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Herstellen von Fäden oder Fasern :durch Schmelzspinnen von Polypropylen
Polypropylenfasern sind nur schwer zu färben. Um die Anfärbbarkeit von Polypropylenfasermaterialien
mit Farbstoffen zu verbessern, ist man ,dazu übergegangen, die Faser in geeigneter
Weise zu modifizieren.
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Die Herstellung von Fasern aus Mischungen von Polypropylen mit Epoxyharzen,
Polyamiden, Polyiminen, Polyestern, Polyäthern, Polyacetalen, Polyharnstoffen u.
dg1. ist an zahlreichen Stellen beschrieben. Das nachträgliche Aufpfropfen reaktionsfähiger
Monomerer, wie Acrylnitril, Vinylester, Vinylpyridin u. a., auf die. Polypropylenfasern
und die chemische Nachbehandlung nicht modifizierter Polypropylenmaterialien mit
Chlorierungs-, Oxydations-, Nitrosierungs- und Sulfierungsmitteln stellen ebenfalls
Versuche dar, die mangelnde Anfärbbarkeit zu verbessern (vgl. unter anderem A. J.
T3 a 11 , 'Skinner's Silk and Rayon Record, September 1962, S. 799/800).
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Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von Fäden oder
Fasern durch Schmelzspinnen von Polypropylen mit einem Zusatz. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Polypropylen, das als Zusatz 0;05
bis 3°/o, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens, an 3-Amino-1,2;4-triazoisalzen
des Nickels, Zinks, Magnesiums, Bariums, Zirkons, Titans oder Kupfers enthält, verspinnt.
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Auch diese modifizierten Polypropylenfasern erfüllen die Anforderungen
der Praxis noch nicht in ausreichendem Maße.
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Es ist ferner bekannt, Polypropylenmaterialien durch Einspinnen verschiedener
Metalle bzw. Metallverbindungen in ihrer Anfärbbarkeit zu verbessern (vgl. die belgische
Patentschrift 614 566). Diese Zusätze an Metallverbiüdungen erhöhen zwar die Anfärbbarkeit
der Polypropylenfasern für bestimmte Farbstoffe, die Lichtechtheit der erhaltenen
Färbungen kann jedoch noch nicht befriedigen. Eine Verbesserung der Lichtechtheit
von Färbungen auf Polypropylen erhält man durch zusätzliches Einspinnen von UV-Absorbern.
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Es ist ebenfalls bekannt, die Licht- -und Wärmestabilität nicht
gefärbter Polyolefinmaterialien durch Zusatz von UV-Absorbern in Kombination mit
metallfreien und metallhaltigen :organischen Verbindungen zu steigern.
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Das Polypropylen kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
Besonders geeignet ist das hochkristalline, als isotaktisches Polypropylen bezeichnete
Material.
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Die Zusätze können denn Polypropylen durch eines der üblichen Verfahren
beigemischt werden. Ein einfaches Verfahren besteht im Auflösen oder Suspendieren
der feinverteilten 3 - Aminotriazoi-1,2,4-derivate in Dioxan -oder Aceton und intensives
Vermischen mit dem Polypropylen in Flocken, Granulat oder in anderer feinverteilter
Form und anschließendem Verdampfen des Lösungsmittels im Vakuum unter Rühren.
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Die metallhaltigen 3-Aminotriazol-1,2;4-derivate können auch in Kombination
mit üblichen Zusätzen angewandt werden, wie z. B. UV-Absorbern, metallfreien und
metallhaltigen licht- und wärmestabilisierenden Mitteln und Antistatika. Außerdem
können zusätzlich noch Nickelkomplexe, z. B. solche von Dithiocarbaminaten und von
8-Oxychinolin, verwendet werden.
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Aus der Reihe der UV-Absorber seien unter anderem genannt: Derivate
des Benzophenons und des Chromansystems.
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Aus der Reihe der licht- und wärmestabilisierenden Verbindungen seien
genannt: tertiäre Alkylphenole, Alkylidenbisphenole, Alkylphenolsulfide, Sulfenamide,
Mercaptale und Thiuramdisulfide.
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Das Verspinnen der modifizierten Polypropylenmaterialien erfolgt nach
bekannten Verfahren, z. B. bei Temperaturen von 240 bis 260°C. Die erhaltenen Fäden
werden nach üblichen Methoden über Galetten verstreckt.
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Zum -technischen Fortschritt wird ausgeführt: Die erfindungsgemäß
modifizierten Polypropylenfasern besitzen eine verbesserte Anfärbbarkeit für Dispersionsfarbstoffe.
Diese Dispersionsfarbstoffe
gehören bevorzugt der Anthrachinon-,
Azo-, Azomethin- und Nitrosoreilie `an; sie enthalten keine wasserlöslichmachenden
Gruppen.
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Die mit Dispersionsfarbstoffen erhaltenen Färbungen auf Polypropylen
besitzen gegenüber den vergleichbaren Färbungen auf nicht modifizierten Polypropylenfasern.
eine -gesteigerte Lichtechtheit.
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Zum Färben der erfindungsgemäß modifizierten Fasern eignen sich z.
B. Farbstoffe .der o,o'-Dihydroxyazöreihe,-der heterocyclischen oder carbocyclischen
o'-Hydroxyazoreihe, der o-Hydroxy-o'-carboxyazoreihe, der o-Hydroxy-o'-amino-, -o'-methoxy-,
-o'-sulfonamido-, -o'-dimethylamino-, -o'-iminoazoreihe, der Gallocyanin-, o-Hydroxyazomethin-,
1-Nitroso-2-hydroxyfarbstoffreihe, der Arylazo-8-oxychinolinreihe und der 1;2'=Dihydroxyänthrachinonreihe.
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Das Färben der erfindungsgemäß hergestellten Fasern erfolgt nach den
für Dispersionsfarbstoffe bzw. für wasserunlösliche komplexbildende Farbstoffe :üblichen
Verfahren, indem der .im Färbebad feindispergierte Farbstoff in Gegenwart von Hilfsmitteln
bei erhöhter Temperatur auf Polypropylenri`taterialieri;` gefärbt wird.
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Die Lichtechtheiten der erfindungsgemäß hergestellten Fäden aus Polypropylen
wurden mit denen der gemäß deutscher Auslegeschrift
1106 450 hergestellten
Polypropylenfäden (30% Polyvinylacetatzusatz) verglichen. Die Ergebnisse sind in
der folgenden Tabelle zusammengestellt:
| Lichtechtheitsvergleich |
| Fadeometerlichtechtheiten auf Fasern nach |
| - Belichtungs- |
| Farbstoiikonstitution zeit in Patentanmeldung F 39 714 IVc/29b |
| Auslegeschrift 1106 450 |
| Fadeometer CH = N \N+ Zn |
| . . je.Stunde Zusatz: |
| N=C/N-f-Zn Zusatz: 30% Polyvinylacetat - |
| \ NHzJ2 |
| O OH |
| OH 4. 3 viel geringer als 1 |
| N |
| O \ I |
| -N - OH . |
| S J- N = N @. 45 5 3 bis 4 |
| O NHz - |
| CO0C4H9 45 5 bis 6 3 |
| .O NH2 |
' Beispiel 200 g feingepulvertes kristallines Polypropylen werden mit einer Suspension
von 5 g der Zinkverbindung von 3-Aminotriazol-1,2,4 in 30 ml Dioxan -innig vermischt
und unter Rühren im Vakuum vom Lösungsmittel befreit.
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Das erhaltene Pölypropylenmaterial wird bei 260°C geschmolzen und
durch Spinndüsen ausgepreßt. Die erhaltenen -Fäden passieren ein Wasserbad. von80°C
und werden auf Galetten im Verhältnis 1 : 5 verstreckt und anschließend 1 Stunde
in siddendem Wasser erwärmt. Die so hergestellten Polypropylenfasern enthalten bis
zu 0,5% Zink. Jeweils 2 g dieser modifizierten Polypropylenfaser werden in einem
Färbebad aus 400 ml Wasser, das 1 g eines Alkylpolyglykoläthers enthält, mit den
in der nachstehenden Tabelle angeführten Farbstoffen bei einem pH-Wert von 4 bis
5 1 Stunde bei 90°C gefärbt. Nach einem Seifprozeß bei 50°C erhält man klare, naß-,
sublimier- und lichtechte Färbungen.
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In der folgenden Zusammenstellung ist die Verbesserung der Lichtechtheit
von Färbungen auf durch Zusatz des Zinkkomplexes von 3-Aminotriazol-1,2,4 modifiziertem
Polypropylen angeführt.
| Lichtechtheit auf |
| Farbstoff Formel Polypropylenfasem Fasern |
| ohne Zusatz mit Zusatz |
| / \ N=N / \ N=N / \ OH 2 5 bis 6 |
| 0 NH2 |
| COOC4Hs 2 4 |
| 11 |
| ii |
| O NH2 |
| Cl / \ N=N--< / \ N"C2Hs 5 6 |
| \CH2 / \ |
| CH3 |
| O OH |
| / \ OH 4 5 |
| I N |
| o I |
| / . N OH |
| \ @--N =N / \ 3 6 |
| S |
| OCH3 |
| / \ N=N I CH3 4 6 |
| . O N |
| TN/ |
| COOH |
| / \- N=N / \ OH 3 4 |
| \ .N |
Die Belichtung der einzelnen Färbungen erfolgte wie üblich in Fadeometergeräten.
Die Zeitdauer betrug 64 Stunden.