DE1135167B

DE1135167B - Verfahren zur Herstellung von Gegenstaenden aus hochmolekularen Polymeren unter Aufpfropfen von ungesaettigten Monomeren

Info

Publication number: DE1135167B
Application number: DEM37061A
Authority: DE
Inventors: Alceste Burri
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1957-03-22
Filing date: 1958-03-19
Publication date: 1962-08-23
Also published as: BE565926A; FR1193352A; NL102473C; GB878523A; CH371597A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

M37061IVd/39b

ANMELDETAG: 19. MÄRZ 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHRIBT: 23. AUGUST 1962

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus festen, nicht peroxydierten Propylenpolymeren mit hohem Molekulargewicht, auf die Polymerketten von ungesättigten Monomeren, die nach einem Radikalmechanismus polymerisiert werden können, aufgepfropft sind.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Herstellung von Manufakturwaren aus Polypropylen aufgepfropften· Polymeren bisher von einer vorhergehenden mehr oder weniger oberflächlichen Peroxydation der Gegenstände selbst abhängig war, wobei diese Peroxydation im allgemeinen durch Einbringen in eine Gasatmosphäre mit 10 bis 100% Sauerstoff bei einer Temperatur über 50° C erreicht wurde, um derart 0,01 bis 1% Sauerstoff in Form von Hydroperoxydgruppen in das Polymere einzuführen. Die so gebildeten Hydroperoxydgruppen wirken als Katalysatoren bei der nachfolgenden Polymerisation des Monomeren auf das Polypropylen, wobei das Monomere im allgemeinen in Abhängigkeit von den besonderen gewünschten Oberflächeneigenschaften ausgewählt wird.

Es wurde nun gefunden, daß diese Peroxydierung der Gegenstände nicht eine zur Durchführung des Aufpfropfens wesentliche Voraussetzung ist. Gemäß der Erfindung ist es möglich, verschiedene Polymerenketten auf Manufakturwaren aufzupfropfen, die aus nicht peroxydiertem Polypropylen bestehen, jedoch geringe Mengen radikalischer Polymerisationskatalysatoren aus der Gruppe der aromatischen Peroxyde und Hydroperoxyde oder Azoverbindungen enthalten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus hochmolekularen Polymeren unter Aufpfropfen von ungesättigten Monomeren auf Polypropylenformkörper in Gegenwart von radikalbildenden Polymerisationskatalysatoren, bei dem ein Formkörper aus hochmolekularem festem Polypropylen in eine Lösung von radikalbildenden Polymerisationskatalysatoren eingetaucht wird, wobei 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Propylenpolymere, an Katalysator in Form einer 0,1- bis 5°/_oigen Lösung verwendet werden, das Lösungsmittel danach durch Abdampfen entfernt und auf die so behandelte Oberfläche ein ungesättigtes Monomeres bei Temperaturen zwischen 30 und 150° C aufpolymerisiert wird.

Vorzugsweise ist das Monomere Styrol oder Vinylpyridin.

Die verdüante Lösung der Katalysatoren in einem Lösungsmittel soll in Polypropylen eine solche Quellwirkung haben, daß der Katalysator derart Verfahren zur Herstellung

von Gegenständen aus hochmolekularen

Polymeren unter Aufpfropfen

von ungesättigten Monomeren

Anmelder:

Montecatini Soc. Gen. per l'Industria Mineraria e Chimica, Mailand (Italien)

Vertreter: Dr.-Ing. A. v. Kreisler,

Dr.-Ing. K. Schönwald und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte, Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität: Italien vom 22. März 1957 (Nr. 4390)

Alceste Burn, Mailand (Italien), ist als Erfinder genannt worden

in den Gegenstand eindringt, daß er in den folgenden Verfahrensschritten nicht leicht wieder entfernt werden kann. Das bevorzugt verwendete. Lösungsmittel ist Benzol. Das Lösungsmittel wird nach der Behandlung vollständig durch Verdampfen entfernt.

Der Formkörper wird in das aufzupfropfende Monomere eingebracht, das entweder in flüssiger oder gasförmiger Form oder als Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel, das gegenüber Polypropylen inert ist oder als wäßrige Dispersion vorliegt. Anschließend wird der Gegenstand mit heißem oder kaltem Lösungsmittel gewaschen, um so selektiv das Monomere und das nicht aufgepfropfte Polymere zu entfernen, und dann in bekannter Weise getrocknet.

Die so hergestellten Gegenstände zeigen eine Verbesserung ihrer Oberflächeneigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Netzfähigkeit, Färbbarkeit, Aufnahmevermögen von Druckfarben und im allgemeinen aller der Eigenschaften, die von der Anwesenheit von reaktiven Gruppen auf der Oberfläche abhängen.

Wenn die Manufakturwaren aus Polypropylen, bevor sie mit dem Monomeren in Berührung gebracht werden, mit einem Lösungsmittel behandelt

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werden, das den radikalischen Katalysator vollständig entfernt, findet die Pfropfpolymerisation an den Propylenmakromolekülen überhaupt nicht oder nur in einem zu vernachlässigenden Ausmaß statt, wodurch bewiesen wird, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren keine Hydroperoxydgruppen in das Polymere eingeführt werden.

Einer der größten Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung besteht in der Tatsache, daß durch Vermeidung der Peroxydation von Polypropylen die Gefahr der Depolymerisation und dadurch der Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Polypropylens vermieden wird.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen erläutert:

Beispiel 1

20 g Polypropylen-Stapelgarn werden 20 Minuten in eine 0,6%ige Lösung von Benzoylperoxyd in Benzol, die bei 60° C gehalten wird, eingetaucht und nach Abdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck in einen Kessel eingeführt, aus dem die Luft vorher vollständig entfernt worden ist und der 100Qg heißes Styrol enthält.

Nach 2 Stunden Behandlung bei 85° C wird das Stapelgarn mit einer kochenden Aceton-Benzol-Mischung (1:1) extrahiert und dann getrocknet. Es zeigt eine Gewichtszunahme von 9,3% entsprechend dem aufgepfropften Polystyrol.

Versuche bezüglich Zugfestigkeit und Dehnung wurden an Mustern von Polypropylenfasern, die, wie oben beschrieben, gepfropft wurden, an Fasern, die lediglich mit Benzoylperoxyd behandelt wurden und auf unbehandelten Fasern durchgeführt, wobei folgende Resultate erhalten wurden:

	Zugfestigkeit	Dehnung
	gPen.	%
Unbehandelte Stapelfaser	3,65	38
Stapelfaser, behandelt mit
Benzoylperoxyd	3,23	39
Gepfropfte Stapelfaser	3,05	39,2

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Diese Ergebnisse zeigen, daß die mechanischen Eigenschaften der Fasern durch die Peroxydierung und Pfropfbehandlung praktisch nicht verschlechtert werden.

Beispiel 2

20 g Stapelfasern, erhalten, aus einem hochkristallinen Propylenpolymeren, werden 20 Minuten bei 60° C in 100 g Benzol eingetaucht, das 0,6 g Benzoylperoxyd enthält. Nach dieser Zeit wird die Stapelfaser aus der Lösung entfernt und so lange vermindertem Druck ausgesetzt, bis das Lösungsmittel vollständig verdampft wurde.

Die Faser wird dann 4 Stunden in 600 g vollständig entlüftetem 2-Methyl-5-vinylpyridin, das bei 75° C gehalten wird, eingetaucht. Der so behandelte Stapel enthält nach Waschen mit einer kochenden Aceton-Benzol-Mischung (1 : 1) und Trocknen 10,5% aufgepfropftes Vinylpyridin.

Beispiel 3

20 g Stapelfasern, erhalten aus Polypropylen mit einem hohen Gehalt an kristallinem Polymeren, werden 20 Minuten bei 50° C in 100 g Benzol eingetaucht, das 0,4 g Azo-bis-isobutyronitril enthält. Die so behandelte Stapelfaser wird im Vakuum getrocknet und dann in Abwesenheit von Luft in 1000 g Styrol bei 85° C eingetaucht. Nach 40 Minuten wird mit einer kochenden Aceton-Benzol-Mischung (1 : 1) gewaschen und getrocknet. Die Stapelfaser zeigt eine Gewichtszunahme von 11,2% entsprechend der Menge des aufgepfropften Styrole.

Beispiel 4

20 g Polypropylen-Stapelgarn werden 15 Minuten in eine Lösung von 0,4% Benzoylperoxyd in Aceton, das bei 50° C gehalten wird, eingetaucht. Das Lösungsmittel wird danach unter Vakuum abgedampft.

Das Aufpfropfen wird durch Eintauchen der so behandelten Stapelfaser in einen Kessel durchgeführt, aus dem die Luft evakuiert wurde und der eine wäßrige Dispersion von 20 g Vinylpyridin in ecm Wasser enthält. Nach 2 Stunden Behandlung bei 83° C wird die Stapelfaser mit einer 3%igen Schwefelsäurelösung bei 50° C gewaschen, um etwa gebildetes Homopolymeres zu entfernen, und dann getrocknet. Die Menge an aufgepfropftem Vinylpyridin betrug 9,1%.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf alle Formkörper unter den gleichen Bedingungen angewandt werden, wie sie in den Beispielen für Stapelfasern erläutert sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus hochmolekularen Polymeren unter Aufpfropfen von ungesättigten Monomeren auf Polypropylenformkörper in Gegenwart von radikalbildenden Polymerisationskatalysatoren, da durch gekennzeichnet, daß ein Formkörper aus

hochmolekularem festem Polypropylen in eine

Lösung von radikalbildenden Polymerisationskatalysatoren eingetaucht wird, wobei 0,1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Propylenpolymere an Katalysator in Form einer 0,1- bis 5%igen Lösung verwendet werden, das Lösungsmittel danach durch Abdampfen entfernt wird und auf die so behandelte Oberfläche ein ungesättigtes Monomeres bei Temperaturen zwischen 30 und 150° C aufpolymerisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ungesättigtes Monomeres Styrol oder Vinylpyridin verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator organische Peroxyde oder Azoverbindungen verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösungsmittel für den Katalysator verwendet wird, das eine Quellwirkung auf das Propylenpolymere ausübt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Benzol verwendet wird.