DE2305619A1 - PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF FIBERS, FIBERS AND FILMS FROM POLYACRYLNITRILE AND MODACRYLNITRILE POLYMERS - Google Patents
PROCESS FOR THE MANUFACTURING OF FIBERS, FIBERS AND FILMS FROM POLYACRYLNITRILE AND MODACRYLNITRILE POLYMERSInfo
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Description
FARBWERKE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
vormals Meister Lucius & BrüningFARBWERKE HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
formerly Master Lucius & Brüning
Aktenzeichen: HOE 73/F 035File number: HOE 73 / F 035
Datum: 5· Februar 1973 Dr. FK/FkDate: February 5, 1973 Dr. FK / Fk
"Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien aus Polyacrylnitril- und Modacrylnitrilijolymeren""Process for the production of threads, fibers and films from polyacrylonitrile and modacrylonitrile polymers"
Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung· P 22 13 411.8)Addendum to patent ... (patent application P 22 13 411.8)
Gegenstand des Hauptpatents .... (Patentanmeldung P 22 13 411«8) ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Folien mit verbessertem Weißgrad aus Polyacrylnitril- und Modacrylnitrilpolymeren durch Zusatz von 0,05 bis 4,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, wenigstens eines cyanoathylxerten Phosphins der FormelSubject of the main patent .... (patent application P 22 13 411 «8) is a process for the production of threads, fibers and films with improved whiteness from polyacrylonitrile and modacrylonitrile polymers by adding 0.05 to 4.0 percent by weight, based on the polymer, of at least one cyanoethyl-based phosphine the formula
CH2 - CH2 - CNCH 2 - CH 2 - CN
^ - CN^ - CN
mit R=H, -Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder-CHp- CH - CNwhere R = H, -alkyl with 1 to 10 carbon atoms or -CHp-CH-CN
zu den Spinnlösungen dieser Polymerisate. Als Lösungsmittel zur Herstellung der Spinnlösungen dienen die bekannten dipolaren, aprotischen Lösungsmitteln wie z.B. Dimethylformamid oder Dime thylsulf oxid.to the spinning solutions of these polymers. The known dipolar, aprotic solvents such as dimethylformamide or dime thylsulf oxide.
409833/0884 /2 409833/0884 / 2
HOE 73/F 035HOE 73 / F 035
Es konnte nun beobachtet werden - damit befaßt sich die vorliegende Erfindung -, daß die Wirksamkeit der oben angegebenen Stabilisatoren stark vom Gehalt des Lösungsmittels an basischen Verunreinigungen "abhängig ist. Insbesondere bei den hydrolisierbaren Lösungsmitteln N,N-Dimethylformamid und N,N- Dimethylacetamid ist es nur mit erheblichem technischen Aufwand möglich, bei der Regenerierung der Spinn- und ¥aschbäder den Gehalt an Dimethylamin in den zurückgewonnenen Lösungsmitteln auf etwa 3 bis h ppm oder weniger zu senken. Es wäre daher eine wesentliche Erleichterung, wenn man bei der Herstellung der Spinnlösungen z.B. ein Dimethylformamid verwenden könnte, welches nur durch eine einfache Destillation gereinigt wurde und daher noch Dimethylamin in größeren Mengen enthält.It has now been observed - this is what the present invention is concerned with - that the effectiveness of the stabilizers specified above is heavily dependent on the basic impurity content of the solvent. Particularly in the case of the hydrolyzable solvents, N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide It is only possible with considerable technical effort to reduce the dimethylamine content in the recovered solvents to about 3 to h ppm or less when regenerating the spinning and ash baths For example, a dimethylformamide could be used, which has only been purified by a simple distillation and therefore still contains dimethylamine in large quantities.
Es wurde nun gefunden, daß die genannten cyanoäthylierten Phosphine auch bei einem Gehalt des Lösungsmittels von über 100 ppm an Dimethylamin noch als Stabilisatoren verwendet werden können, wenn zusätzlich 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, an Trisoxymethylphosphin (nachfolgend kurz "TOMP" genannt) zugesetzt werden.It has now been found that the cyanoethylated phosphines mentioned even with a solvent content of over 100 ppm of dimethylamine can still be used as stabilizers, if in addition 0.01 to 0.1 percent by weight, based on the Polymers on trisoxymethylphosphine (hereinafter referred to as "TOMP" for short) can be added.
Die Verwendung von TOMP als Stabilisator für Acrylnitrilcopolymere ist aus der JA-AS 37-17^ (referiert in Chemical Abstracts, Vol. 59 (1963), Spalte 6569) bekannt. Ein technischer Einsatz dieser Verbindung wurde jedoch durch die relative Giftigkeit ■ und die Auslösung von Hautreizungen behindert. Der LD --Wert von TOMP beträgt nach unseren Messungen 180 mg/kg Körpergewicht (an Mäusen bestimmt). Ein weiterer Nachteil dieser Verbindung ist die Zersetzung bei Temperaturen, die über der Raumtemperatur liegen, dabei ist eines der Zersetzungsprodukte der hochgiftige Phosphorwasserstoff.The use of TOMP as a stabilizer for acrylonitrile copolymers is known from JA-AS 37-17 ^ (reported in Chemical Abstracts, Vol. 59 (1963), column 6569) . However, technical use of this compound was hindered by its relative toxicity and the triggering of skin irritations. According to our measurements, the LD value of TOMP is 180 mg / kg body weight (determined on mice). Another disadvantage of this compound is the decomposition at temperatures above room temperature, one of the decomposition products being the highly toxic hydrogen phosphide.
Es wurde nun gefunden, daß Trisoxymethylphosphin bereits in wesentlich kleineren Mengen als die optimalen 0,4 bis 0,5 Gewichtsprozent entsprechend der japanischen Anmeldung wirksam sein kann , wenn es zusammen mit einem cyanoäthylierten Phosphin entsprechend dem Hauptpatent eingesetzt wird. /It has now been found that trisoxymethylphosphine is already essential amounts smaller than the optimal 0.4 to 0.5 weight percent according to the Japanese application can be effective, if it is used together with a cyanoethylated phosphine according to the main patent. /
. 409833AO884 /J . 409833AO884 / J
HOE 73/F 035HOE 73 / F 035 - 3 -- 3 -
Bei einem Zusatz von 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent TOMP ist die erzielte Therinostabilisierung bei Verwendung von Lösungsmitteln mit basischen Verunreinigungen allein nicht ausreichend. Das gleiche gilt für den alleinigen Zusatz z.B. von Triscyano äthylphosphin entsprechend dem Hauptpatent. Bei einer Mischung dieser beiden Produkte wird jedoch eine merklich geringere Verfärbung der Spinnlösungen bei Temperatureinfluß beobachtet,als bei den Proben, die die einzelnen Komponenten nur alleine enthielten» Der synergistische Effekt ist auch aus den nachfolgend wiedergegebenen Beispielen ersichtlich.With an addition of 0.01 to 0.1 percent by weight TOMP, the thermostabilization achieved is when solvents are used with basic impurities alone is not sufficient. The same applies to the sole addition of e.g. triscyanoethylphosphine in accordance with the main patent. A mixture of these two However, a noticeably less discoloration of the spinning solutions under the influence of temperature is observed than with the products Samples that only contained the individual components on their own »The synergistic effect is also evident from the following Examples can be seen.
Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Mengen an TOMP ist, im Gegensatz zu den etwa 10 mal so großen Mengen entsprechend der japanischen Anmeldung, eine Gefährdung bzw. Belästigung des Bedienungspersonals nicht gegeben, selbst bei einem Trockenspinnprozeß ist die anfallende Menge an Phosphorwasserstoff durch Zersetzung so gering, daß die maximal zulässigen Arbeitsplatzkonzentrationen keinesfalls erreicht werden. Durch den Einfluß von Luftsauerstoff bei der Nachbehandlung von Fäden, Fasern oder Folien werden zurückbleibende Reste von TOMP quantitativ oxydiert zu Verbindungen die praktisch ungiftig sind und auch keine Hautreizungen erzeugen.In contrast, when the amounts of TOMP according to the invention are used in addition to the approximately 10 times as large quantities according to the Japanese registration, a hazard or nuisance to the operating personnel not given, even with a dry spinning process, the amount of hydrogen phosphide is through Decomposition so little that the maximum permissible workplace concentrations are never reached. By the influence of atmospheric oxygen in the aftertreatment of threads, fibers or TOMP residues are quantitatively oxidized to compounds that are practically non-toxic and none at all Produce skin irritation.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgend beschriebenen Beispiele dienen. Alle Mengenangaben sind, sofern nicht anders beschrieben, auf Gewichtseinheiten bezogen.The examples described below are intended to further illustrate the invention. All quantities are, if not otherwise described, based on weight units.
409833/Q884409833 / Q884
HOE 73/F 03HOE 73 / F 03
¥ie in Beispiel 1 der Hauptanmeldung beschrieben, wurde die Wirksamkeit der verschiedenen Zusätze als Stabilisatoren an 28 folgen Lösungen eines Copolymeren aus 93,5 Teilen Acrylnitril, 5j8 Teilen Acrylsäuremethylester und 0,7 Teilen Natrium-Methalylsulfonat in Diinethylformamid geprüft. Dem Lösungsmittel wurden definierte Mengen an Dimethylamin zugesetzt, um die Wirksamkeit der Stabilisatoren bei Gegenwart dieser Verunreinigung zu testen.¥ ie the parent application described in Example 1, the effectiveness of the various additives was as stabilizers at 28 followed by solutions of a copolymer of 93.5 parts of acrylonitrile, 5J8 parts methyl acrylate and 0.7 parts of sodium Methalylsulfonat tested in Diinethylformamid. Defined amounts of dimethylamine were added to the solvent in order to test the effectiveness of the stabilizers in the presence of this impurity.
Gehalt an Dimethylamin im Dime thylformamidDimethylamine content in dimethylformamide
Zusätze bezogen auf einges. PolymermengeAdditions based on Amount of polymer
Farbzahlen nach Thermotest 60 min bei
800CColor numbers after thermal test for 60 min
80 0 C
TRIS = Tris-(2-cyanäthyl)-phosphin TOMP = Tris-(oxymethyl)-phosphinTRIS = tris (2-cyanoethyl) phosphine TOMP = tris (oxymethyl) phosphine
409833/0884409833/0884
10 min bei 135°C10 min at 135 ° C
HOE 73/F 035HOE 73 / F 035 - 5 -- 5 -
Die Bestimmung der Farbzahlen sowie die Durchführung der Thermotests erfolgte entsprechend den Angaben des Hauptpatentes.The determination of the color numbers and the implementation of the thermal tests was carried out in accordance with the information in the main patent.
Die Abhängigkeit des Weißgrades der erzeugten, geformten Gebilde von den Farbzahlen der verwendeten Spinnlösungen konnte bei Testausspinnungen erneut bestätigt werden.The dependence of the degree of whiteness of the formed structures produced on the color numbers of the spinning solutions used could be confirmed again in the case of test spinning.
/6 409833/0884/ 6 409833/0884
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