DE3318105A1

DE3318105A1 - Trockengesponnene polyacrylnitrilfaser und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3318105A1
Application number: DE19833318105
Authority: DE
Inventors: Siegfried 4850 Timelkam Baumann; Hans Dr. 4863 Seewalchen Krässig; Gerald Dipl.-Ing. 4600 Wels Saischek; Heinrich Dr. 4840 Vöcklabruck Schmidt; Gerhard Dipl.-Ing. Dr. 4020 Linz Stern; Arnold 4861 Schörfling Verwanger; Klaus Dipl.-Ing. Dr. Weinrotter
Original assignee: Chemie Linz AG; Chemiefaser Lenzing AG
Current assignee: Lenzing AG; Patheon Austria GmbH and Co KG
Priority date: 1982-05-19
Filing date: 1983-05-18
Publication date: 1984-02-09
Also published as: BR8302620A; US4447568A; ATA197982A; AT375096B

Description

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EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

telefon: (oas) 2 71 es 83

TELEX: O821B2O8 ISAR D BAUERSTRASSE 22, D-8000 MÜNCHEN 4O

17. Mai 1983

UNSERE AKTE: .

OURREF: M/24 080

BETREFF: RE

CHEMIE LINZ AKTIENGESELLSCHAFT,

A-4020 Linz, Sankt-Peter-Straße 25

und

CHEMIEFASER LENZING AKTIENGESELLSCHAFT

A-4860 Lenzing

Trockengesponnene Polyacrylnitrxlfaser und Verfahren zu deren Herstellung

POSTANSCHRIFT. «-.-o.-,~~ .,""-.ir-., ίο οποτελγη ΤβΟ

if. '

M/24 080

Die vorliegende Erfindung betrifft eine trookengesponnene Polyacrylnitrilfaser, die permanente flammhemmende Eigenschaften besitzt und ein Verfahren zu deren Herstellung über ein übliches Trockenspinnverfahren.

Fasern aus Polyacrylnitril gelten als wollähnlichste der synthetischen Fasern durch ihren angenehmen Griff und die hohe Bauschfähigkeit. Die hervorragende Licht- und Wetterbeständigkeit, gute Knittererholung, hervorragende Anfärbbarkeit, Pflegeleichtigkeit und gute chemische Beständigkeit haben dazu geführt, daß Acrylfasern in großem Umfang im Heimtextiliensektor sowie im Bereich der Oberbekleidung eingesetzt werden. Gerade diese Verwendungsbereiche aktualisieren die Forderung, diese Fasern, die leicht entzündbar sind und selbständig weiterbrennen, flammhemmend auszurüsten, wobei möglichst die oben genannten guten Eigenschaften erhalten bleiben sollen.

Ein häufig beschrittener Weg, dieses Ziel zu erreichen, ist die Verwendung von Copolymerisaten von Acrylnitril mit halogenhaltigen Comonomeren zur Herstellung der Faser, wobei der Acrylnitrilanteil in der Faser bis zu 50 Gew.% vermindert wird. Derartige Fasern, die sog. Modacrylfasern, sind aber in ihren Eigenschaften gegenüber der üblichen Polyacrylnitrilfaser, die gemäß DIN 60001 einen Acrylnitrilgehalt von mindestfens 85 Gew.% besitzen, verändert. So geht der wollähnliche Griff meist verloren, der Grundweißgrad und die UV-

Stabilität der Fasern ist vermindert und die Fasern tendieren dazu, bei heißnaß-Behandlungen ihren Glanz zu verlieren. Wegen der geringeren Thermostabilität der Modacryle wird deren Herstellung meistens über ein Naßspinnverfahren durchgeführt. Beim Trockenspinnen tritt bei den üblichen Spinngastemperaturen von 200 bis 300 C Faservergilbung ein.

In der AT-PS 284 327 wurde auch schon vorgeschlagen, Polyacrylnitrilfasern durch Zusatz von halogenieren Verbindungen, und zwar von Verbindungen, die möglichst viel aromatisch gebundenes Brom oder Chlor enthalten, flammhemmend auszurüsten, wobei außerdem ein Zusatz einer festen hochschmelzenden, wasserunlöslichen Phosphinverbindung oder einer Antimonverbindung, wie Antimontrioxyd, notwendig ist, um einen ausreichenden fla*Timhemmenden Effekt zu erzielen. Ebenfalls geprüfte Verbindungen mit aliphatisch gebundenem Brom wurden hingegen wegen zu hoher Auswaschverluste als nicht brauchbar befunden. Die Herstellung der Fasern erfolgte hierbei ebenfalls über ein Naßspinnverfahren, die empfohlenen Zusatzmengen an halogenierter Verbindung betrugen unter 10 Gew.%, wobei darauf hingewiesen wurde, daß höhere Zusatzmengen nicht empfehlenswert seien, da die Fasereigenschaften dabei zu sehr beeinträchtigt wurden. Angaben über Weißgrad, Griff und Festigkeit der mit den niedrigen Zusatzmengen ausgerüsteten Fasern sind dieser österr.Patentschrift allerdings nicht zu entnehmen. Ebenso ist in dieser Patentschrift nur angegeben, welcher Additiv-Verlust beim Trocknen der Faser, beim Dämpfen bei 130 C und bei einstündigem Kochen in Wasser zu verzeichnen ist, nicht aber, wie viel an dem Additiv bereits bei der Herstellung der Faser verloren geht. Gerade hier treten aber die größten Verluste an Additiv ein.

Für den Einsatz bei einem Trockenspinnverfahren ist es ferner noch Voraussetzung, daß sich das Additiv bei den hohen Spinngastemperaturen von rund 200 bis 300 C weder zersetzt noch daß es sublimiert oder schmilzt. Schließlich ist für den Gebrauch erforderlich, daß der Additivgehalt nicht nur beständig gegen Naßwäsche, sondern auch Trockenwäsche ist. Diesen Anforderungen wurden Additive, die gleichzeitig eine genügende Flammfestigkeit verleihen, ohne die Fasereigenschaften wesentlich zu verschlechtern, bisher nicht gerecht.

Aus der DE-AS 22 44 543 ist bekannt, daß sich Tris-2,3-dibrompropylisocyanurat als Flammhemmer für verschiedene Kunststoffe, unter anderem auch für Acrylharze eignet, da es sich in niederen monomeren Acrylaten und Methacrylaten löst und deshalb vor der Polymerisation zugesetzt werden kann.

Der DE-PS 24 24 410 ist ferner zu entnehmen, daß diese Verbindung bei der Flammfestausrüstung von Polypropylen eine Sonderstellung einnimmt, da sie zusammen mit Antimontrioxid als Synergisten bereits in Mengen von 2 bis 7 Gew.%, bezogen auf das Polymere, ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften entfaltet. Im Gegensatz dazu werden für die Ausrüstung anderer Polymerer, wie z.B. Polyäthylen, Polystyrol oder ABS, wesentlich höhere Zusatzmengen an dieser Bromverbindung benötigt, um auch nur brauchbare flammhemmende Eigenschaften zu erzielen.

Gemäß EP 0005496 wird das Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat gemeinsam mit Antimontrioxyd und bestimmten zinnorganischen Verbindungen auch für die Herstellung einer flammfest ausgerüsteten Polypropylenfaser eingesetzt. Die Zusatzmengen an der Bromverbindung betragen hier 0,5 bis 10 Gew.%. Bevorzugt werden aber nur rund 3 Gew.% an dieser Verbindung verwendet, wobei auch hier hervorgehoben wird, daß diese geringen Zusatzmengen den Vorteil mit sich bringen, daß die Fasereigenschaften kaum beeinflußt werden.

Überraschenderweise konnte nun gefunden werden, daß sich trockengesponnene PolyacrylrVitrilfasern durch Zusatz von 15 bis 40 Gew.% an Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat flammhemmend ausrüsten lassen, wobei trotz der hohen Zusatzmenge völlig entgegen den Erwartungen die Fasereigenschaften praktisch nicht oder nur ganz geringfügig verändert werden und vor allem der wollähnliche Griff voll erhalten bleibt. Die Eignung dieser Bromverbindung als Additiv für die Herstellung einer trockengesponnenen Polyacrylnitrilfaser ist hierbei völlig überraschend, da die Verbindung einen Schmelzpunkt von 90 C besitzt. Trotzdem sind bei den hohen Temperaturen im Spinnschacht weder Schmelzerscheinungen zu beobachten, noch nennenswerte Verluste an dieser Bromverbindung zu verzeichnen. Dieser Umstand und die Tatsache, daß diese Verbindung trotz Löslichkeit in Perchloräthylen eine gute Beständigkeit in der Faser gegen Trockenwäsche aufweist sowie schließlich, daß trotz guter Löslichkeit in

231 S 1 "Q5

Dimethylformamid im Verstreckbad und bei der Waschbehandlung nur geringe Verluste an Bromverbindung (max. 2 bis 3 %) auftreten, läßt vermuten, daß das Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat an das Polyacrylnitril oder an eines der verwendeten Copolymeren in irgendeiner Weise chemisch gebunden wird. Dafür spricht auch, daß in der Differential-Thermoanalyse der Faser ein Schmelzen des Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurats nicht mehr nachweisbar ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach eine trockengesponnene Polyacrylnitrilfaser mit einem Acrylnitrilgehalt des zugrundeliegenden Polymeren von mindestens 85 Gew.% mit flammhemmenden Eigenschaften, die gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an 15 bis 40 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat, bezogen auf das Polymere. Vorzugsweise liegt der Gehalt an dieser Bromverbindung bei 25 bis 40 Gew.%.

Die flammhemmenden Eigenschaften des Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurats können durch Zusatz von bis zu 10 Gew.%, bezogen auf den Polymergehait, an einem oder mehreren synergistisch wirkenden Verbindungen noch verstärkt werden, wobei als solche Synergisten Oxide oder Verbindungen von Antimon, Wismut, Molybdän, Phosphor, Zink oder Magnesium genannt werden können. Vorzugsweise betragt die Menge an diesen Synergisten 2 bis 6 Gew.%. Besonders gute synergistische Wirkungen zeigen hierbei die Oxide des Antimons, vor allem Antimontrioxid, sowie Molybdänverbindungen. Aber auch Zinkverbindungen, wie Zinkoxid oder Zinkphosphat, sowie Magnesiumoxid sind hervorzuheben.

Besonders bevorzugt ist es, Mischungen von zwei Synergisten einzusetzen, wovon einer ein Oxid oder eine Verbindung mit basischem Charakter ist. Dies hat den Vorteil, daß die basische synergistisch wirkende Verbindung gleichzeitig als Säurefänger für die geringen Mengen an Bromwasserstoff wirkt, der während der Herstellung der Faser entstehen kann, sodaß damit ev. korrosiven Erscheinungen an Spinnpumpen, Düsen etc. wirksam entgegengewirkt werden kann. Ferner wird dadurch auch die UV-Stabilität erhöht. Unter den Synergisten mit basischem Charakter haben sich Zinkoxid oder basisch reagierende Magnesiumverbindungen besonders bewährt, wobei sie insbesondere im Gemisch mit Antimonoxiden, Molybdänoxiden oder Molybdänverbindungen einge-

setzt werden, in welchen Gemischen die Antimon- oder Molybdänkomponente mengenmäßig überwiegt. Bevorzugt beträgt hierbei der Gesamtgehalt an Synergisten 6 Hew.%, jener an basischen Verbindungen, wie Zinkoxid, die im Gemisch vorliegen, 2 Gew.%.

Natürlich kann die Faser gewünschtenfalls auch einen üblichen Säurefänger enthalten, der gemeinsam mit dem Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat keine synergistische Wirkung entfaltet. Als solche Säurefänger sind beispielsweise Epoxide, wie l-Brom-2,3-epoxypropan, 1,2-Decanepoxid, 1,2-Dodecanepoxid und 2,3-Epoxypropanol hervorzuheben. Ebenso können auch andere übliche Zusätze, wie z.B. Aufheller oder Lichtschutzmittel usw. zugegen sein.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen flammgehemmten Polyacrylnitrilfasern gelingt nach der üblichen Vorgangsweise im sog. Trockenspinnprozeß, wobei die flammhemmend wirkende Bromverbindungen, sowie gegebenenfalls vorhandene Synergisten und die anderen Zusätze während oder nach Bereitung der Spinnlösung zugesetzt werden. Als bevorzugtes Lösungsmittel dient hierbei Dimethylformamid. So können z.B. die Additive gemeinsam mit dem Polymeren in Dimethylformamid aufgelöst bzw. suspendiert oder der Lösung des Polymeren während oder unmittelbar nach dem Lösungsvorgang in jenen Mengen zugesetzt werden, daß der erfindungsgemäß geforderte Gehalt an r=n Additiven resultiert.

Da die Spinnlösung im Zuge der üblichen Herstellung längere Zeit auf höherer Temperatur gehalten werden muß und dies Anlaß zu Verlusten an der Bromverbindung durch HBr-Abspaltung geben könnte, empfiehlt es sich, die Bromverbindung und die Synergisten so spät wie möglich, vorzugsweise unmittelbar vor der Verspinnung zuzusetzen. Dieser Zusatz erfolgt am besten in From eines sog. "Masterbatch", das heißt, das Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat und der oder die Synergisten werden zunächst mit geringen Mengen an Dimethylformamid und an Polyacrylnitril homogen gemischt und dann in die Spinnlösung eingetragen, wo sich die Mischung durch statische oder dynamische Mischer unschwer gleichmäßig verteilen läßt.

Da das Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat in Dimethylformamid gut löslich ist und daher nur die relativ geringe Menge an Synergisten, soferne solche verwendet werden, in der Spinnlösung in suspendierter Form vorliegt, wird eine problemlose Verspinnung erreicht. Außerdem tritt bei der Herstellung der Spinnlösung eine HBr-Abspaltung durch Erhitzen nur in sehr geringem Umfang auf. Sie kann durch den schon erwähnten Zusatz eines basischen Synergisten unschwer beherrscht werden, sodaß an Düsen etc. keine Korrosionsprobleme auftreten.

Nach Zusatz der Additivkombination empfiehlt es sich, die Lösung gut durchzumischen.

Die Aufbereitung der Spinnlösung erfolgt, gleichgültig an welcher Stelle das oder die Additive zugesetzt werden, in der für das Trockenspinnverfahren üblichen Weise, d.h. also das Polymere wird in üblicher Weise angeteigt, gelöst und nach Entgasen und Filtrieren auf die übliche Spinntemperatur gebracht. In den meisten Fällen werden hierbei Temperaturen von etwa 70 bis 120 C eingehalten. Bei der Verspinnung kann wie üblich mit Spinngastemperaturen von 180 bis 320 Π gearbeitet werden.

Auch die nachfolgenden Schritte zur Nachbehandlung der Faser, wie Badverstreckung, Waschung, Avivage, Trocknung, Stauchkräuselung, Faserdämpfung und Schnitt zur Stapelfaser unterscheiden sich nicht von der üblichen Vorgangsweise für Polyacrylnitrilfasern.

Die Feststellung der flammhemmenden Eigenschaften der fertigen Faser erfolgt einerseits durch die Bestimmung des LOI-Wertes (= Limiting Oxygen Index) nach ASTM D 2863 und andererseits nach DIN 53906 durch Kantenbeflammung sowohl an Strickstücken als auch an Geweben, wobei die Brennzeit sowohl nach 3 Sekunden andauernder Beflammunq als auch nach 15 Sekunden andauernder Itoflammunij nowio die ["inreilil.'iiujo nach Fntnohmon dnr Probe, welche das Maß der Zerstörung der Probe angibt, bestimmt wird.

An diesen LOI-Werten ist zu erkennen, daß die erfindungsgemäße Faser eine Flammhemmung in der Größenordnung von am Markt befindlichen Modacrylfa-

sern (LOI 23 bis 26 % O₇) besitzt. Sie hat aber gegenüber solchen Fasern ganz erhebliche Vorteile aufzuweisen. So ist es nicht nötig, zu ihrer Herstellung gesonderte Polymere zu erzeugen, sondern man kann von den nach DIN 60001 genormten Acrylnitrilpolymeren ausgehen und diese lediglich durch einen Zusatz mit flammhemmenden Eigenschaften versehen, ohne daß die Spinntechnologie in irgendeiner Weise geändert werden muß. Das bringt eine wesentlich einfachere Verfahrensführung mit sich. Auch die Fasernachbehandlung bedarf in keiner Weise einer Veränderung.

Die so hergestellten Fasern besitzen einen ausgesprochen weichen, wollähnlichen Griff und weichen in den textlien Daten nur unwesentlich von trockengesponnenen Polyacrylnitril-Standardfasern ab. Die Flammschutzkombination wird nicht nur beim Trockenspinnprozeß und der Nachbehandlung, sondern auch bei nachfolgenden Ausrüstungsprozessen, wie Entschlichten, Bleichen und Färben nicht nennenswert angegriffen. Auch bei 25maüger Feinwäsche bei 3O⁰C und lOmaliger Trockenwäsche (Perchloräthylen) sind nur geringe Verluste, nämlich unter 5 %, bezogen auf Additiv zu verzeichnen.

Schließlich muß auch noch hervorgehoben werden, daß die UV-Stabilität der erfindungsgemäßen Faser zwar etwas geringer als bei der Standardacrylnitrilfaser, aber immer noch besser ist als jene von Modacrylfasern.

Den erfindungsgemäßen Fasern stehen daher alle Anwendungsgebiete der Standardacrylnitrilfaser offen.

Nähere Daten, die der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen, sind den nachfolgenden Beispielen zu entnehmen.

O O

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Beispiel 1:

Aus Polyacrylnitril und Dimethylformamid wurden bei einer Lösungstemperatur von 50 C eine Lösung mit einer Konzentration an Polyacrylnitril von 31,5 Gew.% bereitet. Nach Entgasen dieser Lösung wurde mittels einer Dosierpumpe bei einer Temperatur von 80 C pro 100 g Lösung 31,11 g eines Masterbatch, bestehend aus 5,5 Gew.% Polyacrylnitril, 31,2 Gew.% Tris-2,3-dibrompropylisocyanurat, 3,9 Gew.% Antimontrioxid und 59,4 Gew.% Dimethylformamid zugesetzt und durch intensives Rühren gleichmäßig verteilt, wobei eine Spinnmasse folgender Zusammensetzung resultiert:

Polyacrylnitril 25,33 Gew.%

Tris-2,3-dibrompropyl-

isocyanurat 7,40 Gew.%

Sb₂O₃ 0,93 Gew.%

Dimethylformamid 66,34 Gew.%

Viskosität bei 90°C 10 Pas

Diese Lösung wurde nach Aufheizen auf 90 C über eine 240-Lochdüse mit Einzellochdurchmessern von 175,um versponnen, wobei im Spinnschacht eine Gastemperatur oben von 210 C und unten von 100 C herrschte. Es wurden Fäden mit Schachtkabeltitern von 10,5 bis 11 dtex ersponnen und anschließend im Verhältnis 1: 4,4 verstreckt, kochend gewaschen und bei 160 C getrocknet. Es resultierte eine Faser mit einem Gehalt an Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat von 29,2 Gew.% und an Sb O, von 3,7 Gew.%, bezogen auf den Polymerengehalt.

Die so erhaltene Faser zeigte folgende textile Daten:

Titer 3,5 dtex, Festigkeit 24 cN/tex, Dehnung 34 % und Weißgrad (Grundweißgrad ohne Aufheller) 48 BE.

Prüfung des LOI-Wertes nach ASTM D 2863: 24,5 % O₉. Beim Kantenbeflam-

2
mungstest an daraus gefertigten Strickschläuchen von 150 bis 170 g/m nach DIN 53906 wurde nach 3 Sekunden Beflammung eine Brennzeit von 4 Sekunden und eine Einreißlänge von 62 mm, nach 15 Sekunden Beflammung eine Brennzeit von 0 Sekunden und eine Einreißlänge von 69 mm festgestellt.

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Die textlien Daten einer daraus erzeugten Stapelfaser sowie eines aus dieser hergestellten Gewebes wurden den Daten einer Standardacrylfaser gegenübergestellt. Die Daten sind in folgenden Tabellen 1 und 2 festgehalten.

- 10 -

T a b e 1 1 e 1

Textile Daten Stapelfaser im Vergleich zu einer Standard-Polyacrylnitrilfaser (mit 0,4 % TiO₉ mattiert)
Titer Festig Dehnung

Festig keit dtex cN/tex

Trocken
modul
cN/tex/%

Schlingen festigkeit cN/tex

Koch Weiß

schrumpf gehalt % BE

	η = 100	η = 100	η = 100	η = 50	η = 50	η = 20	η = 5
Faser nach Beispiel 1	3,4-3,7	24-25	33-34	2,6-2,9	13-14	1,2	48
Standard	2,9-3,3	25-26	34-35	4,0-4,7	17-18	1,0	52

Tabelle 2
Textile Gewebedaten im Vergleich zu einer Standard-Polyacrylnitrilfaser Gewicht: 135 g/m'

Höchstzugkraft N

Dehnung %

Zungenein-	Weiterreiß-	Berstwider	Scheuer
reißkraft	kraft	stand	festigkeit
N	N	mm	(Lochbildung
			nach χ Min.)

	Kette	Schuß	Kette	Schuß	Kette	Schuß	Kette	Schuß	Wölb höhe	bar	11
Fasern nach Beispiel 1	410	460	18	30	55	48	22	20	25	2,8	12
Standard	455	480	20	28	37	32	18	16	25	3,5

Q ο -1 O i η γ-Ο Ο ld IU J

In analoger Weise Wurden Fasern mit 20, 30 und 40 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat sowie ohne als auch mit variierenden Mengen an Antimontrioxid hergestellt. Alle diese Fasern wurden hinsichtlich der textlien Daten untersucht und den oben angegebenen Flammprüfungen unterzogen. Die Ergebnisse sind in nachfolgender Tabelle 3 zusammengestellt. Der angegebene Weißgrad der Fasern ist der GrundweiQgrad ohne optischen Aufheller. Zum Vergleich wurden die Werte einer Acrylfaser ohne erfindungsgemäQe Zusätze, jedoch, um sie vergleichbar zu machen, mit einem Gehalt an 0,4 Gew.% TiO„ angegeben.

- .12-

Tabelle 3

Tris-2,3-dibrompropylisocyanurat / Sb„O,(bez.auf PAC) Gew.%

textile Daten

Titer Festig- Deh-

keit nung

dtex cN/tex %

Flammhemmung best, an Strickschläuehen (ca. 150 bis 170 g/m )

Weiß- ASTM D

grad 2863 DIN 53906

(LOl) (Kantenbeflammungstest)

nach 3 sek.Zündzeit nach 15 sek.Zündzeit

(BE) % O₉ Brenn- EinreiQ. Brenn- Einreiß-

zeit länge zeit länge

sek. mm sek. mm

Vergleichsprobe	3,3	25	30	52	18	*	-	#	-
ohne Zusatz	3,6	22	30	50	23	22	120	0	75
30/0	3,5	24	31	48	25	7	60	0	75
30/ 6	3,5	23	32	47	25	1	58	0	87
40/ 4	3,7	21	32	49	24	2	55	0	80
40/ 0	3,9	23	41	48	23	17	95	3	100
20/ 6

*) Probe brennt ab

Beispiel 2:

Analog der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurde eine Polyacrylnitrilfaser mit einem Gehalt von 30 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat sowie 4 Gew.% Antimontrioxid und 2 Gew.% Zinkoxid als Synergisten hergestellt. Die so erhaltene Faser hatte einen Titer von 3,3 dtex, eine Festigkeit von 23 cN/tex, eine Dehnung von 29 % und einen Weißgrad von 50 BE. Der LOI-Wert nach ASTM D 2863 betrug 26 % O~, war also gegenüber einer Faser, die neben 30 % der Bromverbindung 6 % Sb₂O, als alleinigen Synergisten enthält, verbessert.

Wird anstelle des Zinkoxyds die gleiche Menge Zinkphosphat als zweiter Synergist eingesetzt, liegt der LOI-Wert bei 25 % Ό .

Beispiel 3:

Aus Polyacrylnitril und Dimethylformamid wurde unter Zusatz eines entsprechend zusammengesetzten Masterbatch wie in Beispiel 1 beschrieben eine Faser hergestellt, die 30 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat und 2 Gew.% Zinkoxid enthält. Der LOI-Wert der so hergestellten Faser beträgt 24 % O₂-

Verwendet man anstelle des Zinkoxids 4 Gew.% Zinkphosphat oder 4 Gew.% einer Magnesiumverbindung (Frimis MZ 3 der Firma Calcit Füllstoff GmbH, Köln), beträgt der LOI-Wert 23,5 % O₂-

Beispiel 4:

Wie in Beispiel 1 beschrieben wurde aus Polyacrylnitril nach dem Trockenspinnprozeß eine Polyacrylnitrilfaser erzeugt, wobei als flammhemmendes Additiv 30 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat und als Synergist 4 Gew.% einer Molybdän-Zinkverbindung (Kemgard 911 A der Firma Lehmann und Voss) eingesetzt wurde. Die so erzeugte Faser besitzt bei ausgezeichneter UV-Stabilität einen LOI-Wert von 24 % O₂- Setzt man außerdem noch 2 Gew.% Zinkoxyd zu, so läßt sich der LOI-Wert auf 25 % O_? steigern.

Werden als zweiter Synergist anstelle von ZnO 2 Gew.% einer Magnesiumverbindung (Frimis MH 3 der Firma Caicit Füllstoff GmbH) verwendet, steigt der LOI-Wert auf 26 % O₂-

Beispiel 5:

Wie in Beispiel 1 beschrieben wurde aus Polyacrylnitril nach dem Trockenspinnprozeß eine Polyacrylnitrilfaser hergestellt, wobei als Flammschutzadditiv 30 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat und als Synergistengemisch 4 Gew.% Antimontrioxid und 2 Gew.% einer Molybdänzinkverbindung (Kemgard 911 A) eingesetzt werden. Der LOI-Wert der Faser beträgt 26 % 0_.

Claims

Patentansprüche:

1. Trockengesponnene Polyacrylnitrilfaser mit einem Acrylnitrilgehalt des zugrundeliegenden Polymeren von mindestens 85 Gevv.% mit flammhemmenden Eigenschaften, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 15 bis 40 Gew.% Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat, bezogen auf das Polymere, so- . wie 0 bis 10 Gew.%, bezogen auf den Polymergehalt eines oder mehrerer Synergisten, wie Oxide oder Verbindungen von Antimon, Wismut, Molybdän, Phosphor, Zink oder Magnesium, gegebenenfalls neben üblichen Säurefängern, Aufhellern und/oder Lichtschutzmitteln.

2. Polyacrylnitrilfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat 25 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Polymere, beträgt.

3. Polyacrylnitrilfaser nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Synergisten 2 bis 6 Gew.%, bezogen auf das Polymere, beträgt.

4. Polyacrylnitrilfaser nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch von zwei Synergisten enthält, von denen einer ein Oxid oder eine Verbindung mit basischem Charakter ist.

5. Polyacrylnitrilfaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Synergisten ein Gemisch von Antimonoxiden, Molybdänoxiden oder Molybdänverbindungen mit Zinkoxid enthält, wobei der Anteil an Antimon- oder Molybdänverbindungen gegenüber dem Zinkoxyd überwiegt.

6. Polyacrylnitrilfaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtgehalt an Synergisten 6 Gew.% und der Zinkoxidgehalt 2 Gew.% beträgt.

7. Verfahren zur Herstellung der Polyacrylnitrilfaser gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spinnlösung des Polyacrylnitrile während oder nach deren Bereitung durch Auflösen des Polymeren in

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Dimethylformamid Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren Synergisten, wie Oxide oder Verbindungen von Antimon, Wismut, Molybdän, Phosphor, Zink oder Magnesium als solches oder in Form eines Masterbatch mit Polyacrylnitril und Dimethylformamid sowie gegebenenfalls übliche Säurefänger, Aufheller und/oder Lichtschutzmittel zugesetzt werden und die so erhaltene Spinnmasse dem an sich bekannten TrockenspinnprozeQ unterworfen wird, wobei die Menfle an den Zusätzen so bemessen wird, daß in der fertigen Faser ein Gehalt an Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat von 15 bis 40 Gew.% sowie ein solcher an den Synergisten von 0 bis 10 Gew.%, jeweils bezogen auf das Polymere, resultiert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat und gegebenenfalls die Synergisten in Form eines Masterbatch unmittelbar vor der Verspinnung in die Spinnlösung eingemischt werden.

9. Verwendung von Tris-2,3-dibrompropyl-isocyanurat als flamnenhemmendes Additiv für Polyacrylnitrilfaser.