DE1669452B2 - Disperses Polymergemisch - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gemisch aus einem Polyolefin und einem Polyamid, Polyester, PoIy-Carbonat,
Polyurethan oder Polyhamstoff in Form einer Dispersion von einem der Polymere im anderen.
Mischungen von Polyolefinen mit polymeren Materialien, mit welchen das Polyolefin unverträglich ist,
wie z. B. mit Polyamiden und Polyestern, sind bereits
in der britischen Patentschrift 956 926 beschrieben.
Diese Gemische werden unter Hitze und unter Druck tiergestellt, was zur Bildung einer homogenen Masse
führt.
Es wurde nunmehr gefunden, daß die Brauchbarkeit von Mischungen aus Polyolefinen und damit unverträglichen
polymeren Materialien bei bestimmten Anwendungen, wie z. B. beim Spinnen in Fäden,
gesteigert wird, wenn die Mischung die Form einer Dispersion einer der Polymerkomponenten in der
anderen Polymerkomponente aufweist, wobei die Teilchengröße der dispersen Phase 0,25 μ nicht
übersteigt.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Gemisch aus einem Polyolefin und einem Polyamid, Polyester,
Polycarbonat, Polyurethan oder Polyhamstoff in Form einer Dispersion von einem der Polymere im
anderen, in welcher das Polymer der dispersen Phase eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht über
25 μ aufweist, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dispersion mit bis zu 10 Gewichtsprozent
eines Polyamids, eines Copolyamide bzw. eines N-substituierten Copolyamids stabilisiert ist, welches
ein Molekulargewicht von mindestens 1000 aufweist.
Aus der französischen Patentschrift 1 268 332 ist die Verwendung von Styrol und Acrylsäurederivaten
für die Dispergierung eines Polyolefins in einem Vinylpolymer bekannt. Weder die gemäß der Erfindung
verwendeten mit Polyolefinen unverträglichen Polymere noch die erfindungsgemäß als Stabilisatoren
verwendeten Polyamide werden genannt. Es konnte deshalb die vorliegende Erfindung nicht daraus
abgeleitet werden.
Die erfindungsgemäßen Gemische können zweckmäßig dadurch erhalten werden, daß man die Bestandteile
mit dem Stabilisierungsmittel in einer inerten Atmosphäre schmilzt und durcharbeitet.
Im allgemeinen ist zur Herstellung einer Dispersion eine herkömmliche Vorrichtung, wie z. B. eine
vveiwalpnroül oder ein Banbury-Miseher oder
eine Schneckenpresse geeignet, worin das Mischen durch Scherwirkung bewerkstelligt wird. Die Polymere
können auch in einer herkömmlichen Schxneizspinnvorrichtung unter Verwendung der Mischwirkung der
Meßpumpe vermischt werden.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Gemische kann jede Kombination aus einem Olefin und einem
der erwähnten Polymere verwendet werden. Wenn die
ίο entstandene Dispersion durch ein Schraelzspinnverfahren
zu Fäden verarbeitet werden soll, dann ist es erwünscht, daß die beiden Polymere ähnliche
Schmelzviskositäten haben. Größere Unterschiede in den Schmelzviskositäten der beiden Polymere können
zu Fäden mit beträchtlichen Titerschwankungen führen.
Brauchbare Polyolefine für die erfindungsgemäßen Gemische sind z. B. Polyäthylen hoher Dichte, Polyäthylen
niedriger Dichte und isotaktisches PoIy-
20 propylen.
Es wird bevorzugt, daß das zweite Polymer ein dem Schmelzspinnen zugängliches Polymer ist. Als zweites
Polymer können die folgenden verwendet werden: Polyamide, beispielsweise Poly-(hexamethylenadipinsäureamid),
Poly-Ce-caprolactam), Poly-(cu-aminoundecansäure)
und ihre Copolymere, Polyester, beispielsweise Poly-(äthylenterephthalat), sowie Polycarbonate,
Polyurethane und Polyharnstoffe.
Ein Beispiel für ein als Stabilisator brauchbares Polyamid ist Polj-Ce-aminoundecansäure). Beispiele
für brauchbare Copolyamide sind N-substituierte, insbesondere N-alkylierte, Copolyamide, die durch
Umsetzung eines Lactams, beispielsweise von ε-Caprolactam,
mit verschiedenen N-Alkyl-c/j-aminoundccansäuren
und gegebenenfalls dem entsprechenden nichtsubstituierten «-Aminocarbonsäuren oder mit N-monosubstituierten
bzw. Ν,Ν'-disubstituierten aliphatischen Diaminen und einer zwobasischen Carbonsäure
erhalten werden. Ein anderes brauchbares Copolyamid wird durch Copolymerisieren des
Reaktionsproduktes von einer langkettigen Fettsäure, wie z. B. Dilinolsäure, und einem substituierten bzw.
nichtsubstituierten Diamin, wie Hexamethylendiamin, mit einem Lactam, wie e-Caprolactam, oder mit dem
Salz einer Dicarbonsäure und eines Diamins, wie Hexamethylendiammoniumadipat, hergestellt.
Ganz abgesehen von ihrer Funktion bezüglich der Stabilisierung einer Dispersion, fördern die polymeren
Dispergiermittel die Bildung der Dispersion und beseitigen die Notwendigkeit eines längeren Mischens
bei erhöhten Temperaturen und Drücken, welche alle in ihrer Wirkung auf das Endprodukt schädlich bzw.
ungünstig sind.
Die als Dispergiermittel vorhandene Polymermenge übersteigt 10 Gewichtsprozent nicht und ist vorzugsweise
weniger als 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersion.
Die erfindungsgemäßen Dispersionen können bei vielen verschiedenen Anwendungen, beispielsweise bei
der Herstellung von Filmen und Platten bzw. Folien, aus welchen Umhüllungs- oder Verpackungsmaterialien
erhalten werden können, zur Verwendung gelangen. Sie sind jedoch für diejenigen Anwendungen,
bei welchen die besondere Art der Dispersion, insbesondere die geringe Teilchengröße der Teilchen der
dispersen Phase und die gleichmäßige Verteilung derselben im Dispersionsmediumi, ihren Ausdruck
findet, hervorragend geeignet. So können die Disper-
f I 669 452
3 4
•ionen durch herkömmliche Verfahren zu Fäden Die drei Komponenten wurden in ein Glasgefäß
schmelzgesponnen werden, Die so erhaltenen Fäden eingebracht, in welchem sie während einer kurzen
haben lextmiter und bestehen aus einem Matrix Zeit gewälzt bzw. getrommelt wurden, und sie wurden
von einem polymeren Material und aus Teilchen des dann in ein Mischgefäß aus Glas mit einem schnecken-
anderen polymeren Materials. a fömugen bzw. spiralförmigen Rührer aus rostfreiem
Die Eigenschaften der Fäden variieren in Abhängig- bzw. korrosionsbeständigem Stahl übergeführt. Das
keit von aen Anteilen der Bestandteile der Dispersion. Mischgefäß wurde evakuiert und zur Entfernung des
Beispielsweise haben aus einer Dispersion von 25 Gc- gesamten Sauerstoffes mit Stickstoff nachgefüllt, und
Wichtsprozent Polyäthylen und 75 Gewichtsprozent während des ganzen Mischern und anschließendsn
eines Polyamids erhaltene Fäden die folgenden Eigen- io Kühlens wurde über der Oberfläche der Mischung
schäften: ejn stetiger bzw. ständiger Stickstoffstrom aufrechterhalten.
Das Rohr wurde in ein ölbad bei einer
~ · Temperatur von 280 bis 2850C, d.h. 15 bis 200C
uemer mcht uber 20 oberhalb des Schmelzpunktes der Poly-(hexamethylen-
Reißlänge bzw. Festigkeit 6 g/den (annähernd) 1S adipinsäureamid)-komponente, eingetaucht, und es
Dehnfähigkeit 16% Annähernd) wurde ft dnem T^ -^™ beß°"nen' s°bf d
0 v ; dieses Polymer und das niedriger schmelzende PoIy-
Anfangsmodul 27 g/den (annähernd) äthylen geschmolzen waren, und dann wurde das
Rühren 30 Minuten lang fortgeführt.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele " A Ms ^r.fbnis difer ^behandlung unter stännäher
erläutert uciaHicic d,gem Rühren wurde eine D'Spersion des Polyäthylens
als disperse Phase in Poly-(bexamethylenadipinsäureamid)
als Dispersionsmedium erhalten. Am Ende des
Beispiel 1 Zeitraumes von 30 Minuten wurde das Mischgefäß aus
25 dem ölbad entfernt und kühlen gelassen. Die Disper-
_. .-ι · j· r>
· · , '^on des einen Polymers im anderen, welche zweck-
Das bei der m diesem Beispiel beschriebenen mäßigerweise als Dispersionssystem bzw. Polymer-Verfahrensweise
verwendete polymere Dispergier- mischung bezeichnet werden kann, wurde beim Kühlen
mittel war ein Copolyamid, welcnes durch die Copoly- fest. Die Polymermischung wurde dann entfernt und zu
mensation der gelaufig als »Empol Dimer Acid« 3, kleinen Stücken zerbrochen bzw. zerkleinert,
bekannten Dilmolsaure und von Hexamethylendiamin Der durchschnittliche Durchmesser der Polyäthylen-
bekannten Dilmolsaure und von Hexamethylendiamin Der durchschnittliche Durchmesser der Polyäthylen-
mit Hexamethylendiammoniumadipat erhalten und teilchen, welche die disperse Phase darstellten, wurde
unterVerwendungderfolgendenBestandteilehergestellt durch direktes Beobachten von Querschnitten von
worden ist: einzelnen Stücken unter einem Mikroskop hoher
35 Auflösung mit einem Fadenkreuzokular und Messen
Dilinolsäure 13 9 s ^es durchschnittlichen Durchmessers der Teilchen im
' Bereich des Kreises mit der Fadenkreuzskala erhalten.
Hexamethylendiamin 2,87 g In diesem Beispiel betrug der durchschnittliche
Hexamethylendiammoniumadipat .. 39,13 g Durchmesser der Polyäthylenteilchen 2,4 μ
y ' B 40 F ι g. 1 ist ein Schliffbild bzw. eine Mikrophoto-
Phenol 27,95 g graphie (in 200facher Vergrößerung) eines Querschnittes
von einem der unter dem Mikroskop betrachteten Stücke und unter Bezugnahme auf diese können die
Die obigen Bestandteile wurden in ein Gefäß ein- gelinge Größe der Polyäthyienteilchen als der disper-
gebracht, welches mit Stickstoff gespült und dann dicht 45 sen Phase und die weitgehende Gleichmäßigkeit ihrer
verschlossen bzw. versiegelt wurde. Das Gefäß wurde Verteilung im ganzen Dispersionssystem, zwei Fak-
während eines Zeitraumes von 7 Stunden in einem toren, welche die Brauchbarkeit der Polymermischung
Ofen unter Vorkehrungen bzw. Vorsorge zum ständi- bei anschließenden Anwendungen, insbesondere beim
gen Rühren bzw. Schütteln des Gefäßinhaltes auf eine Verarbeiten derselben zu Fäden durch Schmelzspinn-
Temperatur von 225°C erhitzt. Das Gefäß wurde 50 verfahren, erhöhen und der Verwendung des Copoly-
dann geöffnet, und es wurde während eines Zeit- arniddispergiermittels bei der Herstellung der Mi-
raumes von noch 1 Stunde bei Atmosphärendruck schung zuzuschreiben sind, leicht ersehen werden,
und unter Durchleiten eines Stickstoffstromes durch Zur Veranschaulichung bzw. Hervorhebung der
das Gefäß auf eine Temperatur von 285°C weiter Brauchbarkeit bzw. Nützlichkeit von polymeren
erhitzt. Im Laufe dieses weiteren Erhitzens wurde 55 Dispergiermitteln, wie des in diesem Beispiel ver-
das Phenol, welches als Verdünnungsmittel zur Sicher- wendeten Copolyamides, bei der Erzeugung einei
stellung einer wirksamen Copolymerisation wirkte, Dispersion bzw. Mischung mit wünschenswerter
abdestilliert. Das entstandene Copolyamid wurde zu Eigenschaften wurden Poly-(hexamethylenadipinsäure-
Schnitzeln bzw. Spänen zerkleinert bzw. zerbrochen, amid) und Polyäthylen in denselben Anteilen und ir
welche anschließend gekörnt bzw. granuliert wurden. 60 derselben Weise, wie es oben beschrieben ist, mitein
Es wurden 75 Gewichtsteile (71 Volumteile) Poly- ander vermischt, im ersten Versuch wurde jedoch da!
(hexamethylenadipinsäureamid)-schnitzel bzw. -späne Vermischen in Abwesenheit von Dispergiermittel!
mit einer relativen Viskosität von 36, 25 Gewichts- durchgeführt.
teile (29 Volumleile) Polyäthylenschnitzel bzw. -späne Die durch Vermischen der zwei Polymere in Ab
niedriger Dichte mit einem Schmelzflußindex von 20 65 Wesenheit von Dispergiermitteln enstandene Polymer
und 3 Gewichtsteile des wie oben beschrieben herge- mischung war dem anschließender. Verarbeiten zi
stellten Copolv.middispergiermittels in folgender Garnen nicht zugänglich, und alle Versuche zun
Weise miteinander vermischt. Spinnen von Garn aus der Polymermischung durcl
herkömmliche Schmelzspinnverfahren schlugen fehl. Dieses Versagen wird als Folge der dann erhaltenen
unzureichenden bzw. unzulänglichen Dispersion des Polyäthylens im Poly-(hexamethylenadipinsäureamid)
aufgefaßt.
Die Dispersion des Polymers war im Vergleich zu der in Gegenwart eines polymeren Dispergiermittels
erhaltenen deutlich unzureichend bzw. unzulänglich, da der durch die oben beschriebene Verfahrensweise
gemessene durchschnittliche Durchmesser der Polyäthylenteilchen als der dispersen Phase 32,5 μ betrug.
F i g. 2 ist ein Schliffbild (in 195facher Vergrößerung) eines Querschnittes von einem der unter dem Mikroskop
betrachteten Stücke der Polymermischung, und unter Bezugnahme auf sie kann der große Durchmesser
der Polyäthylenteilchen ersehen werden.
Die unter Verwendung des polymeren Dispergiermittels wie beschrieben hergestellte Polymermischung
wurde bei 2750C durch herkömmliche Verfahren
unter Verwendung einer Laboratoriumsspinnmaschine zu sechs Fäden schmelzgesponnen. Die Fäden wurden
anschließend mit einem Streckverhältnis von 4,75 über eine heiße Platte bei 1003C gestreckt, wodurch
sich ein Garn mit den folgenden physikalischen Eigenschaften ergab:
Denier 20,4, d. h. etwa
4 Denier pro Faden [d. p. f.]
Reißlänge bzw. Festigkeit .. 6,3 g/Denier
Bruchdehnung 17,6%
Bruchdehnung 17,6%
Anfangsmodul 34,5 g/Denier
bei 100 % Dehnung
Die Fäden zeigten während bzw. nach dem Strecken keine Neigung zur Faserung.
Die relative Viskosität des Polyamides wurde durch Messen der Viskosität einer 8,4gewichtsprozentigen
Lösung des Polyamides in Ameisensäure in Gewichtskonzentration und Gegenüberstellen derselben der
Viskosität von Ameisensäure unter Standardbedingungen ermittelt. Der Schmelzflußindex von Polyäthylen
wurde nach B.S.S. No. 2782. Method 105 C ermittelt.
Poly-(hexamethyleiiadipinsäureamid) mit einer relativen
Viskosität von 36 und Polyäthylen mit einem Schmelzindex von 20 haben ähnliche Schmelzviskositäten,
nämlich etwa 800 P bei 2800C.
Das bei der Verfahrensweise dieses Beispiels verwendete polymere Dispergiermittel war ein N-alkyliertes
Copolyamide welches durch Umsetzen von ll-N-(2-tridecyl)-aminoundecansäure und ε-Caprolactam
in den im folgenden beschriebenen Mengen und in der im folgenden beschriebenen Weise erhalten
wurde.
Es wurden 12,7 g ll-N-(2-tridecyl)-aminoundecansäure mit 33,9 g (0,3 MoI) ε-Caprolactam vermischt,
und zur Mischung wurde als Katalysator für die anschießende
Polvmerisationsreaktiön 0,68 g (0,003 Mol) •ω-Amiooundeeansäurezugegeben. Die Mischung wurde
in em Gefäß eingebracht, welches mit Stickstoff
■gespült und dann dicht verschlossen bzw. versiegelt
wurde. Das dicht verschlossene bzw. versiegelte Gefäß wurde während eines Zeitraumes von 4 Stunden in
einem Ofen, welcher so eingerichtet war. daß er hin- und herbewegt bzw. geschaukelt werden konnte,
wodurch ein ständiges Schütteln des Gefäßinhaltes sichergestellt wurde, auf eine Temperatur von 265° C
erhitzt. Das Gefäß wurde dann geöffnet, und der Inhalt desselben wurde unter ständigem Rühren
während eines Zeitraumes von 2'/2 Stunden und in
ίο einem langsamen Stickstoff strom auf eine Temperatur
von 285 bis 300° C erhitzt. Das entstandene Copolyamid, in welchem 10°o der Amidwasserstoffatomc
durch Tridecylgruppen ersetzt waren, hatte eine Eigenviskosität von 0,428 und einen Vitat-Erweichungsbereich
von 178 bis 194'JC. Der Vicat-Erweichungsbereich
wurde durch ein ähnliches Penetrometer wie die von Edgar und E 11 e r y in Journal of the
Chemical Society, 1952, S. 2638, beschriebene Vorrichtung ermittelt.
Es wurden 75 Gewichtsteile (71 Volumteile) PoIy-(hexamethylenadipinsäureamid)
mit einer relativen Viskosität von 36, 25 Gewichtsteile (29 Volumteilc)
Polyäthylenschnitzel bzw. -späne niedriger Dichte mit einem Schmelzflußindex von 20 und 3 Gewichtsteile
des wie oben angegeben hergestellten Copolyamides als Dispergiermittel in der im vorherigen Beispiel
dargelegten Weise miteinander vermischt, wodurch sich eine Dispersion von Polyäthylen im Poly-(hexamethylenadipinsäureamid)
ergab. F i g. 3 ist ein Schliffbild (in 200facher Vergrößerung) eines Querschnittes
von einem der aus der Polymermischung erhaltenen Schnitzel bzw. Späne. Die verhältnismäßig
geringe Größe der Polyäthylenteilchen (durchschnittlicher Durchmesser 10 μ) und ihre durchweg im wesentliehen
gleichmäßige Verteilung ist leicht zu ersehen.
Die Polymermischung wurde bei einer Temperatur
von 275° C durch herkömmliche Verfahren unter Verwendung einer Laboratoriumsspinnmaschine zu
sechs Fäden schmelzgesponnen. Die Fäden wurden anschließend mit einem Streckverhältnis von 5.0 über
eine heiße Platte von 1000C gestreckt, wodurch sich ein Garn mit den folgenden Eigenschaften ergab:
Denier 20.9
Reißlänge bzw. Festigkeit .. 5,9 g/Denier
Bruchdehnung 16,0 /„
Bruchdehnung 16,0 /„
Anfangsmodul 26,8 g/Denier
bei 100% Dehnunj
Das bei der Verfahrensweise dieses Beispiels ver
wendete Dispergiermittel war eine Poly-(amino
undecansäure) mit einer Eigenviskosität von 0,63
Es wurden 75 Gewichtsteile (71 Volumteile) Poly
(hexamethylenadipinsäureamid) in Schnitzel- bzw Spanform mit einer relativen Viskosität von 36
25 Gewichtsteile (29 Volumteile) Polyäthylenschnitze
bzw. -späne niedriger Dichte mit einem Schmelzfluß index von 20 und 3 Gewichtsteile der Poly-(amino
undecansäure) in der im Beispiel 1 angegebenen Weis
miteinander vermischt, wodurch sich eine Dispersioi
von Polyäthylen im Poly-(hexamethylenadipinsäüre
amid) ergab. Der durchschnittliche Durchrne-*,er de
Polyäthylenteilchen, welche die disperse Phase dai
stellten, betrug 10 μ. F i g. 5 ist ein Schliffbild (i
200fachcr Vergrößerung) von einem der aus der Poly- Herstellung des N-alkylierten Copolyamides
mermischung erhaltenen Schnitzel bzw. Späne.
mermischung erhaltenen Schnitzel bzw. Späne.
Die Dispersion, die auch als Polymermischung Es wurden 8,5 g (0,02 Mol) der 11-N-Hexadecyl-
bezeichnet wird, wurde bei einer Temperatur von aminoundecansäure mit 20,3 g (0,18 Mol) ε-Capro-
28O0C zu einem 5fädigen Garn gesponnen, welches S lactam vermischt, und zur Mischung wurde als Kataly-
anschließend bei Raumtemperatur übeir eine Platte sator für die anschließende Polymerisationsreaktion
auf das 4fache seiner ursprünglichen Länge gestreckt 0,6 g (0,003 Mol) ω-Aminoundecansäure zugegeben,
wurde. Das gestreckte Garn hatte die im folgenden Die Mischung wurde in ein Gefäß eingebracht, wel-
lusammengestellten Eigenschaften: ches mit Stickstoff gespült und dann dicht verschlossen
ίο bzw. versiegelt wurde. Das dicht verschlossene bzw.
T3enier 18,6 versiegelte Gefäß wurde während eines Zeitraumes
„ , , , V1,; von 4 Stunden in einem Ofen, welcher so eingerichtet
Bruchdehnung 26.1 c, ^ daß er hjn_ und herbewegt bzw geschaukelt
Reißlänge bzw. Festigkeit .. 3,9 g/Denier werden konnte, wodurch ein ständiges Schütteln des
Anfangsmodul .... 16,9 g/Denier 1S Gcfäßinhaltes sichergestellt wurde, auf eine Tempera-
_ tür von 265 0C erhitzt. Das Gefäß wurde dann geöffnet,
bei 100 /0 Dehnung und der jnhalt wurde unter ständigem Rühren während
eines Zeitraumes von 5 Stunden in einem langsamen
Beispiel 4 Stickstoffstrom auf 285 bis 300°C erhitzt. Das ent-
Die Verfahrensweise des Beispiels 3 wurde mit dem ao standene Copolyamid, in welchem 10 % der Amid-
Unterschied wiederholt, daß das verwendete Disper- wasserstoffatome durch Hexadecylgruppen ersetzt
giermittel ein Poly-(hexamethylensebacinsäureamid) waren, hatte eine Eigenviskosität von 0,52, einen
mit einer Eigenviskosität von 0,93 war und das Vicat-Erweichungspunkt von 194° C und einen Amin-
5fädige Garn über eine Platte bei einer Temperatur und Carboxylendgruppengehalt von 82.
von 100° C auf das 3fache seiner Länge gestreckt as Es wurden 75 Gewichtsteile (71 Volumteile) PoIy-
wurde. Der durchschnittliche Durchmesser der Poly- (hexamethylenadipinsäureamid) mit einer relativen
äthylenteilchen, welche die disperse Phase darstellten, Viskosität von 36, 25 Gewichtsteile (29 Volumteile)
betrug 15 μ und das aus der Dispersion erhaltene Polyäthylenschnitzel bzw. -späne niedriger Dichte
gestreckte Garn hatte die folgenden Eigenschaften: mit einem Schmelzflußindex von 20 und 3 Gewichts-
30 teile des wie oben angegeben hergestellten Copoly-
Denier 25,6 amides als Dispergiermittel in der im Beispiel 1 dar-
„ .„,„ , ε· .· ι ·. ->
ι /r»»,,;»,· gelegten Weise miteinander vermischt, wodurch sich
Reißlange bzw. Fest.gke.t.. 2,3 g/Den.er eine Dispersion von Polyäthylen im Poly-(hexa-
Bruchdehnung 25 % methylenadipinsäureamid) ergab.
Anfangsmodul 13,3 g/Denier 35 Die Polymermischung wurde bei einer Temperatur
bei 100% Dehnung von 275 c durch herkömmliche Verfahren unter
Verwendung einer Laboratoriumsspinnmaschinp zu
. . . - sechs Fäden schmelzgesponnen. Die Fäden wurden
Beispiel 3 anschließend mit einem Streckverhältnis von 4,0 über
Das bei der Verfahrensweise dieses Beispiels 40 eine heiße Platte bei 10O0C gestreckt, wodurch sich
verwendete polymere Dispergiermittel war ein durch ein Garn mit den folgenden Eigenschaften ergab:
Umsetzen von in der im folgenden angegebenen Weise
hergestellter 11-N-Hexadecylaminoundecansäure und Denier 25,1
ε-Caprolactam in Gegenwart einer Aminocarbonsäure Reißlänge bzw. Festigkeit .. 3,5 g/Denier
als Katalysator für die Kondensationsreaktion er- 45
haltenes N-alkyliertes Copolyamid. Bruchdehnung 29,5 %
Anfangsmodul 20,7 g/Denier
Herstellung von ll-N-Hexadecylaminoundecansäure bei 100% Dehnung
Es wurden 1015 g (4,2 Mol) technisches Cetylamin 50
(Hexadecylamin) durch Erwärmen auf einem Dampf- Beispiele 6 bis 10
bad in technischem denaturiertem Alkohol bzw.
Methylalkohol gelöst. Zu dieser heißen Lösung In den folgenden Beispielen wurden Poly-(hexa-
wurden sehr langsam 158 g (0,6 Mol) 11-Brom- methylenadipinsäureamid) und Polyäthylen in denundecansäure
zugegeben, und die Mischung wurde 55 selben Gewichtsanteilen und in derselben Weise wie
über Nacht stehengelassen. Die Reaktionsmischung im Beispiel 1 unter Verwendung verschiedener polywurde
auf einem Dampfbad während eines Zeitraumes merer Dispergiermittel, von welchen jedes mit Hilfe
von 16 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Als die Um- der in der unten gebrachten einschlägigen Bemerkung
setzung im wesentlichen vollständig war, wurden dargelegten Verfahrensweise erhalten wurde, miteül·
51 trockenes Aceton zur Mischung zugegeben, um 60 ander vermischt, und die entstandenen Dispersionen
die 11-N-Hexadecylaminoundecansäure aus der Lö- wurden anschließend durch die im Beispiel 1 beschriesung
auszuscheiden. Die so erhaltene rohe Säure bene Verfahrensweise gesponnen. Die so erhaltenen
wurde abfiltriert und zur Entfernung von Verunreini- 5fädigen Garne wurden daraufhin gestreckt, und
gungen mehrmals mit Wasser gewaschen. Die Säure bestimmte Eigenschaften einer Anzahl der gestreckten
wurde daraufhin aus technischem denaturiertem §5 Garne wurden ermittelt. Die Einzelheiten der verAlkohol
zweimal umkristallisiert, wodurch sich im schiedenen Beispiele und die Eigenschaften der Garne,
wesentlichen reine Säure (Schmelzpunkt 118°Q in soweit sie ermittelt wurden, sind in der folgendeii
einer Ausbeute von 70% ergab. Tabelle zusammengestellt:
10
Beispiel | Polymeres Dispergiermittel | Durchschnitt licher Durch messer der Polyäthylen teilchen der dispersen Phase |
Streck ver hältnis |
Streck tem peratur in 0C |
Denier | Garneige Reißlänge bzw. Festigkeit in g/Denier |
nschaften Bruch dehnung in 0A, |
Anfangs modul in g/Denier |
6 | Ein Copolyamid | 3,6 | 4,0 | 100 | 21,4 | 3,2 | 22,3 | 17,7 |
7 | Ein Copolyamid | 5 | 4,5 | 100 | 19,9 | 4,6 | 18,3 | 24,5 |
8 | Ein N-alkyliertes Copolyamid (10°/oige Substitution) |
4,8 | 2,0 | 100 | — | — | — | — |
9 | Ein N-alkyliertes Copolyamid (20%ige Substitution) |
9,7 | — | — | — | — | — | — |
10 | Ein N-alkyliertes Copolyamid (250/Oige Substitution) |
2,4 | — | — | — | — | — | — |
Bemerkungen zur Tabelle
Das Copolyamiddispergiermittel dieses Beispiels wurde durch Copolymerisieren von Dilinolsäure und
Hexamethylendiamin mit ε-Caprolactam erhalten und durch Umsetzen der folgenden Bestandteile in der im
folgenden beschriebenen Weise hergestellt:
Es wurden 18,1 g Dilinolsäure mit 3,62 g Hexamethylendiamin
und 31,75 g ε-Caprolactam vermischt. Die Mischung wurde in ein Gefäß eingebracht,
welches mit Stickstoff gespült und dann dicht verschlossen bzw. versiegelt wurde. Das dicht verschlossene
bzw. versiegelte Gefäß wurde während eines Zeitraumes von 7 Stunden in einem Ofen, welcher so
eingerichtet war, daß er seitlich hin- und herbewegt bzw. geschaukelt werden konnte, wodurch der
Gefäßinhalt geschüttelt wurde, auf 225°C erhitzt. Das Gefäß wurde dann geöffnet, und der Inhalt wurde
unter ständigem Rühren während eines Zeitraumes von 1V2 Stunden in einem langsamen Stickstoffstrom
auf eine Temperatur von 260° C erhitzt. Das entstandene Copolyamid hatte eine Eigenviskosität von
0,457, einen Vicat-Erweichungspunkt von 1760C, einen Aminendgruppengehalt von 134 und einen
Carboxylendgruppengehalt von 115.
benen Weise aus Talgdiamin (einem N-monosubstituierten Diamin) und Caprolactam hergestellt wurde.
Es wird angenommen, daß technisches Talgdiamin
bzw. Duomeen T aus einem Diamin der Formel
R — N — C — C — C — NH.
Η» H2 Η»
worin R eine Mischung aus Myristylresten (C14),
Palmitylresten (C16), Stearylresten (C18) [C17] und
Oleylresten (C18) ist, besteht.
Das technische Talgdiamin wurde zweimal aus niedrigsiedendem Petroläther umkristallisiert. Das
entstandene Diamin hatte einen Schmelzpunkt von 69 bis 70°C und enthielt 5730 Aminäquivalente pro
10" g. Das Salz des Diamines mit Sebacinsäure wurde durch Zugabe von 20 g der in 30 cm3 Methanol
gelösten Säure zu 36 g in 25 cm3 Methanol gelöstem gereinigtem Talgdiamin bzw. Duomeen T hergestellt.
Die Lösung wurde mit 1500 cm3 trockenem Äther verdünnt und dann während eines Zeitraumes von
16 Stunden bei einer Temperatur von 00C stehengelassen.
Am Ende des Zeitraumes von 16 Stunden fielen 44 g des Salzes (Schmelzpunkt 57° C), dessen
Analyse wie folgt war, aus:
Das Copolyamiddispergiermittel dieses Beispiels 5» wurde aus denselben Reaktionsteilnehmern und in
ähnlicher Weise, wie es bezüglich des Copolyamides des vorherigen Beispiels beschrieben ist, erhalten
ausgenommen, daß die Reaktionsteilnehmer in den folgenden Mengen verwendet wurden:
Dilinolsäure 12,6 g
Hexamethylendiamin 2,52 g
e-Caprolactam 46,7 g
Das Copolyamid hatte eine Eigenviskojität von
0,588, einen Vicat-Erweichungspunkt von 1910C,
einen Aminendgruppengehalt von 1G2 und einen Carboxylendgruppfcngehalt von 40.
Das in diesem Beispiel verwendete Copolyamiddispergiermittel war ein N-aikylierteä Copolyatnid,
welches in der im folgenden ausführlicher bescHö'e-Aminendgruppengehalt
(pro 106 g) 3553 (theoretisch 3558)
Carboxylendgruppengehalt
(pro 10* g) 3543 (theoretisch 3543)
Es wurden 11,2g des Salzes von Talgdiamin und Sebacinsäure mit 18,08 g (0,16 Mol) Caprolactam
vermischt, und die Mischung wurde in ein Gefäß eingebracht, welches mit Stickstoff gespült und dans
dicht verschlossen bzw. versiegelt wurde. Das dichi verschlossene bzw. versiegelte Gefäß wurde während
eines Zeitraumes von 5 Stunden in einem Ofen, welcher so eingerichtet war, daß er hin- und her·
bewegt bzw. geschaukelt werden konnte, wodurch dei Gefäßinhalt ständig geschüttelt wurde, auf eine Tem
peratur von 2ö5°C erhitzt. Das Gefäß wurde dam geöffnet, und der Inhalt wnrde unterständigem Rührei
während eines Zeitraumes von 5 Stunden in einem lang samen Sttckstoffstrom auf eine Temperatur von 28:
bis 300* C erhitzt. Das entstandene Copolyamid, ii
welchem 10% der Amidwasserstoffatome durch ge
mischte bzw. verschiedene Älkylgruppen ersetzt waren
hatte eine Eigenviskosität von 0,326 und einen Vicat-Erweicrmngsbereich
von 150 bis 165°C (in der im Beispiel 2 beschriebenen Weise ermittelt).
Das in diesem Beispiel verwendete Copolyamiddispergiermittel war ein N-alkyliertes Copolyamid,
welches in ähnlicher Weise, wie es im vorherigen Beispiel beschrieben ist, hergestellt wurde, ausgenommen,
daß die Reaktionsteilnehmer in den folgenden Mengen vermischt wurden:
Talgdiaminsebacinsäureamid (wie im Beispiel 8 beschrieben erhaltenes
Salz von Talgdiamin und Sebacinsäure) 11,24 g
ε-Caprolactam 6,78 g
Das Polymer, in welchem 20% der Amidwasserstoffaton 3 Alkylsubstituenten aufweisen, hatte eine
Eigenviskosität von 0,214 und einen Vicat-Erwei- : chungsbereich von 44 bis 470C.
Das in diesem Beispiel verwendete Copolyamiddispergiermittel war ein N-alkyliertes Copolyamid,
welches in ähnlicher Weise, wie es im Beispiel 8 beschrieben ist, hergestellt wurde, ausgenommen, daß
die Reaktionsteilnehmer in den folgenden Mengen vermischt wurden:
Talgdiaminsebacinsäureamid (wie im Beispiel 8 beschrieben erhaltenes
Salz von Talgdiamin und Sebacinsäure) 22,4 g
ε-Caprolactam 9,0 g
Das Polymer, in welchem 25 % der Amidwasserstoffatome
Alkylsubstituenten aufwiesen, hatte eine Eigenviskosität von 0,18 und einen Vicat-Erweichungsbereich
von 43 bis 51 "C.
Es wurden 85 gPoly-(hexamethylenadipinsäureamid)
[Eigenviskosität (I. V.): 0,95] mit 28 g Polypropylen vermischt, und zu dieser Mischung wurden 1,12 g des
im Beispiel 6 hergestellten Copolyamides als Dispergiermittel zugegeben. Die Mischung wurde in ein
Gefäß eingebracht, welches mit Stickstoff gespült und dann dicht verschlossen bzw. versiegelt wurde. Das
dicht verschlossene bzw. versiegelte Gefäß wurde während eines Zeitraumes, der ausreichte, um die
Polymere zu schmelzen, erhitzt, worauf das Gefäß geöffnet und der Inhalt unter einer Stickstoffdecke
während eines Zeitraumes von 15 Minuten bei einer Temperatur von 3000C gerührt wurde.
Die so erhaltene Dispersion (Polymermischung) to hatte die folgende Analyse:
Aminendgruppengehalt 34
Carboxylendgruppengehalt 33
Eigenviskosität [I. V. end group content] 0,89
Ein Schliffbild eines Schnittes derselben ist als
F i g. 4 wiedergegeben.
Aus der Dispersion erhaltene Schnitzel bzw. Späne wurden getrocknet und dann bei einer Temperatur
so von 28O0C zu einem 5fädigen Garn gesponnen,
welches anschließend bei Raumtemperatur über eine Platte auf das 4fache seiner ursprünglichen Länge
gestreckt wurde. Das gestreckte Garn hatte die folgenden Eigenschaften:
Vor der Behandlung
mit
siedendem Wasser
Nach der Behandlung
mit
siedendem Wasser
103 22
23
Denier
Bruchlast bzw. Bruchbelastung
Dehnbarkeit (in%)
Anfangsmodul fin g/Denier)
Schrumpfung in siedendem
Wasser (in %)
Wasser (in %)
Die F i g. 6 und 7 der Zeichnurgen sind Schliffbilder
in 675facher Vergrößerung) eines nicht gestreckten bzw. gestreckten Garnes, welche aus einererfindungsgemäß
hergestellten Mischung von PoIy-
45 äthylen und Poly-(hexamethylenadipin:äureamid) erhalten
wurden.
28
32
115
35
14 11.2
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch;Gemisch aus einem Polyolefin mid einem Polyamid, Polyester, Pclycarbonat, Polyurethan oder Polyhamstoff in Form einer Dispersion von einem der Polymere im anderen, in welcher das Polymer der dispersen Phase eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht über 25 μ aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion bis zu 10 Gewichtsprozent eines Polyamids, eines Copolyamide bzw. eines N-substituierten Copolyamide als Stabilisator enthält, welches ein Molekulargewicht von mindestens 1000 aufweist.
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