DE1260074B

DE1260074B - Verfahren zur Herstellung von mit basischen Farbstoffen anfaerbbaren Faeden und Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten

Info

Publication number: DE1260074B
Application number: DEF29254A
Authority: DE
Inventors: Dr Martin Hoffmann; Dr Carlhans Sueling; Dr Wilhelm Thoma
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1959-08-27
Filing date: 1959-08-27
Publication date: 1968-02-01
Also published as: BE594465A

Description

Verfahren zur Herstellung von mit basischen Farbstoffen anfärbbaren Fäden und Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von mit basischen Farbstoffen gut anfärbbaren Fäden und Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten, die saure Gruppen enthalten.
Es ist bekannt, daß Faserstoffe, besonders Polyacrylnitril oder Mischpolymerisate von Acrylnitril, wie mit Acrylsäuremethylester, ein zu geringes Aufnahmevermögen für Farbstoffe der verschiedenen Klassen besitzen. Es ist weiter bekannt, daß man die Anfärbbarkeit zu steigern versuchte durch Oberflächenbehandlung oder Zusatz von Quellmitteln bei Fasern und durch Herstellung von Mischpolymeren, Terpolymeren oder Pfropfpolymeren, die neben Acrylnitril geringe Mengen an polaren Monomeren in gebundener Form enthalten. Weiterhin ist bekannt, daß in der Spinnlösung hochmolekulare Stoffe, gegebenenfalls mit basischen Gruppen gelöst, oder unlösliche anorganische oder organische Substanzen dispergiert werden können, um die Anfärbbarkeit zu steigern.
Es ist auch schon bekannt, Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Vinylsulfonsäure herzustellen. Bei der Durchführung einer Mischpolymerisation von Acrylnitril mit Vinylsulfonsäure mit dem Ziel einer Herstellung von faserbildenden farbaffinen Mischpolymerisaten zeigt es sich, daß sich diese Monomeren nur in bestimmten Mengenverhältnissen zu hochmolekularen Produkten mischpolymerisieren lassen. Technisch brauchbare Polymerisate mit guten farbaffinen Eigenschaften lassen sich durch eine einfache Mischpolymerisation nicht erhalten.
Es wurde nun ein Verfahren zum Herstellen von mit basischen Farbstoffen leicht anfärbbaren Fasern und Fäden aus Acrylnitrilmerisaten gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Mischungen, bestehend aus Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten, die Sulfonsäuregruppen enthalten, in an sich bekannter Weise versponnen werden. Die Sulfonsäuregruppen enthaltenden Polymerisate können den Acrylnitrilpolymerisaten nach der Polymerisation oder nach der Herstellung der Spinnlösung zugesetzt werden. Vorzugsweise setzt man die Sulfonsäuregruppen enthaltenden Polymerisate bzw. Mischpolymerisate in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent zu.
Gegenüber dem bekannten Verfahren, der Spinnlösung basische Polymere zuzusetzen und mit sauren Farbstoffen anzufärben, besteht der Vorteil darin, daß die Wärmevergilbung der Acrylnitrilpolymerisate durch Zusätze von hochmolekularen Stoffen mit sauren Gruppen im Gegensatz zu Zusätzen von basischen Polymeren nicht beeinflußt wird.
Es können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus dem Faserrohstoff (Acrylnitrilpolymerisate) durch wechselnde Dosierung der farbaffinen Komponente Fäden und Fasern mit der jeweils gewünschten Farbaffinität hergestellt werden.
Gegenüber den bekannten Verfahren, die Anfärbbarkeit durch Herstellung geeigneter Mischpolymerisate zu verbessern, hat das Verfahren der vorliegenden Erfindung den Vorteil, daß die geringen Mengen an zuzusetzenden Polymeren die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise den Erweichungspunkt, des Faserrohstoffes weniger beeinflussen als gleiche Mengen mischpolymerisierter Monomeren.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine breite Anzahl von Stoffen und beliebige Mengen davon dem Faserrohstoff zugesetzt werden können, während die Anzahl und oft auch die eingebaute Menge mischpolymerisierender Monomeren beschränkt ist.
Schließlich ist es ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens, daß die Herstellung des Faserrohstoffes nicht beeinflußt wird, denn im Gegensatz hierzu sind bei Mischpolymerisationen häufig Änderungen der Herstellungsweise nötig.
Als Faserrohstoffe sind besonders zu nennen Polyacrylnitril oder Mischpolymerisate von Acrylnitril mit olefinischen Verbindungen, wie Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Styrol, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat. Die der Spinnlösung der Faserrohstoffe zugesetzten hochmolekularen Verbindungen mit Sulfosäuregruppen können Homopolymere, Mischpolymere, Pfropfpolymere, Polykondensate und Poly- additionsverbindungen sein, die an allen oder einigen Grundbausteinen des Moleküls Sulfosäuregruppen tragen. Man kann diese hochmolekularen Stoffe mit Sulfosäuregruppen in bekannter Weise herstellen.
Für die spätere Anfärbung ist es günstig, wenn die zugesetzten hochmolekularen Verbindungen nicht nur in der Spinnlösung dispergiert, sondern auch löslich sind und daß sie auch in der fertigen Faser mit dem Acrylnitrilpolymerisat verträglich sind.
Als Lösungsmittel für Acrylnitrilpolymerisate werden beispielsweise genannt: Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Glykolcarbonat, Äthylencarbamat, N-Methyl-2-vinylpyrrolidon, y-Butyrolacton, Dimethylsulfoxyd, wie auch konzentrierte, wäßrige Lösungen von Zinkchlorid, Natriumrhodanid oder Calciumrhodanid oder Gemische von Lösungsmitteln. Ferner können geeignet sein Dimethylmethoxyacetamid, Dimethylcyanamid, Dimethylcyanoacetamid, Glykolnitril, Malodinitril, Äthylencyanhydrin, Dimethylsulfon, Tetramethylensulfon, Tetramethylensulfoxyd, N-Formylpyrrolidin, N,N'-Tetramethylmethanphosphonamid, Tetramethyloxamid, Dimethylphosphit u. a.
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern und Fäden lassen sich im Gegensatz zu denen aus reinen, neutralen Acrylnitrilpolymerisaten mit basischen Farbstoffen zu tiefen, klaren, koch-, wasch- und reibechten Färbungen anfärben. Sie zeigen ferner eine geringe Wärmeverfärbung und in vielen Fällen ein verbessertes antistatisches Verhalten.
Die Anfärbbarkeit wurde durch Anfärben der aus der Spinnlösung erhaltenen Fäden bzw. Fasern mit einer wäßrigen Lösung des blauen Farbstoffes C. 1.
Basic Blue 44 (Color Index, Supplement 1963, S. 173) geprüft, wobei die Fäden anschließend 1 Stunde in viel Wasser gekocht wurden und die Anfärbung im Auflicht visuell beobachtet wurde. Die Wärmevergilbung der Fäden wurde nach 3stündigem Erhitzen auf 170"C unter Luft ebenfalls visuell geprüft.
Beispiel 1 In einem Gemisch aus 90 Teilen Dimethylformamid und 10 Teilen eines technischen Mischpolymerisates aus 95 Teilen Acrylnitril und 5 Teilen Acrylsäureäthylester werden 0,25 Teile eines in Wasser unlöslichen Sulfurierungsproduktes eines Mischpolymerisates aus 90 Teilen Acrylnitril und 10 Teilen Styrol gelöst. Die Wärmevergilbung der aus der Lösung gesponnenen Fäden ist dieselbe wie in Abwesenheit des Sulfurierungsproduktes, die Anfärbung ist auf das 1,3fache gestiegen.
Beispiel 2 In einem Gemisch aus 90 Teilen Dimethylformamid und 10 Teilen eines technischen Polymerisates aus 95 Teilen Acrylnitril und 5 Teilen Acrylsäureäthylester wurden 0,25 Teile eines Mischpolymerisates aus 80 Teilen Vinylpyrrolidon und 20 Teilen vinylsulfosaurem Natrium gelöst. Die aus der Lösung gesponnenen Fäden zeigen eine auf das zweifache gestiegene Anfärbung und eine Wärmevergilbung, die dieselbe ist wie in Abwesenheit des sauren Polymeren.
Beispiel 3 Zu einer 100/0eigen Dimethylformamidlösung eines Acrylnitril-Acrylsäuremethylester-Mischpolymerisates (Acrylnitril 950/,, Ester 5010) wurden Mischpolymerisate aus Acrylnitril und Styrolsulfonsäure, die 13,8 bzw. 1501o Styrolsulfonsäure enthielten, in Mengen von 50/0, bezogen auf das Acrylnitril-Acrylsäuremethylester-Polymerisat, zugegeben. Diese styrolsulfonsäurehaltigen Polymerisate wurden in wäßriger Lösung mit Persulfat-Pyrosulfit aus Acrylnitril und styrolsulfonsaurem Kalium im Verhältnis 70: 30 hergestellt und durch Fällen mit Aceton und Trocknen im Vakuum isoliert. Die aus den Dimethylformamidlösungen gesponnenen Fäden hatten dieselbe Wärmeverfärbung wie die ohne Zusatz hergestellten Filme, dagegen war ihre Anfärbbarkeit mit einer wäßrigen Lösung des blauen Farbstoffes Color Index C. 1.
Basic Blue 44 (Color Index, Supplement 1963, S. 173) über das 3fache gestiegen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von mit basischen Farbstoffen leicht anfärbbaren Fasern und Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß man Mischungen, bestehend aus Polymerisaten bzw. Mischpolymerisaten des Acrylnitrils und Polymerisaten bzw.

Mischpolymerisaten, die Sulfonsäuregruppen enthalten, in an sich bekannter Weise verspinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sulfonsäuregruppen enthaltenden Polymerisate bzw. Mischpolymerisate in Mengen von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent zusetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 813 908, 803 057; USA.-Patentschrift Nr. 2 656 338; -italienische Patentschrift Nr. 319 474.