TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Acrylnitrilcopolymer
mit einer ausgezeichneten Ölabstoßung, Wasserabstoßung,
Wetterbeständigkeit, chemischen Beständigkeit und
Beständigkeit gegen feuchte Wärme sowie eine daraus
hergestellte neue Acrylnitrilfaser mit einer dauerhaften
Wasserabstoßung.
STAND DER TECHNIK
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Acrylnitrilfasern werden in großem Umfang als Faser für
Bekleidung verwendet.
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Es besteht seit langem ein Wunsch nach einer Faser, welche
die Eigenschaft hat, daß aus der Faser hergestellte Produkte
vor einer Verschmutzung bewahrt werden und eine Reihe von
Untersuchungen sind durchgeführt worden, um eine solche Faser
zu erhalten. Auch in speziellen Gebieten, wie
Wetterbekleidung und dergl., besteht der Wunsch, die Faser so
auszurüsten, daß das Infiltrieren von Wasser (z.B.
Regenwasser) von außen in die Faser unterdrückt wird.
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Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist es erforderlich, eine
Technik zu entwickeln, welche einer Faser Wasserabstoßung
verleiht.
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Um einem Acrylnitrilpolymer die vorerwähnten verbesserten
Eigenschaften zu verleihen, hat man versucht, Acrylnitril
durch Umwandeln desselben in verschiedene Copolymere zu
modifizieren. Im allgemeinen jedoch wird ein
Acrylnitrilpolymerprodukt mit einem Fluorharz nachbehandelt,
um dem Polymer Wasserabstoßung, Ölabstoßung und dergl. zu
verleihen.
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Als Fluorharz sind zahlreiche Harzarten, einschließlich
Polyethylentetrafluorid genannt worden. Insbesondere werden
eine Reihe von Fluorpolymerzusammensetzungen als Mittel zum
Behandeln von Faserprodukten beschrieben. Beispielsweise wird
in der japanischen Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr.
53-22547 ein Wasserabstoßungs- und Ölabstoßungsmittel
beschrieben, das aus einem Copolymer besteht, enthaltend
wenigstens 40 Gew.-% einer polymerisierbaren Verbindung mit
einer Perfluoralkylgruppe mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen und
10 bis 60 Gew.-% Vinylidenchlorid. In der japanischen
Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr. 51-133511 wird eine
Zusammensetzung zur Papierbehandlung offenbart, umfassend
wenigstens 35 Gew.-% einer polymerisierbaren Verbindung mit
einer Perfluoralkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, 35
bis 60 Gew.-% Vinylidenchlorid und 0,5 bis 5 Gew.-% N-
Methylolacrylamid oder N-Methylolmethacrylamid. Auch in der
japanischen Patentanmeldung Kokai (offengelegt) Nr. 62-179517
wird ein wasserabstoßendes und ölabstoßendes festes
Fluorpolymer offenbart, bestehend aus 40 bis 75 Gew.-%
monomerem Perfluoralkylethylacrylat, 10 bis 35 Gew.-%
Vinylidenchlorid und 10 bis 25 Gew.-% eines
Alkylacrylat-
oder Alkylmethacrylatmonomers. Weiterhin wird in der
japanischen Patentanmeldung Kokoku (geprüft) Nr. 1-58204 ein
Verfahren zur Herstellung eines
Fluoralkyl(meth)acrylatpolymers offenbart mit einer
ausgezeichneten Wärmebeständigkeit, bestehend aus 70 Gew.-%
oder mehr Fluoralkylmethacrylat oder Fluoralkylacrylat und 30
Gew.-% oder weniger eines Vinylmonomers.
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Als Nachbehandlungsmethode zum Einführen eines speziellen,
wasserabstoßenden Mittels auf ein I?aserprodukt wird
beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung Kokai
(offengelegt) Nr. 59-179876 vorgeschlagen, einen
Fluorharzfilm an der Oberfläche der Faser auszubilden.
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Ein einer solchen Nachbehandlung unterworfenes Faserprodukt
hat jedoch den Nachteil, daß die Wasserabstoßung beim Waschen
oder dergleichen leicht verlorengeht.
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Als Verfahren zum Behandeln eines Acrylnitrilfaserproduktes
mit dem Harz wird im allgemeinen eine Methode angewendet,
umfassend das Besprühen des zu behandelnden Materials mit
einem wäßrigen Latex des Harzes oder mit einer organischen
Lösungsmittellösung des Harzes oder Eintauchen des zu
behandelnden Harzes in einer Harzlösung und Unterwerfen des
erhaltenen Materials einer Entwässerung usw., um das Harz an
dem zu behandelnden Harz anzuhaften, worauf man dann das
Trocknen und eine Wärmebehandlung durchführt, um einen Film
aus dem Harz an der Oberfläche der Faser auszubilden. Bei
dieser Methode treten jedoch leicht durch die Behandlung
verursachte Flecken auf, und eine Erhöhung der Menge des
anhaftenden Harzes ergibt Verarbeitungsprobleme. Auch
hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Fluoreigenschaften, wie
die Waschbeständigkeit und dergl., liegen Probleme vor.
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Weiterhin ist ein Fluorharz, z.B. ein Ethylentetrafluoridharz
insbesondere schwierig durch Hochdruckextrudieren,
Emulsionsverformen, Sintern oder dergl. zu verarbeiten und
ist außerdem teuer.
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Um diese Probleme zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder
gründliche Untersuchungen über die Struktur des Polymers per
se durchgeführt. Als Ergebnis haben die vorliegenden Erfinder
ein vollständig neues Acrylnitrilcopolymer entwickelt und
sind so zu der vorliegenden Erfindung gekommen.
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Die vorliegenden Erfinder haben auch Untersuchungen zum
Verarbeiten des neuen Acrylnitrilcopolynters in eine Faser
durchgeführt. Als Ergebnis haben die vorliegenden Erfinder
gefunden, daß man eine Faser mit einer permanenten
Wasserabstoßung oder eine Mantel-Kern-Verbundfaser, bei
welcher die Faser als Mantelkomponente verwendet wird,
erhalten kann, und sie haben so die Erfindung vollendet.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Acrylnitrilcopolymer,
umfassend 70 Gew.-% oder mehr an Acrylnitrilmonomereinheiten
und 0,1 bis 30 Gew.-% an Fluoralkylmethacrylat- oder
Fluoralkylacrylatmonomereinheiten mit einer
Intrinsikviskosität von 0,8 bis 10.
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Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin eine
Acrylnitrilfaser, die aus einem solchen Acrylnitrilcopolymer
hergestellt wurde, oder eine Mantel-Kern-Verbundfaser vom
Acrylnitriltyp, enthaltend ein solches Acrylnitrilcopolymer
als Mantelkomponente.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das erfindungsgemäßen Acrylnitrilcopolymer muß 70 Gew.-% oder
mehr an einer Acrylnitrilmonomereinheit enthalten. Ist die
Menge an der Acrylnitrilmonomereinheit weniger als 70 Gew.-%,
dann gehen die Eigenschaften des Acrylnitrilpolymers
verloren. Das vorliegende Acrylnitrilcopolymer muß auch 0,1
bis 30 Gew.-% einer Fluoralkylmethacrylat- oder
Fluoralkylacrylmonomereinheit enthalten. Liegt die Menge
dieser Monomereinheit bei weniger als 0,1 Gew.-%, dann treten
die Eigenschaften des Fluorharzes nicht auf. Übersteigt die
Menge 30 Gew.-%, dann gehen die Eigenschaften des
Acrylnitrilpolymers verloren und gleichzeitig tritt das
Problem auf, daß das erhaltene Copolymer eine schlechte
Lösbarkeit in einem Lösungsmittel bei der Verformung hat. In
einem solchen Fall ist es auch schwierig, das Spinnen in
stabiler Weise durchzuführen.
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Die Intrinsik-Viskosität des erfindungsgemäßen Copolymers ist
0,8 bis 10. Ist die Instrinsik-Viskosität niedriger als 0,8,
ist es unmöglich, ein geformtes Material mit einer
ausreichenden Flexibilität zu erhalten, wenn man die
Verformung unter Verwendung eines Lösungsmittels durchführt.
Beispielsweise ist ein Film nach dem Verdampfen des
Lösungsmittels brüchig. Wenn weiterhin ein Copolymer mit
einer Intrinsik-Viskosität von weniger als 0,8 im
Lösungszustand zu einer Faser versponnen wird, dann erhält
man eine nicht ausreichende Verspinnbarkeit. Deshalb wird
eine ausreichende Verspinnbarkeit auch dann nicht erhalten,
wenn ein solches Copolymer als Mantelkomponente zu einer
Mantel-Kern-Verbundfaser versponnen wird. Übersteigt die
Intrinsik-Viskosität 10, dann ist die erhaltene
Lösungsviskosität hoch und die Verformbarkeit sehr schlecht.
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In diesem Fall ist es schwierig, das Spinnen stabil
durchzuführen, wenn man das Spinnen mit einem solchen
Copolymer durchführt, oder man das Copolymer als
Mantelkomponente in einer Mantel-Kern-Verbundfaser hat.
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Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das
Copolymer aus Acrylnitril mit einem fluorenthaltenden Monomer
so hergestellt wird, daß das Copolymer Wasserabstoßung
aufweist.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird als fluorhaltiges Monomer
ein Monomer verwendet, das sich leicht mit Acrylnitril
copolymerisieren läßt, und das man unter normalem Druck
polymerisieren kann. Aus dieser Sicht ist ein
Fluoralkyl(meth)acrylat ein sehr angenehmes Monomer.
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Beispielsweise können Acrylsäureester oder
Methacrylsäureester oder deren Mischungen erwähnt werden, bei
denen die Alkoholgruppe ausgewählt ist aus der Gruppe,
bestehend aus CF&sub3;(CF&sub2;)nCH&sub2;OH (n = 0, 1, 2, 3, 5),
CHF&sub2;(CF&sub2;)nCH&sub2;OH (n = 1, 3) und CF&sub3;(CF&sub2;)&sub7;CH&sub2;CH&sub2;OH.
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Darunter wird besonders bevorzugt ein Acrylsäureester (17FA)
oder ein Methacrylsäureester (nachfolgend mit 17FM
abgekürzt), welche beide als Alkoholgruppe CR&sub3;(CF&sub2;)&sub7;CH&sub2;CH&sub2;OH
enthalten, weil dadurch eine ausreichende Einführung des
Fluors in das Polymermolekül ermöglicht wird.
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Durch Copolymerisieren des fluorhaltigen Monomers in einem
Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-% mit Acrylnitril wird anfangs
die Wasserabstoßung ausgebildet. Übersteigt das fluorhaltige
Monomer den obigen Bereich, dann findet keine Veränderung der
Wasserabstoßung statt, und deshalb ist ein solcher Bereich
unwirtschaftlich. Übrigens ist es kein Problem, wenn man, um
andere Eigenschaften über die Wasserabstoßung hinaus
verleihen möchte, eine dritte Komponente bei der
Copolymerisation in einem Anteil von weniger als 30 Gew.-% zu
verwenden.
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Als diese dritte Komponente können beispielsweise erwähnt
werden Methacrylsäureester und Acrylsäureester, wie
Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat,
Hexylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat
und Propylacrylat; halogenierte Vinylverbindungen, wie
Vinylchlorid, Vinylbromid und Vinylidenchlorid; Säuren wie
Methacrylsäure, Accrylsäure, Itakonsäure, Krotonsäure,
Vinylsulfonsäure und deren Salze; Maleimid; Phenylmaleimid;
Acrylamid; Methacrylamid; Styrol; α-Methylstyrol;
Vinylacetat.
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Ein solches Polymer kann man leicht erhalten, indem man eine
sogenannte Radikalpolymerisation, wie sie üblicherweise bei
der Polymerisation von Acrylnitril angewendet wird,
durchführt ohne irgendwelche Modifizierungen. Das heißt, daß
es möglich ist, irgendeine Ausfällungspolymerisation in einem
wäßrigen System anzuwenden, bei der Wasser als
Polymerisationsmedium vorliegt, oder ein
Lösungspolymerisationsverfahren, ein
Emulsionspolymerisationsverfahren und ein
Polymerisationsverfahren, wie es in der japanischen
Patentanmeldung Kokai (offengelegt) 61-12705 beschrieben
wird, unter Verwendung eines Wasser-Lösungsmittelgemisches
(für das Polymer) als Polymerisationsmedium.
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Gemäß einem aus den obigen Polymerisationsverfahren
ausgewählten Verfahren wird die Polymerisation nach einer
üblichen Verfahrensweise durchgeführt unter Verwendung eines
Monomerengemisches, bestehend aus Acrylnitril und einem
Fluoralkyl (meth) acrylat und einem Polymerisationsinitiator.
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Die erfindungsgemäße Acrylnitrilfaser ist eine
wasserabstoßende Faser, die aus dem vorerwähnten
Acrylnitrilcopolymer hergestellt werden kann, ohne daß
signifikante Veränderungen gegenüber den derzeit angewendeten
Methoden bei der Herstellung von Acrylnitrilfasern notwendig
sind, d.h. daß man eine Naß-, Trocken-Naß oder
Trockenspinnmethode anwenden kann.
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Das erfindungsgemäße Acrylnitrilcopolymer ist in den derzeit
zur Herstellung von Acrylnitrilfasern verwendeten
Lösungsmitteln löslich.
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Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Acrylnitrilfaser
wird das obige Copolymer in einem üblicherweise für das
Verspinnen von Acrylnitrilfasern verwendeten Lösungsmittel
gelöst, z.B. in Dimethylformamid, Dimethylacetamid,
Dimethylsulfoxid, γ-Butyrolacton, Ethylencarbonat,
Salpetersäure, Schwefelsäure, einer wäßrigen Lösung von
Natriumthiocyanat oder dergl., und die erhaltene Lösung wird
nach einem üblichen Verfahren gemäß einer Naß-, Trocken-Naß
oder Trockenspinnmethode versponnen und verstreckt.
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Die erhaltene Faser zeigt eine dauerhafte Wasserabstoßung,
weil das Polymer selbst wasserabstoßend ist.
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Weiterhin hat die erfindungsgemäße Acrylnitrilfaser die
weitere Eigenschaft, daß sie außerordentlich beständig gegen
feuchte Wärme ist, und daß sie eine niedrige Faser-an-Faser-
Reibung zeigt.
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Weiterhin wird es durch die Verwendung des vorerwähnten
Acrylnitrilpolymers als Mantelkomponente und die Verringerung
der Menge eines teuren funktionellen Polymers möglich, eine
Mantel-Kern-Acrylnitril-Verbundfaser herzustellen, die sehr
wirtschaftlich ist und eine dauerhafte Wasserabstoßung hat.
Eine solche Verbundfaser kann man herstellen, indem man das
vorerwähnte Acrylnitrilcopolymer in einem üblichen
Lösungsmittel, wie es zum Verspinnen von Acrylnitrilfasern
verwendet wird, auflöst, z.B. in Dimethylformamid,
Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, γ-Butyrolacton,
Ethylencarbonat, Salpetersäure, Schwefelsäure, einer wäßrigen
Lösung von Natriumthiocyanat oder dergl. und Verspinnen der
erhaltenen Lösung unter Verwendung einer Spinnvorrichtung für
das Verspinnen eines Mantel-Kern-Verbundes nach üblichen
Verfahren gemäß einem Naß-, Trocken-Naß oder einer
Trockenspinnmethode.
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Als Kernkomponente in der Verbundfaser vom Mantel-Kern-Typ
kann man jedes Polymer verwenden, so lange es aus dem
Lösungszustand versponnen werden kann. Insbesondere ein
Polymer, das eine Acrylnitrilmonomereinheit in einer Menge
von wenigstens 50 Gew.-% enthält, wird im Hinblick auf die
Haftung an die Mantelkomponente bevorzugt. Eine
Monomerkomponente, die nicht Acrylnitril ist, kann jedes
Monomer sein, so weit es mit Acrylnitril copolymerisierbar
ist, und es kann je nach den gewünschten Funktionen
ausgewählt werden. Hinsichtlich des Kern/Mantel-Verhältnisses
ist es wirtschaftlich, wenn der Anteil an der
Mantelkomponente so niedrig wie möglich ist, aber ein zu
niedriger Anteil an der Mantelkomponente ergibt keine
ausreichende Wasserabstoßung, und deshalb wird es bevorzugt,
daß das Verhältnis von Kern/Mantel 30/1 oder niedriger ist.
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Indem man von ihren Eigenschaften Gebrauch macht, kann man
die Acrylnitrilfaser und die Kern-Nantel-Verbundfaser vom
Acrylnitriltyp der vorliegenden Erfindung für
wetterbeständige Bekleidung zum Sport, für Anzüge für
Wassersport verwenden, sowie auch für Regenkleidung, wie
Regenmäntel oder für übliche Kleidungen, wie Pullover, Hosen
und dergl., oder als regenfesten Stoff bei Schirmen, als
Umhüllungsstoff für Windein, hygienische Artikel,
Wandbespannungen, Vorhänge, Teppiche, Autositze, Fasern für
verschiedenfarbige Farbbänder, als Materialien für Besen und
Bürsten usw.
BESTE METHODE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher in den
Beispielen beschrieben. In den nachfolgenden Beispielen
beziehen sich Teile und Prozente jeweils auf Gewichtsteile
und Gewichtsprozente, und die Intrinsik-Viskosität [η] wird
bei 25ºC unter Verwendung von Dimethylformamid (DMF) als
Lösungsmittel gemessen.
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Die Wasserabstoßung wird wie nachfolgend beschrieben nach der
Dupont-Methode bewertet. Ein Teststück von 20 cm x 20 cm wird
an einen Metallring mit einem Durchmesser von 15 cm
angebracht. Dann wird jedes der Mischlösungsmittel
entsprechend den in der folgenden Tabelle angegebenen Graden
an drei verschiedenen Stellen des Teststückes in einer Menge
von 0,05 ml pro Platz auftropfengelassen, und dort läßt man
es 10 Sekunden stehen. Nach 10 Sekunden wird der Grad des
Teststückes bestimmt, je nach dem, ob die aufgetropfte Lösung
in das Teststück infiltriert wurde oder nicht.
TABELLE
Zusammensetzung der Mischlösung
Grad
Isopropylalkohol (Teile)
Destilliertes Wasser (Teile)
(Beispiel 1)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler versehenen
Reaktor werden 90 Teile Acrylnitril (nachfolgend als AN
abgekürzt), 10 Teile 1H,1H,2H,2H-
Heptadecafluordecylmethacrylat (nachfolgend als 17FM
abgekürzt), 400 Teile Wasser, 200 Teile Dimethylacetamid
(nachfolgend als DMAc abgekürzt) und 0,1 Teil
Azobisisobutylronitril eingeführt. AN, 17FM, Wasser und DMAc
wurden eingesetzt, nachdem man eine Stunde Stickstoff
durchgeleitet hatte. Die Mischung im Reaktor wird 3 Stunden
bei 60ºC in einem Stickstoffstrom einer Polymerisation
unterworfen. Die Ausbeute an dem erhaltenen Polymer betrug
52 %. Das Polymer wurde einer Elementaranalyse für Fluor
unterworfen, und die Berechnung aus der Analyse zeigte, daß
das Polymer eine Zusammensetzung hatte, bestehend aus 88 % AN
und 12 % 17FM. Das Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität
[η] von 2,80.
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Das Polymer wurde in einer Konzentration von 17 % in
Dimethylacetamid gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach
einem üblichen Verfahren naßversponnen unter Verwendung einer
70 %igen wäßrigen Dimethylacetamidlösung als
Koagulierungslösung, und anschließend wurde eine Verstreckung
in siedendem Wasser auf das 4,5-fache der Länge unter Erhalt
einer Faser durchgeführt. In der Spinnstufe traten keine
Probleme auf.
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Die Faser wurde nach einer Sayette-Spinnmethode zu einem
1/5'S -Spinngarn verabeitet. Aus diesem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tufting-Vorrichtung hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei allen
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserbeständigkeit wurde bestätigt nach einer 10-minütigen
Behandlung mit Wasserdampf bei 140ºC. Die Eigenschaften
änderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 2)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 95 Teile AN, 5 Teile 17FM, 600
Teile DMAc und 0,1 Teil
2,2-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril) vorgelegt. AN, 17FM und DMAc wurden verwendet,
nachdem man zuvor eine Stunde Stickstoff durchgeperlt hatte.
Die Mischung wurde im Reaktor 3 Stunden in einem
Stickstoffstrom bei 50ºC einer Polymerisation unterworfen.
Die Ausbeute an dem erhaltenen Polymer betrug 49 %. Das
Polymer wurde einer Elementaranalyse für Fluor unterworfen,
und aus der Analyse ließ sich berechnen, daß das Polymer eine
Zusammensetzung entsprechend 92 % AN und 8 % l7FM hatte. Das
Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von 2,22.
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Das Polymer wurde in Dimethylacetamid in einer Konzentration
von 17 % gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach einem
üblichen Verfahren unter Verwendung einer 70 %igen wäßrigen
Dimethylacetamidlösung als Koagulierungsbad naßversponnen und
anschließend in siedendem Wasser auf das 4,5-fache der Menge
verstreckt unter Erhalt einer Faser. In der Spinnstufe traten
keine Probleme auf.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 3)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 95 Teile AN, 5 Teile 17FM, 600
Teile Wasser, 0,75 Teile (NH&sub4;)&sub2;S&sub2;O&sub8;, 3,07 Teile NaHSO&sub3;, 0,25
Teile H&sub2;SO&sub4; und 0,4 ppm, bezogen auf die Monomere, Fe²&spplus;
vorgelegt. AN, 17FM und Wasser wurden verwendet, nachdem man
zuvor eine Stunde Stickstoff durchgeperlt hatte. Die Mischung
im Reaktor wurde in einem Stickstoffstrom 3 Stunden bei 50ºC
einer Polymerisation unterworfen. Die Ausbeute am erhaltenen
Polymer betrug 83 %. Das Polymer wurde einer Elementaranalyse
für Fluor unterworfen, und die Berechnung aus der Analyse
zeigte, daß das Polymer eine Zusammensetzung, bestehend aus
93 % AN und 7 % 17FM hatte. Das Polymer hatte eine Intrinsik-
Viskosität [η] von 1,87.
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Das Polymer wurde in einer Konzentration von 20 % in
Dimethylacetamid gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach
einem üblichen Verfahren naßversponnen unter Verwendung einer
70 %igen wäßrigen Dimethylacetamidlösung als
Koagulierungslösungsmittel und anschließend auf das 4-fache
der Länge in siedendem Wasser unter Erhalt einer Faser
versponnen. In der Spinnstufe traten keine Probleme auf.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 4)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 90 Teile AN, 10 Teile 1H, 1H, 5H-
Octafluorpentylmethacrylat (nachfolgend als 8FM bezeichnet),
400 Teile Wasser, 200 Teile DMAc und 0,1 Teil 2,2-Azobis(4-
methoxy-2,4-dimethylvaleronitril) vorgelegt. AN, 8FM, Wasser
und DMAc wurden zuvor eine Stunde durch Durchperlen von
Stickstoff behandelt. Die Mischung im Reaktor wurde 3 Stunden
in einem Stickstoffstrom bei 50ºC einer Polymerisation
unterworfen. Die Ausbeute an dem gebildeten Polymer betrug
62 %. Das Polymer wurde einer Elementaranalyse für Fluor
unterworfen, und die Berechnung aus der Analyse zeigte, daß
das Polymer eine Zusammensetzung, bestehend aus 85 % AN und
15 % 8FM hatte. Das Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität
[η] von 2,75.
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Das Polymer wurde in Dimethylacetamid in einer Konzentration
von 17 % gelöst. Die erhaltene Lösung wurden nach einem
üblichen Verfahren unter Verwendung einer 70 %igen wäßrigen
Dimethylacetamidlösung als Koagulierungslösungsmittel
naßversponnen und anschließend in siedenden Wasser auf das
4,5-fache der Länge unter Erhalt einer Faser verstreckt. In
der Spinnstufe traten keine Probleme auf.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 5)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler versehenen
Reaktor wurden 75 Teile AN, 25 Teile 8w, 600 Teile DMAc und
0,1 Teil 2,2-Azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril)
vorgelegt. Durch AN, 8FM und DMAc wurde zuvor eine Stunde
Stickstoff durchperlen gelassen. Die Mischung im Reaktor
wurde in einem Stickstoffstrom 3 Stunden bei 50ºC einer
Polymerisation unterworfen. Die Ausbeute an dem gebildeten
Polymer war 61 %. Das Polymer wurde einer Elementaranalyse
für Fluor unterworfen, und die Berechnung aus der Analyse
zeigte an, daß das Polymer eine Zusammensetzung, bestehend
aus 71 % AN und 29 % 8FM hatte. Das Polymer hatte eine
Intrinsik-Viskosität [η] von 1,08.
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Das Polymer wurde in Dimethylacetamid in einer Konzentration
von 25 % gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach einem
üblichen Verfahren unter Verwendung einer 70 %igen wäßrigen
Dimethylacetamidlösung als Koagulierungslösungsmittel
naßversponnen und anschließend in siedenden Wasser auf das
4fache verstreckt unter Erhalt einer Faser. In der Spinnstufe
traten keine Probleme auf.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 6)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 90 Teile AN, 10 Teile 2,2,2-
Trifluorethylacrylat (nachfolgend als 3FA bezeichnet), 400
Teile Wasser, 200 Teile DMAc und 0,1 Teil 2,2-Azobis(4-
methoxy-2,4-dimethylvaleronitril) vorgelegt. Durch AN, 3FA,
Wasser und DMAc war zuvor eine Stunde Stickstoff durchgeperlt
worden. Die Mischung im Reaktor wurde 3 Stunden in einem
Stickstoffstrom einer Polymerisation bei 50ºC unterworfen.
Die Ausbeute an dem erhaltenen Polymer betrug 67 %. Das
Polymer wurde einer Elementaranalyse für Fluor unterworfen,
und die Berechnung aus der Analyse zeigte, daß das Polymer
eine Zusammensetzung, bestehend aus 82 % AN und 18 % 3FA
hatte. Dies wurde auch durch NMR-Messung bestätigt. Das
Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von 2,65.
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Das Polymer wurde in einer Konzentration von 22 % in
Demethylformamid gelöst. Die erhaltene Lösung als Spinnlösung
wurde nach einem üblichen Verfahren in einer Atmosphäre von
180ºC trockenversponnen.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 7)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 90 Teile AN, 1H, 1H, 1H, 1H-
Heptadecafluordecylacrylat (nachfolgend 17FA), 400 Teile
Wasser, 200 Teile DMF und 0,1 Teil 2,2-Azobis(4-methoxy-2,4-
dimethylvaleronitril) vorgelegt. Durch AN, 17FA, Wasser und
DMF war zuvor Stickstoff während einer Stunden durchgeperlt
worden. Die Mischung im Reaktor wurde bei 50ºC 3 Stunden
einem Stickstoffstrom einer Polymerisation unterworfen, und
die Ausbeute an dem gebildeten Polymer betrug 64 %. Das
Polymer wurde einer Elementaranalyse auf Fluor unterworfen,
und die Berechnung aus der Analyse zeigte an, daß das Polymer
eine Zusammensetzung bestehend aus 84 % AN und 16 % 17FA
hatte. Das Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von
2,79.
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Das Polymer wurde in einer Konzentration von 16 % in
Dimethylformamid gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach
einem üblichen Verfahren naßversponnen unter Verwendung einer
70 %igen wäßrigen Dimethylacetamidlösung als
Koagulierungslösung und anschließend in siedendem Wasser auf
das 4,5-fache der Länge verstreckt unter Erhalt einer Fasern.
In der Spinnstufe traten keine Probleme auf.
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Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
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Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Vergleichsbeispiel 1)
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In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 75 Teile AN, 25 Teile 2FA, 400
Teile Wasser, 200 Teile DMAc und 1 Teil 2,2-Azobis(4-methoxy-
2,4-dimethylvaleronitril) vorgelegt. Durch AN, 3FA, Wasser
und DMAc war zuvor eine Stunde Stickstoff durchgeperlt
worden. Die Mischung im Reaktor wurde bei 50ºC 3 Stunden in
einem Stickstoffstrom einer Polymerisation unterworfen. Die
Ausbeute an dem erhaltenen Polymer betrug 87 %. Das Polymer
wurde einer Elementaranalyse auf Fluor unterworfen, und die
Berechnung aus der Analyse zeigte an, daß das Polymer eine
Zusammensetzung bestehend aus 71 % AN und 29 % 3FA hatte. Das
Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von 0,08. Es
wurde versucht, daß Polymer naß zu verspinnen, aber das
Verspinnen war unmöglich, weil das Polymer nicht verspinnbar
war.
(Vergleichsbeispiel 2)
-
In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 50 Teile AN, 50 Teile 17FM, 400
Teile Wasser, 200 Teile DMAc und 0,1 Teil 2, 2-Azobis (4-
methoxy-2,4-dimethylvaleronitril) vorgelegt. Durch AN, 17FM,
Wasser und DMAc war zuvor eine Stunde Stickstoff durchgeperlt
worden. Die Mischung im Reaktor wurde 3 Stunden in einem
Stickstoffstrom einer Polymerisation bei 50ºC unterworfen.
Die Ausbeute an dem gebildeten Polymer betrug 49 %. Das
Polymer wurde einer Elementaranalyse auf Fluor unterworfen,
und die Berechnung aus der Analyse zeigte an, daß das Polymer
eine Zusammensetzung bestehend aus 42 % AN und 58 % 17FM
hatte. Das Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von
2,03. Es wurde versucht, daß Polymer in DMF zu lösen, um es
zu verspinnen, aber das Auflösen war unmöglich.
(Beispiel 8)
-
Eine Mischung, bestehend aus 90 Teilen Acrylnitril, 10 Teilen
17FM und 0,1 Teilen Azoisobutyronitril als
Polymerisationsinitiator wurde in 200 Teilen Wasser und 100
Teilen Diethylacetamid 3 Stunden bei 50ºC polymerisiert,
wobei man ein Polymer erhielt, das sich aus 80 % Acrylnitril
und 20 % 17FM zusammensetzte mit einer Intrinsik-Viskosität
[η] von 4,0.
-
Das Polymer wurde in einer Konzentration von 15 % in
Dimethylacetamid gelöst. Die erhaltene Lösung wurde nach
einem üblichen Verfahren unter Verwendung einer 70 %igen
wäßrigen Dimethylacetamidlösung als Koagulierungsmittel
naßversponnen und dann in siedendem Wasser um das 4,5-fache
verstreckt unter Erhalt einer Faser. Während der Spinnstufe
traten keine Probleme auf.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 9)
-
Eine Mischung bestehend aus 70 Teilen Acrylnitril, 30 Teilen
17FM und 0,2 Teilen Natriumpersulfat als
Polymerisationsinitiator wurde in 300 Teilen Wasser bei 60ºC
3 Stunden polymerisiert, wobei man ein Polymer erhielt, das
sich aus 95 % Acrylnitril und 5 % 17FM zusammensetzte und
eine Intrinsik-Viskosität [η] von 3,5 hatte. Das Polymer
wurde in Dimethylformamid in einer Konzentration von 21 %
gelöst. Die erhaltene Lösung wurde als Spinnlösung nach einem
üblichen Verfahren in einer Atmosphäre von 180ºC
trockenversponnen.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 10)
-
Eine Mischung bestehend aus 90 Teilen Acrylnitril, 10 Teilen
17FM und 0,1 Teilen Azobisisobutyronitril als
Polymerisationsinitiator wurde in 200 Teilen Wasser und 100
Teilen Dimethylacetamid 3 Stunden bei 5000 polymerisiert,
wobei man ein Polymer erhielt, das sich aus 80 % Acrylnitril
und 20 % 17KM zusammensetzte und eine Intrinsik-Viskosität
[η] von 4,0 hatte.
-
Unter Verwendung als Mantelkomponente wurde eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend das obige Polymer in einer
Konzentration von 15 % und als Kernkomponente eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend ein Polyacrylnitril mit
einer Intrinsik-Viskosität [η] von 2,6 % in einer
Konzentration von 15 % in eine 70 %ige wäßrige
Dimethylacetamidlösung als Koagulierungslösungsmittel
naßversponnen, wobei man eine Spinndüse für das Kern-Mantel-
Verbundspinnen verwendete, und dann wurde in siedendem Wasser
eine Verstreckung um das 4,5-fache vorgenommen unter Erhalt
einer Faser von 20/um Durchmesser, einem Kerndurchmesser von
17,3 um, einer Festigkeit von 4,5 g/d und einer Dehnung von
15 %. Es traten keine Probleme in der Spinnstufe auf.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die gleiche
Wasserabstoßung wurde auch nach einer 10-minütigen Behandlung
mit Wasserdampf bei 140ºC bestätigt. Die Eigenschaften
veränderten sich auch nicht nach 50-maligem Waschen.
(Beispiel 11)
-
Eine Mischung, bestehend aus 90 Teilen Acrylnitril, 10 Teilen
17KM und 0,1 Teilen Azoisobutyronitril als
Polymerisationsinitiator wurde 3 Stunden bei 60ºC in 400
Teilen Wasser und 200 Teilen Dimethylacetamid polymerisiert,
wobei man ein Polymer erhielt, das sich aus 88 % Acrylnitril
und 12 % 17KM zusammensetzte und eine Intrinsik-Viskosität
[η] von 2,8 hatte.
-
Unter Verwendung als Mantelkomponente wurde eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend das obige Polmyer in einer
Konzentration von 17 % und, als Kernkomponente, eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend ein Copolymer aus 90 %
Acrylnitril und 10 % Vinylacetat mit einer Intrinsik-
Viskosität [η] von 1,5 in einer 25 %igen Konzentration in
eine 70 %ige wäßrige Dimethylacetamidlösung als
Koagulierungslösung naßversponnen unter Verwendung einer
Spinndüse für das Kern-Mantel-Verfahren, und dann wurde in
siedendem Wasser um das 4,5-fache verstreckt, wobei man eine
Faser mit einem Durchmesser von 20 um, einem Kerndurchmesser
von 17,3 um, einer Festigkeit von 3,0 g/d und einer Dehnung
von 20 % erhielt. Es traten keine Probleme in der Spinnstufe
auf.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die
Eigenschaften veränderten sich auch nicht nach 50-maligem
Waschen.
(Beispiel 12)
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Eine Mischung, bestehend aus 85 Teilen Acrylnitril, 15 Teilen
8KM und 0,1 Teilen Azobisisobutyronitril als
Polymerisationsinitiator wurde 3 Stunden in 200 Teilen Wasser
und 100 Teilen Dimethylacetamid bei 50ºC polymerisiert, wobei
man ein Polymer erhielt, das sich aus 83 % Acrylnitril und
17 % 8KM zusammensetzte und einer Intrinsik-Viskosität [η]
von 2,8 hatte.
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Unter Verwendung als Mantelkomponente wurde eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend das obige Polymer in einer
Konzentration von 17 % und, als Kernkomponente, eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend ein Copolymer, das sich
aus 95 % Acrylnitril und 5 % Methylacrylat zusammensetzte,
mit einer Intrinsik-Viskosität [η] von 1,6 in einer 24 %igen
Konzentration in eine 70 %ige wäßrige Dimethylacetamidlösung
als Koagulierungslösung naßversponnen unter Verwendung einer
Spinndüse für das Kern-Mantel-Verbundspinnen, wobei man nach
dem Verstrecken um das 4,5-fache in siedendem Wasser eine
Faser mit einem Durchmesser von 25 um, einem Kerndurchmesser
von 20 um, einer Festigkeit von 3,5 g/d und einer Dehnung von
18 % erhielt. Es traten keine Probleme bei der Spinnstufe
auf.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die
Eigenschaften veränderten sich auch nicht nach 50-maligem
Waschen.
(Beispiel 13)
-
In einen mit einem Rührer und einem Rückflußkühler
ausgerüsteten Reaktor wurden 90 Teile AN, 10 Teile 17KM, 600
Teile Wasser, 0,7 Teile (NH&sub4;)&sub2;S&sub2;O&sub8;, 3,07 Teile NaHSO&sub3;, 0,2
Teile H&sub2;SO&sub4; und 0,4 ppm, bezogen auf die Monomere, Fe²&spplus;
eingeführt. In das AN, 17KM und Wasser war zuvor Stickstoff
eine Stunde durchperlen gelassen.
-
Die Mischung in dem Reaktor wurde 3 Stunden in einem
Stickstoffstrom bei 50ºC polymerisiert. Das erhaltene Polymer
erhielt man in einer Ausbeute von 80 %. Das Polymer wurde
einer Elementaranalyse auf Fluor unterworfen, und die
Berechnung der Analyse zeigte, daß das Polymer eine
Zusammensetzung, bestehend aus 87 % AN und 13 % 17KM hatte.
Das Polymer hatte eine Intrinsik-Viskosität [η] von 1,85.
-
Unter Verwendung, als Mantelkomponente, wurde eine
Dimethylacetamidlösung, enthaltend das obige Polymer in einer
Konzentration von 22 % und, als Kernkomponente, eine
Dimethylformamidlösung, enthaltend 98 % Acrylnitril mit einer
Intrinsik-Viskosität [η] von 1,5 und 2 % Vinylacetat in einer
30 %igen Konzentration in einer Atmosphäre von 180ºC nach
einem üblichen Verfahren trockenversponnen unter Verwendung
einer Spinndüse für das Kern-Mantel-Verbundspinnen, und wobei
man eine Faser mit einem Durchmesser von 20/um und einem
Kerndurchmesser von 18/um, einer Festigkeit von 2,8 g/d und
einer Dehnung von 25 % erhielt.
-
Die Faser wurde nach der Sayette-Spinnmethode zu einem 1/5'S-
Spinngarn verarbeitet. Aus dem Spinngarn wurde ein
geschnittener Florteppich unter Verwendung einer 1/10G-
Tuftingmaschine hergestellt.
-
Die Wasserabstoßung des Teppichs war Grad 5, und bei den
Verarbeitungsstufen traten keine Probleme auf. Die
Eigenschaften veränderten sich auch nicht nach 50-maligem
Waschen.