DE965527C

DE965527C - Spinnbare Masse fuer die Herstellung anfaerbbarer Fasern

Info

Publication number: DE965527C
Application number: DEC4975A
Authority: DE
Inventors: Earl W Gluesenkamp; Alfred B Graig
Original assignee: Chemstrand Corp
Current assignee: Solutia Inc
Priority date: 1950-11-27
Filing date: 1951-11-15
Publication date: 1957-06-13
Also published as: FR1044406A; NL74325C; BE506987A; US2603621A; CH301401A; GB701475A

Description

Diese Erfindung betrifft neue anfärbbare Fasern bildende Zusammensetzungen aus insbesondere Acrylsäurenitrilpolymeren, die nach bekannten Verfahren, insbesondere mit Säurefarbstoffen, angefärbt werden können.

Es ist bekannt, daß Polyacrylsäurenitril und Mischpolymere von Acrylsäurenitril mit anderen monoolefinischen polymerisierbaren Monomeren ausgezeichnete Fasern bildende Mischpolymere sind. Das Polyacrylsäurenitril und die Mischpolymeren aus mehr als 75 °/₀ Acrylsäurenitril und bis zu 25 % eines anderen polymerisierbaren Monomeren ergeben Fasern mit überlegenen Dehnungseigenschaften, wünschenswerter Bruchdehnung und ausgezeichneter Beständigkeit in physikalischer und chemischer Hinsicht. Aber diesen Polymeren haften Nachteile an, die ihre Verwendbarkeit in der Fabrikation sehr einschränken. So besitzen solche Fasern z. B. nicht genügend Farbstoffaffinität, und aufgebrachte Farbstoffe erwiesen sich in Wasch- und Trockenreinigüngsverfahren als nicht echt.

Es wurde gefunden, daß nichtanfärbbare Fasern bildende Polymere und Misohpolymere der bisherigen Art, wie Polyacrylsäurenitril und Mischpolymere aus

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95 °/o Acrylsäurenitril und 5% Vinylacetat, durch Einverleibung bestimmter Mengen N-Vinylimidazolpolymere in eine anfärbbare Form gebracht werden können.

Die nach den bisherigen Verfahren hergestellten Acrylsäurenitrilpolymere, die durch Einverleiben von N-Vinylimidazolpoiymeren modifiziert werden können, sind Polyacrylsäurenitril und Mischpolymere aus 75 oder mehr Prozent Acrylsäurenitril und bis zu 25⁰/,, an Monomeren, wie Vinylacetat und anderen Vinyl estern der Monocarbonsäuren mit bis zu 4 C-Atomen, Methylmethacrylat und anderen Alkylmethacrylaten, Methylacrylat und anderen Alkylacrylaten, Dialkylfumaraten und Dialkylmaleaten, in allen Fällen mit bis zu 4 C-Atomen in den Alkylgruppen, Styrol, a-Methylstyrol und anderen durch Vinyl oder Isopropenyl substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, Vinylchloracetat und anderen Vinylestern von halogensubstituierten Essigsäuren, Vinylidenchlorid und Methylacrylsäurenitril. Diese Polymeren und Mischpolymeren selbst sind im allgemeinen schlecht anfärbbar.

Die neuen, anfärbbare Fasern bildenden Massen

enthalten eine Mischung von 70 bis o,8°/₀ eines Polymers aus 75 bis 100 °/₀ Acrylsäurenitril und 0 bis 25 % eines anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers, wie Vinylacetat, mit 2 bis 30% eines zweiten Polymers aus 30 bis 100 % N-Vinylimidazol und 0 bis 70% eines anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers, wie Acrylsäurenitril.

Bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung werden die N-Vinylimidazolpolymere getrennt hergestellt und mit den nichtanfärbbaren Acrylsäurenitrilpolymeren innig vermischt. Die sich ergebenden Mischungen sind nach bekannten Verfahren zu Fasern verspinnbar, die mit Säurefarbstoffen nach bekannten Verfahren gut anfärbbar sind.

Die Polymeren des N-Vinylimidazols können sein das Homopolymere oder die Mischpolymeren des N-Vinylimidazols mit einer großen Zahl von olefi-■-nischen Monomeren, die mit ihm mischpolymerisierbar sind. Geeignete Monomere zur Durchführung dieser Polymerisation sind Styrol, a-Methylstyrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylsäurenitril, Methacrylsäurenitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, die Alkylacrylate, die Alkylmethacrylate, Vinyläther, Alkylcrotonate, die Alkylmaleate, die Alkylfumarate, Butadien, Isopren und Chloropren. Da die Mischpolymeren aus N-Vinylimidazol und Acrylsäurenitril gute Eigenschaften hinsichtlich Wärmefestigkeit und Unlöslichkeit aufweisen, werden sie bevorzugt·. Die Mischpolymeren werden in solchen Anteilen hinzugefügt, daß N-Vinylimidazol 2 bis 15 °/₀ der Gesamtmonomeren in der Zusammensetzung ausmacht.

Die Polymeren und Mischpolymeren des N-Vinylimidazols können nach den verschiedenen bekannten Verfahren durch Polymerisation in der Masse, in Lösung oder in Emulsion hergestellt werden. Ein bevorzugtes Polymerisationsverfahren benutzt die Reaktion in wäßrigem Medium in Gegenwart geeigneter Dispergiermittel und geeigneter, freie Radikale erzeugender Katalysatoren.

Bei der Herstellung der Emulsionsmischpolymeren des N-Vinylimidazols kann, wie gefunden wurde, eine Vielzahl von Emulsionsstabilisatoren angewendet werden; mit den Alkalisalzen von Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäure-Kondensationsprodukten und verschiedenen Alkalisalzen von Fettsäuren und Fettsäuregemischen ließ sich ungewöhnlich erfolgreich arbeiten. Als Katalysatoren können verschiedene Peroxyde, sowohl öl- als auch wasserlösliche Typen wie auch Azoderivate verwendet werden. Die hier beschriebene Herstellung der Emulsionsmischpolymeren wird nicht beansprucht.

Dann können nichtanfärbbare Fasern bildende Polymere und die N-Vinylimidazolpolymere mit Hilfe jeder üblichen Mischmaschine gemischt werden. Obgleich das Mischen bei erhöhten Temperaturen stattfinden kann, bei denen die Polymeren sich im weichen oder halbflüssigen Zustand befinden, setzt man besser geeignete Lösungs- oder Plastifizierungsmittel hinzu, um bei niederen Temperaturen mischen zu können. Geeignete Lösungsmittel zum Mischen der Acrylsäurenitrilpolymere mit den N-Vinylimidazolpolymeren sind N, N-Dimethylformamid, N, N-Dimethylacetamid, a-Butyrolacton, Äthylencarbonat und N, N-Dimethylmethoxyacetamid. Im allgemeinen ergeben 50 bis 90 °/₀ des Lösungsmittels den gewünschten halbflüssigen oder weichen Zustand.

Bei der Herstellung der Mischpolymere hängt die Menge eines jeden Bestandteils von der Menge an N-Vinylimidazol, die in der Endzusammensetzung gewünscht wird, und von dem Anteil an N-Vinylimidazol in dem N-Vinylimidazolpolymer ab. Im allgemeinen benutzt man 2 bis 30 °/₀ Polymerisationsprodukte von N-Vinylimidazol und 70 bis 98⁰Z₀ des nichtanfärbbaren Polymers, das 75 bis 100 °/₀ Acrylsäurenitril aufweist.

Die Massen werden nach den üblichen Naß- und Trockenspinnverfahren in synthetische Fasern übergeführt. Die dabei erhaltenen Fäden aus den Mischacrylsäurenitrilpolymeren werden gestreckt und in bekannter Weise nachbehandelt.

Beispiel 1

Eine Mischung von 70 g Acrylsäurenitril mit 70 g N-Vinylimidazol wurde mit 1 Gewichtsprozent Azodiisobuttersäurenitril gemischt und das sich ergebende Gemisch im Verlauf von 1,2 Stunden zu 800 g Wasser gegeben, das 4 g Natriumstearat und 2 g des Natriumsalzes des Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäure-Kondensationsproduktes enthielt. Während der ganzen Polymerisation wurde das Reaktionsgemisch auf 83° gehalten. Nachdem die ganze Menge an Monomeren hinzugegeben worden war, wurde die Mischung dampfdestilliert, um nicht umgesetzte Monomere zu entfernen. Das Material wurde über Nacht bei 70⁰ getrocknet uüd dann in N, N-Dimethylacetamid zu einer 24°/₀igen Lösung aufgelöst.

Diese Lösung wurde mit einer i8°/_oigen Lösung eines Polymers aus 97°/₀ Acrylsäurenitril und 3% Vinylacetat, ebenfalls in N, N-Dimethylacetamid, gemischt. Es wurde genügend Vinylacetatmischpolymer hinzugefügt, um eine Lösung des Mischpolymeren zu erhalten, in der N-Vinylimidazol 6,6 ⁰I_n des

Festpolymeren ausmachte. Die so erhaltene Lösung wurde zu Fasern versponnen, die eine Festigkeit von 4,5 g/Denier, eine Dehnung von 6 % und eine Kochschrumpfung von io,4°/₀ aufwiesen.

Beispiel 2

Nach dem im vorangehenden Beispiel beschriebenen Verfahren wurde eine Reihe von Mischungen aus dem

Gewichtsprozent N-Vinyl- imidazol	Spinnlösung Konzentration	Gramm/ Denier	Streckwerte	°/. Koch schrumpfung	Bruch dehnung
6,4 3.8 15,1 5,o	l8,I 15,1 18,7 17,0	4,5 3,5 3,3 4,o	5,55 3,78 4,97 4,64	10,4 8,6 10,3 8,0	6 7 7 bis 8 6

Claims

PATENTANSPRUCH:

Spinnbare Masse für die Herstellung anfärbbarer Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mischung, von 70 bis 98% eines Polymers aus 75 bis 100 % Acrylsäurenitril und 0 bis 25 % eines Mischpolymer von 97 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril mit 3 Gewichtsprozent Vinylacetat und dem ag Mischpolymeren von 50 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril mit 50 Gewichtsprozent N-Vinylimidazol hergestellt. Die aus jeder dieser Mischungen gesponnenen Fasern waren anfärbbar und besaßen die folgenden Eigenschaften:

anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers, wie Vinylacetat, und 2 bis 30% eines zweiten Polymers aus 30 bis 100% N-Vinylimidazol und ο bis 70% eines anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers, wie Acrylsäurenitril, enthält.

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