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DE10118704A1 - Synthetisches Polymer, welches Ruß und Bariumsulfat enthält - Google Patents

Synthetisches Polymer, welches Ruß und Bariumsulfat enthält

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Publication number
DE10118704A1
DE10118704A1 DE2001118704 DE10118704A DE10118704A1 DE 10118704 A1 DE10118704 A1 DE 10118704A1 DE 2001118704 DE2001118704 DE 2001118704 DE 10118704 A DE10118704 A DE 10118704A DE 10118704 A1 DE10118704 A1 DE 10118704A1
Authority
DE
Germany
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carbon black
baso
synthetic polymer
polymer
barium sulfate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2001118704
Other languages
English (en)
Inventor
Bernhard Becker
Heiner Schulte
Jochen Winkler
Michael Wedler
Ilona Reinhard
Angela Clasen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Venator Germany GmbH
Original Assignee
Sachtleben Chemie GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sachtleben Chemie GmbH filed Critical Sachtleben Chemie GmbH
Priority to DE2001118704 priority Critical patent/DE10118704A1/de
Publication of DE10118704A1 publication Critical patent/DE10118704A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045Sulfates

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Beschrieben werden ein synthetisches Polymer (z. B. Polyethylenterephthalat, ein Polyamid, Polypropylen oder Viskose), enthaltend Ruß und Bariumsulfat, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung zur Herstellung von Fasern, Filamenten oder Formteilen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Synthetisches Polymer, welches Ruß und Bariumsulfat enthält, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung.
Synthetische Polymere, die unter Verwendung von Pigmentrußen hergestellt werden, weisen oftmals den Nachteil auf, dass die Rußpartikel zur Agglomeration neigen. Diese Agglomerate führen beim Spinnen der synthetischen Polymeren zu Filterdruckanstiegen und Filterblockaden und bei den erhaltenen Fasern kommt es verstärkt zu Filamentbrüchen. Auch wird von erhöhten Abrasionseffekten berichtet, die ebenfalls auf Rußagglomerate in den synthetischen Polymeren zurückgeführt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein synthetisches, Ruß enthaltendes Polymer bereitzustellen, das nicht die Nachteile des Standes der Technik auf­ weist und das sich insbesondere durch eine bessere Filtrierbarkeit und eine tiefere Farbwirkung auszeichnet. Weiterhin sollen sich die aus diesem Polymer hergestellten Fasern durch weniger Filamentbrüche und durch eine geringere Abrasion auszeichnen.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein synthetisches Polymer, welches Ruß und Bariumsulfat enthält. Es wurde gefunden, dass in synthetischen Polymeren, die Ruß und Bariumsulfat enthalten, eine Verbesserung des Verteilungsgrades der Rußpartikel im Polymer erreicht wird, was mit einer Verringerung der Anzahl von Rußflockulaten einhergeht. Dadurch wird eine tiefere Farbwirkung und eine bessere Ausnutzung der Pigmentpartikel erreicht. Auch die Verarbeitungseigen­ schaften des erfindungsgemäßen synthetischen Polymers sind verbessert, so lässt sich das erfindungsgemäße Polymer beim Fasersprinnprozess besser filtrieren und die gewonnenen Fasern weisen weniger Filamentbrüche und eine geringere Abrasion auf.
Bevorzugt enthält das synthetisches Polymer Polyethylenterephthalat, ein Polyamid, Polypropylen oder Viskose. Bevorzugt betragen der Rußanteil 0,1 bis 35 Gew.-% und der BaSO4-Anteil 0,05 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Polymer. Besonders bevorzugt sind ein Rußanteil von 0,2 bis 25 Gew.-% und ein BaSO4-Anteil von 0,1 bis 10 Gew.-%. Als bevorzugt für synthetische Polymere, die in der Faserproduktion Verwendung finden sollen, haben sich ein Rußanteil von 0,5 bis 5 Gew.-% und ein BaSO4-Anteil von 0,5 bis 10 Gew.-% erwiesen. Das Gewichtsverhältnis von BaSO4 zu Ruß kann mit 0,5 : 1 bis 5 : 1, bevorzugt mit 1 1 bis 3 : 1 gewählt werden.
Zur Herstellung eines synthetischen Polymers, enthaltend Ruß und Bariumsulfat, wird eine BaSO4 und Ruß enthaltende Suspension in eine polymere Schmelze eingebracht. Dabei kann das Einbringen der Suspension in die polymere Schmelze in der Weise erfolgen, dass die Suspension durch geeignete Dosiereinrichtungen z. B. bei der Polyamidherstellung den üblichen Reaktoren zugeführt wird oder z. B. bei der Polyesterherstellung Veresterungs- bzw. Poly­ kondensationsautoklaven zugegeben wird. Zur Herstellung der Suspension können Ruß und BaSO4 in Wasser oder in einem Glycol (z. B. Monoethylenglycol, Propandiol, Butandiol) suspendiert werden. Diese Suspendieren kann z. B. durch eine Vermahlung von Ruß und BaSO4 in Wasser oder einem Glycol vorge­ nommen werden.
Bevorzugt wird die Suspension unter Verwendung eines Dispergiermittels herge­ stellt. Das Dispergiermittel kann ausgewählt werden aus einer oder mehrerer der Stoffgruppen Alkalipolyphosphate, Acrylat-Blockcopolymere, Tetraalkyl­ ammoniumsalze, Benzylalkylammoniumsalze (Salze mit dem Kation [RR'R"N-CH2-C6H5]+, wobei die Reste R, R' und R" Alkylreste darstellen, auch Benzylalkoniumsalze genannt), Chlorhexidindigluconate und Kondensations­ produkte aromatischer Sulfonsäuren.
Das synthetische, Ruß und Bariumsulfat enthaltende Polymer kann auch dadurch hergestellt werden, dass Ruß und BaSO4 jeweils einzeln ober als Gemisch in das Polymer einextrudiert werden.
Das synthetische, Ruß und Bariumsulfat enthaltende Polymer kann auch dadurch hergestellt werden, dass Ruß und BaSO4 vor der Polymerisation zu den Roh­ stoffen des Polymers gegeben werden. Dies kann z. B. in der Weise erfolgen, dass eine Suspension von Ruß und BaSO4 in einem für die jeweilige Poly­ merisationsreaktion geeigneten Suspensionsmittel zu den Rohstoffen gegeben wird. Für eine Veresterungs- oder Umesterungsreaktion (Polyesterherstellung) kann z. B. ein Glycol als Suspensionsmittel eingesetzt werden. Bei der Polyamid­ herstellung oder der Viskoseherstellung kann z. B. eine wässrige Suspension von Ruß und BaSO4 der Lactamlösung, bzw. der wässrigen Lösung eines Cellulose­ derivates zugesetzt werden.
Das verwendete Bariumsulfat kann unbehandelt oder nachbehandelt sein, wobei die Nachbehandlung anorganischer (z. B. Aufbringen eines Überzuges aus Aluminiumoxid und/oder Siliziumdioxid und/oder Phosphaten) oder organischer (z. B. Aufbringen eines Überzuges aus Polyalkoholen und/oder Polyethylenglycol und/oder Silane, wie Polyalkoxysilane) Natur sein kann.
Aus dem erfindungsgemäßen Polymer können Fasern, Filamente oder Formteile hergestellt werden.

Claims (17)

1. Synthetisches Polymer, enthaltend Ruß und Bariumsulfat.
2. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer Polyethylenterephthalat, ein Polyamid, Polypropylen oder Viskose enthält.
3. Synthetisches Polymer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rußanteil 0,1 bis 35 Gew.-% und der BaSO4-Anteil 0,05 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, beträgt.
4. Synthetisches Polymer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rußanteil 0,2 bis 25 Gew.-% und der BaSO4-Anteil 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, beträgt.
5. Synthetisches Polymer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von BaSO4 zu Ruß 0,5 : 1 bis 5 : 1 beträgt.
6. Synthetisches Polymer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von BaSO4 zu Ruß 1 : 1 bis 3 : 1 beträgt.
7. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Polymers, enthaltend Ruß und Bariumsulfat, dadurch gekennzeichnet, dass eine BaSO4 und Ruß ent­ haltende Suspension in eine polymere Schmelze eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Suspension Ruß und BaSO4 in Wasser oder in einem Glycol (z. B. Monoethylenglycol, Propandiol, Butandiol) suspendiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Suspendieren durch eine Vermahlung von Ruß und BaSO4 in Wasser oder in einem Glycol vorgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension unter Verwendung eines Dispergiermittels hergestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Dispergier­ mittel ausgewählt wird aus einer oder mehrerer der Stoffgruppen Alkalipoly­ phosphate, Acrylat-Blockcopolymere, Tetraalkylammoniumsalze, Benzyl­ alkalammoniumsalze, Chlorhexidindigluconate und Kondensationsprodukte aromatischer Sulfonsäuren.
12. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Polymers, enthaltend Ruß und Bariumsulfat, dadurch gekennzeichnet, dass Ruß und BaSO4 mittels eines Extruders in die polymere Schmelze eingebracht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Ruß und BaSO4 vor dem Extrudieren gemischt werden.
14. Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Polymers, enthaltend Ruß und Bariumsulfat, dadurch gekennzeichnet, dass Ruß und BaSO4 vor der Poly­ merisation zu den Rohstoffen des Polymers gegeben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Ruß und BaSO4 in Form einer Suspension zu den Rohstoffen gegeben werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als BaSO4 ein nachbehandeltes BaSO4 eingesetzt wird.
17. Verwendung eines Polymers nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Her­ stellung von Fasern, Filamenten oder Formteilen.
DE2001118704 2001-04-12 2001-04-12 Synthetisches Polymer, welches Ruß und Bariumsulfat enthält Withdrawn DE10118704A1 (de)

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