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Verfahren zur Herstellung schlitzbarer Borsten aus
Polyvinylchlorid
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Borsten aus Polyvinyl- chlorid, die sich in ihrer Längsrichtung spalten lassen. Die vorteilhafte Verwendung von Natur- und synthetischen Borsten, die an ihrem einen Ende in Längsrichtung aufgespalten sind, ist bekannt. Die Vor- teile bestehen darin, dass sich aus derartigen Borsten Fertigfabrikate, z. B. Pinsel, Bürsten, Besen u. dgl anfertigen lassen, die sich durch einen besonders weichen Strich auszeichnen.
Ein in der einschlägigen Industrie heute oft benutztes Besteckungsmaterial für Bürsten, Besen, Pinsel u. dgl. sind Borsten aus Polyvinylchlorid, die allerdings die oben erwähnte Schlitzbarkeit nicht besitzen.
Es ist bekannt, dass sich auch aus Polyvinylchlorid schlitzbare Borsten dadurch herstellen lassen, dass man dem Polymerisat 0, 5 - 90/0 Polystyrol zumischt und diese Mischung im geschmolzenen Zustand auf der Strangpresse zu Borsten verarbeitet. Derartige Borsten haben jedoch für verschiedene Verwendungs- zwecke den Nachteil, dass sie eine zu grosse Sprödigkeit aufweisen, weil durch die Zugabe des spröden Polystyrols zu Polyvinylchlorid die daraus hergestellten Borsten noch spröder werden als die aus reinem Polyvinylchlorid hergestellten Borsten.
Es wurde nun gefunden, dass man aus Polyvinylchlorid schlitzbare Borsten dadurch erhalten kann, dass dem Polyvinylchlorid vor dem Verarbeiten zu Borsten 3-15%, vorzugsweise 10 - 150/0, bezogen auf Polyvinylchlorid, Polyolefine, insbesondere Polyäthylen und/oder Polypropylen oder Mischpolymerisate von Olefinen oder Mischungen von Polyolefinen zufügt. Die Wirkung dieser Zusätze war nicht zu erwarten, da man bisher der Meinung war, dass zur Verbesserung der Schlitzbarkeit von Polyvinylchlorid-Borsten nur Zusatzmaterialien von hoher Sprödigkeit, also geringer Schlagzähigkeit, wie z. B. Polystyrol, brauchbar wären (vgl. Deutsche Auslegeschrift 1014521, Spalte 2, Zeile 32).
Das für die Herstellung der Borsten gemäss der Erfindung vorzugsweise verwendete Polyäthylen ist jedoch eine Substanz, die keineswegs als spröde bezeichnet werden kann.
Die erfindungsgemässen Borsten haben folgende Vorteile : Bekanntlich sind Borsten aus Polyvinylchlorid in einzelnen Fällen wegen ihrer hohen Sprungelastizität besonders geschätzt. Diese Eigenschaft hat aber bei andern Verwendungszwecken, insbesondere wenn die Borsten zur Herstellung von Besen Verwendung finden, erhebliche Nachteile. So wird beispielsweise beim Kehren mit einem aus Borsten hoher Sprungelastizität besteckten Besen der Schmutz nicht geschoben, sondern weggeschleudert. Die erfindungsgemässen Borsten aus Polyvinylchlorid mit einem Zusatz von Polyolefinen weisen diesen Nachteil nicht auf. Sie besitzen eine sehr gute Schlitzbarkeit, sowie eine verringerte Sprungelastizität, die je nach Höhe des zugesetzten Polyäthylenanieiles dem vorgesehenen Verwendungszweck angepasst wird.
Benötigt man eirlt Borste mit hoher Sprungelastizität, so werden wenig Polyolefine zugefügt, benötigt man eine ausgesprochen weiche Borste (z. B. für die Besen-Herstellung), so werden die Mengen an Polyolefinen erhöht.
Erfindungsgemäss arbeitet man mit einem Zusatz von 3 bis 15%, vorzugsweise mit einem Zusatz von 10 bis 15% Polyolefinen, bezogen auf Polyvinylchlorid. Bei noch höheren Mengen an zugesetzten Polyolefinen wurde keine wesentliche Verbesserung der Schlitzbarkeit festgestellt.
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Für die Herstellung der erfindungsgemässen Borsten eignen sich Hochdruck-Polyäthylen und Nieder- druck-Polyäthylen, ferner nach einem Niedetdruckpolymetisationsverfahien hergestelltes Polypropylen, sowie Mischpolymerisate von Äthylen und Propylen. Ausserdem eignen sich Mischungen der genannten
Polymerisate. Besonders günstige Ergebnisse wurden erzielt mit Niederdruck-Polyäthylen von einer redu- zierten Viskosität von 1, 5 bis 2, 0, gemessen in Tetrahydronaphthalin als Lösungsmittel (bei 1200 C und einer Konzentration von 5 g/l) und mit einem nach einem Niederdruckpolymerisationsverfahren herge- stellten Polypropylen.
Die Zugabe der Polyolefine kann so erfolgen, dass diese als Pulver oder Granulat dem in Pulver-oder
Granulatform vorliegenden'Polyvinylchlorid beigemischt werden. Die Herstellung der Mischung erfolgt auf üblichen Mischaggregaten wie z. B. auf Mischwalzen, Strangpressen, Knetern u. a. Die Mischung del bei- den Komponenten in Granulatform ist dann besonders vorteilhaft, wenn man 2 Borsten-Typen, nämlich schlitzbare und nichtschlitzbare, herstellen will. Die Lagerhaltung wird dadurch vereinfacht und die Zu- mischung des Granulates kann zur Erzeugung von gefärbten Borsten auch gemeinsam mit einem Farbstoff erfolgen.
Die Aufspaltung des einen Endes der erfindungsgemässen Borsten kann durch einfaches Schlagen, bes- ser jedoch mit Hilfe einer dafür gebauten Schlitzmaschine erfolgen.
Die Erfindung ist nicht nur anwendbar auf Polyvinylchlorid, sondern auch zur Herstellung von Borsten aus andern Vinylpolymerisaten oder Mischpolymerisaten, z. B. polymeres Vinylidenchlorid.
Beispiel 1 : 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid vom K-Wert 60 werden mit einem Gew.-Teil Dibutylzinnbisthioglykolsäure-2-äthylhexylester und einem Gew.-Teil Glycerinmonooleat gemischt, bei
1600 C während 10 min verwalzt und anschliessend granuliert. Zu 100 Gew.-Teilen dieses Granulates mischt man 12 Gew.-Teile Niederdruck-Polyäthylen-Granulat mit einer reduzierten Viskosität von 1, 9.
Die aus diesem Gemisch mit Hilfe von Strangpressen hergestellten Drähte werden in Wasser von 950 C im Verhältnis 1 : 2, 5 verstreckt und darauitin auf die gewünschte Länge zu Borsten geschnitten. Die auf diese Weise hergestellten Borsten von 0, 20 mm Durchmesser sind im Gegensatz zu reinen Polyvinyl- chlorid-Borsten schlitzbar. Sie weisen eine geringere Sprungelastizität auf als reine Borsten aus Polyvinylchlorid und besitzen ausserdem auch eine hervorragende Haltbarkeit.
Beispiel 2 : 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid in Pulverform vom K-Wert 60, l Gew.-Teil Dibulylzinnbisthioglykolsäure-2-äthylhexylester und IGew.-Teil Glycerinmonooleat werden mit 8Gew.- Teilen Hochdruckpolyäthylenin Pulverform gemischt, bei 1600 C während 10 min verwalzt und anschlie- ssend granuliert. Aus diesem Gemisch nach dem Schmelzspinnverfahren gemäss Beispiel 1 hergestellte Borsten sind schlitzbar.
Beispiel 3 : 100 Gew.-Teile Polyvinylchlorid-Granulat vom K-Wert 60, IGew.-TeilDibutyl-
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reduzierte Viskosität 13, 1 beträgt, gemischt, anschliessend gemäss Beispiel 1 zu Borsten verarbeitet. Die so gewonnenen Borsten lassen sich mit Hilfe einer Schlitzmaschine an ihren Enden mühelos aufspalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung schlitzbarer Borsten aus Polyvinylchlorid, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Polyvinylchlorid vor der Verarbeitung 3-15ja, vorzugsweise 10-15% Polyolefine, insbesondere Polyäthylen und/oder Polypropylen oder Mischpolymerisate von Olefinen oder Mischungen von Polyolefinen zumischt und die Mischung zu Borsten verformt.
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Process for the production of slitable bristles
Polyvinyl chloride
The present invention relates to a method for producing bristles made of polyvinyl chloride which can be split in their longitudinal direction. The advantageous use of natural and synthetic bristles which are split in the longitudinal direction at one end is known. The advantages are that such bristles can be used to produce finished products, e.g. B. paintbrushes, brushes, brooms and. like can be made, which are characterized by a particularly soft stroke.
A cutlery material for brushes, brooms, paintbrushes and the like often used in the relevant industry today. The like. Are bristles made of polyvinyl chloride, which however do not have the above-mentioned slitability.
It is known that slitable bristles can also be produced from polyvinyl chloride by adding 0.5-90/0 polystyrene to the polymer and processing this mixture into bristles in the molten state on the extrusion press. However, such bristles have the disadvantage for various purposes that they are too brittle because the addition of the brittle polystyrene to polyvinyl chloride makes the bristles made from it even more brittle than the bristles made from pure polyvinyl chloride.
It has now been found that slittable bristles can be obtained from polyvinyl chloride by adding 3-15%, preferably 10-150/0, based on polyvinyl chloride, to polyolefins, in particular polyethylene and / or polypropylene or copolymers of polyvinyl chloride before processing into bristles Adds olefins or mixtures of polyolefins. The effect of these additives was not to be expected, since it was previously of the opinion that to improve the slitability of polyvinyl chloride bristles only additive materials of high brittleness, i.e. low impact strength, such as B. polystyrene, would be useful (see. German Auslegeschrift 1014521, column 2, line 32).
The polyethylene preferably used for the production of the bristles according to the invention is, however, a substance which can by no means be described as brittle.
The bristles according to the invention have the following advantages: It is known that bristles made of polyvinyl chloride are particularly valued in individual cases because of their high resilience. However, this property has considerable disadvantages for other purposes, in particular when the bristles are used to manufacture brooms. For example, when sweeping with a broom made of bristles with high resilience, the dirt is not pushed but rather thrown away. The inventive bristles made of polyvinyl chloride with the addition of polyolefins do not have this disadvantage. They are very easy to slit and have a reduced resilience, which is adapted to the intended use depending on the amount of added Polyäthylenanieiles.
If you need a bristle with high resilience, little polyolefins are added, if you need an extremely soft bristle (e.g. for making brooms), the quantities of polyolefins are increased.
According to the invention, an addition of 3 to 15%, preferably an addition of 10 to 15%, polyolefins, based on polyvinyl chloride, is used. With even higher amounts of polyolefins added, no significant improvement in slitability was found.
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High-pressure polyethylene and low-pressure polyethylene are suitable for the production of the bristles according to the invention, as well as polypropylene produced by a low-pressure polymerization process, and copolymers of ethylene and propylene. Mixtures of the above are also suitable
Polymers. Particularly favorable results were achieved with low-pressure polyethylene with a reduced viscosity of 1.5 to 2.0, measured in tetrahydronaphthalene as the solvent (at 1200 C and a concentration of 5 g / l) and with a low-pressure polymerisation process. made polypropylene.
The addition of the polyolefins can take place in such a way that they are in powder or granulate form or in powder form
Granulate form present'Polyvinylchlorid be mixed. The mixture is produced on conventional mixing units such as B. on mixing rolls, extrusion, kneading u. a. The mixture of the two components in granulate form is particularly advantageous if you want to produce two types of bristles, namely slittable and non-slittable. This simplifies storage and the granulate can also be mixed together with a dye to produce colored bristles.
One end of the bristles according to the invention can be split up by simply striking, but better with the aid of a slitting machine built for this purpose.
The invention is not only applicable to polyvinyl chloride, but also for the production of bristles from other vinyl polymers or copolymers, eg. B. polymeric vinylidene chloride.
Example 1: 100 parts by weight of polyvinyl chloride with a K value of 60 are mixed with one part by weight of 2-ethylhexyl dibutyltin bis-thioglycolate and one part by weight of glycerol monooleate
1600 C for 10 minutes and then granulated. 12 parts by weight of low-pressure polyethylene granules with a reduced viscosity of 1.9 are mixed with 100 parts by weight of this granulate.
The wires produced from this mixture with the aid of extrusion presses are stretched in water at 950 ° C. in a ratio of 1: 2.5 and then cut into bristles to the desired length. In contrast to pure polyvinyl chloride bristles, the bristles with a diameter of 0.20 mm produced in this way can be slit. They are less elastic than pure bristles made of polyvinyl chloride and also have excellent durability.
Example 2: 100 parts by weight of polyvinyl chloride in powder form with a K value of 60, 1 part by weight of 2-ethylhexyl dibulyltin bis-thioglycolate and 1 part by weight of glycerol monooleate are mixed with 8 parts by weight of high-pressure polyethylene in powder form and rolled at 1600 C for 10 minutes and then granulated. Bristles produced from this mixture by the melt spinning process according to Example 1 can be slit.
Example 3: 100 parts by weight of polyvinyl chloride granules with a K value of 60, part by weight of dibutyl
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reduced viscosity is 13.1, mixed, then processed into bristles according to Example 1. The bristles obtained in this way can easily be split open at their ends with the aid of a slitting machine.
PATENT CLAIMS:
1. A process for producing slitable bristles from polyvinyl chloride, characterized in that 3-15%, preferably 10-15% polyolefins, in particular polyethylene and / or polypropylene or copolymers of olefins or mixtures of polyolefins are added to the polyvinyl chloride before processing and the mixture is added Deformed bristles.