Izotaktický polypropylén pre výrobu vláken so zvýšenou odolnosťou voči fotooxidácii

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

. K AUTORSKĚMU GSVEDČENÍU 51 Int. (71.4 .s o šišiíä iššł ĺšiiläiřřàâřši°z 5 ŠšąçąçągÚRAD PRO VYNALEIV 45 Vydané 15 03 39 A OBJEWAutor vynálezu RZYMAN TADEÁŠ ing. CS 0., POPRAD, AVOREK MIROSLAV ing.,MENGUSOVCE, SAMUHELOVÁ ZUZANA ing., TATRANSKÁ LOMNICA,BENOVIČ BOHUMIL ing., SVIT, ŠANDOVÁ KATARÍNA ing., POPRAD,ŠIMKO KAROL ing. RNDr., KAŠŠOVIC VRATKO ing. CSc.,VRBA DUŠAN ing., AMBRICH PAVOL ing., BRATISLAVA54 Izotaktický polypropylñn pre výrobu vláken su zvýšenou. edolnosťou voči totonxidácíiIzotaktický polypropylén pre výrobu vláken so zvýšenou odolnosťou voči fotooxidácii, jehož odolnost je zabezpečovaná kom bináciou dvoch fenolických antioxidantov odlišujúcich sa teplotou topenia a prchavosiou a svetelným stabiiizátorom polymérneho piperidínového typu. Stabilizačná zmes používaná pri výrobe polypropylénu pozostáva z 0,02 až 0,15 hmot. nízkomolekuiového, prchavého fenolickěho antioxidantu 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu, 0,02 až 0,15 hmot. 0/0 vysokomolekulového, neprchavého fenolicko izokyanurätového antioxldantu, ktorým je 1,3,5 ~tris 3,5 ~diterc.butyl-Ahyclroxybenzylizokyanurát a 0,1 D až 0,50 hmot. 0/0 svetelného stabilizáťora so Stericky tienenou aminoskupinou poiymérneho p 1 perídínového typu. Vhodnou kombináciou obsahov jednotlivých zložiek v rozsahu sumárnej koncentrácie 0,14 až 0,80 hmot. možno pripraviť polypropylén pre výrobu vláken určených pre Interierové až exteriérové aplikácie, nefarbené a farbené V hmote, tvarované a hladké.Vynález sa týka izotaktického polypropylénu s normálnym rozdelením molekulových hmotnosti Q 4 ~ 8, s hodnotou indexu toku IT, ČSN 64 0861 3,0 až 15,0 g/10 min. ktorý je charakterizovaný zvýšenou odolnostou voči termooxidácii a fotooxldácii, dosiahnutelnej vďaka vhodne kombinovanej zmesi aditív na báze dvoch fenolických antioxidantov a svetelného stabilizátora zo skupiny stericky tienených amínov, ktorá sa pridáva ku základnému nestabilizovanému práškovému polypropylénu pred jeho granuláciou. V rámci tohto stabilizačného systému zmenou koncentrácie zložiek možno polyméry použit pre výrobu vláken so značne diferencovanými nárokmi na svetelnú stabilitu. Polyméry podľa predmetu vynálezu môžu byť s výhodou použité pre výrobu polypropylénových vláken farbených organickýml a anorganickými farebnými pigmentami.Pre výrobu polypropylénových vláken sa používa granulovaný izotaktický polypropylén s normálnym rozdelením molekulových hmotnosti Q 4-8, stabilizovaný proti pôsobeniu ultrafialového svetla zlúčeninami typu Z-hydroxybenzofenónov a 2-2-hydroxyienyl benztriazolov), ktoré najmä za prítomnosti farebných pigmentov nezaručujú dostatočnú úroveň svetelnej stability vláken. U takto stabilizovaných farbených,tvarovaných vláken sa dosahuje svetelná stabilita hodnotené meraním poklesu pevnosti vlákna na 1/2 pôvodnej hodnoty pri ožiarovaní xenönovou výbojkou v Xenoteste 200-500 hodin. Mierne zvýšenie tejto hladiny je možně dosiahnut len neúmerným zvýšením koncentrácie stabilizátorov, ale na úkor ekonomiky procesu. Podstatnejšie zvýšenie svetelnej stability vláken je možné dosiahnut použitím účinnejšich svetelných stabilizátorov a vhodnou kombináciou všetkých zložiek aditivneho systému. stabilizačná zmes esterov piperidinolu a antioxidantov fenolicko izokyanurátového typu je popísaná V CS A 0 233 506. Identické estery sa používajú pre stabilizáciu polypropylénu degradovaného organickými peroxidmi za prítomnosti stericky bráneného a nebráneného fenolického antioxidantu podla CS A 0 229 766. V tomto pripade ide o nízkomolekulový polypropylén, ktorý sa pri spracovávani na vlákno nepodrobuje termickému degradačnému procesu. Podobne je kombinácia fenolicko izokyanurátového antioxidantu so svetelným stabilizátorom piperidinového typu predmetom japonskej prihlášky vynálezu 6162 834, pričom samotný antioxidant je predmetom P 80 66 568. Sekundárne a terciárne amíny piperidinu v kombinácii s fenolicko izokyanurátovými antioxidantmi sú predmetom GB 886 420. Nevýhodou uvádzaných riešení je nedostatočná spracovatelská termostabilita polyméru pri jeho granulácii, nakoľko samotný fenolicko izokyanurátový antioxidant má teplotu topenia 230 °C, čo nie je zárukou jeho roz 4tavenia pri podmienkach granulácie a všeobecne sa pozoruje jeho nizka účinnosť. P 0 lymér sa takto pri granulácii môže čiastočne naoxidovat a tepelná energia dodávaná v procese prípravy vláken oxidáciu prehlbi. Uvedený fakt sa pozoruje pri spracovávaní polymérov s normálnym rozdelením molekulových hmotnosti, kde je nutne používat teploty podstatne vyššie ako u polymérov pripravených riadenou degradáciou.Podstatné zvýšenie svetelnej stability polypropylénových vláken, najmä farbených v hmote, je možné dosiahnuť použitím izotaktlckého polypropylénu podľa predmetu vynálezu, na základe popísanej špeciálnej kombinácii ienolických antioxidantov so svetelným stabllizátorom piperidinového typu, ktorá sa do polypropylénu pridáva pred procesom granulácle. Pre výrobu sa použije nestabllizovaný prášok izotaktického polypropylénu s hodnotou IT 3,0 až 15,0 g na 10 min., ku ktorému sa pridá 0,30 až 0,60 hmot. špeciálnej stabilizačnej zmesi pozostávajúcej zA 0,02 až 0,15 hmot. nízkomolekulového fenolického antioxidantu 2,6-diterc.butyl-4-metylienolu, ktorý zaručuje požadovanú termostabilitu polyméru pri jeho granulácii, zabraňuje tvorbe oxidovaných štruktúr pri granulácii a v dôsledku vysokej prchavosti pri spracovávaní polyméru na vlákno chráni povrch vznlkajúceho vlákna pred prístupom kyslíka.B 0,02 až 0,15 hmot. fenolicko izokyanurátovêho antioxidantu, ktorým je 1,3,5-tris 3,5-diterc.butyl-4-hydroxybenzyl izokyanurát obchodný názov Goodrlte 3114,Irganox 3114 s teplotou topenia 230 °C, charakterizovaného velmi nízkou antioxidačnou účinnosťou pro granulácii polypropylénu a vysokou spracovatelskou termostabilizačnou účinnosťou pri spracovávani na vlákno, najmä pri teplotách značne prevyšujúcich jeho bod topenia. Vysoký bod topenia a objemnosť molekuly zaručujú minimálnu prchavosť antioxidantu z polypropylénu pri spracovaní. Dokázalo sa, že uvedený antioxidant má oproti iným najvyšší príspevok ku aktivite svetelných stabilizátorov pri ochran vláken voči fotooxidácii CS AO 229 766.C 0,10 až 0,40 hmot. svetelného stabilízátora so stericky tienenou aminoskupinou polymérneho piperidínovêho typu obchodný názov Chimassorb 944.Navrhovaná stabilizačná zmes zaručuje- stabilitu granulačného procesu z hladiska dodržania požadovanej molekulovej hmotnosti granulátu, ~ ochranu polyméru pri granulácii pred jeho miestnym naoxidovaním,- dostatočnú termickú stabilitu polyméru pri zvlákňovaní, navyše regulovateľnú zastúpením jednotlivých zložiek v zmesi, 259375- svetelnú stabilitu vláken vyhovujúca pre vnútorné a vonkajšie aplikácie v závislosti na zložení aditívnej zmesi, vyššiu až podstatne vyššiu ako u dnešných systémov s aplikáciou klasických UV absorbérov a bez vhodnej kombinácie fenolických antioxldantov,- podstatne nižší obsah aditív V polypropyléne pri súčasnom zlepšení svetelnej stability vláken, ~ univerzálnost použitia pre vlákna s požadovanými strednými, vysokými a veľmi vysokými hodnotami svetelnej stability.Pre vlákna určené pre interiérove aplikácie s požadovanou strednou hodnotou úrovňou svetelnej stability (600 až 800 hodín je výhodné jednotlivé zložky aditívnej dávkovať v nasledovných množstváchPre vlákna do vonkajších aplikácií s požadovanou vysokou úrovňou svetelnej stability nad 800 hodín je výhodné jednotlivé zložky systému dávkovat v nasledovných množstváchV zrovnaní s doteraz používaným polypropylénom poklesne celkové množstvo aditív z 1,05 hmot. na cca 0510/0 hmot.,pre stredne stabilizované vlákno a na 0,5 až 0,7 0/0 hmot. pre vysokostabilizované. Zníženie celkového obsahu adítív sa okrem zníženia tvorby plynných exhalátov- pri zvlákňovaní kladne prejaví aj na ekonomike výrobného procesu. Ďalšou prednosťou polyméru pripraveného podľa predmetu vynálezu je fakt, že vhodnou voľbou koncentrácii jednotlivých zložiek, je možné zabezpečí, prakticky všetky požiadavky odberateľov na svetelnú stabilitu vláken.Uvádzané príklady dokumentujú výhodnosť použitia kombinácie dvoch fenolických antioxidantov s rozdielnymi teplotami topenia a rozdielnou prchavostou oproti systémom s 1 antioxidantom, v kombinácii so svetelným stabilizátorom piperidinového typu. Vlastnosti pripravených polymérov a z nich vyrobených vláken sú uvedené v spoločnej tabuľke, spolu s požadovanými hodnotami.Zmiešanim 99,48 °/o hmot. práškového i zotaktického polypropylénu s hodnotou IT rovná sa 9,7 g/10 min. s 0,025 0/0 hmot. 2,6-diier.butyl-4-metylfenolu, 0,1 0/1 hmot. antioxidantu Goodrite 3114 a 0,30 hmot. svetelného stabilizátora Chimassorb 944 a pretavením v taviacom stroji sa získal granulovaný polymér, iktorého vlastnosti sú uvedené v priloženej tabuľke.Takto pripravený polypropylén sa použil na prípravu strižového polypropylenového vlákna jedničnej dĺžkovej jemnosti 17 dtex,modrého farebného odtieňa 0,08 hmot. pigmentu Graphtolblau ZGLS), dĺženého a mechanicky tvarovaného. Svetelná stabilita sa hodnotila v Xenoteste 150 pri teplote čierneho panelového teplomeru 45 C poklesom pôvodnej pevnosti vlákna na 1/2 pôvodnej hodnoty. Hodnoty takto ziskanej svetelnej stability sú uvedené v priloženej tabuľke. Súčasne je uvedená zmena IT granulátu po procese zvlákñovania meraním IT z hotového vlákna po odpratí preparácie.Použitím rovnakého práškového polypropylénu a rovnakým postupom sa pripravil granulovaný polypropylén s obsahom 0,075 perc. hmot. 2,6-diterc.butyl-/ł-metyltenolu,0,1 °/o hmot. antioxidantu Goodrite 3114, 0,30 perc. hmot. svetelného stabilizátora Chimassorb 944. Vlastnosti takto pripraveného granulátu spolu s vlastnosťami polypropylénového vlákna sú uvedené v priloženejPoužitím práškového polypropylénu a postupu ako V príklade 1 sa pripravil granulavaný polypropylén s obsahom 0,1 0/0 hmot. antioxidantu Goodrite 3114, 0,30 svetelného stabilizatora Chimassorb 944. Vlastnosti takto pripraveného granulátu spolu s vlastnosťami polypropylénového vlákna sú uvedené v priloženej tabuľke.Postupom ako v príklade 1 sa pripravil polypropylénový granulát s obsahom 0,10 0/0 hmot. antioxidantu 2,6-diterc.butyl-4-mety 1 fenol, 0,1 hmot. antioxidantu Goodrite 3114, 0,30 °/o hmot. svetelného stabilizátora Chimassorb 944. Vlastnosti takto pripraveného granulátu sú uvedené v priloženej tabuľke.Granulat sa použil na prípravu strižového polypropylénového vlákna, tvarovaného mechanicky, farbeného v hmote na červený farebný odtieň (1,3 °/o hmot. pigmentu Cromophtalrot BR a 0,23 0/0 hmot. pigmentu Cromophtalrot A 3 B. Svetelná stabilita takto prlpraveného vlákna bola hodnotené spôsobom uvedeným v príklade 1 a je uvedená v priloženej tabuľke.Postupom uvedeným v príklade 1 sa pripraví polypropylénový granulät s obsahom 0,10 hmot. 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu,0,30 svetelného stabilizátora Chimassorb 944. Postupom podľa príkladu 4 sa pripraví z granulátu polypropylénové strižové vlákna. Vlastnosti polypropylénovéluo granulátu a vlákna sú uvedené v priloženej tabuľke.Postupom uvedeným v príklade 1 sa pripraví polypropylěnový granulät s obsahom 0,10 hmot. antioxidantu Goodrite 3114,0,30 hmot. svetelného stabilizátora Chimassorb 944. Postupom podľa prikladu 4 sa pripraví z granulátu polypropylénové strižové vlákno. Vlastnosti polypropylénoveho granulatu a vlákna sú uvedené V priloženej tabuľke.Zmiešaním 99,62 0/0 hmot. práškového izotakttckého polypropylénu s hodnotou IT v 10,4 g/10 min., s 0,08 hmot. °/0 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu, 0,05 hmot. antioxidantu Goodrite 3114, 0,15 hmot. Sizetelného stabilizátora Chimassorb 944. Pretavením v taviacom stroji pri 230 °C sa získal polypropylénový granulát, ktorého vlastnosti sú uvedené V priloženej tabuľke.Takto pripravený polypropylén sa použil na prípravu strižového, mechanicky tvarovaného vlákna, farbeného v hmote na pomarančový farebný odtieň 0,72 hmot. 0/0 pigmentu Cromophtalgelb GR 0,1 hmot. 0/0 pigmentu Nylofilschwarz, 0,024 hmot. °/u pigmentu Cromophtalrot BR).Svetelná stabilita takto pripraveného vlákna hodnotila spôsobom uvedeným v priklade 1 a je uvedená V priloženej tabuľke.Zmiešaním 99,30 hmot. (Vo práškového izotaktického polypropylénu. s hodnotou IT 10,4 g/min. s 0,10 hmot. °/0 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu, 0,15 hmot. 0/0 antioxidantu Goodrite 3114 a 0,45 hmot. svetelného stabilizátora Chimassorb 944 a pretavením zmesi v taviacom stroji pri 230 C sa pripravil polypropylénový granulát, ktorého vlastnosti sú uvedené v priloženej tabuľke.Takto pripravený polypropylén sa použil na prípravu nekonečného vlákna jedničnej dlžkovej hmotnosti 6,7 dtex, mechanicky tvarovaného, farbeného v hmote pigmentomCromophtalrot BR (1,0 hmot. . Svetelná stabilita takto pripraveného vlákna sa hodnotila spôsobom uvedeným v príklade 1 a je uvedená v priloženej tabuľke.Zmiešaním 99,725 hmot. práškového polypropylénu s hodnotou IT z 10,4 g/lü minút s 0,075 hmot. 2,6-diterc.butyl-4-n 1 etylfenolu, 0,05 hmot. 0/0 antioxidantu Goodrite a 0,15 hmot. 0/0 svetelného stabilizátora Chimassorb 944 a pretav-ením zmesi V taviacom stroji pri 230 °C sa pripravil polypropylénový granulát, ktorého vlastnosti sú uvedené V priloženej tabuľke.Z takto pripraveného granulátu sa pripraví nefarbený, hladký polypropylénový hodváb s dĺžkovou hmotnosťou 170/33 dtex. Svetelná stabilita takto pripraveného vlákna sa hodnotila spôsobom uvedeným v príklade 1 a je uvedená v priloženej tabuľke.Postupom uvedeným v príklade 9 sa pripraví polypropylénový granulât s obsahom 0,075 hmot. 2,B-diterc.butyl-4-metylfenolu, 0,15 hmot. 0/0 svetelného stabilizátora, a hladké polypropylénové vlákno. Vlastnosti granulátu a vlákna sú uvedené v priloženej tabuľke.Postupom uvedeným v príklade 9 sa pripraví polypropylénový granulát s obsahom 0,05 hmot. 0/0 antioxidantu Goodrite 3114,0,15 hmot. svetelného stabillzátora Chimassorb 944 a hladké polypropylénové vlákno. Vlastnosti granulätu a vlákna sú Livedené v priložene tabuľke.Zmiešanim 98,92 hmot. práškového polypropylénu s hodnotou IT r. 10,4 g/10 min. s 0,1 hmot. 2,6-diterc.butyl-4-metylfenolu,0,55 hmot. distearyltiodipropionátu a. 0,28 hmot. svetelného stabillzätora benzoienónového typu Cyasorb UV-531 a pretavením zmesi pri 230 °C sa pripraví polypropylénový granulät, ktorý odpovedá bežne používanému typu a slúži pre porovnanie s granulátmi a vláknami uvádzanými v jednotlivých príkladoch.Hodnoty svetelnej stability vláken ztakto pripraveného granulâtu sú uvádzané v zátvorkách pod hodnotou svetelnej stability vlákna pripraveného z granulátu podľa jednotlivých príkladov.

MPK / Značky

MPK: C08K 5/34, C08L 23/12, C08K 5/13, D01F 1/10

Značky: izotaktický, výrobu, vláken, zvýšenou, odolnosťou, polypropylén, voči, fotooxidácii

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-259375-izotakticky-polypropylen-pre-vyrobu-vlaken-so-zvysenou-odolnostou-voci-fotooxidacii.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Izotaktický polypropylén pre výrobu vláken so zvýšenou odolnosťou voči fotooxidácii</a>

Podobne patenty