BE1009641A3 - Elastische vezel. - Google Patents

Abstract

Elastische vezel van een mengsel bevattende een thermoplastische polymeer en een chemisch vernette rubber, waarin de vezel een blijvende lengtetoename na 50 % uitrekking bezit van ten hoogste 5 % en werkwijze voor het vervaardigen van een elastische vezel, omvattende het uit de smelt verspinnen van een mengsel van een thermoplastisch polymeer en een rubber, waarin de rubber op het moment dat de vezel wordt gevormd geheel of nagenoeg geheel is vernet.

Description

ELASTISCHE VEZEL

De uitvinding heeft betrekking op een elastische vezel van een mengsel bevattende een thermoplastisch polymeer en een chemisch vernette rubber.

Een dergelijke vezel is bekend uit JP-A-68/26348, waarin een vezel wordt beschreven die bestaat uit een mengsel van polyetheen en een chemisch vernette etheen-propeen-1,4-hexadieenrubber.

Een nadeel van deze bekende vezel is de hoge blijvende lengtetoename welke optreedt na uitrekking van de vezel. In de genoemde aanvrage blijkt dat na uitrekking van de vezel met 50% van zijn oorspronkelijke lengte de vezel zich slechts voor ten hoogste 85% van deze uitrekking herstelt. De lengte van de vezel is daarmee dus blijvend toegenomen met minstens 7,5% van zijn oorspronkelijke lengte. Dit beperkt de toepassingsmogelijkheden van de bekende vezel als een elastische eigenschappen aan een garen of weefsel verlenende component in aanzienlijke mate.

Gevonden werd nu een vezel met een blijvende lengtetoename van ten hoogste 5% na 50% uitrekking van de vezel. Zelfs werd een vezel gevonden met een blijvende lengtetoename van ten hoogste 3 en zelfs ten hoogste 1% na 50% uitrekking van de vezel. De blijvende lengtetoename wordt bepaald ten opzichte van de lengte van de vezel voor uitrekking.

De vezel volgens de uitvinding blijkt aldus een bijzonder hoog elastisch-herstelvermogen te bezitten en bezit daarnaast ook een hoge rek bij breuk.

Bij vele toepassingen van elastische vezels komen uitrekkingen van aanmerkelijk meer dan 50% van de oorspronkelijke lengte voor. De vezel volgens de uitvinding blijkt ook bij deze grotere uitrekkingen een uitstekend elastisch herstel te vertonen. Ook na een uitrekking van 100% van de oorspronkelijke lengte vertoont de vezel volgens de uitvinding een blijvende lengtetoename van ten hoogste 15% en in veel gevallen van ten hoogste 10% en zelfs 5% of 2% van de lengte van de vezel voor de uitrekking.

De blijvende lengtetoename na uitrekking/ in het vervolg 'tension set' genoemd, wordt bij kamertemperatuur gemeten door een vezel van een zekere lengte in te spannen in de klemmen van een trekbank en de klemmen met een snelheid van 200 mm/min zover uit elkaar te bewegen dat de gewenste uitrekking wordt bereikt. Op de vezel zijn hiertoe op een afstand van 50 mm, 10, merktekens aangebracht.

De vezel wordt gedurende 10 seconden in de uitgerekte toestand gehouden, waarna de uitrekkende kracht op de vezel wordt opgeheven en de vezel uit de klemmen wordt verwijderd. Nadat men de vezel gedurende 1 uur bij kamertemperatuur heeft laten relaxeren wordt de tension set in % bepaald door het verschil in afstand tussen de merktekens op de na uitrekking gerelaxeerde vezel, 1, en de oorspronkelijke afstand 10 van deze merktekens te delen door die oorspronkelijke afstand 10 en het quotient te vermenigvuldigen met 100.

Geschikte thermoplastische polymeren in de vezel volgens de uitvinding zijn lineaire of vertakte polymeren met een verwerkingstemperatuur, in het bijzonder een smelttemperatuur, welke is gelegen onder de temperatuur waarbij in het polymeer een wezenlijke thermische degradatie optreedt. Voorbeelden hiervan zijn polyolefinen, in het bijzonder polyetheen en polypropeen, polyamides, in het bijzonder nylon-6,nylon-6,6 en nylon-4,6, polyesters, in het bijzonder polyetheentereftalaat (PET) en polybuteentereftalaat (PBT), poly(meth)acrylaten, polycarbonaat, polyvinylpolymeren en aromatische Vinylpolymeren. Bij voorkeur bevat de vezel semi-kristallijne thermoplastische polymeren omdat dergelijke vezels een lagere tension set blijken te hebben. Voorbeelden hiervan zijn polyolefinen, polyamiden/ polyesters en polyvinylpolymeren. De beste tension set bezitten vezels waarin semi-kristallijne polymeren aanwezig zijn met een glasovergangstemperatuur van de amorfe fase, welke is gelegen onder 80 °C en bij voorkeur onder 50 °C. Voorbeelden hiervan zijn polyolefinen, polyamides en, bij voorkeur met een weekmaker gemengde, polyvinylpolymeren. In de vezels kunnen ook mengsels van verschillende thermoplastische polymeren voorkomen. Bij voorkeur is het thermoplastisch polymeer een polyolefine.

Onder een chemisch vernette rubber wordt een rubber verstaan die door chemische reacties tot een niet-oplosbaar en niet-smeltbaar polymeer is gevormd, waarin de molecuulketens zodanig met elkaar verbonden zijn dat een drie-dimensionale netwerkstructuur is ontstaan. Voorbeelden van de genoemde reacties staan beschreven in de Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Second Edition, John Wiley and Sons,

Volume 4, pagina 350 e.v. en pagina 666 e.v.

Geschikte rubbers voor de vezel volgens de uitvinding zijn acrylrubbers, butylrubbers, gehalogeneerde rubbers, bijvoorbeeld gebromeerd en gechloreerd isobutyleen-isopreen, (styreen-Jbutadieen rubbers, butadieen-styreen-vinylpyridine, nitril-rubbers, natuurlijke rubber, urethaanrubbers, siliconerubbers, polysulfide- rubbers, fluorkoolstofrubbers, etheen-propeen-(dieen-)rubbers (algemeen aangeduid als EP(D)M rubbers), polyisopreen, epichloorhydrine, gechloreerd polyetheen, chloropreen, gechlorosulfoneerd polyetheen. Bij voorkeur bevat de vezel de economisch aantrekkelijke en gangbare acrylrubbers, (styreen-)butadieenrubbers, butylrubbers, gechloreerd polyetheen, chloropreen, gechlorosulfoneerd polyetheen, epichloorhydrine, etheen-propeen-(dieen-)rubbers, nitrilrubbers, natuurlijke rubber, polyisopreen of siliconerubbers. Zeer geschikt zijn EP(D)M-rubbers. In de vezel kunnen ook mengsels van verschillende rubbers voorkomen, waarvan er ten minste één chemisch is vernet.

De rubber in de vezels kan zijn vernet met elke daarvoor bekende techniek, waarbij voor elke rubber de meest geschikte kan worden gekozen. Het vernetten vindt veelal plaats onder invloed van vernettingsmiddelen, waarvan zwavel, peroxides, metaaloxides, epoxyharsen, chinon-dioximen, fenolharsen, alkylfenol-formaldehyde harsen, diurethanen, bismaleimides en amines bekende voorbeelden zijn. Zo kan bijvoorbeeld gehalogeneerde butylrubber met zinkoxide worden vernet maar ook onder toepassing van harsen, bijvoorbeeld (gebromeerde) fenolhars en urethaanhars. Deze harsen zijn ook geschikte vernetters voor bijvoorbeeld EPDM-rubber. Ook organische peroxides en zwavel zijn bekende en geschikte vernetters. Het vernetten kan desgewenst worden uitgevoerd in de aanwezigheid van versnellers en/of activatoren. Bij voorkeur is het mengsel een thermoplastisch vulcanisaat. Een thermoplastisch vulcanisaat, op zich bekend en als regel afgekort tot TPV, wordt verkregen door statische of dynamische vulcanisatie ofwel vernetting van de rubber in aanwezigheid van het thermoplastische polymeer. Onder dynamisch vulcaniseren wordt een proces verstaan, waarin in een samenstelling, die een onvernette rubber en een thermoplastisch polymeer bevat, de rubber wordt vernet onder hoge afschuiving. Dit dynamisch vulcaniseren kan plaatsvinden in de bekende menginrichtingen, bijvoorbeeld walsen, Banbury mengers, continue mengers, kneders en mengende extruders, waarvan dubbelschroefsextruders de voorkeur hebben.

Een overzicht van de bekende technieken voor het dynamisch vulcaniseren wordt gegeven in Paper no. 41 van de Meeting of the Rubber Division of the American Chemical Society, November 4, 1992 in

Nashville, Tennessee, USA.

De keuze van het vernettingsmiddel wordt in eerste aanleg bepaald door zijn geschiktheid om de rubber te vernetten. Daarnaast dient het vernettingsmiddel zo gekozen te worden dat het vernettingsmiddel geen ongewenste werking uitoefent op het thermoplastisch polymeer. Zo is bekend dat peroxiden aanleiding geven tot vernetting van polyetheen. Peroxiden komen dus minder in aanmerking als vernettingsmiddel voor de rubber wanneer als thermoplastisch polymeer polyetheen wordt toegepast. De vakman kan in elk geval, voorzover dit al niet bekend is in het werkveld, eenvoudig proefondervindelijk vaststellen of het beoogde vernettingsmiddel en het beoogde thermoplastische polymeer elkaar verdragen.

In de rubber kunnen de gebruikelijke toeslagstoffen aanwezig zijn. Voorbeelden daarvan zijn hardingsmiddelen, versnellers, vertragers, activators, vulstoffen, versnijdingsmiddelen, weekmakers, andere polymeren, kleurmodificatoren, antidegradanten als antioxidanten, antiozonanten, compatibilizers, thermische stabilisatoren en UV-stabilisatoren.

Bij het kiezen en bepalen van het aantal gewichtsdelen rubber in de vezel wordt uitgegaan van de rubber exclusief de daarin aanwezige toeslagstoffen.

In de vezel kunnen voorts stoffen aanwezig zijn die het uiterlijk, het verwerkingsgedrag en de gebruikseigenschappen kunnen beïnvloeden. Voorbeelden hiervan zijn matteringsmiddelen, verfstoffen, pigmenten en licht-, UV- en hittestabilisatoren.

De vezels volgens de uitvinding hebben een titer van 1-1000 dtex, bij voorkeur tussen 2 en 500 dtex en met meer voorkeur tussen 5 en 250 dtex. De rek bij breuk komt nagenoeg overeen met die van de rubber en bedraagt ten minste 100% en kan tot 400% en zelfs tot 600% bedragen.

De vezels zijn bijzonder geschikt om elastische eigenschappen te geven aan textiele materialen, weefsels en breisels. Voorbeelden daarvan zijn badkleding, onderkleding, sportkleding, vrije-tijdskleding, kousen, panties, sokken, rekbare bandjes in kleding, luiers en medische bandages.

De vezels volgens de uitvinding kunnen op zich worden toegepast maar ook kunnen zij zijn omhuld, omwikkeld of omsponnen met andere vezels, in het bijzonder polyamide en katoen of tezamen met andere vezels op de daarvoor bekende wijzen worden verwerkt tot elastische garens.

Wanneer in het voorgaande en hierna van een vezel wordt gesproken dient hieronder ook een band of film te worden verstaan en in het algemeen elk voorwerp dat in ten minste één richting een afmeting bezit van ten hoogste 1000 pm, bij voorkeur ten hoogste 500 pm, met meer voorkeur ten hoogste 250 pm en met de meeste voorkeur ten hoogste 100 en zelfs 50 pm. De doorsnede van de vezel kan zowel rond als ovaal zijn alsook meerlobbig, bijvoorbeeld drie-lobbig. Voorbeelden van dergelijke vormen zijn te vinden in Introductory Textile Science, Fifth Edition, by Marjory L. Joseph, published by Kolt, Rinehart and Winston Inc., pagina 40.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een elastische vezel, zoals hiervoor gedefinieerd, omvattende het uit de smelt verspinnen van een mengsel van een thermoplastisch polymeer en een rubber.

Een dergelijke werkwijze is eveneens bekend uit JP-A-68/26348. In genoemde aanvrage wordt door smeltspinnen van een mengsel van een onvernette EPDM-rubber en polyetheen een vezel vervaardigd. De verkregen vezel wordt onderworpen aan een vernettingsbehandeling.

Een nadeel van deze bekende werkwijze is dat de daarmee vervaardigde vezel een zeer matig vermogen tot elastisch herstel vertoont. Dit uit zich daarin dat de vezel na uitrekking met 50% zich voor slechts 85% van deze uitrekking herstelt zodat de lengte na de uitrekking blijvend is toegenomen met minstens 7,5%.

Dit beperkt de toepassingsmogelijkheden van de met de bekende werkwijze vervaardigde vezel als een elastische eigenschappen aan een garen of weefsel verlenende component in aanzienlijke mate.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze welke dit nadeel niet of in aanmerkelijk minder mate bezit.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de rubber op het moment dat de vezel wordt gevormd geheel of nagenoeg geheel is vernet.

Verrassenderwijs blijkt het met de werkwijze volgens de uitvinding mogelijk elastische vezels te vervaardigen met een aanmerkelijk beter elastisch- herstelvermogen dan met de bekende werkwijze mogelijk is. Vezels met een blijvende lengtetoename (tension set) van ten hoogste 5% en zelfs ten hoogste 3% en zelfs 1% na uitrekking met 50% en zelfs 100% van de oorspronkelijke lengte blijken aldus te kunnen worden vervaardigd.

Een verder voordeel van de werkwijze is gelegen in de mogelijkheid een aanmerkelijk hogere productiesnelheid te bereiken dan met de bekende werkwijze mogelijk is. Enerzijds wordt dit bereikt door de hoge spinsnelheden welke mogelijk zijn gebleken en tevens wordt in belangrijke mate veroorzaakt doordat bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgegaan van een reeds vernette rubber waarmee het tijdrovende vernetten van de gesponnen vezel overbodig is geworden.

Een volgend voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is gelegen in het feit dat de rubber in de verkregen vezel homogeen is vernet, terwijl bij de vezel verkregen volgens de bekende werkwijze verwacht mag worden dat de vernettingsgraad verloopt over de doorsnede van de vezel. Dit is een gevolg van de omstandigheid dat de vernetting pas tot stand wordt gebracht wanneer de vezel is gevormd door een vernettingsmiddel van buiten af te laten inwerken.

De goede verspinbaarheid met een hoge spinsnelheid van een mengsel, waarin een reeds geheel of nagenoeg geheel vernette rubber aanwezig is, is op zich verrassend omdat de dynamische viscositeit van dergelijke mengsels bij de vereiste spintemperatuur, welke 150-350 °C bedraagt afhankelijk van het toegepaste thermoplastische polymeer, is gelegen tussen 1.000.000 en 1000 Pa.s bij afschuifsnelheden van 0,1 resp. 200 /s. Gebruikelijke waarden voor de viscositeit van een verspinbaar mengsel liggen volgens het handboek Plastic Extrusion Technology, ed. Friedhelm Hensen, Hansen Publishers, Munich, pag. 566, in het gebied van 80-300 Pa.s, indien men althans een acceptabele spinsnelheid wil bereiken. Op grond van de hoge viscositeit zou een vakman verwachten, dat met niet meer dan 10 m/min kan worden gesponnen. Veel hogere spinsnelheden van 100 tot 200 m/min en meer zijn echter mogelijk gebleken. Eventuele beperkingen blijken slechts opgelegd door de beperkte mogelijkheden van de spinapparatuur maar niet door het spingedrag van het mengsel. Op basis hiervan mag worden aangenomen, dat aanmerkelijk hogere spinsnelheden, tot 1000 en zelfs 2000 m/min tot de mogelijkheden behoren.

Een ander voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is de mogelijkheid om op eenvoudige wijze zeer dunne vezels te vervaardigen. Vezels met een titer van 2 en zelfs 1 dtex kunnen aldus worden vervaardigd. Het vervaardigen van dikkere vezels brengt in het algemeen en ook bij de werkwijze volgens de uitvinding minder problemen, zoals garenbreuk, met zich dan het spinnen van dunne vezels. Door het gebruik van grotere spingaten kan eenvoudig een dikkere vezel tot bijvoorbeeld 25, 50, 100 of zelfs 250 dtex worden vervaardigd. Ook nog dikkere vezels tot 500, 1000 of meer dtex behoren tot de mogelijkheden maar bij die dikte dient eerder te worden gesproken van draden of bandjes. Ook bij dergelijke dikten brengt de goede verspinbaarheid van de uitgangsmengsels de genoemde procesvoordelen met zich terwijl de gunstige materiaaleigenschappen ook dan in de vervaardigde Produkten aanwezig zijn.

In de werkwijze volgens de uitvinding wordt een mengsel versponnen van een thermoplastisch polymeer en een rubber, waarin de rubber op het moment dat de vezel wordt gevormd geheel of nagenoeg geheel is vernet. Het mengsel bevat 10-90 gewichtsdelen rubber op 90-10 gewichtsdelen van het thermoplastisch polymeer en bij voorkeur 30-75 gewichtsdelen rubber op 70-25 gew. delen polymeer. Met de meeste voorkeur bevat het mengsel 60-70 gewichtdelen rubber op 40-30 gewichtsdelen thermoplastisch polymeer. Bij het bepalen van het aandeel van de rubber wordt de rubber exclusief de daarin eventueel aanwezige toeslagstoffen in aanmerking genomen.

Geschikte en bij voorkeur toegepaste rubbers en thermoplastische polymeren zijn die, welke hiervoor zijn beschreven als geschikt en bij voorkeur toegepast voor de elastische vezel volgens de uitvinding. Ook de daar genoemde gebruikelijke en bekende toeslagstoffen kunnen aan het te verspinnen mengsel zijn toegevoegd.

De werkwijze kan worden uitgevoerd met elk mengsel dat aan de vereiste kenmerken voldoet. Het is procestechnisch van voordeel wanneer het aanmaken van het mengsel en het verspinnen plaatsvinden in een enkele continue procesgang. Het mengsel van de vernette rubber en het thermoplastisch polymeer wordt bij voorkeur aangemaakt uit een mengsel van onvernette rubber en het thermoplastisch polymeer in aanwezigheid van een vernettingsmiddel. Het is toelaatbaar wanneer de rubber reeds in geringe mate is vernet alvorens het wordt gemengd met het thermoplastisch polymeer. Noodzakelijk is evenwel, dat de rubber nog in zodanige mate niet-vernet is, dat deze zich nog gedraagt als een thermoplast en in de smelt mengbaar is met het thermoplastisch polymeer.

Geschikte manieren om het mengsel aan te maken zijn hiervoor reeds beschreven. Bij voorkeur is het mengsel een TPV, vervaardigd door dynamisch vulcaniseren, zoals in het voorgaande beschreven. Het hierbij toegepaste mengen en kneden wordt in het algemeen voortgezet tot de rubber volledig of nagenoeg volledig is vernet. Hieronder wordt verstaan dat de rubber zover is vernet dat deze de elastomere eigenschappen bezit, welke in het algemeen verbonden zijn met een rubber, die op de gebruikelijke wijze, dat wil zeggen op zich zelf en niet dynamisch in aanwezigheid van een thermoplastisch polymeer, is gevulcaniseerd. De mate waarin de vernetting is voortgeschreden kan worden gekarakteriseerd door de bij verhoogde temperatuur met een oplosmiddel voor de rubber uit het dynamisch gevulcaniseerde mengsel extraheerbare rubberfractie. Deze fractie bedraagt bij voorkeur ten hoogste 40 gew.%, met meer voorkeur ten hoogste 25 gew.% en zelfs ten hoogste 10 gew.% en met de meeste voorkeur ten hoogste 5 gew.%, berekend op de hoeveelheid rubber in het mengsel. Naarmate de extraheerbare fractie afneemt, neemt ook de tension set af. Het bepalen van de extraheerbare rubberfractie is een op zich in het betreffende werkveld bekende techniek. Als oplosmiddel wordt een voor de betreffende rubber als goed bekend staand oplosmiddel gebruikt. Zo wordt algemeen voor het bepalen van de extraheerbare fractie in EP(D)M kokende xyleen toegepast.

Een deel van de vernetting kan ook plaatsvinden tijdens de spinstap. In deze spinstap wordt het mengsel opgesmolten, gehomogeniseerd en getransporteerd naar de spinkop waar de eigenlijke vorming van de vezel plaatsvindt. De genoemde bewerkingen vinden als regel plaats bij verhoogde temperatuur en onder het aanleggen van afschuifspanningen en daarmee onder geschikte condities voor dynamisch vulcanizeren.

Het, reeds geheel of zoals hiervoor beschreven mogelijk nog slechts gedeeltelijk, vernette mengsel, kan worden toegevoerd aan een spininrichting. Het mengsysteem kan daarbij zijn geïntegreerd in de spininrichting, dat dan bijvoorbeeld is opgebouwd uit een extruder waarin de rubber en het thermoplastisch polymeer worden gemengd onder gelijktijdige vernetting van de rubber. Het mengsel kan daarbij worden verhit tot boven het smeltpunt van het thermoplastisch polymeer, waarbij het smeltverwerkbaar wordt. Het mengsel kan dan in deze vorm worden toegevoerd aan een de extruder afsluitende spindop, waarin spinopeningen van de gewenste vorm en afmetingen en in het gewenste aantal zijn aangebracht. Ook kan het gesmolten mengsel worden toegevoerd aan een spinpomp en vandaar uit aan de spindop. In de spindop vindt dan de eigenlijke vorming van de vezels plaats. Daar ter plaatse is het mengsel in smelt-verwerkbare vorm aanwezig en is de rubber geheel of nagenoeg geheel vernet.

Desgewenst kan het aanmaken van het mengsel en het verspinnen in tijd en plaats gescheiden plaatsvinden. Het al dan niet geheel vernette mengsel kan, eventueel na afkoeling, worden verkleind en het verkregen granulaat of de oorspronkelijke brokken kunnen later en/of elders aan een spininrichting worden toegevoerd, waarin dan zonodig de rubber alsnog verder wordt vernet en het mengsel met de vernette rubber opgesmolten en als smelt toegevoerd aan de spindop.

Als spininrichting kan elke bekende inrichting worden toegepast die voorziet in de mogelijkheid, desgewenst om het mengsel aan te maken, al dan niet onder gelijktijdige vernetting van de rubber, maar in elk geval om het mengsel te smelten en het gesmolten mengsel door een spindop met openingen in de gewenste vorm en afmetingen te persen met de gewenste snelheid. Zonodig moeten ook de voor, gehele of gedeeltelijke, vernetting van de rubber vereiste omstandigheden in de spininrichting kunnen worden aangelegd.

De vezel wordt versponnen in de lucht of in een ruimte waarin een inert gas of vloeistof aanwezig is. Gas, lucht of vloeistof kunnen daarbij, afhankelijk van het gebruikte mengsel op omgevingstemperatuur of op een verhoogde, maar in elk geval onder het smeltpunt van het thermoplastisch polymeer gelegen, temperatuur worden gehouden. De vezel koelt daarbij af, verkrijgt een stabiele vorm en kan worden opgeklost. De vezel kan worden gesponnen en opgeklost als monofilament maar ook als multifilament. De vezel kan tijdens of direct aansluitend aan het spinnen, wanneer de vezel nog geheel of gedeeltelijk in gesmolten toestand verkeert, aan een voorverstrekking (draw down) worden onderworpen. Hiermee kunnen vezels met een kleinere titer worden verkregen.

De vezel kan verder worden onderworpen aan voor vezels gebruikelijke nabewerkingen, bijvoorbeeld verstrekken, aan een warmtebehandeling onderwerpen, krimpen, kroezen en verven. Ook kan de vezel worden omsponnen met andere vezels of garens, bijvoorbeeld van polyamide, katoen en polyester, worden samengesponnen met andere vezels of garens of worden gebreid of geweven.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van de navolgende voorbeelden, zonder hiertoe evenwel beperkt te zijn.

Het spinnen van de vezels werd uitgevoerd met een Göttfert Viscotester 1500 met een spindop met een lengte L van 10 mm, een diameter D van 0,5 ram (L/D » 20). De diameter van de cylinder bedraagt 12 mm en de plunjersnelheid 1 mm/s.

De mechanische eigenschappen werden onderzocht op een Zwick 1435 trekbank met een testsnelheid van 20 cm/min en een klemafstand van 5 cm.

Voorbeeld I

In een ZSK53 dubbelschroefsextruder, welke op 240 °C was ingesteld, werd een mengsel van 39,8 gew.delen Nylon-6 (AkulonR K120), 59,4 gew.delen g NBR (PerbunanR N2807) en 0,2 gew. delen FlectolR H/DS als stabilisator opgesmolten. Door een side-feeder werden aan de extruder 0,6 gew. delen PerkadoxR toegevoegd als vernetter. De doorzet van de extruder bedroeg 25 kg/h. Als gevolg van de relatief geringe verblijftijd van het mengsel in de extruder was de rubber aan de uitgang van de extruder nog niet geheel vernet. Het extrudaat werd daarom direct snel afgekoeld om verdere vernetting buiten de extruder te voorkomen. Na droging werd het gedeeltelijk gevulcaniseerde mengsel aan een ZSK30 dubbelschroefsextruder toegevoerd ter verdere vernetting. Het aldus verkregen en nagenoeg geheel vernette extrudaat werd gegranuleerd.

Van het granulaat TPV werd in de Viscotester 1500 een vezel gesponnen met de volgende eigenschappen:

Titer 1535 dtex

Treksterkte 0,18 N/tex

Rek bij breuk 230%

Tension set na 50% uitrekking 3%

Tension set na 100% uitrekking 11%

Voorbeeld II

Een TPV bestaande uit polypropeen als thermoplastische component en met fenolhars vernette oliegevulde EPDM als vernette elastomere component (SarlinkR 4175 naturel) werd tot een vezel gesponnen bij een temperatuur van 200 °C met behulp van een Viscotester 1500.

De vezel had de volgende eigenschappen:

Titer 1687 dtex

Treksterkte 0,07 N/tex

Rek bij breuk 550%

Tension set na 50% uitrekking 2%

Tension set na 100% uitrekking 10%

Een deel van de vezel werd tot 5 x de oorspronkelijke lengte verstrekt, gedurende 30 sec in verstrekte toestand gehouden en vervolgens gedurende 1 uur gerelaxeerd. De verstrekte vezel had een titer van 945 dtex. De tension set van de verstrekte vezel na 50% uitrekking bedroeg 1 %, na 100% uitrekking 2% en na 200% uitrekking 3%.

Voorbeeld III

Een TPV bestaande uit polypropeen als thermoplastische component en met peroxide vernette oliegevulde isopreen-isobutyleenrubber als vernette elastomere component (SarlinkR 2160 naturel) werd bij een temperatuur van 200 °C tot een vezel versponnen met behulp van een Viscotester 1500.

De vezel had de volgende eigenschappen:

Titer 1593 dtex

Treksterkte 0,055 N/tex

Rek bij breuk 325%

Tension set na 50% uitrekking 4%

Tension set na 100% uitrekking 12%

Voorbeeld IV

Aan een Haake 50 cc Banbury mixer werden achtereenvolgens toegevoegd: op t=0 11,6 g polypropeen (StamylanR 13E10), 24,7 g EPDM (KeltanR 578), 2,8 g fenolhars (SchenectedyR SP1045) en 0,12 g IrganoxR 1076 als stabilisator; op t=4 min. 0,28 g SnCl2 en 0,56 g ZnO.

De temperatuur van de menger bedroeg 180 °C en het toerental 80 r.p.m. Op t=8 min. werd het verkregen mengsel gelost en tot korrels verhakt.

Een deel van het mengsel werd tot een vezel gesponnen in een Viscotester 1500.

De vezel had de volgende eigenschappen:

Tj[ter 1698 dtex

Treksterkte 0,074 N/tex

Rek bij breuk 408%

Tension set na 50% uitrekking 3%

Tension set na 100% uitrekking 10%

Eenzelfde vezel werd verstrekt tot 5x zijn oorspronkelijke lengte. Na 1 uur relaxatie werden de eigenschappen van de vezel gemeten. De uitkomsten waren:

Titer 918 dtex

Tension set na 50% uitrekking 1%

Tension set na 100% uitrekking 2%

Voorbeeld V

Aan een Haake 50 cc Banbury mixer werden achtereenvolgens toegevoegd: op t=0 11,9 g LDPE (Stamylan* 2004TC00), 25,2 g EPDM (KeltanR 578) en 0,12 g IrganoxR 1076 als stabilisator; en op t-4 min. 0,12 g fenolhars (SchenectedyR SP1045) De temperatuur van de menger bedroeg 220 °C en het toerental 80 r.p.m. Op t=8 min. werd het verkregen mengsel gelost.

Een deel van het mengsel werd tot een vezel gesponnen in een Viscotester 1500.

De vezel had de volgende eigenschappen:

Titer 1611 dtex

Treksterkte 0,063 N/tex

Rek bij breuk 311%

Tension set na 50% uitrekking 1%

Tension set na 100% uitrekking 5%

Claims (12)

conclusies

1. Elastische vezel van een mengsel bevattende een thermoplastisch polymeer en een chemisch vernette rubber, met het kenmerk, dat de vezel een blijvende lengtetoename na 50% uitrekking bezit van ten hoogste 5%.

2. Vezel volgens conclusie 1 met een blijvende lengtetoename na 50% uitrekking van ten hoogste 3%.

3. Vezel volgens conclusie 1 met een blijvende lengtetoename na 50% uitrekking van ten hoogste 1%.

4. Vezel volgens een der conclusies 1-3, waarin het thermoplastisch polymeer een polyolefine is.

5. Vezel volgens een der conclusies 1-4, waarin de rubber een EP(D)M-rubber is.

6. Vezel volgens een der conclusies 1-5, waarin het mengsel een thermoplastisch vulcanisaat is.

7. Vezel in hoofdzaak bestaande uit een thermoplastisch vulcanisaat.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van een elastische vezel, omvattende het uit de smelt verspinnen van een mengsel van een thermoplastisch polymeer en een rubber, met het kenmerk, dat de rubber op het moment dat de vezel wordt gevormd geheel of nagenoeg geheel is vernet.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarin de rubber in het mengsel een EP(D)M rubber is.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, waarin het thermoplastisch polymeer in het mengsel een polyolefine is.

11. Werkwijze volgens een der conclusies 8-10, waarin het mengsel een thermoplastisch vulcanisaat is.

12. vezel en werkwijze zoals in hoofdzaak beschreven en toegelicht aan de hand van de voorbeelden.