DE2002411C3 - Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls mit einem Aldehyd acetalisierten Fäden und Folien aus einer Polyvinylalkohol als Matrix enthaltenden wäßrigen Spinnemulsion eines Vinylchlorid-Polymerisats - Google Patents

Description

Aus der US-PS 2843 562 sind vernetzte Pfropfcopolymerisate auf der Basis von Vinylchlorid (VC) und Polyvinylalkohol (PVA) sowie ein Verfahren zu deren Herstellung bekannt. Es wird ein Gemisch aus

a) 15 bis 90, vorzugsweise 40 bis 85 Gewichtsprozent VC oder ein Gemisch aus VC und bis zu 25 Gewichtsprozent eines Comonomeren.

b) 85 bis 10 Gewichtsprozent PVA oder eines Copolymerisate aus PVA und bis zu 50 Molprozent einer anderen Vinyliden-Verbindung und

c) 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf VC, eines Vernetzungsmittels, wie Divinylbenzol, Diallylphthalat oder Allylacrylat,

der Pfropfpolymerisation unterworfen. Unter den Comonomeren der Komponente a) werden genannt: Acrylamid, N-Alkyl-. N.N-Dialkylacrylamide oder •methacrylamide. Die Copolymerisate der Komponente b) können ebenfalls die genannten Acrylamid-Derivate als Comonomere enthalten. Die erforderliche, gesteigerte Heißwasserbestündigkeit läßt sich jedoch nur dann erreichen, wenn VC auf PVA aufgepfropft und gleichzeitig intermolekular vernetzt wird: die Mischpolymerisation von VC und Vinylacetat in Gegenwart eines Vernetzungsmittels und anschließendes Verdünnen mit PVA führt nicht zu den gewünschten Ergebnissen (vgl. Beispiel 4B).

In der US-PS 31 11 370 ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden aus Polyvinylchlorid (PVC) und Polyvinylalkohol (PVA) als Hauptbestandteile aus einer Emulsion beschrieben. Zunächst wird eine PVC-Emulsion durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid in einer wäßrigen PVA-Lösung in Gegenwart eines Emulgators und eines Polymerisationsinitiators hergestellt. Die erhaltene Polymeremulsion, die neben PVC auf PVA gepfropftes PVC enthält, wird mit einer wäßrigen PVA-Lösung in solchem Mengenverhältnis vermischt, daß der PVC-Gehalt 50 bis 80 Gewichtsprozent beträgt. Die erhaltene Spinnlösung wird zu Fäden oder Folien verformt, die in üblicher Weise weiterverarbeitet werden, d. h. getrocknet, heiß verstreckt bzw. gereckt, thermofixiert und mit Formaldehyd acetaiisiert werden.

Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Fäden und Folien sind ausreichend hygroskopisch und von ausgezeichneter Weichheit. Ferner zeigen sie sehr gute flammabweisende Eigenschaften. Infolge ihres erheblichen Gehalts an Emulgator, der bei der Emulsionspolymerisation verwendet wird und als Verunreinigung in den erzeugten Fäden und Folien verbleibt, sind jedoch die Licht- und Wärmebeständigkeit, die mechanische Festigkeit und der Glan/ der erzeugten Fäden und Folien unbefriedigend. Deshalb ist eine Verbesserung dieses Verfahrens sehr erwünscht.

Bei der Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid werden im allgemeinen anionenaktive niedermolekulare Emulgatoren verwendet (vgl. Houben
W e y I, Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. XlV 1 [1961]. S. 870 bis 880 und S. 190 bis 199). Wenn diese Emulgatoren im Polymerisat verbleiben, können sie dessen Thermostabilit;i>. Wasserbeständigkeit und andere Eigenschaften merklich verschlechtern. Dies trifft besonders dann zu, wenn als Emulgatoren Sulfonate oder Alkylschwefelsäureester verwendet werden, deren bei höherer Temperatur entstehende Zersetzungsprodukte die Polymerisate angreifen und verfärben. Die niedermolekularen Emulgatoren, die in den erzeugten Fäden und Folien enthalten sind, können somit nicht nur die mechanischen Eigenschaften, sondern auch deren Transparenz und Glanz verschlechtern. Ferner wird durch die Gegenwart dieser niedermolekularen Emulgatoren die Ungleichmäßigkeit in der Feinstruktur der Produkte verstärkt.

Die Erfindung beruht auf dem überraschenden Befund, daß die vorgenannten Nachteile der bekannten Verfahren zur Herstellung von Fäden und Folien durch Verspinnen bzw. Vergießen von Emulsionen überwunden werden können, wenn man zur Herstellung der wäßrigen Polymeremulsion ein mehr als 20 Moiprozent Amidgruppen enthaltendes wasserlösliches Acrylsäureamid-Polymerisat verwendet. Man erhält auf diese Weise eine stabilere Emulsion von PVC mit kleinerer Teilchengröße, als sie nach herkömmlichen Verfahren erhalten werden kann. Beim Verspinnen bzw. beim Vergießen der aus dieser Polymeremulsion hergestellten wäßrigen Spinnemulsion erhält man Fäden bzw. Folien, die sich durch eine bessere Licht- und Wärmebeständigkeit und bessere mechanische Eigenschaften und sehr guten Glanz auszeichnen. Die Faden haben einen kreisförmigen Querschnitt.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß man bei der

20 024Π

Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart eines mehr als 20 Molprozent Amidgruppen enthaltenden wasserlöslichen Acrylsäureamid-Polymerisats sowie eines Polymerisationsinitiators und geringen Mengest eines üblichen Emulgators eine wäßrige Polymeremulsion erhält, die mechanisch stabil ist und Polymerteilchen in sehr kleiner Teilchengröße enthält. Durch Vermischen dieser PVC-Emulsion mit einer Wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen Polymers als Matrix, das zur Hauptsache aus Polyvinylalkohol besteht, in einer Menge von 40 bis 250 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polymerkomponenten in der wäßrigen Polymeremulsion, erhält man eine äußerst stabile Spinnemulsion, aus der sich Fäden oder Folien nach einem Naß- oder Trockenspinnverfahren her- «eilen lassen. Die erhaltenen Fäden oder Folien können anschließend in üblicher Weise weiterbehandelt werden, z. B. getrocknet, in der Wärme verstreckt, Ihermofixieri und/oder acetalisiert werden.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Verfahren, bei denen PVA als Dispergiermedium und ein Emulgator tür Herstellung von feinteiligen Polymeremulsionen erforderlich sind, die sowohl mechanisch als auch bei der Lagerung stabil sind, wird im erfindungsgemäßen Emulsionspolymerisationsverfahren ein wasserlüsliches Polymerisat verwendet, das Amidreste enthält. Dieses Amidreste enthaltende Polymerisat wirkt nicht nur als Dispergiermedium, sondern auch als Emulgator. Man erhält eine wäßrige Polymeremulsion, die sowohl mechanisch stabil als auch iagerstabil ist und Polymerteilchen kleiner Teilchengröße enthält.

Die wäßrige Polymeremulsion, die neben PVC auch ein Pfropfcopolymerisat von Vinylchlorid auf das Amidreste enthaltende Polymerisat enthält, läßt sich sehr gut mit einer PVA als Hauptbestandteil enthaltenden Matrix vermischen und ergibt eine stabile Spinnemulsion.

Als Amidreste enthaltende wasserlösliche Acrylsäureamid-Polymerisate kommen Homopolymerisate und Mischpolymerisate von Acrylsäureamid. Methacrylamid, N-Methylolmethacrylamid sowie auch Mischpolymerisate von Acrylsäureamid mit einem oder mehreren anderen polymerisierbaren Monomeren, vorzugsweise Diacetonacrylamid, N-Methylolacrylamid, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure oder deren Salzen, die gegebenenfalls in Gegenwart von Polyvinylalkohol hergestellt worden sind, in Frage. Es kann auch ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser Acrylsäureamid-Polymerisate verwendet werden.

Vorzugsweise soll die erfindungsgemäß verwendete Polymeremulsion, bei der wenigstens ein Teil des PVC auf dem wasserlöslichen Acrylsäureamid-Polymerisat aufgepfropft ist, möglichst fein und von einer möglichst niedrigen Viskosität sein. Zur leichteren Verspinnbarkeit bzw. Verformbarkeit und zur Verbesserung der gegenseitigen Löslichkeit mit der PVA-Malrix kann das wasserlösliche Acrylsäureamid-Polymerisat noch Hydroxylgruppen enthalten oder mit PVA vermischt werden.

Das wasserlösliche Polymer, das hauptsächlich PVA enthält, und das der wäßrigen Polymeremulsion als Matrix einverleibt wird, muß in einer Menge von 40 bis 250 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polymerkomponenten in der wäßrigen Polymeremulsion verwendet werden, wenn gute Ergebnisse erhalten werden sollen. Wenn die Menge der Matrix diesen Wert übersteigt, wird die Polymeremulsion zu verdünnt und nicht mehr kontinuierlich, während bei Verwendung von Mengen unterhalb des unteren Grenzwertes die Wirkung der Matrix unvollständig bleibt. In beiden Fällen kann kein Produkt mit sehr guter Qualität erhallen werden.

Die Kontinuität der Polymerteilchen in den Fäden Hißt sich nach folgendem Verfahren beobachten: Eine Probe des Fadens wird auf einem Deckglas mit 1 bis 2 Tropfen 80- bis 90%iger Ameisensäure versetzt. Sodann wird das Deckglas auf eine auf 60 bis 8O⁰C erhitzte Heizplatte gelegt. Durch leichtes Rühren mit einem Glasstab werden die Matrixbestandteile gelöst. Die Beobachtung wird unter einem Mikroskop durchgeführt. Vollständig kontinuierliche Teilchen in den Fäden zeigen sich als netzartige Fibrillen. Unvollständig kontinuierliche Teilchen zeigen sich als körnige und/Oder längliche Partikeln.

Beispiele zur Verbesserung von PVA-Füden durch Zusatz von wasserlöslichen Polymerisaten mit Amidresten zu PVA oder zur Herstellung von leicht verformbaren Polymerisaten durch Zusatz verhältnismäßig kleiner Mengen wasserlöslicher Hochpolymere zur Poiymeremulsion sind bekannt.

Im Falle von Gemischen aus den Amidreste enthaltenden Polymerisaten und PVA kann man jedoch eine Verbesserung der Wärmefestigkeit, der Lichtbeständigkeit und einer Änderung des Faserquerschnitts nicht beobachten. Auch bei Verwendung verhältnismäßig geringer Mengen der Matrix wird keine signifikante Verbesserung der Eigenschaften der Spinnemulsion und der Endprodukte beobachtet.

Bei Verwendung des wasserlöslichen Acrylsäureamid-Polymerisats zur Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid ist die erhaltene Polymeremulsion sehr stabil. Das gleiche trifft für die Spinnemulsion zu, die nach Zusatz des hauptsächlich PVA enthaltenden wasserlöslichen Polymerisats als Matrix zur Polymeremulsion erhalten wird. Die durch Extrudieren der Spinnemulsion in eine wäßrige Natriumsulfatlösung anschließende Wärmebehandlung in feuchtem Zustand bei Temperaturen von 70 bis 100 C. Waschen mit Wasser, Trockenverstrecken, Thermofixieren und gegebenenfalls Acetalisieren erhaltenen Fäden oder Folien besitzen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, hohe Wärmefestigkeit und Lichtbeständigkeit. Die Festigkeits- und Dehnungswerte bleiben im Gegensatz zu den bekannten Polymerisaten über einen langen Zeitraum erhalten. Außerdem können die erfindungsgemäß hergestellten Fäden und Folien mit üblichen Farbstoffen, wie basischen Farbstoffen. Dispersionsfarbstoffen und Schwefelfarbstoffen, in brillianten Farben gefärbt werden.

Der Ausdruck »Fäden« bedeutet nicht nur Fasern mit unbestimmter Länge, sondern auch Stapelfasern, die aus diesen Fäden hergestellt sind, sowie Fadengame und Fasergarne. Der Ausdruck »Textilgut« umfaßt Textilgut jeder Verarbeitungsstufe, also nicht nur Fäden, sondern z. B. auch Fasern, Garne. Gewebe, gewirkte und gestrickte Stoffe und »Nonwoven Fabrics«, wie. Filze und Vliesware.

Die erfindungsgemüß hergestellten Fäden zeichnen sich durch eine gleichmäßige Feinstruktur in ihrem Querschnitt aus. Die Untersuchung der Querschnittsslruklur von Fäden, die nach dem bekannten Verfahren durch Verspinnen einer Spinnemulsion erhalten wurden, zeigt unter dem Lichtmikroskop keine strukturellen Unterschiede, während unter dem Elektronen-

niikroskop eine Hautschicht und ein Kern zu sehen ttnd, wie das auch bei PVA-Fäden der Fall ist, die nach dem Naßspinnverfahren hergestellt wurden. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fäden haben eine gleichmäßige Querschnittsstruktur, i> Und sie zeigen Glanz, so daß sich die Fäden in wesentlich reineren Farbtönen färben lassen als Produkte, die diese Strukturunterschiede zwischen Haut und Kern aufweisen und die durch Verspinnen herkömmlicher Spinnemulsionen hergestellt wurden. '°

Der erfindungsgemäß eingesetzten Spinnemulsion können noch geringe Mengen anderer Zusätze einverleibt wer-ien, wie Pigmente, Mattierungsmittel, Stabilisatoren und Mittel zur Flammfestausrüstung. Als Flammfestausriistungsmittel werden vorzugsweise η Zinnsäure (H₂SnO₃), Zinnoxid und Zinndioxid verwendet. Diese Verbindungen können entweder der wäßrigen Lösung des PVA oder der Spinn- bzw. Gießemulsion einverleibt werden.

Es liegt auf der Hand, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die vorstehend beschriebene Verfahrensbehandlungen und -bedingungen beschränkt ist, wie die Behandlung der Fäden in der Wärme und in feuchtem Zustand, Waschen mit Wasser, Trocknen, Verstrecken, Thermofixieren und Acetalisieren. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Fäden können zu Fadengarnen oder nach dem Zerschneiden zu Stapelfasern zu Fasergarnen verarbeitet und zu textlien Flächengebilden, wie Geweben und Gewirken, Filzmaterial und Faservliesware, weiterverarbeitet werden. Selbstverständlich können die Fäden bzw. Fasern auch mit anderen Textilmaterialien, wie Baumwolle, Polyamiden, Polyestern oder Polyacrylnitril, vermischt und zu Textilgut verarbeitet werden.

Zur Verbesserung der Heißwasserbeständigkeit können die Fäden und Folien noch mit einem Aldehyd, wie Formaldehyd, Acetaldehyd oder Benzaldehyd acetalisiert werden.

Beispiel 1

Pfropfcopolymerisat

Homopolymerisat + Pfropfcopolymerisat

100 Her Viskosität, des Teilchendurchmessers und anderer Eigenschaften mit Ausnahme eines geringfügigen Absinkens des pH-Wertes festzustellen.

32 Teile der Polymeremulsion werden mn 60 Teilen zitier 15%ieen wäßrigen Lösung von PVA versetzt. S£ «itspncht einer Menge von 100% PVA, bezogen auf die Polymerkomponenten in der wäßrigen Polymeremulsion. Das Gemisch wird bei 80 C entgast. sodann filtriert und in ein 350 g/l Natriumsulfat enthaltendes Fällbad bei 45"C versponnen. Danach werden die Fäden durch ein 300 g/l Natriumsulfat enthaltendes und auf 90* C erhitztes Bad geführt. hierauf mit Wasser gewaschen und getrocknet, bei 150°C mit einem Verstreckungsgrad von 2,5 verstreckt und dann bei 230^cC thermofixiert. Die erhaltenen Fäden werden danach 30 Minuten bei 70'C in einem Bad acetalisiert, das 2,5 Teile Formaldehyd 15 Teile Schwefelsäure 10 Teile Natriumsulfat und 72,5 Teile Wasser enthält. Der Acetalisierungsgrad betrügt 25 Molprozent, bezogen auf den Polyvinyialkohole-halt Man kann den Acetalisierungsgrad erhöhen. wenn man ein Bad mit höherer Formaldehydkonzentration verwendet. .

Die Fäden haben einen Titer von 2 Denier. Die Eigenschaften der Fäden werden mit Fäden verglichen die gemäß US-PS 3111 370, jedoch unter sonst gleichen Bedingungen hergestellt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Tabelle I

Fäden der
Erfindung

Vergleichsfäden

Faserquerschnitt

40

Ein Gemisch aus 80 Teilen vollentsalztem Wasser, 0,1 Teil Kaliumpersulfat, 0,06 Teilen Natriumhydrogensulfit und 20 Teilen Acrylamid wird 120 Minuten bei einer Temperatur von höchstens. 85° C polymerisiert. Es wird eine wäßrige Polyacrylamidlösung mit einer Viskosität von 150OcP bei 25° C erhalten. 8,5 Teile dieser wäßrigen Polyacrylamidlösung werden mit 61 Teilen vollentsalztem Wasser, 0,04 Teilen Kaliumpersulfat und 1,33 Teilen Natriumlaurylsulfat versetzt, homogenisiert und in einem Autoklav zusammen mit 28,8 Teilen Vinylchlorid 6 Stunden bei 45°C polymerisiert. Es wird eine Polymeremulsion erhalten, die 30% PVC (einschließlich Pfropfpolymer) enthält.

Bei 20 C beträgt die Viskosität der Polymeremulsion 25 cP und der pH-Wert 4,0. Unter dem Elektronenmikroskop beträgt der mittlere Teilchendurchmesser 320 Ä. Die Pfropfausbeute, die durch die Gleichung

Pfropfausbeute (%)

ausgedrückt wird, beträgt 16%. Nach 6monatiger Lagerung der Polymeremulsion ist keine Änderung

kreisrund mit nierenrauher förmig
Oberfläche

Schrumpfung im siedenden 4,8 35.4
Wasser, %

Trockenfestigkeit, g/den 2,95 2,86

Trockendehnung, % 24,4 21,6

Knotenfestigkeit, g/den 1,30 1,25

Lichtbeständigkeit¹) 88 80

Wärmebeständigkeit²) 50 20

') Weißgrad in Prozent (bestimmt nach JIS L-1015 Methode C) nach lOOstündigem Bestrahlen in einem Xenon-Fadeorneter.

²) Die Wärmebeständigkeit wird ausgedrückt durch den Weißgrad in Prozent (bestimmt nach JIS L-1015 Methode C), der nach dem Erhitzen (60 Minuten auf 150⁰C) in einem »Geer-Type Aging Tester« gemessen wurde. Größere Zahlen bedeuten eine erhöhte Wärmebeständigkeit (vgl. JlS K-6301 und ASTM D-2436).

Beispiel 2

Ein Gemisch aus 8C Teilen vollentsalztem Wasser, 0,075 Teilen Ammoniumpersulfat, 12,3 Teilen Acrylamid, 1,36 Teilen Diacetonacrylamid, 1,36 Teilen Natriummethallylsulfonat und 5 Teilen PVA 120 Minuten bei einer Temperatur von höchstens 90 C polymerisiert. Es wird eine wäßrige Copolymerisatlösung mit Acrylamid-Einheiten als Hauptbestandteil und mit einer Viskosität von 30 cP bei 25°C erhalten. 8,5 Teile dieser wäßrigen Copolymerisatlösung weiden mit 61 Teilen vollentsalztem Wasser, 0,04 Teilen Ammoniumpersulfat und 1,33 Teilen Natriumdodeeylbenzolsulfonat versetzt, homogenisiert und in einem Autoklav zusammen mit 28,8 Teilen Vinylchlorid

7 Stunden bei 45° C polymerisiert. Es wird eine Polymeremulsion erhalten, die 31% PVC (einschließlich Pfropfpolymer) enthält.

Bei 20'C beträgt die Viskosität der Polymeremulsion 15 cP und der pH-Wert 6,2 nach Neutralisation. Unter dem Elektronenmikroskop beträgt der mittlere Teilchendurchmesser 280 Ä. Die Pfropfausbeule beträgt 14%. Nach längerer Lagerung der Polymeremulsion ist praktisch keine Änderung des pH-Wertes, der Viskosität und anderer Eigenschaften feststellbar.

Gemäß Beispiel 1 werden unter Verwendung der Polymeremulsion Fäden mit einem Titer von 2 Denier hergestellt. Nach der Acetalisierung haben die Fäden folgende Eigenschaften:

"5

Faserqucrschnitl

Elliptische, rauhe
Oberfläche

Schrumpfung in siedendem	5,0
Wasser, %
Trockenfestigkeit, g/den	3,05
Trockendehnung, %	22,8
Knotenfestigkeit, g/den	1,32
Lichtbeständigkeit	90
Wä rmebeständig keit	53
Beispiel 3

3°

Ein Gemisch aus 80 Teilen vollentsalztem Wasser, 0,1 Teil Ammoniumpersulfat, 16,4 Teilen Acrylamid, 1,8 Teilen Diacetonacrylamid und 1,8 Teilen Natriummethall vlsulfonal wird 120 Minuten bei einer Tem peratur von höchstens 90' C polymerisiert. Es wird eine wäßrige Copolymerisatlösiing mit Acrylamid-Einheiten als Hauptbestandteil und mit einer Viskosität von 25 cP bei 20"C erhalten. 8,5 Teile dieser wäßrigen Copolymerisatemulsion werden mit 61,2 Teilen vollentsalztem Wasser, 0.039 Teilen Ainmoniumpersulfal und 1,33 Teilen Nalriumlaurylsulfat versetzt. Das Gemisch wird in einem Autoklav zusammen mit 28.8 Teilen Vinylchlorid 6 Stunden bei 45' C polymerisiert. Es wird eine Polymeremulsion A erhallen, die 29% PVC (einschließlich Pfropfpolymer) enthält. Die Polymeremulsion A hat bei 20 C eine Viskosität von

29 c P und einen pH-Wert von 6,5 nach Neutralisation. Unter dem Elektronenmikroskop beträgt der mittlere Teilchendurchmesser 350 Ä. Die Pfropfausbeulc beträgt 13%.

Ferner wird eine wäßrige Copolymerisallösung B mit Acrylamid-I'Unheilen als Hauptbestandteil mit einer Viskosität von 127OcP bei 25 C durch Polymerisation eines Gemisches aus 80 Teilen vollentsalztem Wasser. 16.4 Teilen Acrylamid. 1.8 Teilen Diacetonacrylamid und 1,8 Teilen PVA und 0,08 Teilen Kaliunnpersulfal während 90 Minuten bei einer Temperatur von höchstens 85 C hergestellt.

Aus der Polymeremulsion A und der Polymerlösung B und einer 15%igen wäßrigen PVA-Lösung als Matrix werden 6 Spinnemulsionen hergestellt, die 10% Polyrnerlösung B, bezogen auf die PVA-Komponente, enthält. Die Gesamtmenge der als Matrix zugesetzten wasserlöslichen Hoch polymeren, d.h. PVA und B. beträgt 20.40,100.200,250 bzw. 300%, bezogen auf die Menge der Polymerkomponenten in der Polymeremulsion A. Die Spinnemulsionen werden entgast, sodann filtriert und in ein 330 g/l Natriumsulfat enthaltendes Fällbad bei 45 C versponnen. Danach werden die Fäden durch ein 300 g/I Natriumsulfat enthaltendes und auf 90 C erhitztes Bad geführt und bei 230 C thermofixiert. Die erhaltenen Fäden mit einem Titer von 3 Denier werden danach

30 Minuten bei 65 'C in einem Bad acetalisiert, das 6,5 Tei Ie Formaldehyd, 15 Teile Schwefelsäure, 12 Teile Natriumsulfat und 66,5 Teile Wasser enthält.

Die Eigenschaften der Spinnemulsionen und der aus ihnen hergestellten und acetalisierten Fäden sind in Tabelle Il zusammengefaßt:

Tabelle II

Matrix. %
20

10(1

2CMi

250

3(10

Verspinnbarkeit

Kontinuität der
Polymerteilchen
Faserquerschnitt¹ }

Schrumpfung in siedendem Wasser, %
Lichtbeständigkeit
Wärmebeständigkeit

M Alle Oberflächen sind rauh.

nicht
möglich

gut sehr gut sehr gut sehr gut sehr gut

vollständig vollständig vollständig vollständig unvollständig

elliptisch
2.4

91
58 kreisförmig kreisförmig kreisförmig elliptisch 2,0 2,2 1,8 2,0

93
68

92

74

93 75

B eis piel4

Die am Beispiel 1 erhalteneSpinnemulsion wird durch eine 0,2 mm hohe und 300 mm breite Breitschlitzdüse mit einem lO-mm-Fühfurtgskänal in «in 350 g/l Natriumsulfat enthaltendes Fällbad extrüdiert. Die erhaltene Folie wird durch eine mit Natriumsulfat gesättigte wäßrige Lösung geleitet, deren Temperatur allmählich von 70 auf 95" C erhöht wird. Hierauf wird die Folie durch ein 100 gfl Natriumsulfat enthaltende wäßrige Lösung bei 30⁰C geführt und anschließend mit kaltem Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen wird die Folie bei einet Tetapetatur von 100 bis 160⁰C um das Doppelte ihrer lange

gereckt. Die erhaltene Folie ist durchsichtig, und sie besitzt ausgezeichnete Beständigkeit gegen Wärme, Verfärbung und Licht.

Beispiel 5

30 Teile der im Beispiel 2 erhaltenen Polymeremulsion werden mit 10 Teilen einer 10%igen wäßrigen Polymethacrylamidlösung und 60 Teilen einer 10%igen wäßrigen PVA-Lösung versetzt, homogenisiert, bei 80' C entgast und filtriert. Die erhaltene Spinnemulsion wird in ein 320 g/l Natriumsulfat enthaltendes Fällbad bei 40 C versponnen. Zum Verspinnen wird eine Spinndüse mit 500 Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,08 mm verwendet. Danach wird das erhaltene Fadenkabel durch ein 92°C heißes, wäßriges Natriumsulfatbad der Dichte 1,20 bei 92"C geführt, sofort herausgenommen und nach dem Trocknen an der Luft bei Raumtemperatur in Stücke geschnitten. Die erhaltenen Stapelfasern eignen sich ausgezeichnet zur Herstellung von synthetischem ,'apier. Das aus diesen Stapelfasern hergestellte Pafi.er ist ausgezeichnet beständig gegen Verfärbung durch Wärme und Licht und hat eine bessere Reißfestigkeit als Papier, das unter Verwendung von Stapelfasern hergestellt wurde, die durch Verspinnen einer PVC-Emulsion und PVA als Matrix enthaltenden Spinnemulsion hergestellt wurden.

B e i s ρ i c 1 6

Eine 200-%-Matrix enthaltende Spinnemulsion des Beispiels 3 wird gemäß Beispiel I versponnen. Nach der Wärmebehandlung der Fäden in feuchtem Zustand werden die Fäden mit Wasser gewaschen, getrocknet, bei einer Temperatur von 160 C um das Doppelte ihrer Länge verstreckt und in Stücke geschnitten. Wenn man diese Stapelfasern als Faservlies nach Befeuchten sehr rasch von Raumtemperatur auf 100' C erhitzt, wird die Faseroberflache weich, und die Fasern verkleben miteinander. Diese Faservliese zeigen eine gute Wärme- und Lichtbeständigkeit.

Tabelle III

10

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhäl man Fäden und Folien mit ausgezeichneter Licht und Wärmebeständigkeit, d. h. unveränderter Festig keit und Dehnbarkeit bei Einwirkung von Licht unc Wärme sowie verbesserten mechanischen Eigenschaften und guter Anfärbbarkeil.

Die erstgenannten Eigenschaften beruhen wahr scheinlich darauf, daß das Amid-Polymer in dei Primärkette die Dehydrochlorierung des aufgepfropf ten PVC verhindert bzw. dieautokatalytische Wirkunj von dennoch freigesetztem Chlorwasserstoff unter bindet. PVC ist bekanntlich äußerst licht- und wärme empfindlich; die bei der Chlorwasserstoff-Abspaltum gebildeten Polyene verfärben die Fäden und Folien durch den \bbau der Polymerketten wird das Materia äußerst brüchig.

Die letztgenannten Eigenschaften beruhen z. B. be den nach dem beanspruchten Verfahren hergestellter Fäden auf deren rundem oder chrysanlhemen;irtiaeir Querschnitt. Die jeweilige Form hängt vom Gehal der Matrix an Amid-Polymer ab. Bei niedrigen Gehalt treten chrysanthemenartige, bei höheren Ge halten kreisrunde Querschnitte auf. Nach bekannte! Verfahren hergestellte Fäden besitzen meist kokos artige Querschnitte. Durch den spezifischen Faden querschnitt wird das Youngsche Modul erhöhl um eine verbesserte Farbwirkung erzielt. Die kreisrunder Querschnitte der Fäden bewirken eine weniger diffust Reflexion. Die führt beim Färben zu klaren Farbtönen Außerdem zieht der Farbstoff gut an den polaren stickstoffhaltigen Gruppen des Amid-Polymeren auf die überdies zur Farbvertiefung beitragen. Die hervor ragenden Eigenschaften der nach dem erhndunss gemäßen Verfahren hergestellten Fäden und Folier lassen sich auf die synergistische Wirkung des Amid Polymeren m der Primärkette und in der Matrn zurückfuhren. Die erzielten Effekte werden ζ Β. be naßgesponnenen PVA-Fäden nicht beobachtet, wie aus Vergleichsversuchen hervorgeht, deren Ergebnisse in la belle III zusammengestellt sind. Die Lichtbeständigkeit wurde hierbei nach dem AATCC-Prüf verfahren 16 E-1964, die Wärmebeständigkeit nach dem AAT C C-Prüfverfahren 117-1967 bestimmt.

K,den nach Hulenm.ch _8c«picl I Faden nach Beisp.el I ! aden n..ch

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Beispiel I der der US-I¹S 3 I Erfindung

pel I der US- PS 18 43 562

Beispiel! der US-PS 28 79 256

Lichtbeständigkeit

Wärmebeständigkeit

Weißgrad

Festigkeit.

g/den

Dehnbarkeit,

Weißgrad

Festigkeit.

g/den

Dehnbarkeit,

Young Modul

OStd.
100 Std.

OStd.
100 Std.

OMin.
60 Min.

0 Min.
60 Min.

88
2,95
2,51
24,4
21,0
50
2,95
2,94
24,4
24,2

500

80 2,86 1,7!

21,6

13,2

20 2,86 2,57

21,6

20,6

300

Lichtbeständigkeit Wiiriacbcsländigkcit Young-Modul

= Veränderung von Festigkeit und Dehnbarkeit nach = Veränderung von Festigkeit und Dehnbarkeit nach = Nach JlS L-1074.

40
2,80
1,65
21,9
13,4
19
2,80
2,24
21,9
17,5

300

27
2,38
U22
24,0
15,3
18
2,38
1,88
24,0
19,5
240

? ^M<*°n-Fadeometer. »n einem Ofen bei 150⁰C.

Claims (3)

.^' Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls mit einem Aldehyd acetalisierten Fäden und Folien aus einer Polyvinylalkohol als Matrix enthaltenden wäßrigen Spinnemulsion, die durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart eines Emulgators und eines Polymerisationsinitiators in wäßrigem Medium hergestellt ι ο worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man eine durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart eines wasserlöslichen Acrylsäureamid-Polymerisats mit mehr als 20 Molprozent Amidgruppen erhaltene Polymeremulsion, die wenigstens zum Teil ein Pfropfpolymerisat von Vinylchlorid auf dem Acrylsäureamid-Polymerisat enthält, mit 40 bis 250 Gewichlsprozent, bezogen auf die Polymerkomponenten in der wäßrigen Polymeremulsion, eines als Matrix dienenden wasserlöslichen Polymers, das zur Hauptsache aus Polyvinylalkohol besteht, zur Spinnemulsion vereinigt, die in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet wird.

2. Verwendung der Fäden gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Textilgut.

3. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Polymeremulsion, die durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid in Gegenwart eines mehr als 20 Molprozent Amidgruppen enthaltenden wasserlöslichen Acrylsäureamid-Polymerisats sowie eines Polymerisationsinitiators und eines Emulgators hergestellt worden ist.

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