Farbiteľný polypropylén pre výrobu vláken, fólií a iných tvarovaných výrobkov

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

ÚŘAD mo vvmiiezv A OBJEVYAKERMANN jlŘĺ ing., HLiNsKo RUŽIČKA JAROSLAV doc. ing. CSc., BURGERT LADISLAV ing PŘIKRYL OSEF doc. ing. CSC., PARDUBICE BUDZÄK DUŠAN RNDr., POPBADI AVOREK MIROSLAV ing.,MENGUSOVCE SLATKOVSKY MILAN, POPRAD(5411 Farhitnrlsíý pzzlypropylén pre výrobu vláken, folií a iných tvarovanýchvynález sa týka prípravy farbitelného polypropylénu pre výrobu vláken, fólii, netkaných textilií, vláknitých vrstiev a pod.je známe, že izotakticlký po-lypropylén má niektoré výhodné vlastnosti ako je merná hmotnosť, odolnosť voči kyselinám, vysoká pevnosť a ďalšie.Vzhľadom na jeho nízku výrobnú cenu stáva sa materiálom zaujiníatvým pre výrobu textilných vláken, fólií a ďalších tvarovaných. výrobkov.Pretože jeho reťazec níá olefiniclíý charakter bez pritomnsti atómov alebo skupín Iiazať molekuly farbiv, polypropylénxové vlákna nie je možne vyfarbit konvenčne používanými íarbivami. Snahy o vyfarbenie neupraveného vlákna končíli neúspechom. Farbivá sa vyprali, výsledkom čoho bolovvyfarbenie na velmi slabý farebný odtieň. Dalšou nevýhodou je pomerne vysoký obsah kryštaliclçého podielu, ktorý sa vôbec nevyfarbuje, pretože prienik iarbiva do kryštalických oblasti je prakticky vylúčený.Metódy na prekonanie tohto hlavného nedostatku polypropylénu sú väčšinou založené na princípe zapracovania takých zlúčenín do polypropylénu, ktoré obsahujú atómy alebo skupiny, schopne tvorit s molekulami iarbiv väzby, napríklad zmiešaním polypropylénu s inými polymérmi alebo nízko 2451197Ak sa do polypropylénu zapracujú zlúčeniny obsahujúce bázické atómy dusíka, zis~prípadne kom ka sa zmes, z ktorej pripravené vlákna ma jú afinitu ku Akyslým, priamym, chrómovým, metalizovaným a iným typom anionických farbiv bežne používaných pri farbe-ní vlny a p-olyamiclu. Niektore prídavky, ako napriklad kopolymér styrěn-S-dimetylaminojpropylamaleinirnid 1 1 alebo- polyvinylpyridin, sú však zle miešatelné s p-olyolefinml a také zmes nie je dostatočne homogênna. PrídavIky sú prítomné len vo forme separovaných častíc v polypropyléne a účinnost farbenia je nižšia .ako v pripade tuhého roztoku. Výsledkom toho je Častá prletrhovosť pri pretláčaní hrubej disperzie cez kanáliky hubice. Okrem toho, ak je vlákno vystavené trecej sile pri dĺženi a ďalšom spraco-vaní, pridavok sa uvoľňuje z polyolefinick-ej fázy a môže vypadávai -z vlákna a znečistovat časti zariadenia. Ďalej bol-o- zistené, že zvýšením molekulovej hmotnosti pridavku sa znižuje súdržnosť polymérnej zmesi. Niektoré postupy využívajú činidlá, zabezpečujnce súdržnosť systému, ktoré sa získajú Ik-opolymerizáciou etylenu alebo očkovaním polypropylénu s polárnymi Inonomermi. V patente US 3744 968 je uvá 245097dzaný polyolefín obsahujúci kombináciu malého množstva polymérneh-o bázickěho receptora farbíva, napríklad kopolyměru. 3-dimety 1 amín 0 propylmaleinimid-styrénv ktorom R 1 je alifatický, lineárný alkyl s 12 až 25 atómami uhlíka. ktorý má súčasne funkciu kompatibilizačného činidla a R je 4-(2,2,(Lô-tetrametylpiperidvi 1, I-S-dimetylamínopropyll, alebo .I-S-morfolinpropylj, alebo ich zmesi, pričom pomer xzv je 11 až 14 a súčet x -I y zodpovedá mnol. hmotnosti 1000 až 15 D 00. Zistili sme,že tento polymérny imld pripravený kondenzáciou alternujúceho kopolvměrtl styrén-maleinanhydrid so zmesou primárneho alifatickêho aminu a vhodného dialnínu, zapracovaný do polypropylénu, poskytne zmes, ktorá má vysokú afinitu k anionickým farbivâm. lwde o imid tepelne stály, bielej farby a termoplastický s bodom topenia vyšším ako 100 7 G, dobre dispergovatelný., a kompatibilný s polvpropylénom. Vhodné diamlnv pre jeho výrobu sú S-dimetyl-ałmino propyvlamín,a. tl-amino-2,2,6,6-tetrametylpiperidin a ich zmesi-.l- p . .Primárne. alkvlamíny sa cloporčujú s 12 až 25 atomami uhlíka ako sú dodecylamin, okta-decylamín, .pentaoosylamín a ich technicilšé-«,zrn-esl~.-M~olárny pomer diamlntt k primárnemu- aminu sa pohybuje v rozmedzí- 1-1 ažjlůImidačná reakcia sa prevádza vo vhodnom vzájomnom rozpúštadle pri teplote vvššej než 125 °C, podobne ako to popisuje patent US 3 645 903. Zmes sa pripravuje Iłranuláciou polypropylénu so zmesným polvmérnym imidom s-o stabilizátormi a s dispersąätorom. Polyolefinické stabilizátory sú antloxldanty napriklad alkylfenolové zlúčeninv, inhibitory degradácie UV-žiarením napríklad deriváty benzofenuonu a tepelné stabilizátory napriklad tioéterové zlúčeniny esterov karb-oxylových kyselín.Diepergátory sa pridávajú k dosiahnutiu dokonalej unitormity disperzie. Sú to nízkomolekulové tenzidy, ako napríklad stearan sodný, stearan vápenatý, kyselina stearová,Inetylénbisstearamid, oxetylovaný laurylalkohol a ich zmesi. Uniformlta dtsperzie mô 3-cl-morfolinomropylaminUvedené nedostatky súdržnosti a vyfarbiteľnosti polypropylénu rieši tento vynález,v ktorom farbitelný polypropylén na výrobu vláken, fólií a iných výrobkov obsahuje prídavok polymérneho imidu vzorcaže byt jasne detegovaná otarbenim filmu alebo míkroskopicIkým vyhodno-tením priečneho rezu vlákna.Zmes je dobre farbltelná i pri relatívne nízkom prídavktl modifikátora 5 až B 0/0 hm. Tým je odstránený nepriaznivý vplyv na drsnost vlákna a jeho krehkost, a súčasne sú nŕlinimalizované zvýšené náklady na modifikáciu.vlákna vyrobené podľa tohoto vynálezu môžu byt vyprané a farbené ponorenĺm do 1 až 3 (Vo-neho farblaceho kúpeľa pri pH 2,5 až 3,5. Pre zmes je typické, že je farbitelná kyslými farbivami.Podla toh-otuo vynálezu sa môžu použiť aj reaktívne farbivá., napríklad C. I. Reactive Red 24, alebo kyslá moridlové farbivá, napríklad C. I. Mordant Blue 13. .VýsledIky farbenia sa porovnávajú vizuálnym hodnotením, alebo použitím -optických metód, alebo zmeranĺm relatívneho množstva farbiva fixovanéhuo na vzorke.Prídavok sa pripravil tak, že v 200 ml acetónu sa za miešania rozpustí 101 g, t. j. 0,5 molu kopolymeru styrén-maleinanhydrid o molekulovej hmotnosti 3 000, potom .sa prídá roztok 30 g, t. j. 0,1 mólu 90 .We-ného oktadecylamínu v 200 ml xylénu. Po jednej hodine miešania sa teplota zvýši .a acetón sa oddestiluje. Pridá sa 0,4 mólu B-dimetylamínopropylamíiltt v 200 ml xylénu. Zmes sa refluxtxje a súčasne sa odstraňuje vznikajüca voda. Dddeľovanie vody trvá asi 6 hodín, potom sa reakčná zmes ochladí a polymer sa izoluje vliatim do 2,5 l heptanu. Biely prášok sa na filtri dobre premyje heptanom.Obdobným spôsobom sa pripravili ďalšie deriváty prídavku s tým, že miesto oktadecylamínu bol použitý dodecylamín alebo pentacosylatnín a podobne bol nahradený 3-dimetylamínopropylamín 4-an 1 ínov 2,2,6,6-tetrametylpiperidínomj alebo 1-3-morfolinopnopyljamínotn alebo ich zmesou v rovnakých množstvách, prípadne zmenenýchvzhladom na uvedené pomery xsy, a tým aj v zmenených molekulových množstvách.Analýzou získaných produktov bolo zistených 3,5 0/0 bázického dusíka.Zmes 160 g, t. j. 8 0/0 hm. zmesného polymérneho imídu, kde R 1 je alifatícký lineárný alkyl s 12 atómami uhlíka, R je 3-dimetylamínopropyl pri pomere x y 1 2 s relatívnou mol. hmotnosťou 5000, 20 g, t. j. 1 percento hm. stearanu sodného a 1,820 g,t. j. 91 0/0 hm. stabllizovaného práškového polypropylénu s indexom toku 25 g/lo minút sa zhvomogenizuje a granuluje pri tep 1-ote 220 °C. Granulát sa extruduje pri teplote 200 °IC a dlži na vlákno s dĺžiacim pomerom 1 3,0.Vzorka 10 g vlákna sa farbí v- kúpeli o zložení500 ml vody ~ 0,2 g Egacidová červeň MOOL (C. I. Acid Red 73, 1 ml kyselina mravčia, 0,5 g karb-oxymetylovauý heptaglykollauryletér ako egalizačný prostriedok.Farbit sa začne pri teplote 60 °C, ktorá sa v priebehu 15 minút zvýši k varu a pri tejto teplote sadrofarbuje po dobu 45 minút. Materiál sa opláchne vodou a vyperie V roztoku laurylsulfátu sodného o koncentrácii 2 g/l pri teplote 60 C po dobu 20 minút.Konečný obsah zafixovaného farbiva je 95 percent hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 4.Polkus sa opakuje s Egacidovou modrou B (C. I. Acid Blue 45. V tomto prípade je konečný obsah zafixovaného farbiva 98 0/0 hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 5.Zmes 120 g, t. j. 6 0/0 hm. zmesného polymérneho imidu, kde R 1 je alífatický lineárny alkyls 18 atómami uhlílka, R je 4-2,2,ELS-tetrametylpyperidy« 1 j pri pomere x y 1 3,5 s relatívnou molekulovou hmotnosťou. 10 000, 20 g, t. j. 1 0/0 hm. stearanu sodného a 1860 g, t. j. 93 0/0 hm. stabilízovaného práškového polypropylénu s indexom toku 25 g/10 minút sa dobre zhomogenizuje a granuluje pri teplote 220 °C. Granulát sa extruduje pri teplote 260 °C a dlži na vlákno s dĺžiacim pomerom 1 3,0.vzorka 10 g vlákna sa tarbí postupom uvedeným v príkladu 1. Konečný obsah zafixovaného larbiva pri použití Egacidovej červenej MOOL (C. I. Acid Red 73 je 89 0/0 hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 4. Pokus sa opakuje s Egacidovou modrou B(C. l. Acid Blue 45). V tomto prípade je konečný obsah zaiixovaného tarbiva 94 0/0 hm.,stálosť na svetle dosahuje stupeň 5.Zmes 100 g, t. j. 5 0/0 hm. zmesnéh-ov polymérneho imidu, kde R 1 je alifatický lineárný allkyl s 23 atömami uhlíka, R je 1-3-mworfolinopropylj pri pomere x y 1 z 4,0 s relatívnou molekulovou hmotnosťou 13 000,20 g, t. j. 1 hm. stearanu sodného .a 1 880 gramov, t. j. 94 0/0 hm. stabilizovaného práškového polypropylénu s indexom toku 25 g/10 minút sa r uobre zhomogenizuje a granuluje pri teplote 220 °C. Granulát sa eXtruduje pri teplote 260 C a dži na vlákno s dĺžiacim pomerom 1 z 3,0.Vzorka 10 g vlákna sa farbí postupom uvedeným v príklade 1. Konečný obsah zafixovaného farbiva pri použití Egaoidovej červenej MOOL C, l. Acid Red 73 je 87 0/0 hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 4. Pokus sa opakuje s Egaoidovou modrou B C. l. Acid Blue 45. Konečný obsah zafixovanéh-o- Íarbíva bude 92 0/0 hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 5.Zmes 120 g, t. j. 6 0/0 hm. zmesného polymérneho imídu, kde R 1 je alifatický lineárný alkyl s 18 atómami uhlíka, R je zmes 4-(2,2,6,B-tetrametylpiperidylu a 1-3-mortolinopropyluj pri pomere X y 1 3,0 s relativnou molekulovou hmotnosťou 9000,30 g, t. j. 1,5 0/0 hm. stearanu sodněho a 1 850 gramov, t. j. 92,5 0/0 hm. stabilizovaného práškového polypropylénu s indexom toku 25 g/1 O minuút sa dobre homogenizuje a granuluje pri teplote 220 °C. Granulát sa ertruduje pri teplote 260 °C a dĺži na vlákno s dížiaoim pomerom 1 3,0.Vzorka 10 g vlálkna sa farbí postup-om uvedeným v príklade 1. Konečný o-bsah zafixovaného farbíva pri použití Egacidovej červenej MooL (o. l. Acid Red 73 je 91 0/0 hm., stálosť na svetle dosahuje stupeň 4. Pokus sa opakuje s Egaoidovou modrou B(3. l. Acid Blue 45. V tomto prípade je konečný obsah zatixovaneho iarbiva 96 0/0 hm.,stálosť na svetle dosahuje stupeň 5.łřarbíteľný polypropylén pre výrobu vlá- hm. izotaktíckého polypropylénu a zo 4,0 ken, fólií a iných tvarovaných výrobkov vy- až 8,0 0/0 hm. termostabi 1 ného polymérneho značujúci sa tým, že pozostáva z 90 až 96 0/0 imidu vzorcaCO CO CO CO / ť ř 4 2 R R ýv ktorom R 1 je linearny allfatícký alkyl s ich zmes, pričom pomer x y je 1 1 až 14 12 až 25 atómamí uhlíka, R je 4 ~ 2,.2,6,B- a súčet x y zodpovedá molekulovej hmot-tetrametylpíperidyn, 1-3-dimetylamin~o~ nosti 1 000 až 15 000.

MPK / Značky

MPK: D01F 6/06, C08L 23/12, D01F 1/10

Značky: výrobkov, farbiteľný, iných, výrobu, tvarovaných, fólií, vláken, polypropylén

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-245097-farbitelny-polypropylen-pre-vyrobu-vlaken-folii-a-inych-tvarovanych-vyrobkov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Farbiteľný polypropylén pre výrobu vláken, fólií a iných tvarovaných výrobkov</a>

Podobne patenty