DE1720926C3 - Polypropylen formmasse mit verbesserter Affinität gegenüber sauren Farbstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Polypropylenformmasse mit verbesserter Affinität gegenüber sauren Farbstoffen, die 0,5 bis 20 Gew.-% eines Polyamids enthält.

Es ist bekannt zur Verbesserung der Affinität von Polypropylenformmassen gegenüber sauren Farbstoffen diesen Massen ein Polyamid zuzusetzen, das durch Mischpolymerisieren einer Dicarbonsäure, wie z. B. Adipinsäure, einem Diamin, z. B. Hexamethylendiamin, und einem Lactam, wie z. B. ε-Caprolactam, hergestellt worden ist.

Es mußte jedoch festgestellt werden, daß die Anfärbbarkeit solcher Polypropylenformmassen zu wünschen übrig läßt, insbesondere wenn tiefe Farbtöne erhalten werden sollen. Unerwarteterweise mußte festgestellt werden, daß durch eine Erhöhung des Polyamidanteils in dieser Polypropylenformmasse über einen gewissen Grenzwert hinaus keine wesentliche Verbesserung der Anfärbbarkei; ergibt. Dies ist überraschend, weil nämlich durch eine Erhöhung der anwesenden Amidgruppierungen in den Formmassen mehr Anknüpfungspunkte für saure Farbstoffe gebildet werden sollten.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die Anfärbbarkeit für saure Farbstoffe ganz entscheidend verbessert wird, wenn man bei der Herstellung des Polyamids anstelle eines Diamins ein Triamin verwen- do det.

Gegenstand der Erfindung ist also eine Polypropylenformmasse mit verbesserter Affinität gegenüber sauren Farbstoffen, enthaltend 0,5 bis 20 Gew.-% eines Polyamids, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das ή₅ Polyamid ein basisches Mischpolyamid ist, das durch Mischpolymerisieren einer Mischung einer Dicarbonsäure, eines Lactams und von 0,05 bis 10 Mol je Mol

Lactam eines Polyamids der Formel

H₂N-R'-N —R" —NH₂

i
R'"

worin R' und R" niedere Alkylenreste sind und R'" Wasserstoff oder ein niederer Alkylrest ist, hergestellt worden ist.

Unter den Ausdrücken »niederer Alkvlenrest« und «niederer Alkylrest« sollen hier Alkylen- bzw. Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen verstanden werden. Spezielle Beispiele für niedere Alkylenreste sind Methylen-, Äthylen-, Trimethylen-, Hexamethylene und Tetramethylenreste, und spezielle Beispiele für niedere Alkylreste sind Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- und n-Hexylreste.

Die in den erfindungsgemäßen Polypropyienformmassen vorhandenen Copolyamide können dadurch hergestellt werden, daß man eine Mischung der Reaktionsteilnehmer erwärmt, und zwar vorzugsweise auf 180 bis 290⁰C, bis der gewünschte Polymerisationsgrad erreicht ist. Die Polymerisation wird vorzugsweise unter Luftausschluß durchgeführt.

Vorzugsweise werden 0,3 bis 1,1, und insbesondere 0,5 bis 1,0 Mol Dicarbonsäure je Mol Polyamid verwendet.

Als Dicarbonsäuren gelangen vorzugsweise aromatische Dicarbonsäuren, insbesondere monocyclische aromatische Dicarbonsäuren, wie z. B. Terephthal- oder Isophthalsäure, zur Verwendung. Besonders bevorzugt werden aliphatische Dicarbonsäuren der Formel

HOOC- Y-COOH,

worin Y für ein Alkylenradikal mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen steht. Beispiele hierfür sind Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure und vor allem Adipinsäure.

Gegebenenfalls können die Lactame in Form der entsprechenden Aminosäuren verwendet werden. Beispiele für solche Lactame bzw. Aminosäuren sind

9-Aminopelargonsäure, 11 -Aminoundecansäure,

12-Aminolaurinsäure, Dodecanolactam,

17-Aminoheptadecansäure, Önantholactam,

ε-Aminocapronsäure und vor allem Caprolactam.
Beispiele für Polyamine sind

N,N-Di(j^arninoäthyl)amin(diäthylentriamin),

N,N-Di(}<-aminopropyl)amin,

N,N-Di(jiaminoäthyl)methylamin,

N,N-Di(j3-aminoäthyl)äthylamin,

N,N-Di(}>-aminopropyl)äthylamin,

N,N-Di(<5-amino-n-butyl)amin und

N,N-Di(w-amino-n-hexyl)amin(bis-hexamethylen-

triamin).

Die basischen Copolyamide, die in den erfindungsgemäßen Polypropylenformmassen vorliegen, sind vorzugsweise wasserunlöslich oder nur teilweise in Wasser löslich. Außerdem sollten sie einen Kristallit-Schmelzpunkt von vorzugsweise 50 bis 25O⁰C (gemessen mit einem Polarisationsmikroskop mit Heiztisch) besitzen.

Gegebenenfalls können den Copolyamiden Mattierungsmittel, wie z. B. Titandioxyd, beigemischt werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Es werden 146 Teile (1,0 Mol) Adipinsäure, 226 Teile (1,05 Mol) Bis-hexamethylentriamin und 1017 Teile (9,0

Mol) ε-Caprolactam 2 Stunden auf 224⁰C bei Atmosphärendruck unter Luftabschluß erwärmt. Das entstehende Copolyamid wird dann aus dem Reaktionsgefäß ausgelassen.

Das entstehende Copolyamid hat einen .siallit-Schmelzpunktvon 190°C, einen Viskosiiätssuu von 1,16 (gemessen an einer 0,5%igen Lösung in 90%iger Ameisensäure bei 25°C) und einen 1,7%'gen Gehalt an basischen Stickstoffatomen.

Wenn eine Mischung aus 5 Teilen dieses Copolyamids und 45 Teilen isotaktischen Polypropylens durch Schmelzspinnen bei 20° C zu Fasern verarbeitet wird, so haben diese eine wesentlich höhere Affinität zu den Säurefarbstoffen Solway-Himmelblau B (Colorindex Nr. 62 105) und Nylomin-Blau G (Colorindex Säureblau 14) als die Fasern, die aus reinem Polypropylen hergestellt sind.

Der nachstehenden Tabelle sind weitere Beispiele der basischen Copolyamide nach der Erfindung zu entnehmen, die dadurch erzeugt werden, daß auf eine dem Beispiel 1 ähnliche Art und Weise die Molekularanteile der in der 2., 3. und 4. Spalte der Tabelle angegebenen Dicarbonsäuren, Lactame bzw. Polyamine miteinander zur Reaktion gebracht werden. Der 5., 6. und 7. Spalte der Tabelle ist jeweils der Schmelzpunkt, der Aminendgruppengehalt bzw. der Carbonsäureendgruppengehalt des entstehenden Polyamids zu entnehmen.

Beispiel

Dicarbonsäure

Lactam Polyamid

1,5 Mol Adipinsäure
3,5 Mol Adipinsäure
6,5 Mol Adipinsäure
9,0 Mol Adipinsäure

1,0 Mol
1,0 Mol
säure
8,0 Mol
säure
6,5 Mol
säure
1,0 Mol
säure
1,0 Mol

Adipinsäure
Terephthal-

Terephthal-Isophthal-
Terephthal-Adipinsäure

8,5 Mol Caprolactam 6,5 Mol Caprolactam 3,5 Mol Caprolactam 1,0 Mol Caprolactam

9,0 Mol Caprolactam 9,0 Mol Caprolactam

2,0 Mol Caprolactam 3,5 Mol Caprolactam 1,0 Mol Caprolactam 9,0 Mol Caprolactam 1,575 Mol Bixhcxa-

methylentriamin

3,675 Mol Bishexa-

methylemriauiin

6,825 Mol Bishexa-

methylentriamin

9,45 Mol Bishexa-

methylcntriamin

1,0 Mol Diäthylentriamin

1,0 Mol Diäthylentriamin

Schmelzpunkt des
Polyamids

152
115
150
170

170
187

1,0 Mol Adipinsäure 9,0 Mol Caprolactam

1,0 Mol Sebacin- 1,0 Mol Caprolactam

säure

1,0 Mol Sebacinsäure

8,0 Mol Diälhylentriamin 152
6,5 Mol Diäthylentriamin 130

1,0 Mol Di(0-amino- 80

propyl)amin

1,0MoI N,N-Bis-(w- 178

aminopropyl)-N-meth>lamin

1,5 Mol Bis-hexa- 168

methylen-triamin
1,05 Mol N,N-Bis-(oj- 86

aminopropy!)-N-methylamin 9,0 Mol Caprolactam 1,0 Mol Diäthylentriamin 176

Aminendgruppengehalt (Mikroäquivalente/g)

1289 2051 2657 3227

1081 1431

5710 4150

912

1594 2358

530

Carbonsaure-

endgruppen-

gehalt

(Mikro

äquivalente

pro Gramm)

110 145 138 240

10

65

172

Im Sinne dieser Beschreibung umfaßt der Ausdruck »Aminendgruppengehalt» nicht nur die Aminogruppen an den Enden der Polymerkette, sondern auch die sekundären oder
Polymerkette.

tertiären Aminogruppen in

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Polypropylenformmasse mit verbesserter Affinität gegenüber sauren Farbstoffen, enthaltend 0,5 bis 20 Gew.-% eines Polyamids, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamid ein basisches Mischpolyamid ist, das durch Mischpolymerisieren einer Mischung einer Dicarbonsäure, eines Lactams und von 0,05 bis 10 Mol je Mol Lactam eines Polyamins der Formel

H,N —R' — N — R"-NH,

R'"

worin R' und R" niedere Alkylenreste sind und R'" Wasserstoff oder ein niederer Alkylrest ist, hergestellt worden ist.

2. Polypropylenformmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolyamid durch Mischpolymerisieren von 0,3 bis 1,1 Mol Dicarbonsäure je Mol Polyamin hergestellt worden ist.

3. Polypropylenformmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Mischpolymerisieren als Dicarbonsäure eine monocyclische aromatische Dicarbonsäure verwendet worden ist.