WO1998042898A1 - Use of amphiphiles for hydrophilic treatment of polyolefin-based shaped bodies, fibers and films - Google Patents

Use of amphiphiles for hydrophilic treatment of polyolefin-based shaped bodies, fibers and films Download PDF

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WO1998042898A1
WO1998042898A1 PCT/EP1998/001505 EP9801505W WO9842898A1 WO 1998042898 A1 WO1998042898 A1 WO 1998042898A1 EP 9801505 W EP9801505 W EP 9801505W WO 9842898 A1 WO9842898 A1 WO 9842898A1
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transition metal
polyolefins
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additives
metal compounds
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Application number
PCT/EP1998/001505
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Inventor
Norbert Bialas
Paul Birnbrich
Herbert Fischer
Jörg-Dieter KLAMANN
Raymond Mathis
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Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282Addition polymers
    • D04H1/4291Olefin series
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment

Definitions

  • amphiphiles for the hydrophilization of polyolefin-based moldings, fibers and films
  • the invention relates to the use of amphiphiles for the permanent hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films.
  • the surface of plastic products must be provided with special effects that can either not be created at all or only incompletely for technical reasons, or can only be produced disadvantageously for economic reasons.
  • Such effects are, for example, the improvement of the wettability with polar liquids such as water - technical applications here are, for example, in the field of the manufacture of hygiene articles or geoswoven fabrics - or the improvement of the antistatic properties.
  • absorbent materials are used to absorb aqueous liquids.
  • this material is covered with a thin, water-permeable nonwoven.
  • nonwovens are usually made from synthetic fibers, such as polyolefin or polyester fibers, since these fibers are inexpensive to produce, have good mechanical properties and are thermally resilient.
  • untreated polyolefin or polyester fibers are not suitable for this purpose because their hydrophobic surface means that they are not sufficiently permeable to aqueous liquids.
  • the fiber surface must be made hydrophilic by an appropriate preparation. It is also desirable that the hydrophilic finish of the fiber is preserved as long as possible without the water permeability of the nonwoven being reduced. If such nonwovens are processed, for example, in diapers, they can be used several times without becoming leaky. In this way, the wearing time of the diapers is increased and the waste caused by used diapers is reduced.
  • the specialist understands geovlies to be special covers - mostly based on polyolefin-based fabrics - which are intended to protect soil such as arable land or cultivated land or tailings piles against mechanical stress such as wind erosion or treading by humans and animals and / or thermal loads such as heat or frost.
  • soil such as arable land or cultivated land or tailings piles against mechanical stress such as wind erosion or treading by humans and animals and / or thermal loads such as heat or frost.
  • the floor coverings which are usually applied in the form of thin foils, are sufficiently permeable to air humidity and rain in order to provide a desired microclimate in the sense of growth-promoting climatic conditions.
  • US Pat. No. 5,045,387 describes an agent for the hydrophilic finishing of polyolefin fibers which is a mixture of an alkoxylated ricinoleic acid derivative, a hydrogenated ricinoleic acid derivative, a cig fatty acid and one contains polyalkoxylated polymethylsiloxane.
  • This agent must be applied from the outside to the surface of the fibers or films.
  • the state of the art is to improve the properties of the plastic surface in order to achieve special effects by, for example, oxidative aftertreatment methods such as corona or plasma treatment.
  • oxidative aftertreatment methods such as corona or plasma treatment.
  • the plastic is oxidized or chemically modified in the presence of gases and discharges on the surface, which means that certain surface properties of the plastic can be modified.
  • these methods always require an additional operation in addition to high energy consumption and lead to ozone emissions in the manufacture of plastic parts.
  • EP-B-372 890 describes fibers based on polyolefm or polyester with a lubricant adhered to the surface.
  • This lubricant comprises a mixture of (1) fatty acid diethanolamide, (2) a polyether-modified silicone, (3) a sorbitan fatty acid ester and (4) a metal salt of an alkyl sulfonate; Components (1) to (4) are available in special proportions. According to page 3, lines 20-26, the mixture of components (1) to (4) is applied to the surface. This technique of applying the mixture containing the four components to the surface of finished fibers is also explained in more detail on page 4, lines 6-9. There are listed as application techniques: a) the use of rollers, b) spraying and c) immersion.
  • EP-B-616 622 relates to extrudable, compostable polymer compositions comprising an extrudable, thermoplastic polymer, copolymer or mixtures thereof which contains a degradation-promoting system composed of an autooxidative component and a transition metal.
  • the autooxidative system comprises a fatty acid, a substituted fatty acid or derivatives or mixtures thereof, the fatty acid having 10 to 22 carbon atoms and containing at least 0.1% by weight of unsaturated compounds and at least 0.1% by weight of free acid .
  • the transition metal is contained in the composition in an amount of 5-500 ppm in the form of a salt and selected from the group cobalt, manganese, copper, cerium, vanadium and iron.
  • the composition should be in the form of a film about 100 microns thick at 60 ° C and a relative humidity of at least 80% biodegradable within 14 days for embrittlement. Description of the invention
  • the object of the present invention was to provide tools with which a permanent and effective hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films can be achieved.
  • this was intended to achieve a lasting improvement in the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films with regard to their wettability with respect to polar liquids such as water and with regard to their antistatic properties.
  • hydrophilization more recently, one often speaks of “hydrophilization” - is well known to the person skilled in the art.
  • hydrophobic fibers are made wettable by water by hydrophilization, which for example improves the washability of Synthetic fiber articles as well as for a better wearing comfort of such articles makes sense; further advantages of the hydrophilization are mentioned the reduction of the dirtiness and the electrostatic charge.
  • measurement-technical indicators of a successful hydrophilization are the wetting (the surface spread of a liquid), the rise (a Measure of the speed at which water is transported against the force of gravity in textile fabrics, the determination of the static charge and discharge.
  • fabrics are understood to be flat structures, the uniform shaped bodies or foils represent or in which the flatness is achieved in that they are made up of fibers.
  • hydrophilization is understood to mean that polyolefin surfaces which form a wetting angle of more than 90 ° with water - that is to say “hydrophobic” interfaces - are modified by a special measure in such a way that their critical angle becomes smaller after this measure Examples of this are given in the example section of the present application
  • the outstanding positive properties of hydrophilized surfaces namely an improvement in the wettability against polar liquids such as water and / or a reduction in electrostatic charge are expressly included in the scope of the present invention
  • These are rather dynamic interactions of appropriately modified polyolefin surfaces with molecules or substrates that are not immobilized but are in flexible contact with the polyolefin surface Effects that fall under the concept of hydrophilization expressly depend on phenomena in which molecules or substrates are in permanent fixation in contact with the polyolefin surface, as is the case with coatings and bonds or with dyeing and printing.
  • the present invention relates to the use of amphiphiles for the permanent hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films, with a mixture containing
  • transition metal compounds (II) 0.01 to 1000 ppm of one or more transition metal compounds (II) - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins - at temperatures in the range of 180 to 320 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.
  • the additives according to the invention are also called additives (I) below. These are compounds of an amphiphilic nature.
  • An amphiphilic is understood here - in line with common usage - to mean a compound that combines hydrophobic and hydrophilic parts of the molecule.
  • substituents with increased polarity are formed in a known manner by molecular components containing heteroatoms, where the heteroatoms oxygen, nitrogen and / or halogen are of particular importance for the formation of the functional group (s) of increased polarity.
  • amphiphiles ensures that the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films are permanently hydrophilized and without additional pretreatment, so that, for example, improved wettability with polar liquids such as water and / or improved antistatic properties result. Once set, the hydrophilicity values are retained over long periods or even increase with further storage.
  • the mixture containing components a), b) and c) is used by customary shaping processing techniques, such as extrusion, calendering, injection molding and the like, which are well known to those skilled in the art. It is preferred in the context of the teaching of the present inventions if, in the course of the shaping processing, the melt of the mixture comprising components a), b) and c) comes into contact with oxygen - in particular atmospheric oxygen is coming. This is the case, for example, in the case of extrusion when the melt leaves the extruder through the outlet nozzle.
  • the preferred embodiment mentioned enables - optionally catalytically supported - oxidative processes, for example an oxidatively induced crosslinking - and thus ultimately immobilization - of olefinically unsaturated molecular constituents of the additives (I) with the formation of higher molecular weight compounds, an oxidatively induced oxidation of activated methylene groups which occur in the immediate vicinity Neighboring to the polar groups of the amphiphiles (I), as well as further oxidative reactions and secondary reactions can take place. (Air) oxygen can act on the surface itself, on the one hand, and also inside the plastic - especially in areas close to the surface - where it can get through diffusion.
  • the additives (I) which are suitable in the context of the teaching of the present invention have relatively low molecular weights - a prerequisite for an appropriately rapid migration.
  • An upper limit for the molecular weight of suitable internal additives (I) is approximately 5,000 D (Dalton), preferably a maximum value of approximately 3,000 D and in particular a maximum value of approximately 1,000 D.
  • the molecular weight specification in "Dalton” is the definition of the absolute molecular weight .
  • the lower limits for the molecular weight of these internal additives (I) are approximately 50 to 100 D, preferably 150 to 180 D and in particular approximately 200 to 300 D.
  • the additives (I) preferred according to the invention are those amphiphiles whose hydrophobic molecular parts at least partially contain olefinically unsaturated functions which are particularly easily accessible to free-radically induced crosslinking reactions in the region of the plastic surface.
  • Such ad additives (I) which, in the unreacted state, have iodine numbers of at least about 10, preferably of at least about 30 to 40 and in particular of at least about 45 to 50.
  • the choice of the method for determining the iodine number is of minor importance. For the purposes of the present invention, however, express reference is made to the methods according to Hanus or Wijs, which have long been part of the CV section of the "DGF standard methods", and to the equivalent method according to Fiebig (cf. Fat Sei. Technol. 1991 , No. 1, pages 13-19).
  • both monoolefinically unsaturated hydrocarbon radicals and polyolefinically unsaturated hydrocarbon radicals can be provided in the context of the additives (I) used according to the invention.
  • Combinations of a plurality of corresponding compounds are also important auxiliary substances for the action according to the invention.
  • the respective iodine numbers of the additives (I) used can assume values above 80 to 90 and in particular also values above 100.
  • Highly unsaturated additive components with iodine numbers of up to about 200 or even more, for example in the range from 120 to 170, are auxiliary substances in the sense of the action according to the invention.
  • these internal additives (I) can be both straight-chain and branched and / or have a cyclic structure.
  • Substituents of increased polarity are in principle those functional groups which are distinguished in particular by a content of heteroatoms and in turn preferably by a content of O, N and / or halogen.
  • Residues from the classes carboxyl, hydroxyl, amino, oxazoline, imidazoline, epoxy and / or isocyanate and / or derivatives derived therefrom may be mentioned here merely by way of example.
  • the group of such derivatives includes, for example, ester groups, ether groups, amide groups / alkanolamine and / or alkanolamide groups.
  • a very important class of substituents of increased polarity in the context of the present invention are N-containing heterocycles and / or their derivatives. Examples of these are pyridazine, pyrimidine, pyrazine, pyridine, azane and azinane groups; thiazole, thiazolane, thiazolidine, pyrrole, azolane, azolidine, pyrazole and isooxazole groups are particularly suitable imidazole, imidazoline, diazolidine, oxazoline, oxazole, oxazolidine and oxazolidane groups are particularly suitable.
  • a particularly preferred class of additives (I) are compounds which on the one hand have one or more olefinically unsaturated functions in the hydrophobic part of the molecule and on the other hand extremely polar functions such as oxazoline, imidazoline, sulfonate, phosphonate or carboxyl groups (or their salts) contain hydrophilic part of the molecule.
  • additives of the type shown here can be used as additive (I).
  • suitable selection of the substituents with Increased polarity of the additives of this class of additives added in each case can be influenced in a predeterminable manner the hydrophilicity properties which can be set on the finished product.
  • mixtures of valuable substances of the type concerned here are also corresponding mixtures of substances which can be assigned to a specific subclass in terms of their functional group - for example have carboxyl groups as substituents of increased polarity - but have different basic structures in their hydrocarbon molecule.
  • Corresponding mixtures of substances are known to occur particularly when mixtures of the type concerned here are used based on natural substances.
  • olefinically unsaturated fatty acid mixtures of vegetable and / or animal origin or derivatives derived therefrom can be valuable additives of the type of additives (I) in the sense of the teaching according to the invention.
  • Another possible variation in the design of the internal additives (I) according to the invention lies in the number of functional substituents of increased polarity on the respective hydrocarbon backbone. Even a substituent of increased polarity - especially after coordinating the type and amount of functional groups provided - can lead to the desired permanent and at the same time intensive increase in the hydrophilicity properties. However, it has also been found that the presence of two or more such substituents of increased polarity in the respective molecule of the additive (I) can be an important additional feature for increasing the hydrophilicity properties. For example, reference is made here to the class of the so-called dimer fatty acids.
  • Dimer fatty acids are - as is common in the art - to be understood as those carboxylic acids which are accessible by oligomerizing unsaturated carboxylic acids, generally fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, erucic acid and the like.
  • the oligomerization is usually carried out at elevated temperature in the presence of a catalyst made of, for example, alumina.
  • the products obtained are mixtures of different substances, with the dimersization products predominating. However, small proportions of higher oligomers, in particular the trimer fatty acids, are also present.
  • the dimer fatty acids also contain monomers or monofunctional fatty acids due to their production. Dimer fatty acids are commercially available products and are offered in various compositions and qualities.
  • trimer fatty acids are oligomerization products of unsaturated fatty acids, but the proportion of trimers in the product predominates. Dimer and trimer fatty acids have olefinic double bonds which enable them to be solidified in the area of the polyolefin surface.
  • Dialkanolamines with at least partially olefinically unsaturated hydrocarbon radicals or dialkanolamides of unsaturated fatty acids are highly effective in terms of improving the hydrophilicity properties in the sense of the teaching according to the invention.
  • This class includes, for example, oleic acid diethanolamide and linoleic acid diethanolamide.
  • Technical products known to the person skilled in the art, including the secondary components usually occurring therein, are expressly included in this connection. Examples of this are "Comperlan OD" (technical oleic acid dhanolamide) and “Comperlan F” (technical linoleic acid diethanolamide), both known commercial products from the applicant.
  • Comperlan OD technical oleic acid dhanolamide
  • Comperlan F technical linoleic acid diethanolamide
  • the migration rate to be expected on the basis of the molecular structure of the additives (I) used in each case can be one of the factors which also determine the amount of these additives (I) to be used in the individual case.
  • Lower limits for the amount of these additives of the additive (I) to the polyolefin are about 0.01% by weight and in particular about 0.1% by weight.
  • Optimized hydrophilicity property values for the representatives of this substance class for the additive (I) used in each individual case are generally in the range from about 0.3 to 5% by weight and in particular in the range from 0.4 to about 1% by weight. -% set.
  • the optimal surface hydrophilicity to be set is understandably determined by the chemical nature and the possible interaction of the substituents of increased polarity and, if appropriate, reactivity on the additive (I).
  • the additives (I) are used in the shaping processing of the polyolefins in combination with transition metal compounds (II).
  • the amount of the transition metal compound (II) - metal content of the transition metal compound (II) based on the polyolefins - 0.01 to 1000 ppm.
  • transition metal compounds (II) there is no particular restriction per se. Accordingly, in principle all transition metal compounds known to the person skilled in the art can be used in the context of the teaching of the present invention.
  • transition metal salts preferably salts based on organic acids having 8 to 22 carbon atoms, are used as transition metal compounds (II).
  • the transition metals are selected from the group lead, nickel, zirconium con, chrome, titanium and tin.
  • the transition metal compounds are used in an amount which is below 5 ppm, the metal content of the transition metal compound (II), based on the polyolefins.
  • cobalt, copper, iron, vanadium, cerium and manganese can also be used instead of or in addition to the metals just mentioned.
  • the weight ratio of the additives (I) to the metal content of the transition metal compounds (II) is set in the range from 10: 0.1 and 10: 10 " 7.
  • the transition metal compounds (II) are used in combination with such additives (I) which are selected from the class of the diefhanolamides of unsaturated fatty acids.
  • additives (I) which are selected from the class of the diefhanolamides of unsaturated fatty acids.
  • the diethanolamides are preferably used as technical goods.
  • amphiphilic additives (I) are used according to the invention in the course of customary shaping processing processes such as extrusion, ca Landing, injection molding and the like. It may be desirable to use a pre-assembled mixture of components a), b) and c).
  • Other customary auxiliaries which have been used and which have generally proven themselves in the processing of plastics and which are known to the person skilled in the art, for example slip agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, UV stabilizers, antioxidants, fillers, fire retardants, mold release agents, nucleating agents and anti-blocking agents can be used accordingly pre-assembled in separate form and added during the final mixing of the finished products.
  • oleophilic polyolefin base material As an oleophilic polyolefin base material, all known polymer and copolymer types based on ethylene or propylene are suitable per se.
  • Poly (ethylene) such as HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (cross-linked polyethylene), HPPE (high pressure polyethylene); isotactic polypropylene; syndiotactic polypropylene; Metallocene catalyzed polypropylene, impact modified polypropylene, random copolymers based on ethylene and propylene, block copolymers based on ethylene and propylene; EPM (poly [ethylene-co-propylene]); EPDM (Pol
  • polystyrene polystyrene
  • Poly methyl styrene
  • Poly poly (oxymethylene); Metallocene-catalyzed alpha-olefin or cycloolefin copolymers such as norbornene-ethylene copolymers; Copolymers containing at least 80% ethylene and / or styrene and less than 20% monomers such as vinyl acetate, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylic acid, acrylonitrile, vinyl chloride.
  • polymers examples include: poly (ethylene-co-ethyl acrylate), poly (ethylene-co-vinyl acetate), poly (ethylene-co-vinyl chloride), poly (styrene-co-acrylonitrile).
  • Graft copolymers and polymer blends that is to say mixtures of polymers which contain, inter alia, the abovementioned polymers, for example polymer blends based on polyethylene and polypropylene, are also suitable.
  • homopolymers and copolymers based on ethylene and propylene are particularly preferred.
  • polyethylene is used as the polyolefin
  • polypropylene in another embodiment, copolymers based on ethylene and propylene.
  • Another object of the invention is a process for the permanent improvement of the surface hydrophilicity of polyolefin-based moldings, fibers and films, wherein one containing a mixture
  • Another object of the invention is the use of polyolefin-based moldings, fibers and films with permanently improved surface hydrophilicity, which can be obtained by the above-mentioned method according to the invention, for the production of textile fabrics.
  • Non-woven fabrics - such as those used in the area of hygiene articles - and geoylites - such as those used in the area of ground coverings are preferred.
  • General requirement profiles for nonwovens and geovlies have already been described above. They are fulfilled in an excellent manner by the use according to the invention mentioned here.
  • the following examples serve to illustrate the invention and are not to be understood as restrictive.
  • PE high molecular weight polyethylene granulate (commercial product "Lupolen 1800 H” from BASF AG)
  • PP high-molecular polyolefin, a polypropylene granulate commercial product "Hostalen PPH 2150" from Hoechst AG)
  • Ricinic acid (commercial product "Edenor Ri 90" from Henkel KGaA)
  • Comperlan F linoleic acid diethanolamide, technical quality (commercial product "Comperlan F” from Henkel KGaA, Düsseldorf)
  • Pb-C8 lead 2-ethylhexanoate (lead salt of 2-ethylhexanoic acid)
  • Ni-acac nickel acetylacetonate
  • Co / Zr / Pb-lig mixture of a cobalt, zirconium and lead 2-ethylhexanoate (contains 1.04% by weight of Co; 2.48% by weight of Zr; 9.93% by weight of Pb ) 2.
  • Co / Zr / Pb-lig mixture of a cobalt, zirconium and lead 2-ethylhexanoate (contains 1.04% by weight of Co; 2.48% by weight of Zr; 9.93% by weight of Pb ) 2.
  • polyethylene or polypropylene tapes were first produced. To do this, each
  • An extruder is - as is well known to the person skilled in the art - a plastic processing machine which is suitable for the continuous mixing and plasticizing of both powder and granular thermoplastics.
  • a counter-rotating twin screw which is divided lengthways into three heating zones.
  • the temperature of the heating zones and the speed of the twin screw can be controlled via a PL 2000 data processing plast corder, which is connected to the extruder via a PC interface.
  • the following temperatures were set for the production of the polyolefin tapes: heating zone I: 250 ° C., heating zone II: 270 ° C., heating zone III: 290 ° C., the three heating zones being air-cooled in order to keep the temperatures constant.
  • the polyolefin granules (including the respective additive (I) and the transition metal compound II) were automatically drawn into the extruder by the twin screw running counter to one another and conveyed along the screw. The speed was 25 revolutions per minute. This ensured a relatively long residence time in the extruder and, accordingly, good mixing and homogenization. This homogeneous and practically bubble-free mixture finally came into a nozzle, which is a fourth heating zone. The temperature of the nozzle was 300 ° C - at this temperature the mixture left the extruder.
  • the hot mixture flowed onto a conveyor belt, the speed of which was adjusted in such a way that a smooth and uniformly thick and wide belt was formed when cooling in air.
  • the speed was set so that the polyolefin tape was about 35 mm wide and about 0.35 mm thick. Square test specimens were punched out of this material and used for the experiments described in more detail below.
  • test specimens made of pure polyethylene or polypropylene were used. The production was carried out using the extrusion technique just described, but only polyethylene or polypropylene granules were used without the addition of additive (I) and transition metal compound (II). The test results based on this material are identified in Table 1 in the first column in each case by the indication "compare”. 3. Determination of the hydrophilicity properties
  • Untreated and surface-modified polypropylene test specimens according to the present invention were first stored for 7 days at 60 ° C. and then the wetting tension and the contact angle against water were determined at 25 ° C. using a Kl 4 tensiometer from Krüss. The corresponding polyethylene test specimens were examined immediately after manufacture, ie without storage.

Abstract

The invention relates to the use of amphiphiles for permanent hydrophilic treatment of surfaces of polyolefin-based shaped bodies, fibers and films involving the treatment of a mixture containing a) a predominant amount of one or several polyolefins, b) 0.01-10 wt.% - in relation to the polyolefins - of one or several migratable amphiphiles (additive I) and c) between 0.01-1,000 ppm of one or several transition metal compounds (II) - metal content of transition metal compounds (II) in relation to the polyolefins - , wherein said mixture is subjected as is usual to temperatures ranging from 180 to 320 °C for form processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.

Description

Verwendung von Amphiphilen zur Hydrophilisierung von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien Use of amphiphiles for the hydrophilization of polyolefin-based moldings, fibers and films
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Amphiphilen zur dauerhaften Hydrophilisierung der Oberflächen von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien.The invention relates to the use of amphiphiles for the permanent hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films.
Stand der TechnikState of the art
In zahlreichen Fällen muß die Oberfläche von Kunststoff-Erzeugnissen mit speziellen Effekten versehen werden, die sich während der Formgebung entweder aus technischen Gründen gar nicht bzw. nur unvollkommen oder aber aus wirtschaftlichen Gründen nur unvorteilhaft erzeugen lassen. Solche Effekte sind beispielsweise die Verbesserung der Benetzbarkeit mit polaren Flüssigkeiten wie Wasser - technische Anwendungen liegen hier beispielsweise auf dem Gebiet der Herstellung von Hygieneartikeln oder von Geovliesen - oder die Verbesserung der antistatischen Eigenschaften.In numerous cases, the surface of plastic products must be provided with special effects that can either not be created at all or only incompletely for technical reasons, or can only be produced disadvantageously for economic reasons. Such effects are, for example, the improvement of the wettability with polar liquids such as water - technical applications here are, for example, in the field of the manufacture of hygiene articles or geoswoven fabrics - or the improvement of the antistatic properties.
Bei der Herstellung von Hygieneartikeln, wie Windeln oder Damenbinden, werden absorbierende Materialien verwendet, um wäßrige Flüssigkeiten aufzunehmen. Um den direkten Kontakt mit dem absorbierenden Material beim Tragen zu verhindern und den Tragekomfort zu erhöhen wird dieses Material mit einem dünnen, wasserdurchlässigen Vliesstoff umhüllt. Derartige Vliesstoffe werden üblicherweise aus synthetischen Fasern, wie Polyolefm- oder Polyesterfasern hergestellt, da diese Fasern preiswert zu produzieren sind, gute mechanische Eigenschaften aufweisen und thermisch belastbar sind. Allerdings eignen sich unbehandelte Polyolefm- oder Polyesterfasern für diesen Einsatzzweck nicht, da sie aufgrund ihrer hydrophoben Oberfläche keine ausreichende Durchlässigkeit für wäßrige Flüssigkeiten aufweisen.In the manufacture of hygiene articles, such as diapers or sanitary napkins, absorbent materials are used to absorb aqueous liquids. To prevent direct contact with the absorbent material when worn and to increase comfort, this material is covered with a thin, water-permeable nonwoven. Such nonwovens are usually made from synthetic fibers, such as polyolefin or polyester fibers, since these fibers are inexpensive to produce, have good mechanical properties and are thermally resilient. However, untreated polyolefin or polyester fibers are not suitable for this purpose because their hydrophobic surface means that they are not sufficiently permeable to aqueous liquids.
Zu diesem Zweck muß die Faseroberfläche durch eine entsprechende Präparation hydrophil ausgerüstet werden. Gewünscht ist weiterhin, daß die hydrophile Ausrüstung der Faser möglichst lange erhalten bleibt, ohne daß die Wasserdurchlässigkeit des Vliesstoffs verringert wird. Werden derartige Vliesstoffe beispielsweise in Windeln verarbeitet, können diese mehrfach beansprucht werden, ohne undicht zu werden. Auf diese Weise wird die Tragezeit der Windeln erhöht und der durch verbrauchte Windeln verursachte Abfall verringert.For this purpose, the fiber surface must be made hydrophilic by an appropriate preparation. It is also desirable that the hydrophilic finish of the fiber is preserved as long as possible without the water permeability of the nonwoven being reduced. If such nonwovens are processed, for example, in diapers, they can be used several times without becoming leaky. In this way, the wearing time of the diapers is increased and the waste caused by used diapers is reduced.
Unter Geovliesen versteht der Fachmann spezielle Abdeckungen - zumeist auf Basis von Polyolefin-basierten Flächengebilden - die Erdreich wie Acker- oder Kulturland oder Abraumhalden gegen mechanische Beanspruchungen wie Winderosion oder Betreten durch Menschen und Tiere und/oder thermische Belastungen wie Hitze oder Frost schützen sollen. Es kann aber darüber hinaus gewünscht sein, eine ausreichende Durchlässigkeit der Bodenabdeckungen, die meist in Form dünner Folien aufgebracht werden, für Luftfeuchtigkeit und Regen sicherzustellen, um auf diese Weise ein gewünschtes Mikroklima im Sinne wachstumsfördernder Klimabedingungen bereitzustellen.The specialist understands geovlies to be special covers - mostly based on polyolefin-based fabrics - which are intended to protect soil such as arable land or cultivated land or tailings piles against mechanical stress such as wind erosion or treading by humans and animals and / or thermal loads such as heat or frost. However, it may also be desirable to ensure that the floor coverings, which are usually applied in the form of thin foils, are sufficiently permeable to air humidity and rain in order to provide a desired microclimate in the sense of growth-promoting climatic conditions.
US-A-5,045,387 beschreibt beispielsweise ein Mittel zur hydrophilen Ausrüstung von Polyolefinfasern welches eine Mischung aus einem alkoxyliertem Ricinolsäu- rederivat, einem hydrierten Ricinolsäurederivat, einer Cig-Fettsäure und einem polyalkoxylierten Polymethylsiloxan enthält. Dieses Mittel muß von außen auf die Oberfläche der Fasern oder Folien aufgebracht werden.For example, US Pat. No. 5,045,387 describes an agent for the hydrophilic finishing of polyolefin fibers which is a mixture of an alkoxylated ricinoleic acid derivative, a hydrogenated ricinoleic acid derivative, a cig fatty acid and one contains polyalkoxylated polymethylsiloxane. This agent must be applied from the outside to the surface of the fibers or films.
Stand der Technik ist es, die Eigenschaften der Kunststoff-Oberfläche zur Erzielung spezieller Effekte durch beispielsweise oxidative Nachbehandlungsverfahren wie Corona- oder Plasmabehandlung zu verbessern. Hierbei wird der Kunststoff in Gegenwart von Gasen und Entladungen an der Oberfläche oxidiert oder chemisch modifiziert, wodurch sich gewisse Oberflächen-Eigenschaften des Kunststoffs modifizieren lassen. Diese Methoden erfordern jedoch neben einem hohen Energieeinsatz stets einen zusätzlichen Arbeitsgang und führen zu Ozonemissionen bei der Fertigung von Kunststoffteilen.The state of the art is to improve the properties of the plastic surface in order to achieve special effects by, for example, oxidative aftertreatment methods such as corona or plasma treatment. Here, the plastic is oxidized or chemically modified in the presence of gases and discharges on the surface, which means that certain surface properties of the plastic can be modified. However, these methods always require an additional operation in addition to high energy consumption and lead to ozone emissions in the manufacture of plastic parts.
Daneben sind chemische Vorbehandlungsverfahren wie z.B. das Behandeln mit Fluor- oder Chlorgas, mit Chromschwefelsäure oder Fluorsulfonsäure, usw. seit längerem bekannt.In addition, chemical pretreatment processes such as the treatment with fluorine or chlorine gas, with chromosulfuric acid or fluorosulfonic acid, etc. has been known for a long time.
EP-B-372 890 beschreibt Fasern auf Polyolefm- oder Polyester-Basis mit einem mit der Oberfläche verhafteten Schmiermittel. Dieses Schmiermittel umfaßt eine Mischung aus (1) Fettsäurediethanolamid, (2) einem Polyether-modifizierten Silikon, (3) einem Sorbitan-Fettsäureester und (4) einem Metallsalz eines Alkylsulfo- nats; dabei liegen die Komponenten (1) bis (4) in speziellen Mengenverhältnissen vor. Gemäß Seite 3, Zeilen 20-26 wird die Mischung der Komponenten (1) bis (4) auf die Oberfläche aufgebracht. Diese Technik des Aufbringens der die vier Komponenten enthaltenden Mischung auf die Oberfläche bereits fertiger Fasern wird auch auf Seite 4, Zeilen 6-9 nochmals näher erläutert. Dort sind als Aufbring- Techniken genannt: a) der Einsatz von Rollen, b) ein Aufsprühen und c) das Eintauchen. Es handelt sich demnach um ein Verfahren, bei dem eine Mischung der Komponenten (1) bis (4) in einem zusätzlichen Verarbeitungsschritt auf die Oberfläche von Polyolefin-Formteilen aufgebracht wird. Der in Anspruch 1 der EP-B- 372 890 verwendete Ausdruck „mit der Faseroberfläche verhaftet" ist demnach vom Fachmann klar in der Weise zu verstehen, daß es sich dabei lediglich um eine lockere und temporäre Haftung - etwa durch relativ schwache Adhäsionskräfte - handelt, keinesfalls aber um eine dauerhafte Verankerung.EP-B-372 890 describes fibers based on polyolefm or polyester with a lubricant adhered to the surface. This lubricant comprises a mixture of (1) fatty acid diethanolamide, (2) a polyether-modified silicone, (3) a sorbitan fatty acid ester and (4) a metal salt of an alkyl sulfonate; Components (1) to (4) are available in special proportions. According to page 3, lines 20-26, the mixture of components (1) to (4) is applied to the surface. This technique of applying the mixture containing the four components to the surface of finished fibers is also explained in more detail on page 4, lines 6-9. There are listed as application techniques: a) the use of rollers, b) spraying and c) immersion. It is therefore a process in which a mixture of components (1) to (4) is applied to the surface of molded polyolefin parts in an additional processing step. The expression "adhered to the fiber surface" used in claim 1 of EP-B-372 890 is accordingly to be clearly understood by a person skilled in the art in such a way that this is merely a loose and temporary adhesion - for example due to relatively weak adhesive forces - but in no way a permanent anchoring.
Im Hinblick auf die sehr verbreiteten klassischen chemischen Nachbehandlungs- verfahren wie Corona- und Plasmabehandlung ist dem Fachmann bekannt, daß sich keine genauen Aussagen über die ablaufenden Prozeßvorgänge machen lassen. Es gilt jedoch als erwiesen, daß sich oxidative Veränderungen der Oberfläche ergeben und dadurch gewisse „aktive Zentren" entstehen. Deren Konzentration geht jedoch in der Regel mit der Zeit zurück, so daß auch der Vorbehandlungseffekt nur über einen bestimmten Zeitraum, meist nicht über 72 Stunden hinaus, erhalten bleibt. (Vergleiche dazu etwa: Klaus Stoeckert (Herausgeber), „Veredeln von Kunststoff-Oberflächen", München 1974, Seite 137).With regard to the very widespread classic chemical aftertreatment processes such as corona and plasma treatment, the person skilled in the art is aware that no precise statements can be made about the process processes taking place. However, it has been proven that there are oxidative changes in the surface and certain "active centers" are formed. However, their concentration usually decreases over time, so that the pretreatment effect only lasts for a certain period, usually not over 72 hours (see, for example: Klaus Stoeckert (editor), "Finishing plastic surfaces", Munich 1974, page 137).
Den aus dem Stand der Technik bekannten Methoden ist insgesamt gemeinsam, daß die angestrebten Oberflächen- Wirkungen in der Regel nur temporär vorhanden sind.All of the methods known from the prior art have in common that the desired surface effects are generally only temporary.
EP-B-616 622 betrifft extrudierbare, kompostierbare Polymerzusammensetzungen, umfassend ein extrudierbares, thermoplastisches Polymer, Copolymer oder Mischungen davon, die ein abbauförderndes System aus einem autooxidativen Bestandteil und einem Übergangsmetall enthält. Das autooxidative System umfaßt dabei eine Fettsäure, eine substituierte Fettsäure oder Derivate oder Mischungen davon, wobei die Fettsäure 10 bis 22 C-Atome aufweist und mindestens 0,1 Gew.- % ungesättigter Verbindungen und mindestens 0,1 Gew.-% freie Säure enthält. Das Übergangsmetall ist in der Zusammensetzung in einer Menge von 5-500 ppm in Form eines Salzes enthalten und ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Mangan, Kupfer, Cer, Vanadium und Eisen. Die Zusammensetzung soll in Form einer Folie einer Dicke von etwa 100 Mikron bei 60 °C und einer relativen Feuchtigkeit von mindestens 80% innerhalb von 14 Tagen oxidativ zur Versprödung abbaubar sein. Beschreibung der ErfindungEP-B-616 622 relates to extrudable, compostable polymer compositions comprising an extrudable, thermoplastic polymer, copolymer or mixtures thereof which contains a degradation-promoting system composed of an autooxidative component and a transition metal. The autooxidative system comprises a fatty acid, a substituted fatty acid or derivatives or mixtures thereof, the fatty acid having 10 to 22 carbon atoms and containing at least 0.1% by weight of unsaturated compounds and at least 0.1% by weight of free acid . The transition metal is contained in the composition in an amount of 5-500 ppm in the form of a salt and selected from the group cobalt, manganese, copper, cerium, vanadium and iron. The composition should be in the form of a film about 100 microns thick at 60 ° C and a relative humidity of at least 80% biodegradable within 14 days for embrittlement. Description of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Arbeitsmittel bereitzustellen, mit denen eine dauerhafte und wirksame Hydrophilisierung der Oberflächen von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien erreicht werden kann. Insbesondere sollte dadurch erreicht werden, die Oberflächen von von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien hinsichtlich ihrer Benetzbarkeit gegenüber polaren Flüssigkeiten wie Wasser sowie hinsichtlich ihrer antistatischen Eigenschaften nachhaltig zu verbessern.The object of the present invention was to provide tools with which a permanent and effective hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films can be achieved. In particular, this was intended to achieve a lasting improvement in the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films with regard to their wettability with respect to polar liquids such as water and with regard to their antistatic properties.
Der Begriff der Hydrophilisierung - in jüngerer Zeit spricht man auch oft von Hy- drophilierung - ist dem Fachmann wohlvertraut. Hierzu wird in dem bekannten Standardwerk „Lexikon für Textilveredlung" (Herausgeber: Hans-Karl Rouette; Band 1; Dülmen 1995, Seiten 859-862) ausgeführt, daß durch Hydrophilisierung hydrophobe Fasern für Wasser benetzbar gemacht werden, was etwa für eine bessere Auswaschbarkeit von Synthesefaserartikeln wie auch für einen besseren Tragekomfort solcher Artikel sinnvoll ist; als weitere Vorteile der Hydrophilisierung werden die Verminderung der Anschmutzbarkeit und der elektrostatischen Aufladung genannt. Beispiele für meßtechnische Indikatoren einer erfolgreichen Hydrophilisierung sind etwa das Netzen (die Oberflächenausbreitung einer Flüssigkeit), die Steighöhe (ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der Wasser in textilen Flächengebilden entgegen der Schwerkraft transportiert wird), die Bestimmung der statischen Aufladung und Ableitung. Unter Flächengebilden werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung flächige Gebilde verstanden, die einheitliche Formkörper oder Folien darstellen oder bei denen die Flächigkeit dadurch erreicht wird, daß sie aus Fasern aufgebaut sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Hydrophilisierung verstanden, daß Polyolefm-Oberflächen, die mit Wasser einen Benetzungswinkel von mehr als 90° bilden - also „hydrophobe" Grenzflächen - durch eine spezielle Maßnahme so modifiziert werden, daß ihr Grenzwinkel nach dieser Maßnahme zu kleineren Weiten hin verschoben ist. Beispiele hierfür sind im Beispielteil der vorliegenden Anmeldung gegeben. Die herausragenden positiven Eigenschaften hydrophilisier- ter Oberflächen, nämlich eine Verbesserung der Benetzbarkeit gegenüber polaren Flüssigkeiten wie Wasser und/oder eine Verminderung der elektrostatischen Aufladung werden in den Rahmen der vorliegenden Erfindung ausdrücklich mit einbezogen. Es handelt sich hier um eher dynamische Wechselwirkungen entsprechend modifizierter Polyolefinoberflächen mit Molekülen oder Substraten, die nicht immobilisiert, sondern in flexibler Weise mit der Polyolefinoberfläche in Kontakt stehen. In dieser Hinsicht grenzen sich die Wirkungen, die unter den Begriff der Hydrophilisierung fallen, ausdrücklich von Phänomenen ab, bei denen Moleküle oder Substraten in dauerhafter Fixierung mit der Polyolefinoberfläche in Kontakt stehen, wie es etwa bei Beschichtungen und Verklebungen oder beim Färben und Bedrucken der Fall ist.The term “hydrophilization” - more recently, one often speaks of “hydrophilization” - is well known to the person skilled in the art. For this purpose, in the well-known standard work "Lexikon für Textilveredlung" (publisher: Hans-Karl Rouette; Volume 1; Dülmen 1995, pages 859-862) it is stated that hydrophobic fibers are made wettable by water by hydrophilization, which for example improves the washability of Synthetic fiber articles as well as for a better wearing comfort of such articles makes sense; further advantages of the hydrophilization are mentioned the reduction of the dirtiness and the electrostatic charge. Examples of measurement-technical indicators of a successful hydrophilization are the wetting (the surface spread of a liquid), the rise (a Measure of the speed at which water is transported against the force of gravity in textile fabrics, the determination of the static charge and discharge. In the context of the present invention, fabrics are understood to be flat structures, the uniform shaped bodies or foils represent or in which the flatness is achieved in that they are made up of fibers. In the context of the present invention, hydrophilization is understood to mean that polyolefin surfaces which form a wetting angle of more than 90 ° with water - that is to say “hydrophobic” interfaces - are modified by a special measure in such a way that their critical angle becomes smaller after this measure Examples of this are given in the example section of the present application The outstanding positive properties of hydrophilized surfaces, namely an improvement in the wettability against polar liquids such as water and / or a reduction in electrostatic charge are expressly included in the scope of the present invention These are rather dynamic interactions of appropriately modified polyolefin surfaces with molecules or substrates that are not immobilized but are in flexible contact with the polyolefin surface Effects that fall under the concept of hydrophilization expressly depend on phenomena in which molecules or substrates are in permanent fixation in contact with the polyolefin surface, as is the case with coatings and bonds or with dyeing and printing.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Amphiphilen zur dauerhaften Hydrophilisierung der Oberflächen von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltendThe present invention relates to the use of amphiphiles for the permanent hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films, with a mixture containing
a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine,a) predominantly one or more polyolefins,
b) 0,01 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Polyolefine - ein oder mehrerer migrationsfähiger Amphiphile (Additive I) undb) 0.01 to 10 wt .-% - based on the polyolefins - one or more migratable amphiphiles (additives I) and
c) 0,01 bis 1000 ppm ein oder mehrerer Übergangsmetall- Verbindungen (II) - Metallgehalt der Übergangsmetall- Verbindungen (II) bezogen auf die Polyolefine - bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen unterwirft.c) 0.01 to 1000 ppm of one or more transition metal compounds (II) - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins - at temperatures in the range of 180 to 320 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.
Die erfindungsgemäßen Additive werden nachfolgend auch Additive (I) genannt. Es handelt sich dabei um Verbindungen amphiphiler Natur. Unter einem Amphi- phil wird dabei - üblichem Sprachgebrauch folgend - eine Verbindung verstanden, die hydrophobe und hydrophile Molekülteile in sich vereinigt. Mit anderen Worten: In der Molekülstruktur der Amphiphile liegt quasi eine „Kombination" eines geeignet ausgebildeten oleophilen Grundmoleküls auf Kohlenwasserstoffbasis vor, das einen oder mehrere Substituenten mit erhöhter Polarität aufweist. Solche Sub- stituenten erhöhter Polarität werden in bekannter Weise durch Heteroatome enthaltende Molekülbestandteile gebildet, wobei hier den Heteroatomen Sauerstoff, Stickstoff und/oder Halogen zur Ausbildung der funktionellen Gruppe(n) erhöhter Polarität besondere Bedeutung zukommt.The additives according to the invention are also called additives (I) below. These are compounds of an amphiphilic nature. An amphiphilic is understood here - in line with common usage - to mean a compound that combines hydrophobic and hydrophilic parts of the molecule. In other words, in the molecular structure of the amphiphiles there is a "combination" of a suitably designed oleophilic basic molecule based on hydrocarbons, which has one or more substituents with increased polarity. Such substituents with increased polarity are formed in a known manner by molecular components containing heteroatoms, where the heteroatoms oxygen, nitrogen and / or halogen are of particular importance for the formation of the functional group (s) of increased polarity.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Amphiphile ist gewährleistet, daß die Oberflächen von von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien permanent und ohne zusätzliche Vorbehandlung hydrophilisiert werden, so daß beispielsweise eine verbesserte Benetzbarkeit mit polaren Flüssigkeiten wie Wasser und/oder verbesserte Antistatik-Eigenschaften resultieren. Dabei bleiben einmal eingestellte Hydrophilie- Werte über lange Zeiträume erhalten oder steigen sogar noch bei weiterführender Lagerung an.The use of the amphiphiles according to the invention ensures that the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films are permanently hydrophilized and without additional pretreatment, so that, for example, improved wettability with polar liquids such as water and / or improved antistatic properties result. Once set, the hydrophilicity values are retained over long periods or even increase with further storage.
Der Einsatz der Mischung enthaltend die Komponenten a), b) und c) erfolgt durch übliche und dem Fachmann wohlvertraute formgebende Verarbeitungstechniken wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen. Dabei ist es im Rahmen der Lehre der vorliegenden Erfindungen bevorzugt, wenn im Zuge der formgebenden Verarbeitung die Schmelze der Mischung enthaltend die Komponenten a), b) und c) mit Sauerstoff - insbesondere Luftsauerstoff - in Kontakt kommt. Dies ist beispielweise beim Extrudieren dann der Fall, wenn die Schmelze den Extruder durch die Austrittsdüse verläßt. Die genannte bevorzugte Ausführungsform ermöglicht, daß - gegebenenfalls katalytisch unterstützte - oxidative Prozesse, beispielsweise eine oxidativ induzierte Vernetzung - und damit letztlich Immobilisierung - olefinisch ungesättigter Molekülbestandteile der Additive (I) unter Aufbau höhermolekularer Verbindungen, eine oxidativ induzierte Oxidation aktivierter Methylengruppen, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft zu den polaren Gruppen der Amphiphile (I) befinden, sowie weitere oxidative Reaktionen und Sekundärreaktionen stattfinden können. Dabei kann (Luft-)Sauerstoff einerseits an der Oberfläche selbst wirken, andererseits auch im Inneren des Kunststoffs - insbesondere in Oberflächen-nahen Bereichen -, wohin er durch Diffusion gelangen kann.The mixture containing components a), b) and c) is used by customary shaping processing techniques, such as extrusion, calendering, injection molding and the like, which are well known to those skilled in the art. It is preferred in the context of the teaching of the present inventions if, in the course of the shaping processing, the melt of the mixture comprising components a), b) and c) comes into contact with oxygen - in particular atmospheric oxygen is coming. This is the case, for example, in the case of extrusion when the melt leaves the extruder through the outlet nozzle. The preferred embodiment mentioned enables - optionally catalytically supported - oxidative processes, for example an oxidatively induced crosslinking - and thus ultimately immobilization - of olefinically unsaturated molecular constituents of the additives (I) with the formation of higher molecular weight compounds, an oxidatively induced oxidation of activated methylene groups which occur in the immediate vicinity Neighboring to the polar groups of the amphiphiles (I), as well as further oxidative reactions and secondary reactions can take place. (Air) oxygen can act on the surface itself, on the one hand, and also inside the plastic - especially in areas close to the surface - where it can get through diffusion.
Die im Rahmen der Lehre der vorliegenden Erfindung geeigneten Additive (I) weisen relativ niedere Molekulargewichte auf - eine Voraussetzung für eine angemessen schnelle Migration. Eine Obergrenze für das Molekulargewicht geeigneter interner Additive (I) liegt bei etwa 5.000 D (Dalton), vorzugsweise bei Werten von maximal etwa 3.000 D und insbesondere bei Maximalwerten von etwa 1.000 D. Die Molekulargewichtsangabe in "Dalton" ist bekanntlich die Definition des absoluten Molekulargewichtes. Im Vergleich zu den Polyolefinen mit ihren Molekulargewichten im Millionenbereich liegen hier also vergleichsweise niedermolekulare Verbindungen vor. Die Untergrenzen für das Molekulargewicht dieser internen Additive (I) liegen bei etwa 50 bis 100 D, vorzugsweise bei 150 bis 180 D und insbesondere bei etwa 200 bis 300 D.The additives (I) which are suitable in the context of the teaching of the present invention have relatively low molecular weights - a prerequisite for an appropriately rapid migration. An upper limit for the molecular weight of suitable internal additives (I) is approximately 5,000 D (Dalton), preferably a maximum value of approximately 3,000 D and in particular a maximum value of approximately 1,000 D. As is known, the molecular weight specification in "Dalton" is the definition of the absolute molecular weight . Compared to the polyolefins with their molecular weights in the millions, there are therefore comparatively low molecular weight compounds. The lower limits for the molecular weight of these internal additives (I) are approximately 50 to 100 D, preferably 150 to 180 D and in particular approximately 200 to 300 D.
Die erfindungsgemäß bevorzugten Additive (I) sind solche Amphiphile, deren hydrophobe Molekülteile wenigstens anteilsweise olefinisch ungesättigte Funktionen enthalten, die im Bereich der Kunststoffoberfläche besonders leicht radikalisch induzierten Vernetzungsreaktionen zugänglich sind. Bevorzugt werden solche Ad- ditive (I), die im nicht-abreagierten Zustand Jodzahlen von wenigstens etwa 10, vorzugsweise von wenigstens etwa 30 bis 40 und insbesondere von wenigstens etwa 45 bis 50 aufweisen. Die Wahl der Methode zur Bestimmung der Jodzahl ist dabei an sich von untergeordneter Bedeutung. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jedoch ausdrücklich auf die Methoden nach Hanus bzw. Wijs, die seit langem Bestandteil der Abteilung C-V der „DGF-Einheitsmethoden" sind, sowie die dazu äquivalente Methode nach Fiebig Bezug genommen (vergl. Fat Sei. Technol. 1991, Nr.l, Seiten 13-19).The additives (I) preferred according to the invention are those amphiphiles whose hydrophobic molecular parts at least partially contain olefinically unsaturated functions which are particularly easily accessible to free-radically induced crosslinking reactions in the region of the plastic surface. Such ad additives (I) which, in the unreacted state, have iodine numbers of at least about 10, preferably of at least about 30 to 40 and in particular of at least about 45 to 50. The choice of the method for determining the iodine number is of minor importance. For the purposes of the present invention, however, express reference is made to the methods according to Hanus or Wijs, which have long been part of the CV section of the "DGF standard methods", and to the equivalent method according to Fiebig (cf. Fat Sei. Technol. 1991 , No. 1, pages 13-19).
Wie im einzelnen noch gezeigt wird, können dabei sowohl monoolefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste als auch poly olefinisch ungesättigte Kohlenwasserstoffreste im Rahmen der erfindungsgemäß eingesetzten Additive (I) vorgesehen sein. Auch Kombinationen einer Mehrzahl entsprechender Verbindungen sind wichtige Hilfsstoffe für das erfindungsgemäße Handeln. Die jeweiligen Jodzahlen der zum Einsatz kommenden Additive (I) können dabei Werte oberhalb 80 bis 90 und insbesondere auch Werte oberhalb 100 annehmen. Hoch-ungesättigte Additivkomponenten mit Jodzahlen bis etwa 200 oder auch noch darüber, beispielsweise im Bereich von 120 bis 170, sind Hilfsstoffe im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns.As will be shown in more detail, both monoolefinically unsaturated hydrocarbon radicals and polyolefinically unsaturated hydrocarbon radicals can be provided in the context of the additives (I) used according to the invention. Combinations of a plurality of corresponding compounds are also important auxiliary substances for the action according to the invention. The respective iodine numbers of the additives (I) used can assume values above 80 to 90 and in particular also values above 100. Highly unsaturated additive components with iodine numbers of up to about 200 or even more, for example in the range from 120 to 170, are auxiliary substances in the sense of the action according to the invention.
In der Raumstruktur ihres Kohlenwasserstoffrestes können diese internen Additive (I) sowohl geradkettig, als auch verzweigt sein und/oder eine cyclische Struktur aufweisen.In the spatial structure of their hydrocarbon radical, these internal additives (I) can be both straight-chain and branched and / or have a cyclic structure.
Als Substituenten erhöhter Polarität kommen grundsätzlich diejenigen funktionel- len Gruppen in Betracht, die sich insbesondere durch einen Gehalt an Heteroato- men und dabei wiederum bevorzugt durch einen Gehalt an O, N und/oder Halogen auszeichnen. Der Begriff der funktioneilen Gruppe wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung in seinem allgemeinsten Sinne gebraucht; hierunter werden Atomgruppierungen verstanden, die eine jeweils charakteristische Reaktionsfähigkeit aufweisen und die ein oder mehrere Heteroatome enthalten. Dementsprechend fallen unter diese Definition etwa OH-Gruppen (einfache Atomgruppierungen) oder N-haltige Heterocyclen (komplexere Atomgruppierungen), nicht jedoch C=C- Doppelbindungen (kein Heteroatom) an sich, es sei denn sie sind in komplexeren Atomgruppierungen neben den Heteroatomen mit enthalten. Lediglich beispielhaft seien hier Reste aus den Klassen Carboxyl-, Hydroxyl-, Amino-, Oxazolin-, Imida- zolin-, Epoxid- und/oder Isocyanat- und/oder daraus abgeleitete Derivate benannt. In die Gruppe solcher Derivate fallen beispielsweise Estergruppen, Ethergruppen, Amidgruppen/Alkanolamin- und/oder Alkanolamidgruppierungen.Substituents of increased polarity are in principle those functional groups which are distinguished in particular by a content of heteroatoms and in turn preferably by a content of O, N and / or halogen. The term functional group is used in the context of the present invention in its most general sense; atomic groupings are understood here, each of which has a characteristic reactivity have and which contain one or more heteroatoms. Accordingly, this definition includes OH groups (simple atomic groups) or N-containing heterocycles (more complex atomic groups), but not C = C double bonds (no heteroatoms) per se, unless they are included in more complex atomic groups in addition to the heteroatoms . Residues from the classes carboxyl, hydroxyl, amino, oxazoline, imidazoline, epoxy and / or isocyanate and / or derivatives derived therefrom may be mentioned here merely by way of example. The group of such derivatives includes, for example, ester groups, ether groups, amide groups / alkanolamine and / or alkanolamide groups.
Eine im Rahmen der vorliegenden Erfindung sehr wichtige Klasse von Substitu- enten erhöhter Polarität sind N-haltige Heterocyclen und/oder deren Derivate. Beispiele hierfür sind Pyridazin-, Pyrimidin-, Pyrazin, Pyridin-, Azan- und Azinan- gruppen, besonders geeignet sind Thiazol-, Thiazolan-, Thiazolidin-, Pyrrol-, Azo- lan-, Azolidin-, Pyrazol- und Isooxazolgruppen, ganz besonders geeignet sind Imi- dazol-, Imidazolin-, Diazolidin-, Oxazolin-, Oxazol-, Oxazolidin- und Oxazolidan- gruppen.A very important class of substituents of increased polarity in the context of the present invention are N-containing heterocycles and / or their derivatives. Examples of these are pyridazine, pyrimidine, pyrazine, pyridine, azane and azinane groups; thiazole, thiazolane, thiazolidine, pyrrole, azolane, azolidine, pyrazole and isooxazole groups are particularly suitable imidazole, imidazoline, diazolidine, oxazoline, oxazole, oxazolidine and oxazolidane groups are particularly suitable.
Eine besonders bevorzugte Klasse von Additiven (I) sind Verbindungen, die einerseits ein oder mehrere olefinisch ungesättigte Funktionen im hydrophoben Molekülteil, andererseits extrem polare Funktionen wie Oxazolin-, Imidazolin-, Sulfo- nat-, Phosphonat- oder Carboxylgruppen (oder deren Salze) im hydrophilen Molekülteil enthalten.A particularly preferred class of additives (I) are compounds which on the one hand have one or more olefinically unsaturated functions in the hydrophobic part of the molecule and on the other hand extremely polar functions such as oxazoline, imidazoline, sulfonate, phosphonate or carboxyl groups (or their salts) contain hydrophilic part of the molecule.
Als Additiv (I) können individuell ausgewählte bestimmte Zusatzstoffe der hier dargestellten Art, aber auch Abmischungen einer Mehrzahl von entsprechenden Hilfsstoffen, eingesetzt werden. Durch geeignete Auswahl der Substituenten mit erhöhter Polarität an den jeweils zugesetzten Hilfsstoffen dieser Additivklasse können in vorbestimmbarer Weise die am Fertigprodukt einstellbaren Hydrophilie- Eigenschaften beeinflußt werden. Wertstoffgemische der hier betroffenen Art sind aber auch entsprechende Stoffgemische, die sich bezüglich ihrer funktioneilen Gruppe einer bestimmten Unterklasse zuordnen lassen - beispielsweise also Car- boxylgruppen als Substituenten erhöhter Polarität aufweisen - dabei aber in ihrem Kohlenwasserstoffmolekül unterschiedliche Grundstrukturen aufweisen. Entsprechende Stoffmischungen fallen bekanntlich besonders dann an, wenn Stoffmischungen der hier betroffenen Art auf Naturstoffbasis eingesetzt werden. So können beispielsweise olefinisch ungesättigte Fettsäuregemische pflanzlichen und/oder tierischen Ursprungs beziehungsweise daraus abgeleitete Derivate wertvolle Zusatzstoffe von der Art der Additive (I) im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre sein.Individually selected specific additives of the type shown here, but also mixtures of a plurality of corresponding auxiliaries, can be used as additive (I). By suitable selection of the substituents with Increased polarity of the additives of this class of additives added in each case can be influenced in a predeterminable manner the hydrophilicity properties which can be set on the finished product. However, mixtures of valuable substances of the type concerned here are also corresponding mixtures of substances which can be assigned to a specific subclass in terms of their functional group - for example have carboxyl groups as substituents of increased polarity - but have different basic structures in their hydrocarbon molecule. Corresponding mixtures of substances are known to occur particularly when mixtures of the type concerned here are used based on natural substances. For example, olefinically unsaturated fatty acid mixtures of vegetable and / or animal origin or derivatives derived therefrom can be valuable additives of the type of additives (I) in the sense of the teaching according to the invention.
In dem Fachmann an sich bekannter Weise sind je nach den hier vorgegebenen Gruppen erhöhter Polarität unterschiedliche Verbesserungen der Hydrophilie- Eigenschaften zu erwarten. Auf das einschlägige Fachwissen kann insoweit verwiesen werden.In a manner known per se to the person skilled in the art, depending on the groups of increased polarity specified here, different improvements in the hydrophilicity properties can be expected. In this respect, reference can be made to the relevant specialist knowledge.
Eine weitere Variationsmöglichkeit in der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen internen Additive (I) liegt in der Anzahl der funktionellen Substituenten erhöhter Polarität am jeweiligen Kohlenwasserstoffgrundgerüst. Schon ein Substituent erhöhter Polarität kann - insbesondere nach Abstimmung der Art und Menge zur Verfügung gestellter funktioneller Gruppen - zu der angestrebten permanenten und gleichzeitig intensiven Steigerung der Hydrophilie-Eigenschaften führen. Es hat sich darüber hinaus aber gezeigt, daß das Vorliegen von zwei oder mehreren solcher Substituenten erhöhter Polarität im jeweiligen Molekül des Additivs (I) ein wichtiges zusätzliches Merkmal zur Steigerung der Hydrophilie-Eigenschaften sein kann. Lediglich beispielhaft sei hier etwa verwiesen auf die Klasse der sogenannten Di- merfettsäuren. Unter Dimerfettsäuren sind dabei - wie in der Fachwelt üblich - solche Carbonsäuren zu verstehen, die durch Oligomerisierung ungesättigter Carbonsäuren, in der Regel Fettsäuren wie Ölsäure, Linolsäure, Erucasäure und dergleichen, zugänglich sind. Üblicherweise erfolgt die Oligomerisierung bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Katalysators aus z.B. Tonerde. Die dabei erhaltenen Produkte stellen Gemische verschiedener Substanzen dar, wobei die Dimersi- sierungsprodukte überwiegen. Jedoch sind auch geringe Anteile höherer Oligome- rer, insbesondere die Trimerfettsäuren, enthalten. Daneben enthalten die Dimerfettsäuren herstellungsbedingt auch Monomere oder monofunktionelle Fettsäuren. Dimerfettsäuren sind handelsübliche Produkte und werden in verschiedenen Zusammensetzungen und Qualitäten angeboten. Analog den Dimerfettsäuren sind auch die Trimerfettsäuren Oligomersierungsprodukte ungesättigter Fettsäuren, wobei jedoch der Anteil an Trimeren im Produkt überwiegt. Dimer- und Trimerfettsäuren verfügen über olefinische Doppelbindungen, die sie zur reaktiven Verfestigung im Bereich der Polyolefinoberfläche befähigen.Another possible variation in the design of the internal additives (I) according to the invention lies in the number of functional substituents of increased polarity on the respective hydrocarbon backbone. Even a substituent of increased polarity - especially after coordinating the type and amount of functional groups provided - can lead to the desired permanent and at the same time intensive increase in the hydrophilicity properties. However, it has also been found that the presence of two or more such substituents of increased polarity in the respective molecule of the additive (I) can be an important additional feature for increasing the hydrophilicity properties. For example, reference is made here to the class of the so-called dimer fatty acids. Dimer fatty acids are - as is common in the art - to be understood as those carboxylic acids which are accessible by oligomerizing unsaturated carboxylic acids, generally fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, erucic acid and the like. The oligomerization is usually carried out at elevated temperature in the presence of a catalyst made of, for example, alumina. The products obtained are mixtures of different substances, with the dimersization products predominating. However, small proportions of higher oligomers, in particular the trimer fatty acids, are also present. In addition, the dimer fatty acids also contain monomers or monofunctional fatty acids due to their production. Dimer fatty acids are commercially available products and are offered in various compositions and qualities. Analogously to the dimer fatty acids, the trimer fatty acids are oligomerization products of unsaturated fatty acids, but the proportion of trimers in the product predominates. Dimer and trimer fatty acids have olefinic double bonds which enable them to be solidified in the area of the polyolefin surface.
Dialkanolamine mit wenigstens anteilsweise olefinisch ungesättigten Kohlenwasserstoffresten oder Dialkanolamide ungesättigter Fettsäuren sind hochwirksam im Hinblick auf eine Verbesserung der Hydrophilie-Eigenschaften im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre. Insbesondere gilt das für die entsprechenden Diethanol- Derivate. Zu dieser Klasse gehören beispielsweise Ölsäurediefhanolamid und Li- nolsäurediethanolamid. Ausdrücklich einbezogen sind in diesem Zusammenhang dem Fachmann bekannte technische Produkte einschließlich der darin üblicherweise auftretenden Nebenkomponenten. -Beispiele hierfür sind „Comperlan OD" (technisches Ölsäurediefhanolamid) und „Comperlan F" (technisches Linolsäure- diethanolamid), beides bekannte Handelsprodukte der Anmelderin. Aber auch Verbindungen von der Art der Sorbitanmonoester mit insbesondere ethylenisch ungesättigten Fettsäuren fuhren zu optimierten Ergebnissen im Sinne des erfindungsgemäßen Handelns.Dialkanolamines with at least partially olefinically unsaturated hydrocarbon radicals or dialkanolamides of unsaturated fatty acids are highly effective in terms of improving the hydrophilicity properties in the sense of the teaching according to the invention. This applies in particular to the corresponding diethanol derivatives. This class includes, for example, oleic acid diethanolamide and linoleic acid diethanolamide. Technical products known to the person skilled in the art, including the secondary components usually occurring therein, are expressly included in this connection. Examples of this are "Comperlan OD" (technical oleic acid dhanolamide) and "Comperlan F" (technical linoleic acid diethanolamide), both known commercial products from the applicant. But also compounds of the type of sorbitan monoesters with in particular ethylenic Unsaturated fatty acids lead to optimized results in the sense of the action according to the invention.
Die aufgrund der Molekülstrukrur der jeweils eingesetzten Additive (I) zu erwartende Wanderungsgeschwindigkeit kann einer der Faktoren sein, der die im jeweiligen Einzelfall einzusetzende Menge dieser Additive (I) mitbestimmt. Untergrenzen für die Menge dieser Zusätze des Additivs (I) zum Polyolefm liegen bei etwa 0,01 Gew.-% und insbesondere bei etwa 0,1 Gew.-%. In der Regel wird es zweckmäßig sein wenigstens etwa 0,2 bis 0,8 Gew.-% - Gew.-% - jeweils hier bezogen auf die Polyolefine - zu verwenden. Optimierte Hydrophilie-Eigenschafts- Werte für die jeweils im Einzelfall eingesetzten Vertreter dieser Stoffklasse zum Additiv (I) werden in der Regel im Bereich von etwa 0,3 bis 5 Gew.-% und insbesondere im Bereich von 0,4 bis etwa 1 Gew.-% eingestellt.The migration rate to be expected on the basis of the molecular structure of the additives (I) used in each case can be one of the factors which also determine the amount of these additives (I) to be used in the individual case. Lower limits for the amount of these additives of the additive (I) to the polyolefin are about 0.01% by weight and in particular about 0.1% by weight. As a rule, it will be expedient to use at least about 0.2 to 0.8% by weight -% by weight, in each case based on the polyolefins. Optimized hydrophilicity property values for the representatives of this substance class for the additive (I) used in each individual case are generally in the range from about 0.3 to 5% by weight and in particular in the range from 0.4 to about 1% by weight. -% set.
Wie bereits angesprochen wird begreiflicherweise die einzustellende optimale Oberflächen-Hydrophilie durch die chemische Natur und die mögliche Interaktion der Substituenten erhöhter Polarität und gegebenenfalls Reaktivität am Additiv (I) mitbestimmt.As already mentioned, the optimal surface hydrophilicity to be set is understandably determined by the chemical nature and the possible interaction of the substituents of increased polarity and, if appropriate, reactivity on the additive (I).
Wie bereits gesagt werden die Additive (I) bei der formgebenden Verarbeitung der Polyolefine in Kombination mit Ubergangsmetall- Verbindungen (II) eingesetzt. Dabei beträgt die Menge der Ubergangsmetall- Verbindung (II) - Metallgehalt der Übergangsmetall-Verbindung (II) bezogen auf die Polyolefine - 0,01 bis 1000 ppm. Im Hinblick auf die Art der Ubergangsmetall- Verbindungen (II) besteht dabei an sich keine besondere Einschränkung. Demnach können im Rahmen der Lehre der vorliegenden Erfindung prinzipiell alle dem Fachmann bekannten Übergangsmetallverbindungen eingesetzt werden. In einer Ausführungsform setzt man als Übergangsmetall-Verbindungen (II) Übergangsmetallsalze ein, vorzugsweise Salze auf Basis von organischen Säuren mit 8 bis 22 C-Atomen. In einer weiteren Aus- fuhrungsform wählt man die Übergangsmetalle aus der Gruppe Blei, Nickel, Zir- kon, Chrom, Titan und Zinn aus. In einer weiteren Ausfuhrungsform setzt man die Übergansmetall- Verbindungen in einer - Menge ein, die unterhalb von 5 ppm - Metallgehalt der Ubergangsmetall- Verbindung (II) bezogen auf die Polyolefine - liegt. Dabei können - anstelle oder neben den gerade genannten Metallen - beispielsweise auch Kobalt, Kupfer, Eisen, Vanadium, Cer und Mangan eingesetzt werden.As already mentioned, the additives (I) are used in the shaping processing of the polyolefins in combination with transition metal compounds (II). The amount of the transition metal compound (II) - metal content of the transition metal compound (II) based on the polyolefins - 0.01 to 1000 ppm. With regard to the type of transition metal compounds (II), there is no particular restriction per se. Accordingly, in principle all transition metal compounds known to the person skilled in the art can be used in the context of the teaching of the present invention. In one embodiment, transition metal salts, preferably salts based on organic acids having 8 to 22 carbon atoms, are used as transition metal compounds (II). In a further embodiment, the transition metals are selected from the group lead, nickel, zirconium con, chrome, titanium and tin. In a further embodiment, the transition metal compounds are used in an amount which is below 5 ppm, the metal content of the transition metal compound (II), based on the polyolefins. In this case, cobalt, copper, iron, vanadium, cerium and manganese can also be used instead of or in addition to the metals just mentioned.
Gewünschtenfalls setzt man neben den genannten obligatorischen Übergangsmetall-Verbindungen (II) noch weitere Verbindungen ein, die dem Fachmann als Katalysatoren für oxidative Prozesse bekannt sind.If desired, in addition to the obligatory transition metal compounds (II) mentioned, other compounds are used which are known to the person skilled in the art as catalysts for oxidative processes.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt man das Gewichtsverhältnis der Additive (I) zu dem Metallgehalt der Übergangsmetall-Verbindungen (II) im Bereich von 10 : 0,1 und 10 : 10"7 ein. Bevorzugt ist ein Bereich von 10 : 0,02 und 10 : 10" 6 und insbesondere 10 : 0,01 und 10 : 10"5.In a preferred embodiment, the weight ratio of the additives (I) to the metal content of the transition metal compounds (II) is set in the range from 10: 0.1 and 10: 10 " 7. A range from 10: 0.02 and is preferred 10: 10 " 6 and in particular 10: 0.01 and 10: 10" 5 .
Im Hinblick auf die Lehre der eingangs abgehandelten EP-B-616 622 gilt folgendes:With regard to the teaching of the EP-B-616 622 dealt with at the beginning, the following applies:
Durch das technische Handeln im Sinne der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits sichergestellt, daß die angestrebte verbesserte und dauerhafte Oberflächen- Hydrophilie erreicht wird, andererseits, daß dies ohne Beeinträchtigung anderer Werkstoffparameter gelingt.The technical action within the meaning of the teaching according to the invention ensures on the one hand that the desired improved and permanent surface hydrophilicity is achieved, and on the other hand that this can be achieved without impairing other material parameters.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Ubergangsmetall- Verbindungen (II) in Kombination mit solchen Additiven (I) eingesetzt, die ausgewählt sind aus der Klasse der Diefhanolamide ungesättigter Fettsäuren. Wie bereits ausgeführt werden die Diethanolamide vorzugsweise als technische Ware eingesetzt.In a preferred embodiment, the transition metal compounds (II) are used in combination with such additives (I) which are selected from the class of the diefhanolamides of unsaturated fatty acids. As already stated, the diethanolamides are preferably used as technical goods.
Die erfindungsgemäße Verwendung der amphiphilen Additive (I) geschieht im Rahmen üblicher formgebender Verarbeitungsprozesse wie Extrusions-, Ka- landrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen. Dabei kann es gewünscht sein, eine vorkonfektionierte Mischung der Komponenten a), b) und c) einzusetzen. Mitverwendete weitere übliche Hilfsstoffe, die sich bei der Verarbeitung von Kunststoffen allgemein bewährt haben und die dem Fachmann bekannt sind, beispielsweise Slipmittel, Antistatika, Gleitmittel, Trennmittel, UV- Stabilisatoren, Antioxidantien, Füllstoffe, Brandschutzmittel, Entformungsmittel, Nukleirungsmittel und Anti- blockmittel können entsprechend in getrennter Form vorkonfektioniert und bei der abschließenden Aufmischung der Fertigprodukte zugegeben werden. Es kann aber - beispielsweise bei Anwendung der Extrudiertechnik - auch gewünscht sein, die Komponenten b) und/oder c) und/ oder andere Additive ganz oder teilweise direkt in die Polyolefinschmelze am Extruder einzudosieren, so daß die Mischung der Komponenten a), b) und c) - und gegebenenfalls weiterer Hilfsstoffe - nicht schon von vornherein als Vorkonfektionat vorhanden ist, sondern erst im Extruder selbst vorliegt. Eine derartige Technik bietet sich beispielsweise dann an, wenn die der Polymerschmelze zuzudosierenden Additive (I) in flüssiger Form vorliegen und ein Einspritzen dieser Komponente einfacher ist, als eine Vorkonfektionierung.The amphiphilic additives (I) are used according to the invention in the course of customary shaping processing processes such as extrusion, ca Landing, injection molding and the like. It may be desirable to use a pre-assembled mixture of components a), b) and c). Other customary auxiliaries which have been used and which have generally proven themselves in the processing of plastics and which are known to the person skilled in the art, for example slip agents, antistatic agents, lubricants, mold release agents, UV stabilizers, antioxidants, fillers, fire retardants, mold release agents, nucleating agents and anti-blocking agents can be used accordingly pre-assembled in separate form and added during the final mixing of the finished products. However, it may also be desirable, for example when using the extrusion technology, to meter all or part of the components b) and / or c) and / or other additives directly into the polyolefin melt on the extruder, so that the mixture of components a), b) and c) - and possibly other auxiliaries - is not already present as a ready-made product from the outset, but is only present in the extruder itself. Such a technique is useful, for example, when the additives (I) to be added to the polymer melt are in liquid form and injection of this component is easier than pre-assembly.
Es kann auch gewünscht sein - obgleich zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes nicht erforderlich - im Anschluß an den erfindungsgemäßen Einsatz der Komponenten a) - c) auf übliche Weise eine Corona- oder Plasmabehandlung vorzunehmen.It may also be desirable - although not necessary to achieve the effect according to the invention - to carry out a corona or plasma treatment in the usual way after the use of components a) - c) according to the invention.
Als oleophiles Polyolefin-Basismaterial eigenen sich an sich alle heute bekannten Polymer- und Copolymertypen auf Ethylen- beziehungsweise Propylen-Basis.As an oleophilic polyolefin base material, all known polymer and copolymer types based on ethylene or propylene are suitable per se.
Auch Abmischungen reiner Polyolefine mit Copolymeren sind grundsätzlich geeignet, so lange die Migrationsfähigkeit der Additive (I) im Sinne der erfindungsgemäßen Erfindung erhalten bleibt und damit ihre Anreicherung im Bereich der Feststoffoberflächen sichergestellt ist. Für die erfindungsgemäße Lehre besonders geeignete Polymertypen sind in der nachfolgenden Zusammenstellung aufgezählt: Poly(ethylene) wie HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (vernetztes Polyethylen), HPPE (high pressure polyethylene); isotaktisches Polypropylen; syndiotaktisches Polypropylen; Metallocen-katalysiert hergestelltes Polypropylen, schlagzäh-modifiziertes Polypropylen, Random- Copolymere auf Basis Ethylen und Propylen, Blockcopolymere auf Basis Ethylen und Propylen; EPM (Poly[ethylen-co-propylen]); EPDM (Poly[ethylen-co- propylen-co-konjugiertes Dien]).Mixtures of pure polyolefins with copolymers are also fundamentally suitable, as long as the migratability of the additives (I) is maintained in the sense of the invention and thus their enrichment in the area of the solid surfaces is ensured. Polymer types which are particularly suitable for the teaching according to the invention are listed in the following compilation: Poly (ethylene) such as HDPE (high density polyethylene), LDPE (low density polyethylene), VLDPE (very low density polyethylene), LLDPE (linear low density polyethylene), MDPE (medium density polyethylene), UHMPE (ultra high molecular polyethylene), VPE (cross-linked polyethylene), HPPE (high pressure polyethylene); isotactic polypropylene; syndiotactic polypropylene; Metallocene catalyzed polypropylene, impact modified polypropylene, random copolymers based on ethylene and propylene, block copolymers based on ethylene and propylene; EPM (poly [ethylene-co-propylene]); EPDM (Poly [ethylene-co-propylene-co-conjugated diene]).
Weitere geeignete Polymertypen sind: Poιy(styrol); Poly(mefhylstyrol); Po- ly(oxymethylen); Metallocen-katalysierte alpha-Olefin- oder Cycloolefin- Copolymere wie Norbornen-Ethylen-Copolymere; Copolymere, die zu mindestens 80 % Ethylen und/oder Styrol enthalten und zu weniger als 20 % Monomere wie Vinylacetat, Acrylsäureester, Methacrylsäureester, Acrylsäure, Acrylnitril, Vinylchlorid. Beispiele solcher Polymeren sind: Poly(ethylen-co-ethylacrylat), Poly(ethylen-co-vinylacetat), Poly(ethylen-co-vinylchlorid), Poly(styrol-co- acrylnitril). Geeignet sind weiterhin Pfropfcopolymere sowie Polymerblends, das heißt, Mischungen von Polymeren, in denen unter anderem die vorgenannten Polymere enthalten sind, beispielsweise Polymerblends auf Basis von Polyethylen und Polypropylen.Other suitable types of polymer are: Poιy (styrene); Poly (methyl styrene); Poly (oxymethylene); Metallocene-catalyzed alpha-olefin or cycloolefin copolymers such as norbornene-ethylene copolymers; Copolymers containing at least 80% ethylene and / or styrene and less than 20% monomers such as vinyl acetate, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylic acid, acrylonitrile, vinyl chloride. Examples of such polymers are: poly (ethylene-co-ethyl acrylate), poly (ethylene-co-vinyl acetate), poly (ethylene-co-vinyl chloride), poly (styrene-co-acrylonitrile). Graft copolymers and polymer blends, that is to say mixtures of polymers which contain, inter alia, the abovementioned polymers, for example polymer blends based on polyethylene and polypropylene, are also suitable.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Homo-und Copolymere auf Basis von Ethylen und Propylen besonders bevorzugt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung setzt man dementsprechen als Polyolefm ausschließlich Polyethylen ein, in einer anderen Ausführungsform ausschließlich Polypropylen, in einer weiteren Ausführungsfrom Copolymere auf Basis von Ethylen und Propylen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur dauerhaften Verbesserung der Oberflächen-Hydrophilie von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man man eine Mischung enthaltendWithin the scope of the present invention, homopolymers and copolymers based on ethylene and propylene are particularly preferred. In one embodiment of the present invention, accordingly, only polyethylene is used as the polyolefin, in another embodiment only polypropylene, in another embodiment, copolymers based on ethylene and propylene. Another object of the invention is a process for the permanent improvement of the surface hydrophilicity of polyolefin-based moldings, fibers and films, wherein one containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine,a) predominantly one or more polyolefins,
b) 0,01 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Polyolefine - ein oder mehrerer migrationsfähiger Amphiphile (Additive I) undb) 0.01 to 10 wt .-% - based on the polyolefins - one or more migratable amphiphiles (additives I) and
c) 0,01 bis 1000 ppm ein oder mehrerer Übergangsmetall-Verbindungen (II) - Metallgehalt der Übergangsmetall-Verbindungen (II) bezogen auf die Polyolefine -c) 0.01 to 1000 ppm of one or more transition metal compounds (II) - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins -
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen unterwirft.at temperatures in the range of 180 to 320 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.
Wie bereits gesagt sind die herausragenden Wirkungen der Oberflächen- Hydrophilie vor allem die verbesserte Benetzbarkeit gegenüber polaren Flüssigkeiten wie Wasser und/oder verbesserte antistatische Eigenschaften.As already mentioned, the outstanding effects of surface hydrophilicity are above all the improved wettability against polar liquids such as water and / or improved antistatic properties.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Polyolefin- basierten Formkörpern, Fasern und Folien mit dauerhafter verbesserter Oberflächen-Hydrophilie, die erhältlich sind durch das oben genannte erfindungsgemäße Verfahren, zur Herstellung textiler Flächengebilde. Bevorzugt sind dabei als Flächengebilde Vliesstoffe - wie sie etwa im Bereich von Hygieneartikeln eingesetzt werden - sowie Geoyliese - wie sie etwa im Bereich von Erdreichabdeckungen eingesetzt werden. Generelle Anforderungsprofile für Vliesstoffe und Geovliese wurden oben bereits geschildert. Sie werden durch die hier angesprochene erfindungsgemäße Verwendung in ausgezeichneter Weise erüllt. Die folgenden Beispiele dienen der Verdeutlichung der Erfindung und sind nicht einschränkend zu verstehen. Another object of the invention is the use of polyolefin-based moldings, fibers and films with permanently improved surface hydrophilicity, which can be obtained by the above-mentioned method according to the invention, for the production of textile fabrics. Non-woven fabrics - such as those used in the area of hygiene articles - and geoylites - such as those used in the area of ground coverings are preferred. General requirement profiles for nonwovens and geovlies have already been described above. They are fulfilled in an excellent manner by the use according to the invention mentioned here. The following examples serve to illustrate the invention and are not to be understood as restrictive.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
1. Eingesetzte Materialien:1. Materials used:
1.1. Polyolefine1.1. Polyolefins
PE: hochmolekulares Polyethylen-Granulat (Handelsprodukt „Lupolen 1800 H" der Firma BASF AG)PE: high molecular weight polyethylene granulate (commercial product "Lupolen 1800 H" from BASF AG)
PP: hochmolekulares Polyolefm ein Polypropylen-Granulat Handelsprodukt "Hostalen PPH 2150" der Firma Hoechst AG)PP: high-molecular polyolefin, a polypropylene granulate commercial product "Hostalen PPH 2150" from Hoechst AG)
1.2. Additive (I)1.2. Additives (I)
Ricinussäure: (Handelsprodukt „Edenor Ri 90" der Firma Henkel KGaA)Ricinic acid: (commercial product "Edenor Ri 90" from Henkel KGaA)
Comperlan F: Linolsäurediethanolamid, technische Qualität (Handelsprodukt „Comperlan F" der Firma Henkel KGaA, Düsseldorf)Comperlan F: linoleic acid diethanolamide, technical quality (commercial product "Comperlan F" from Henkel KGaA, Düsseldorf)
1.3. Ubergangsmetall- Verbindungen (II)1.3. Transition metal compounds (II)
Pb-C8: Blei-2-Ethylhexanoat (Bleisalz der 2-Ethylhexansäure)Pb-C8: lead 2-ethylhexanoate (lead salt of 2-ethylhexanoic acid)
Ni-acac: Nickel-AcetylacetonatNi-acac: nickel acetylacetonate
Co/Zr/Pb-lig: Mischung aus einem Kobalt-, Zirkon- und Blei-2-ethylhexanoat (enthält 1,04 Gew.-% Co; 2,48 Gew.-% Zr; 9,93 Gew.-% Pb) 2. Herstellung von Oberflächen-modifizierten PolyolefinenCo / Zr / Pb-lig: mixture of a cobalt, zirconium and lead 2-ethylhexanoate (contains 1.04% by weight of Co; 2.48% by weight of Zr; 9.93% by weight of Pb ) 2. Production of surface-modified polyolefins
gemäß dem Verfahren der Erfindungaccording to the method of the invention
Zur Überprüfung der Hydrophilie-Eigenschaften von erfindungsgemäß Oberflächen-modifizierten Polyolefinen wurden zunächst Polyethylen- bzw. Polypropylen- Bänder hergestellt. Dazu wurden jeweilsTo check the hydrophilicity properties of surface-modified polyolefins according to the invention, polyethylene or polypropylene tapes were first produced. To do this, each
- 600 g Polyethylen- oder Polypropylen-Granulat mit- 600 g of polyethylene or polypropylene granules with
- 9,0 g (=1,5%) Additiv (I) und- 9.0 g (= 1.5%) additive (I) and
- 0,38 g Übergangsmetall-Verbindung (II)- 0.38 g transition metal compound (II)
vermengt. Die jeweils eingesetzten Additive (I) und Übergangsmetall- Verbindungen (II) sind den Daten der Tabellen 1 bis 3 zu entnehmen. Diese Mischungen wurden durch einen Trichter in einen Extruder eingebracht. Eingesetzt wurde dabei ein Doppelschneckenextruder DSK 42/7 der Firma Brabender OHG (Duisburg).blended. The additives (I) and transition metal compounds (II) used in each case can be found in the data in Tables 1 to 3. These mixtures were fed into an extruder through a hopper. A twin screw extruder DSK 42/7 from Brabender OHG (Duisburg) was used.
Ein Extruder ist - wie dem Fachmann hinlänglich bekannt - eine Kunststoff- Verarbeitungsmaschine, welche zum kontinuierlichen Mischen und Plastifizieren sowohl von pulver- als auch granulatförmigen Thermoplasten geeignet ist.An extruder is - as is well known to the person skilled in the art - a plastic processing machine which is suitable for the continuous mixing and plasticizing of both powder and granular thermoplastics.
Unter dem Einfülltrichter befindet sich neben einer Wasserkühlung, die ein verfrühtes Schmelzen des Granulates bzw. Pulvers verhindern soll, auch eine gegenläufige Doppelschnecke, die der Länge nach in drei Heizzonen aufgeteilt ist. Die Temperatur der Heizzonen und die Drehzahl der Doppelschnecke lassen sich über einen Datenverarbeitungs-Plast-Corder PL 2000 regeln, der über eine PC- Schnittstelle mit dem Extruder verbunden ist. Für die Herstellung der Polyolefinbänder wurden die folgenden Temperaturen eingestellt: Heizzone I: 250°C, Heizzone II: 270°C, Heizzone III: 290°C, wobei die drei Heizzonen luftgekühlt waren, um die Temperaturen konstant zu halten.In addition to water cooling, which is intended to prevent premature melting of the granules or powder, there is also a counter-rotating twin screw, which is divided lengthways into three heating zones. The temperature of the heating zones and the speed of the twin screw can be controlled via a PL 2000 data processing plast corder, which is connected to the extruder via a PC interface. The following temperatures were set for the production of the polyolefin tapes: heating zone I: 250 ° C., heating zone II: 270 ° C., heating zone III: 290 ° C., the three heating zones being air-cooled in order to keep the temperatures constant.
Das Polyolefin-Granulat (inclusive des jeweiligen Additivs (I) und der Übergangsmetall-Verbindung II) wurde automatisch durch die gegeneinander laufende Doppelschnecke in den Extruder eingezogen und entlang der Schnecke befördert. Die Drehzahl betrug dabei 25 Umdrehungen pro Minute. Dadurch war eine relativ lange Verweilszeit im Extruder und dementsprechend eine gute Durchmischung und Homogenisierung gewährleistet. Diese homogene und praktisch bläschenfreie Mischung gelangte schließlich in eine Düse, die eine vierte Heizzone darstellt. Die Temperatur der Düse betrug 300 °C - bei dieser Temperatur verließ also die jeweilige Mischung den Extruder.The polyolefin granules (including the respective additive (I) and the transition metal compound II) were automatically drawn into the extruder by the twin screw running counter to one another and conveyed along the screw. The speed was 25 revolutions per minute. This ensured a relatively long residence time in the extruder and, accordingly, good mixing and homogenization. This homogeneous and practically bubble-free mixture finally came into a nozzle, which is a fourth heating zone. The temperature of the nozzle was 300 ° C - at this temperature the mixture left the extruder.
Nach dem Austritt aus der Düse floß die heiße Mischung auf ein Transportband, dessen Geschwindigkeit so eingestellt wurde, daß beim Abkühlen an der Luft ein glattes und gleichmäßig dickes und breites Band entstand. Bei den hier beschriebenen Arbeiten wurde die Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Polyolefinband etwa 35 mm breit und etwa 0,35 mm dick war. Aus diesem Material wurden quadratische Prüfkörper ausgestanzt und für die unten näher beschriebenen Versuche eingesetzt.After exiting the nozzle, the hot mixture flowed onto a conveyor belt, the speed of which was adjusted in such a way that a smooth and uniformly thick and wide belt was formed when cooling in air. In the work described here, the speed was set so that the polyolefin tape was about 35 mm wide and about 0.35 mm thick. Square test specimens were punched out of this material and used for the experiments described in more detail below.
Zu Vergleichszwecken wurden Prüfkörper aus reinem Polyethylen bzw.Polypropylen eingesetzt. Die Herstellung erfolgte durch die gerade beschriebene Extrusions-Technik, wobei jedoch ausschließlich Polyethylen bzw. Polypropylen-Granulat ohne Zusatz von Additiv (I) und Ubergangsmetall- Verbindung (II) eingesetzt wurde. Die auf diesem Material basierendenVersuchsergebnisse sind in der Tabelle 1 in der ersten Spalte jeweils durch die Angabe „Vergl." kenntlich gemacht. 3. Bestimmung der Hydrophilie-EigenschaftenFor comparison purposes, test specimens made of pure polyethylene or polypropylene were used. The production was carried out using the extrusion technique just described, but only polyethylene or polypropylene granules were used without the addition of additive (I) and transition metal compound (II). The test results based on this material are identified in Table 1 in the first column in each case by the indication "compare". 3. Determination of the hydrophilicity properties
Unbehandelte und gemäß der vorliegenden Erfindung Oberflächen-modifizierte Polypropylen-Prüfkörper wurden zunächst für 7 Tage bei 60 °C gelagert und dann die Benetzungsspannung und der Kontaktwinkel gegen Wasser mit einem Kl 4- Tensiometer der Firma Krüss bei 25 °C bestimmt. Die entsprechenden Polyethy- len-Prüfkörper wurden unmittelbar nach der Herstellung, also ohne Lagerung, untersucht.Untreated and surface-modified polypropylene test specimens according to the present invention were first stored for 7 days at 60 ° C. and then the wetting tension and the contact angle against water were determined at 25 ° C. using a Kl 4 tensiometer from Krüss. The corresponding polyethylene test specimens were examined immediately after manufacture, ie without storage.
Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Sämtliche Ergebnisse sind Mittelwerte aus jeweils fünf Versuchen. Die Benetzungsspannung ist in der Dimension mN/m, der Kontaktwinkel in der Dimension ° angegeben.The test results are summarized in Table 1. All results are averages from five experiments each. The wetting tension is given in the dimension mN / m, the contact angle in the dimension °.
Tabelle 1 : Benetzungsspannungen (BSp) und Kontaktwinkel (KWi)Table 1: Wetting voltages (BSp) and contact angle (KWi)
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Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verwendung von Amphiphilen zur dauerhaften Hydrophilisierung der Ober- fächen von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, wobei man eine Mischung enthaltend1. Use of amphiphiles for the permanent hydrophilization of the surfaces of polyolefin-based moldings, fibers and films, with a mixture containing
a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine,a) predominantly one or more polyolefins,
b) 0,01 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Polyolefine - ein oder mehrerer migrationsfähiger Amphiphile (Additive I) undb) 0.01 to 10 wt .-% - based on the polyolefins - one or more migratable amphiphiles (additives I) and
c) 0,01 bis 1000 ppm ein oder mehrerer Ubergangsmetall- Verbindungen (II) - Metallgehalt der Übergangsmetall-Verbindungen (II) bezogen auf die Polyolefine -c) 0.01 to 1000 ppm of one or more transition metal compounds (II) - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins -
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen unterwirft.at temperatures in the range of 180 to 320 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei man solche Additive (I) einsetzt, die Molgewichte im Bereich von 50 bis 3000 D aufweisen.2. Use according to claim 1, wherein such additives (I) are used which have molecular weights in the range from 50 to 3000 D.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei man solche Additive (I) einsetzt, die Jodzahlen im Bereich von 10 bis 200 aufweisen.3. Use according to claim 1 or 2, wherein such additives (I) are used which have iodine numbers in the range from 10 to 200.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei man solche Additive (I) einsetzt, die als Substituenten erhöhter Polarität Reste aus den Klassen Car- boxyl-, Hydroxyl-, Amino-, Oxazolin-, Imidazolin-, Epoxid- und/oder Isocya- nat- und/oder Reste daraus abgeleiteter Derivate, insbesondere Ester-, Ether-, Amid-, Alkanolamin- und/oder Alkanolamidgruppen vorliegen, aufweisen. 4. Use according to one of claims 1 to 3, wherein such additives (I) are used which, as substituents of increased polarity, residues from the classes carboxyl, hydroxyl, amino, oxazoline, imidazoline, epoxy and / or isocyanate and / or residues of derivatives derived therefrom, in particular ester, ether, amide, alkanolamine and / or alkanolamide groups.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei man die Übergangsmetall-Verbindungen (II) auswählt aus der Gruppe der Übergangsmetallsalze.5. Use according to one of claims 1 to 4, wherein the transition metal compounds (II) are selected from the group of transition metal salts.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei man die die Übergangsmetall-Verbindungen (II) in einer Menge einsetzt, die unterhalb von 5 ppm - Metallgehalt der Ubergangsmetall- Verbindungen (II) bezogen auf- die Polyolefine - liegt.6. Use according to any one of claims 1 to 5, wherein the transition metal compounds (II) are used in an amount which is below 5 ppm - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei man solche Übergangsmetall-Verbindungen (II) einsetzt, bei denen das Ubergangsmetall ausgewählt ist aus der Gruppe Blei, Nickel, Zirkon, Chrom, Titan und Zinn.7. Use according to one of claims 1 to 6, wherein such transition metal compounds (II) are used in which the transition metal is selected from the group lead, nickel, zirconium, chromium, titanium and tin.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei man das Gewichtsverhältnis der Additive (I) zu dem Metallgehalt der Übergangsmetall- Verbindungen (II) im Bereich von 10 : 0,1 und 10 : 10~7 einstellt.8. Use according to one of claims 1 to 7, wherein the weight ratio of the additives (I) to the metal content of the transition metal compounds (II) is set in the range from 10: 0.1 and 10: 10 ~ 7 .
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei man als Polyolefm ausschließlich Polyethylen oder Polypropylen oder ein Ethylen-Propylen- einsetzt.9. Use according to one of claims 1 to 8, wherein the polyolefin used is exclusively polyethylene or polypropylene or an ethylene-propylene.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei bei der formgebenden Verarbeitung der Polyolefine übliche weitere Hilfsstoffe zusetzt und/oder als zusätzlichen weiteren Verarbeitungsschritt auf übliche Weise eine Corona- oder Plasmabehandlung vornimmt.10. Use according to one of claims 1 to 9, wherein in the shaping processing of the polyolefins customary additional auxiliaries are added and / or as an additional further processing step in the usual way carries out a corona or plasma treatment.
11. Verwendung zur dauerhaften Verbesserung der Oberflächen-Hydrophilie von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung enthaltend11. Use for the permanent improvement of the surface hydrophilicity of polyolefin-based moldings, fibers and films, characterized in that containing a mixture
a) überwiegend ein oder mehrere Polyolefine,a) predominantly one or more polyolefins,
b) 0,01 bis 10 Gew.-% - bezogen auf die Polyolefine - ein oder mehrerer mi- grationsfähiger Amphiphile (Additive I) und c) 0,01 bis 1000 ppm ein oder mehrerer Übergangsmetall-Verbindungen (II) - Metallgehalt der Ubergangsmetall- Verbindungen (II) bezogen auf die Polyolefine -b) 0.01 to 10% by weight, based on the polyolefins, of one or more migratable amphiphiles (additives I) and c) 0.01 to 1000 ppm of one or more transition metal compounds (II) - metal content of the transition metal compounds (II) based on the polyolefins -
bei Temperaturen im Bereich von 180 bis 320 °C auf übliche Weise einer formgebenden Verarbeitung wie Extrusions-, Kalandrier-, Spritzgußverfahren und dergleichen unterwirft.at temperatures in the range of 180 to 320 ° C in a conventional manner, a shaping processing such as extrusion, calendering, injection molding and the like.
12. Verwendung von von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien mit dauerhafter Verbesserung der Oberflächen-Hydrophilie, die erhältlich sind nach dem Verfahren gemäß Anspruch 11, zur Herstellung textiler Flächengebilde.12. Use of polyolefin-based moldings, fibers and films with permanent improvement in surface hydrophilicity, which are obtainable by the process according to claim 11, for the production of textile fabrics.
13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei die textilen Flächengebilde Vliesstoffe sind.13. Use according to claim 12, wherein the textile fabrics are nonwovens.
14. Verwendung nach Anspruch 12, wobei die textilen Flächengebilde Geovliese sind. 14. Use according to claim 12, wherein the textile fabrics are geovlies.
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