DE1669606C - Thermoplastische Formmassen auf der Grundlage von Polyolefinen - Google Patents

Description

Die Hrtindung betrifft thermoplastische Formmassen auf der Grundlage von Polyolefinen, bestehend aus

A. 90 bis 65 Gewichtsprozent kristallinem Polypropylen oder kristallinem Poly-4-methylpenten-l,

B. 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Cellulesederivats, Polyesterpolymeren oder Viny !polymeren mit einem Schmelzpunkt oder einer Fließtemperatur von weniger als 200^C und

C. 5 bis 20 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Substanzen aus der Gruppe flüssige Pa^innc, Polyalkylenoxide und Phthalsäureester

mit ausgezeichneter Färbbarkeit.

Polyolefine, wie kristallines Polypropylen und kn-Etallines Poly-4-methylpenten-l besitzen eine Reihe von vorteilhaften physikalischen Eigenschaften; sie weisen jedoch den großen Nachteil auf, daß sich hieraus hergestellte geformte Gegenstände nur äußerst schwierig mit großer Farbechtheit in tiefen Farbtönen auf Grund der bekannten Färbeverfahren färben lassen, da diese Polyolefine keine polare Gruppe im Molekül aufweisen, an denen der Farbstoff adsorbiert werden könnte.

Es wurden bereits verschiedene Versuche unter- *5 nommen, die Färbbarkeit dieser schwer färbbaren Polyolefine zu verbessern, indem man eine polymere hochmolekulare Verbindung von den Formen zn dem Polyolefinharz zugibt. Diese Versuche führten jedoch zu keinem vollen Erfolg, da diese hochmolekularen polaren Verbindungen sich zwar allein ausreichend färben lassen, ihre Färbbarkeit beim Einmischen in Polyolefinharz jedoch merklich nachläßt, weil sie sich während des Formens thermisch zersetzen oder weil sich die physikalischen Eigenschaften des mit diesen Stoffen versetzten geformten Gegenstandes verschlechtern.

Beim Färben eines durch Schmelzvermischen von Cellulosederivaten, Polyesterpolymeren oder PoIyvinyipolymeren mit einem Polyolefinharz hergestellten geformten Gegenstandes wirken die zugesetzten Polymeren als aktive Farbstoffabsorptionspunkte, d. h. anfärbbare Stellen. Jedoch lassen sich Mischungen, die nur S bis IS Gewichtsprozent irgend eines Polymeren enthalten, nicht zu Fasern, beispielsweise mit einer Monofaser von weniger als S Denier verarbeiten, da sie schlecht dispergierbar sind und daher nicht in technischem Maßstab gesponnen werden können.

Wenn man auch das Spinnen in einem Laborversuch mit äußerster Sorgfalt ausführt, ist die Festigkeit der hierbei erhaltenen gestreckten Fasern unzureichend nnd außerdem können die gestreckten Fasern nicht in' leuchtenden und tiefen Farbtönen gefärbt werden Es wurden bereits verschiedene Versuche unternommen, die obengenannten Nachteile zu beheben indem man verschiedene oberflachenak-.y.e Mittel'zugibt oder die Dispergierbarkeit der dem FV.;.-olefinharz" zugesetzten Polymeien z. B. durch Umwandeln der PoKesterpoKmeren oder Vinylpoiynieren in ihre Mischpolymeren verbessert. Hierdurch korken i ed och diese Nachteile in technischem Maßstab r.Vn behoben werden, da tro^dem noch die folger.,:.-: beiden Nachteile verblieben:

Der erste Nachteil besteht darin, daß selbst U-V₁ das Spinner, gelingt. Faserbrüche oder <n ungle^:. '■-niäüigis Strecken "der Fasern beim darauffolger V-Strecken eintritt: ferner wird die Färbbarkeit der Fasern stark vermindert, wenn man das Streck verhältnis zwecks größerer Festigkeit der Fasern vergrößert: insbesondere lassen sich die Fasern ka„^ färben, wenn das Streckverhältnis in der Nähe ,?·, Maximums liegt

Der zweite Nachteil besteht darin, daß sich Ce V- losederivate. Polyesterpolymere oder Polyvinyl V mere beim Kneten und Formen in unerwünschte Weise durch thermische Zersetzung verfärben.

In der USA.-Patentschrift 3 074 901 ist eine ι > einem Polyäthylen-Acrylnitril-Potymeren und IV methylphthalat bestehende Masse beschrieben ;··. dieser Patentschrift ist jedoch keine Kombination ·..■ . Polyacrylnitril, Polyäthylen und Dimethylterephth.»!.-·; als solche beschrieben. Gemäß Beispiel VI der IS \ -Patentschrift ist lediglich eine Masse aus Polyacryl nitril und Polyäthylen beschrieben. Gemäß Beispiel VIII der USA-Patentschrift ist lediglich eine Mas>e aus Polytetrafluoräthylen, Polystyrol und Dimethyi- phthalat beschrieben. Außerdem gehört das gemäß der USA.-Patentschrift verwendete Polyacrylnitril zu einer Gruppe von Polymeren, welche beim Schmelzpunkt instabil sind, eine zu hohe Schmelzviskosität aufweisen, einen zu hohen Schmelzpunkt aufweisen oder überhaupt nicht schmelzen (vgl. Spalte 1, Zeilen 14 bis 17 der Patentschrift).

Demgegenüber weist das Polymere gemäß der Erfindung einen Schmelzpunkt oder ε:··ε Fließtemperatur von weniger als 200⁰C auf.

Die Erfindung schafft daher thermoplastische Formmassen auf der Grundlage von Polyolefinen, deren Besonderheit darin besteht, daß sie aus

A. 90 bis 65 Gewichtsprozent kristallinem Polypropylen oder kristallinem Poly-4-methylpenten-l,

B. 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Cellulosederivate, Polyesterpoiymeren oder Vinylpolymeren mit einem Schmelzpunkt oder einer Fließtemperatur von weniger als 200⁰C und

C. 5 bis 20 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Substanzen aus der Gruppe flüssige Paraffine, Polyalkylenoxide und Phthalsäureester besteben.

Aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellte Fasern aus Polypropylen oder Poly-4-methylpenten-1 lassen sich ausgezeichnet färben, wenn man lie erfindungsgemäße Mischung schmelzverspinnt.

Die Fasern gemäß der Erfindung enthalten eine Flüssigkeit (Q in einer Menge von 5 bis 20 Gewichts-

«rezent. Es ist überraschend, daj lerhältnisrriäßig großen Flüs^igkei Eigenschaften besitzen. Verfahren Jristaüir.'-m Polypropylen djrc!¹. lösungsmittel, wie Kerosin, s.. Japanese Patent Publication. Nr *8«. beschrieben. Diese Verfahre;

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fndun großen Ertir.-i noinv:

■der Trockenspinnverf.inrc:; nach dem Spir.r.-: ·;:: sich daher gr;.r.:'.·_· bereits oben erwa:.:

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:■: die

muß der Mischanteii von iC) 5 Gewichtsprozent oder mehr betrauen. FaUs der Mischanteii von (C) 20 Gewichtsprozent überschreitet, bar die Färbbarkeit bereits den Sättigungspunkt erreicht, die Schme'z/viskosjiät des Harzgemisches wird ledoc'n dann zu niedrig, wodurch in marcher. Fällen Schwierigkeiten reim feinen Dispergieren v.n iRi dv.rch. kneten eintreten. ■ erbe; erhaltenen hasern uner- ·. .:uf. Cd die Substanz ι Cl atis-

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Menge von 5 bis 20 Cieuichtspriven;. bezogen auf ο '■ · Gesamtgewicht der Mischung, z^eegeben wird. Diese Schwankung hängt \on dem jeweils verwendeten

einen Schmeizruri
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F'lieij'.emperait.' ν,
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Polyoiefinharz η F orm von Fasern von feinem Denier aufzuwickeln, und außerdem können die so erhaltenen

Faser-, bis zum maximalen Streckveihäitni- gestreckt io Fasern ntcht so weit gestreckt werden.daß sie genügend »erd.n. dadurch können die lasern m leuchtenden fest sind. Außerdem" lassen sie sich nicht ausreichend

färben. -\uch bei einem Schmelzpunkt odei einer Fließtemperatur von ιBi unter 200 C lassen sich die beschriebene Spinnharkeit und Fä^rbbarkcit nur dann

Di-.· Schmelzrlußeigenschaften des PoKoiei.nharzes J₅ erreichen, wenn gleichzeitig 5 bis 20 Gewichtsprozent schwanken je nach der Menge an F lussigkeit ιC). die (C) vorhanden ist

in eir-r Menge von 5 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen Die in den errindungsgemäßen Formmassen ent

haltenen Cellulosederivate weisen einen Schmelzpunkt oder eine Fließtemperatur von weniger als 2t*0 C .n.f.

Polvoifhn ab Die zur -Erzielu .g einer spezielles: Wir- 30 Falls diese Bedingung erfüllt ist. nimmt die I ärb- kiinz bei den erfindungsgemäßen Formmassen züge- barkeit selbst bei zunehmendem Streckverhältnis nitiit geber·. Menge an flüssigem Pa· .ftin beträgt \orzugs- ab. und gleichzeitig weisen die so erhaltenen Fasern weise 5 bis 15 Gewichtsprozent bei kristallinem Hotv- ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf. Wenn propvlen und 5 bis 20 Gewichtsprozent bei kristallinem der Schmelzpunkt oder die Fließtemperatur der CeIIu-PoIv 4-methyl-penten-l. Die optimale Zusatzmenge 35 losederivate 2-ü C übersteigt, laut skh das Polyoletin-Khwankt außerdem je nach dem PoIvmensationsgrad harz selbst bei Anwesenhe". einer oder mehrerer des verwendeten Polyoletinharzes. Bei kristallinem Flüssigkeiten aus der Gruppe der flussigen Paiaffine, Polypropylen mit einer F.igenviskosität von weniger Polyalkyienoxiden und Phthalsäureester nur schwierig als 4,5 bis 1,5, gemessen bei 135' C in Tetralin als als Fasern von feinem Denier aufwickeln. Außerdem Lösungsmittel, beträgt das bevorzugte Mischverhältnis 40 lassen sich die auf diese Weise erhaltenen Fasern nicht 5 bis 10 Gewichtsprozent und bei kristallinem Poly- bis zum Erzielen einer ausreichenden Festigkeit propvlen mit einer Viskosität von 1,5 bis 2.0 beträgt strecken, und die Färbbarkeit dieser Fasern ist unzudas bevorzugte Mischverhältnis 5 bis 15 Gewichts- reichend. Also selbst wenn der Schmelzpunkt oder die prozent. Auf diese Weise kann man die Spinntempe- Fließtemperatur der Cellulosedeiivate weniger als ratur des Polyolefins durch Vermischen mit flüssigem 45 200'C beträgt, lassen sich die gewünschte Spinnbarkeit Paraffin beträchtlich herabsetzen. Bei kristallinem und Färbbarkeit nicht gleichzeitig erzielen, falls nicht Polypropylen kann das Schmelzspinnen beispielsweise gleichzeitig ein Gemisch von einer oder mehreren der selbst bei etwa 17O⁰C ausgeführt werden. Für kristal- Verbindungen flüssiges Paraffin, Polyalkyienoxid und lines Poly-4-methylpenten-l als solches muß eine oder Phthalsäureester in einer Menge von 5 bis 20 Ge-Spinntemperatur von 300²C oder höher angewandt 50 wichtsprozent vorhanden sind.

werden, da der Schmelzpunkt dieser Substanz 240'C Bei den erfindungsgemäßen Formmassen liegt das

beträgt. Dagegen kann das Schmelzspinnen bei den Mischverhältnis von Cellulosederivaten im Bereich erfindungsgemäßen Formmassen selbst bei etwa 250°C von 5 bis 15 Gewichtsprozent. Falls dieses Mischausgeführt werden und außerdem ist die Spinnbarkeit verhältnis weniger als 5⁰Z₀ beträgt, kann man keine weit besser als beim Verspinnen ohne Zusatz von 55 ausreichende Konzentration einer tiefen Färbung erflüssigem Paraffin. Bisher wurde ein Gemisch dieses reichen. Falls der Anteil 15 Gewichtsprozent über-Polyolefins mit (B) Cellulosederivaten, Polyesterpoly- steigt, steigt die Konzentration der erzielten Fät bungen meren oder Polyvinylpolymeren geknetet und bei nicht wesentlich, es tritt aber dafür eine merkliche hohen Temperaturen gesponnen, wobei (B) sich ther- Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der misch veränderte und der geformte Gegenstand da- 60 Fasern ein.

durch verfärbt wurde. Durch die erfindungsgemäßen Beispiele für erfindungsgemäß anwendbare Cellu-

Formmassen läßt sich also auch der obengenannte losederivate mit einem Schmelzpunkt oder einer Fließzweite Nachteil beheben. temperatur von weniger als_200°C sind alkalysubstitu-

Wenn der Mischanteil an Substanz (C) im obigen ierte Celluloseäther, wie Äthylcellulose, Propylcellu-FaIl weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, lassen sich 65 lose, Amylcellulose und Äthylbutylcellulose. Benzyl-Fasern mit feinem Denier nur schwierig herstellen, und cellulose, fettsäuresubstiluierte Celluloseester, wie es tritt eine gleichlaufende Verminderung der Färb- Benzylcellulose, Cellulosepropionat, Celluloseacetatbarkcit mit zunehmendem Streckverhältnis ein; daher propionat,Cellulosebutyratund Celluloseacetatbutyrat

sowie durch Alkvlsäurefettsäure substituierte Ceiiu- mehreren Bestandteilen der im vorangegangenen loseätherester. wie Äthvlcelluloseaceiat. Äthvlcellu- unter 1„ 2. und 3. angeführten Verbindungen verlosepropionai und Äth'vlcellulo^eacetatbutv rat. Zur «endet werden. Typische Beispiele fur_derartige PolyErreichung der bevorzueten Schmelzpunkte'oder der esierpolymere sind folgende: Polyathylencarbonat bevorzugen Fließterrperaturen cibt man zu diesen 5 (Fp 39'C), Polyaihylensuccinat (r-p « U ^y-Ccllulose'iirivdten vorzugsweise Vorher einen Weich- äthvlensebacat (Fp 75C), Polyathylendiglykolat
macher zu. damn diese der Deformierune beim iFp 17 Cl. Polyäthylenisophthalat (Fp 102 "C). PoIy-Schmelzspinnen standhalten und der Schmelzpunkt hexamethyienterephthalat (Fp IM) v_; oder Ho.yodcr die Fließtemperatur herabgesetzt werden: selbst- caprolacton (Fp 30" C).

verständlich wird auch der Subsiitutionsgrad und die io Ais Polyvinylpolymeie bei den erfindungsgemaßcn

Veränderung des i'oly merisationserads entsprechend Formmassen eignen Mch Homo-oder Mischpolymere,

geregelt. Die Menge des zu dem Cellulosederivat vor- deren Monomerbesundteile eine vinylungesamcie

her zugecebenen Weichmachers beirlct vorzugsweise Bindung enthalten. Beispiele fur derartige Polyv_m;.i-

0 bi> 2.0 Teile auf in Teile Cellulosederivat." Selbst polymere sind im folgenden aufgeführt, wobei die in

wenn die Men^e 2.0 Teile über-teici. tritt keine merk- 15 Klammern angegebenen Werte fur die Schmelzpunkte

liehe Veränderung bei der Deformierung beim Schmelz- od*r Fließtemperaturen je nach der Herstellung;,v.c„e

spinnen und beim Streckverhältnis "in der Streck- der Polymeren schwanken '-.onnen:

stufe ein. Beispiele für derartige Verbindungen sind \iny|-

Ferner können /u den obengenannten Cellulose- polymere, wie Polystyrol (90°C), Polyvinylacetat

derivaten noch ein Wärmestabilisator, ein Antioxyda- 20 (26 C), Polyacrylsäure (80C), PoJymethylmethacrySat

tionsmittel und ein Farbstabilisator zugegeben werden. (125 C). Polyvinylformal (110 C). Polyvinylbuuial

Als Polyesterpolymere bei den erfindungsgemäßen ,100 C), Polyvinylcarbazol (100 C). Polyvmylch!,-.rid

Formmassen eignen sich beispielsweise die zu fol- (65 C). Polymethylvinylketon (40C). PolymeJ-.l-

genden Verbindungen hergestellten Polyester: vinylether (flüssig), Poly-t.tf-vinylnaphthalin (120 C),

35 sowie die Mischpolymerisate aus Styrol .-Acrylnitril

1. Zweibasische Säuren oder dere.i Derivate: In ₍₉₀ q styrol Methylmethacrylat (95 C). \-Meih\ldiese Gruppe fallen aromatische, aliphatische und styrol Methylmethac'rylat (120^C), Acrylnitril B ;aandere Verbindungsgruppen. Beispiele hierfür _di'_en (93¹C), Acrylnitril Isopropenyltoluol (IKi O, sind Verbindungen mit aromatischen Ringen, wie Acrylnitril Vinylidenchlorid (150'C), Vinylchlorid
Terephthalsäure. Phthalsäure. Naphthalindicar- ₃₀ vinylacetat (65C). Äthylen/Äthylacrylat (60 Cj.
bonsäure, Diphenyldicarbonsäure. Diphenyläthyl- Äthylen Vinylacetat (90 C), Äthylen KohlenmonuMd ätherdicarbonsäure und Diphenylmethandicar- (120 C). oder N-Vinylpyroiidon/Styrol (105^rC).
bonsäure; aliphatische Dicarbonsäuren, wie Oxal- _Das h_ei der Ertindunc angewendete flüssige ParaH'in säure. Bernsteinsäure. Adipinsäure. Azelainsäure besteht aus einer farWosen, aus Erdöl hergestellten und Sebacinsäure: ferner alicycliiche Dicarbon- _3S Flüssigkeit die praktisch geruchlos und beim F.rhit.-en sj iren. wie Hexahydroterephthalsäure und Hcxa- _chemis:h inert ist. Das flüssige Paraffin ist in Wa^er hydrophthalsäure oder deren niedrigmolekulare _und Alkohol unlöslic 1, löst sich aber in Äther, Chloro-Alkylester oder Glykolester. _{form und} Schwefelkohlenstoff. Auf Grund der sehr

2. Oxycarbonsäuren oder deren Derivate: Alipha- großen Verträglichkeit von flüssigem Paraffin mit tische Oxycarbonsäuren, wie t »-Oxypalmitinsäure 40 Polyolennharz tritt praktisch kein Ausbluten des und Butyrolacton oder deren Lactone, alicyclische flüssigen Paraffins aus den Fasern aiii. Gegebenenfalls Oxycarbonsäuren wie ^p-Oxyäthoxycyclchexan- kann aber das flüssige_ Paraffin auch aus den Fasern carbonsäure, aromatische Oxycarbonsäuren, wie durch Extraktion mit Äther, Chloroform oder Schwe-4/i-Oxyäthoxybenzoesäure und 4-Oxymethylben- felkohlenstoff entfernt werden. Dabei werden die zoesäure ode; deren niedrigmolekulare Alkylester. 45 mechanischen^ Eigenschaften der Fasern nicht beein-

c'a Äther ,Chloroform oder Schwefelkohlen-

gy, „oma&he Dioxy^bjndunje n. wie H,- "¹^TA"kS "Ξ »ich *i den
drochinon und Dioxynaphtha in und a icyc ische "^rui>^dl*J"^c""^AIU ·

Verbind»^, wie CdShex.ndi^h.J -

Die obigen Verbindungen können einen Substi- dieser Oxide schwanken je nach dem Polymerisations-

tuenten, wie eine Alkylgruppe und Halogen im Ring, grad. Das bei der Erfindung angewendete Polyäthylen-

z. B. im aromatischen Kern, aufweisen. Ferner kann oxid bzw. Polypropylenoxid braucht keinen bestimm-

einer dieser Bestandteile aus einer hochmolekularen 55 ten Polymerisationsgrad aufzuweisen; es lassen sich

Verbindung, wie Polyäthylenglykol oder Poly-4-äth- alle handelsüblichen Produkte mit beliebigen PoIy-

oxybenzoat bestehen. merisationsgraden verwenden. Trotz des starken

Die bei den erfindungsgemäßen Formmassen ange- Unterschieds in der Wasserlöslichkeit von Polyäthylen- wendeten Polyesterpolymeren mit einem Schmelzpunkt oxiden mit einem Polymerisationsgrad von 400 und oder einer Fließtemperatur von weniger als 200⁰C 60 4000, lassen sich diese in einer Menge von 10 Gekönnen durch Polykondensation einer zweibasischen wichtsprozent in gleicher Weise als Zusatz zur VerSäure, Oxycarbonsäure oder deren f unktionellen Den· änderung der Schmelzflußeigenschaften der Polyolefinvaten, wie sie im vorangegangenen unter 1. und 2. harze verwenden. Bei kristallinem Polypropylen IaBt aufgeführt .sind, mit einer Dioxyverbindung, wie sie sich das Schmelzspinnen selbst bei etwa 18O⁰C ausim vorangegangenen untei 3. angegeben ist, hergestellt 65 führen. Obwohl Polyäthylenoxid mit einem Polymeriwerden, oder indem man eine Oxycarbonsäure oder sationsgrad von 400 wasserlöslich ist, beeinflußt es die deren funktioneile Derivate polykondensiert. Selbst- Formeigenschatten im Gemisch mit Cellulosederiverständlich können auch Mischungen, von zwei oder »aten, selbst bei einer Behandlung mit heißem Wasser-

dampf oder bei trockenem Erhitzen auf 120⁰C oder Bei den erfindungsgemäßen Formmassen können

beim Färben nicht nachteilig, da es praktisch nicht zum Färben beliebige Farbstoffe verwendet werden,

ausblutet. Vorzugsweise verwendet man jedoch Dispersionsfarb-

AIs Phthalsäureester eignen steh bei den erfindungs- stoffe, Azofarbstoffe, Beizenfarbstoffe u. dgl.

gemäßen Formmassen beispielsweise Dialkylphthal- 5 ■ Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden

säureester, wie Dimethytphthalsäureester, Diäthyl· Beispiele näher erläutert:

phthalsäureester, Dibutylphthilsäureester und Di- « . . _M

octylphthalsäureestei. Durch Beimischung dieser Ester Beispiel ι

lassen sich die SchmelzfluQeigenschaften des Poly- 7 Teile flüssiges Paraffin wurden mit 83 Teilen

olefinharzes auf gleiche Weise wie durch Beimischung to kristallinem Polypropylen (I) mit einer Eigenviskosität

von flüssigem Paraffin und Polyalkylenoxid verändern. von l.S, gemessen bei 135°C in Tetralin als Lösungs-

Beispielsweise kann man kristallines Polypropylen mit mittel, vermischt. Das Gemisch wurde mit einer

einem Gehalt von 20°/₀ Diäthylphthalsäureester noch Strangpresse bei 190' C stranggepreßt und in einer

bei etwa 170 C schmelzspinnen; kristallines Polyvinyl- Granuliervorrichtung granuliert, wobei ein farbloses

methylpenten-1 mit einem Gehalt von 20·/, Dimethyl- is Granulat (I I) erhalten wurde. 90 Teile dieses Granulats

phthalsäureester läßt sich noch bei etwa 250 C wurden mit 10 Teilen weichgemachtem Celluloseacetat-

schmelzspinnen. Vorzugsweise verwendet man da» butyral (Schmelzpunkt 157 bis 168⁰C)(III) vermischt;

Cellulosederivat zusammen mit einem Weichmacher. dieses Celluloscacelatbutyrat wurde durch Vermischen

so daß dieses der Dcformictung beim Schmelzspinnen von 10 Teilen Celluloseacetatbiityrat, das eine Visko-

standhält. Da Phthalsäureester als Weichmacher μ sität von 150 Poise in einer 20°, „igen Acetoniosung

wirken kann, braucht man vorteilhafterweise vorher aufwies und 37·/, Butyryl und 13*/, Acetylgruppen

keinen Weichmacher zu dem Cellulosederivat zugeben. enthielt, mit einem Teil Diäthylphthalat und 0.5 Teilen

Durch Verwendung von irgendeinem flüssigen Paraf- Trip!ienylphosphat hergestellt; die so erhaltene Mifin, Polyalkylenoxid oder Phthalsäureester kann man schuiv wurde gelatiniert und anschließend pulverisiert, die Schmelzflußeigenschaften von PolyoleHnharzen so »5 Das Gemisch wurde in einem Banbury-Mischcr geverändern, daß man das Mischen und Formen bei knetet und dann granuliert.

niedriger Temperatur ausführen kann. Verwendet man Das Granula» wurde in einer Schmelzspinnvorrichfiussigcs Paraffin, Polyalkylenoxid und Phthalsäure- tung bei 220 C stranggepreßt und dann mit einer Aufester allein oder im Gemisch in einer Gesamtmenge wickelgeschwindigkeii von SGOni Min. aufgewickelt, von 5 bis 20 Gewichtsprozent, so tritt überhaupt keine 3<> wobei nichtgestreckte Fasern von 150 Denier erhalten Wirkung ein. Daher wies eine durch Einbringen eines wurden. Dann wurden die nichtgestreckun Fasern bei Cellulosederivate* in das Polyolefin hergestellte Mi 110 C auf das Dreifache ihrer ursprünglichen Länge schung bisher häufig den Nachteil auf, daß beim gestreckt, wobei weiße, undurchsichtige Fasern mit Schmelzspinnen Faserbrüche auftraten und sich die einer Festigkeit von 4.0 g, Denier und einer Dehnphysikalischen Eigenschaften der Fasern verschlech- 3S barkeit von 32°/, erhalten wurden, leiten oder eine unerwünschte Färbung infolge ther- 20 g dieser Fasern wurden 60 Minuten bei 100 C in mischer Veränderung des Cellulosederivate bei den 1 Liter eines Färbebads aus 0.6 g Cl Disperse Blue 6, angewandten hohen Knet- und Spinntemperaturen 620SO, gefärbt, wobei eine tiefblaue Färbung erhalten eintritt. Bei den erfindungsgemäßen Formmassen ist wurde. Die Farbstoffadsorption betrug über 60° ₀. jedoch ein Mischen und Formen bei niedtigen Tempe- 4° Beim Färben wurde das in den Fasern vorhandene raturea möglich. flüssige Paraffin nicht in das Färbebad herausgelöst.

Bei den erfindungsgemäßen Fonnmassen können und die hierbei erhaltenen gefärbten Fasern waren

ohne weiteres verschiedene Stabilisatoren für hoch- nicht klebrig.

molekulare Substanzen, Fluoreszenzweichmacher oder Ferner wurden 90 Teile (I) und 10 Teile (III) in

Füllstoffe gleichzeitig verwendet werden. 45 einem Banbury-Mischer auf die gleiche Weise wie oben Beim Verkneten der drei Substanzen vor dem Spin- miteinander vermischt, und das Gemisch - urde unter

neu, nämlich (A) des Polyolefinharzcs, (B) ein oder den gleichen Bedingungen wie oben gesponnen, wobei

eerer Poer aus der Gruppe der Cellulose- mchtgestrecktc Fasern erhalten wurden. Die auf üiese

derivate, Myesterpolymerea rad Viaytpolymcf en «ad Webe erhaltenes nkhtgcstrackten Fasern konnten nur

(C) ein oder mereren Flüssigkeiten am der Gruppe S· auf das 2,Sf ache ihrer ursprünglichen Lange gestreckt

flüssige Paraffine, Polyalkylenoxide and Phthalsäure- «erden.

ester, können die Substanzen (*), (B) und (C) gleich- 20 g der gestreckten Fasern wurden 60 Minuten bei

zeitig miteinander vermischt werden; man kann aber 100°C in 1 Liter eines Färbebads aus 0.6 g Cl Disperse

auch nach vorherigem Vermischen von (A) and (C) Blue 6, 62050. gefärbt, wobei ein schwachblau gc-

bei möglichst niedriger Temperatur stark kasten und SS f&rbtes Produkt erhaben wurde. Die Farbstofladsorp-

dann die Substanz (B) zumischen. FaHs man stark tion betrug weniger ab 15·/,. knetet, kann man (B) selbst dann fein däpergieteiu

wenn die Temperatur unter dem Schmdzpunki von Beispiel 2 (B) Kegt. Vorzugsweise verwendet man emc starke 12 Teile Athytccfuknc (Schmelzpunkt 168 bis Mischvorrichtung, wie einen Banbury-Mischer oder 6o 179⁰C) (II) mit einem Gehalt von 49*/. an Äthoxyeme Mehtfachmbchvri ihtg; die gesamte zum pen und einer Viskosität von 100 Ccntipoise. geSpinnen verwendete Harzmischung wird vorzugsweise messen bei 25" C in einer 5·',igen Lösung von Toluol unter Verwendung erarger Mischer hergestellt. und Äthanol im Verhältnis 80:20 sowie 8 Teile Wenn man jedoch eine Gruadmtschuag herstellt. Di-n-octytphthalat wurden mit 80 Teilen kristallinem welche die Substanzen in höchstmöglicher Konzert- 65 Polypropylen (I) mit einer Eigenviskos·!?! von 1.7. tratkm enthält, so kann man ein spinnbans Harz er- s bei 135°C in Tetralin vermischt. Das Gehalten, dewen nachfolgende Verdünnung mit einer mäch wurde in einem Banbury-Mischer {gekartet und Schraubenstrangpresse erfolgen kann. dann granuliert. Ras Granulat wurde an« finer

9 ίο

Schmelzspinnvorrichtung bei 23O⁰C stranggepreßt und Fasern wurden bei 100°C auf das 3fache ihrer urmit einer Aufwickeigeschwindigkeit von 800 m/Min. sprünglichen Lange gestreckt, wobei Fasern mit einer aufgewickelt wobei nichtgestreckte Fasern von Festigkeit von 4,8 g/Denier und einer Dehnbarkeit von 200 Denier erhalten wurden. Die nichtgestreckten 30°/₀ erhalten wurden. . ,_r

Fasern wurden auf das 3,5fache der ursprünglichen 5 20 g dieser Fasern wurden 60 Minuten bei 100 O Lance gestreckt wobei weiße Fasern mit einer Festig- ' in 11 eines Färbebads mit einem Gehalt von 0,6 g keit von 5 lg/Denier und einer Dehnbarkeit von 25 °/₀ CI. Disperse Red 4 gefärbt, wobei ein tief rot geerhalten wurden ^färbtes Produ·«¹ erhalten wurde. Die Farbstoffadsorp-

Die Fasern wurden mit demselben Farbstoff unter tion betrug über 65%. Behandelt man diese Fasern denselben Färbebedingungen gefärbt, wobei ein tief- io vorher 3 Stunden mit siedendem Wasser von 100 C blau eefärbtes Produkt erhallen wurde. Die Farbstoff- und färbt die so behandelten Fasern mit demselben adsorption betrug über 70"/,. Färbebad unter den gleichen Färbebedingungen wie

Ferner wurden 88 Teile (I) und 12 Teile (II) mitein- oben, so erhält man auf gleiche Weise ein tiefrot geander vermischt, und das Gemisch wurde in einem färbtes Produkt, wie in dem Fall, in dem die obige Banbury-Mischer geknetet. Das geknetete Produkt 15 Behandlung nicht ausgeführt wurde, wurde bei 230⁰C gesponnen, wobei nichtgestreckte Beisniel 5

Fasern erhalten wurden. Zwar konnten die nicht- ^v

gestreckten Fasern in einem 1-Liter-Färbebad mit 83 Teile kristallines Polypropylen mit einer Eigen-

einem Gehalt von 0,6 g CI Disperse Blue, 62050, im viskosität von 1,5, gemessen bei 135°C in Tetralin, Verlauf von 60 Minuten bei 100°C zu einem frisch *> wurde mit 7 Teilen flüssigem Paraffin vermischt. Das tiefblau gefärbten Produkt gefärbt werden; die auf das Gemisch wurde mit einer Schraubenstrangpresse bei 2,5fache der ursprünglichen Länge gestreckten Fasern 190⁰C stranggepreßt und in einem Granulator granukonnten jedoch mit demselben Farbstoff unter den- liert, wobei ein farbloses Granulat erhalten wurde. selben Färbebedingungen wie oben nur zu einem 90 Teile dieses Granulats wurden mit 10 Teilen Polyschwachblau gefärbten Produkt gefärbt werden. Die as äthylensebacat mit einem durchschnittlichen Mole-Farbstoffabsorption betrug hierbei weniger als 20°/o- kulargewicht von 9300 und einem Schmelzpunkt von

75⁰C vermischt und das Gemisch wurde in einem

Beispiel 3 Banbury-Mischer geknetet. In diesem Fall wurde das

8 Teile durch Äthylcellulose weichgemachte Pro- Kneten unter Durchleiten von kaltem Wasser durch dukte (Schmelzpunkt 185 bis 195°C) (II), die durch 30 den Gehäusemantel und den Rotor ausgeführt, damit Vermischen von 10 Teilen Äthylcellulose mit einem die Temperatur des zu knetenden Harzes 190⁰C nicht Gehalt von 46°/, Äthoxygruppen und einer Viskosität überstieg. Das auf diese Weise geknetete Harz wurde von 55 Centipoise bei 25°C in einer 5%igen Lösung granuliert und auf folgende Weise gesponnen: von Toluol und Äthanol im Verhältnis 80:20, mit Die verwendete Spinnvorrichtung bestand aus einer

einem Teil Dibutylphthalat als Weichmacher und an- 35 normalen Schmelzspinnmaschine mit einer mit Geschließendes Gelatinieren und Pulverisieren der Mi- triebepumpe ausgerüsteten Schraubenstri.«igpresse. Es schung erhalten worden waren, sowie 12 Teile flüssiges wurde eine Spinndüse mit 16 Löchern und einem Paraffin wurden mit 80 Teilen kristallinem Poly-4-me- Durchmesser von 0,5 mm verwendet. Die Temperatur thyl-penten-1 vermischt. Das Gemisch wurde in einem des geschmolzenen Harzes in der Spinnvorrichtung Banbury-Mischer geknetet und dann granuliert. 40 wurde so geregelt, daß sie 20O⁰C nicht überstieg und

Das Granulat wurde bei 260⁰C stranggepreßt. Die die Temperatur des geschmolzenen Harzes kuiz vor nichtgestreckten Fasern wurden bei 100⁰C auf das der Spinndüse wurde auf 200° C eingestellt. Die strang-3fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt, wobei gepreßten geschmolzenen Fasern wurden durch seit-Fasern mit einer Festigkeit von 4,8 g/Denier und einer liches Einblasen von Kaltluft von 20⁰C mit einer GeDehnbarkeit von 38·/, erhalten wurden. Diese Fasern 45 schwindigkeit von 0,25 m/Sek. abgekühlt und mit einer konnten auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 in frischen Aufwickeigeschwindigkeit von 800 m/Min, aufgewii und tiefen Farbtönen gefärbt werden. kelt, wobei nichtgestreckte Fasern von 150 Denier/

Femer wurde ein Gemisch von 92 Teilen (I) und 16 Fasern erbaten wurden. Die nkntgestreckten «Teilen (11) « einem Banbury-Mischer verknetet; Fasern wurden mit einer gewohaficaea Streckzwirn- beim Strangpressen bei 260*C c-gaben sich Faser- 5« maschine nut einer Geschwindigkeit von 400 m/Min, bräche und die Fasern verfärbten sich, wenn die auf das 3fache ihrer ursprünglichen Länge gestreckt. Temperatur wetter erhöht wurde. Die Strecktemperatur betrug in diesem Fall 50° C. Die.

gestreckten Fasern waren farbkn und durchsichtig und

Beispiel « besaßen eine Festigkeit von 4,5g/Denier und eine

80 Teile desselben kristallinen Polypropylens (I), SS Dehnbarkeit von 35·/,.

10 Teile n-Propylcellulose (Schmelzpunkt 150 bis 20 g der auf diese Weise erhaltenen Fasern wurden 16OC) (II) mit einem Substituüonsgrad von 2,05 und 1 Stunde bei 100°C in 11 eines Färbebads mit einem einer Viskosität von 25 Centipoise, gemessen in einer Gehalt von 0,6 g C. I. Disperse Blue 0,62050, gefärbt. 5*',igen Lösung einer 80:20-Mischung von Toluol wobei sich eine sehr klare tiefblaue Färbung ergab, und Äthanol, 3 Teile flüssiges Paraffin und 7 Teile 60 Bei diesem Färbevorgang wurde das in den Fasern Polyäthylenoxid mit einem Polymerisationsgrad von enthaltene flüssige Paraffin nicht herausgelöst. Ferner 400 wurden miteinander vermischt. Das Gemisch war der Griff der so erhaltenen gefärbten Fasern ähnwurde in einem Banbury-Mischer geknetet und dann lieh wie derjenige von gewöhnlichen reinen PoIy- granuliert. Das Granulat wurde aus einer Schmelz- prop>lenfasem, also überhaupt nicht klebrig, spinnvorrichtung bei 23O°C schmebgesponnen und 65 n„_ie„ . _A

mit einer Aufwickdgeschwindigkeit von 500m/Min. Beispiel 6

aufgewickelt, wobei nichtgestreckte Fasern von 84 Tale kristallines Polypropylen mit einer Eigee-

200 Denier erhalten wurden. Die nichtgestreckten viskosität von 1,7, gemessen bei 135°C in Tetralin,

8 Teile Styrol/N-Vinylpyrrolidonmischpolymeres (mit einem Gehalt von 66 Gewichtsprozent N-Vinylpyrrolidon) mit einem Erweichungspunkt von 165° C und 8 Teile flussiges Paraffin wurden miteinander vermischt. Das Gemisch wurde in einem Banbury-Mischer geknetet. Die Temperatur des gekneteten Harzes wurde hierbei so eingestellt, daß sie 200° C nicht überstieg. Das auf diese Weise erhaltene geknetete Harz wurde granuliert, und das Granulat wurde auf gleiche Weise wie im Beispiel 1, mit Ausnahme der folgenden Bedingungen, gesponnen und gestreckt:

Maximaltemperatur des geschmolzenen Harzes in der Spinnvorrichtung 24O⁰C Temperatur des geschmolzenen Harzes

kurz vor der Spinndüse 240⁰C ^1J

Größe der nichtgestreckten Fasern 200 Denier Streckverhältnis 3,5fach Strecktemperatur 80⁰C

Die Festigkeit der so erhaltenen gestreckten Fasern ao betrug 4,8 g/Denier, die Dehnbarkeit 25% und die thermische Schrumpfung 15% bei 130⁰C. Die gestreckten Fasern konnten auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 in frischen und tiefen Farbtönen gefärbt werden. »5

Die nicht gefärbten gestreckten Fasern wurden 24 Stunden mit siedendem Äther behandelt, wobei ein Gewichtsverlust von 7,8% eintrat und beinahe das gesamte in den Fasern vorhandene flüssige Paraffin entfernt wurde. Die so behandelten Fasern besaßen eine Festigkeit von 5,08 g/Denier, eine Dehnbarkeit von 30% und eine thermische Schrumpfung bei 130⁰C von 9%.

Zu Vergleichszwecken wurde der obige Mischanteil des flüssigen Paraffins von 8 auf 2 % verringert und im übrigen das gleiche Verfahren wie oben unter den gleichen Bedingungen ausgeführt; dabei traten jedoch Faserbrüche beim Strecken auf etwa das 2fache der ursprünglichen LSngc ein, so daß keine wesentliche Streckung ausgeführt werden konnte. Aus diesem Grund wurden die Maximaltemperatur des geschmolzenen Harzes in der Spinnvorrichtung und die Temperatur des geschmolzenen Harzes kurz vor der Spinndüse von 240 auf 28O⁰C erhöht. Dadurch war zwar ein Strecken auf das 3fache der ursprünglichen Länge möglich, aber die so erhaltenen Fasern waren schwachbraun verfärbt. Die auf diese Weise" erhaltenen schwachbraunen Fasern wurden auf gleiche Weise wie im Beispiel 1 gefärbt; die nicht gestreckten, schwachbraunen Fasern ergaben beim Färben einen mitteltiefen Farbton, während die auf das 3fache gestreckte Fasern lediglich schwache Färbungen ergaben.

Beispiel 7

80 Teile kristallines Poly-4-methylpenten-l mit einer Eigenviskosität von 2,0, gemessen bei 135°C in Tetralin als Lösungsmittel, 8 Teile Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymeres (Vinylacetat 40 Gewichtsprozent) mit einer Erweichungstemperatur (Vicat-Verfahren) von 59° C, sowie 12 Teile flüssiges Paraffin wurden miteinander vermischt. Das Gemisch wurde in einem Banbury-Mischer verknetet, wobei die Temperatur des zu verknetenden Harzes so eingestellt wurde, daß sie 250⁰C nicht überstieg. Das geknetete und vermischte Harz wurde granuliert. Dann wurde das gleiche Vei fahren wie im Beispiel 1, mit Ausnahme der folgenden Bedingungen wiederholt:

Maximaltemperatur des geschmolzenen Harzes in der Spinnvorrichtung 260⁰C Temperatur des geschmolzenen Harzes

kurz vor der Spinndüse 26ö^c C

Strecktemperatur 110°C Streck- und Aufwickelgeschwindigkeit 150 m/Min.

Die gestreckten Fasern besaßen eine Festigkeit von 4,5 g/Denier und eine Dehnbarkeit von 30%. Die gestreckten Fasern ließen sich auf die gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, <n frischen und tiefen Farbtönen färben.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Thermoplastische Formmasse auf der Grundlage \on PoK olefinen, bestehend aus

   A. 90 bis 65 Gewichtsprozent kristallinem Polypropylen oder kristallinem Poly-4-meihylpenten-1.

   B. 5 bis 15 Gewichtsprozent eines Cellulosederivats. Polyesterpolymeren oder Vinylpoiy inc-icn mit einem Schmelzpunkt oder einer Fließtemperatur von weniger als 200 C und

   C. 5 bis 20 Gewichtsprozent einer oder mehrerer Substanzen aus der Gruppe flüssige Paraffine. Polyalkylenoxide und Phthalsäureester.