156445. lajstromszámú szabadalom • Polivinilklorid szálak
3 156445 4 összehasonlításból világosan kitűnik a mechanikai tulajdonságok romlása, és e téren különösen szembetűnő a nagy nyúlás már viszonylag kis erőhatásokra is. A találmány célja az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölése. Ezt a célt sikerűit elérnünk, és ennek figyelembevételével új és értékes vinilklorid-poilimeraket dolgoztunk ki viszonylag új technológiával, amelyet részletesen leírtunk a szakirodalmi publikációkban. Ez a technológia —10 C°nál alacsonyabb, —60 C°-ig terjedő, sőt még mélyebb hőmérsékleteken olyan katalizátorok jelenlétében végzett polimerizáción alapszik, amelyek hatékonyaik az ilyen alacsony hőmérsékleteken. Megállapítottuk, hogy. ezek az új vinilklorid polimerek túlnyomórészt szindiotaktikus szerkezetűek [pl. J. Polymer Süiiance 39, pp. 321— 32S (1959)]; az ilyen polimerek, összehasonlítva a hagyományos PVC-vei [pl. Ohem. and Ind. p. 1114 (1958)], csak nagyon kis mértékben tartalmaznak oldalláncökat. Az új pollimerek egyik megkülönböztető eleme a D635 és D693 infravörös abszorpciós sávok hányadosa [í. J. A. C. S. 812, 74Q (I960)]. Ez a hányados megha. lározhaltó egy két^fényutas spektrofotométer, így a Perkin—Elmer Mod. 21 típusú készülék segítségével, kátiumbromid optikával. Az infravörös meghatározás számára alkalmas minta egy 20— 30 mikron vastagságú polimer filmből áll. A mintát úgy készítjük, hogy a polimert ciklobexanonban oldjuk, miközben az oldószer hőmérsékletét 15 percen át kb. 120 C°-on tartjük, rhiajd gyorsan kb. 50 C°-ra hűtjük; így 0,8—I súly% polimerntartalimú oldatot nyerünk. A langyos oldatot sík üveglemezre öntjük, és kb. 50 C°-on 10 Hgmnwes vákuumban megszárítjuk. A hagyományos PVC D635/D693 abszorpciós hányadosa kíb. 1,4—1,6, míg az új polimerek D635/ÚQ693 abszorpciós hányadosa legalább 1,8, sőt 3,0 is lehet. Bármi legyen is 'i ménhető infravörös sáv abszorpciós hányadosának valódi értelme, az utóbbit a továbbiakban a „szindiotaktikusság fokának" i(DS) nevezzük a széles körben elfogadott értelmezésnek megfelelően.. Ennek megfelelően a legalább 1,8 szindiotafcttikusságíi fokú PVC polimereket a továbbiakban „nagy szindidtaktikussági fokú" polimereknek fogjuk nevezni. A nagy szindiotafctikussági fokú PVC másodrendű átmeneti hőmérséklete (TG) általában meghaladja a 90—lliOO C°-ót; nem ritkáik azonban a 110 C° körüli vagy még magasabb TG-értékek sem: Ezzel szemben a hagyományos PVC TG-értéke kb. 78 C° [J. of Polymer Science, 56, 225—231 (1962)]. Még érdekesebb az a körülmény, hogy míg a hagyományos PVC már rendkívül kis terhelések allaitt is könnyen és maradandóan deformálódik TG-éntéke fölötti hőKiérsékletéken, addig a nagy szindiotaktikussági fokú PVC jelentős mechanikai elenállálst mutat TG-értékét meghaladó hőmérsékletekén is. Ezenkívül a nagy szindiotaktiikussági fokú PVC a hagyományos PVC oldószerei közül csak . néhányban oldódik; így pl. oldódik ciklohexanoinban, dimetiltformamidban és dimietilalcet-5 amidlbán kb. 100 C°-nál nem alacsonyabb hőmérsékleteken, de nem oldódik aceton és széndiszulfid elegyében, tétrahidrofuránban és dioxánban még az utóbbi oldószerek forrási hőmérsékletén sem. 10 A találmány új, legalább 85 súly% 50 000 és 120 000 közötti átlagos molekulasúlyú és legalább 1,8 D635/D693 abszorpciós hányadosú polivinilkfloridból álló textilszálakra vonatkozik, amelyek a következő tulajdonságokat mutatják: 15 a) szakítószilárdságuk legalább 2,5 g/den; b) szakadási nyúlásuk 25 és 60% között; c) zsugorodásuk" forró vízben kisebb 2%-nál; d) 'Zsugorodásuk trikióretilénben 40 C°-on kisebb 2%-nál; 20 e) hajlítási- kopási ellenállásuk felülmúlja a 600 ciklust, amit a továbbiakban jobban meg fogunk magyarázni. A „vinilkloirid polimer" kifejezés a találmány szerint magában foglalja a vinilklorid homopo-25 Mimerjeit és az utóbbi kopolimerjeít is más megfelelő monomerekkel, valamint a PVC más , megfelölő polimerjíeinék keverékeit, feltéve, hogy a vinilklorid súlymennyisége az ilyen kopolimer ékben és keverékekben nein kisebb 85 s0 súly%-nál. Ebből a szempontból különösen alkalmasaik pl. a viniiilkloirid olyan kopolimerjei, amelyek nem tartalmaznak 15%-^nál több viniil-típusú monomert, így vinilacetátot, metilakrilátot és ^ viinilidénkíloridot, amelyeket az előzőleg említett alacsony hőmérsékletű polimerizáeiós technikával —10 C°-nál alacsonyabb (előnyösen —20 C° és —60 C° közötti) hőmérsékleten állítottak elő. Az említett' vinil-4ípusú monomerek kis 0 mennyiségének jelenléte megjavítja a kapott szálak színezihatőségét diszperz színezékekkel. Hasonlóképpen savas monomeréket, így fahéjsavát, itakonsavat, akráflsavat, nätrium-p-szülfoxi-fenil-vinil-étert és egyéb kairboxil- és szul-4 fonmonomereket is alkalmazhatunk kb. 2 súly%-iig terjedő mennyiségben, hogy a keletkező kopolimer félvegye a bázifcus' színezékeket. A savas színezékek felvevőiképességét elősegíti, taa a nagy szindiiotaktikusságá fokú PVC-t ciklohexanonban oldódó, bázifcus csoportokat tartalmazó koipoli mer ékkel vagy poMimerékikel keverj ük össze, feltéve, hogy az ilyen polimerek vagy kiOipolimerek mennyisége 15 súly% alatt van; pl. akrilnitril és 2-;metiil^5-vini;l-piridin 1:1 • • arányú toopolknerje alkalmas erre a célra. Azt találtuk, hogy a találmány szerinti nagy szindicitaíktikussági fokú vinilklorid polimerek átlagos m^alekutasúlyának (M) legalább 50 000-nek kell lennie ahhoz, hogy feldolgozható és 60 kedvező száltulajdanságú polimert nyrjünk; az qptimalis mólsúly-tartomány 60 000 és 85 000 között van. A molekulasúlyt a benső viszkozitás (rj) alapján határozzuk meg a Danusso— Moraglio egyenlet szerint [Ghim. e Ind. 3S, 883 65 (1954)]:
