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Publication number: DEC0004975MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 14. November 1951 Bekanntgemacht am 15. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

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 % Acrylsäurenitril und bis zu 25 °/₀ 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 Trockenreinigungsverfahren als nicht echt.

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

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();,",, Acrylsäiirenilril und 5 "Z₁₁ Vinylacetat, durch Einverleibung bestimmter Mengen N-Yinylimidazolpolymere in ein anfärbbare Form gebracht werden können.

Die nach den bisherigen Verfahren hergestellten Acrylsäurenitrilpolynve, die durch Einverleiben von N-Vinylimidazolpolymeren modifiziert werden können, sind Polyarrylsäurenitril und Mischpolymere aus 75 oder mehr Prozent Acrylsäurenitril und bis zu 25% an Monomeren, wie Vinylacetat und anderen Yinylestern der Monocarbonsäuren mit bis zu 4 C-Atomen, Melhylniethacrylat und anderen Alkylmethacrylaten, Mclhylaerylat und anderen Alkylacrylaten, Dialkylfuinaraten und Dialkyhnaleaten, in allen Fällen mit bis zu 4 ('-Atomen in den Alkylgruppen, Styrol, «-Methylstyrol und anderen durch Vinyl oder Isopro|)enyl substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, Vinylchloracetat und anderen Vinylester!! von ha logt'Hsu bsi it liierten Essigsäuren, Vinylidenchlorid

so und Methylaerylsäiirenitril. Diese Polymeren und Mischpolymeren selbst sind im allgemeinen schlecht anfärbbar.

Die neuen, anfärbbare Fasern bildenden Massen enthalten eine Mischung von 70 bis C)(S⁰Z_n eines Polymers aus 75 bis 100% Acrylsäurenitril und ο bis 25 "/,, eines anderen polymerisierbaren olefinischen Monomeis, wie Vinylacetat, mit 2 bis 30⁰Z₀ eines zweiten Polymers aus 30 bis 100"/,, N-Vinylimidazol und ο bis 7ο⁰/,, eines anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers, wie Acrylsäurenitril.

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

Die Polymeren des N-Vinylimidazols können sein das Homopolymer«¹ oder die Mischpolymeren des

4» N-Vinylhuida/.ols mit einer großen Zahl von olefinischen Monomeren, die mit ihm mischpolymcrisierbar sind, (ieeignete Monomere zur Durchführung dieser Polymerisation sind Styrol, «-Methylstyrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylsäurenili'il, Methacrylsäurcnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid, die Alkylacrylate, die Alkylinethacrylate, Vinylether, Alkylcrotonate, die Alkylmaleate, die Alkylfumarate, Butadien, Isopren und ('hloi'iipi'en. Da die Mischpolymeren aus N-Vinylimida/.ol und Acrylsäiirenitrii gute Eigenschaften hinsieht lieh Wärmefestigkeit und Unlöslichkeit aufweisen, werden sie bevorzugt. Die Mischpolymeren werden in solchen Anteilen hinzugefügt, da 1.1 N-Yinylimidazol .; bis 15"/,, der Gesamt monomeren in der Zusammensetzung ausmacht.

Die Polymeren und Mischpolymeren des N-Vinyliniida/.ols können nach den verschiedenen bekannten Verfahren durch Polymerisation in der Masse, in Lösung oder in Emulsion hergestellt werden. Ein

<io bevorzugtes Polymerisationsverfahren benutzt die Reaktion in wäßrigem Medium in Gegenwart geeigneter 1 )ispergiennit (el und geeigneter, freie Radikale erzeugender Katalysatoren.

Bei der Herstellung der Emulsionsmischpolymc;re;n des N-Vinylimidazols kann, wie gefunden wurde, eine Vielzahl von Emulsionsstabilisatoren angewendet werden; mit den Alkalisalzen von Formaldehyd-Naphthalinsulfonsäurc-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-Vinylimidazolpolynieren sind N, N-Dimethylformamid, N, N-Dimethylacetamid, «-Butyrolacton, Äthylencarbonat und N, N-Dimethylmethoxyacetamid. Im allgemeinen ergeben 50 bis 90°/,, des Lösungsmittels den gewünschten halbflüssigen oder weichen Zustand.

Bei der Herstellung der Mischpolymere hängt die; Menge eines jeden Bestandteils von der Meng«; an N-Vinylimidazol, die in der Endzusammensetzung gewünscht wird, und von dem Anteil an N-Vinylimidazol in dem N-Vinylimidazolpolyiner ab. Im allgemeinen benutzt man 2 bis 30% Polymerisationsprodukte; λ-οη N-Vinylimidazol und 70 bis 98°/,, des nichtanfärbbaren Polymers, das 75 bis 100% 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.

B ei s]i i el 1

Eine Mischung von 70 g Acrylsäurenitril mit 70 g N-\^Tinylimidazol wurde mit 1 Gewichtsprozent Azodiisobuttersäurenitril gemischt und das sich ergebende Gemisch im Verlauf von 1,2 Stunden zu 800 g Wasser tio gegeben, das 4 g Natriumstearat und 2 g des Nat.riumsalzes des Formaldellyd-Naphthalinsulfonsäure-Kondensationsproduktes enthielt. Während de;r ganzen Polymerisation wurde das Reaktionsgemisch auf 83" gehalten. Nachdem die ganze Me;nge an Monomeren hinzugegeben worden war, wurde die Mischung dampfdestilliert, um nicht umgesetzte Monomere zu entfernen. Das Material wurde über Nacht bei 70⁰ gctrocknet und dann in N, N-Dimethylacetamid zu einer 24%igen Lösung aufgelöst.

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

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Claims

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Festpolymeren ausmachte. Die so erhaltene Lösung wurde zu Fasern versponnen, die eine Festigkeit von 4,5 g/Denier, eine Dehnung von 6 °/₀ und eine Kochschrumpfung von io,4 % 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 0 bis 25 % eines Streckwerte 0/
/0
Koeh-
schrumpfung Bruch
dehnung 30 bis 100 °/₀ N-Vinylimidazol 6,4 4,5 5,55 10,4 6 eines anderen polymerisierbaren 3,8 3,5 3,78 8,6 7 olefinischen Monomers, wie Acrylsäurenitril, i5,i 3,3 4,97 10,3 7 bis 8 enthält. 5,o 4,o 4,64 8,0 6 18,1 anderen polymerisierbaren olefinischen Monomers,
wie Vinylacetat, und 2 bis 30 % eines zweiten 15,1 für die Herstellung anfärbbarer Polymers aus 18,7 gekennzeichnet, daß sie eine und 0 bis 70% 17,0 bis 98% eines Polymers aus PATENTANSPRUCH: 75 bis 100 % Acrylsäurenitril und Spinnbare Masse Fasern, dadurch Mischung von 70

Mischpolymer von 97 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril mit 3 Gewichtsprozent Vinylacetat und dem as 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: 30