DEF0010278MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
Tag der Anmeldung: 30. Oktober 1952 Bekanntgemacht am 17. November 1955Registration date: October 30, 1952. Advertised on November 17, 1955
DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Acrylnitril mit chlorhaltigen Verbindungen, bei denen mindestens ein Chloratom der polymerisationsfähigen Doppelbindung benachbart ist, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Chlorbutadien und ähnlichen, zu polymerisieren.It has already been proposed to use acrylonitrile with chlorine-containing compounds in which at least one Chlorine atom is adjacent to the polymerizable double bond, such as vinyl chloride, vinylidene chloride, To polymerize chlorobutadiene and the like.
Es wurde nun gefunden, daß halogenh altige, besonders chlor- und/oder bromhaltige, nicht mischpolymerisationsfähige Alkohole, die ihrerseits mit mischpolymerisationsfähigen Alkoholen veräthert sind, sich besonders leicht mit Acrylnitril polymerisieren uhd zu wertvollen Produkten mit auffallend guter Löslichkeit führen. Als chlorhaltige, nicht mischpolymerisationsfähige Alkoholkomponenten kommen in Frage z. B. Äthylenchlorhydrin, i-Oxy-3-chlorpropan, 1,2- Dioxy - 3 - chlorpropan, 1 - Oxy - 3 - chlorpropan, i-Oxy-3-brompropan. Als mischpolymerisationsfähige Alkoholkomponenten kommen in Frage z. B. Vinylalkohol, Allylalkohol, Methallylalkohol, Crotylalkohol, Chlorallylalkohol. Die so erhaltenen chlorhaltigen Mischpolymeren können in verschiedener Weise nachbehandelt werden, einmal durch Umsetzen mit Aminen, wobei Ammoniumverbindungen erhalten werden. Die Nachbehandlung der Mischpolymerisate mit Aminen kann unter den bekannten Bedingungen in wäßriger oder organischer Phase und mit allen üblicherweise für Aminierungen verwendeten Aminen erfolgen. Weiter kann beim Färben unter bestimmten Bedingungen das Chlor teilweise hydrolysiert werden. DieIt has now been found that halogen-containing, especially chlorine- and / or bromine-containing, not copolymerizable Alcohols which are themselves etherified with alcohols capable of copolymerization, polymerize particularly easily with acrylonitrile uhd to form valuable products with remarkably good solubility to lead. As chlorine-containing, non-copolymerizable alcohol components come in Question z. B. ethylene chlorohydrin, i-oxy-3-chloropropane, 1,2- Dioxy - 3 - chloropropane, 1 - Oxy - 3 - chloropropane, i-oxy-3-bromopropane. As copolymerizable alcohol components come into question z. B. vinyl alcohol, Allyl alcohol, methallyl alcohol, crotyl alcohol, chlorallyl alcohol. The chlorine-containing Copolymers can be aftertreated in various ways, once by reacting with Amines, whereby ammonium compounds are obtained. The aftertreatment of the copolymers with amines can under the known conditions in the aqueous or organic phase and with all usually amines used for aminations. It can also be used for dyeing under certain conditions the chlorine will be partially hydrolyzed. the
509 580/137509 580/137
F 10278 IYbI39cF 10278 IYbI39c
halogenhaltigen Äther können mit Vorteil auch zusammen mil basischen Estern, Äthern, Sulfonen oder aniinogruppenhaltigcn Kohlenwasserstoffen oder Amiden, wobei basische Gruppen zweckmäßig in Salzfonn vorhegen, die eine copolymerisationsfähige Gruppe enthalten, mit Acrylnitril mischpolymerisiert werden. Weiter ist die Mischpolymerisation mit Verbindungen, welche die Hydrophilie des Polyacrylnitril erhöhen, von Vorteil.Halogen-containing ethers can also be used together with advantage With basic esters, ethers, sulfones or hydrocarbons containing amino groups or Amides, with basic groups expediently in salt form which are capable of copolymerization Group contain, are copolymerized with acrylonitrile. Next is the interpolymerization with compounds, which increase the hydrophilicity of the polyacrylonitrile are advantageous.
ίο Als zusätzliche Comonomere, die hydrophilierend wirkend, kommen beispielsweise in Frage: Vinylacetat, Diglykohnonovinyläthcr, Allyläthylcarbonat, Methacrylsäureglykolester, Methylvinylsulfon, Acrylamid, Methacrylamid, Oxyäthylacrylamid, Allyl- oder Methallylalkohol. ίο As additional comonomers that are hydrophilic acting, for example: vinyl acetate, diglycol monovinyl ether, allyl ethyl carbonate, methacrylic acid glycol ester, Methyl vinyl sulfone, acrylamide, methacrylamide, oxyethyl acrylamide, allyl or methallyl alcohol.
Die Menge des bei der Polymerisation eingesetzten Acrylnitril muß mindestens 6ο0/,, der verwendeten Monomeren betragen. Vorzugsweise arbeitet man jedoch so, daß die Menge des eingesetzten Acrylnitril 80 bis 95% der Menge der Monomeren beträgt.The amount of acrylonitrile used in the polymerization must 6ο 0 / ,, be at least of the monomers used. However, it is preferred to work in such a way that the amount of acrylonitrile used is 80 to 95% of the amount of the monomers.
Die so erhaltenen Mischpolymerisate können zu Filmen, Fäden und geformten Gebilden, die sich durch bessere färbcrische Eigenschaften als die bisher bekannten Produkte auszeichnen, verarbeitet werden.The copolymers obtained in this way can be used to form films, threads and shaped structures that spread through better coloring properties than the previously known products are processed.
Die Polymerisation erfolgt in wäßrigem Medium ohne oder mit Emulgatoren, wie Paraffmsulfonaten, wobei üblicherweise bei Polymerisationen verwendete Salze anwesend sein können. Die Aktivierung wird durch peroxydische Verbindungen allein oder mit Zusatz von reduzierend wirkenden Substanzen vorgenommen. The polymerization takes place in an aqueous medium with or without emulsifiers, such as paraffin sulfonates, it being possible for salts customarily used in polymerizations to be present. Activation will made by peroxidic compounds alone or with the addition of reducing substances.
Es ist bekannt, bei Mischpolymerisaten von Acrylnitril mit Vinylchloracetat bzw. Allylchloracetat durch Nachbehandlung mit Ammoniak oder Aminen Produkte mit verbesserter Anfärbbarkeit zu erhalten. Man ist jedoch in der Auswahl der Amine und Bedingungen der Aminierung begrenzt, da die Estergruppe relativ leicht verseift und damit die farbstoffaffine Gruppe abgespalten wird. Vor allen Dingen hat es sich gezeigt, daß die Fürbungen an derartigen aminierten Mischpolymerisaten nicht waschecht sind. Offenbar wird unter den Bedingungen der Wäsche der substituierte Aminoessigsäurerest abgespalten. Die hier beanspruch ten Mischpolymerisate erlauben eine Aminierung unter den verschiedenartigsten Bedingungen und ergeben völlig waschechte Färbungen.It is known for copolymers of acrylonitrile with vinyl chloroacetate or allyl chloroacetate after treatment with ammonia or amines to obtain products with improved colorability. However, there are limits to the choice of amines and the amination conditions, since the ester group saponified relatively easily and thus the dye-affine group is split off. Above all, it has to be showed that the intercession aminated on such Copolymers are not washable. Obviously, under the washing conditions, the substituted one becomes Aminoacetic acid residue is split off. The one here claim th copolymers allow amination under a wide variety of conditions and result in completely washfast colorations.
ICs ist ferner bekannt, Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Chlor-oxy-propylallyläther zu aminieren. Eine Nacharbeitung hai ergeben, daß man aus diesem Mischpolymerisat mit Dimethylformamid keine spinnfähigen Lösungen herstellen kann.ICs are also known to amine copolymers of acrylonitrile and chloro-oxy-propyl allyl ether. A reworking has shown that this copolymer with dimethylformamide does not produce any spinnable material Can produce solutions.
In einen i-1-Kolben werden vorgelegt:
500,0 g Wasser,The following are placed in an i-1 flask:
500.0 g water,
0,5 g Eisessig.0.5 g glacial acetic acid.
Die Mischung erhitzt man unter Stickstoff, um den Sauerstoff zu entfernen. Dann werden zugegeben:The mixture is heated under nitrogen to remove the oxygen. Then are added:
90 g Acrylnitril,
iog Vinylchloräthyläther,90 g acrylonitrile,
iog vinyl chloroethyl ether,
ι ecm Wasserstoffperoxyd (35°/oig).
Die Polymerisation wird durch Zutropfen von ι "/„iger Formaldehydnatriumsulfoxylatlösung eingeleitet
und zu Ende geführt. Es resultiert ein feinpulveriges Mischpolymerisat. Ausbeute 81 g.ι cc hydrogen peroxide (35 ° / o solution).
The polymerization is initiated by the dropwise addition of sodium formaldehyde sulfoxylate solution and brought to the end. A finely powdered copolymer results. Yield 81 g.
Das mit Methanol extrahierte Produkt hat 3,52 bzw. 3,43 0I0 Cl. Es entspricht einem Gehalt an Vinylchloräthyläther von rund 10%.The product extracted with methanol has 3.52 and 3.43 0 I 0 Cl. It corresponds to a vinyl chloroethyl ether content of around 10%.
22,5 Gewichtsteile dieses Kopolymcrisates werden in 77,5 Gewichtsteilen Dimethylformamid gelöst und die Lösung in bekannter Weise zu Fäden versponnen. Nach der Verstreckung wird das Material bei 980 während I1Z2 Stunden im Flottenverhältnis 1: 50 mit einer 5%igen wäßrigen Lösung von Cyclohexylamin behandelt, dann mit heißem Wasser gewaschen, anschließend bei 80° mit 2 %iger Essigsäure oder i%igcr Salzsäure 15 Minuten abgesäuert und nochmals gewaschen, bis das Spülwasser neutrale Reaktion zeigt. Die so erhaltene Seide ist von cremefarbenem Aussehen und läßt sich mit zahlreichen saueren Farbstoffen in tiefen echten Tönen anfärben. So werden von Alizarinreinblau FFB, das im Überschuß in Gegenwart von 4°/„ Ameisensäure I1Z2 Stunden kochend ausgefärbt wird, 12 0Z0 (berechnet auf das Fasermaterial) aufgenommen. Die Färbung zeigt nach gründlicher Spülung der Faser mit kaltem Wasser eine sehr gute Wasch- und Lichtechtheit. In gleicher Weise erhält man mit Anthralanrot G ein tiefes leuchtendes Rot, mit Lichtgrün gelblich SP ein ebenso schönes Grün und mit Azosäureschwarz 3 Bl ein einwandfreies Schwarz. Auch für andere Farbstoffklassen ist die Anfärbbarkeit der erfindungsgemäß hergestellten Faser gegenüber zu 100 °/0 aus Polyacrylnitril bestehendem Material bedeutend verbessert. Beispielsweise werden mit Substantiven Farbstoffen, wie Siriusrot 4 B und Direkttiefschwarz E extra, oder Dispersionsfarbstoffen, wie Cellitonechtrot BB, Cellitonblau extra und Cellitonschwarz BTNU, sehr gute Färbungen erhalten.22.5 parts by weight of this copolymer are dissolved in 77.5 parts by weight of dimethylformamide and the solution is spun into threads in a known manner. After stretching, the material is treated with a 5% aqueous solution of cyclohexylamine at 98 0 for 1 1 2 hours in a liquor ratio of 1:50, then washed with hot water, then at 80 ° with 2% acetic acid or i% Hydrochloric acid acidified for 15 minutes and washed again until the rinsing water shows a neutral reaction. The silk obtained in this way has a cream-colored appearance and can be dyed with numerous acidic dyes in deep, real shades. Alizarin pure blue FFB, for example, which is dyed at the boil in excess in the presence of 4% formic acid I 1 Z for 2 hours, absorbs 12 0 Z 0 (calculated on the fiber material). After thorough rinsing of the fiber with cold water, the dyeing shows very good wash and lightfastness. In the same way, a deep, bright red is obtained with anthralan red G, an equally beautiful green with light green yellowish SP and a perfect black with azo acid black 3 B1. Also for other classes of dyes, the dye affinity of the fiber according to the invention is significantly improved compared with 100 ° / 0 existing polyacrylonitrile material. For example, with nouns dyes such as Sirius red 4 B and direct deep black E extra, or disperse dyes such as Cellitonech Red BB, Celliton Blue extra and Celliton black BTNU, very good colorations are obtained.
Es wird eine wäßrige Lösung (im folgenden als Flotte bezeichnet) folgender Zusammensetzung hergestellt: ι 500 g Wasser,An aqueous solution (hereinafter referred to as liquor) of the following composition is prepared: ι 500 g water,
5 g paraffinsulfonsaures Natrium,
30 g Kochsalz, 5 g Magnesiumsulfat · 7 H2O.5 g sodium paraffin sulfonic acid,
30 g table salt, 5 g magnesium sulfate · 7 H 2 O.
Es wird folgende Monomerenmischung hergestellt:
720 g Acrylnitril,The following monomer mixture is produced:
720 g acrylonitrile,
80 g Chloräthylvinyläther.80 g of chloroethyl vinyl ether.
Es werden in einen 4-l-Kolben vorgelegt:The following are placed in a 4-liter flask:
500 g Flotte,500 g liquor,
ι g Wasserstoffsuperoxyd (35°/oig),
ι g Eisessig,ι g hydrogen peroxide (35 ° / o solution),
ι g glacial acetic acid,
40 g Monomerenmischung.40 g of monomer mixture.
Man läßt die Polymerisation mit 40 ecm einer verdünnten Formaldehydnatriumsulfoxylatlösung (7 g Formaldehydnatriumsulfoxylat in 1000 g Wasser) anspringen und führt dann im Volumenverhältnis 1:1:1 folgende drei Lösungen im Laufe von 2 Stunden dem Reaktionsgefäß zu: Erstens Formaldehydnatriumsulfoxylat, 7 g in 1000 g H2O, zweitens Monomerenmischung, 760 g, drittens Lösung von 7 g Wasserstoffsuperoxyd 35°/oig in 1000 ecm Flotte.The polymerization is allowed to start with 40 ecm of a dilute sodium formaldehyde sulfoxylate solution (7 g sodium formaldehyde sulfoxylate in 1000 g water) and the following three solutions are then added to the reaction vessel in a volume ratio of 1: 1: 1 over the course of 2 hours: First, sodium formaldehyde sulfoxylate, 7 g in 1000 g H 2 O, second monomer mixture, 760 g, third solution of 7 g of hydrogen peroxide 35 ° / o ig ecm in 1000 fleet.
Nach Ende der Polymerisation werden 5 g Thioharnstoff in 20 ecm Wasser zugegeben. Die Suspension wird in bekannter Weise aufgearbeitet.After the end of the polymerization, 5 g of thiourea in 20 ecm of water are added. The suspension is worked up in a known manner.
580/137580/137
F 10278 IYbI39cF 10278 IYbI39c
Es resultiert ein Mischpolymerisat mit 2,93 % Chlor; das entspricht rund 9% Vinylchloräthyläther. r\r (i°/oig in Dimethylformamid) : 4,6.The result is a copolymer with 2.93% chlorine; this corresponds to around 9% vinyl chloroethyl ether. r \ r (i ° / o solution in dimethylformamide): 4.6.
20 Gewichtsteile dieses Mischpolymerisates werden in 80 Gewichtsteilen Dimethylformamid, das 2% _ Morpholin enthält, gelöst und 2 Stunden auf 950 erhitzt. Die erhaltene Lösung wird auf bekannte Weise versponnen. Die Fasern werden gewaschen, getrocknet und heiß auf das 6x/2fache verstreckt. Sie haben eine Festigkeit von 3,1 g/den. Die Fasern lassen sich mit sauren Farbstoffen, wie Alizarinreinblau FFB, Azosäureschwarz 3 Bl, Anthralanrot G, Lichtgrün SP und Cellitonfarbstoffen, ausgezeichnet anfärben.20 weight parts of this interpolymer are dissolved in 80 parts by weight of dimethylformamide containing 2% _ morpholine and heated for 2 hours at 95 0th The solution obtained is spun in a known manner. The fibers are washed, dried and hot drawn 6 x / 2 times. They have a strength of 3.1 g / den. The fibers can be dyed with acidic dyes such as alizarin pure blue FFB, azo acid black 3 Bl, anthralan red G, light green SP and cellitone dyes.
Es wird, wie im Beispiel 2 beschrieben, gearbeitet, jedoch folgende Monomerenmischung eingesetzt:
700 g Acrylnitril,
50 g Chloräthylvinyläther,
50 g Allyl-äthylcarbonat.The procedure is as described in Example 2, but the following monomer mixture is used:
700 g acrylonitrile,
50 g chloroethyl vinyl ether,
50 g of allyl ethyl carbonate.
Es resultiert ein Mischpolymerisat mit i,53% Cl (rund 5% Vinylchloräthyläther). ητ (i%ig in Dimethylformamid) : 3,88.The result is a copolymer containing 1.53% Cl (around 5% vinyl chloroethyl ether). η τ (i% in dimethylformamide): 3.88.
Es wird wie bei Beispiel 2 gearbeitet, jedoch folgende Monomerenmischung eingesetzt:
720 g Acrylnitril,
80 g Allylchloräthyläther.The procedure is as in Example 2, but the following monomer mixture is used:
720 g acrylonitrile,
80 g of allyl chloroethyl ether.
Es entsteht ein Mischpolymerisat mit 1,62% Chlor; das entspricht einem Gehalt an Allylchloräthyläther von 7%. Die Polymerisatausbeute ist geringer als bei Beispiel 2.The result is a copolymer with 1.62% chlorine; this corresponds to a content of allyl chloroethyl ether of 7%. The polymer yield is lower than in Example 2.
Auf Grund zahlreicher Versuche hat sich ergeben, daß unter den Äthern des Vinylalkohole, Allylalkohols, Methallylalkohols die Äther des Vinylalkohole bei der Mischpolymerisation mit Acrylnitril am besten, dagegen die Äther des Crotylalkohols sich am echlechteeten einpolymerieieren.On the basis of numerous experiments it has been found that among the ethers of vinyl alcohols, allyl alcohol, Methallyl alcohol works best with the ethers of vinyl alcohols in interpolymerization with acrylonitrile, on the other hand the ethers of crotyl alcohol polymerize into the real poor.
Ferner hat eich ergeben, daß sich mit steigendem Einbau der zweiten Komponente dieFasereigenschaften, besonders der Erweichungspunkt der Faser der aus den Mischpolymerisaten hergestellten Fasern, verschlechtern. Furthermore, calibration has shown that with increasing installation of the second component, the fiber properties especially the softening point of the fibers of the fibers produced from the copolymers deteriorate.
Umgekehrt wird mit steigendem Einbau des halogenhaltigen Äthers die Anfärbbarkeit nach Aminnachbehandlung verbessert.Conversely, with increasing incorporation of the halogen-containing ether, the colorability after amine aftertreatment increases improved.
Im Interesse der Fasereigenschaften und der Anfärbbarkeit ist es daher erstrebenswert, möglichst kleine halogenhaltige Co-Monomere einzusetzen, um gewichtsmäßig wenig von der Komponente 2 und molmäßig viel von der Komponente 2 einzubauen. Unter den ungesättigten Äthern kommen dieser Forderung die Vinyläther am nächsten. Unter den halogenhaltigen Vinyläthern ist der Vinylchloräthyläther besonders leicht zugänglich.In the interests of fiber properties and the ability to be dyed, it is therefore desirable to use as much as possible to use small halogen-containing co-monomers in order to have little of component 2 in terms of weight and in terms of molar to incorporate a lot of component 2. This requirement comes among the unsaturated ethers the vinyl ethers closest. Vinyl chloroethyl ether is one of the halogen-containing vinyl ethers particularly easily accessible.
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