DE1094918B

DE1094918B - Process for the production of threads from polypropylene

Info

Publication number: DE1094918B
Application number: DEM33580A
Authority: DE
Inventors: Enzo Di Giulio; Giuseppe Ciampa
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1956-03-30
Filing date: 1957-03-16
Publication date: 1960-12-15
Also published as: IT561304A; BE556253A; FR1170921A; BE556252A; FR1174049A; DE1088664B; NL215863A; CH352780A; CH353122A; GB851611A; GB822080A

Description

Es wurde gefunden, daß kristallisierbare Propylenpolymere mit einer Grenzviskosität, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, über 2 unter den Temperatur- und Druckbedingungen, die gewöhnlich beim Auspressen von Schmelzen und anderen Verformungsverfahren üblich sind, nur schwierig zu Filmen verarbeitet werden können, wenn die Polymerisationsprodukte nicht einem kontrollierten Abbauverfahren unterworfen werden. Aus den so erhaltenen, teilweise abgebauten Polymeren kann man durch die üblichen Verfahren, wie Auspressen oder Spritzgußverfahren, Filme, Fäden und geformte Artikel mit guten mechanischen Eigenschaften, insbesondere nach Orientierung durch heißes Verstrecken, erhalten.It has been found that crystallizable propylene polymers having an intrinsic viscosity measured in Tetrahydronaphthalene at 135 ° C, over 2 under the temperature and pressure conditions that are usual When extruding melts and other deformation processes are common, it is difficult to film Can be processed if the polymerization products do not undergo a controlled degradation process be subjected. From the partially degraded polymers obtained in this way, one can through the common processes, such as extrusion or injection molding, using films, threads and molded articles good mechanical properties, especially after orientation by hot stretching, obtained.

Gemäß der Erfindung werden die Fäden direkt aus kristallisierbaren linearen Polymeren mit hoher Grenzviskosität hergestellt, wodurch im Endprodukt noch bessere mechanische und elektrische Eigenschaften erhalten werden können, als dies bei Fäden der Fall ist, die aus abgebauten Polymeren hergestellt werden.According to the invention, the filaments are made directly from crystallizable linear polymers with high intrinsic viscosity produced, which gives the end product even better mechanical and electrical properties than is the case with threads made from degraded polymers.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden aus Polymeren durch Trockenspinnen und Strecken der erhaltenen Fäden bei erhöhter Temperatur, bei dem eine Lösung von Polypropylen, das, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, eine Grenzviskosität von 0,5 bis 5 aufweist, in einem aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über 170° C versponnen wird, wobei der Lösung Stabilisatoren für das Polymere in Anteilen von 0,05 bis 0,5 */o, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens, zugesetzt werden. Das lineare kristallisierbare Polymerisationsprodukt von Propylen mit hohem Molekulargewicht, das bei diesem Verfahren Verwendung findet, wird vorzugsweise in der Lösung in einer Konzentration von 15 bis 80 Gewichtsprozent angewandt. Um beste Ergebnisse zu erhalten, soll der Streckprozeß bei einer Temperatur von 80 bis 150° C und mit einem Streckverhältnis von 1:3 bis 1:12 durchgeführt werden.The invention relates to a process for the production of threads from polymers by dry spinning and stretching the filaments obtained at an elevated temperature, at which a solution of polypropylene, which, measured in tetrahydronaphthalene at 135 ° C, has an intrinsic viscosity of 0.5 to 5, in a solvent consisting of aliphatic hydrocarbons with a boiling point 170 ° C is spun, the solution stabilizers for the polymer in proportions of 0.05 to 0.5 * / o, based on the weight of the polypropylene, added will. The linear crystallizable high molecular weight polymerization product of propylene, which is used in this method is preferably in the solution in a Concentration of 15 to 80 percent by weight applied. To get the best results, the Stretching process at a temperature of 80 to 150 ° C and with a stretching ratio of 1: 3 to 1:12 be performed.

Die Stabilisatoren entfalten ihre Wirksamkeit, weil sie in der Lösung homogen dispergiert sind und daher der zerstörenden Wirkung der höheren Temperaturen, deren sie bei dem Verfahren unterworfen werden, nicht unterliegen. Darüberhinaus erlauben die relativ niedrigen Verfahrenstemperaturen die Verwendung von Stabilisatoren, die sonst nicht verwendet werden könnten.The stabilizers develop their effectiveness because they are homogeneously dispersed in the solution and therefore the destructive effect of the higher temperatures to which they are subjected during the process, not subject. In addition, the relatively low process temperatures allow their use of stabilizers that otherwise could not be used.

Zahlreiche organische Verbindungen zeigen genügend Lösungskraft für das Polypropylen, und es ist darin in der Kälte praktisch unlöslich. Um eine homogene Lösung zu erhalten, ist es daher notwendig, erhöhte Temperaturen, beispielsweise 100 bis 170° C, anzuwenden. Vorzugsweise werden als Lösungsmittel Verfahren zur Herstellung
von Fäden aus PolypropylenNumerous organic compounds show sufficient solvent power for the polypropylene, and it is practically insoluble in it in the cold. In order to obtain a homogeneous solution, it is therefore necessary to use elevated temperatures, for example 100 to 170 ° C. Processes for the preparation are preferably used as the solvent
of threads made of polypropylene

Anmelder:
Montecatini Societa GeneraleApplicant:
Montecatini Societa Generale

per rindustriaby rindustria

Mineraria e Chimica Anonima,
Mailand (Italien)Mineraria e Chimica Anonima,
Milan (Italy)

Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,Representative:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem, Dr. phil. H. SiebeneicherDipl.-Chem, Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,and Dr.-Ing. Th. Meyer, patent attorneys,

Köln 1, DeichmannhausCologne 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 30. März 1956Claimed priority:
Italy March 30, 1956

Enzo Di Giulio und Giuseppe Ciampa,Enzo Di Giulio and Giuseppe Ciampa,

Mailand (Italien),
sind als Erfinder genannt wordenMilan (Italy),
have been named as inventors

aliphatische Kohlenwasserstoffe angewendet, ins-aliphatic hydrocarbons used, especially

besondere Erdöl, und zwar insbesondere eine Erdöl fraktion, die zwischen 170 und 250° C siedet.special petroleum, in particular a petroleum fraction that boils between 170 and 250 ° C.

Wie dies bei der Herstellung von Lösungen von Hochpolymeren üblich ist, wird die Lösung vorzugsweise derart hergestellt, daß zunächst das Polymere im kalten Lösungsmittel dispergiert und dann die Dispersion unter Rühren erhitzt wird, bis sie vollkommen homogen ist. Aus den so erhaltenen Lösungen werden Fäden und Fasern dadurch erhalten, daß sie durch Spinndüsen in Form von Fäden ausgepreßt werden, und dabei das Lösungsmittel aus diesen durch Verdampfung in einem heißen Gasstrom (Luft oder Stickstoff) entfernt wird.As is common in preparing solutions of high polymers, the solution is preferred prepared in such a way that first the polymer is dispersed in the cold solvent and then the The dispersion is heated with stirring until it is completely homogeneous. From the solutions thus obtained threads and fibers are obtained by pressing them out in the form of threads through spinnerets be, and the solvent from these by evaporation in a hot gas stream (air or Nitrogen) is removed.

In der Zeichnung wird eine vorzugsweise Ausführungsform des Verfahrens schematisch dargestellt.A preferred embodiment of the method is shown schematically in the drawing.

In dieser Zeichnung bezeichnet 1 einen Druckkessel, versehen mit einem Rührer 2 und einer Ummantelung 3. Die Polypropylenlösung wird im Druckkessel hergestellt, und die Lösung fließt durch das Ventil 4, die Pumpe 5, durch die sie durch eine Filterpresse 6 gepreßt wird, zu der Spinnpumpe 7, die sie zu einer Spinndüse 8 weiterleitet; die ausgepreßten Fäden gehen durch die Verdampfungszelle 9, durch die Luft oder irgendein anderes geeignetes gasförmiges Medium strömt.In this drawing, 1 denotes a pressure vessel provided with a stirrer 2 and a jacket 3. The polypropylene solution is prepared in the pressure vessel and the solution flows through the valve 4, the pump 5, by which it is pressed through a filter press 6 to the Spinning pump 7, which forwards it to a spinneret 8; the extruded threads pass through the evaporation cell 9 through which air or some other suitable gaseous medium flows.

009 678/493009 678/493

Dieses Gas tritt bei 10 ein und verläßt die Zelle bei 11, wobei es das Lösungsmittel als Dampf mitführt. Es wird dann weiter zu einer beliebigen, nicht gezeigten Apparatur zur Rückgewinnung des Lösungsmittels geleitet. Die Zelle ist mit einem Heizmantel versehen, durch den eine Heizflüssigkeit (beispielsweise eine Mischung von Diphenyl und Diphenyläther) strömt, die bei 13 eintritt und bei 14 austritt. Die Fäden werden durch die Auslaßöffnung 15 auf Rollen 16 und 17 und schließlich zu der Schmiereinrichtung 18 ge- ίο leitet, um nun auf der Spule 19 aufgewickelt zu werden.This gas enters at 10 and leaves the cell at 11, entraining the solvent as a vapor. It then goes on to any apparatus, not shown, for recovering the solvent directed. The cell is provided with a heating jacket through which a heating fluid (e.g. a Mixture of diphenyl and diphenyl ether) flows, which enters at 13 and exits at 14. The strings are fed through the outlet opening 15 on rollers 16 and 17 and finally to the lubricating device 18 conducts to be wound on the spool 19 now.

example 1

Durch die in der Figur gezeigte Apparatur wird eine Lösung durch Dispergieren von 18 Gewichtsteilen Polypropylen mit einer Grenzviskosität von 4,6 in der Kälte in 82 Teilen einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 180 bis 200° C, die 0,5% Diphenyläthylphosphit, bezogen auf das Polypropylen, als Stabilisator enthält, und darauffolgendes Erhitzen unter Rühren auf eine Temperatur von 150° C hergestellt. Nach Filtrieren durch die Filterpresse wird die Lösung durch eine Spinndüse mit 30 Löchern von 300 Mikron Durchmesser in die Verdampfungskolonne gepreßt. Durch die Zelle wird Luft strömen gelassen, um die Lösungsmitteldämpfe zu entfernen, während eine Mischung von Diphenyl und Diphenyläther mit einer Temperatur von 300° C durch den Mantel strömt. Die Lösung verläßt die Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 25 m/Min, in Form von Fäden, die nach einem Lauf von 6 m in der Verdampfungskolonne mit einer Geschwindigkeit von 125 m/Min, auf Spulen aufgewickelt werden. Die so erhaltenen Fäden werden dann in heißer Luft bei einer Temperatur von 145° C mit einem Streckverhältnis von 1 :5 gestreckt, wodurch Fäden mit folgenden Eigenschaften erhalten werden:By the apparatus shown in the figure, a solution is made by dispersing 18 parts by weight Polypropylene with an intrinsic viscosity of 4.6 in the cold in 82 parts of a petroleum fraction with a Boiling point from 180 to 200 ° C, the 0.5% diphenylethyl phosphite, based on the polypropylene, contains as a stabilizer, and subsequent heating under Stirring made to a temperature of 150 ° C. After filtering through the filter press, the Solution through a spinneret with 30 holes of 300 microns in diameter into the evaporation column pressed. Air is passed through the cell to remove the solvent vapors, while a mixture of diphenyl and diphenyl ether with a temperature of 300 ° C through the Coat flows. The solution leaves the spinneret at a speed of 25 m / min, in the form of Threads, which after a run of 6 m in the evaporation column at a speed of 125 m / min, to be wound on spools. The threads thus obtained are then placed in hot air stretched at a temperature of 145 ° C with a stretching ratio of 1: 5, creating threads with the following properties can be obtained:

4040

Fadentiter 27 denThread titer 27 den

Grenzviskosität 4,5Intrinsic viscosity 4.5

Festigkeit 7 g/denStrength 7 g / den

Bruchdehnung 22%Elongation at break 22%

B e i s ρ i e 1 2 ^ B is ρ ie 1 2 ^

Das Spinnverfahren wurde bei 170° C unter Verwendung der gleichen Apparatur, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, durchgeführt, wobei eine 80%ige Lösung eines Polypropylens mit einer Grenzviskosität von 0,9 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 180 bis 200° C, die, bezogen auf das Polypropylen, 0,3% Dibutylzinn-dilaurat enthielt, hergestellt.The spinning process was using at 170 ° C the same apparatus as described in the previous example, performed, with one 80% solution of a polypropylene with an intrinsic viscosity of 0.9 in a petroleum fraction with a Boiling point of 180 to 200 ° C, which, based on the polypropylene, contained 0.3% dibutyltin dilaurate, manufactured.

Mit der Ausnahme, daß das Streckverfahren mit einem Verhältnis von 1 : 10 durchgeführt wurde, war das Verfahren sonst gleich dem im vorhergehenden Beispiel beschriebenen. Der erhaltene Faden wies folgende Eigenschaften auf:With the exception that the drawing process was carried out at a ratio of 1:10 the procedure is otherwise the same as that described in the previous example. The thread received pointed the following properties:

Fadentiter 180 den180 denier thread count

Grenzviskosität 0,8Intrinsic viscosity 0.8

Festigkeit 5,8 g/denFirmness 5.8 g / den

Bruchdehnung 15%Elongation at break 15%

Example 3

Das Spinnen wurde unter Verwendung der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei eine 35%ige Lösung eines Polypropylens mit einer Grenzviskosität von 2,4 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 180° C verwendet wurde, die 0,4%, bezogen auf das Polymere, Dibutylzinndibutylmerkaptid enthält. Die Temperatur der Lösung betrug 140° C, und die Spinnzelle wurde mit einer Mischung von Diphenyl und Diphenyläther auf eine Temperatur von 300° C erhitzt.Spinning was carried out using the same apparatus as in Example 1, with a 35% solution of a polypropylene with an intrinsic viscosity of 2.4 in a petroleum fraction with a Boiling point of 170 to 180 ° C was used, the 0.4%, based on the polymer, dibutyltin dibutyl mercaptide contains. The temperature of the solution was 140 ° C, and the spinning cell was with a Mixture of diphenyl and diphenyl ether heated to a temperature of 300 ° C.

In den anderen Verfahrensschritten war das Verfahren gleich dem im Beispiel 2 beschriebenen. Es wurde so ein Faden mit folgenden Eigenschaften erhalten:In the other process steps, the process was the same as that described in Example 2. It such a thread was obtained with the following properties:

Fadentiter 47 denThread count 47 den

Grenzviskosität 2,2Intrinsic viscosity 2.2

Festigkeit 6,4 g/denStrength 6.4 g / den

Bruchdehnung 16%Elongation at break 16%

Claims

Claim:

Process for the production of threads from polypropylene by dry spinning and drawing the threads obtained at elevated temperature, characterized in that a solution of Polypropylene, which has an intrinsic viscosity measured in a solution of tetrahydronaphthalene 135 ° C, from 0.5 to 5, in one consisting of aliphatic hydrocarbons Solvent with a boiling point above 170 ° C is spun, the solution being stabilizers for the polymer was added in proportions of 0.05 to 0.5 percent based on the weight of the polypropylene will.

1 sheet of drawings

< 009 678/493 12.60<009 678/493 12.60