CH651582A5 - Hydrophile polyester aufweisende formmasse. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft hydrophile Formmassen auf Basis von Homo- und/oder Copolyester, ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie die Verwendung dieser Formmassen als Material für die Herstellung von hydrophilen Homo- oder Copolyesterfasern oder -Fäden.

Bekanntlich hängt die Tragehygiene und damit letztlich auch der Tragekomfort eines Textils im wesentlichen von dessen Wärme- und Feuchtigkeitstransportvermögen ab. Naturfasern sind zwar hydrophil, d.h. sie nehmen beträchtliche Mengen Feuchtigkeit aus der Luft auf, besitzen auch

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eine hohe Saugfähigkeit und ein grosses Wasserrückhaltevermögen. Sie zeigen jedoch gerade dann, wenn der Körper viel Wärme abführen möchte und zu schwitzen beginnt, einige Nachteile verglichen mit Polyester. So nimmt z.B. beim Quellen der Faserquerschnitt von Wolle um ca. 25% und der von Polyester um nur 1% zu (Robinson, Textilpraxis International, 1976, S. 1180). Dadurch wird besonders bei dichten Textilien die Luftdurchlässigkeit und damit der direkte Feuchtigkeitstransport durch das Textil hindurch behindert. Ausserdem entsteht bei der Absorption von Wasser durch Wolle mit 113 J/g Wasser (27 cal/g Wasser) weit mehr zusätzliche Wärme als bei der Adsorption von Wasser durch Polyester: 3,35 J/g Wasser (0,8 cal/g Wasser) (Robinson, Textilveredlung, 1977, S. 264). In engem Zusammenhang mit dieser Wärmetönung steht, dass mit zunehmender Temperatur die Adsorptions-Fähigkeit der Wolle deutlich nachlässt. Schliesslich trocknen Textilien aus Polyester schneller als solche aus Wolle. Die diesbezüglichen Vorteile des Polyesters beruhen vor allem darauf, dass er viel weniger Wasser aufnimmt. Andererseits ist das geringe Wasseraufnahmevermögen auf die unbefriedigende Traghygiene und für den niedrigen Tragekomfort der Polyesterfasern ursächlich. Es galt nun diesen entscheidenden Nachteil zu verbessern, d.h. vor allem die Feuchtigkeitsaufnahme und das Wasserrückhaltevermögen als entscheidende Kriterien der Hydrophilie (s. Robinson) zu vergrössern, ohne die guten Eigenschaften des Polyesters zu verlieren.

Es wurde u.a. versucht, die Hydrophilie durch chemische Modifizierung entweder des gesamten Polymeren oder der Faseroberfläche zu verbessern. Ein überzeugender Erfolg blieb bisher aus. Günstiger ist es, das Faserbauprinzip physikalisch zu verändern, z.B. durch Vergrösserung der adsorptionsfähigen Faseroberfläche. Beispielsweise ist aus Melliand Textilberichte 1/1977, Seite 11-12 das Bauprinzip einer derartigen Faser bekannt und im Falle der Polyacrylfasern offenbar auch bereits verwirklicht worden. Diese Polyakrylnitrilfaser besteht aus einem Kern mit einer grossen Zahl feiner Kapillarhohlräume und aus einem dichten Mantel mit einer Vielzahl feiner Kanäle, welche das Wasser auch von der Seite in das poröse Faserinnere leiten können.

Der Mantel hat die Aufgabe, das innenliegende Porensystem zu schützen und eine problemlose Verarbeitung zu gewährleisten.

Nach einem in der DT-OS 2 554124 beschriebenen Verfahren werden derartige hydrophile Polyacrylnitril-Fasern nach einem Trockenspinnprozess erhalten, bei welchem man dem Spinnlösungsmittel, z.B. Dimethylacetamid, Dimethyl-sulfoxid, N-Methylpyrrolidon oder Dimethylformamid, 5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf Lösungsmittel und Feststoff, einer Flüssigkeit zusetzt, die einen höheren Siedepunkt hat als das verwendete Spinnlösungsmittel, die mit dem Spinnlösungsmittel und mit Wasser gut mischbar ist und die für das zu verspinnende Polymere ein Nicht-Lösungsmittel darstellt. Als Beispiele derartiger Flüssigkeiten werden genannt: Alkyläther- und -ester mehrwertiger Alkohole, hochsiedende Alkohole, Ester und Ketone; vorzugsweise wird Glycerin verwendet. Die auf diese Weise erhältlichen Fäden besitzen Kern-Mantel-Struktur, einen porösen Kern mit durchschnittlichem Porendurchmesser von 500 bis 1000 um (= 5000 bis 10 000 Â) eine Feuchtigkeitsaufnahme von etwa 2 bis 5%) (bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit und 21 °C) und ein Wasserrückhaltevermögen von 10 bis 30%.

Trockengesponnene, Kern-Mantel-Struktur aufweisende Fasern aus Acrylnitrilpolymerisation mit einer Feuchtigkeitsaufnahme von wenigstens 7% (bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit und 21°C) und einem Wasserrückhaltevermögen von wenigstens 25% werden in der DT-OS 2 607 071 beschrieben. Diese Fasern werden in der Weise hergestellt, dass man ein

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carboxylgruppenhaltiges Acrylnitrilpolymerisat aus einem Lösungsmittel verspinnt, dem - bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung - 5 bis 50 Gew.% einer Verbindung zugesetzt worden sind, deren Siedepunkt höher liegt als der des Spinnlösungsmittels, die mit Wasser und dem Spinnlösungsmittel mischbar ist und die das Copolymerisat nicht zu lösen vermag, dann die dem Lösungsmittel zugesetzte Verbindung aus den frisch gesponnenen Fäden auswäscht und die Carbo-xylgruppen ganz oder teilweise in die Salzform überführt.

Dieses bei Polyacrylnitril bekannte Verfahren der Modifizierung ist für die wichtigen Polyester kein technisch brauchbares Verfahren zur Verbesserung der hydrophilen Eigenschaften. Polyacrylnitril wird nämlich trockenversponnen, d.h. also aus organischen Lösungsmitteln bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Polyester werden hingegen in der Technik bei nahezu 300°C aus der Schmelze versponnen, also unter wesentlich schärferen Bedingungen. Ausserdem besitzt unmodifiziertes Polyacrylnitril bereits ein vergleichsweise hohes Feuchtigkeitsaufnahmevermögen von ca. 1,5%. Unmo-difizierter Polyester hingegen besitzt ein wesentlich geringeres Feuchtigkeitsaufnahmevermögen, es beträgt lediglich 0,3 bis 0,6%.

Es gibt auch eine grosse Anzahl von porösen Polyesterfasern, welche z.B. durch spezielle Verstreckungsverfahren oder durch Aufschäumen mittels eines Inertgases hergestellt werden. Sie enthalten wie die vorstehend beschriebenen Poly-acrylnitrilfasern grosse, lichtmikroskopisch erfassbare Hohlräume, die jedoch keine nennenswerte Erhöhung der Feuchtigkeitsaufnahme bewirken.

Aus der DE-OS 2 755 341 sind hydrophile Polyesterfasern bekannt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie ein stabiles, bei 20°C und relativen Luftfeuchtigkeiten von weniger als 97% zur Kapillarkondensation befähigtes Mikroporensy-stem besitzen und bei 40°C und 92% relativer Luftfeuchtigkeitsaufnahme von mehr als 2 Gewichtsprozent haben, wobei der Anteil der durch Kapillarkondensation bedingten Feuchtigkeitsaufnahme wenigstens 25% beträgt. Sie werden dadurch hergestellt, dass man eine Polyestermasse, welche 1 bis 20 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Oxalatokom-plexe der allgemeinen Formel Men[Z(C204)m] (Me = Alkalimetall; Z = Zentralatom wie z.B. AI, Fe, Zn, Zr, Cr, Mg, Cu; n = 1,2,3 oder 4, m = 2,3 oder 4) enthält, verspinnt, den erhaltenen Faden verstreckt und bei Temperaturen im Bereich von 90 bis 170°C in Gegenwart von flüssigem Wasser hydrofixiert.

Aus der DE-OS 2 364 628 sind hydrophilierte Gebilde aus wasserunlöslichen Polymeren, - u.a. sind auch Polyester und Polyäthylenterephthalat genannt -, die Teilchen aus an sich in Wasser löslichen, jedoch durch Vernetzung oder Modifizierung darin zum grössten Teil oder völlig unlöslich gewordenen, aber zur Wasseraufnahme befähigt gebliebenen Cellu-loseäthern in seiner polymeren Masse gleichmässig verteilt enthält oder eine mit den Teilchen bedeckte Oberfläche aufweist, bekannt. Die Teilchengrösse der Teilchen im Polymeren beträgt 10 (im bis 2 mm. Derartig grobe Teilchen sind vor allem hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften der aus solchen Gemischen hergestellten Gebilde äusserst nachteilig.

Es wurde ein neuer Weg gefunden, wie man zu hydrophilen Polyester aufweisenden Formmassen gelangt. Gegenstand dieser Erfindung ist eine hydrophile Formmasse auf Basis von Homo- und/oder Copolyester, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie 1-20 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes von salzbildenden unvernetzten oder vernetzten Homo- und/oder Copolymeren aus äthylenisch ungesättigten Monomeren als Füllstoff in feindisperser Verteilung enthält.

Unter Polyester werden sowohl Homo- als auch Copoly-

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ester beispielsweise der Terephthal- und der Isopthalsäure mit einem oder mehreren der nachstehenden mehrwertigen Alkohole verstanden. Äthylenglykol, Diäthylenglykol, 1.2-Propandiol, 1.3-Propandiolund 1.4-Butandiol. Vorzugsweise ist der Polyester zu mindestens 80 Gew.%, bezogen auf den Polyesteranteil, Polyäthylenterephthalat.

Unter feindisperser Verteilung im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen Dispersionen der Füllstoffe im Polyester verstanden werden, deren maximale Teilchengrösse insbesondere 2 (im nicht wesentlich überschreitet. Vorzugsweise beträgt die maximale Teilchengrösse 1 um. Der Anteil an Füllstoffen beträgt in Abhängigkeit von der späteren Verwendung vorzugsweise 3-12 Gew.%, bezogen auf Polyester. Bei der Verwendung als Material für die Herstellung von Fäden oder Fasern beträgt der Anteil an Füllstoffen in besonderer Ausgestaltung der Erfindung 5-8 Gew.%, bezogen auf Polyester.

Die zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren sind vorzugsweise von Vinylsulfonsäure, Acrylamido-alkylensulfonsäure, sulfoniertem Styrol, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Vinylphosphonsäure, Monoalkylester der Maleinsäure, Monoalkylester der Fumarsäure einzeln oder im Gemisch abgeleitet.

In zahlreichen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die zur Salzbildung befähigten Polymeren von Styrol und/oder a-Olefinen und/oder den Estern der das salzbildende Polymer aufbauenden Monomeren und/oder Vinyl-alkyläthern als Comonomeren abgeleitet sind.

Bei den erfindungsgemässen Formmassen liegen die die Hydrophilie des Polyesters verursachenden Zusätze insbesondere als Calcium- oder Magnesiumsalz oder als Calcium-oder Magnesium-Mischsalz mit Lithium, Kalium oder Natrium vor. Reine Lithium-, Kalium- oder Natriumsalze der zur Salzbildung befähigten Polymeren verleihen der Polyester aufweisenden Masse zwar eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme, sie verursachen aber eine oft unerwünschte Erhöhung der Schmelzviskosität der Formmasse und damit eine Erschwerung der Polykondensation und der Verarbeitung. Die erfindungsgemäss vorgesehenen reinen Calcium- und Magnesiumsalze bewirken zwar eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme der Polyester aufweisenden Massen als die reinen Alkalisalze, verursachen aber auch keine wesentliche Erhöhung der Schmelzviskosität. Sehr gute Eigenschaften besitzen die Mischsalze aus einem Calcium- oder einem Magnesiumsalz und einem Lithium-, Kalium- oder Natriumsalz. Diese erfindungsgemäss vorgesehenen Mischsalze vereinen auf sich sowohl die Eigenschaften der Alkali- als auch der Erdalkalisalze, d.h. sie bewirken ohne nennenswerte Erhöhung der Polyester-Schmelzviskosität eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme. Vorzugsweise ist das als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegende Polymere ein Calcium- oder ein Magnesium-Mischsalz mit 20-70 Äquivalentprozent, insbesondere 40-60 Äquivalentprozenten Lithium-, Kalium- oder Natriumsalz.

Die als Alkali- und/oder Erdalkalisalze vorliegenden Polymeren können sowohl unvernetzt als auch vernetzt eingesetzt werden. Es ist als überraschend zu betrachten, dass bereits die unvernetzten Polymersalze auch nach mehrfachen Wäschen nicht oder nur in geringem Masse ausgewaschen werden. Als Vernetzer eignen sich die für diese Zwecke üblichen Mittel wie z.B. Divinylbenzol und Divinyläthyleng-lykol, vorzugsweise Divinylbenzol. Der Grad der gewünschten Vernetzung richtet sich nach der Art des als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegenden Polymeren und dabei beträgt der Anteil an Vernetzer bis zu 10 Mol-%, bezogen auf das als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegende Polymere, vorzugsweise 2-5 Mol-%.

Die erfindungsgemässen Formmassen können selbstverständlich die bei Polyester üblichen Zusätze an Stabilisatoren, Pigmenten, Keimbildnern, viskositätsbeeinflussenden Mitteln etc. enthalten. Die erfindungsgemässen Formmassen lassen sich zu Formkörpern verarbeiten, welche in ihren physikalischen Eigenschaften Polyestermaterialien mit vergleichbaren Mengen an Zusatzstoffen entsprechen. Dies gilt insbesondere im Falle der Verwendung der erfindungsgemässen Formmassen zum Herstellen von Fasern. Es ist möglich, den Polymersalz-Gehalt des Polyesters auf bis zu 20 Gew.% zu erhöhen, beispielsweise im Falle nichttextiler Einsatzzwecke. Dadurch wird die Hydrophilie der Endprodukte entsprechend gesteigert.

Die im Rahmen der Erfindung eingesetzten Alkali- und/ oder Erdalkalisalze der zur Salzbildung befähigten Polymeren können nach allen bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt worden sein. Vorzugsweise werden jedoch Salze eingesetzt, die dadurch hergestellt sind, dass man die Monomeren und gegebenenfalls die Comonomeren des Polymersalzes in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines Netzmittels und eines Initiators bei Temperaturen von 80-100°C polymerisiert bzw. copolymerisiert, das erhaltene Homo- bzw. Copolymerisat durch Zugabe von Alkali-und/oder Erdalkalihydroxid und durch mehrstündiges Erhitzen in das bzw. die Salze überführt, diese abtrennt, wäscht und trocknet.

Beim bevorzugten Herstellungsverfahren werden als inerte Lösungsmittel zweckmässig solche ausgewählt, welche die Polymersalze nicht quellen und sie in gut abfiltrierbarer Form anfallen lassen. Beispiele geeigneter Lösungsmittel sind Benzol, Toluol, Xylol, Kohlenwasserstoffe (Ligroin) und chlorierte Aromaten wie Chlorbenzol. Geeignete Netzmittel sind nichtionische Tenside wie beispielsweise äthoxy-lierte Fettalkohole und äthoxyliertes Nonylphenol.

Als Initiatoren werden die üblichen Verbindungen eingesetzt, z.B. Peroxide wie Dibenzoylperoxid, tert.-Butylperoxy-2-äthyl-hexanoat, tert.-Butylperoxy-isopropylcarbonat sowie Azodiisobutyronitril. Die Initiatoren werden in üblichen Mengen eingesetzt, z.B. in einer Menge von 0,2-0,4 Gew.%, bezogen auf Monomere. Vorzugsweise werden das bzw. die Monomeren gemeinsam mit dem Vernetzungsmittel im Verlaufe der Polymerisation portionsweise zugesetzt. Auf diese Weise wird eine gleichmässige Vernetzung und eine weitgehend einheitliche Teilchengrösse erzielt.

Die Überführung der Homo- bzw. Copolymeren in die Polymersalze kann ohne Abtrennen des Feststoffes im Polymerisationssatz durch Zugabe des Erdalkalihydroxids und gegebenenfalls Alkalihydroxids und mehrstündiges Erhitzen erfolgen. Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise bei Siedetemperatur des Lösungsmittels. Für die praktisch quantitative Salzbildung sind in der Regel 24-48 Stunden erforderlich. Die Salze werden dann abgetrennt und mit einer geeigneten Flüssigkeit gewaschen. Geeignete Waschflüssigkeiten sind Methanol und Äthanol.

Zur Herstellung der Polymersalze kann man auch so vorgehen, dass man die Polymeren zunächst in einem der obengenannten inerten Lösungsmittel mit festem Calcium- bzw. Magnesiumhydroxid erhitzt, dann festes Lithium-, Kaliumoder Natriumhydroxid zufügt, dann die Feststoffe absaugt, sie in einem Alkohol aufnimmt und schliesslich bis zur vollständigen Neutralisation weitererhitzt. Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, dass die Neutralisation, welche in den genannten Lösungsmitteln nur langsam fortschreitet, im alkoholischen Medium rascher erfolgt.

Es ist auch möglich, bei der Herstellung der Polymersalze von der Salzform der Monomeren auszugehen und die Salze zu polymerisieren. Die Polymerisation kann in einem alkoholischen Medium, z.B. in Methanol mit 10-15 Gew.% Wasser durchgeführt werden. Auch bei diesem Verfahren

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kann der Vernetzer zusammen mit dem Monomeren portionsweise dem Polymerisationsansatz zugeführt werden. Als Initiator eignet sich Azoisobutyronitril. Das Molverhältnis von Initiator zu Monomer beträgt beispielsweise 1:500, die Polymerisationsdauer ca. 24 Stunden. Der Vorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, dass die Salzbildung mit dem Monomeren wesentlich rascher und ökonomischer erfolgt und ausserdem Salzbildung und Polymerisation in einem Reaktionsbehälter und unter Einsatz nur eines einzigen Lösungsmittels erfolgen. Das Polymerisatsalz fällt in feindisperser Form an, wird abgesaugt und beispielsweise mittels Methanol monomerfrei gewaschen.

Bei der Polymerisation bzw. Copolymerisation von Vinyl-sulfonsäure und/oder Acrylamidoalkylensulfonsäure wird diese zweckmässig in Wasser, vorzugsweise bei 50-60°C, in Gegenwart eines Redoxkatalysators durchgeführt. Nach Zugabe von Alkali- und/oder Erdalkalihydroxid wird mehrere Stunden erhitzt, beispielsweise durch Zugabe von Alkohol das Alkali- und/oder Erdalkalisalz gefällt und nach Abtrennung des Salzes dieses getrocknet.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Formmasse, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man der Polyestermasse 1-20 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegenden Polymeren und/oder Copolymeren einverleibt. Vorzugsweise beträgt der Anteil an einzuverleibendem Alkali- und Erdalkalisalz eines zur Salzbildung befähigten Polymeren und/oder Copolymeren 3-12 Gew.% und in besonderer Ausgestaltung 5-8 Gew.%, bezogen auf Polyester.

Die getrockneten Polymersalze werden vorzugsweise in den bei der Synthese der Polyester beteiligten mehrwertigen Alkoholen suspendiert. Der Feststoffgehalt der Suspension beträgt vorzugsweise 20-25 Gew.%. Um den Zerteilungsgrad der Polymersalze zu erhöhen, wird vorzugsweise die Suspension des bzw. der Salze im mehrwertigen Alkohol vor dem Zusatz zu den Polyesterausgangsstoffen homogenisiert. Dies kann beispielsweise unter Verwendung einer Perlmühle erfolgen. Es wird dabei vorzugsweise so weitgehend zerteilt, dass die maximale Teilchengrösse unter 1 um liegt. Die Polykondensation erfolgt dann in üblicher Weise unter Verwendung der üblichen Umesterungs- und Polykondensationska-talysatoren.

Die erfindungsgemässen hydrophilen Formmassen zeichnen sich durch eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme aus. Das Wasser wird reversibel adsorptiv sowohl aus der Flüssigais auch aus der Dampfphase gebunden. Die Feuchtigkeitsaufnahme der Formmassen liegt im Bereich von 3-10 Gew.%, im Falle der bevorzugten Formmassen im Bereich von 4-8 Gew.%. Die erfindungsgemässen hydrophilen Formmassen besitzen also - verglichen mit den üblichen Polyestern eine überraschend hohe Feuchtigkeitsaufnahme. In der nachstehenden Tabelle sind einige Werte für eine normale Polyäthy-lenterephthalat-Faser und für eine unter Verwendung von 7,5 Gew.% eines mittels 2 Mol-% Divinylbenzol vernetzten Lithium/Calcium-Polyacrylats (Molverhältnis LI:Ca = 60:40) hergestellte erfindungsgemässe Polyäthylenterephtha-latfaser angegeben. Die Messungen wurden nach DIN 54 201 durchgeführt, und zwar bei den Konstantklimaten 20°C/65% rei. Luftfeuchte (Normalklima gemäss DIN 50 014), 34°C/92% rei. Luftfeuchte und 40°C/92% rei. Luftfeuchte (feuchtwarmes Konstantklima gemäss DIN 50015):

Feuchtigkeitsaufnahme (in Gew.%)

Faserart Polyäthylenterephthalat

Klima Normaltype Erfindungsgemässe

Type

20°C/65%r.L.F. (Ü Ü

Tabelle (Fortsetzung)

34°C/92%r.L.F. 0,5 5,6

40°C/92% r.L.F. 0,6 6,3

Die Tabelle zeigt folgendes:

Im konditionierten Zustand besitzen die erfindungsgemässen Polyesterfasern sowohl bei Normalklima 20°C/65% relativer Luftfeuchte als auch bei höheren Temperaturen und bei höheren relativen Luftfeuchten eine wesentlich höhere Feuchtigkeitsaufnahme als die normalen Polyestertypen. Hierbei ist für den Bereich der Tragehygiene weniger die absolute Feuchtigkeitsaufnahme von Interesse, als vielmehr die Differenz der Feuchtigkeitsaufnahme bei 20°C/65% rei. Luftfeuchte. Das Konstantklima 34°C/92% relativer Luftfeuchte entspricht nämlich dem hautnahen Körperklima an der oberen Grenze des Behaglichkeitsbereiches und die Differenz der Feuchtigkeitsaufnahme entspricht demzufolge dem Feuchtigkeitsaufnahmevermögen des Textilmaterials während des Tragens bis zur Grenze des Behaglichkeitsbereiches. Bei der Polyäthylenterephthalat-Normaltype beträgt die Differenz nur 0,2%, bei den erfindungsgemässen hydrophilen Polyesterfasern hingegen ca. 4,0%.

Eine weitere wichtige Eigenschaft der erfindungsgemässen Fasern ist ihr hohes Wasserrückhaltevermögen. Das Wasserrückhaltevermögen wird üblicherweise nach DIN 53 814 bestimmt: Eine bestimmte Menge des zu untersuchenden Materials wird unter Verwendung eines Netzmittels vollständig mit Wasser getränkt und dann in einer Zentrifuge unter genau definierten Bedingungen geschleudert. Die geschleuderte Probe wird gewogen, getrocknet und wieder gewogen. Die Differenz der beiden Gewichte ist das nach dem Schleudern der Probe zurückgehaltene Wasser. Normaler Polyester besitzt in der Regel ein Wasserrückhaltevermögen von ca. 2-5%, die erfindungsgemässen Fasern von 8-20%, vorzugsweise von 10-15%. Das Wasserrückhaltever-mögen ist ebenfalls für die Gebrauchseigenschaften von Textilien von entscheidender Bedeutung.

Eine weitere, für den Tragekomfort wichtige Eigenschaft von Textilmaterialien ist die Feuchtfühlgrenze. Sie gibt an, bei welchem Feuchtigkeitsgehalt (in %) sich eine Textiiprobe feucht anfühlt.

Es wurden zwei Verfahren angewandt, um die Feuchtfühlgrenze zu bestimmen. Einerseits geht man von getrockneten Textiiproben, z.B. Flachstrickstücken aus und setzt diese einem zunehmend feuchteren Klima aus. Andererseits geht man von Textiiproben aus, die entsprechend dem Verfahren zur Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens (DIN 53 814) angefeuchtet und dann im Normalklima (20°C und 65% rei. L.F.) getrocknet werden. In beiden Fällen fühlen währenddessen mindestens 4 Personen, ob die Strickstücke sich so feucht bzw. trocken anfühlen, dass sie ein Unterhemd darauf nicht mehr bzw. gerade nun anziehen würden. Die Feuchtfühlgrenze von normalem Polyester liegt bei ca. 0,4%, und von Baumwolle bei ca. 8%. Bei den erfindungsgemässen Fasern liegt die Feuchtfühlgrenze bei ca. 5 bis 6%.

Auch hinsichtlich der Feuchtigkeitsabgabe besitzen die erfindungsgemässen Fasern ausgezeichnete Eigenschaften. Die Feuchtigkeitsabgabe charakterisiert den zeitlichen Verlauf der Feuchtigkeitsabgabe einer zuvor nach DIN 53 184 angefeuchteten Probe im Normalklima 20°C und.65% relativer Luftfeuchte. Hier ist insbesondere die Zeitspanne bis zum Erreichen der Feuchtfühlgrenze von Interesse. Diese Zeitspanne verhält sich bei normalem Polyäthylenterephthalat, erfindungsgemässem hydrophilen Polyester, Wolle und Baumwolle etwa wie 1:1,3:2,5:3, das heisst also, dass bei

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den erfindungsgemässen hydrophilen Polyestern im Verlaufe des Trocknens der Zeitpunkt, nach welchem sich das Textil-material trocken anfühlt, rascher erreicht wird als bei Wolle oder Baumwolle.

Neben den oben abgehandelten, die Hydrophilie betreffenden Eigenschaften, besitzen die aus den erfindungsgemässen Formmassen hergestellten Fasern auch ausgezeichnete textile Eigenschaften, die sich durchaus mit jenen der normalen Polyester-Typen messen lassen. Die erfindungsgemässen Fasern lassen sich in den üblichen Titern herstellen und besitzen gute textile Eigenschaften.

Auch die Anfärbbarkeit der erfindungsgemässen Fasern ist sehr gut. Die Farbstoffaufnahme ist bei den erfindungsgemässen Polyesterfasern höher als bei den normalen Polyesterfaser-Typen.

Die optischen Eigenschaften der aus den erfindungsgemässen hydrophilen Formmassen hergestellten Fasern entsprechen im wesentlichen TiCh-pigmentierten Polyesterfasern, d.h. sie sind tiefmatt. Man benötigt deshalb nicht unbedingt einen Zusatz von TiCte zur Mattierung.

Die hydrophilen Eigenschafen der erfindungsgemässen Formmassen sind permanent. Sie bleiben während der üblichen Weiterverarbeitung und während des Gebrauchs erhalten. Unter dem Einfluss von Haushaltswäschen stellt sich sogar eine deutlich erhöhte Hydrophilie ein.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele im einzelnen näher erläutert.

Beispiel 1

Darstellung von unvernetztem Poly-Ca-methacrylat: 172,18 g (= 2 Mol) frisch destillierte Methacrylsäure wurden in 750 ml destilliertem Wasser gelöst und unter Rühren durch die portionsweise Zugabe von 71g pulverförmigem Calcium-hydroxid zu ca. 95% neutralisiert, wobei die Temperatur der Mischung unter 30°C gehalten wurde.

Anschliessend wurde die Mischung zur vollständigen Neutralisation mit 10 g (überschüssigem) Calciumcarbonat-Pulver versetzt und eine Stunde lang gerührt.

Die Mischung wurde dann klarfiltriert, die Lösung unter milden Bedingungen bei höchstens 40°C Badtemperatur im Vakuum weitgehend eingeengt und die gelöste Substanz mit 750 ml Methanol zur Abscheidung gebracht.

Das feinkristallisierte Monomersalz wurde im Vakuum bei 40°C getrocknet. Ausbeute: 205 g.

Die Polymerisations-Reaktion wurde in einer mit Stickstoff gespülten 6-1-Rührapparatur ausgeführt, welche mit einem Thermometer, einem Tropftrichter für die Aktivator-Lösung und einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss ausgestattet war.

In der Apparatur wurden 4,01 Methanol, 500 ml dest. Wasser und 7,5 g ennea-äthylenoxyliertes p-Nonylphenol (Handelsprodukt MARLOPHEN-89, Chem. Werke Hüls) als Emulgator vorgelegt. In die Lösung wurden dann 157,68 g (0,75 Mol =1,5 Val) Calciummethacrylat-Pulver eingerührt. Nach gründlicher Stickstoff-Spülung wurde die Suspension auf60—64°C erwärmt und mit 0,29 g (0,0015 Mol) 85%igem Azo-di-isobutyronitril, gelöst in 40 ml Aceton aktiviert.

Die Polymerisation wurde 24 Stunden lang bei 60-64°C durchgeführt, wobei die kristalline Suspension in eine milchige Dispersion überging.

Das feindisperse Produkt wurde aus der noch warmen Mischung durch Absaugen isoliert und durch Auskochen mit jeweils 31 zu 10% wasserhaltigem Methanol in drei aufeinanderfolgenden Waschgängen gereinigt.

Das abschliessend trockengesagte Produkt wurde im Vakuum, zunächst 12 Stunden lang bei höchstens 40°C, anschliessend 24 Stunden lang bei 180°C, getrocknet. - Ausbeute: 133 g. Die Substanz enthielt laut Analyse 18,1% Ca. Sie bestand - wie die mikroskopische Beurteilung des Ausstriches einer 20%igen glycolischen Dispersion nach der mechanischen Zerteilung der Sekundär-Agglomerate zeigte -in der Hauptmenge aus Partikeln von 2-4 um, in geringer Anzahl aus Teilchen von 6-8 um Grösse. Nach weiterem Vermählen in einer Perlmühle betrug die maximale Teilchengrösse weniger als 1 |j.m.

Die Substanz - in dünner Schicht konditioniert - nahm im Normal-Klima (20°C/65% rei. Feuchte) 29,9%, in extrem feuchtem Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 61,0% Feuchtigkeit auf.

Beispiel 2

Darstellung von unvernetztem Poly-Na-/Ca-methacrylat mit einem Ionen-Verhältnis Na-Ca = ca. 30:70 Äquivalent %.

In einer - zweckmässig unter Stickstoff gehaltenen -2-1-Rührapparatur mit Aussenkühlung wurden 58,7 g (0,682 Mol) frisch destillierter Methacrylsäure, in 800 ml Methanol gelöst, durch Zutropfen einer Lösung von 26,44 g 98%igem Natriumhydroxid in 200 ml dest. Wasser bei einer Reaktionstemperatur unter 30°C zu ca. 95% neutralisiert. Die Umsetzung wurde mit 10 g (überschüssigem) feinpulvrigem Natri-umhydrogencarbonat im Verlaufe einer Stunde vervollständigt. Mit dieser Arbeitsweise konnten unerwünschte Verfärbungen der Monomersalz-Lösungen vermieden werden.

Die Monomersalz-Lösung wurde anschliessend klarfiltriert und in eine mit Stickstoff-Spülung, Thermometer, Tropftrichter für die Aktivator-Lösung und einem Kühler mit Flüssigkeitsverschluss versehene 6-1-Rührapparatur übergeführt. Die Lösung wurde mit 1000 ml Methanol verdünnt und mit 10 g Emulgator (ennea-äthylenoxyliertem p-Nonyl-phenol als Handelsprodukt MARLOPHEN-89) sowie mit 147,17 g (1,4 Val) feinpulvrigem Calciummethacrylat (Darstellung gemäss Beispiel 1) versetzt.

Die Mischung wurde nach gründlicher Stickstoff-Spülung auf 60-64°C erwärmt und nach Zusatz der Initiator-Lösung -0,40 g (0,002 Mol) 85%iges Azo-di-isobutyronitril in 40 ml Aceton - 24 Stunden lang polymerisiert.

Das feindispers ausgeschiedene Reaktions-Produkt wurde aus der noch warmen Ansatz-Mischung durch Absaugen isoliert und durch Auskochen mit jeweils 31 zu 10% wasserhaltigem Methanol in drei aufeinanderfolgenden Waschgängen gereinigt. Das abschliessend trockengesaugte Polysalz wurde im Vakuum in zwei Stufen (12 Stunden bei 40°C, dann 24 Stunden bei 180°C) getrocknet. Ausbeute: 190 g.

Das Produkt enthielt 6,02% Na und 12,9% Ca entsprechend einem Ionen-Verhältnis von 29,0:71,0 Äquivalent%.

Die Substanz zeigte nach 24stündiger Konditionierung dünner Schichten im Normal-Klima (20°C/65% rei. Feuchte) bzw. im extrem feuchten Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 38,5% bzw. 91,3% Feuchtigkeits-Aufnahme.

Beispiel 3

Darstellung von unvernetztem Poly-Li-/Ca-methacrylat der lonenabstufung Li:Ca = 30:70 Äquivalent%.

In einer - zweckmässig unter Stickstoff gehaltenen - 2-1-Rührapparatur wurde eine Lösung, bestehend aus 58,7 g (0,682 Molen) frisch destillierter Methacrylsäure, 800 ml Methanol und 200 ml dest. Wasser unter Kühlung auf 20-30°C portionsweise mit 15,46 g 98%igem Lithiumhydroxid-Pulver versetzt. Die auf diese Weise zunächst erst zu 95% vollzogene Neutralisation wurde anschliessend mit 10 g (überschüssigem) Lithiumcarbonat-Pulver im Verlaufe einer Stunde vervollständigt.

Die Monomersalz-Lösung wurde dann klarfiltriert und in eine mit Stickstoff-Spülung, Thermometer, Tropftrichter für die Aktivator-Lösung sowie mit einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss versehene 4-1-Rührapparatur eingefüllt. Die

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Lösung wurde mit 1000 ml Methanol verdünnt und mit 10 g nichtionischem Emulgator (ennea-äthylenoxyliertem p-Nonyl-phenol als Handelsprodukt «MARLOPHEN-89») sowie mit 147,17 g (1,4 Val) feinpulvrigem Calciummethacrylat gemäss Beispiel 1 versetzt.

Das Gemisch wurde nach gründlicher Durchspülung der Apparatur mit Stickstoff auf 60-64°C erwärmt, dann mit dem Initiator, 0,40 g (0,002 Molen) 85%igem Azo-di-isobutyronitril in ca. 40 ml Aceton gelöst, versehen und 24 Stunden lang polymerisiert.

Das feindispers ausgeschiedene Polysalz wurde aus der noch warmen Reaktions-Mischung durch Absaugen isoliert und durch Auskochen mit jeweils 3 1 zu 10% wasserhaltigem Methanol in drei aufeinanderfolgenden Waschgängen gereinigt. Das trockengesaugte Polysalz wurde im Vakuum in zwei Abschnitten - 12 Stunden bei höchstens 40°C und 24 Stunden bei 180°C getrocknet. Ausbeute: 190 g.

Die Metallgehalte lagen bei 1,88% Li und 12,15% Ca, entsprechend einem Ionen-Verhältnis von Li:Ca = 30,9:69,1 Äquivalent%.

Die Feuchtigkeits-Aufnahmen betrugen nach 24stündiger Klimaexposition bei 20°C/65% rei. Feuchte und bei 40°C/92% rei. Feuchte 3 6,0% und 91,4%.

Beispiel 4

Darstellung von unvernetztem Na-/Ca-Polyacrylat der Ionen-Abstufung Na:Ca = 40:60 Äquivalent%.

In einer 6-1-Rührapparatur unter Stickstoff-Atmosphäre, ausgestattet mit einem Thermometer, je einem Tropftrichter für die Initiator- und die Monomersäure-Lösung sowie einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss, wurden 2,51 Toluol und 20 g Emulgator (ennea-äthylenoxyliertes p-Nonyl-phenol als Handelsprodukt «MARLOPHEN-89») vorgelegt. Nach gründlicher Stickstoff-Spülung und Temperierung auf 95-97°C wurde die Aktivator-Lösung, 0,71 g (0,004 Mole) tert.-ButyI-perox2-isopropylcarbonat in 40 ml Aceton, zugesetzt und anschliessend die Monomerlösung, bestehend aus 288,24 g (4 Molen) frisch destillierter Acrylsäure und Toluol ad 500 ml, im Verlaufe von 5 Stunden unter intensivem Rühren stetig zugetropft.

Die Polymerisation wurde insgesamt 24 Stunden bei 95-97°C betrieben. Hierbei schied sich die gebildete Poly-acrylsäure als feindisperse Fällung aus.

Nach dem Abschluss der Polymerisation wurde dem Ansatz ohne Temperaturänderung direkt 90,15 g 98,6%iges Calciumhydroxid-Pulver in schnell aufeinanderfolgenden Portionen zugesetzt und zunächst 3 Stunden lang reagieren lassen. Anschliessend wurde die Temperatur auf ca. 75°C gesenkt und über einen Tropftrichter eine Lösung von 65,31 g 98%igem Natriumhydroxid in 250 ml Methanol innerhalb einer halben Stunde hinzugefügt. Die Reaktion wurde drei Stunden lang fortgesetzt, wobei das Methanol über einen Abscheider fortlaufend ausgekreist wurde.

Das Reaktionsgemisch wurde daraufhin abgekühlt und die feindisperse Festsubstanz durch Absaugen vom Lösungsmittel weitgehend abgetrennt.

Das Teilneutralisat, das noch erhebliche Mengen Toluol enthielt, wurde anschliessend in 31 Methanol eingetragen. Die Mischung wurde unter intensivem Rühren drei bis vier Stunden lang bis knapp zum Sieden erhitzt.

Nach dem Abkühlen wurde das feindisperse Polysalz abgesaugt und durch wiederholtes Einrühren in je 31 Methanol und Wiederabsaugen nach zwei- bis vierstündiger Einwirkung neutral und monomerenfrei gewaschen. Allgemein genügten drei Waschbehandlungen.

Das gereinigte Produkt wurde anschliessend im Vakuum in zwei Abschnitten - 12 Stunden bei höchstens 40°C, dann 24 Stunden bei 180°C getrocknet. Ausbeute: 398 g.

651582

Die Analysendaten - 9,07% Na und 11,2% Ca - entsprechen einem Ionen-Verhältnis von Na:Ca = 41,4:58,6 Äquivalent%.

Das Produkt absorbierte nach 24stündiger Konditionierung im Normal-Klima (20°C/65% rei. Feuchte) 20,9%, im extrem feuchten Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 101,9% Feuchtigkeit.

Beispiel 5

Darstellung von unvernetztem Li-/Ca-Polyacrylat der Ionen-Abstufung Li:Ca = 40:60 Äquivalent%.

In einer 6-1-Rührapparatur unter Stickstoff-Atmosphäre -ausgestattet mit einem Thermometer, je einem Tropftrichter für die Initiator- und die Monomersäure-Lösung und einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss - wurden 2,51 Toluol und 20 g Emulgator (ennea-äthylenoxyliertes p-Nonyl-phenol) vorgelegt und nach gründlicher Stickstoff-Spülung und gleichzeitiger Erwärmung auf 95-97°C mit einer Lösung von 0,71 g (0,004 Molen) tert.-Butyl-peroxy-isopropylcarbonat in 40 ml Aceton aktiviert. Unter intensivem Rühren wurde anschliessend eine Lösung von 288,24 g (4 Molen) frisch destillierter Acrylsäure in Toluol - eingestellt auf 500 ml - im Verlaufe von 5 Stunden zugetropft. Die unter Ausscheidung der feindispersen Polyacrylsäure ablaufende Reaktion wurde insgesamt 24 Stunden lang betrieben.

In der ersten Neutralisationsstufe wurden dem Ansatz 90,15 g 98,6%iges Calciumhydroxid-Pulver in schnell aufeinanderfolgenden Portionen zugesetzt und unter intensivem Rühren bei unverminderter Temperatur 3 Stunden lang reagieren gelassen. Dann wurden der Reaktions-Mischung 38,29 g 98%iges Lithiumhydroxid-Pulver zugesetzt und die Umsetzung weitere 3 Stunden lang fortgesetzt. Anschliessend wurde das Reaktions-Gemisch abgekühlt, die feindisperse Festsubstanz durch Absaugen abgetrennt und in 31 Methanol eingetragen. Die Mischung wurde unter starkem Rühren drei bis vier Stunden lang zur Vervollständigung der Neutralisation bis knapp zum Sieden erhitzt.

Nach dem Abkühlen wurde das feindisperse Polysalz abgesaugt und durch mehrmaliges Einrühren in jeweils 31 frisches Methanol und Separieren nach zwei- bis vierstündiger Einwirkung neutral und monomerenfrei gewaschen.

Das gereinigte Produkt wurde abschliessend im Vakuum in zwei Schritten - 12 Stunden bei höchstens 40°C, dann 24 Stunden lang bei 180°C - getrocknet. Ausbeute: 335 g.

Den Analysendaten - 3,08% Li und 14,1% Ca - entsprach ein Ionen-Verhältnis von Li:Ca = 38,7:61,3 Äquivalent%.

Das Produkt absorbierte nach 24stündiger Konditionierung im Normal-Klima (20°C/65° rei. Feuchte) 32,2%, im extrem feuchten Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 103,5% Feuchtigkeit.

Beispiel 6

Darstellung von unvernetztem Li/Ca-Polyacrylat der Ionen-Abstufung Li:Ca = 50:50 Äquivalent%.

In einer 6-1-Rührapparatur unter Stickstoff-Atmosphäre -ausgestattet mit einem Thermometer, je einem Tropftrichter für die Initiator- und die Monomersäure-Lösung und einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss - wurden 2,51 Toluol und 20 g Emulgator (ennea-äthylenoxyliertes p-Nonyl-phenol) vorgelegt und nach gründlicher Stickstoff-Spülung und gleichzeitiger Erwärmung auf 95-97°C mit einer Lösung von 0,71 g (0,004 Molen) tert.-Butyl-peroxy-isopropylcarbonat in 40 ml Aceton aktiviert. Unter intensivem Rühren wurde anschliessend eine Lösung von 288,24 g (4 Molen) frisch destillierter Acrylsäure in Toluol - eingestellt auf 500 ml - im Verlaufe von 5 Stunden zugetropft. Die Polymerisation wurde bei 95-97°C bis zu einer Gesamtreaktions-Dauer von 24 Stunden fortgeführt.

7

5

10

15

20

25

30

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40

45

50

55

«0

65

651582

Anschliessend wurde die Neutralisation mit der Zugabe von 75,13 g 98,6%igem Calciumhydroxid-Pulver in schnell aufeinanderfolgenden Portionen eingeleitet und nach 3 Stunden mit dem portionsweisen Zusatz von 47,86 g 98%igem Lithiumhydroxid-Pulver ergänzt. Nach weiteren 3 Stunden Reaktions-Dauer wurde die Mischung abgekühlt. Die feindisperse Festsubstanz wurde abgesaugt, in 31 Methanol eingetragen und in dieser Mischung vier Stunden lang unter intensiver Durchmischung und nahe der Siedegrenze zur Vervollständigung der Neutralisation umgesetzt.

Nach dem Abkühlen wurde das feindisperse Polysalz abgesaugt und durch mehrmaliges Einrühren in jeweils 31 frisches Methanol und Separieren nach zwei- bis vierstündiger Einwirkung neutral und monomerenfrei gewaschen.

Das gereinigte Produkt wurde abschliessend im Vakuum in zwei Schritten - 12 Stunden bei höchstens 40°C, dann 24 Stunden lang bei 180°C - getrocknet. Ausbeute: 330 g.

Den Analysendaten - 3,79% Li und 10,6% Ca - entsprach ein Ionen-Verhältnis von Li:Ca = 50,8:49,2 Äquivalent%.

Das Produkt absorbierte nach 24stündiger Konditionierung im Normal-Klima (20°C/65% rei. Feuchte) 49,6%, im extrem feuchten Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 125,1% Feuchtigkeit.

Beispiel 7

Darstellung von teilvernetztem Li-/Ca-Polyacrylat der Ionen-Abstufung Li:Ca = 50:50 Äquivalent%, Vernetzung mit 1 Mol-% Divinylbenzol.

In einer 6-1-Rührapparatur unter Stickstoff-Atmosphäre -ausgestattet mit einem Thermometer, je einem Tropftrichter für die Initiator- und die Monomeren-Lösung und einem Kühler mit Flüssigkeits-Verschluss - wurden 2,5 1 Toluol und 20 g Emulgator (ennea-äthylenoxyliertes p-Nonyl-phenol) vorgelegt und unter gründlicher Stickstoff-Spülung auf 95-97°C erwärmt. Nach dem Zusatz der Initiator-Lösung -0,72 g (0,00404 Mole) tert.-Butyl-peroxy-isopropylcarbonat in 40 ml Aceton - wurde unter intensivem Rühren die Monomer-Lösung, bestehend aus 288,24 g (4 Molen) frisch destillierter Acrylsäure, 10,52 g (0,04 Molen) ebenfalls frisch destilliertem Divinylbenzol in handelsüblicher Form mit 50% Aktivsubstanz und (ergänzend auf 500 ml) Toluol, innerhalb von 5 Stunden eingetropft. Die Polymerisation wurde bei 95-97°C bis zu einer Gesamtreaktions-Dauer von 24 Stunden fortgeführt.

Anschliessend wurde die Neutralisation mit der Zugabe von 75,13 g 98,6%igem Calciumhydroxid-Pulver in schnell aufeinanderfolgenden Portionen eingeleitet und nach 3 Stunden mit dem portionsweisen Zusatz von 47,86 g 98%igem Lithiumhydroxid-Pulver ergänzt. Nach weiteren 3 Stunden Reaktionsdauer wurde die Mischung abgekühlt. Die feindisperse Festsubstanz wurde abgesaugt, in 31 Methanol eingetragen und in dieser Mischung vier Stunden lang unter intensiver Durchmischung und nahe der Siedegrenze zur Vervollständigung der Neutralisation umgesetzt.

Nach dem Abkühlen wurde das feindisperse Polysalz abgesaugt und durch mehrmaliges Einrühren in jeweils 31 frisches Methanol und Separieren nach zwei- bis vierstündiger Einwirkung neutral und monomerenfrei gewaschen.

Das gereinigte Produkt wurde abschliessend im Vakuum in s zwei Schritten - 12 Stunden bei höchstens 40°C, dann 24 Stunden lang bei 180°C - getrocknet. Ausbeute: 328 g.

Das Produkt enthielt 3,52% Li und 10,9% Ca, entsprechend einem Ionen-Verhältnis von Li:Ca = 48,3:51,7 Äquivalent%. Das Produkt absorbierte bei 24stündiger Konditionierung io im Normal-Klima (20°C/65% rei. Feuchte) 47,4%, im extrem feuchten Klima (40°C/92% rei. Feuchte) 119,7% Feuchtigkeit.

Beispiel 8

Herstellung der erfindungsgemässen Formmasse:

240 g des getrockneten Füllstoffes laut Anspruch 7 wurden in 960 g Äthylenglykol unter intensivem Rühren eingearbeitet. Die Mischung wurde zusammen etwa 3 Stunden in einer Perlmühle (Fabrikat PM1 der Firma Draiswerke, Mannheim) mit der gleichen Menge Quarzperlen des Durchmessers von 0,75 bis 1 mm gemahlen. Nach der Mahlung betrug der Durchmesser der grössten Füllstoffteilchen in der Dispersion etwa 2 [im, während die Hauptmenge der Teilchen eine Grösse unter 1 (im besassen. Anschliessend wurden die Quarzperlen durch Filtration durch ein Sieb abgetrennt.

Polykondensation:

750 g dieser gegebenenfalls verdünnten Dispersion mit einem Füllstoff-Gehalt von 150 g wurden mit dem Umesterungspro-30 dukt aus 1850 g Dimethylterephthalat und 1600 g Äthylenglykol bei einer Rührgeschwindigkeit von 30 U/min und bei einer Temperatur von etwa 245°C in das Polykondensations-gefäss überführt und mit üblichen Katalysatoren bis zu einer relativen Lösungsviskosität von 1,63 (1% in ICresol) polykon-35 densiert.

Verformung:

Das erhaltene Polykondensat wurde wie üblich zu Schnitzeln verarbeitet und 24 Stunden lang bei 125°C und 60 Torr getrocknet. Die Schnitzel wurden bei 296°C (Spinnlcopftem-peratur) zu einem Filamentgarn mit einem End-Einzeltiter von 3,3 dtex und einem Gesamttiter von 150 dtex f 48 versponnen und im Verhältnis 1:4,2 verstreckt und anschliessend verzwirnt. Die textilen Daten des erhaltenen Materials entsprechen bezüglich Lichtbeständigkeit, Lichtechtheit und Lösungsviskosität weitgehend denen von üblichem Poly-äthylenterephthalat, welches unter den oben angegebenen Bedingungen ohne Zusatz an Füllstoff erhältlich ist.

Die mit Füllstoffen, die gemäss Beispielen 1-7 hergestellt wurden, in der genannten Weise erhaltenen Polyestergarne ergaben die in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellten Messwerte. Aus dieser geht die überraschend hervorragende Feuchtigkeitsaufnahme der erfindungsgemässen Formmassen bei daraus hergestellten Fäden und Fasern hervor.

45

50

20

Tabelle I

Beispiel Füllstoff Kationen-Verhältnis Vernetzungs-Zusatz gemäss Gehalt im Prüfergebnisse

Val-% Beispiel Faden

Feuchtigkeits-Aufnahme Wasser-

rückhalte-

20°C 40°C Vermögen

65% r. F. 92% r. F.

Ver- ohne - - - 0,3% 0,6% 3,44%

gleich

8/1 Poly-Ca-methacrylat Ca =100 ohne 1 7,1% 1,6% 3,3%

Q

9

Tabelle I (Fortsetzung)

651582

Beispiel Füllstoff

Kationen-Verhältnis Val-%

Vernetzungs-Zusatz gemäss Beispiel

Gehalt im Faden

Prüfergebnisse

Feuchtigkeits-Aufnahme

20°C 65% r. F.

40°C 92% r. F.

Wasserrückhalte-Vermögen

8/2

Poly-N a-/Ca-metha-

Na:Ca =

= 29:71

ohne

2

5,9%

1,8%

3,6%

crylat

8/3

Poly-Li/Ca-metha-

Li:Ca =

31:69

ohne

3

6,6%

1,3%

4,1%

crylat

8/4

Na-/Ca-Polyacrylat

Na: Ca =

= 41:59

ohne

4

7,7%

1,8%

4,8%

8/5

Li-/Ca-Polyacrylat

Li:Ca =

39:61

ohne

5

7,2%

1,8%

5,0%

8/6

Li-/Ca-PolyacryIat

Li:Ca =

51:49

ohne

6

6,9%

1,3%

5,6%

8/7

Li-/Ca-Polyacrylat

Li:Ca =

48:52

1 Mol-%

7

7,3%

1,7%

6,1%

Divinylbenzol

8/7

Li-/Ca-Polyacrylat

Li: Ca =

52:48

3 Mol-%

7

7,5%

1,4%

6,0%

Divinylbenzol

8/7

Li-/Ca-Polyacrylat

Li:Ca =

46:54

5 Mol-%

7

7,0%

1,8%

5,8%

Divinylbenzol

8/10

Li-Ca-Polyacrylat

Li:Ca =

59:41

ohne

6

7,0%

1,7%

6,9%

8/11

Li-Ca-Polyacrylat

Li: Ca =

62:38

2 Mol-%

7

7,6%

2,3%

6,4%

Divinylbenzol

Beispiel 9

Rezeptur:

700,00 g (1,62 Mol) 30%iges Natrium vinylsulfonat in H2O 210,00 g (2,96 Mol) Acrylsäure 92,60 g (1,25 Mol)Ca(OH>

18,40 g (0,46 Mol) NaOH 0,61 g K2S2O8 0,25 g NaHSOî

Die Natriumvinylsulfonatlösung und die Acrylsäure wurden in einem Dreihalskolben vorgelegt, 30 Min. mit N2 gespült und mit den Katalysatoren versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 55-60°C erwärmt. Die Polymerisation setzte ein und da sie exotherm verläuft, musste man das Gemisch kühlen. Sobald aber die Temperatur zu fallen begann, erhitzte man erneut 3. Stunden auf 60°C. Dabei entstand eine sehr viskose Lösung. Es wurden 500 ml Wasser und Calciumhydroxid zugesetzt. Die Lösung wurde wieder dünnflüssig. Zwei Stunden später wurde Natriumhydroxid zugesetzt und nach weiteren 2 Stunden mit 101 Ethanol das 3s Polymer ausgefällt, abgesaugt und bei 100°C getrocknet.

Rezeptur:

980,00 g (2,26 Mol) 30%iges Na-vinylsulfonat in H2O 126,00 g (1,77 Mol) Acrylsäure 40 55,50 g (0,75 Mol) Ca(OH)2 10,80 g (0,27 Mol) NaOH l,20gK2S20s 0,50 g NaHSÛ3

45 Entsprechend Beispiel 8 wurden Fäden hergestellt deren Messergebnisse in der Tabelle 2 dargestellt sind.

Tabelle!!

Beispiel Füllstoff Kationen-Verhältnis Vernetzungs-Zusatz gemäss Gehalt im Prüfergebnisse

Val-% Beispiel Faden

Feuchtigkeits-Aufnahme Wasser-

rückhalte-

20°C 40°C Vermögen

65% r. F. 92% r. F.

Ver- ohne - - - 0,3% 0,6% 3,44%

gleich

9/12 N a-/Ca-Poly-(vinyl- Na:Ca = 28:72 ohne 9 7,5% 1,8% 5,9% sulfonat-/acrylat)

23,4:76,6 Mol-%

9/13 Na-/Ca-Poly-(vinyl- Na:Ca = 61:39 ohne 9 7,7% 2,4% 5,9% sulfonat-/acrylat)

43,2:56,8 Mol-%

651 582

10

Beispiel 10

Aus einer entsprechend Beispiel 8 hergestellten Formmasse mit einem Füllstoff gemäss Beispiel 6 wird über einen Doppelschneckenextruder und einer Spinnpumpe eine Schlitzdüse von 180 mm Breite und 500 jim Spaltbreite gespeist und die nach dem Abkühlen auf 130°C erhaltene Folie biaxial verstreckt. Die erhaltene Folie hatte eine Dicke von 100 (im und zeichnete sich durch gute Hydrophilie aus. Sie eignete sich zum Beispiel als Verpackungsmaterial, das einen Feuchtigkeitsausgleich jederzeit zulässt.

Beispiel 11

Gemäss Beispiel 9 wurde ein Füllstoff hergestellt, der mit einem Gewichtsanteil von 18 Gew.% in Polyäthylentereph-thalat analog zu Beispiel 8 einverleibt wurde. Die Formmasse s wurde in einer Spritzgussmaschine in üblicher Weise zu einem Pflanzeneinsatzbehälter verformt. Der tiefmattiert wirkende Behälter eignete sich vorzüglich zur Hydrokultur. Ähnliche Formkörper eignen sich auch als Kühlgefäss, wenn das Gefäss mit Wasser gefüllt ist.

B

Claims (21)

651582 PATENTANSPRÜCHE

1. Hydrophile Formmasse auf Basis von Homo- und/oder Copolyester, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1 bis 20 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes von salzbildenden un vernetzten oder vernetzten Homo- und/oder Copolymeren aus äthylenisch ungesättigten Monomeren als Füllstoff in feindisperser Verteilung enthält.

2. Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3 bis 12 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines Alkali-und/oder Erdalkalisalzes von salzbildenden Homo- und/ oder Copolymeren aus äthylenisch ungesättigten Monomeren als Füllstoff in feindisperser Verteilung enthält.

3. Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 5 bis 8 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines-Alkali-und/oder Erdalkalisalzes von salzbildenden Homo- und/ oder Copolymeren aus äthylenisch ungesättigten Monomeren als Füllstoff in feindisperser Verteilung enthält.

4. Formmasse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Teilchengrösse des Füllstoffes 1 [im beträgt.

5. Formmasse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyester zu mindestens 80 Gew.%, bezogen auf den Polyesteranteil Polyäthylenterephthalat ist.

6. Formmasse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die salzbildenden Homo- und/oder Copolymeren von Vinylsulfonsäure, Acrylamidoalkylensul-fonsäure, sulfoniertem Styrol, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Vinyl-phosphonsäure, Monoalkylestern oder Maleinsäure, Mono-alkylestern der Fumarsäure einzeln oder im Gemisch abgeleitet sind.

7. Formmasse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die salzbildenden Copolymeren von Styrol und/oder a-Olefinen und/oder den Estern der das salzbildende Polymer aufbauenden Monomeren und/oder Vinylalkyl-äthern als Comonomeren abgeleitet sind.

8. Formmasse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegende Polymer vernetzt ist.

9. Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegende Polymer mit Divinylbenzol vernetzt ist.

10. Formmasse nach den Ansprüchen 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Vernetzers 1-10 Mol-%, bezogen auf das als Alkali- und/oder Erdalkalisalz vorliegende Polymer, beträgt.

11. Formmasse nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkali- und/oder Erdalkalisalz des salzbildenden Polymers ein Calcium- und/oder Magnesium-Mischsalz mit 20 bis 70 Äquivalentprozenten Lithium- und/ oder Kalium- und/oder Natriumsalz ist.

12. Formmasse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkali- und/oder Erdalkalisalz des salzbildenden Polymers ein Calcium- und/oder Magnesium-Mischsalz mit 40 bis 60 Äquivalentprozenten Lithium- und/oder Kalium- und/oder Natriumsalz ist.

13. Verfahren zur Herstellung der Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der Polyester aufweisenden Masse oder dem Polykondensationsgemisch der den Polyester bildenden Ausgangsmonomeren vor und/ oder während der Polykondensation 1 bis 20 Gew.%, bezogen auf Polyester eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes des zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren einverleibt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkali- und/oder Erdalkalisalz ein solches einsetzt, wie es erhältlich ist indem man Acrylsäure,

Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Vinylphosphonsäure, Monoalkylester der Maleinsäure, Monoalkylester der Fumarsäure gegebenenfalls mit Styrol, a-Olefinen, den Estern der das salzbildende Polymer aufbauenden Monomeren und/oder Vinylalkyl-äthern in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines Netzmittels und eines Initiators bei Temperaturen von 80 bis 100°C polymerisiert bzw. copolymerisiert, Alkali-und/oder Erdalkalihydroxid zusetzt, mehrere Stunden erhitzt und 1-20 Gew.%, bezogen auf Polyester, des so erhältlichen Alkali- und/oder Erdalkalisalzes des zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren der Polyester aufweisenden Masse einverleibt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkali- und/oder Erdalkalisalz ein solches einsetzt, wie es erhältlich ist indem man Vinylsulfonsäure und/oder Acrylamidoalkylensulfonsäure in Wasser bei 50 bis 60°C in Gegenwart eines Redoxkatalysators polymerisiert bzw. copolymerisiert, Alkali- und/oder Erdalkalihydroxid zusetzt, mehrere Stunden erhitzt, das Alkali- und/ oder Erdalkalisalz ausfällt, abtrennt und 1-20 Gew.%, bezogen auf Polyester, des so erhältlichen Alkali- und/oder Erdalkalisalzes des zur Salzbildung befähigten Homo- und/ oder Copolymeren der Polyester aufweisenden Masse einverleibt.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Monomeren gemeinsam mit einem Vernetzungsmittel im Verlaufe der Polymerisation zusetzt.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man der Polyester aufweisenden Masse 3 bis 12 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines Alkali- und/ oder Erdalkalisalzes des zur Salzbildung befähigten Homo-und/oder Copolymeren einverleibt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man der Polyester aufweisenden Masse 5-18 Gew.%, bezogen auf Polyester, eines Alkali- und/oder Erdalkalisalzes des zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren einverleibt.

19. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass man das Alkali- und/oder Erdalkalisalz des zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren als Suspension in mehrwertigem Alkohol dem Polykondensationsgemisch der Polyesterausgangsstoffe vor und/ oder während der Polykondensation zugibt.

20. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkali- und/oder Erdalkalisalze des zur Salzbildung befähigten Homo- und/oder Copolymeren in der Suspension eines mehrwertigen Alkohols zu Teilchen mit einer maximalen Teilchengrösse von 1 [im zerteilt werden.

21. Verwendung der Formmasse nach den Ansprüchen 1 bis 12, als Material für die Herstellung von hydrophilen Fäden oder Fasern.