung des pfropfmischpolymerisierten Produktes
verwendet worden sind, haben im allgemeinen einen Reflektionswert von etwa 120 auf
der gleichen Zahlenskala. Die Verbesserung der Anfäbbarkeit eines pfropfmischpolymerisierten
Faserproduktes gemäß der Erfindung gegenüber der Anfärbbarkeit von nicht-modifizierten
Polypropylenpolymerisaten war also derart, daß ein Farbunterschied von etwa 60 Judd-Einheiten
zwischen der gefärbten Pfropfmischpolymerisatmasse und der nicht-modifizierten Polypropylenfaser
erzielt wurde.
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Das pfropfmischpolymerisierte Faserprodukt wurde auch gut mit,Calocid
Alizarine Violet und Amacel, Scarlet BS in tiefen und gleichmäßigen Farbtönungen
gefärbt.
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Beispiel 2 Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, nur wurde
die mit dem Monomer imprägnierte Propylenfaserprobe unmittelbar vor der Bestrahlung
mit n-Heptan gespült und - statt 5 Minuten - 20 Minuten einer Röntgenbestrahlung
ausgesetzt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse waren mit denen des ersten Beispiels
mindestens vergleichbar.
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Beispiel 3 Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, nur wurde
die Bestrahlung nicht 5 Minuten, sondern 10 Minuten lang durchgeführt. Die erhaltene
Faser wurde mit Calcodur Pink 2BL und mit den anderen, in Beispiel 1 genannten Farbstoffen
zu äußerst tiefen und gleichmäßigen Farbtönen gefärbt, ohne daß eine Ringfärbung
festgestellt werden konnte.
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Beispiel 4 Das Verfahren voh Beispiel 3 wurde wiederholt, nur wurde
als imprägnierende und das Polypropylen quell ende Monomerenlösung ein gemisch aus
97% und VM und 3 % Wasser verwendet.
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Es wurden die gleichen Ergebnisse wie im dritten Beispiel erhalten.
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Beispiel 5 Bas Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt, nur wurde
als imprägnierende und das Polypropylen quell ende Monomerenlösung ein Gemisch aus
90 Xo VM und 10 ffi Aceton verwendet. Es wurden die gleichen Ergebnisse wie oben
erhalten.
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Beispiel 6 Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, nur wurde
die Imprägnierung des Polypropylens mit dem wäßrigen VM-Monomer bei einer Temperatur
von etwa 25 0C durchgeführt.
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Die Anfärbbarkeit des erhaltenen pfropfmischpolymerisierten Produktes
war immer noch ausgezeichnet, obwohl sie etwas geringer als bei dem in Beispiel
4 erhaltenen Produkt gewesen sein mag.
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Beispiel 7 Ein Film aus Polypropylen, das dem in Beispiel 1 in Faserform
verwendeten glich, wurde in einer Entfernung von etwa 9 cm unter eine Hanovia-UV-Lampe,
die in einem GlasfrittentrichtXr enthalten war, gelegt. Der Polypropylenfilm
hatte
eine durchschnittliche Stärke von etwa 0,38 mm. Der Film wurde dem W-Licht etwa
1 Stunde lang ausgesetzt, wå-hrend ein Sauerstoffstrom ununterbrochen darüber geleitet
wurde, so daß freie Radikalpfropfstellen auf dem Polymerisat als Folge des oxydierenden
Einflusses von Sauerstoff erzeugt wurden. Der mit Sauerstoff behandelte Film wurde
dann etwa 12 Stunden in monomerem VM auf eine Temperatur von 120°C erhitzt. Das
pfropfmischpolymerisierte Filmprodukt wurde dann mit Wasser gespült und 1 Stunde
mit Calcodur Pink 2BL nach dem im ersten Beispiel angegebenen Verfahren im Sieden
gefärbt. In dem pfropfmischpolymerisierten Produkt wurde ene sehr tiefe und gleichmäßige
rote Pa*S tönung erhalten. Der Reflektionswert lag unter 10 und zeigt eine Verbesserung
von mindestens 7Q Judd-Einheiten gegenüber einem unbehandelten Polypropylenfilm
an.
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Beispiel 8 Ein Polypropylenpulver, das von einem Polymerisat erhalten
worden war, das dem im ersten Beispiel für Fasern verwendeten glich, wurde nach
dem in Beispiel 7 angegebenen Verfahren mit W-Licht und Sauerstoff behandelt. Eine
weitere Probe des gleichen Polymerisatpulvers wurdeftei 10000 2 Minuten lang einer
Ozonbehandlung unterworfen. Eine dritte Probe wurde unbehandelt gelassen. Alle drei
Proben wurden in
einem Gemisch aus 90 % VM und 3 % Wasser 18 Stunden
lang auf 100ob erhitzt. Sie wurden dann gespült und wie in Beispiel 7 gefärbt. Der
Reflektionswert der gefärbten Polymerisatproben wurde dann nach dem im ersten Beispiel
angegebenen Verfahren bestimmt. Die mit Ozon behandelte-und pfropfmischpolymerisierte
Filmprobe hatte einen Calcodur Pink 2BL-Reflektionswert von etwa 40. Die mit W-Licht
und Sauerstoff behandelte Probe hatte einen Keflektionswert von etwa 50. Die nicht-behandelte
Filmprobe, die in das Monomerengemisch eingetaucht und gefärbt worden war, hatte
einen Reflektionswert von etwa 95. Zum Vergleich hatte das vollkommen unbehandelte
und ungefärbte Pulver einen Reflektionswert von über 100. In dem Pfropfmischpolymerisat
war eine Verbesserung von etwa 20 - 25 Juff-Einheiten erhalten worden.
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Beispiel 9 Mehrere Proben von Polypropylenfasern, die den im ersten
Beispiel verwendeten entsprachen, wurden wie in Beispiel 8 behandelt, nur wurden
die der Ozonbehandlung unterworfenen Proben dem Ozon 1,5 Stunden bei 250C ausgesetzt.
Jede der Proben wurde dann mit Calcodur Pink 2BL in der angegebenen Weise gefärbt.
Die mit UV-Licht und Sauerstoff behandelte Probe hatte einen Calcodur Pink 2BL-Reflektionswert
von etwa 80. Die vor der Ifbpfmischpolymerisation mit Ozon behandelte
und
anschließend gefärbte hatte einen Reflektionswert von etw 11. Die nicht-behandelte
Faserprobe, die in das Monomerengemisch eingetaucht und anschließend gefärbt worden
war, hatte einen Reflektionswert von etwa 80. Zum Vergleich hatte eine völlig unbehandelte
und ungefärbte Kontrollprobe aus der gleichen Faser einen Reflektionswert oberhalb
von 100, Beispiel 10 Eine kleine Probe aus Fasern mit etwa 3 Denier, die aus kristallinem
Poly-4-methylpentan hergestellt worden war, wurde durch Einwirkung einer starken
Röntgenstrahlung aus einem Van de Graaff-Elektrostatic-Generator, der unter einem
Potential von 2 Millionen Elektronenvolt bei einem von einer Wolframplatte ausgehenden
Strahlenfluß von 250 mAmp. betrieben wurde, vor-bestrahlt. Die Faser wurde dann
bei einem Dosierungsgrad von etwa 50 Mrep (Million physikalische Rön#pnäquivalente)
je Minute bis zur Erreichung einer Gesamtdosierung von etwa 10 Mrew bestrahlt. Die
vorbestrahlte Faser wurde dann in VM getaucht und etwa 4 Stunden auf 10000 erhitzt.
Sie wurde dann aus dem Monomer entfernt, gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die Faser wurde mit 4 % 0 Calcodur Pink 2BL zu tiefen und gleichmäßigen
Farbtönungen
gefärbt. Die mit Calcodur Pink 2BL gefärbte Faser hatte einen Reflektionswert von
etwa 10. Zum Ver gleich hatte eine Probe der gleichen Faser, die nicht so behandelt
worden war, überhaupt keine Färbung aufzuweisen, wenn versucht wurde, sie mit dem
gleichen Farbstoff zu färben, wobei ein Reflektionswert von mehr als 100 erhalten
wurde. Das pfropfmischpolymerisierte Produkt war um etwa 50 Judd-Einheiten verbessert
worden.