DE1494662A1 - Stabilizer mixture for spinnable polymers - Google Patents
Stabilizer mixture for spinnable polymersInfo
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Description
Köln, den 15. August I969 " KX/EnCologne, August 15, 1969 " KX / En
1-2 Largo Guido Doneganl, Malland (Italien) | 1-2 Largo Guido Doneganl, Malland (Italy) |
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Textilfasern und Filmen, Bändern, Formkörpern u.dgl., insbesondere auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, die durch Niederdruckpolymerisation mit Hilfe von stereospozifischen Katalysatoren erhalten wurden und die gegen die Einwirkung von Hitze und Licht sowie gegen Alterung weitgehend stabilisiert sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von derart stabilisierten Textilfasern durch Verspinnen von kristallinen Polyolefinen zusammen mit stabilisierenden Mischungen aus aliphatischen Thioestern, mehrwertigen Phenolen, Nickelphenolaten von Alkylphenol-monosulfiden, Oxybenzotriazolen und Metallseifen.The invention relates to the manufacture of textile fibers and films, tapes, moldings and the like, in particular based on crystalline polyolefins, which by low pressure polymerization with the help of stereospecific catalysts and which are against the action of Heat and light as well as against aging are largely stabilized. In particular, the invention relates to manufacture of textile fibers stabilized in this way by spinning crystalline polyolefins together with stabilizing ones Mixtures of aliphatic thioesters, polyhydric phenols, nickel phenolates of alkylphenol monosulfides, Oxybenzotriazoles and metallic soaps.
Als kristallines Polyolefin wird dabei vorzugsweise kristallines isotaktisches Polypropylen verwendet, das durch stereospezifische Polymerisation von Propylen erhalten wurde. Es können Jedoch auch kristalline Polyolefine der allgemeinen Formel R-CH=CHp, in der R einen Alkyl- oder Arylrest oder Was-The crystalline polyolefin used is preferably crystalline isotactic polypropylene, which is produced by stereospecific Polymerization of propylene was obtained. However, crystalline polyolefins of the general Formula R-CH = CHp, in which R is an alkyl or aryl radical or water
909882/1653909882/1653
U94662U94662
serstoff bedeutet, wie Polyäthylen, Polybuten-1, Polypenten-1, Polyhexen-1, Poly-4-methylpenten-l, Polyocten-1, Polystyrol u.dgl., nach dem erfindungsgernäßen Verfahren stabilisiert werden. hydrogen means, such as polyethylene, polybutene-1, polypentene-1, Polyhexene-1, poly-4-methylpentene-1, polyoctene-1, polystyrene and the like., are stabilized by the inventive method.
Produkte auf der Basis von Polyolefinen werden bekanntlich bei Bearbeitung in der Hitze in bestimmter VJeise abgebaut, tnsbesondere in Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff. Weiterhin ist bekannt, daß Manufakturwaren auf der Basis von kristallinen Polyolefinen gegen Lichteinwirkung und gegen Wärme empfindlieh sind. Diese abbauende V/irkung kann durch Zusatz von besonderen schützenden Substanzen zum Polymeren, insbesondere während der Herstellung von Pasern, Filmen u.dgl. verringert werden.It is known that products based on polyolefins are degraded to a certain extent when processed in the heat, in particular in the presence of atmospheric oxygen. It is also known that manufactured goods based on crystalline Polyolefins are sensitive to light and heat are. This degrading effect can be achieved by adding special protective substances to the polymer, in particular during the manufacture of leads, films and the like will.
Im allgemeinen werden für diesen Zweck geringe Mengen an Aminen, Phenolverbindungen, Aminophenolen, Triazolverbindungen, Phosphiten, Thiophosphiten, Thioestern und Thioäthern, Chelaten von übergangsmetallen, Organozinnverbindungen, Öarbamaten und Thiocarbamate^ Oximen, Polychinolinen u.dgl. verwendet.In general, small amounts of amines, phenolic compounds, aminophenols, triazole compounds, Phosphites, thiophosphites, thioesters and thioethers, chelates of transition metals, organotin compounds, oarbamates and thiocarbamates, oximes, polyquinolines and the like.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, Polyolefine insbesondere gegen die Einwirkung von Licht zu stabilisieren, wobei für diesen Zweck Mischungen aus einem aliphatischen Thioester, einem mehrwertigen Phenol und einer Oxybenzotriazolverbindung, gegebenenfalls in Gegenwart von Metal lsöi-fen, verwendet wurden. It has also already been proposed to stabilize polyolefins in particular against the action of light, with for for this purpose mixtures of an aliphatic thioester, a polyhydric phenol and an oxybenzotriazole compound, optionally in the presence of metal solvents.
Im Patent (Patentanmeldung P 12 95 184.7) wird ebenfalls eine Stabilisierung von Polyolefinen mit einer Stabilisatormischung aus einem aliphatischen Thioester, einem mehr- ; wertigen Phenol, einem Nlckelphenolat eines Bis-p-Alkylphenolmonosulfids, gegebenenfalls mit Zusatz einer Metallseife, be-In the patent (patent application P 12 95 184.7) is also a stabilization of polyolefins with a stabilizer mixture of an aliphatic thioester, a more- ; valuable phenol, a alkyl phenolate of a bis-p-alkylphenol monosulfide, optionally with the addition of a metal soap,
J5° schrieben.J5 ° wrote.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
149466?149466?
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Stabilisatormischung bestehend ausThe invention now relates to a stabilizer mixture consisting of
a) aliphatischen Thioestern,a) aliphatic thioesters,
b) mehrwertigen Phenolen, die gegebenenfalls Schwefel enthalten, b) polyhydric phenols, which may contain sulfur,
c) Nickelphenolaten von Bis-p-Alkylphenol-monosulfiden undc) Nickel phenolates of bis-p-alkylphenol monosulfides and
d) Oxybenzotriazolverbindungen,d) oxybenzotriazole compounds,
die eine sehr hohe Stabilisierungswirkung zeigt, wenn sie in Anteilen von 5 % oder weniger mit kristallinen Olefinpolymeren vermischt wird. Solche Zusammensetzungen lassen sich zu " Pasern o.dgl. auf der Basis von Polyolefinen mit besonderer Stabilität gegen die Ein-wirkung von Hitze und Licht sowie gegen Alterung verspinnen.which shows a very high stabilizing effect when blended with crystalline olefin polymers in proportions of 5% or less. Such compositions can be spun into fibers or the like based on polyolefins with particular stability against the effects of heat and light as well as against aging.
Der Zusatz einer Metallseife, die als säurebindendes Mittel wirkt, zu den Zusammensetzungen vor deren Verspinnen verbessert die Stabilitätseigenschaften der Polymerenmischlingen.The addition of a metallic soap, which acts as an acid scavenger, to the compositions prior to spinning them is improved the stability properties of the polymer blends.
Als Metallseife eignet sich insbesondere Calciumstearat; es sind jedoch auch Zinkstearat, Aluminiumstearat, Calciumlaurat, Zinklaurat und Aluminiumlaurat wirksam.Calcium stearate is particularly suitable as the metal soap; However, there are also zinc stearate, aluminum stearate, calcium laurate, Zinc laurate and aluminum laurate effective.
Die erfindungsgemäßen stabilisierenden Mischungen sind auch zur Stabilisierung von Zusammensetzungen auf der Basis von kristallinen Polyolefinen und basischen Stickstoffpolykondensaten, die Pasern mit verbesserter Anfärbbarkeit ergeben, wirksam.The stabilizing mixtures according to the invention are also used to stabilize compositions based on crystalline polyolefins and basic nitrogen polycondensates, which result in fibers with improved dyeability, effective.
Sie eignen sich weiterhin zur Stabilisierung von Zusammensetzungen im wesentlichen auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, die durch Zusatz von organischen oder anorganischen Farbpigmenten zur Polymerstabilisatormischung vor dem Verspinnen oder Auspressen gefärbt wurden.They are also suitable for stabilizing compositions essentially based on crystalline polyolefins, which are obtained by adding organic or inorganic Color pigments for the polymer stabilizer mixture were colored before spinning or pressing.
909882/1653909882/1653
Gegen die Einwirkung von Hitze und Licht sowie gegen das Altern stabilisierte Polymerzusammensetzungen enthaltenContain polymer compositions stabilized against the effects of heat and light as well as against aging
a) ein kristallines Polyolefin, insbesondere im wesentlichen aus isotaktischen Makromolekülen bestehendes Polypropylen unda) a crystalline polyolefin, in particular polypropylene consisting essentially of isotactic macromolecules and
b) in Anteilen zwischen 0,02 und 5 Gew.-# der Zusammensetzung die Stabilisatormischung gemäß der Erfindung.b) in proportions between 0.02 and 5 wt .- # of the composition, the stabilizer mixture according to the invention.
Die Stabilisatormischung kann zusammen mit Pigmenten, Färbte stoffen und Füllstoffen verwendet werden-The stabilizer mixture can, together with pigments, colored substances and fillers are used -
Als aliphatische Thioester, die sich besondere gut als Mischungsbestandteile eignen, selen genannt:As aliphatic thioesters, which are particularly suitable as components of a mixture, called selenium:
a) Thioester von Thiodiäthylenglykol, wie Didodecoylthlodiglykolat, Oktadecoyl-thiodiglykolat u.dgl.,a) thioesters of thiodiethylene glycol, such as didodecoyl thiodiglycolate, octadecoyl thiodiglycolate and the like,
b) die Thioester von ß,ß'-Thiodipropionsäure, wie Laurylthiodipropionat. b) the thioesters of ß, ß'-thiodipropionic acid, such as lauryl thiodipropionate.
Als mehrwertige Phenole eignen sich beispielsweise besonders 4,4'-Thiobie-6-tert.butylB>ethacreeol, Polyphenole, erhalten durch Kondensation von Aldehyden und Ketonen mit Alkylpheno- len, ortho-gehinderte und para-substltulerte Phenole, TrIs- hydroxy-arylpropane u.dgl. ' Particularly suitable polyhydric phenols are, for example, 4,4'-thiobie-6-tert.butylB> ethacreeol, polyphenols obtained by condensation of aldehydes and ketones with alkylphenols , ortho- hindered and para-substituted phenols, trishydroxyarylpropanes etc. '
Die Reaktionsprodukte von Alkylphenolen mit Aldehyden (z.B. Formaldehyd, Acetaldehyd u.dgl.) oder Ketonen (z.B. Aceton) haben folgende allgemeine FormelThe reaction products of alkylphenols with aldehydes (e.g. formaldehyde, acetaldehyde, etc.) or ketones (e.g. acetone) have the following general formula
ho —f \S— c —r V- ohho - f \ S - c - r V - oh
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494662494662
oderor
OHOH
worin R Wasserstoff oder einen Älkylrest bedeutet (und wenigstens ein Rest R in jedem Ring ein Älkylrest ist) und R und R Wasserstoff oder einen Älkylrest bedeuten. Solche Verbindungen sind in den italienischen Patentschriften 6o6.8o4, 615·Ml« 536.250 und 623.440 sowie in der britischen Patentschrift 571.943 beschrieben.where R is hydrogen or an alkyl radical (and at least one radical R in each ring is an alkyl radical) and R and R is hydrogen or an alkyl radical. Such compounds are in the Italian patents 6o6.8o4, 615 · Ml «536.250 and 623.440 and in British patent specification 571.943.
Die Verbindungen von Trls(hydroxyaryl)propan sind in der italienischen Patentschrift 632.726 beschrieben.The compounds of Trls (hydroxyaryl) propane are in the Italian patent 632.726.
Unter den besonders geeigneten Nickelphenolaten der Alkylphenol-monosulfide seien erwähnt: Nlckelphenolate von Bis-2-tert.butylphenol-monosulfid, von QjO'-Bisip-oktylphenol)-monosulfid und von OjO'-BisCp-araylphenolJmonosulfid.Among the particularly suitable nickel phenolates of the alkylphenol monosulphides, the following may be mentioned: alkylphenolates of bis-2-tert-butylphenol monosulphide, of QjO'-bisip-octylphenol) monosulphide and of OjO'-bisCp-araylphenol monosulphide.
Als Oxybenzotriazole, die erfindungsgemäß verwendet werden können, haben sich 2l-Oxy-3l-tert.butyl-5l-methylphenyl-5-chlor-benzotriazol und S^Oxy-S'-tert.butylphenyl-S benzotriazol als besonders geeignet erwiesen.As oxybenzotriazoles which can be used according to the invention, 2 l -oxy-3 l -tert.butyl-5 l -methylphenyl-5-chlorobenzotriazole and S ^ oxy-S'-tert.butylphenyl-S benzotriazole have proven to be particularly suitable proven.
Die Stabillsatormisohung enthält vorzugsweise 20 bis 80 Nickelphenolat und Oxybenzotriazol.The stabilizer mixture preferably contains 20 to 80 Nickel phenate and oxybenzotriazole.
Der Zusatz dieser erfindun&sgemäßen stabilisierenden Mischung zu den Polymeren erfolgt im allgemeinen durch einfaches Zusammenmischen der Stabilisatormlsohung in Form vonThis inventive stabilizing mixture is generally added to the polymers by simply mixing the stabilizer solution together in the form of
909882/1653909882/1653
U94662U94662
Pulvern mit den Polyolefinen unter Bewegung. Die Stabilisatoren können jedoch auch nach anderen Verfahren zugesetzt werden, wie durch Mischen der Polyolefine mit einer Lösung der Stabilisatoren in einem geeigneten Lösungsmittel und anschließendes Abdampfen des Lösungsmittels oder durch Zusatz der Stabilisatoren zu den Polyolefinen am Ende der Polymerisation. Powders with the polyolefins in motion. The stabilizers however, they can be added by other methods, such as by mixing the polyolefins with a solution the stabilizers in a suitable solvent and subsequent evaporation of the solvent or by addition of the stabilizers to the polyolefins at the end of the polymerization.
Weiterhin kann man die stabilisierende Wirkung erreichen, indem man die stabilisierenden Verbindungen auf die Gegenstände aufbringt, z.B. durch Eintauchen der letzteren in eine Stabilisatorlösung oder -dispersion und anschließender Abdampfung des Lösungsmittels.Furthermore, you can achieve the stabilizing effect, by applying the stabilizing compounds to the objects, e.g. by immersing the latter in a Stabilizer solution or dispersion and subsequent evaporation of the solvent.
Die erfindungsgemäßen Stabilisatoren zeigen eine gute Verträglichkeit mit Polyolefinen im Schmelzzustand und bewirken keine Fleckenbildung.The stabilizers according to the invention are well tolerated with polyolefins in the melt state and effect no staining.
Die Zusammensetzungen aus Stabilisator und Polymeren werden granuliert und dann in einem Schmelzspinngerät, vorzugsweise wie es in der italienischen Patentschrift 614.043 der Anmelderin beschrieben 1st, und vorzugsweise unter Verwendung von Spinndüsen, wie sie in der italienischen Patentschrift 600.248 der Anmelderin beschrieben sind, die ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser über 1 besitzen, ausgepreßt.The stabilizer and polymer compositions are granulated and then in a melt spinning device, preferably as described in the applicant's Italian patent 614.043 1st, and preferably using spinnerets such as those in the Italian patent 600,248 of the applicant are described, which is a ratio from length to diameter over 1, pressed.
Das Granulieren und Verspinnen wird in Abwesenheit von Sauerstoff, vorzugsweise in einer Inertgasatmosphäre (Stickstoff) durchgeführt.Granulation and spinning are carried out in the absence of oxygen, preferably carried out in an inert gas atmosphere (nitrogen).
Während des Mischens der Polyolefine mit den erfindungsgemäßen Stabilisatoren können auch optische Füllstoffe und organische oder anorganische Farbpigmente zugesetzt werden.Optical fillers and organic fillers can also be used during the mixing of the polyolefins with the stabilizers according to the invention or inorganic color pigments are added.
909*82/1653909 * 82/1653
U94662U94662
Die Garne werden nach dem Verspinnen einer Streckbehandlung mit Streckverhältnissen zwischen 1:2 und 1:10 bei Temperaturen zwischen 80 und 1500C in Streckeinrichtungen, die mit Heißluft, Dampf o.dgl. oder mittels einer Heizplatte beheizt werden, unterworfen.After spinning, the yarns are subjected to a drawing treatment with drawing ratios between 1: 2 and 1:10 at temperatures between 80 and 150 ° C. in drawing devices which are operated with hot air, steam or the like. or heated by means of a heating plate.
Die Pasern können dann einer Dimensionsstabilisierungsbehandlung unter freien oder gehinderten Schrumpfbedingungen bei 8o bis 16O°C, wie in den italienischen Patentschriften 566.914 und 588.318 der Anmelderin beschrieben ist, unterworfen werden. i The fibers can then be subjected to a dimensional stabilization treatment under free or restricted shrinkage conditions at 80 to 160 ° C., as described in the applicant's Italian patents 566,914 and 588,318. i
Erfindungsgemäß stabilisierte Zusammensetzungen eignen sich besonders zur Herstellung von Mono- und Plurifilen, .kontinuierlichen oder Stapelfasern, voluminösen Garnen sowie von Filmen, Bändern, Pormkörpern u.dgl.Compositions stabilized according to the invention are particularly suitable for the production of mono- and plurifils, continuous ones or staple fibers, bulky yarns and films, tapes, Pormkodies and the like.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen erläutert.The invention is illustrated in the following examples.
Das in den Beispielen verwendete Polypropylen hat folgende Eigenschaften:The polypropylene used in the examples has the following properties:
Grenzviskositüt /Ji^J 1,60
Aschegehalt 0,029 % Viscosity limit / Ji ^ J 1.60
Ash content 0.029 %
Rückstand nach der
HeptanextraktionBacklog after the
Heptane extraction
909882/1653909882/1653
143466?143466?
Temperatur ° .SJtjcGjc ^ sQ ^ c ^ indungen:
Temperature °.
(a) = 60/0,8 ·„ 16(a) = 60 / 0.8 · "16
(b) » 40/0,8 o 16(b) »40 / 0.8 o 16
909··2/1·§3909 ·· 2/1 · §3
BAD OWGlNAL BAD OWGLAL
U9A662U9A662
■ I.
■
mischorHonschol
mischor
250
250
(b)
65250
250
250
(b)
65
hiachcrHonochcl-
afterwards
0,3
0,25
Hcnschcl-
nicchcr0.5
0.3
0.25
Hiccup
nicchcr
0,25
Honschcl-
mischcr0.3
0.25
Honschcl-
mixer
mischcrBony
mixer
Dampf
1 : 5120
steam
1: 5
250
250
(b)
40250
250
250
(b)
40
250
250
(a)
73250
250
250
(a)
73
250
250
(b)
60250
250
250
(b)
60
250
250
(b)
60250
250
250
(b)
60
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
9098 8 2/16539098 8 2/1653
M)M)
0,5 !
0.5
0,25
Henochol*
mischer0.3
0.25
Henochol *
mixer
0,25
Honcchol-
mischer0; 3
0.25
Honcchol
mixer
0,25
Honschol
mischer0.3
0.25
Honschol
mixer
0,25
Honcchcl-
miGchcr0.3
0.25
Honchcl-
miGchcr
0,25
Honochol-
nicchcr0.3
0.25
Honochol
nicchcr
250
250
(a)
63250
250
250
(a)
63
250
250
(a)
68250
250
250
(a)
68
250
S 250
(a)
71250
250
S 250
(a)
71
250
250
(a)
70250
250
250
(a)
70
250
250
(a)
67250
250
250
(a)
67
Dampf
1 : '5130
steam
1: '5
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
ί Dampf
1 : 5! 130
ί steam
1: 5
Dampf
1 : 5130
steam
1: 5
Danpf
1 : 5130
Danpf
1: 5
909882/1653909882/1653
H94662H94662
nach AucprcDccnPercent rust limit viscosity / JbJ
according to AucprcDccn
ter tlicrnir;chcr Alterung:Stability ^ accelerated overhead
ter tlicrnir; chcr aging:
brüchig Γ
brittle
200 Stunden bei 120 in einen
!eisschrank mit luftumlaufPercent withdrawal after
200 hours at 120 in one
! refrigerator with air circulation
Stunden Belichtung tntcächlichor Aus-·
ootsung nit SoKncroonr-cnlicJit bifj An-
icruiiß deo 7. Farbtones in der StLT;--
lardblau-ükala,Percent retraction efficiency after 300
Hours of exposure
ootsung nit SoKncroonr-cnlicJit bifj An
icruiiß deo 7th color in the StLT; -
lard blue-ükala,
909882/1653909882/1653
US4662US4662
909882/1653909882/1653
OHOlNM.OHOlNM.
90 9 882/1653 owew al INSPECTED90 9 882/1653 owew al INSPECTED
HS4662HS4662
21
80
85
89- 5.3
21
80
85
89
20
79
88
935.2
20th
79
88
93
25
83
78
825.5
25th
83
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |