DE1410423A1

DE1410423A1 - Verfahren zur Herstellung von Monofilen aus alpha-Olefinpolymeren sowie Faeden,insbesondere Monofile aus Polypropylen

Info

Publication number: DE1410423A1
Application number: DE19591410423
Authority: DE
Inventors: Enrico Baratti
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1958-08-01
Filing date: 1959-07-27
Publication date: 1968-10-03
Also published as: BE581211A; FR1230992A; IT599637A; US3092891A; GB875455A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD -1 Al 0423 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KDLN 1, DEICHMANNHAUS

2. Juli 1968 Ke/Br.

(M 42 267 VIIa/29a)

MontecatInI Soc. Gen. per l'Industria Minerarla e Chimica Mailand (Italien)

Verfahren zur Herstellung von Monofilen aus a-Olefinpolymeren sowie Fäden, insbesondere Monofile aus Polypropylen

Die kristallinen a-01efin- bzw. Propylenpolymeren mit sehr hoher Grenzviskosität (über 1,8) wurden infolge verschiedener Schwierigkeiten, die sich beim Verspinnen und bei der Orientierung ergaben, bisher für die Herstellung von Fäden, insbesondere Monofilen kaum verwendet, obwohl Monofile aus diesen Polymeren die wesentlich günstigeren Eigenschaften dieser Polymere, wie hohe Zufestigkeit, hohe Elastizität und geringe Brüchigkeit zeigen müßten, vorausgesetzt, daß die hochkristallinen Moleküle wirklich parallel ausgerichtet werden könnten. -

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man Fäden mit besonders interessanten Eigenschaften erhalten kann, wenn man die durch Auspressen von a-01efinpolymeren, insbesondere Polypropylen, oder diese enthaltenden Mischungen hergestellten Monofile einem mehrstufigen Verstreckungsprozess mit verschiedenen Streckverhältnissen und unter verschiedenen Bedingungen unterwirft.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Monofilemurch Auspressen von a-01efinpolymeren, insbesondere Polypropylen mit sehr hoher Grenzviskosität, oder von Mischungen, die einen größeren Gewichtsanteil dieser Polymeren enthalten, Abschrecken der ausgepreßten Monofile auf Raumtemperatur und anschließendes Verstrecken in mehreren Stufen, das dadurch ge- . U<^Λ Unterlagen (Art. 7 § I Abs. ? Nr. I Satz 3 des Änderungsges. v. 4 !

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kennzeichnet ist, daß man die ausgepreßten und abgeschreckten Monofile in drei Stufen mit einem Gesamtstreckverhältnis von 5*5 bis 8.1 so verstreckt, daß das Strakverhältnis in der ersten Stufe bei Raumtemperatur 3 bis 5* vorzugsweise 3*8, in der zweiten Stufe in einem Wasserbad bei einer Temperatur knapp unter 10O⁰C 1,4 bis 1,9* vorzugsweise 1,7* und in der dritten Stufe bei Raumtemperatur 1,1 bis 1,2 beträgt.

Nach dem Verstrecken können die Fäden direkt auf Haspeln aufgespult werden. Sollen sie als Borsten für Bürsten oder Pinseln verwendet und daher zu verschieden langen Stücken zugeschnitten werden, unterwirft man sie vorzugsweise einer weiteren Behandlung, indem man sie zunächst etwa 24 Stunden stehen läßt und dann mit Dampf behandelt, und zwar etwa 10 Minuten bei ungefähr llo°C, um die Kristallisation zu vollenden und einen höheren Elastizitätsgrad zu erreichen^

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, Fäden aus Polypropylen mit einer Grenzviskosität über 1,5* vorzugsweise von 2 bis 2,2 oder auch höher, zu erhalten, die trotz ihres großen Durchmessers von etwa 0,3 bis 0,4 mm eine Zugfestigkeit über β g/den besitzen.

Diese Werte werden mit anderen Stoffen, die ein höheres spezifisches Gewicht besitzen, kaum erhalten. So werden beispielsweise bei Superpolyamiden Zugfestigkeiten in der Größenordnung von 6 g/den nur mit Garnen mit sehr geringen Durchmesser erhalten. Im Falle von Polypropylen mit einer hohen Grenzviskosität wurden, wenn das Verstrecken auf irgendeine andere Weise als gemäß der Erfindung durchgeführt wurde, nur Zugfestigkeiten erhalten, die um etwa 20 % unter den oben erwähnten Werten liegen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden Monofile aus Mischungen von Polypropylen und Polystyrol, beispielsweise in einem Verhältnis von 9 Gew.-Teilen Polypropylen und 1 Gew.-Teil

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Polystyrol hergestellt. Es werden dabei im Vergleich zu den entsprechenden Polypropylenprodukten Fäden mit größerer Härte, stärkerer Weiße und geringerer Deformierbarkeit erhalten. Diese Fäden besitzen ebenfalls hohe Zugfestigkeitswerte und eignen sich daher sehr gut zur Herstellung von Pinseln, Bürsten und Besen. Außerdem haben sie den großen Vorteil, daß sie während ihrer Herstellung eine geringere Deformierbarkeit zeigen und ihre ursprüngliche Gestalt schneller wieder annehmen, wenn sie während des Gebrauches irgendwelchen Verformungen unterworfen werden.

Ein weiterer Vorteil, der mit den erfindungsgemäß aus Polypropylen-Polystyrolmischungen hergestellten Borsten erzielt wird, ist der, daß damit das sogenannte "Federn", das darin besteht, daß das Ende jeder Borste zu einem kleinen Bündel paralleler Fasern aufgefasert wird, leichter durchgeführt werden kann. Dieses"Federn" erweicht die Spitze jeder Borste und macht sie dadurch für verschiedene Verwendungszwecke besonders geeignet.

Die Monofile und somit auch die daraus erhaltenen Borsten können einen Durchmesser zwischen 0,15 und 1,70 mm aufweisen. Verschiedene Proben von Monofilen aus Polypropylen mit einer Länge von 98 mm und einem in einem Palma-Mikrometer bestimmten Durchmesser zwischen 0,24 und 0,340 mm, wurden in einem Motordynamometer mit einer Kapazität von 5 bis I5 kg bei einer Zuggeschwindigkeit von 50 cm/Minute bei 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 69 fo geprüft; sie zeigten eine Zugfestigkeit im Bereich von 3*7 bis 3,8 kg und eine Bruchdehnung von 21 bis 22 %.

Bei Proben von Monofilen aus Polypropylen und Polystyrol mit einer Länge von 23 cm und einem Durchmesser zwischen 0,4 und 0,5 mm wurden in der gleichen Apparatur und,-unter den gleichen Bedingungen Zugfestigkeitswerte bis ungefähr

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β kg und Bruchdehnungswerte bis 20 % gemessen.

Beispiel

AusPolypropylen mit einer Grenzviskosität von 2,1 wurde ein Monofil mit einer Denier-Zahl von 1,500 hergestellt; der Faden wurde unmittelbar nach dem Verspinnen bei Raumtemperatur mit einem Streckverhältnis von 1:4 versfcreckt. Der verstreckte Faden wurde anschließend mit einem Streckverhältnis von 1:1,7 in kochendem Wasser {98 bis 100°C) weiter verstreckt. Schließlich wurde der Faden bei Raumtemperatur mit einem Streckverhältnis von 1:1,2 verstreckt. Die Eigenschaften des Fadens nach dem dritten Verstrecken waren folgende:

Zugfestigkeit 6,2 g/den Dehnung 15 %

Knotenfestigkeit 5 g/den

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Polypropylen oder Polypropylenmischungen mit sehr hoher Grenzviskosität, im allgemeinen über 1,5* insbesondere von etwa 2 bis 2,2. Es kann aber auch mit entsprechenden Änderungen zur Herstellung von Monofilen mit niedrigerer Grenzviskosität als 1,5* beispielsweise 1,3* verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung von Monofilen durch Auspressen von a-01efinpolymeren, insbesondere Polypropylen, mit sehr hoher Grenzviskosität oder von Mischungen, die einen grösßeren Gewichtsanteil dieser Polymeren enthalten, Abschrekken der ausgepreßten Monofile auf Raumtemperatur und anschließendes Verstrecken in mehreren Stufen, dadurch gekennzeichnet, daß man die ausgepreßten und abgeschreckten Monofile in drei Stufen mit einem Gesamtstreckverhältnis von 5,5 bis 8,1 so verstreckt, daß das Streckverhältnis in der ersten Stufe bei Raumtemperatur 5 bis 5., vorzugsweise 5,8, in der zweiten Stufe in einem Wasserbad bei einer Temperatur knapp unter 100⁰C 1,4 bis 1,9j vorzugsweise 1,7, und in der dritten Stufe bei Raumtemperatur 1,1 bis 1,2 beträgt.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile zur Herstellung von Borsten nach der letzten Verstreckungsstufe etwa 24 Stunden äßhen gelassen und dann mit Dampf behandelt werden,

3.) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polypropylen mit einer Grenzviskosität von wenigstens 1,5, vorzugsweise von 2 bis 2,2, verwendet wird.

4.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis J5j dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Polypropylen und Polystyrol, insbesondere eine Mischung von 9 Gew.-Teilen Polypropylen mit 1 Gew.-Teil Polystyrol, verwendet wird.

5·) Fäden, insbesondere Monofile aus Polypropylen mit einer GrenzViskosität über 1,5, vorzugsweise über 2, oder aus Mischungen, die einen größeren Gewichtsanteil an diesem Polymeren enthalten, gekennzeichnet durch eine Zugfestigkeit über 6 g/den und einen Durchmesser zwischen 0,15 und 1,70 mm.

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