AT243974B - Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von geformten Gegenständen, insbesondere Fasern aus Polypropylen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von geformten
Gegenständen, insbesondere Fasern aus Polypropylen 
Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung der Anfärbbarkeit von geformten Gegenständen, insbesondere von Fasern, welche aus Polypropylen bestehen. 



   Obwohl die Fasern oder geformten Gegenstände, die aus Propylen hergestellt sind, gute mechanische Eigenschaften besitzen, ist es im allgemeinen schwierig, dieselben unter Benützung der üblichen Farbstoffe oder   Färbemethoden   zu färben, weil das Polypropylen nicht nur eine sehr kompakte Struktur aufweist, sondern auch weil es als Kohlenwasserstoff keine farbannehmenden Gruppen aufweist. Es wurden bereits viele Verbesserungsmethoden zur Erhöhung der Anfärbbarkeit versucht, z. B. Aufpfropfen von Acrylonitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat oder ähnliches auf das Polypropylen, Mischen des Polymeren mit Harzen wie Epoxydharz, Polyamid, Polyurethan, Polyester, oder Polyharnstoff und chemische Behandlung des Polymeren wie   z. B.   Sulfonieren oder Behandlung mit Säure. 



   In vielen Fällen jedoch ist das Verfahren der Pfropfpolymerisation sehr kompliziert und ausserdem erfolgt die Reaktion nur an der Oberfläche der Gegenstände. Anderseits zeigt das Polypropylen, wenn es mit andern Polymeren, welche eine sehr gute Affinität zu Farbstoffen oder aliphatischen Aminen mit niedrigem Molekulargewicht aufweisen, eine sehr schlechte Verträglichkeit mit den zugesetzten Stoffen und die erhaltenen Materialien werden durch Entmischung trüb und es ergeben sich viele Störungen beim Spinnen, Ausziehen und bei den Formungsarbeiten. 



   Durch die Erfindung werden brauchbare   Polypropylenzusammensetzungen   geschaffen, welche die vorerwähnten Nachteile nicht aufweisen. Erfindungsgemäss wurde nämlich festgestellt, dass Polypropylen sehr leicht mit Azofarbstoffen und Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden kann, wenn das Polypropylen mit hydrophoben aliphatischen Amiden und/oder aliphatischen Urethanverbindungen, insbesondere bis-Amidund/oder bis-Urethan-Verbindungen vor dem Schmelzspinnen oder andersartiger Formgebung gemischt wird. 



   Die transparenten Fasern und die geformten Gegenstände können auf diese Weise leicht aus den erwähnten Polymermischungen hergestellt werden, ohne dass eine Entmischung auftritt. 



   Es verdient hervorgehoben zu werden, dass das Polypropylen, wenn   es mit bis-Amid-und/oder   bis-Urethan-Verbindungen gemischt ist, nicht nur eine verbesserte Anfärbbarkeit aufweist, sondern. dass solche Mischungen sich auch zur Herstellung von Fasern oder geformten Gegenständen viel besser eignen. 



   Die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zur Verwendung gelangenden bis-Amide und bis-Urethane müssen bei der Verformungstemperatur schmelzen und bei dieser Temperatur Hitzestabilität und 
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 in welcher   R, R Alkylgruppen     R   eine Alkylengruppe und
X   X-CONH-,-NHCO-,-COONH-oder-NHCOO-Gruppen   bedeuten. 



   Diese   bis-Amid- und/oder   bis-Urethanverbindungen werden in Mengen von 0,   01 bis 25 Gew.-lo,   vorzugsweise von 0, 1 bis 15   Gew. -0/0   mit Polypropylen gemischt. Die erhaltenen Zusammensetzungen ergeben keine Färbungen, keine Entmischungen und zeigen kein Opakwerden im geschmolzenen Zustand, 

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 und besitzen gute Spinn fähigkeit, Verformbarkeit und Ausziehbarkeit. 



   Bei den   Fasem   und Filmen, die nach dem   erfindungsgernässen   Verfahren hergestellt wurden, konnten keine merklichen Verschlechterungen der mechanischen Eigenschaften festgestellt werden, hingegen können bei diesen Zusammensetzungen mit Azofarbstoffen und Dispersionsfarbstoffen genügend tiefe Färbungen erzielt werden. 



   Der Grund, warum diese   bis-Amid-und bis-Urethanverbindungen   die erwähnten Effekte bewirken, kann nicht exakt erklärt werden, er wird jedoch durch die folgenden Betrachtungen verständlich. 



   Die Amid- oder Urethangruppen der bis-Amid-oder bis-Urethanverbindungen haben gar keine Affi-   nität   zu Polypropylen, hingegen sind die Alkylgruppen an den beiden Enden und die Alkylengruppen im Mittelteil dieser Verbindungen von hydrophober Natur und haben daher eine bessere Affinität zu Polypropylen. Demzufolge ist die Verträglichkeit dieser   Amid- oder Urethanverbindungen   mit Polypropylen grösser, als die von aliphatischen Aminverbindungen, welche endständige Aminogruppen besitzen und darum behalten diese Zusammensetzungen ihre Transparenz bei und Spinnen, Ausziehen und Verformen geht leichter von statten. Ausserdem haben die Amid- oder Urethangruppen dieser Verbindungen die Fähigkeit der Wasserstoffbindung als Proton-Donator oder Protonacceptor und wirken auch als neue Plätze (Haftstellen) für die Farbstoffe.

   Durch das Mischen des Polypropylens mit diesen Verbindungen wird, wie festgestellt werden konnte. das molekulare Gefüge im amorphen Bereich beträchtlich gestört, die Farbstoffmoleküle können daher leicht ins Innere des Polymeren eindringen. 



   Der Zusatz einer kleinen Menge von andern Verbindungen,   z. B.   aliphatische Aminverbindungen zusammen mit   bis-Amid-und/oder bis-Urethanverbindungen,   verbessert die Färbbarkeit für anionische Farbstoffe wie saure Farbstoffe, direkt aufziehende Farbstoffe, Chromfarbstoffe und Metallkomplexfarbstoffe. Den   bis-Amid- und/oder   bis-Urethanverbindungen wird dabei die Vermittlerrolle zugeschrieben, man nimmt an, dass sie die Bindung zwischen dem Polypropylen und dem Amin oder andern organischen Verbindungen, welche aktive Gruppen aufweisen, bewirken. 



   Zur Erläuterung der Erfindung sollen die folgenden Beispiele dienen. Die Erfindung soll jedoch nicht allein auf diese Beispiele beschränkt sein. 



   Beispiel 1 : Kristallines Polypropylenmaterial mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 74000 wurde mit 10   Gew.-%   einer Mischung von   bis-Amidverbindungen,   welche aus 7   Gsw.-Teilen   Methylen-bis-Stearamid und 3   Gew.-Teilen   Methylen-bis-Palmitamid bestand, vermischt und bei 2400C durch Schmelzen versponnen. Die Spinneigenschaften waren ausgezeichnet. Die erhaltene Faser war transparent und konnte bei Zimmertemperatur leicht auf das llfache ihrer ursprünglichen Länge ausgezogen werden. Es. wurde festgestellt, dass die Faser viel tiefer gefärbt war als eine Polypropylenfaser, welche keine bis-Amidverbindungen enthielt und bei 1000C während 1 h in einem Färbebad gefärbt wurde. welches 1 g/l eines Dispersionsfarbstoffes, wie z. B. Duranol Red GN   (C.

   I. 60505)   oder Celliton Fast 
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 mittel in einem Badverhältnis von 1 : 100 enthielt. 



   Beispiel 2 : Wie in Beispiel   1 wurde kristallines   Polypropylen mit 15   Gew.-%   einer Methylen-bisAmidverbindung, die aus einer Mischung von 3   Gew.-Teilen PalmitinsSure   und 7   Gew.-Teilen   Stearinsäure hergestellt worden war, vermischt und nach dem Schmelzspinnen ausgezogen. 



   Die erhaltene Faser ergab beim Färben mit Dispersionsfarbstoffen wie Duranol Red GN und Celliton Fast Yellow 5R ausreichend tiefe Färbungen. 



   Beispiel 3: Eine Mischung aus kristallinem Polypropylenmaterial und   3Gew.-') Ms-Urethan,   welches aus Hexamethylendiisocyanat und Stearylalkohol hergestellt worden war, wurde im geschmolzenen Zustand bei 2700C versponnen und anschliessend ausgezogen. Die erhaltene Faser zeigte eine erhöhte Farbaufnahme, wenn sie mit Dispersionsfarbstoffen, die im Beispiel 1 erwähnt sind, gefärbt wurde. 



   Beispiel 4 : Kristallines Polypropylenmaterial wurde mit 5   Gew. -0/0 Methylen-bis-Stearamid   und 5   Gew.-%   einer bis-Urethanverbindung, welche aus Äthylenglykol und Palmitylisocyanat hergestellt wurde, vermischt, und die erhaltene Mischung unter Schmelzen versponnen. Die erhaltene Faser wurde in einer Wärmekammer in der Hitze auf die achtfache ursprüngliche Länge ausgezogen. Die gestreckte Faser wurde während 1 h bei   600C   in einem Farbbad gefärbt, welches 4 g/l Brentamin Fast Scarlet G Base (C. I. 37015) und   2, 4 g/l Brentosyn BB   (hergestellt von der Fa.   I. C.

   I.   London) mit einem geeigneten Mittel dispergiert enthielt und dann in einem Bad bei   800C   40 min lang entwickelt, welches 3 g/i Natriumnitrit und 2   g/l   Schwefelsäure enthielt. Die gefärbte Faser zeigte eine viel tiefere Färbung als die aus ungemischtem Polypropylen und zeigte auch gute Wasch- und Reibfestigkeit. 



   Beispiel 5 : Kristallines Polypropylenmaterial wurde mit 5   Gew.-% Methylen-bis-Stearamid   und 2   Gew. -0/0   Oktadecylamin gemischt und nach dem Schmelzspinnen bei   2700C   ausgezogen. Diese Faser 

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 war ganz transparent und konnte ohne Schwierigkeiten wie z. B. Opakwerden und Wandern des Amins an die   Faseroberflache,   wie dies bei der Herstellung von Polypropylenfasern mit Oktadecylalkohol allein der Fall ist, versponnen werden. Die Zähigkeit und die Ausdehnung dieser Faser betrug 5, 05 g/den bzw.   31. 70/0. Diese   Werte entsprechen nahezu jenen von Fasern aus reinem Polypropylen, welches weder Amine noch bis-Amide enthält, und die Werte 5,40 g/den bzw. 24,1% aufweisen.

   Diese Fasern konnten zu ausgezeichneten tiefen Färbungen gefärbt werden. wobei sie nahezu die gesamte Menge des benützten Farbstoffes absorbieren, wenn sie während 1 h bei 1000C in einem sauren Färbebad behandelt wurden, welches 6% des Fasergewichtes eines Farbstoffes wie Xylen Brillant Green 3GM (hergestellt von der Fa. 



  Sandoz, Basel), Telon Black D (C. I. 27070) oder Solochrome Black WDFA (C. I. Mordant Black 11) enthielt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von geformten Gegenständen, insbesondere von Fasern aus Polypropylen durch Zusatz stickstoffhaltiger Verbindungen zum Polypropylen vor dem Verformen, dadurchgekennzeichnet, dassdemPolypropylenvordemSpinnenoderdemVerformen0,01bis 25   Gew. do,   vorzugsweise 0,   1-15 Gew.-%   mindestens einer Verbindung aus der Gruppe der bis-Amide und bis-Urethane entsprechend der allgemeinen Formel 
R1X1R2X2R3 
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<tb> in <SEP> der <SEP> R, <SEP> R <SEP> Alkyigmppen <SEP> 
<tb> Ra <SEP> eine <SEP> Alkylengruppe <SEP> und
<tb> X, <SEP> X-CONH-,-NHCO-,-NHCOO-oder-COONH-Gruppen <SEP> 
<tb> 
 bedeuten, zugemischt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausserdem aliphatische Aminverbindungen zugemischt werden.