DE1153521B

DE1153521B - Verfahren zum Stabilisieren von Polymerisaten aus ª-Olefinen

Info

Publication number: DE1153521B
Application number: DEM49335A
Authority: DE
Inventors: Cornelio Caldo
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1960-06-15
Filing date: 1961-06-13
Publication date: 1963-08-29
Also published as: NL265875A; ES268231A1; US3210317A; BE605005A; GB906978A

Description

Es ist bekannt, daß Produkte auf der Basis von Polyolefinen während der Verarbeitung in der Hitze, insbesondere in Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff, einem bestimmten Abbau unterliegen.

Es ist weiterhin bekannt, daß Gegenstände auf der Basis von kristallinen Polyolefinen gegen die Einwirkung von Licht sowie gegen thermische Behandlungen empfindlich sind.

Der Abbau der Polymeren kann durch Zusatz von besonderen Schutzstoffen zum Polymeren, insbesondere während der Herstellung von Fasern oder Filmen, vermindert werden. Im allgemeinen werden für diesen Zweck geringe Mengen von Aminen, Aminophenolen, Chelaten von Übergangsmetallen (Ni), organischen Zinnverbindungen, Triazolverbindungen, Zinkverbindungen, Dithiocarbamaten, Phenolen, Phosphiten, Merkaptanen, Oximen, Polychinolinen oder Schwefelderivaten verwendet.

Diese Schutzstoffe weisen aber die Nachteile einer Fleckenbildung oder einer geringen stabilisierenden Aktivität oder diese beiden Nachteile zusammen auf. Bei stabilisierten Fäden aus Polypropylen und z. B. 4% Phenyl-^-naphthylaminwird, nachdem sie 30Tage der Sommersonne ausgesetzt worden sind, die Zugfestigkeit auf 20% des Anfangswertes und die Dehnung auf 5% des Anfangswertes vermindert. Bei Probefäden aus Polypropylen, jedoch ohne die stabilisierenden Amine, werden unter den gleichen Bedingungen ihre Eigenschaften auf beinahe dieselben Werte vermindert. Wenn man statt der genannten Amine ein Aminophenol, wie z. B. das Stearoylp-aminophenol, verwendet und die Fäden 15 Stunden in einem Ventilationsofen bei 120° C hält, dann wird die Zugfestigkeit auf 65% und die Dehnung auf 81% ihrer Ausgangswerte herabgesetzt.

Mit Phenolen oder Phosphiten wird die Polyolefin-Grenzviskosität stark reduziert, während nach einer Behandlung von 7 Stunden bei 130° C zerbrechliche Fäden erhalten werden. Mit allen genannten Schutzstoffen wird gleichzeitig stets eine Fleckenbildung festgestellt.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zum Stabilisieren von Polymerisaten aus a-Olefinen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Stabilisator 0,02 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyolefin, an Tetrapropenylbernsteinsäureanhydrid verwendet werden, gegebenenfalls im Gemisch mit einem anorganischen Salz der Stearinsäure.

Der Zusatz dieser stabilisierenden Verbindung erfolgt im allgemeinen durch Beimischen dieser Verbindung als solcher zum Polyolefin unter guter Durchmischung.

Verfahren zum Stabilisieren
von Polymerisaten aus a-Olefinen

Anmelder:

Montecatini Societä Generale per l'Industria Mineraria e Chimica, Mailand (Italien)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köm, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 15. Juni 1960 (Nr. 10 645)

Cornelio Caldo, Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

Der Stabilisator kann jedoch auch nach anderen Verfahren zugesetzt werden, beispielsweise durch Mischen des Polyolefins mit einer Lösung des Stabilisators in einem geeigneten Lösungsmittel und anschließende Verdampfung des Lösungsmittels oder durch Zusatz des Stabilisators zum Polyolefin am Ende der Polymerisation.

Die stabilisierende Wirkung kann auch erhalten werden, wenn man die stabilisierende Verbindung auf den fertigen Gegenstand aufbringt, beispielsweise durch Eintauchen des Gegenstandes in eine Stabilisatorlösung oder -dispersion und darauffolgendes Abdampfen des Lösungsmittels.

Die gemäß der Erfindung verwendete Verbindung zeigt eine gute Verträglichkeit mit Polyolefinen in geschmolzenem Zustand und bewirkt keine Fleckenbildung.

Die stabilisierten Mischungen eignen sich besonders zur Herstellung von Mono- und Polyfilen, Stapeln, färbbaren Garnen, voluminösen Garnen, Filmen, Bändern oder geformten Gegenständen.

Durch Zusatz eines anorganischen Salzes von Stearinsäure, z. B. Calciumstearat, das als säurebindendes Mittel wirkt, zu den Polyolefinmischungen vor deren Verspinnung werden die Stabilitätseigenschaften der Mischungen verbessert.

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Claims

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Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen er- Schneckentemperatur 200° C

läutert. Kopftemperatur 250° C

Beispiel 1 Spinndüsentemperatur 190° C

In einem Werner-Mischer wird bei Raumtempera- 5 Spinndüsenart 60/0,8-16 mm

tür eine homogene Mischung aus 9980 g Polypropy- Maximaldruck 50 kg/cm*

len (mit einer Grenzviskosität [ή], bestimmt in Tetra- Aufwickelgeschwindigkeit 400 m/Min,
hydronaphthalin bei 135° C von 1,34, einem Rück-

Hilfe von sterlospezifischen Katalysatoren, und 20 g Eigenschaften der erhaltenen Faden smd folgende:

Tetrapropenylbemsteinsäureanhydrid hergestellt. Zugfestigkeit 5,2 g/den

Wenn die Mischung in einem Probierrohr, das Dehnung 21Vo
sich 10 Minuten in einem Thermostatbad bei 250° C

befindet, geschmolzen wird, ergibt sich eine fast 15 Durch Überführung des Polymeren in die Faser

farblose Schmelze. wird die Grenzviskosität [η] auf 91% des Ausgangs-

Die Mischung wird in einem Schmelz-Spinngerät wertes erniedrigt, während die gleiche Viskosität [η]

unter folgenden Bedingungen versponnen: des gleichen Polymeren ohne Zusatz des Stabilisators

auf 73 % des Ausgangswertes erniedrigt wird.

Schneckentemperatur 220° C ₂o Wenn das stabilisierte Garn 15 Stunden der Hitze-Kopftemperatur 220° C einwirkung in einem Heizschrank mit Luftumlauf bei

120° C ausgesetzt wird (beschleunigter Alterungsver-

Spinndüsentemperatur .... 230° C _sucty_} bleiben seine Eigenschaften fast unverändert.

Spinndüsenart 60/0,8 · 16 mm Nach 20 Stunden unter einer UV-Quecksilber-

Maximaldruck 40k2/cm2 ²⁵ ^damP^üamPe ^{behält das Gam 42o/o seiner} ursprüng-

MaximalürucJc w Kg/cm _{Hdien Zugfestigkeit; wällr}end die Zugfestigkeit eines

Aufwickelgeschwindigkeit 300 m/Min. nicht stabilisierten Garnes auf 32% absinkt.

Die erhaltenen Fasern werden in einem Streckver- eispie

hältnis von 1:5,3 bei 130° C verstreckt. Die Eigen- 30 In einem Werner-Mischer wird bei Raumtempera-

schaften der erhaltenen Fäden sind folgende: tür eine homogene Mischung aus 9950 g PoIy-

[4-methylpenten-(l)] (mit einer Grenzviskosität [ή]

Zugfestigkeit 4,13 g/den =10 und einem Rückstand nach der Heptanextrak-

Dehnung 26,2Vo ^{tion von 86}>9%), hergestellt mit Hilfe von stereospe-

35 zifischen Katalysatoren, mit 50 g Tetrapropenylbern-

Durch Überführung des Polymeren in die Faser steinsäureanhydrid hergestellt.

wird die Grenzviskosität [η] auf 76% des Ausgangs- Das mit dem Stabilisator vermischte Polymere wird

wertes erniedrigt, während die gleiche Viskosität [ή] in einem Probierrohr, das sich 10 Minuten in einem

des gleichen Polymeren ohne Zusatz des Stabilisators Thermostatbad bei 250° C befindet, geschmolzen und

auf 74,5% des Ausgangswertes erniedrigt wird. 40 ergibt eine fast farblose Schmelze. Die Mischung

Wenn das stabilisierte Garn 15 Stunden der Hitze- wird bei 260° C geschmolzen, um die Grenzviskosität

einwirkung in einem Heizschrank mit Luftumlauf bei auf einen für die Fasern geeigneten Wert (etwa

120° C ausgesetzt wird (beschleunigter Alterungs- 103 Poise) zu verringern. Die Mischung wird bei

versuch), bleiben seine Eigenschaften fast unverän- einer Kopftemperatur, einer Schneckentemperatur

dert. 45 und einer Spinndüsentemperatur von 260° C mit

Nach 20 Stunden unter einer UV-Quecksilber- einer Spinndüsenart von 60/0,8, 16 mm, einem Druck

dampflampe behält das Garn 47% seiner Ursprung- von 15 kg/cm² und einer Aufwickelgeschwindigkeit

liehen Zugfestigkeit, während die Zugfestigkeit eines von 100 m/Min, versponnen,

nicht stabilisierten Garnes auf 32% absinkt. Das Garn wird in einem Glycerinbad bei 130° C

50 gestreckt, und zwar mit einem Streckungsverhältnis

Beispiel 2 1^: 3· Die Eigenschaften der Fäden sind folgende:

_T . „, -Kit-u ■ ά τ, · π * Zugfestigkeit 1,5 g/den

In einem Werner-Mischer wird bei Raumtempera- f~

tür eine homogene Mischung aus 9950 g Polypropy- Dehnung 50 /0

len (mit einer Grenzviskosität [η], bestimmt in Tetra- 55 Bei der Probe im Ventilationsofen bei 120° C hydronaphthalin bei 135° C, von 1,46, einem Rück- während 15 Stunden vermindert sich die Zugfestigstand nach der Heptanextraktion von 94,1% und keit der Fäden auf 80% des Anfangswertes,
einem Asohegehalt von 0,07%) hergestellt mit Hilfe

von stereospezifischen Katalysatoren, und 50 g Tetra- PATENTANSPRUCH:

propenylbernstekisäureanhydrid hergestellt. 60 Verfahren zum Stabilisieren von Polymerisaten

Wenn die Mischung in einem Probierrohr, das sich aus a-Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß als

10 Minuten in einem Thermostatbad bei 250° C be- Stabilisator 0,02 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen

findet, geschmolzen wird, ergibt sich eine fast farblose auf das Polyolefin, an Tetrapropenylbernstein-

Schmelze. säureanhydrid verwendet werden, gegebenenfalls

Die Mischung wird in einem Schmelz-Spinngerät 65 im Gemisch mit einem anorganischen Salz der

unter folgenden Bedingungen versponnen: Stearinsäure.

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