DE1495431A1 - Verfahren zur Herstellung von farbstoffaufnahmefaehigen Mischpolymerisaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von farbstoffaufnahmefaehigen Mischpolymerisaten

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DE1495431A1
DE1495431A1 DE19591495431 DE1495431A DE1495431A1 DE 1495431 A1 DE1495431 A1 DE 1495431A1 DE 19591495431 DE19591495431 DE 19591495431 DE 1495431 A DE1495431 A DE 1495431A DE 1495431 A1 DE1495431 A1 DE 1495431A1
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fiber
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polyolefin
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Traylor Teddy Gene
Stanton George William
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Dow Chemical Co
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Dow Chemical Co
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    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M14/00Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials
    • D06M14/08Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials on to materials of synthetic origin
    • D06M14/10Graft polymerisation of monomers containing carbon-to-carbon unsaturated bonds on to fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials on to materials of synthetic origin of macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00

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Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die vorliegende « rfindung betrifft ferner geformte Gebilde, die aus der oben angegebenen Masse hergestellt worden sind.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Pfropfmischpolymerisatmassen der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise einen größeren Mengenateil des modifizierten Polyolefingrundpolymerisats oder des Stammes.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Besonders, wenn vorgeformte Fasergebilde verwendet werden, kann der Gegenstand beim Imprägnieren und Pfropfmischpolymerisieren in jede gewünschten herstellungsstufe vorliegen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • N-Vinyl-3-morpholinon kann auch als 4-Vinyl-3-morpholinon bezeichnet werden.
  • Farbstoffaufnahmefähigkeit von Pfropfmischpolymerisatmassen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das pfropfmischpolymerisierte Faserprodukt wurde auch gut mit,Calocid Alizarine Violet und Amacel, Scarlet BS in tiefen und gleichmäßigen Farbtönungen gefärbt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Es wurden die gleichen Ergebnisse wie im dritten Beispiel erhalten.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (1)

  1. Patentanspruch Verfahren zur Herstellung einer farbstoffaufnahmefähigen Mischpolymerisatmasse zur Verwendung bei der herstellung von Formkörpern durch 2fropfmischpolymerisation eines Vinylmonomeren auf ein Polyolefingrundpolymerisat, das aus einem nichtaromatischen Monoolefin mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen erhalten worden ist, wobei das Vinylmonomere in einer Menge von - bezogen auf das Gewicht der Masse-bis zu etwa 20 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 5 bis 15 Gew.-verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vinylmonomeres N-Vinyl-5-morpholinon verwendet.
DE19591495431 1959-01-28 1959-01-28 Verfahren zur Herstellung von farbstoffaufnahmefaehigen Mischpolymerisaten Pending DE1495431A1 (de)

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DED0040019 1959-01-28

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