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Verfahren zur Erhöhung der Lichtbeständigkeit künstlich geformter
Gebilde, aus Celluloseestern oder -äthern Künstlichgeformte Gebilde, wie Kunstseide,
Kunstfasern, Überzüge, wie Lacke, die ganz oder teilweise aus Cellulosederivaten,
wie Celluloseester oder -äther, bestehen, zeigen eine Abnahme ihrer Festigkeit,
wenn sie eine gewisse Zeit Licht- und bzw. oder-Wärmestrahlen ausgesetzt werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, diesen Festigkeitsverlust dadurch zu vermeiden,
daß man den zur Herstellung der geformten Gebilde dienenden Grundmassen Salze des
Mangans oder des Vanadiums zufügt oder aber die geformten Gebilde mit Lösungen dieser
Salze nachbehandelt. Ein weiteres Verfahren schlägt die Behandlung der geformten
Gebilde mit Lösungen polycyclischer Phenole bei einer Phenolkonzentration von
o,25 bis 5 "% vor. Weiterhin wurde vorgeschlagen, Folien aus Papier, regenerierter
Cellulose, oberflächlich verseiftem Celluloseacetat o. dgl. ultraviolette Strahlen
absorbierende Körper mit substantiven Eigenschäften, gegebenenfalls mit Zusätzen,
welche die Oxydation verhindern, wie 4ydrochinon, einzuverleiben. Es wurde nun gefunden,
daß man eine gute Licht- und Wärmeschutzwirkung auf Kunstseiden, Kunstfasern usw.
aus Celluloseestern und bzw. oder -äthern erreichen kann, wenn man sie mit monocyclischen
einwertigen Phenolen in Mengen von o,ooz bis unter o,--50/0, bezogen auf das Celtulosederivat,
behandelt.
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Besonders gute Wirkungen zeigen die orthosubstituiertenPhenole, wieGuajakol,orAnunophenol,
o-Chlorphenol, o-Kresol, o-Nitrophenol. Es zeigen jedoch auch in Metastellung zum
phenolischen Hydroxyl substituierte Phenole, z. B. rn-Kresol, m-Chlorphenol und
m-Oxybenzal-dehyd; eineSchutzwirkunggegenüber der Licht- und Wärmeeinwirkung.
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Auch unter den .in p-Stellung zum phenolischen Hydroxyl substituierten
Phenolen zeigen .zahlreiche Verbindungen, z. B. p-Chlorphenol, p-Aminophenol und
p-Kresol, die Licht- und Wärmeschutzwirkung. Es ist zwar bekannt, p-tert. Butylphenol
in Mengen von to bis 4o0/0 als Plastifizierungsmittel für Cellüloseaoetat zu verwenden,
es -war jedoch nicht vorauszusehen, daß zahlreiche p-substituierte
Phenole,
in Mengen von 0,001 bis o,25 °% angewandt, eine gute Lichtschutewirkung für Cellulosederivate
haben. Mehrfach substituierte Phenole, wie Eugenol, Vanillin und 3-Methyl-4-Chlorphenol-r,
zeigen gleichfalls gute Licht- und Wärmeschutzwirkungen.
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Als Substituenten kommen Alkyl-, Aralkyl-, Alkoxy-, Aralkoxy-, hun,ino-,
Alkylamino-, Aralkylamino-, Ha-logen-, Carbonyl- und Nitrogruppen in Frage. Ungeeignet
sind die Carboxyl- und- Sulfogruppen, die Einführung dieser Gruppen in den Phenolkern
führt zu Verbindungen, durch die eine Lichtbeschädigung gefördert wird. Wird jedoch
in dieser Verbindung das saure Hydroxyl durch Amidierung oder Esterifizierung substituiert,
so kommt man zu Verbindungen, die eine deutliche Lichtsdiutzwirkung zeigen. Die
für den Lichtschutz bestimmten Phenole können in einem beliebigen Arbeitsgang vor,
während oder nach dem Formungsprozeß einverleibt werden. . So kann man beispielsweise
die Phenole in irgendeinem der für die Bereitung eines Celluloseätherlaclces dienenden
Lösungsmittels auflösen und diese Lösung den übrigen Lackbestandteilen im Verlaufe
dieses Mischungsprozesses hinzufügen. Beider Herstellung von Acetatlcunstseide nach
dem Trokkenspinnverfahren kann (las Celluloseacetat vor dem Auflösen und dem Verspinnen
mit den In einem geeigneten Lösungsmittel gelösten Phenolen vorbehandelt werden,
oder die Phenole können gleichzeitig mit dem Acetat dem Lösungsmittel einverleibt
werden. Auch eine Nachbehandlung des fertigen Fadens mit den in einetn geeigneten
Lösungsmittel gelösten Phenolen Ist möglich.
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An Stelle der reinen Phenole können auch deren Gemische zur Anwendung
.kommen. Gegenüber den bekannten Verfahren der Behändlung mit anorganischen Salzen
hat das vorliegende Verfahren den Vorzug, daß -die gemäß dem vorliegenden Verfahren
angewendeten organischen Verbindungen keinerlei nachträgliche Verfärbungen hervorrufen,
wie sie z. B. bei der Verwendung von Mangansalzen auftreten können. Gegenüber den
polycyckschen Phenolen besitzen die Verbindungen gemäß vorliegender Erfindung den
Vorzug, daß.sie leichter zugänglich sind als diese und in wesentlich geringeren
Mengen angewandt werden können, so daß durch einen solchen Zusatz keine Veränderung
der physikalischen Eigenschaften der geformten Gebilde, insbesondere der Kunstseide,
auftreten können. Beispiel r Zu einer Acetylcellulosespinnlösung in Aceton mit einem
Acetylcellulosegehalt von etwa 24°/° wird eine acetonische Lösung von Guajakol zugefügt,
so daß etwa 24 mg Guajakol auf z kg Spinnlösung kommen. Die Lösung wird alsdann
in der üblichen Weise versponnen. Die verbesserten Eigenschaften des so hergestellten
Fadens zeigt folgende vergleichende Untersuchung. Aus der gleichen Spinnlösung wurde
ohne Zusatz von Guajakol ein Faden gesponnen und ebenso wie ein Muster mit G.uajakol
370 Sonnenstunden lang unter 3 mm starkem Fensterglas dem Sonnenlicht ausgesetzt.
| ' Naßfestiglceit Naßdehnung |
| ioo den. Abnahme der |
| g/ |
| Naßfestigkeit |
| unbelichtet belichtet unbelichtet belichtet |
| 0;10 % % °%° 11/0 |
| Celluloseacetatfäden ohne Guajakol .. 9z,5 38,8 35,9 5,0 |
| Celluloseacetatfäden mit 24 mg Gua- |
| jakol pro kg Spinnlösung ......... 90,0 58,2 34,5 22,1
35. |
| Beispie12 |
| Man verfährt wie in Beispiel I unter VerNvendung von 0,24 g
Salicylsäuremethylester |
| pro kg Spinnlösung an Stelle von Guajakol. |
| Naßfestigkeit Naßdehnun |
| _ g/too den. g Abnahme der |
| unbelichtet belichtet unbelichtet belichtet - N`@ßfestigkeit |
| °@o °% ' °%° % 0i |
| Celluloseacetatfäden ohne Sahcylsäure- |
| methylester .................... 92,5 38,8 35)9 5,0 6I ' |
| Celluloseacetatfäden mit 0,24 g Salicyl- - |
| säuremethylester pro kg Spinnlösung 9o,6 6q.;3 ,38,5. 29 |
An Stelle von Salicylsäuremethylester kann mit gleichem Erfolg
o-Chlorphenol verwendet werden.
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Beispie13 o,24 Tei.te p-Chlorphenol werden mit 760
Teilen Aceton
gelöst und diese Lösung mit 24o Teilen acetonlöslichein Celluloseacetat zu einer
Spinnlösung in Üblicher Weise verarbeitet, die nach .dem Trockensp-innverfahren
versponnen wird. Zum Vergleich wurde aus dem gleichen Celluloseacetat ohne p-Chlorphenol
ein Faden .gesponnen.
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Die verbesserten Eigenschaften des p-Chlorplienolhaltigen Fadens gehen
aus der folgenden vergleichenden Untersuchung hervor, in der beide Materialien 338
Sonnenstunden lang hinter 3 inin Fensterglas der Einwirkung des Sonnenlichtes ausgesetzt
wurden.
| Abnahme der |
| Naßfestigkeit Naßdehnung Naßfestigkeit |
| °.,o % °/o |
| Acetatkunstseide, Vergleich ................... 88,1
bis 46,6 30,4 bis =i,4 47 |
| Acetatkunstseide mit p-Chlorphenol ........... 87,8 - 66,2 |
| 33,7 - 27,9 |
| 25 |
An Stelle von p-Chlorphenol kann mit gleichem Erfolg o-Kresol oder ni-Kresol verwendet
werden.