154395. lajstromszámú szabadalom • Eljárás polivinil-klorid textilszálak előállítására

3 154395 4 nosan elfogadott értelmezésnek megfelelően a továbbiakban ezt a hányadost fogjuk a „szindiotaktikusság mértékének" (DS) nevezni. Ennek következtében a legalább 1,8-as szindiotaktikussági fokú polivinil-klorid polimereket a későbbiek során „nagy szindiotaktikussági fokú" polimereknek fogjuk nevezni. Az irodalom számos módszert és katalizátort ír le a fentebbi nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-kloridok előállítására. Egy nagy szindiotaktikussági fokú polivinilklorid másodrendű átmeneti hőmérséklete (Tg) általában magasabb 90—HI'OO C°-nál, nem ritkák azonban a kb. 110 C° vagy még magasabb Tg- í0 értékek sem. Egy közönséges polivinil-klorid Tg értéke kb. 78 C°. [J. of Polymer Science 5:6, 225—231 (1962)]. Még érdekesebb az a körülmény, hogy míg a közönséges polivinil-klorid már rendkívül kis terhelések alatt is könnyen 20 és tartósan deformálható Tg értéke fölötti hőmérsékleteken, addig a nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-klorid jelentős mechanikai ellenállást tanúsít Tg értéke fölötti hőmérsékleteken is. Ezen túlmenően, a nagy szindiotaktikussági 25 fokú polivinil-klorid a közönséges polivinil-kloridnak csupán néhány oldószerében oldódik; így pl. oldódik ciklohexanonban, dimetil-formamidban és dimetil-acetamidban 100 C° fölötti hőmérsékleteken, de nem oldódik aceton és szén- SQ diszulfid elegyében, tetrahidro-furánban és dioxánban még az utóbbi oldószerek forrási hőmérsékletén sem. Számos javaslat ismeretes nagy szindiotakti- 35 kussági fokú polivinil-kloridok feldolgozására; a javaslatok szerint az utóbbi anyagot megfelelő oldószerben oldják, és az így kapott szálképző oldatból száraz vagy nedves szálképzés útján nyers szálakat kapnak, amelyeket nyúj- 40 tanak és hőkezelnek azzal a céllal, hogy lehetőleg olyan értékes kereskedelmi terméket kapjanak, amely a fentebbi követelmények közül legalább néhányat kielégít. A tapasztalat azt mutatta, ihogy a nagy szindiotaktikussági fokú 45 polivinil-klorid feldolgozása kielégítő textilszálak nyerése céljából váratlanul nehéz probléma. A találmány rendkívül hatásos és kereskedelmileg értékes módszert szolgáltat nagy szin- 50 diotaktikussági fokú polivinil-kloridnak a szokásos módon szálakká való feldolgozása céljából, amely szokásos eljárás abban áll, hogy az említett polivinil-kloridot oldószerben oldják, ezáltal szálképző oldatot kapnak, majd utóbbi- 55 ból szálakat képeznek, és az így kapott szálakat nyújtják és hőkezelik. A találmány szerinti módszer bizonyos különleges új lépéseket és e lépésekkel kapcsolatos körülményeket foglal magába, mimellett az említett lépések és körűimé- 60 nyék kölcsönösen függnek egymástól. A különleges lépések és körülmények, valamint azok kölcsönös függésének első következménye, hogy (szemben a dimetil-formamiddal, 65 dimetil-acetamiddal és a nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-klorid egyéb lehetséges oldószereivel) csupán ciklohexanon használható oldószerként a szálképző oldat kialakítására. Így 5 a találmány szerinti módszer új vonásai lényegileg a következők: a) a szálképző oldatot úgy alakítjuk ki, hogy nagy szindiotaktikussági fokú, és 110 C° és 156 C° közötti hőmérsékleten 50 000 és 120 000 kö-10 zötti átlagos molekulasúlyú vinil-klorid polimert olyan mennyiségben oldunk ciklohexanonban, hogy 15—20 súly% polimert, tartalmazó gélmentes fonóoldatot kapjunk; b) a gélmentes szálképző oldatból nedvesen húzunk szálat olyan módon, hogy a szálképző oldatot gélesedési hőmérséklete fölötti hőmérsékleten visszük a fonófejhez, ill. nyomjuk át azon; c) a kapott szálakat legalább 7-es nyújtási értékig (vagyis eredeti hosszuknak legalább hétszereséig) nyújtjuk szobahőmérséklet és 100 C° között; d) a hőkezelést úgy végezzük, hogy a nyújtott szálakat 180 C° és 220 C° közötti hőmérsékleten kondicionáljuk 0,1 mp és 10 mp közötti időn keresztül, miközben tartjuk az említett nyújtási értéket, majd a kondicionált szálakat relaxáljuk (a nyújtás megszüntetésével pihentetjük) 100 C° és 120 C° közötti hőmérsékleten, 1 és 60 perc közötti időn kersztül. A leírásban használt „nagy szindiotaktikussági fokú vinil-klorid polimer" kifejezés alatt mind a vinil-klorid homopolimerjeit, mind a vinil-kloridnak egyéb megfelelő monomerekkel képzett kopolimerjeit, mind pedig a nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-kloridnak egyéb megfelelő polimerekkel képezett elegyeit értjük, feltéve, hogy a vinil-klorid mennyisége ezekben a kopolimerekben és keverékekben nem kisebb 85 súly%-nál. Ilyen szempontból különösen kedvezőek pl. a 15%-nál nem több vinil-típusú monomert, így pl. vinil-acetátot, metiPakrilátot vagy vinilidénkloridot tartalmazó vinil-klorid kopolimerék, amelyek a fentebb említett alacsony hőmérsékletű polimerizációs technikával készültek •—10 C°-nál alacsonyabb {célszerűen —20 C° és —60 C° közötti) hőmérsékleten. Az említett vinil-típusú monomerek kis mennyiségeinek jelenléte megjavítja a kapott szálaknak diszperziós színezékekkel való színezhetőségét. Hasonlóan be lehet vinni a polimerbe savas monomereket, így benzál-ecetsavat, itakonsavat, akrilsavat, nátrium-pHSzulfoxi-fenil-vinil-étert és egyéb karboxil- vagy szulfon-csoporttal rendelkező monomereket kb. 2 súly%-ig terjedő mennyiségiben, hogy ezáltal növeljük a kapott kopolimerék bázikus színezékekkel szemben tanúsított felvevőképességét. Savas színezékekkel szembeni felvevőképességet olyan módon adhatunk a kopolimernek, hogy nagy szindiotaktikussági fokú polivinil-kloridot ciklohexanonban oldható polimerekkel vagy molekulaszerkezetükben bázikus 2