CS231209B1 - Polypropylénová zmes vhodná pre výrobu vláken alebo fólii - Google Patents

Description

231Ž09 2

Vynález sa vztahuje na polypropylénovú zmes vhodnú pře přípravu tvarovaných výrobkovako sú vlákna a fólie so zlepšenou vyfarbitePnostou připadne fotostabilitou.i i

Vlákna a filmy z polypropylénu májů vo viacerých smerooh výhodné fyzikálně a mecha-nické vlastnosti. Určitým obmezujúcim faktorom Salšieho ich rozšírenia, najma vlákienv textilnom priemysle je ich hydrofóbnosť. V ddsledku tejto vlastnosti nemožno u nich pou-žit konvenčné postupy farbenia. VePmi slabá interakcia polypropylénových vlákien, resp.fólií s farbivami spdsobuje, že sa nemdžu vyfarbit na tmavší odtieň s požadovanou stálosťouna svetle a pri praní.

Na zlepšenie vyfarbitePnosti boli navrhnuté postupy vychádzajúce zo zmesí polypropy-lénu s iným polymérom, u ktorého existuje s farbami dobré interakcia. Sú to polyméry obsa-hujúce dusík, ako napr. polyamidy, polymočoviny, polyaminotriazoly, kopolyméry akrylamidu,vinylpyridínu apodobne. Tieto polyméry nevykazujú však dostatočnú znášanlivost s poly-propylénom, čo je překážkou bezporuchového zvlákňovania alebo sa prejavuje v zhoršenejspracovateínosti už vyrobených vlákien.

Vhodnou modifikáciou niektorými přísadami ako napr. polyaminotriazolmi podl’a čs.pat. č. 192 296, alebo vhodným zloženlm kopolymérov etylénu s N-vinylkarbozolom, akrylami-dom, alebo aminoalkylakrylátmi, je možné podl’a japonských patentov č. 9696/1964 a 55594/1964docielit zlepšenie kompatibility s polypropylénom. U niektorých navrhovaných modifikétorovpolypropylénu nie sfi známe parametre charakterizujúce spracovatel’nost pri zvlákňovaní,parametre dl’ženia a vyfarbenia vlákien a stálost ich vyfarbenia pri praní a chemiekomčistění.

Tento vynález sa vztahuje na zlepšenie modifikácie polypropylénu so zaměřením nazvýšenie afinity polypropylénových zmesí voči farbivém a připadne na zlepšenie svetelnejstability tvarovaných polypropylénových výrobkov. Predmetom tohto vynálezu je polypropylé-nová zmes vhodná pre výrobu vlákien alebo fólií vyznačujúca sa tým, že sa skládá z 85 a99 * hmotnostných izotaktiekého polypropylénu a 1 až 15 % hmotnostných vinylového Statistic-kého kopolyméru, připraveného radikálovou kcpolymerizáciou Ν,Ν-dialkylsubstituovanéhoaminoalkylesteru kyseliny akrylovéj alebo metakrylovej, alkylesteru kyseliny akrylovejalebo metakrylovej a připadne áalšieho vinylového monoméru v bloku alebo v roztoku,pričom tento kopolymér, ktorý vykazuje afinitu k farbivám připadne vykazuje fotostabili-začný účinok, obsahuje opakujúce sa jednotky obecného vzorce A· •CH,

OO (A)

Ď"{CH2)n"N(R >2 J kde R* je atom vodíka alebo metylová skupina, 2 z R označuje alkylovú skupinu s počtom uhlíkových atomov 1 až 4,a je celé číslo s hodnotou 2 až 4, opakujúce sa jednotky obecného vzorca B,

R

I

- C—I

G=0I 30-RJ -CHx (B) kde r1 je atom vodíka alebo metylová skupina 3 231299 3? je alkylová skupina s počtom uhlíkových atómov 4 až 18, připadne opakujúce sajednotky C odvodené od vinylového monoméru zvoleného zo skupiny zahrnujúcej akrylo-nitril, styrén, vinylacetét, 4-akryloyloxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidín, 4-metakryloyl-oxy--2,2,6,6-tetremetylpiperidín, 4-akryloyloxy-1,2,2,6,6-pentametylpiperi.dín alebo 4-meta-kroyloxy-1,2,2,6,6-pentametylpiperidín, pričom v kopolyméri obsahujúcom jednotky A a Bje podiel jednotiek A 25 až 70 % molórnych a v ternórnom kopolyméri obsahujúcom jednotkyA, B a C je podiel jednotiek A 20 až 60 56 molárnych a jednotiek Cl až 20 56 molárnych.

Podlá vynálezu sa s výhodou použije polypropylénová zmes, ktorá obsahuje Statistickýkopolymér na báze Ν,Ν-dialkyl-omega-aminoalkylesteru kyseliny akrylovej a alkylester ky-seliny ekrylovej alebo metakrylovej, alebo polypropylénová zmes obsahuje kopolymér na bá-ze alkylakrylátu a Ν,Ν-dialkyl-omega-aminoalkylesteru kyseliny metakrylovej, alebo obsahu-je ternárny Statistický kopolymér obsahujúci okrem jednotiek aminoalkylesteru kyselinyakrylovej a alkylesteru kyseliny akrylovej tiež jednotky odvodené od vinylového monoméruzvoleného zo skupiny zahrnujúcej akrylonitril, styrén, vinylacetát, 2,2,6,6-tetrametyl-4--piperidylakrylát alebo metakrylát a 1,2,2,6,6-pentamety1-4-piperidylakrylét alebo metakrylát. w Kopolyméry podl’a predmetu vynálezu sú připravené napr. na báze zlúčenin: Ν,Ν-dimetyl- -2-aminoetylester kyseliny akrylovej alebo metakrylovej, N,N-dietyl-2-aminoetyleater kyse-liny akrylovej alebo metakrylovej, N,N-di-n-butyl-2-aminoetylester kyseliny akrylovej “ alebo metakrylovej, N,N-di-n-butyl-4-aminobutylakrylát, n-decylakrylét, n-dodecylakrylét, n-dodecylmetakrylát, n-hexadecylakrylát, ri-oktadecylakrylát, n-oktadecylmetakrylát, butyl-akrylát, 2-etylhexylakrylát, 2-etylhexylmetakrylát, n-oktylmetakrylát, n-oktylakrylét.

Kopolymerizácia dvojzložkovej zmesi uvedených aminoakrylátovýeh alebo metakryláto-vých zlúčenin s alkylakrylátmi alebo alkylmetakrylétmi, alebo trijsložkovýeh syetémovs prídavkom akrylonitrilu, alebo styrénu, alebo vinylacetátu, alebo vyznačených vinylo- • vých derivátov piperidínu, za použitia iniciátorov radikálovej polymerizácie nevyžaduje náročné zaradenie.

ZnáSanlivost s polypropylénem pri zvýSenom obsahu alkylakrylátových alebo alkylmeta-krylátových Struktúrnych článkov v kopolyméri sa docieTuje u kopolymérov obsahujúcich člán-ky s dlhSími alkylovými substituentami v esterovej skupině. Kopolyméry obsahujúce menejako 10 mól.56 aminoalkylakrylátovej alebo metakrylátovej zlúčeniny nevykážujú požadovanýefekt vyfarbiternosti polypropylénu pokial’ sú pridévané do polypropylénu v rozsahu do,5 % hmot. Ak sa pridajú vo vačSích koncentráciach, výrobky z týchto zmesí strácajú po-žadované mechanické vlastnosti. Kopolyméry obsahujúce 20 až ·70 mól. % aainoakrylátovejalebo metakrylétovej zlúčeniny majú limitně viskozitné číslo v rozmedzí 0,2 až 2,5 dl/g,stanovené v benzénovom roztoku pri 30 °C.

Zmesi pre přípravu fólií mfižu obsahovat! až ,5 % kopolyméru. Pre přípravu vlákien jevýhodné, keá sa zmes obsahujúce kopolymér v množstve 2 až 10 56 hmot. vzhlédom na polypro-pylén zhomogenizuje a před zvlákňovaním po přídavku stabilizátorov a stearanu vápenatéhoalebo stearanu sodného sa granuluje na vytlačovacom stroji. Homogenizovaná zmes sa potomzvláknuje z taveniny na zvlákňovacom zariadení, výhodné v atmosféře inertného plynu akoje dusík. «

Vlákna a fólie, vyrobené podl’a předloženého vynálezu, sa vyznačujú ^elmi dobrou afi-nitou, hlavně voči kyslým farbivám a vykazujú požadovanú vzdálenost při účinku světla.Vyfarbenie vlákien a fólií je možno uskutočniť běžnými postupmi v kúpeToch pri teplote 100 °Cpo dobu 1 hod., v roztokoch obsahujúcich 2 až 4 56 hmot. farbiva, vzhTadom na hmotnost vlá- . kien alebo fólií, pri pomere hmotnosti farbeného výrobku ku kúpel’u alebo 1:50. Pri použi-tí kyslých farbív je výhodné farbenie uskutočniť za přítomnosti 1,5 56 hmot. povrchovoaktív-ných látok na báze reakčných produktov etylénoxidu a alkylfenelu a tiež výhodné za přídavku2 % octanu amonného alebo salicylátu draselného, pričom hmotnostně 56 sú vztahované na 231209 4 hmotnost vlékien alebo fólií. Před vyhrieváním farbiaceho kúpel'a je želej výhodnépřidat 2 % kyseliny mravSej na hmotnost vlákien alebo fólií. Po vyfarbení sa vláknaalebo fólie vypierajú vo vodě a připadne tiež vo vodnom roztoku saponétov a konc. 0,1 až2 % a potom v teSúcej vodě. Stálost vyfarbenia proti oderu a vypieraniu je velmi dobrá.

Pre ilustráciu vynálezu sú uvedené nasledujúce příklady, ktoré však neobmezujú jehorozsah. Příklad 1

Po reaktora o obsahu 900 ml sa nadávkovalo postupné 120 g n-oktadecylakrylátu, 93 gN,N-dimetyl-2-aminoetylakrylátu, 0,173 g 2,2-azobisizobutyronitrilu a 170 ml benzénu. V reaktore sa vytvořila dusíková atmosféra a reakíné zmes sa zahrievala 90 h pri teplete 60 °C. Po ochladení sa kopolymér vyzréžaný do etylalkoholu odfiltroval a vysušil vo vé- kuovej sušiarni pri izbovej teplote. Takto sa získalo 147 g práškovitého kopolyméru alebo nažltlej farby s teplotou muknutia 34 až 36 °C.

Vysušený préškovitý kopolymér sa přidal k práškovitému polypropylénu Tatren HPF v množ-stve 9 % hmot. K zmesi sa přidalo 0,9 % hmot. dilauryltiodipropionátu, 0,29 % hmot. 2,4--bis-(n-oktyltio)-6-(4-hydroxy-3,5-diterc.butylanilino)-1,3,9-triazínu a 0,1 % hmot. stea-ránu vápenatého. Zhomogenizovaná zmes sa granulovala na vytlačovacom stroji pri 290 °C.

Granulovaná zmes (index toku 12,4 g/10 min. pri 270 °C) sa zvlákňovala pri 270 °C na la-boratórnom zvlákňovacom zarladení (priemer šneku 16 mm, počet otvorov na hubici 20,o priemere 0,9 mm), pri navíjacej rýchlosti 420 m/min. Vlékna sa dl’žili v pomere 1:4,1.

Takte připravené vlákna jemnosti 122,8 dtex sa vyfarbili vo vodnom kúpeli obsahujúeom 2 %farbiva Suminol fast blue PR, 2 %' povrchovo aktívnej látky Slovagen SMK a 2 % kys.mravčej vzhledom na hmotnost vlákien. Po 1 hod. zahrievania pri 100 °C došlo k úplnému vy-Čerpaniu farbiva z kúpeTa. Sýte rovnoměrné vyfarbenie vlákien zostalo bez změny i pošamponovaní v 0,2 % hmot. roztoku saponátu T1X po dobu 1 hod. pri teplote 60 °C. Příklad 2

Do reakínej banky o obsahu 100 ml sa přidalo 13 g n-oktadeoylmetakrylétu, 6,3 gN,M-dietyl-2-aminoetylmetakrylátu, 0,09 g 2,2-azobisizobutyronitrilu a 20 ml benzénu. V dusíkovej atmosféře sa reakCná zmes zahrievala pe dobu 47 hod. pri 60 °C. Vzniknutý ko- polymér sa z reakínej zmesi izoloval obdobným spOsobom ako v příklade 1. Získalo sa 13,6 g práškovitého kopolyméru slabo nažltlej farby. Vysušený kopolymér v mnežstve 0,9 g sa zmie- Šal s 9,1 g izotaktického. polypropylénu Tatren HPF a 0,01 g 2,6-ditero.butyl-4-metylfenolu. Připravená zmes sa homogenizovala v tavenine pri teplote 220 °C v inertnej atmosféře dusíka. Z takto modifikovaného polypropylénu sa lisováním pri teplote 220 °C připravili fólie o hrúb- ke 0,1 - 1,13 mm, ktoré sa vyfarbovali pri 100 °C v kúpeli obsahujúeom 2 % farbiva Midlo- nová modrá E-R, 2 55 povrchovo aktívnej látky Slovagen SiíK a 2 % kys. mravSej vzhl'adom na hmotnost folií. Pe 49 min. farbenia pri 100 °C sa fólie vyfarbili na sýty odtieň při úplnom vyčerpaní farbiva z kúpel’a. U vyfarbených fólií sa dosiahla stálost voči vypieraniu farbiva vo vodnom roztoku saponátu'o konoentrécii 0,4 % hmot. pri teplote 60 °C, poías 1 hodiny. Příklad 3

Do reaktora o obsahu 900 ml sa přidal roztok obsahujúoi 88 g benzénu, 98,4 g n-okta- » deoylakrylátu, 2,7 g butylakrylátu, 29,7 g N,N-dietyl-2-aminoetylakrylétu, 10,6 g 4-akryloyl-oxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidínu a 0,2 g 2,2-azobisizobutyronitrilu. Po vytvoření dusíkovejatmosféry v reaktore sa reakčná zmes zohriala po dobu 47 hod. pri teplote 60 °C. Vniknutýkopolymér sa z reakínej zmesi vyizoloval obdobné ako v příklade 1, priíom sa získalo 73,4 gslabo nažltlého práškovitého kopolyméru. Vysušený kopolymér sa použil v koncentrácii 9,9 %hmot. v polypropyléne Tatren HPF na přípravu vlákien podl'a postupu uvedeného v příklade 1. 5 231209

Vyfarbovanie vlákien bolo rovnoměrné z hradiska distribuoie farbiva a sýto vyfarbenévlákna vykazovali požadovaná stálosť voči vypieraniu v saponátových pracích prostriedkoch. Přikládá

Do reakčnej banky /reaktora/ o obsahu 100 ml sa postupné nadávkovalo 5,9 g K,N-dimetyl--2-aminoetylmetakrylátu, 14,6 g n-oktadecylakrylátu, 1,1 g 2-etylhexylakrylátu, 3,2 g4-metakryloyloxy-1,2,2,6,6-pentametylpiparidínu a 0,15 g dibenzoylperoxidu. Po prefúkaníreaktora dusíkom se reakčná zmes homogenizovala pri postupnom vyhrievaní na polymerizačnáteplotu 70 °C a po celá dobu reakcie sa udržoval mierny prietok dusíka. Polymerizářiasa ukončila po 32 hodinách. Po ochladení sa reakčný produkt rozpustil v benzéne, kopolymérsa vyzrážal do etylalkoholu, vysušil, pričom sa získalo 19,5 g kopolyméru. Podlá postupuuvedenom v příklade 2 sa připravili zo zmesi obsahujúcej 9 % hmot, kopolyméru fólie o hrúb-ke 0,07 až 0,12 mm, ktoré vykazovali velmi dobrá farbitelnosť, stálost vyfarbenia voči vy-pieraniu a ožarovaniu. Příklad 5

Do reakčnej banky opatrenej prívodom a odvodom dusíka a miešadlom sa navážilo 2,26 gn-dodecylmetakrylátu, 3,91 g n-dodecylakrylátu, 0,64 g butylmetakrylátu, 2,87 g N,K-dibu-tyl-2-aminoetylakrylátu, 0,01 g 2,2-azobisizobutyronitrilu a 8,8 g benzénu. Prefákaním'aparatúry čistým dusíkom sa zabezpečila inertná atmosféra nad reakčnou zmesou. Po 26 ho-dinách polymerázicie při teplote 60 °C sa přidal roztok obsahujjáci 0,75 g n-dodecylmetakry-látu, 1,44 g n-dodecylakrylátu, 0,01 g 2,2-azobisizobutyronitrilu a 10 ml benzénu a poly-merizácia sa nechala pokračovať dalších 26 hodin. Vzniknutý kopolymér sa vyizoloval z reak-čnej zmesi obdobné ako v příklade 1. Získalo sa 10,2 g kopolyméru slabo nažltlej farby s tep-lotou máknutia v rozmedzí 31 až 33 °C. Podl’a postupu ako sa použil v příklade 2 sa připra-vili zo zmesi obsahujácej 12 % hmot. kopolyméru fólie o hrábke 0,12 mm, ktoré vykazovalinižšiu farbitelnosť. Použité farbivo Midlonová modrá E-R z kúpePa (obsahujáceho 2 %hmot. farbiva voči hmotnosti fólií) sa využilo s účinnosťou cca 65 % na vyfarbenie fólií.Přikládá V inertnej atmosféře dusíka sa polymerizoval zmes 6,5 g n-hexadecylmetakrylátu, 2,8 g N, K-dibutyl-4-aminobutylakrylátu a 0,4 g akrylonitrilu v roztoku 10 ml benzénu za iniciácie O, 02 g 2,2-azobisizobutyronitrilu pri 64 °C, Po 38 hodinách polymerizácie sa vyizolovaloz reakčnej zmesi po vyzrážaní do etanolu 7,4 g kopolyméru s teplotou máknutia okolo 31 °C. Polypropylénové fólie s obaahom 9 % kopolyméru vykazovali porovnatelné, vyfarbenieako v příklade 2 pri použití farbiva Suminol fast blue PR v vodnom kápeíi obsahujúcom 2 %hmot. farbiva z hmotnosti fólií. Příklad 7

Do sklenenej skúmavky sa navážilo 3,25 g n-oktadecylakrylátu, 1,42 g N,N-dietyl-2--aminoetylakrylétu a 0,3 g styrénu a k zmesi týchto monomérov sa přidalo 5 ml benzénuobsahujúceho 0,01 g 2,2-azobisizobutyronitrilu. V skámavke sa striedavým evakuovaníma rušením vákua čistým dusíkom vytvořila inertná atmosféra a po zataveni skúmavky sa ternár- t na homogenizovaná zmes monomérov polymerizovala pri 56 °C po dobu 42 h, Vysrážaním do eta- nolu sa izolovalo 4,11 g terpolyméru s teplotou maknutia v rozmedzí 32 až 34 °C. V áalšejskámavke sa polymerizovala analogická zmes, v ktoréj však bol styrén nahradený 0,26 g vi- « nylacetátu. Po 32 hodinách kopolymerižácie pri 65 °C sa izolovalo 3,82 g terpolyméru s teplotou maknutia v rozmedzí 32,5 až 35 °C. Z týchto produktov sa připravili polypropy-lénové fólie obsahujáce 7 % hmot. kopolymérov podlá postupu uvedeného v příklade 2. Pripoužití 2 % farbiva Suminol fast blue PR, 2 % povrchovoaktívnej látky Slovagen SMK a 2 %kys. mravSej vzhTadom na hmotnost fólií sa vo vodnom kápeíi po 1 hod. farbenia pri 100 0 Cdosiahlo vyčerpanie farbiva z kápeTa okolo 80 %. Pri skáškach vypieratelhosti sa zistila vy-/hovujáca stálosť vyfarbenia pri šamponovaní 0,4 % hm. roztokom saponátu Tix pri teplote 60-'°C,

Claims (2)

1. 231209 6 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Polypropylénová zmes vhodná pre výrobu vláken alebo folií vyznačujúca a· tým, i·sa skládá z 85 až 99 % hmotnostných izotaktického polypropylénu a 1 až 15 % hmotnostnýchvinylového statistického kopolyméru, pripraviteTného radikálovou kopolymerizáeiou K,N-di-alkysubstituovaného aminoalkylesteru kyseliny akrylové;) alebo metakrylovej, alkylesterukyseliny akrylovej alebo metakrylovej a připadne áalšieho vinylového monoméru v bloku alehov roztoku., pričom tento kopolymér, vykazujúci afinitu k farbivám připadne fotostabilizačnýúčinok, obsahuje opakujúce sa jednotky obecného vzorce A C=0 I 0 I 2 ( CH2)n - N(R2)2 J kde r' je atom vodíka alebo metylová skupina, R2 označuje alkylovú skupinu s počtom uhlíkových atómov 1 až 4a je celé číslo s hodnotou 2 až 4. opakujúce sa jednotky obecného vzorca B, C=0 (!)R3 kde R1 je atom vodíka alebo metylová skupina, R3 je alkylová skupina s počtom uhlíkových atómov 4 až 18, připadne opakujúce sa jednotky C odvedené od vinylového monoméru zvoleného xo ,skupiny. //.zahrňujúcej akrylonitril, styrén, vinylao.etét, 4-^krýloyloxy-2,2jS,'£‘-tétvámjtyÍLpiperidín,4-metakryloyloxy-2,2,6,6-tetrametylpiperidín, 4-akryloyloxy-1,2 ,‘2 ,’6", 6-pentametylpiperidínalebo 4-metakryloyloxy-1,2,2,6,6-pentametylpiperidín, pričom v kopolyméri obsahujúcom jed-notky A a B je podiel jednotiek A 25 až 70 % molárnych a v temárnom kopolyméri obsahujú-com jednotky A, B a 0 je podiel jednotiek A 20 až 60 % molárnych a jednotiek C 1 až 20 %molárnych.
2. 2. Polypropylénová zmes podl’a bodu 1 vyznačujúca sa tým, že obsahuje Statistický ko-polymér na báze Ν,Ν-dialkyl-omega-aminoalkylesteru kyseliny akrylovej a alkylesteru kyse- liny akrylovej alebo metakrylovej, alebo obsahuje kopolymér na báze alkylakrylátu a N,N--dialkyl-omega-aminoalkylesteru kyseliny metakrylovej, alebo obsahuje ternárny Statistickýkopolymér obsahujúci okrem jednotiek aminoalkylesteru kyseliny B’ rylovej a alkylesteru ky-seliny akrylovej tiež jednotky odvodené od vinylového monoméru zvoleného zo akupiny zahrňu-júcej akrylonitril, styrén, vinylacetát, 2,2,6,6-tetrametyl-4-piperidylakrylét a metakryláta 1,2,2,6,6-pentametyl-4-piperidylakrylát a metakrylát.