DE3219641A1 - Polymerisate mit sulfonyl- und carbonestergruppen, ihre herstellung und verwendung sowie aus solchen polymerisaten hergestellte faeden, fasern und folien - Google Patents
Polymerisate mit sulfonyl- und carbonestergruppen, ihre herstellung und verwendung sowie aus solchen polymerisaten hergestellte faeden, fasern und folienInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F228/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur
- C08F228/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a bond to sulfur or by a heterocyclic ring containing sulfur by a bond to sulfur
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Description
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT 5090 Leverkusen, Bayerwerk
Zentralbereich
Patente, Marken und Lizenzen Jo/ABc L 4. OS 82
Polymerisate mit Sulfonyl- und Carbonestergruppen, ihre
Herstellung und Verwendung sowie aus solchen Polymerisaten hergestellte Fäden, Fasern und Folien
■■
Die Erfindung betrifft Polymerisate, die sowohl Sulfonsäure-, SuIfonat- und/oder SuIfonsäureestergruppen als
auch Carbonsäureestergruppen enthalten, ihre Herstellung und Verwendung, sowie Acryl- und Modacrylfasern, die aus
diesen Polymerisaten hergestellt sind.
Es ist bereits bekannt (J.Macromol Sci.Chem. A3, 1551 (1969), Z.Anal.Chem. 2A9_, 1 (1970), Ang.Chem. 9_2, 215
(1980)), daß vinylische Monomere mit zwei elektronenanziehenden Gruppen am gleichen C-Atom, wobei es sich
um Carbonsäureester- oder CN-Gruppen handelt, radikalisch
copolymerisierbar sind.
Copolymere abgeleitet von Monomeren mit einer stark sauren und einer schwach sauren Gruppe am gleichen
C-Atom sind hingegen nicht bekannt, da entsprechende Monomere nicht oder nicht in ausreichender Menge zur Verfügung
standen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Polymerisate enthaltend
(A) 0,1 bis 80 Mol-% polymerisierter Einheiten der Formel
Le A 21 668
-CH-C-R1 SO3R3
worin
R1 Wasserstoff oder Methyl,
R_ Alkyl, insbesondere primäres oder sekundäres Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen und
R-. Wasserstoff oder Alkyl, insbesondere primäres
oder sekundäres' Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten ,
wobei die Sulfonsäuregruppe auch in Form eines SaI- -IQ zes vorliegen kann, und
(B) 20 bis 99,9 Mol-% polymerisierter Einheiten eines
oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer.
Bevorzugter Rest R.. ist Wasserstoff. Bevorzugter Rest R-ist
Methyl. Bevorzugte Reste R, sind Wasserstoff oder 15 Methyl. Liegt die Sulfonsäuregruppe als Salz vor, so sind
die Alkali-, Erdalkali-, Zink-, Aluminium- und Ammoniumsalze bevorzugt.
Geeignete Comonomere der Gruppe B sind z.B. Ethylen, Propylen,
Buten-1, Isobutylen, 4-Methyl-penten-1, Styrol
und Styrolderivate, Butadien, Isopren, Dimethylbutadien,
Chloropren, Vinylacetat, Vinylpyrrolidon, Vinylcarbazol, Vinylfluorid, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid,
Acrylsäureester, Acrylamide, Acrylnitril, Methacrylnitril, 2-Cyanoacrylate, Methylmethacrylat,
2-Hydroxyethylmethacrylat, Maleinsäureanhydrid, Maleinsäureimid,
Acrolein.
Le A 21 668
Bevorzugte Comonomereinheiten der Gruppe B entsprechen
der Formel
-CH2-C-
R4
worin
R. H, Alkyl, Halogen oder CN und
Rc H, Alkyl, Aryl, Carbonsäureester, Carbonsäureamid,
Acyloxy, CN oder Halogen bedeuten.
Vorzugsweise sind R4 Wasserstoff, Halogen oder Methyl
und R5 Alkoxycarbonyl, Aryl, CN, Halogen und Alkylcarbonyloxy,
wobei Alkoxy und Alkyl bevorzugt 1 bis 4 C-Atome aufweisen.
Bevorzugt sind Acrylnitril, Acrylsäure-C.-C.-alkyl-ester,
Methacrylsäuremethylester, Vinylacetat und Styrol.
Geeignete Monomere, die die Einheiten der Gruppe A erge-15
ben, sind z.B. 2-Sulfopropensäuremethylester und 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester,
wobei die SuIfogruppe in Form des Alkali-, Erdalkali-, Zink-, Magnesium-,
Aluminium- oder Ammoniumsalzes vorliegen kann.
Auch Gemische der Verbindungen können verwendet werden.
Diese Monomere werden dadurch erhalten, daß man (jC ,ßungesättigte
Carbonsäureester der allgemeinen Formel
R.. — CH- CH- CO -
Le A 21 668
in der R1 und R„ die obengenannten Bedeutungen haben,
bei Temperaturen von -10 bis +250C mit 0,6 bis 1,6 Moläquivalenten Schwefeltrioxid und gegebenenfalls mit 0,1
bis 10 Moläquivalenten eines Alkylierungsmittels, jeweils
5 bezogen auf den ungesättigten Ester, umsetzt, das ReaktLonsgemisch
auf Temperaturen von 70 bis 2000C erhitzt, destillativ aufarbeitet und die Komponenten des Destillats
gegebenenfalls trennt.
Vorzugsweise führt man die Umsetzung der QJ , ß-ungesättig-10
ten Carbonsäureester bei 0 bis +100C mit 0,8 bis 1,2 Moläquivalenten Schwefeltrioxid durch, wobei gegebenenfalls
0,2 bis 5 Moläquivalente Dimethylsulfat zugesetzt werden.
Bevorzugte Ausgangsverbindung ist Acrylsäuremethylester.
Bevorzugte Polymerisate enthalten 40 bis 99,9 Mol-%
Acrylnitril, 0,1 bis 15 Mol-% 2-Sulfopropensäuremethylester, 2-Methoxysulfonylpropensauremethylester oder ein Gemisch beider Verbindungen und 0 bis 59,9 Mol-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer.
Acrylnitril, 0,1 bis 15 Mol-% 2-Sulfopropensäuremethylester, 2-Methoxysulfonylpropensauremethylester oder ein Gemisch beider Verbindungen und 0 bis 59,9 Mol-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer.
Die bevorzugten Polymerisate sind insbesondere Faserroh-20
stoffe zur Herstellung von Acryl- und Modacrylfasern mit
einer hohen Affinität zu basischen Farbstoffen.
Besonders vorteilhafte Polymerisate bestehen aus
a) 89 bis 99,9 Mol-% Acrylnitril und 0,1 bis 11 Mol-%
2-Methoxysulfonylpropensäuremethy!ester,
Le A 21 668
-S-
b) 92 bis 99,9 Mol-% Acrylnitril und 0,1 bis 8 Mol-%
2-Sulfopropensäuremethylester,
c) 90 bis 99,8 Mol-% Acrylnitril, 0,1 bis 6 Mol-% Acrylsäuremethylester und 0,1 bis 4 Mol-% 2-Methoxy
5 sulfonylpropensäuremethylester,
d) 40 bis 89,9 Mol-% Acrylnitril, 0,1 bis 15 Mol-% 2-Sulfopropensäuremethylester
oder 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester
und 10 bis 59,9 Mol-% Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid.
Die Polymerisate weisen ein mittleres Molekulargewicht
M zwischen 10 und 10 auf.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polymerisate, das
dadurch gekennzeichnet ist, daß man 0,1 bis 80 Mol-% von !5 Verbindungen der Formel
R1-CH=C-CO2R2
SO3R3
worin R1 , R- und R-. die vorstehend angegebene Bedeutung
besitzen,
mit 99,9 bis 20 Mol-% eines oder mehrerer ethylenisch 2,) ungesättigter Monomerer unter den Bedingungen der radikalischen
Polymerisation polymerisiert.
Enthalten die Polymerisate Sulfonatgruppen, so kann entweder die Polymerisation mit ungesättigten Sulfona-
Le A 21 668
ten durchgeführt werden oder es werden die ungesättigten Sulfonsäuren einpolymerisiert und die Salzbildung erfolgt
am Polymerisat.
Als Polymerisationsarten kommen alle üblichen Methoden wie 5 .Polymerisation in Substanz, Lösungspolymerisation, Suspensions-
und Fällungspolymerisation in wäßrigen und nichtwäßrigen Medien, sowie Emulsionspolymerisation in
Frage.
In protischen Lösungsmitteln, wie Wasser und Alkoholen, wird die Stabilität der Sulfopropen-Verbindungen aber so
herabgesetzt, daß die Einbauraten bei der Copolymerisation erniedrigt· werden.
Die Polymerisation kann als Batch-, Semibatch- und kontinuierliche
Polymerisation durchgeführt werden.
15 Als Reaktionsmedien sind die Monomeren selbst, protische
und aprotische Lösungsmittel geeignet. Von den aprotischen Lösungsmitteln kann man sowohl die unpolaren, wie
aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, als auch
die polaren, wie Halogenkohlenwasserstoffe, Dimethylfor-
20 mamid, Dimethylsulfoxid, Dimethylacetamid und Acetonitril,
verwenden. Sie können als Lösungsmittel und als Nichtlösungsmittel sowohl für die Monomeren, als auch für
die Polymeren, dienen.
Lösungsmittel, die mit den sulfogruppenhaltigen Mononieren zur Komplexbildung geeignet sind, wie Dimethylformamid,
Dimethylsulfoxid und Dimethylacetamid, können
Le A 21 668
— *! —
MO-
eine veränderte Copolymerisationsreaktivität bewirken.
Die Polymerisation kann mit den üblichen Initiatoren gestartet werden.'Es kommen z.B. Azoverbindungen, Peroxide,
Perester, Percarbonate, sowie die bei tieferen Temperatüren wirksamen Redoxsysteme in Frage.
Als Beispiele für diese Starter seien 2,2'-Azo-bisisobutyronitril,
Dilaurylperoxid, Benzoylperoxid, Diisopropylpercarbonat, t-Butylhydroperoxid/SO~ und Kaliumperoxodisulfat/Natriumdisulfit
genannt.
Die Reaktionstemperatur und die Reaktionszeit sind von den Monomeren, den Lösungsmitteln, den Startersubstanzen
und der Polymerisationsart abhängig.
Bei der Verwendung von Acrylnitril als ethylenisch ungesättigtem
Comonomer ist z.B. die Fällungspolymerisation in aprotischen unpolaren Medien, vor allem in aliphatischen
Kohlenwasserstoffen, geeignet. Besonders beim Einsatz von 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester in
Mengen von 0,1 - 5 MoI-I als sulfonathaltiges Comonomer werden mit Butylhydroperoxid/SCU, bei 35-450C in
20 Petrolether hohe Einbauraten erzielt.
Als Beispiel für eine Lösungspolymerisation dient die Acrylsäuremethylester/2-Sulfopropensäuremethylester Copolymerisation
in Dimethylsulfoxid, die bei einer Temperatur von 7O0C mit 2,2'-Azo-bisisobutyronitril ge-5
startet wird.
Le A 21 6 68
- -ff -
-41.
Bei allen geschilderten Verfahren können die Estergruppen der entstandenen Polymerisate in Wasser oder in
Alkoholen ganz oder teilweise hydrolisiert werden.
Die in den Beispielen angeführten K-Werte der Polymeren
5 wurden bei 2O0C in 0,5 %iger Dimethylformamidlösung, die 3 g/l Natriumnitrat enthielt, nach H. Fikentscher,
Cellulosechemie 13 (1932), S. 58 bestimmt.
5 wurden bei 2O0C in 0,5 %iger Dimethylformamidlösung, die 3 g/l Natriumnitrat enthielt, nach H. Fikentscher,
Cellulosechemie 13 (1932), S. 58 bestimmt.
Die in den Beispielen angeführten Grenzviskositätszahlen
wurden gemäß M. Hoffmann u.a., Polymeranalytik I, S. 314 10 ff. (1977) bei 200C in 0,5 %iger Dimethylformamidlösung,
die 3 g/l Natriumnitrat enthielt, gemessen.
Die Polymerisate weisen bei hohen Molgewichten gute Löslichkeiten auf und lassen sich insbesondere zu Fäden,
Fasern und Folien, vorzugsweise Acrylfasern, mit hydrophilen Eigenschaften, guter Thermostabilität und hohem
Farbstoffaufnahmevermögen für basische Farbstoffe verarbeiten.
Polymerisate, deren Monomereinheiten B lediglich aus
Acrylnitril bestehen, zeigen einen überraschend er-20 niedrigten Erweichungspunkt, der sonst in vergleichbaren Polymeren nur durch Copolymerisation mit Acrylsäureestern erreicht wird.
Acrylnitril bestehen, zeigen einen überraschend er-20 niedrigten Erweichungspunkt, der sonst in vergleichbaren Polymeren nur durch Copolymerisation mit Acrylsäureestern erreicht wird.
Le A 21 668
(I w «
4> · « W
1) Acrylnitril/2-Sulfopropenoäuremethylester-Copoly-
merisation in wäßrigem Medium (Semibatch-Zulaufverfahren)
In ein Reaktionsgefäß wurde als Vorlage eingetragen:
200 ml destilliertes Wasser 15 g Monomer, davon 99 bis 80 Gew.-% Acrylnitril und
1-20 Gew.-% -2-Sulfopropensäuremethylester und
0,5 g 1-n-Schwefelsäure.
IQ Nach Durchleiten von Stickstoff und Temperierung auf 55
startete man mit je 15 ml der folgenden Lösungen I und II
Lösung I
100 ml destilliertes Wasser 0,5 g Kaliumperoxodisulfat
Lösung II
100 ml destilliertes Wasser 1,5 g Natriumdisulfit.
Anschließend dosierte man die Restmengen von Lösung I und II, sowie die Lösung III innerhalb von 4 Stunden
gleichzeitig zur Vorlage.
Le A 21 668
Lösung III
85 g Monomer, davon 100 bis 80 Gew.-% Acrylnitril und 0 bis 20 Gew.-% 2-Sulfopropensäuremethylester.
Nach Beendigung der Polymerisation wurde durch Filtra-5 tion das Wasser und nicht umgesetztes Monomer abgetrennt.
Nach einer Wäsche mit je; 3 1 Wasser und Ethanol und anschließender Trocknung erhielt man ein Polymerisat,
dessen Eigenschaften in Tabelle 1 angegeben sind.
2) Acrylnitril/Natrium-2-Sulfopropensäuremethylester-Copolymerisation
in wäßrigem Medium (Semibatch-Zu-
lauf verfahren)
In ein Reaktionsgefäß wurden als Vorlage eingetragen:
160 ml destilliertes Wasser,
15 g Monomer, davon 99 bis 80 Gew.-% Acrylnitril und
1 bis 20 Gew.-% Natrium-2-sulfopropensäuremethyl-
ester und
0,5 g ml T-n-Schwefelsäure.
0,5 g ml T-n-Schwefelsäure.
Nach Durchleiten von Stickstoff und Temperierung auf 550C, startete man mit je 10 ml der folgenden Lösungen
I und II.
Lösung I
80 ml destilliertes Wasser
0,5 g Kaliumperoxodisulfat
0,5 g Kaliumperoxodisulfat
Le A 21 668
Lösung II
80 ml destilliertes Wasser
1,5 g Natriumdisulfit
1,5 g Natriumdisulfit
Anschließend dosierte man die Restmengen von Lösung I und 5 II, sowie die Lösungen III und IV innerhalb von 4 Stunden
gleichzeitig zur Vorlage.
Lösung III
80 ml destilliertes Wasser
0,85 bis 17 g Natrium-2-sulfopropensäuremethylester
Lösung IV
84,15 bis 68 g Acrylnitril
Die Aufarbeitung erfolgte gemäß Beispiel 1. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 angegeben.
3) Acrylnitril/2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester-Copolymerisation
in Petrolether (Semi-
batch-Zulaufverfahren)
In.ein Reaktionsgefäß wurden als Vorlage eingetragen:
158 ml Petrolether (Siedebereich 40-800C)
33,8 g Monomer, davon 99 bis 70 Gew.-% Acrylnitril und 1 bis 30 Gew.-% 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester.
Nach Durchleiten von Stickstoff und Temperieren auf 380C
startete man durch Zugabe der Lösungen I und II.
Le A 21 668
-fs-
Lösung I
30 ml Petrolether (Siedebereich 40-800C)
7,5 g Acrylnitril .
0,23 g t-Butylhydroperoxidlösung (80 Gew.-%)
Lösung II
30 ml Petrolether (Siedebereich 40-800C) 7,5 g Acrylnitril
0,65 g Schwefeldioxid
0,65 g Schwefeldioxid
Anschließend dosierte man die Lösungen III, IV und V
innerhalb von 5 Stunden gleichzeitig zur Vorlage.
Lösung III
245 g Monomer, davon 99 bis 78 Gew.-% Acrylnitril und 1 bis 22 Gew.-% 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester
Lösung IV
315 ml Petrolether (Siedebereich 40-800C)
5 g Acrylnitril
1,27 g t-Butylhydroperoxidlösung (80 Gew.-%)
1,27 g t-Butylhydroperoxidlösung (80 Gew.-%)
Lösung V
295 ml Petrolether (Siedebereich 40-8O0C)
20 g Acrylnitril
3,61 g Schwefeldioxid
Le A 21 668
Nach Beendigung <ier Polymerisation wurde durch Filtration
der Petrqletheif φα nicht umgesetztes Monomer abgetrennt ·
Nach einer Wäsah^ mit 3 1 Petrolether und anschließender
Trocknung arhielti man ein Polymerisat, dessen Eigenschäften
in Tabelle. 1 angegeben; sind.
4) Ac;rylnitrxli2-Methoxysulf onylpropensäuremethylester'-Copoly,m4rIsation
in Dimethy^for'martiid.lösung (Batgh-
Verfahren j __^ '
i i ■ r, :
In ein Reaktioa|gefäß wurde als Vorlage eingetragen:
K' 488 g Dimethylformamid, j
180 g Monome]f, davon 99 bis $5 Gew.-% Acrylnitril und
1 bis 15 Gew.-% 2-Methoxysuli;onylpropensäuremethylfester.
Nach Durch.lejit<M von Stickstoff ijind Temperierung auf 65QC
startet^ m.an, cluriph Zugabe von
50 g Dimejtlfylformamid
1,8 g tHBi&t^lperpivalat
Nach 4 Stunden ^furde das Polymerisat mit Ethanol ausgefällt,
abf iltr^jiri;, mit Ethanol ,-gewaschen und . getrocknet
2C; Die Ergobnlsscfe sind in Tabelle 1 vef zeichnet.
V,
Le A 21 6 6 8
Le A 21 6 6 8
-W-
■ 5) Acrylnitril/Acryisäüremethylester./2-Methoxysulfon/lpropensäuremeth'yiieäter-TerpOlymerisaitidn
in n-Hex.m (kontinuierliche^ Verfahren) . , "' .,,
Die folgenden Lösungen I bis V wurden, bei der Roiymeri.iation
'eingesetzt:
■ I . '
Lösung I
21D0 g n-Hexan . ' / / .;,- - ' (:
611 g Acrylnitril .-/·'' ·"
40,3 g Acrylsäuramethylester ί -.'
1 ί Ί '
11,2 g 2-Methoxy.yu|£onylpropensäiir€inÖthylester
1,8 g Trichioressigsäure , . ,
3,6 g t-Butylhydröpferoxid ." ί
Lösung II " ■ ·'
130 g n-Öexart
15 79,5 g Adrylriitril
15 79,5 g Adrylriitril
5,2 g Acrylsäuremethylester 10,8 g Schwefeldioxid
Lösung III
5386,5 g n-Hexan
20 972 g Acrylnitrili
13 7,3 g Acrylääürdimöthylester
8,0 g Tridhloreäsigsäure
58j5 g Schwefeldioxid
Le A 21 668 !
32 Ί 9641
Lösung IV
5386 ,5 g n-Hexan
■ 972 g Acrylnitril
13 7,3 g Acrylgäuremethylester
19,5 g t-Bütvlhydroperoxid
Lösung V
2599 g n-Hex^n ·
2213 g Acrylnitril
6 7,5 g 2-Methpj|ysulfonylpropensäuremethylester.
10 Die Lösung I wi^rde unter Stickstoffatmosphäre in einem
Rührkesselreajktor, ausgestattet mit einem Gftterrührer
und einem am i$Ojde nablaß angeschlossenen Überlauf rohr,
vorgelegt und auf 380C temperiert. ' '
Diese Temperatur wurde während der gesamten Reaktion
aufrechterhalten. Bei einer Rührgeschwindigkeit von
8 0 U/min wurde, |ai.t Lösung II di<& Polymerisation gestartet.
Danach wurden die Lösungen III, IV und V wie folgt dosiert.
' *\
Lösung III 106q'ml/Stunde
l!0 Lösung IV 10^Q ml/Stunde
Lösung V 75Q ml/Stunde
Im fol'jen^de.n kqntinuierliehen Betrieb wurde eine den do-r
Le A 21 668
sierten Lösungen entsprechende Menge. Polymözfisätdispersion
- ca. 2 kg/Stunde1, ■*■ kontinuierlich ausgetragen.
Nach 4-stündiger- Polymerisation wurde be£üigi.ich Umsatz,
Polymerisatzusammensetzung und mittlere1^ $plekularge-X'/ichtj
ein .stationärer ,Zustiand erteichtj .-l/ie Pclyrnerisatdispersion
wurde gemäo Öeaspiel 3 aufcjealrbeiti.-t;. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 äurgefühtf'tI
'■//■. ' ß
• ί ι
'> ί
Be K 21 668
Einsatz Acrylnitril/ Comonomer (Gew.-%)
Umsatz (%)
K-^Wert
ÄcrylXLitr il/Cancno-
mer
Gehalt im Polymeris.
1} ^r/Lnitxil^-Sulfcpropen- 99,0/1,0 90 87,""6 "99,7/0,3 99,9/0,1
säureirethylesterKZopolyneri- ~ 98~, 0/2,0"' * ~ ' 90 39 ^,2/0,8
sation im wäßriaen Medium 96,0/4,0 90 108 98,5/1,5
88,0/12,0 65 110 96,0/4,0
80^0/20^0 51 125 ^ΙιΙίΙΛ 9§ilZLi
2) Acr-ylnitril/Natriuir-2-Sulfo- 99,0/1,0 93 93,9 99,6/0,4 99,9/0,1
propensäurenethylestar-Copoly- 98,0/2,0 92 96,7 99,6/0,4
rnerisation im wäßrigen !-tedium . 96,0/4,0 87 96,1 98,7/1,3
88,0/12,0 81 1Θ6 -- 95,2/4t2
__&Q.iP/2Qiä ; _ZÜ_ : :^9Ά 'Ζί!ι~ζ^5^^ϊ^^^έ^ϊ§.
3) Äcrylnitril/2Hyfethoxysulfcny]- 99,0/1,0 70 90,0 97,1/2,9 99,1/0,9
propensäurenethylester-Copoiy- 97,0/3,0 72 84,6 95,8/4,2
merisation in Petrolether 94,0/6,0 71 79/6 ""90,4/9,S
88,0/12,0 47 · €8,3 -76,5/23,5
; 2 8°_i°_/20i0 _43 4SIxEi
4} Acri'lnitril/2-Metliaxysulfonyl- 99,0/1^0 76 50,4 98,9/1,1 99,7/0,3
propensäuremethylester-CopoIy- 97,0/3,0 68 48,7 96,2/3,8
merisation in DMF 92,5/7,5 60 45,6 "91,8/8,2 :
85,0/15,0 31 44,2
Tabelle 1: Ergebnisse der Beispiele 1-b (Jt On_setzung)
Einsatz Acrylnitril/ Ccroonomer (Gew.-%)
Umsatz (%)■ K-Wert
Acrylnitril/Ccniono-
mer
Gehalt im Polymeris.
(Gew.-%) (Mol-%)
5). 'Äii^lnl*i^±/Jterylsäureneth)^site^/92,4/6,1/1,5
methylester-Terpolymerisation in'"
Hexan 86
93,5/4,0/2,5
96,7/2,5/0,8
6). Acryliiltril/Acrylsäuremethyl- 93,6/5,6/0,8
ester/NatriuDmethaliylsulfCHTatiro
wäßrigen
80
33,9/5,6/0,5
96,3/3,5/0,2
Δ
2s _. w w
w w „
7) . Acrylnitril/2-Methoxysulfonylpropensäuremethylejsif.er
Fasern ^-1 .
Ein Copolymerisat, hergestellt analog Beispiel 3 aus
9 7 Gew.-% Aprylnitril und 3 Gew,-% ^-Methoxysulfonyl-5
propensäuremethylester mit eineiji K-Wert von 80, wurde
aus einer DimethyIformamidlösung wie folgt trocken mit
einer 36-Lochdü?5e (Düsenlochdurchmesser 0,2 mm) versponnen.
; :
Feststoffgehalt (Spinnlösung):] 28 Gew.-%
Viskosität ; 3,00 Pas (200C)
Schachttemperatur s 2000C
Luftmenge ' :i 32 m3 /h
Lufttemperatur l ; ?50°C
Spinnkopf temperatur a §0°C
Abzug 5 250 m/min.
Der SpinnguttjLter betrug 10 dtex. Jeweils zwei Spinnbändchen
wurden zu einem Spinnband 720 f 72 zusammengefaßt. '
Das: Spinnband wurde -in siedendem Wasser 1:4 verstreckt
10 und zweimal bei 950C unter einer GesamtschrumpfZulassung
von 18 % gewaschen.
7
f
f
Das erhaltene ptreckband wurde in Form von Strängchen im
Autoklaven %·. ny'in-. bei 125 0C fixiert. Der End ti ter betrug
300 dt ex. .- "' ,-·
Le A 21 6 6 8
I g des Colour Index Farbstoffs CI. Basic Red 18 (1108^)
wurde in.1 1 heißem destillierten Wasser gelöst. Dann
wurden Ί 'ml 3 %ige Essigsäure und 1 ml 4 1Aige Natrium-
5 . acetatlösüng zugesetzt. 'Diese Lösung vyurde nochmals
mit 1 1 Wasser verdünnt. In dieser Flotte wurden 2,4 g·
der gestreckten Fasern 1,5 h unter Rüekfluß erhitzt. Die gefärbten Fasern würden entnommen, 'gespült, dreimal
i:iit je 2 1 destil'li'er/tein Wasser ausgekocht und getrocknet,
Die getrockneten,, gefärbten Fasern würden in Dimethylformamid
gelöst und di<? Farbstoffme,ngfe in üblicher Weise
durch ExtinktionSmtesfcung ermittelt, f. '
Die Farbstoffaufnahme betrug, bezogei! auf Fasergewicht,
!5,5 Gew.-%. ■■ , ■
'lh '.
15 Beispiel 8 . ., '"" . '
it ■ Methacrylsäuremethylester/2-MethoxysUlfonylpropeAsäure~
iaethylester-Copolymerisation in Lösuhg
In einem Rührreaktor wurden unter Zusatz von Benzol als
Lösüngsvetmittler b6i:70°C polymerisiert:
■U
20 i J (A) (B) (C) (D)
Methacrylsäuremethylelter 18 16 16,8 16 (g)
Le A 21 668
— 21 —
(A) (B) (C) (D) 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester
2 | 4 | 11 | ,2 | 16 | (g) |
6 | 12 | 27 | 36 | (Mol-%) |
2,2'-Azo-bisisobutyronitril 0,16 0 r15 0,19 0,21 (g)
Benzol 20 20 12 8 (g)
Nach einer Stunde wurde die Polymerisation durch schnelles Abkühlen und Zugabe von 40 g Methylenchlorid
abgebrochen. Die Isolierung und Reinigung der entstandenen Copolymerisate erfolgte durch mehrmaliges Umfallen
aus verdünnter Methylenchlorid-Lösung unter Zusatz von Ether als Fällmittel. Die Polymerisate haben folgende
Eigenschaften:
Polymerisatzusammensetzung: (A) (B) (C) (D)
Methacrylsäuremethylester 84,5 75,8 52,5 45,5
(Gew.-%)
2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester
14,6 24,2 47,5 54,5
(Gew.-%) " 8,8 15,1 33,5 40,0
(Mol-%) Grenzviskosität: OvJ 1/44 1'03 °'48 0,26
(dl/g) Umsatz (Gew.-%) 65 76 71 66
2 5 Beispiel 9 :
Acrylsäuremethylester/2-SulfopropensäuremethyIester-Copolymerisation in Lösung
Le A 21 6 68
-M-
(A) | (B) | (C) | (D) | (g) |
19 | 18 | 16 | 12 | (g) |
1 | 2 | 4 | 8 | (MoI-S) |
3 | 5 | 11 | 26 | (g) |
0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | |
In einem Rührreaktor wurden in 50 %iger Dimethylsulfoxid-Losung
bei 70°C polymerisiert:
Acrylsäuremethylester
2-Sulfopropensäuremethylester
2,2'-Azo-bis-isobutyronitril 0,2
Die Polymerisation wurde nach 30 Minuten durch schnelles Abkühlen und Zugabe von 20 g Methylenchlorid abgebrochen.
Die Isolierung und Reinigung der Copolymerisate erfolgte durch mehrmaliges Umfallen aus verdünnter Methylenchlorid-Lösung
unter Zusatz von Diethylether/Ethanol als Fällmittel. Die Polymerisate haben folgende Eigenschaften:
Polymerisatzusammensetzung: (A) (B) (C) (D)
Acrylsäuremethylester 91,9 86,6 76,1 50,4
(Gew.-%)
2-Sulfo-propensäuremethylester 8,1 13,4 23,9 49,6
(Gew.-%)
" 4,4 7,4 14,0 33,8
(Mol-%)
Grenzviskosität: /Tr, J 0,58 0,35 0,65 0,55
(dl/g) Umsatz (Gew.-%) 46 43 52,5 4 2
Die chemische Zusammensetzung der Polymeren wurde aus den elementaranalytisch ermittelten Schwefel- und Methoxygruppen-Gehalten
bestimmt. Es zeigte sich, daß im Zuge der Aufarbeitung eine Hydrolyse der polymerfixierten
Sulfonsäureester-Gruppen zu SuIfonsäuregruppen eintritt.
Le A 21 668
Styrol/2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester-Copolymerisation in Masse
In einem Kneter wurden polymerisiert:
10
15
(A) | (B) | (C) | (D) | (g) | |
Styrol | 19 | 18 | 16 | 10 | (g) |
2-Methoxysulfonylpropen- säuremethylester |
1 | 2 | 4 | 10 | (Mol-%) |
Il | 3 | 6 | 13 | 37 | (g) |
2,2'-Azo-bis-isobutyroni- tril |
0,2 | 0,2 | 0,18 | 0,16 | (0C) |
Reaktionstemperatur | 80 | 80 | 80 | 70 | (h) |
Reaktionsdauer | 3,0 | 3,0 | 1,0 | 0,5 | |
Die Isolierung und Reinigung der Copolymerisate erfolgte
durch mehrmaliges Umfallen aus verdünnten Methylenchlorid-Lösungen unter Zusatz von Diethylether, bzw. Diethylether/Hexan als Fällmittel. Die Polymerisate ·
haben folgende Eigenschaften:
durch mehrmaliges Umfallen aus verdünnten Methylenchlorid-Lösungen unter Zusatz von Diethylether, bzw. Diethylether/Hexan als Fällmittel. Die Polymerisate ·
haben folgende Eigenschaften:
Polymerisatzusammensetzung: | (A) | ,8 | (B) | ,6 | (C) | (D) |
Styrol | 93 | 88 | 64 | 48 (Gew.-%) |
||
2-Methoxysulfonylpropen | ,2 | ,4 | ||||
säuremethy lester | 6 | ,1 | 11 | ,0 | 36 | 52 (Gew.-%) |
11 | 3 | 7 | 25 | 39 (Mol-%) |
25 Grenzviskosität:
Umsatz (Gew.-%)
0,165 0,15 0,1 0,135
(dl/g) 79,5 73,5 68,8 68,9
Le A 21 668
Vinylacetat/2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester-Copolymerisation in Masse
In einem Reaktor, ausgestattet mit einer Rühr- und Knet-5
einrichtung, wurden vorgelegt:
80 g Vinylacetat,
20 g 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester (11 Mol-%) und
0,8 g 2,2'-Azo-bisisobutyronitril.
Nach Temperierung auf 650C und Viskositätsanstieg der
Mischung wurde innerhalb von 1 Stunde die Lösung aus
80 g Vinylacetat
20 g 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester (11 Mol-%) und
0,4 g 2,2'-Azo-bisisobutyronitril nachdosiert.
Die Polymerisation wurde bis zur deutlichen Trübung der 1 5 zunächst klaren Reaktionsmischung fortgeführt. Durch mehrmaliges
Auflösen in Methylenchlorid und Ausfällen mit Ether wurde das Polymerisat isoliert. . .
Ausbeute: 82 g (41 %)
Zusammensetzung: 42 Gew.-% 2-Methoxysulfonylpropensäure-20
methylester (26 Mol-%)
57 Gew.-% Vinylacetat
Grenzviskosität: /Ίγ>
J 0,48 dl/g
Le A 21 668
Claims (8)
1.1 Polymerisate enthaltend
(A) 0,1 bis 80 Mol-% polymerisierte Einheiten der
Formel
?°2R2
-CH-C-
' SO3R3
worin
R. Wasserstoff oder Methyl
R„ Alkyl, insbesondere primäres oder sekundäres
Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen und
R3 Wasserstoff oder Alkyl, insbesondere primäres
oder sekundäres Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten,
wobei die Sulfonsäuregruppe auch in Form eines Salzes vorliegen kann, und
(B) 20 bis 99,9 Mol-% polymerisierte Einheiten eines
oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer .
2. Polymerisate nach Anspruch 1, worin
R1 Wasserstoff R2 Methyl und
R-. Wasserstoff oder Methyl bedeuten,
Le A 21
3. Polymerisate nach Anspruch 1, worin die Comonomereinheiten der Gruppe B der Formel
?5
-CH9-G-
R4
entsprechen,
worin
R4 H, Alkyl, Halogen oder CN und
Rr H, Alkyl, Aryl, Carbonsäureester, Carbonsäureamid,
Acyloxy, CN oder Halogen bedeuten.
4. Polymerisate nach Anspruch 3, worin
R. Wasserstoff, Halogen oder Methyl und
R5 Alkoxycarbonyl, Aryl, CN, Halogen oder Alkylcarbonyloxy,
wobei Alkoxy und Alkyl bevorzugt 1 bis 4 C-Atome aufweisen, bedeuten.
5. Polymerisate nach Anspruch 1 bestehend aus
15 a) 89 bis 99,9 Mol-% Acrylnitril und o,1 bis 11
Mol-% 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester,
b) 92 bis 99,9 Mol-% Acrylnitril und 0,1 bis Mol-% 2-Sulfopropensäuremethy!ester,
Le A 21 6 68
c) 90 bis 99,8 Mol-% Acrylnitril, 0,1 bis 6 MoI-S
Acrylsäuremethylester und 0,1 bis 4 Mol-% 2-Methoxysulfonylpropensäuremethylester, oder
d) 40 bis 89,9 Mol-% Acrylnitril, 0,1 bis 15 Mol-% 2-Sulfopropensäuremethylester oder 2-Methoxy-
sulfonylpropensäureraethylester und 10 bis 5 9,9 Mol-% Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid.
6. Verfahren zur Herstellung von Polymerisaten, dadurch
gekennzeichnet, daß man 0,1 bis 80 Mol-% von Ver-10 bindungen der Formel
SO3R3
worin R1,R- und R_ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung
besitzen,
mit 99,9 bis 20 Mol-% eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer unter den Bedingungen der
radikalischen Polymerisation polymerisiert.
7. Verwendung der Polymerisate gemäß Anspruch 1 zur Herstellung
von Fäden, Fasern und Folien.
8. Fäden, Fasern und Folien hergestellt aus den Poly-20
merisaten gemäß Anspruch 1.
Le A 21 668
Priority Applications (5)
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DE19823219641 DE3219641A1 (de) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | Polymerisate mit sulfonyl- und carbonestergruppen, ihre herstellung und verwendung sowie aus solchen polymerisaten hergestellte faeden, fasern und folien |
US06/491,682 US4535139A (en) | 1982-05-25 | 1983-05-05 | Polymers containing sulphonyl and carboxylic ester groups |
IT8321070A IT1212740B (it) | 1982-05-25 | 1983-05-12 | Polimeri con gruppi solfonilici econ gruppi di esteri di acidi carbossilici, loro preparazione eloro impiego ed anche fili, fibre e fogli preparati da tali polimeri. |
GB08313992A GB2121065B (en) | 1982-05-25 | 1983-05-20 | Polymers of ethylenic monomers containing sulphonyl and carboxylic ester groups, and filaments, fibres and films produced from them |
JP58090118A JPS58215412A (ja) | 1982-05-25 | 1983-05-24 | スルホニルおよびカルボン酸エステル基を含む重合体、その製造および使用、ならびにそれより製造されたフイラメント、繊維およびフイルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823219641 DE3219641A1 (de) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | Polymerisate mit sulfonyl- und carbonestergruppen, ihre herstellung und verwendung sowie aus solchen polymerisaten hergestellte faeden, fasern und folien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3219641A1 true DE3219641A1 (de) | 1983-12-01 |
DE3219641C2 DE3219641C2 (de) | 1989-06-29 |
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ID=6164453
Family Applications (1)
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JP (1) | JPS58215412A (de) |
DE (1) | DE3219641A1 (de) |
GB (1) | GB2121065B (de) |
IT (1) | IT1212740B (de) |
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GB8700398D0 (en) * | 1986-01-22 | 1987-02-11 | Ici Plc | Compositions for surface treatment |
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FR1432049A (fr) * | 1965-04-08 | 1966-03-18 | Eastman Kodak Co | Nouveaux sulfo-esters aliphatiques, polymères en dérivant et objets fabriqués avec ces polymères |
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GB1050140A (de) * | 1963-10-21 |
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- 1982-05-25 DE DE19823219641 patent/DE3219641A1/de active Granted
-
1983
- 1983-05-05 US US06/491,682 patent/US4535139A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-05-12 IT IT8321070A patent/IT1212740B/it active
- 1983-05-20 GB GB08313992A patent/GB2121065B/en not_active Expired
- 1983-05-24 JP JP58090118A patent/JPS58215412A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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---|---|
GB2121065A (en) | 1983-12-14 |
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JPS58215412A (ja) | 1983-12-14 |
GB2121065B (en) | 1985-09-11 |
US4535139A (en) | 1985-08-13 |
GB8313992D0 (en) | 1983-06-29 |
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