DE1569507C - Verfahren zur Verbesserung der Färb barkeit von Gegenstanden auf Basis von Öle finpolymensaten - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der Färb barkeit von Gegenstanden auf Basis von Öle finpolymensatenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Färbbarkeit von Gegenständen aus
Mischungen von Homo- oder Mischpolymerisaten von Olefinen und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent von
stickstoffhaltigen basischen Polymeren.
Kohlenwasserstoffpolymere, insbesondere die paraffinischen Kohlenwasserstoffpolymeren, sind schwierig
zu färben, da ihnen irgendwelche funktionelieh Gruppen fehlen, mit denen die Farbmolekülstoffe verknüpft
werden können. Eine Anzahl von Patentschriften lehrt die Anwendung von farbstoffaufnahmefähigen
Zusatzstoffen, insbesondere von verschiedenen stickstoffhaltigen Polymeren, um damit die Anfärbbarkeit
zu verbessern.
Nach bekannten Arbeitsweisen waren, wenn weniger als 5% eines stickstoffhaltigen Polymeren in die
Kohlenwasserstoffpolymerenmasse einverleibt worden waren, die daraus hergestellten Fasern für sämtliche
praktischen Zwecke mit sauren, direkten und metallisierten Farbstoffen noch nicht anfärbbar, ausgenommen
lediglich.die Herstellung von sehr hellen Schattierungen. Bei Zusatz von 5 bis 10% des. stickstoffhaltigen
Polymeren .waren die so hergestellten Fasern nur wenig anfärbbar. Dasselbe Ergebnis wurde erhalten,
wenn vor der Extrusion bzw. vor dem Spritzen eine Stickstoffbase in das Kohlenwasserstoffpolymere in
chemischer Bindung eingearbeitet worden war, nämlich durch Pfropfung einer amidhaltigen Vinylverbindung
auf das Kohlenwasserstoffpolymere.
Wenn über 10% eines farbstoffaufnahmefähigen stickstoffhaltigen Polymeren mit dem Kohlenwasserstoffpolymeren
vermischt werden, weisen die sich ergebenden Fasern ernste Nachteile auf, nämlich derart,
daß die Eigenschaften der Fasern verschlechtert werden; das Material ist wegen Unverträglichkeit der
gemischten Polymeren schwierig zu spritzen bzw. zu extrudieren; die Fasern sind uneben und spröde; die
»Griffeigenschaften« werden rauh, und der Umfang bzw. der Aufwand bei den Zusätzen wird erheblich
groß. So ist es wünschenswert, Färbbarkeit durch Zusatz von weniger als 10% eines zugesetzten basischen
Polymeren zu erzielen.
Wenn weniger als 10% von polaren (d. h. farbstoffaufnahmefähigen) Polymeren mit beispielsweise PoIypropylen
vermischt werden, verhalten sich die aus den Gemischen hergestellten Formkörper so, als ob das
polare Polymere in gewisser Weise eingekapselt oder abgeschirmt worden ist, so daß wasserlösliche ionisierte
Farbstoffe aus den Klassen der sauren Farbstoffe, der direkten Farbstoffe, der reaktiven Farbstoffe
und der metallisierten Farbstoffe und ferner der Küpenfarbstoffe nicht bis zu ihnen durchdringen
können.
Aus den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 593 667 sind zu Fasern verarbeitbare PoTymerenmischungen bekannt, die aus zwei Bestandteilen bestehen, nämlich aus einem linearen a-Olefinpolymeren und einem mit diesem ersten Bestandteil:bis zum Verschmelzen löslichen Polymeren aus regulärlinearen Einheiten von Monomeren mit polaren Gruppen, die wenigstens ein N-Atom enthalten. Als ersten Bestandteil verwendet man isotaktisches Polypropylen, Polystyrol oder Poly-4-methylpenten-(l). Der zweite Bestandteil besteht aus Polymeren von Vinylpyridin oder aus entsprechenden Mischpolymeren und ist in Anteilen von 2 bis 30 Gewichtsprozent vorhanden. Wenn man aus solchen Polymerenmassen hergestellte Fasern färben will, wird als Färbebad z.B. eine verdünnte 5% ige wäßrige Essigsäurelösung angewendet.
Aus den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 593 667 sind zu Fasern verarbeitbare PoTymerenmischungen bekannt, die aus zwei Bestandteilen bestehen, nämlich aus einem linearen a-Olefinpolymeren und einem mit diesem ersten Bestandteil:bis zum Verschmelzen löslichen Polymeren aus regulärlinearen Einheiten von Monomeren mit polaren Gruppen, die wenigstens ein N-Atom enthalten. Als ersten Bestandteil verwendet man isotaktisches Polypropylen, Polystyrol oder Poly-4-methylpenten-(l). Der zweite Bestandteil besteht aus Polymeren von Vinylpyridin oder aus entsprechenden Mischpolymeren und ist in Anteilen von 2 bis 30 Gewichtsprozent vorhanden. Wenn man aus solchen Polymerenmassen hergestellte Fasern färben will, wird als Färbebad z.B. eine verdünnte 5% ige wäßrige Essigsäurelösung angewendet.
Die Fasern werden also dadurch chemisch behandelt und für die Farbstoffaufnahme vorbereitet, daß man
diese chemische Behandlungssubstanz, nämlich Essigsäure, dem Färbebad direkt beimischt. Jedoch erhält
man so keine Vertiefung der Farbintensität, z. B. in Polypropylengarn, selbst wenn 10% oder mehr von
der Mischung, woraus das Garn besteht, Polyvinylpyridin ist. Bei geringerem Gehalt an Polyvinylpyridin,
wenn man also in den Bereich der besseren mechanischen Eigenschaften kommt, beispielsweise bei aus
Polypropylen gebildeten Fasern mit einem Gehalt von 2,9% eines Poly vinylpyridine, ergeben sich nach
dieser bekannten Arbeitsweise in dem Endprodukt nur sehr helle Farbschattierungen bzw. keine wirkliche
Anfärbung. Offensichtlich ist die Essigsäure nicht in der Lage, aus verdünnten wäßrigen Lösungen in der
erwünschten Weise in das Polypropylen hineinzudiffundieren. .
Aus den ausgelegten Unterlagen des belgischen Patents 563 123 ist ein Verfahren bekannt, wonach man
Mischungen aus bestimmten Polyolefinen und bestimmten Polyamiden zu Gegenständen mit verbesser-
■· ter Anfärbbarkeit verformen kann. Die dadurch erhaltenen
Gegenstände, bestehend aus derartigen Mi-
.' schungen, werden dann als solche dem Färbevorgang
unterworfen. .
Aus der französischen Patentschrift 1296 954 ist ein ähnliches Verfahren unter Verwendung von PoIyacrylamiden
in. Vermischung mit Poly-alpha-olefinen
bekannt. Die aus diesen Mischungen durch Spritzen usw. erhaltenen Gegenstände werden wiederum
als solche dem Färbevorgang unterworfen. Diesen bekannten beiden Arbeitsweisen ist gemeinsam, daß man
keine weitere Zusatzkomponente innerhalb der Mischung oder in einer Nachbehandlung verwendet,
sondern beim Färbevorgang die Farbstofflösung auf die so erhaltenen Gegenstände einwirken läßt.
Die Verwendung einer weiteren Zusatzkomponente ist aus der französischen Patentschrift 1 330 784 be-
1 569 5Ü7
3 4
kannt, wonach man aus einem Gemisch aus Poly pro- solche gemäß der belgischen Patentschrift 606 306;
pyleri, einem linearen Polyamid und einer Verbindung z. B. das Kondensationsprodukt - aus Dodecylamin,
von einem polyvalenten Metall, welches als Chelati- Piperazin und Epichlorhydrin), eines Reaktionsprosierungsmittel
wirken kann, Fäden bildet, die an- duktes aus einem Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischschließend
mit Azofarbstoffen und Anthrachinone 5 polymeren mit 3-(Dimethylamino)-propylamin (das
farbstoffen gefärbt werden können, wobei der ehe- Reaktionsprodukt ist: ein Polyaminopolyimid), eines
mische Vorgang des Aufziehens des Farbstoffes in der Styrol/Allylamin-Mischpolymeren (vgl. solche nach
Chelatisierung durch das Metall liegt; die Metall- der USA.-Patentschrift 2456 428), eines Reaktionssalze befinden sich also als Mischungsbestandteil in produktes aus Poly(äthylenimin) und Dodecylbenzyldem
ausgeformten Gegenstand, beispielsweise in der io chlorid oder eines handelsüblichen polymeren ter-·
Faser, wodurch die mechanischen Eigenschaften einer tiären Amins verwendet. Nach einer besonderen
solchen Faser erheblich beeinträchtigt werden, so Ausführungsform wird die Lewissäurebehandlung
daß der Gewinn an^arbstoffaufnahmefähigkeit einem in Gegenwart von Wasser ausgeführt,
erheblichen Verlust an physikalischen Eigenschaften Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behangegenübersteht. -,·.::>· 15 delten Gegenstände sind dann stark farbstoffaufnah-·
erheblichen Verlust an physikalischen Eigenschaften Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behangegenübersteht. -,·.::>· 15 delten Gegenstände sind dann stark farbstoffaufnah-·
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Behandlung mefähig, und die gefärbten Gegenstände sind farbvon
Fasern aus Polymeren von a- Olefinen und bzw. echt, intensiv und gleichförmig gefärbt,
oder Mischungen hiervon mit anderen Polymeren Das bevorzugte Polymerisat bei der Erfindung ist und bzw. oder von Mischpolymeren von a-Olefinen Polypropylen. Insbesondere hierauf beziehen sich die besteht darin, daß diese Fasern mit einem Sulfonie- 20 nachstehenden beispielsweisen Erläuterungen. Es komrungs- oder Chlorsulfonierungsmittel zusammenge- men jedoch auch andere Polymerisate von 1-Olefinen bracht und hierauf gewaschen werden, um jeglichen in Frage, z. B Polyäthylen, Poly-1-buten, Poly-(4-Uberschuß an Behandlungsmitteln von den Fasern zu methyl-1-pefTten), weiterhin Mischpolymere aus 2 oder entfernen, (vgl. österreichische Patentschrift 209 304). mehr Olefinen, Mischpolymere aus nicht endständigen Als Sulfonierungs-oder Chlorsulfonierungsmittel wer- 25 Olefinen mit 1-Alkeneri usw. Es kann sich hierbei den Sulfurylchlorid, Chlorsulfonsäure, Phosphorsul- um Fäden, Garne, Gewebe, Bahnen· oder Filme fonsäure, konzentrierte Schwefelsäure, Oleum oder oder andere Formkörper handeln, wobei ein hohes eine gasförmige Mischung aus Schwefeldioxyd und Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vorhanden ist. Chlor verwendet; Die Fasern können auch zusätzlich Das farbstoffaufnahmefähige Polymere, nämlich das aminiert werden. Die Polymerenmischungen, woraus 30 Aminogruppen enthaltende· Polymere, das mit dem diese Fasern hergestellt worden sind, enthalten also Kohlenwasserstoffpolymeren vermischt ist, ist eritvon sich aus keine farbstoffaufhahmefähigeri polaren weder ein Kon^en^ajiojishomopolymere^ oder ein Gruppen. Diese Fasert müssen daher recht starken Kondensationsmischpolymeres, worin dieÄminogrupchemischen Behandlungen unterzogen werden, damit pe einen zugehörigen Teil der Polymerenkette darman durch nachträgliche chemische Reaktion funktio- 35 stellt, oder ein Additionshomopolymeres oder Addinelle Gruppen einbringt, womit die Farbstoffmoleküle tionsmischpolymeres mit anhängenden Gruppen, die umgesetzt werden können. Bei diesem bekannten Aminogruppen enthalten· oder daraus bestehen.
Verfahren ist auch vorgesehen, daß man nach der Die bei der Erfindung brauchbaren, Aminogruppen Sulfonierung oder Chlorsulfonierung eine Aminie- enthaltenden Polymeren sind diejenigen, die durch rung ausführt, d. h. also eine weitere Arbeitsstufe, 40 heißes Wasser aus Mischungen des Aminogruppen die nachgeschaltet werden muß, wobei zur Aminie- enthaltenden Polymeren mit dem Kohlenwasserstoffrunghauptsächlich Äthylenimin verwendet wird, polymeren unter den angewendeten Behandlungs-
oder Mischungen hiervon mit anderen Polymeren Das bevorzugte Polymerisat bei der Erfindung ist und bzw. oder von Mischpolymeren von a-Olefinen Polypropylen. Insbesondere hierauf beziehen sich die besteht darin, daß diese Fasern mit einem Sulfonie- 20 nachstehenden beispielsweisen Erläuterungen. Es komrungs- oder Chlorsulfonierungsmittel zusammenge- men jedoch auch andere Polymerisate von 1-Olefinen bracht und hierauf gewaschen werden, um jeglichen in Frage, z. B Polyäthylen, Poly-1-buten, Poly-(4-Uberschuß an Behandlungsmitteln von den Fasern zu methyl-1-pefTten), weiterhin Mischpolymere aus 2 oder entfernen, (vgl. österreichische Patentschrift 209 304). mehr Olefinen, Mischpolymere aus nicht endständigen Als Sulfonierungs-oder Chlorsulfonierungsmittel wer- 25 Olefinen mit 1-Alkeneri usw. Es kann sich hierbei den Sulfurylchlorid, Chlorsulfonsäure, Phosphorsul- um Fäden, Garne, Gewebe, Bahnen· oder Filme fonsäure, konzentrierte Schwefelsäure, Oleum oder oder andere Formkörper handeln, wobei ein hohes eine gasförmige Mischung aus Schwefeldioxyd und Verhältnis von Oberfläche zu Volumen vorhanden ist. Chlor verwendet; Die Fasern können auch zusätzlich Das farbstoffaufnahmefähige Polymere, nämlich das aminiert werden. Die Polymerenmischungen, woraus 30 Aminogruppen enthaltende· Polymere, das mit dem diese Fasern hergestellt worden sind, enthalten also Kohlenwasserstoffpolymeren vermischt ist, ist eritvon sich aus keine farbstoffaufhahmefähigeri polaren weder ein Kon^en^ajiojishomopolymere^ oder ein Gruppen. Diese Fasert müssen daher recht starken Kondensationsmischpolymeres, worin dieÄminogrupchemischen Behandlungen unterzogen werden, damit pe einen zugehörigen Teil der Polymerenkette darman durch nachträgliche chemische Reaktion funktio- 35 stellt, oder ein Additionshomopolymeres oder Addinelle Gruppen einbringt, womit die Farbstoffmoleküle tionsmischpolymeres mit anhängenden Gruppen, die umgesetzt werden können. Bei diesem bekannten Aminogruppen enthalten· oder daraus bestehen.
Verfahren ist auch vorgesehen, daß man nach der Die bei der Erfindung brauchbaren, Aminogruppen Sulfonierung oder Chlorsulfonierung eine Aminie- enthaltenden Polymeren sind diejenigen, die durch rung ausführt, d. h. also eine weitere Arbeitsstufe, 40 heißes Wasser aus Mischungen des Aminogruppen die nachgeschaltet werden muß, wobei zur Aminie- enthaltenden Polymeren mit dem Kohlenwasserstoffrunghauptsächlich Äthylenimin verwendet wird, polymeren unter den angewendeten Behandlungs-
Zur Verbesserung der Färbbarkeit von Gegen- bedingungen und denjenigen des Färbens nicht extraständen
aus: Mischungen von Homo- oder Misch- hierbar sind; ζ. Β verbleibt nach; einer lstündigen
polymerisate von Olefinen und 0,5 bis 10 Gewichts- 45 Extraktion der Gegenstände, beispielsweise Fasern,
prozent von stickstoffhaltigen basischen Polymeren, mit siedendem Wasser bei einem pH von 3 wenignämlich Vinylpolymerenoder Polyamiden, sind kürz- stens 10% des ursprünglich hinzugegebenen Aminolich
zwei Verfahren' vorgeschlagen worden, wonach gruppen enthaltenden Polymeren in dem Kohlenwasdie
Gegenstände mit einer darin diffusionsfähigen; serstoffpolymeren. Die zum. Kohlenwasserstoffpoly-Lewissäure
behandelt werden. Hierbei' handelt: es; 50 nieren hinzugegebene Menge des Aminogruppen entsich
also um eine Nachbehandlung der ausgeformten1 hältenden Polymeren soll ausreichend sein, damit
Gegenstände, beispielsweise Fasern, die aus" den nach der Säurebehandlung gemäß der Erfindung da-Polymerenmischungen?
gebildet worden sind.>i Der durch diejenige Farbstoffmenge gebunden wird, die
Erweiterung der Anwendbarkeit dieser Nachbehand-· zur Erzielung der erwünschtenv Schattierung erforlungsstufe
auf weitere stickstoffhaltige basische Poly- 55 derlich ist. Bei den Gemischeri, die diese sehr kleinen
meren dient die Aufgabenstellung der vorliegenden Mengen von farbstöffäufnahmefähigen, Aminogrup-Erfindung.
■ pen enthaltenden Polymeren enthalten, ist gefunden
So wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Ver- worden, daß auch Pfropfmischpolymere des Aminobesserung
der Färbbarkeit von Gegenständen aus gruppen enthaltenden Polymeren mit dem Kohlen-Mischungen
von Homo- oder Mischpolymerisaten 60 Wasserstoffpolymeren in Frage kommen,
von Olefinen und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent von' Lewissäuren zur Anwendung bei der Ef findurig sind stickstoffhaltigen basischen Polymeren, wobei die Ge-. folgende: - ■■;;': -^ '■'■'- ·\ r'-;'['-[ -^'^'y-^ :.■■/■'■■::; ί ' ..·' genstände mit eihei-'darin'" diffusionsfähigen -"Lewis- 1. Mineralsäuren^ beispielsweise Chlorwässerstoffsäure behandelt werden, geschaffen, wobei man als säure, Bromwasserstoffsäure, schweflige Säure, SaI-stickstoffhaltige basische Polymere Aminogruppen 65 petersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Per-1 enthaltende Polymere in Form eines Kondensations- . chlorsäure. Die letzteren drei Säuren, die stark ionisch produktes aus Epihalogenhydrinen oder Dihalogen- sind,r werden bei höheren Anwendungstemperaturen alkanen mit einem oder mehreren Aminen (vgl. (> 60° C) eingesetzt (vgl. nachstehend).
von Olefinen und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent von' Lewissäuren zur Anwendung bei der Ef findurig sind stickstoffhaltigen basischen Polymeren, wobei die Ge-. folgende: - ■■;;': -^ '■'■'- ·\ r'-;'['-[ -^'^'y-^ :.■■/■'■■::; ί ' ..·' genstände mit eihei-'darin'" diffusionsfähigen -"Lewis- 1. Mineralsäuren^ beispielsweise Chlorwässerstoffsäure behandelt werden, geschaffen, wobei man als säure, Bromwasserstoffsäure, schweflige Säure, SaI-stickstoffhaltige basische Polymere Aminogruppen 65 petersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Per-1 enthaltende Polymere in Form eines Kondensations- . chlorsäure. Die letzteren drei Säuren, die stark ionisch produktes aus Epihalogenhydrinen oder Dihalogen- sind,r werden bei höheren Anwendungstemperaturen alkanen mit einem oder mehreren Aminen (vgl. (> 60° C) eingesetzt (vgl. nachstehend).
2. Wasserfreie Säuregase sowohl in undissoziierter Form als auch als Säureanhydrid, beispielsweise Chlorwasserstoff,
Bromwasserstoff, Schwefeldioxyd, Stickstoffdioxyd ; ein Protonendonator, z. B. Wasser, ist
in denjenigen Fällen wesentlich, wo Lewissäure keine protonenabgebende Verbindung ist.
3. Organocarbonsäuren, z. B. aliphatische oder aromatische Säuren, Monocarbonsäuren und Dicarbonsäuren,
gesättigte und ungesättigte Säuren; geeignete Säuren sind beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure,
Propionsäure, Stearinsäure oder andere Alkansäuren im C1 _18-Bereich, ferner Undecylensäure, Oleinsäure,
Benzoesäure, Salicylsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Bromessigsäure, Chloressigsäure
oder Milchsäure. Die organische Säure kann im flüssigen oder im geschmolzenen Zustand (wenn ihr
Schmelzpunkt unterhalb der für die Faserbehandlung ,ausgewählten. Temperatur liegt) oder in Lösung in
!einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, z.B. Benzol oder Toluol, angewendet werden. Sie kann
auch in Wässerlösung eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß die Säure in Wasser hinreichend löslich
ist, damit eine Lösung erzielt wird, die wenigstens 20 Gewichtsprozent der Säure gelöst enthält; eine
weitere Voraussetzung ist, daß die Säure in nicht weniger als 20%iger Konzentration verwendet wird.
Größere Verdünnung mit Wasser vermindert erheblich die Diffusion der organischen Säure in z. B. Polypropylen
und führt zu sehr geringer Färbbarkeit der Faser.
4. Halogenidverbindungen, die bei Einwirkung von Wasser bei der betreffenden Behandlungstemperatur
Halogenwassers'toffsäure freisetzen; Beispiele solcher
Verbindungen sind
a) Halogenide von nicht metallischen Elementen, beispielsweise Phosphor und Schwefel (z. B. PCl3,
POCl3, S2Cl2, SOCl2, SO2Ci2);
b) Metallhalogenide, beispielsweise Halogenide von Zink, Zinn und Aluminium;
c) Säurehalogenide von organischen Säuren gemäß Ziffer 3 und entsprechende Organosulfonylhalogenide,
z. B. Acetylchlorid, Benzoylchlorid, Adipinsäurechlorid
und p-Toluolsulfonylchlorid;
: d) aktivierte Halogenide mit einer konjugierten
, Gruppe, die die Reaktivität des Halogenatoms ! '■■' erhöht, z. B. Allylhalogenid, und Benzylhalogenid
(beispielsweise das Chlorid);,
e) andere saure oder potentiell saure Verbindungen, die zur Bildung von' Komplexen oder Additionsverbindüngen mit den Aminpolymeren in der Lage sind, beispielsweise Bortrifluorid, Phenol oder Borsäureester, wie n-Butylborat.
e) andere saure oder potentiell saure Verbindungen, die zur Bildung von' Komplexen oder Additionsverbindüngen mit den Aminpolymeren in der Lage sind, beispielsweise Bortrifluorid, Phenol oder Borsäureester, wie n-Butylborat.
Bei diesen Arbeitsvorgängen sind Wasserstoffionen entweder als Teil der Säure selbst vorhanden, oder
sie können durch Wasser eingebracht werden, nämlich, in oder auf der Faser in einer Menge von
wenigstens 1%..,; ,.;νυ'/ ;.-,' ■■■:.·'; '-■■■ ■.:■
Für die Verbesserung der Färbbarkeit beispielsweise
bei Polypropylen mit einem Gehalt von bis zu 10% .eines Aminogruppen enthaltenden Polymeren
verwendet man vorzugsweise Essigsäure, Chlorwasserstoffsäure, Adipinsäurechlorid oder Thionylchlorid.
. Der Temperaturbereich, innerhalb dessen die chemische Behandlung gemäß der Erfindung ausgeführt
wird,, ist ,nicht kritisch, liegt jedoch unterhalb der
Erweichungstemperatur des Kohlenwasserstoffpolymeren, fürS Polypropylen beispielsweise unterhalb
160° C. In der praktischen Ausführung ist jedoch auf die Schrumpfungstemperatur von Fasern, beispielsweise
aus Polypropylen, Rücksicht zu nehmen, das bedeutet, daß Temperaturen bis zu 140° C in Frage
kommen. Desgleichen besteht, keine kritische untere Temperaturgrenze. Die niedrigste brauchbare Temperatur
wird jedoch durch die Diffusionsgeschwindigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit festgesetzt; dies
ist in vielen Fällen 0° C.
Die Dauer der chemischen Behandlung kann von weniger als einer Sekunde bis zu 3 Stunden variieren,
nämlich in Abhängigkeit von der. Substanz und der ausgewählten Temperatur und von,der Menge der
Lewissäure, die absorbiert werden soll. Üblicherweise
ist eine Zeit von 5 Sekunden bis zu 30 Minuten unter Anwendung von Temperaturen im Bereich von etwa
20 bis etwa 140° C hinreichend und für die meisten Substanzen und Lösungen zufriedenstellend.
Die gemäß der Erfindung zu. behandelnden Gegenstände können als Fasern beispielsweise einfädig oder
vielfädig sein, ferner flach, aufgebauscht oder texturiert; man kann auch Stapelfasern; Kabel oder beliebige
andere Formen dem Verfahren: unterwerfen,
ferner Filme, Bahnen, Bänder oder. Gewebe. Das Verfahren kann ansatzweise oder, kontinuierlich ausgeführtwerden.
: ';Z:' i ^ '
Der Bereich von 0,5 bis 5% von:hinzugesetztem, Aminogruppen enthaltenden Polymeren ist besonders
bevorzugt. Die" genaue Menge hängt vom Stickstoffgehalt
und von der relativen Basizität des Aminogruppen enthaltenden Polymeren ab. Auch spielen
die letztlich erwünschten physikalischen Eigenschaften beispielsweise bei Fasern eine Rolle hinsichtlich
der Anwendungsmenge. Die Verwendung von 0,5 bis 5 % hinzugesetzten, Aminogruppen enthaltenden Polymeren
reicht üblicherweise aus, um ein l%iges Färbebad zur Erzielung von tiefen Färbungen mit vielen
Farbstoffen auszunutzen. .. :
Die in den nachstehenden Beispielen verwendeten, Aminogruppen enthaltenden Polymeren können nach
üblichen Arbeitsweisen hergestellt werden, beispielsweise ■— wie vorstehend erwähnt. — gemäß der
belgischen Patentschrift 606 306; die Umsetzung des Styrol/Maleinsäureanhydrid - Mischpolymeren .mit
3-(Dimethylamino)-propylamin ist z. B. von Cohen und Minsk (J. Org. Chem., 24 (1959), S, 1404)
beschrieben worden. Die Gemische aus Kohlenwasserstoffpolymeren und Aminogruppen enthaltenden Polymeren
werden durch Vermengen, Trommelbehandlung oder nach irgendeiner üblichen Arbeitsweise
hergestellt; sie werden dann in üblicher Weise ausgespritzt,
beispielsweise zu Fasern; bzw. Garnen. ....·.■
Man kann die Säurebehandlung gemäß der Erfindung entweder vor oder nach dem .Verstrecken der
Garne bzw. Fäden ausführen; zweckmäßig ist die Behandlung nach dem Verstrecken. Dabei kann man
Docken, Wickel oder geknüpfte Gewebe verwenden und diese Gegenstände anschließend färben (vgl.
nachstehende Beispiele). vrrVhSi ; ' , :
Die Erfindung wird, nachstehend an Hand einiger
Beispiele näher erläutert. ■ -■ ;:ü 1 i: ' ■
Die Konzentrationsangabe bei Färbebädern in den Beispielen bezieht sich auf »owf«, d; h. »bezogen auf
das Gewicht der Faser«. ;,....
Bei spiel 1 ,
Ein Gemisch aus 100 , Teilen ; Polypropylen mit
4 Teilen des Reaktionsproduktes aus 3-(DimethylT
amino)-propylamin mit einem 1:1-Styrol-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymeren
wurde zu 8fädigem Garn schmelzgesponnen und im Verhältnis 4:1 verstreckt.
Lagen dieses Garnes wurden den nachstehend angegebenen Behandlungen unterworfen, gereinigt
und mit 1 % Capracyl Orange R (C. I. Acid Orange 60) gefärbt. Die Ergebnisse dieser Färbungen zusammen
mit einer ähnlichen Färbung, die an unbehandeltem Garn ausgeführt wurde, sind ebenfalls in der
nachstehenden Tabelle angegeben.
Reagenz | Temp. (0C) |
Zeit (Min.) |
Acetonspülung | Erhaltene Färbung |
Ohne | 60 50 50 60 60 |
2 . 2 2 2 2 |
ohne ohne mit mit mit |
Helles Rosa tief Rötlichorange tief Rötlichorange tief Rötlichorange tief Rötlichorange mittel Rötlichorange |
Essigsäure Chlorwasserstoffsäure POCl3. |
||||
Sebacinsäurechlorid n-Butylborat |
Eine Lösung aus 74,1^g Dodecylamin und 74 g Epichlorhydrin
in 300 ml Äthanol wurde 8 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Sie wurde dann auf Raumtemperatur
abgekühlt; daraufhin wurden 86,1 g Piperazin, 55,5 g Epichlorhydrin und 200 ml Äthanol
zugefügt. Nachdem Abklingen der exothermen Reaktion, die Kühlung erforderte, wurde das Reaktionsgemisch 10 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Die
Lösung wurde dann abgekühlt; es wurde daraufhin äthanolisches Alkali zugegeben, um das Aminsalz
in das freie Amin umzuwandeln; das Äthanol wurde auf einem Dampfbad abgedampft. Das Produkt wurde
schließlich im Vakuum ^getrocknet.
Ein Gemisch aus 4 Teilen des vorstehenden Materials mit 100 Teilen Polypropylen wurde zu 8fädigem
Garn' schmelzgesponnen und im Verhältnis 3:1
verstreckt. Lagen dieses Garnes, behandelt entweder mit Sebacinsäurechlorid (2 Minuten bei 600C) oder
POCl3 (2 Minuten bei 500C) und nachfolgend in
Aceton gespült und gereinigt, wurden mit 1 % Capracyl Orange R (C. I. Acid Orange 60) zu tief rötlichorangefarbenen
bzw. mittel rötlichorangefarbenen Färbungen angefärbt. Ünbehandeltes Garn war, wenn es in
ähnlicher Weise gefärbt wurde, fast farblos.
Eine Lösung aus 60,2 g von 50%igem wäßrigem
Poly(äthylenimin) mit einem Molekulargewicht von etwa 30 000 und-59 g Dodecylbenzylchlorid in 400 ml
Isopro£anol wurde 2 Stunden lang unter Stickstoff
aih Rückfluß erWtzt/Eine t-Ös^üng aus 12 g Natrium-
;hydroxyd in 15 ml Wasser wurde in 150 inl Isopropanol
eingegossen; diese Aufschlämmung wurde zu
dem genänntetiReaktionsgemisch hinzugegeben. Das
Erhitzen wurde dann T Stunde lang fortgesetzt! Das
Reaktionsgemisch, das das: alkylieite Poly(äthylenimin)
enthielt, wurde schließlich abgekühlt, in Wasser
f eingegossen; filtriert lind im Vakuum getrocknet; ν
;< Ein Gemisch' aus 3 Teilen des vorstehenden getrockneten Materials mit 100 Teilen Polypropylen wurde zu 8fädigem Garn schmelzgesponnen und im Verhältnis 3:1 verstreckt. Lagen dieses Garnes wurden 2 Minuten lang bei 60° C jeweils in PCl3, Sebacinsäurechlorid bzw. konzentrierte Chlorwasserstoffsäure eingetaucht; die ersten beiden" Proben wurden dann in Aceton gespült. Sie wurden sämtlichst daraufhin gereinigt und mit 1% Capracyl Orange R (C. I. Acid Orange 60) zu einer mittleren Lachsfärbung angefärbt. Eine unbehandelte Lage nahm bei ähnlicher Färbebehandlung überhaupt keine Färbung an. .
;< Ein Gemisch' aus 3 Teilen des vorstehenden getrockneten Materials mit 100 Teilen Polypropylen wurde zu 8fädigem Garn schmelzgesponnen und im Verhältnis 3:1 verstreckt. Lagen dieses Garnes wurden 2 Minuten lang bei 60° C jeweils in PCl3, Sebacinsäurechlorid bzw. konzentrierte Chlorwasserstoffsäure eingetaucht; die ersten beiden" Proben wurden dann in Aceton gespült. Sie wurden sämtlichst daraufhin gereinigt und mit 1% Capracyl Orange R (C. I. Acid Orange 60) zu einer mittleren Lachsfärbung angefärbt. Eine unbehandelte Lage nahm bei ähnlicher Färbebehandlung überhaupt keine Färbung an. .
:3° Beispiel 4
Ein Styrol/Allylamin - Mischpolymeres, das als
Aminogruppen enthaltender polymerer Zusatzstoff verwendet wird, erhält man durch katalytische Hochdruckhydrierung
eines Styrol/Acrylnitril-Mischpolymeren (vgl. hierzu die vorstehend genannte USA.-Patentschrift
2 456 428). Im übrigen wird bezüglich der Herstellung auf die Ausführungen von Cohen und
M i η s k in J. Org. Chem., 24 (1959), S. 1404, hingewiesen.
Ein derartiges Aminogruppen enthaltendes Polymeres aus Styrol und Allylamin (Gewichtsverhältnis
etwa 70:30) wurde mit isotaktischem Polypropylen in
einem Extruder bei 232° C vermischt, so daß in dem Gemisch 4% des Aminogruppen enthaltenden Polymeren
vorhanden sind; das Gemisch wurde zu Stücken zerkleinert und getrocknet. Dann wurde das so zerkleinerte
Gemisch zu einem 8fädigen Garn ausge- ·: spönnen und im Verhältnis 4:1 gestreckt, so daß ein
Garn von 15 Denier/Faden erhalten wurde. Lagen S dieses Garnes wurden jeweils 4 Minuten läng bei
; 600C jeweils mit konzentrierter Salzsäure, Essigsäure
i- bzw. Adipinsäurechlorid behandelt; danach absor-
; ι bierten sie große Farbstoffmengen, wenn sie mit
ί 55 Capracyl Orange R (C. I. Äcid Orange 60) oder mit
j 7 i Anthrachinqn Blue SKX (C. L- Acid Blue 78) gefärbt
!^wurden. .. ■:■.'■.■.■"■. . ■".-'" '.'.:;'■'.'■ -.;-'.\ΐ ·■:. ν '
:; Bei Garnproben, bei denen eine Behandlung in die-
;'s ser Art nicht vorausgegangen war, fand eine ganz erheblich
geringere Farbstoffaufnahme statt.
209520/416
Claims (2)
1. Verfahren zur Verbesserung der Färbbarkeit von Gegenständen aus Mischungen von Homo-
oder Mischpolymerisaten von Olefinen und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent von stickstoffhaltigen basischen
Polymeren, wobei die Gegenstände mit einer darin diffusionsfähigen Lewissäure behandelt
werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als stickstoffhaltige basische Polymere Aminogruppen
enthaltende. Polymere in Form eines Kondensationsproduktes aus Epihalogenhydrinen
oder Dihalogenalkanen mit einem oder mehreren Aminen, eines Reaktionsproduktes aus einem
Styrol/Maleinsäureanhydrid - Mischpolymeren mit 3 - (Dimethylamino) - propylamin, eines Styrol/
Allylamin - Mischpolymeren, eines Reakt.ionsproduktes aus Poly(äthylenimin) und Dodecylbenzylchlorid
oder eines üblichen polymeren tertiären Amins verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Lewissäurebehandlung in
Gegenwart von Wasser ausführt.
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