DE1769444A1 - Spaltbare Polyolefin-Folie - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Reinhold Kramer Patentanwalt " 17694 A

8000 München 12, Maria-Birnbaum-Straße 1, Telefon 560553

68/8702

Mitsubishi Rayon Co., Ltd, Tokyo, Japan "Spaltbare Polyolefin-Folie"

(Beanspruchte Prioritäten; Japan Anmeldung Nr. 33OO9/67 vom 24.5.19Ö7 Japan Anmeldung Nr. 33OIO/67 vom 24.5.I967)

Die Erfindung betrifft eine spaltbare Polyolefin-Polie insbesondere zum Herstellen voluminöser Garne unmittelbar aus der Folie.

Es ist bekannt, dass durch Zerfasern hochorientierter Folien garnähnliche Strukturen erhalten werden können. Ein typisches Verfahren zum Herstellen voluminöser Garne aus Folienstreifen ist im USA-Patent 3.177.557 beschrieben. Andere Verfahren zum Spalten von Folien wie bürsten, reiben, schlagen, zerknittern und ziehen von Folien rechtwinkelig zur Längsrichtung der Folien sowie Schneidverfahren sind vorgeschlagen oder entwickelt

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worden. Es ist jedoch notwendig, das Folienmaterial auszuwählen um Spaltfaserfolien einer Form zu erhalten, die gekennzeichnet ist durch Bündel aus dünnen faserähnlichen Stücken und eine genügende Zerreissfestigkeit um den Erfordernissen zur Herstellung praktisch verwendbarer Garne gerecht zu werden.

Die üblichen auf dem Markt erhältlichen Polypropylen-Folien sind jedoch nicht zum Spalten in Bündel von faserähnlichen Stücken geeignet.

Ziel dieser Erfindung ist eine Polyolefin-Folie insbesondere geeignet zum Herstellen voluminöser Garne, die ästhetische Eigenschaften und eine Deckkraft von Stapelfasern besitzt und die ferner eine ausreichende Zerreissfestigkeit selbst ohne Verdrillung hat.

Die erfindungsgemässe spaltbare Polyolefin-Folie besitzt eine Dicke von 5 bis 1.200 μ und Eigenschaften, die bestimmt sind, durch eine charakteristische Temperatur in einem Bereich von I38 C bis zum Schmelzpunkt der Polyolefin-Folie im Hinblick auf die Visko-Elastizität dieser Folie und ferner durch einen Wert von Sr_ / S| in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 bezüglich der Probenlängenabhängigkeit der Bruchfestigkeit der Polyolefin-Folie, wobei die charakteristisch« Temperatur (T⁰C) bestimmt ist duroh die maximale

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Temperatur der Scheitelpunkte, der durch tan O in Abhängigkeit von der Messtemperatur repräsentierten Viskoelastizität - tan ö ist das Verhältnis der Abnahme des Elastizitätsmoduls zum Elastizitätsmodul der Folie - während Sl und BkO die Werte der Zerreissfestigkeit der Proben der Polyolefin-Folie repräsentieren, wenn die Probenlängen lern bzw. 40 cm betragen und die Dehnungsgeschwindigkeit beim Messen der Zerreissfestigkeit der Proben 50% Dehnung pro Minute beträgt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, eine leicht spaltbare Polyolefin-Folie zum Herstellen von Garnen für die praktische Anwendung in gewebten Stoffen oder für industrielle Zwecke vorzusehen. Ferner wird durch diese Erfindung eine leicht spaltbare Polyolefin-Folie vorgestellt, die eine ausgezeichnete Färbbarkeit besitzt und antistatische Eigenschaften hat.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem folgenden anhand von Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen ersichtlich. Es zeigen i'"ig.

IA₁ IB und IC schematische Längsansichten einer

Folie mit einem gefaserten Ende, Fig. 2 eine Kennlinie, die die Beziehung

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zwischen der viskoelastischen Eigenschaft der. Polyolefin-Folie - dargestellt durch tan <$ - und der Messtemperatur in C darstellt,

Fig. 3 Kennlinien, die die Beziehung zwischen der Zerrexssfestxgkext in Gramm pro Denier der Probe der Polyolefin-Folie, die eine Feinheit von 1.000 Denier hat und der Probenlänge in cm darstellt,

Fig. k eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemässen Polypropylen-Folie.

Die im nachfolgenden benutzten Ausdrücke der Beschreibung sind wie folgt definiert:

"Polyolefin-Folie" umfasst alle Typen von Folien wie einen Streifen oder ein Blatt einer Folie und Materialien, die eine folienähnliche Form besitzen.

"tan ο " ist durch die folgende Gleichung bestimmt: tan Q = E /E₁ , wobei E, den Elastizitätsmodul der Folie und E_ die Abnahme des Moduls der Folie gemessen durch die sogenannte "dynamische Messmethode" bedeuten.

Um die besondere charakteristische Eigenschaft der Polyolefin-Folie, die zum Spalten geeignet ist, zu

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finden, wird zunächst der "Spaltgrad" wie folgt definiert: Entsprechend den Figuren IA, IB und IC wird ein Probenstück aus einer Folie, die eine Stärke von 1.000 Denier besitzt, hergestellt und die Zerreissfestigkeit des Probenstücks mit "INSTRON" bei einer Dehhungsgeschwindigkeit von 200% pro Minute ermittelt Nach dem Zerreissen wurde das abgetrennte' Ende 'der Probe untersucht. Bei dieser Untersuchung wurde die Feinheit der gespalteten Faserstücke gemessen. Die Feinheit der gespalteten Faserstücke wird in die 7 in Tabelle 1 definierten Grade unterteilt.

Die schematische Ansicht der in Fig. IA dargestellten Probe repräsentiert die Probe vor dem Zugversuch, die in den Figuren IB und insbesondere IC dargestellten Ansichten repräsentieren die abgerissenen linden der Proben, wobei diese eine Vielzahl gespalteter Faserstücke aufweisen. Die in Fig. IC dargestellten Faserstücke bestehen aus mehr Fasern als die in Fig. IB dargestellten.

Tabelle 1

Grad	Durchschnittswert der gemessenen Feinheit	3	d	bis	10 d
7	von	10	d	bis	30 d
6	über	30	d	bis	50 d
5	It	50	d	bis	80 d
k	ir	8o	d	bis	200 d
3	Il	200	d	bis	500 d
2	11	5oü	d	bis	1000 d
1	Il

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Wie aus Tabelle 1 klar ersichtlich, ist die Spaltbarkeit der Polyolefin-Folie umso grosser, je kleiner die durchschnittliche Feinheit der gespalteten Faserstücke

Werden mit dem erwähnten Verfahren zum Bestimmen der Spaltbarkeit der Polyolefin-Folie konventionelle käufliche Polypropylen-Folien untersucht, so beträgt deren Spaltbarkeit 3 Grad. Die Feinheit der gespalteten Faserstücke reicht nicht zur Herstellung von Textilgarnen für die praktische Anwendung aus. Es kann möglich sein, durch Anwendung sehr grosser mechanischer Kräfte, die Folien in sehr feine faserähnliche Stücke zu spalten, wenn die Zerreissfestigkeit der gespalteten Faserstücke der Folie ignoriert werden kann; es wird jedoch für den praktischen Endgebrauch auch eine ausreichende Zerreissfestigkeit der gespalteten Faserstücke der Folien gefordert. Daher kann gesagt werden, dass die Herstellung von Textilgarnen mittels der oben erwähnten Spaltverfahren unter den gegenwärtigen Bedingungen als weitgehend verfrüht angesehen werden muss.

Aufgrund wiederholter Untersuchungen und Fehlversuche haben wir gefunden, dass zwischen einigen physikalischen liigenschaften und dem Grad der Spaltbarkeit der Polypropylen-Folie enge Beziehungen bestehen. Es wurden viele Proben von Polyolefin-Folien mit unterechiedlichen physikalischen Eigenschaften hergestellt und der Grad

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der Spaltbarkeit gemessen, um die statistischen Beziehungen zwischen einigen physikalischen Eigenschaften und dem Grad der Spaltbarkeit der Polyolefin—Folien zu studieren.

Tabelle 2 zeigt ein typisches Ergebnis, das aus diesen Untersuchungen hervorging. Es wurden 3 Probenstücke verwendet, die aus 3 unterschiedlichen handelsüblichen Polyolefin-Filmen hergestellt worden waren. Außerdem wurden 10 Probenstücke verwendet, die aus Polyolefin-Folien gewonnen wurden, welche im Laboratorium des Anmelders besonders hergestellt worden waren.

Eine ausführliche Angabe der Bedingungen der erwähnten Herstellung im Laboratorium wird in Beispiel 1 dargelegt.

Beispiel 1

Entsprechend Figur k wurden Polypropylenkügelchen, denen die vorgeschriebene Menge eines bestimmten Anti-Oxydations-Mittel zugesetzt worden war, bei einer maximalen Temperatur von 270 C geschmolzen und mit einer Schneckenpresse 1 plastifiziert. Das geschmolzene Polypropylen wurde aus einer T-Düse ausgepreßt. Das ausgepreßte Polypropylen wurde in einem Kühlbad 3 gekühlt und mittels einer Schneidvorrichtung 8 in eine Vielzahl von Streifen mit vorgegebener Breite geschnitten, nachdem es eine Führungsrolle k und Rollen 5, 6 und 7 passiert hatte. Die so hergestellten Streifen wurden bis zu einem maximalen Streckverhältnis von 0,8l bis 0,95 gestreckt,

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während sie eine Wärmekammer 9 passierten, die durch konventionelle Wärmequellen wie Infrarot-Strahler, erwärmte Luft oder überhitzten Dampf geheizt wurde. Nach dem erwähnten ersten Streckvorgang und dem Passieren der Rollen 10, 11 und 12 wurden die Polypropylen-Streifen 17 in der nachfolgenden Warmekammer 13 im Streckverhältnis von 1,1 bis 1,3 gestreckt und nach dem Passieren der Hollen Ik₁ 15 und 16 von einer Aufnahmerolle 19 aufgenommen. Die Aufnahmerolle 19 war gestützt von zwei Preßrollen*l8 und l8'.

Die dem Polypropylen-Kügelchen eigene Viskosität war gemessen in einer Tetralin-Lösung bei 135 C 2,5,und der isotaktische Anteil des Polypropylen-Kügelchens betrug 9k }ί. Die Temperatur in der ersten Wärmekammer wurde durch Steuerung der Temperatur des Heizelementes der Kammer im Bereich von 320 C bis 370 C auf über 175 C gehalten. Die Temperatur in der zweiten Wärmekammer 13 wurde auf verschiedene Stufen eingestellt, um Polypropylen-Folien mit unterschiedlichen charakteristischen Eigenschaften entsprechend Tabelle 2 zu erhalten.

Es stellte sich aufgrund unserer Untersuchungen heraus, daß, die Temperatur bezüglich tan £ und des Verhältnisses von Sr_o/S. für unsere Zwecke als Definition der charakteristischen Eigenschaften der Polypropylen-Folien benutzt werden kann. Es wurde mit anderen Worten festgestellt, daß die Beziehung zwischen der auf diese Größen bezogenen Temperatur und der Spaltbarkeit der Polypropylen-Folie, die durch die oben erwähnten Klassen repräsentiert wird, sowie die Beziehung zwischen dem Verhältnis S. /S₁ durch statistische Analyse

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ausreichend gekennzeichnet sind.

Der oben erwähnte Ausdruck tan £ stellt ein Maß der Visko-Elastizität dar, das auf folgende Weise gemessen ist, d.h. es wurden Proben von Folien mit einer definierten Feinheit von l.-OOü Denier hergestellt, "tan ί " einer 2 cm langen Probe wurde mittels eines "Instruments zur Messung der Visko-Elastizität" bei einer Frequenz von 110 Hz und einem Temperaturanstieg der Wärmekammer von 1 C pro Minute gemessen. Es wurde ein Instrument benutzt, das von der japanischen Firma TOYO SOKKI CO. hergestellt wird. Das Diagramm- in Figur zeigt die Veränderung von "tan &" in Abhängigkeit von der Meßtemperatur. Wie aus Figur 2 ersichtlich, enthält die Kennlinie von tan S 1 bis 3 Maxima- bzw. Scheitelpunkte. Die Größe von tan <f und die Temperatur T°C dieser durch A, B und C gekennzeichneten Scheitelpunkte variierten in Abhängigkeit von der inneren Struktur der Proben, die im allgemeinen durch die molekulare Orientierung und den kristallinen Aufbau repräsentiert wird. Bei unserer Untersuchung wurde auch festgestellt, daß die dem Wert von tan 4 am 3· Scheitelpunkt C entsprechende Temperatur für unsere Zwecke vorzugsweise geeignet ist.

Wenn entsprechend Figur 3 die Zerreißfestigkeiten der erwähnten Probon mittels eines "INSTilON" bei einer Dehnungsgeschwindigkeit von 50 /ό pro Minute gemessen werden, variiert die Zerreißfestigkeit der Proben in Abhängigkeit von der Probenlänge.

Diese Erscheinung kann als Probenlangenabhangigkeit der Zerreißfestigkeit angesehen werden. Sie wird bestimmt von der

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- ίο -

inneren Struktur der Polyolefin-Folie wie der molekularen Orientierung, dem kristallinen Aufbau und ferner der Gleichförmigkeit der inneren Struktur.

Demzufolge ist die Probenlängenabhängigkeit der Zerreißfestigkeit für Polyolefin-Folien mit unterschiedlicher innerer Struktur verschieden, wie durch die Kennlinien A, B, C der Figur 3 dargestellt ist. Bei unserer Untersuchung wurde auch festgestellt, daß der Parameter von S.q/S. vorzugsweise für unseren Zweck verwendet werden kann, wobei S. _n der Zerreißfestigkeit einer 40 cm langen Probe und S. der Zerreißfestigkeit einer 1 cm-langen Probe entspricht.

Tabelle 2

	T1 0C	SR	T2°C	DR	t	Tc	S4o	S. in	ST in	Grad der
Position						151		(g/d)	(g/d)	Spaltbarkeit
1						134	0.98			1
2						130	0.94			2
3	130	0.7	-	-	30	130	0.97			1
4	l6o	0.7	l40	1.2	35	139	O.85	4.9	5.1	3
5	18O	0.95	180	1.3	15	142	0.95	5.1	5.4	2
6	180	0.85	180	1.2	30	149	0.6	6.1	6.9	7
7	l8o	0.9	180	1.1	120	148	0.8	5.9	6.4	6
8	190	0.95	190	1.1	900	159	0.7	5.6	6.2	7
9	175	O.85	180	1.1	60	I4o	0.4	5.7	6.0	7
10	175	O.85	180	1.1	300	145	0.8	5.1	5.9	5
11	175	0.85	175	1.1	15	139	0.8	5.2	5.8	4
12	175	O.85	175	1.1	7	150	0.9	5.1	5.8	5
13						0.8	5.1	5.7	5

Es bedeuten:

Temperatur beim ersten Streckvorgang in C Streckverhältnis
maximales Streckverhältnis

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T₀ C : Temperatur beim zweiten Streckvorgang in C

DR : Streckverhältnis

t : Dicke der Proben in/t

ST : Zerreißfestigkeit der verdrillten Folien

Tc : Temperatur in C des Scheitelpunktes "C" von tan«Γ

Unter Bezugnahme auf Tabelle 2 wird die Beziehung zwischen der Temperatur bezüglich der Visko-Elastizität und der Spaltbarkeit der Polyolefin-Folie wie folgt statistisch analysiert:

Tabelle 3 A stellt die statistische Analysentabelle der Spaltbarkeit der Polyolefin-Proben dar, wobei die Temperatur bezüglich tan ο der Proben aus Tabelle 2 ersichtlich ist. In der Tabelle ist die Spaltbarkeit der Proben aus praktischen Gründen in zwei Gruppen eingeteilt, d.h. eine Gruppe, bestehend aus den Graden 1 bis 5j und eine Gruppe, bestehend aus den Graden k bis 7» während die Temperatur bezüglich tan ο der Proben in zwei Gruppen unterteilt ist,nämlich eine Gruppe von 130 bis 138 und eine Gruppe von 139 bis 159· Zur Aufstellung der Tabelle 5 A wurde die Anzahl der zu der jeweiligen Gruppe gehörigen Ρχ-oben ermittelt. Polyolefin-Folien mit einem Spaltbarkeitsgrad von 1, 2 oder 3 können nicht in befriedigender Weise für Zwecke der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Dies ist der Grund, weshalb die Spaltbarkeit der Folie in der in Tabelle 3 A dargestellten Weise eingeteilt wurde.

Die statistisch erwarteten Werte der Tabelle 3 A sind in

2
Tabelle 3 B dargestellt. Y wurde aus den Tabellen 3 A und

3 B errechnet -und beträgt V = 9.25. Während der Wert

/VO ■

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- 12 -

von y (Ij 0,01) = 6,635 bei Freiheitsgraden η = 1 beträgt,

2 liegt die Höhe der Bestimmungsprufung bei 0,01 dery -Verteilung der statistischen Rechnung. Deshalb ist Ύ (1; O, Ol )ζ~£ . Mit anderen Worten: Es wurde statistisch festgestellt, daß die Gruppen der Temperatur des Scheitelpunktes ¹¹C" von tan in Tabelle 3 A zu merklich unterschiedlichen Gruppen von Graden der Spaltbarkeit gehören und daß die Polyolefin-Folien, die zur Gruppe der Temperatur von 139 E bis 159 C gehören, eine bemerkenswerte Spaltbarkeit besitzen.

Tabelle 3 A

Temperatur der Spitze "C" von tan. <f	von I30 bis 138	von 139 bis 159	insgesamt
Gruppe der
Spaltbarkeit
von Grad 1
bis Grad 3	4	1	5
von Grad 4
bis Grad 7	O	8	8
Insgesamt	4	9	13

Tabelle 3 B

Temperatur der	von 130	von 139	insgesamt
Spitze "C"	bis 138	bis 159
von tan ύ
Gruppe der
Spaltbarkeit
von Grad 1	1,54	3,46	5
bis Grad 3
von Grad 4	2.46	5.54	8
bis Grad 7	4		I1S
Insgesamt

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Tabelle 4 A zeigt die statistische Auswertungstabelle der Spaltbarkeit der Polyolefin-Proben für ⁵I₁QZS₁ ^der in Tabelle -2 aufgeführten Proben. Tabelle 4 A wurde in der gleichen Weise wie Tabelle 3 A gewonnen.

Tabelle 4 A

Wsi Gruppe der Spaltbarkeit	Von 0,2 bis 0,9	Von 0,91	insgesamt
Von Grad 1 bis Grad 3	1	'5 (4)	6 (5)
irön Grad 4 bis Grad 7	7 (8)	0	7 (8)
Insgesamt	8 (9)	5 (4)	13

Die statistisch erwarteten Werte von Tabelle 4 A sind in Tabelle 4 B dargestellt. Y = 9,52, während der Wert von X (Ij 0,01) = 6,635 bei Freiheitsgraden η = 1. Die Höhe der Bestimmungsprüfung ist 0,01 der t -Verteilung der statist!- sehen Rechnung. Deshalb ist"J["(l; 0,0l)< X . Mit anderen Worten: Es wurde statistisch festgestellt, daß die Gruppe von Si ₀/S- in Tabelle 4 A merklich unterschiedlichen Gruppen von Graden der Spaltbarkeit zugeordnet ist und daß die zur Gruppe ^s/_i0/^Si ^{von ö}»9 ^bis °»² gehörigen Polyolefin-Filme bemerkenswerte Spaltbarkeit besitzen.

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Tabelle 4 B

S4o/Sl Gruppe der Spaltbarkeit	Von 0,2 bos 0,9	Von 0,91	insgesamt
Von Grad 1 bis Grad 3	3,70	2,30	6
Von Grad 4 bis Grad 7	4,30	2,70	7
Insgesamt	8	5	13

Hieraus folgt, daß die spaltbare Polyolefin-Folie leicht durch die der Visko-Elastizität entsprechende Temperatur und den Wert S._O/S₁ ausgewählt werden kann. In der Tat liegt die der Visko-Elastizität tan ο entsprechende bevorzugte Temperatur im Bereich zwischen 130 C und der Schmelztemperatur der Polyolefin-Folie. Mit anderen Worten: Es kann die gewünschte leicht spaltbare Polyolefin-Folie erzeugt werden durch geeignete Auswahl einer Herstellungsbedingung, bei der die erwähnte bevorzugte Temperatur im Hinblick auf die Visko-Elastizität tan S erhalten wird. Ferner muß der Wert von ^^Sl ^{der Pol}y^olefin~^{Folie clen} erwähnten Vorschriften genügen.

Es muß ferner bemerkt werden, daß die Polyolefin-Folien der Nummern 6 bis 13 in Tabelle 2 selbst nach dem Spaltvorgang eine brauchbare Zerreißfestigkeit besitzen. Bei Verwendung \ der erwähnten Polyolefin-Folie kann leicht mit den konventionellen Spaltverfahren bei hoher Produktivität eine sehr feine und gleichmäßige Konfiguration der gespalteten Folien erhalten werden.

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Das erwähnte Polyolefin besitzt eine ausreichende Spaltbarkeit. Um jedoch beständigere Eigenschaften zu erhalten wie Widerstand gegen Zusammenpressen, Verschleißwiderstand, Dauerfestigkeit und ausreichend gleichförmige Feinheit der gefaserten Stücke der Folie, sind weitere Verbesserungen erforderlich. In unseren wiederholten Untersuchungen konnten wir feststellen, daß eine bestimmte Zusammensetzung der Polyolefin-Folie die erwähnten Nachteile beseitigt. Die folgende Polyolefin-Folie, die eine zweite Verkörperung der Erx"indung ist, besteht aus 70 bis 99 Gewichtsprozenten Polypropylen und 1 bis 30 Gewichtsprozenten Polyäthylen und/oder Paraffin. Hierbei ist das Paraffin ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit 6 oder weniger, vorzugsweise Methylgruppen pro 100 Kohlenstoffatomen. Ferner liegt das mittlere Molekulargewicht des Polymers zwischen 500 und 7·000. Die Folie besitzt die gleichen charakteristischen Eigenschaften wie die erste Ausführungsform der Erfindung. Mit ihr sind die erwähnten Nachteile überwunden«

Das verwendete Polyäthylen kann von beliebiger Art sein, d.h. es kann durch ein Niederdruckverfahren, durch ein Mitteldruckverfahren oder durch ein Hochdruckverfahren hergestellt sein. Sein mittleres Molekulargewicht sollte vorzugsweise im Bereich von 12.000 bis 120.000 liegen.

Das erwähnte Mischungsverhältnis der Polymer-Anteile ist ge- -. eignet, die Eigenschaften der Polyolefin-Folien zu verbessern.. Wenn andererseits das Verhältnis der Zusammensetzung irgendeines der Polymer-Anteile das erwähnte Verhältnis überschreitet,

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können die Spaltbarkeit und die mechanischen Eigenschaften verringert werden. Wenn das Verhältnis der Zusammensetzung eines der Polymer-Komponenten unterhalb des erwähnten Verhältnisses liegt, können die gewünschte Spaltbarkeit und die gewünschten mechanischen Eigenschaften nicht erhalten werden. Um eine merkliche Verbesserung im Verschleißwxderstand zu erhalten, ist es zweckmäßig, Paraffin anstelle des erwähnten Polyäthylen-Polymers zu verwenden.

Der verwendete Ausdruck Paraff-in bedeutet ein Polymer, das aus einer natürlichen Quelle stammt oder durch Polymerisation von Kohlenwasserstoffen gewonnen wird, die in einem Erdöl-Haffinerieverfahren erhalten werden. Es sind dies AC Polyäthylen 6, AC Polyäthylen 6a, AC Polyäthylen 617, AC Polyäthylen 6l5 und AC Polyäthylen 629 der Firma Allied Chemical Incorporation; Mobil Kristall war Nr. 220 der Firma Mobil Oil Co., Neoparaäthylen Nr. 60 und Neoparaäthylen Nr. 50 der Firma Nippon Color Kogyo Inc.

Die Polyolefin-Folie der erwähnten Zusammensetzung und der charakteristischen Eigenschaften besitzt eine ausgezeichnete Spaltbarkeit von über Grad k.

Um die Spaltbarkeit und andere charakteristische Eigenschaften des erwähnten Polyolefin-Films zu bestätigen, wurden mehrere Probestücke aus den Polyolefin-Filmen hergestellt, um diese - wie in den nachfolgenden Beispielen 2, 3 und k erläutert wird - unter verschiedenen Bedingungen zu testen. Tabelle 5 zeigt die bei Beispiel 2 erhaltenen Ergebnisse.

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Beispiel 2

Polypropylen-Kügelchen verschiedener Viskositäten (gemessen in Tetralin bei 135 C) und einer isotaktischen Anordnung von y4 % wurden mit Polyäthylen-Iviigelchen aus einem Hochdruck- und einem Mitteldruck-Polymerisationsverfahren gemischt.

Die Viskositäten f\ des Polypropylens und das Mischungsverhältnis des Polypropylens mit dem Polyäthylen sind in Tabelle angegeben. Das mittlere Molekulargewicht des aus dem Hochdruck-Polymerisationsverfahren gewonnenen Polyäthylens (Probestücke Ik bis 17, 21 und 22) betrug 30.000. Das mittlere Molekulargewicht des aus dem Mitteldruck-Polymerisationsverfahrengewonnenen Polyäthylens (Probestücke 18 bis 20, 23 und 24) betrug 50·000. Der erwähnten Mschsubstanz wurden 0,1 Gewichtsprozente des Anti-Oxydations-Mittels "Santonox" der Firma Monsanto Chemical Co.'s zugesetzt. Die Mischung wurde bei einer maximalen Temperatur von 270 C geschmolzen und mittels der Schneckenpresse 1 plastifiziert» Das geschmolzene Polymer wurde aus der Presse 1 entsprechend dem in Figur 4 dargestellten Herstellungsverfahren ausgepreßt. Danach wurde es im Kühlbad gekühlt und nach dem Passieren der Führungsrolle 4 und der ilollen 5, 6 und 7 mittels der Schneidvorrichtung 8 in eine Vielzahl von Streifen mit vorgegebener Breite entsprechend 1.OCO Denier geschnitten. Die so hergestellten Streifen wurden in einem durch SR repräsentierten Streckverhältnis von 0,85 bis 0,95 gestreckt, während sie durch die mittels eines Infrarot-Strahlers erhitzte Wärmekammer 9 geführt wurden.

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Die Temperatur in der Wärmekammer 9 wurde durch Steuerung der Temperatur des Heizelementes im Bereich von 320 C bis 38o°C oberhalb 175°C gehalten. Nach dem erwähnten Streckvorgang wurden die Streifen beim Passieren durch die Wärmekammer 13, in der Warmluft umgewälzt wurde, einer zweiten Streckung im Bereich von 1,1 bis 1,3 unterzogen. Dann wurden die Streifen aufgenommen. Die charakteristischen Eigenschaften der Streifen sind in Tabelle 5 angegeben.

In Tabelle 5 stellt ST die Zerreißfestigkeit eines mit Windungen pro Meter verdrillten Streifens dar. Sie ist mit einem INSTRON PRÜFGERÄT bei einer Probenlänge von 5 cm und einer Ziehgeschwindigkeit von 2 m pro Minute gemessen. Ri? repräsentiert ein Maß für den Widerstand gegenüber einer Zerfaserung des Probestücks, das auf die folgende Weise ermittelt ist. Das Probestück der Folie wird mit einem Reibelement wie z. B. einem Mahlwerk gerieben, so daß eine Zerfaserung des Probestücks verursacht wird. Es wird die Anzahl der Reibvorgänge bis zum Bruch des Probestücks ermittelt. Sie dient als Maß für den Widerstand gegenüber Zerfaserung. In Tabelle 5 stellen die Proben 33» 3^, 35 und 36 Vergleichsstücke dar, die Proben 33 und 3^ repräsentieren Folien, die aus Polypropylen zusammengesetzt sind, Probe 35 ist ein Mischstreifen aus Polypropylen und Polyäthylen-Polymeren, der keine gute Spaltbarkeit besitzt, Probe 36 repräsentiert einen Mischstreifen aus Polypropylen und Polyäthylen-Polymeren mit einem größeren Anteil der letzteren.

Wie aus Tabelle 5 hervorgeht, waren die erfindungsgemäß

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hergestellten Streifen ausgezeichnet spaltbar - sie liegen oberhalb Grad 5 -» und die gespalteten Fasermaterialien hatten ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine gleichförmige Feinheit.

Es wurde auch festgestellt, daß die in Tabelle 5 aufgeführten erfindungsgemäßen Folien mit hoher Produktionsleistung beim Passieren einer Luftstrahldüse eines konventionellen Spalt— apparate in sehr feine Faserstücke gespaltet wurden, wobei ein Luftstrahl von 0,002 N m^J bis 0,05 N m^/Stunden ^Denier hindiurchgeleitet wurde.

Um die praktische Verwendbarkeit im Endverbrauch' der erfindungsgemäßen Polyolefin-Folien zu bestätigen, wurden auf die folgende Weise mehrere Typen von Nähgarn hergestellt. Spaltfaserstreifen des Probestücks 16 wurden mit den im folgenden beschriebenen Emulsionsinitteln A und B behandelt.

Die Mittel hafteten den Streifen im Verhältnis von 35 Gewichtsprozenten der Streifen an. Nach dem Trocknen der behandelten Streifen wurden diese einer ersten Verdrillung von 190 Windungen pro Meter, dann einer zweiten Verdrillung von 200 Windungen pro Meter untei-zogen. Die verdrillten Streifen wurden bei einer Temperatur von i6o C im Streckverhältnis von 15 % gestreckt. Es wurde festgestellt, daß die so hergestellten Nähgarne ausgezeichnete praktische Eigenschaften wie niedere Dehnbarkeit und eine Zerreißfestigkeit von 6,5 oder 7|2 g/d hatten.

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Das Mittel A hatte die folgende Zusammensetzung:

Methylinethacrylat	10,0 Teile
Dibutylphthalat	3,0
hydriertes Glyzerin
harzester	1,0
Polyäthylen	2,0
Paraffin	1,0
Benzolperoxyd	0,2
Laurylphosphat	5,0
Wasser	77,8

Das Mittel B hatte die folgende Zusammensetzung:

Äthylacrylat	10,0 Teile
Butylmethacrylat	10,0
hydriertes Harz	5,0
Paraffin	2,0
Stearinsäure	2,0
Ammoniak	2,0
Benzolperoxyd	0,4
Wasser	68,6

Beispiel 3

Den Polymeren in Beispiel 2 wurde Paraffin (AC Polyäthylen) zugefügt. Mehrere Streifen unterschiedlicher Zusammensetzung wurden hergestellt, wie es in Tabelle 6 angegeben ist.

In Tabelle 6 sind die Prüfstücke 44, 45, 46 und 47 zum Vergleich

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•"-21-

angegeben. Es geht aus Tabelle 6 klar hervor, daß die charakteristischen Eigenschaften ,der in Tabelle 6 aufgeführten Spaltfaserstreifen denen von Tabelle 5 überlegen sind.

Beispiel 4

Den in Beispiel 2 angegebenen Polymeren wurde Paraffin (AC Polyäthylen) zugefügt, und es wurden mehrere Streifen mit unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt, wie es in Tabelle 7 angegeben ist.

In Tabelle 7 dienen die Proben 53 und 5*i als Vergleich. Es geht aus Tabelle 7 klar hervor, daß die charakteristischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Streifen denen der Vergleichsproben überlegen sind.

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Tabelle 5

ro vn

ro •p-

ro VM

ro ro

ro

ro O

H vO

CO

96.8

H ON

H vn

H -P-

Probestück Nr.

00 VM O

Oo vn O

86.5

vn

87.5

89.9

89.9

VO -P- σ»

-p-

95.8

VO ro Vn

vO ro vn

Polypropylen- Anteil in Gewichts 1U

O

O

13.5

vn

vn

10.1

10.1

vn 4?

1.20

-p· ro

•o Vn

vn

Polyäthylen Anteil in Gewichts ;ί

H vO CfN

2.02

1.72

H 03 O

1.80

H1 O VO

O * VQ ro

O vO ON

VM -P·

H ro O

O VO ro

O vO ro

Viskosität

IN) σ>

-P- vn

VO 03 . o

C?

•vj

S

"8 O

ON •p·

VM ro

vo VO O

998

Dicke des Streifens in/*

81.5

H vn VJl

166

H vn O

H

CO

■fi

I

H >G

161

Temperatur der Spitze "C" von tanvf in °C

H OO vn

ON

03 H

VJl VO

ON vn

-O Oo

vn vO

-vn VM

■vl ON

O •P- CO

-p·

VJl ON

vn

Zerreißfestigkeit S1 in g/d

2.12

O vn vn

0.60

O

0.77

O •P- vn

O vn VM

0.61

O -P- 00

H Oo O

O VM

O vn

62*0

WS1

120

j 180

vn

H CO Vn

H 00 O

175

175

175

175

0.95

175

00 O

I-· VO O

Temperatur in der ersten Wärmekammer in °C

. 159

0.90

O vo O

O CO vn

O OO VJI

O vo O

0.95

O VO O

O ca vn

OO O

O vO VJl

O CO vn

O ca vn

SR

ON -Ρ*

175 .

175

VO O

O

H OO O

175

175

180

1.1

H OO O

H VO O

O

Temperatur in der zweiten v7ärmelcammer in 0C

O vn VO

Vm

1.3

1.2

1.2

1.3

1.2

1.1

VM

1.1 j

1.2

1.1

Streckverhältnis beim zweiten Strecken

H VO O

vn

ON

vn

σ» 00

-O

ON

ON

Spaltbarkeit (Grad)

O VO O

ro

•o 00

6.0

o\ •P-

VJl ON

VJl O

ro

ro VM O

6.2 j

vn ON

vn co

ST in g/d

H VO O

VM 8

VM 8

ro CO O

ro VJl O

VM O O

280

ro S

260

"I

022

ro vn O

ro ^n CU

AF in (Anzahl der Reib- vor cränjre)

VM

=

S

S

=

=

=

=

=

=

=

gut

Gleichförmigkeit des gespalteten Stücks

σ«

6.0

VM 8

S ■

-23 -

209812/1327

	Z	O	55'	O	Si-	+) +)	Λ ΜΗ	O	O
		OJ				f		OJ	J-
		NN		KN		3 Ά	J O) O	OJ	OJ
	O	OJ	8	tN	O	rl r\	η ei a	ON	j-
	O	VO	KN	IfN	J-	φ Ι α	uv	J-	KN
	NN	UN	OJ	VO	NN		H	NN	W
	CO	OJ	UN	H	VO	f	H	OJ	H
	UN	H	Cv	H	UN	C	H ·	H	O
	VO	UN	CVI	ITV	UN	J	UN	O	J· H
	NN	IN	i-S	CO	H	VO	KN	rH	UN
		O	UN	UN		ON	■	UN	CO
	O	Ov	Cv	CO	O				O
	OO	O	UN	O	OV	H	!	O	O
	O	UN	CO	O	O	VD	UN	O	J-
	Ov		O	Ov	Ov	^	IN		rH ·
	O	H	UN	1^	O	OJ	O	rH	O
	UN	O	IN	VD	O	H	O	NN
	CV	IN		vo	CP»	O'	KN	VD	O
	H	O	. OV	O		co	H	d	VD
	NN	UN	NN	CO	J.	UN	UN	CO	J-
	vo	VO	O	UN	OO	co	CO	j-	ό
	O	O	vo	O	O	O	O	UN
	OV	UN	UN	Γ-	IN	UN	OV .	NN	i-H
	UN	rH	O		UN	IN	J-	r-i	O
		O	IN	O	eo	H	O	O	J·
		KN		116	1S-	O	NN	KN	J-
	H	O	O	H	H	tN	■Η	H	H
	Ov	VD		CO	O	O*	O	CO	H
		OJ	H	OJ	co i-H	KN	KN	OJ	O
	UN	O	OO	O	ΛΙ	UN	O	O	O
	KN	KN	OJ		O	ob		J-	J-
	OJ	OJ	O	OJ	KN		r-t	OJ	O
	O	O	KN	O	O	H		O	O
	f-H	ρ».	OJ	VO	j-	O	O	VO	VD
	OJ		O	IN	OJ	KN		Cv	VD
	O	Q\		rH	O	O	O	UN	NN
	Ov	OJ	^- -	KN	VD		O	KN
	^.		O			H	O H
	OO		N		OJ		J- :
	OJ				KN	O	KN
					O
			100
			KN
3
W
O
OJ
NN
UN
UN
UN
' KN
H
O
O
Ov
O
O
OV
i-l
J-
KN
O
00
- UN
NN
UN
r-i
O
co OO
O
OJ
OJ
O
er»
r-H
O
H
CO
Cv
OJ

209812/1327

- 2k -

Tabelle 6

■ρ· GS

S

■ρ· VJl

S

00 νθ

*

■ρ- H

■ε

νθ ■ρ-

VM 00

VM -0

Probestück Nr. -

η

CO O

O

O

00 νη

O.

00 O

00 H

O

03 VO

νθ ΓΟ

Polypropylen Anteil in Gewichts %

O

O

VJI

O

O

VJl

O

O

O

H

VO

νη

Polyäthylen Anteil in Gewichts %

H σ\

σ\

H

VJl

O

νθ

H O

10,

O

VO

νη

Anteil an regelmäßigen Kohlenwasserstoff Poly meren in Gewichts %

ο

O

H

O

O

OY

O

O

ο

νη

O

ο

Viskosität CVJ

ro -ρ-

H •Ρ·

O

&

S

O

H H

Ο0-

νθ

ο

H

ro

Dicke des Streifens in LL

ο

O

160

O

O

O

O

O

H

H

νη

Temperatur der Spitze "C" von tan S in °C

ο

G

H

H

Η-1

.10

Qr-

ο

Zerreißfestigkeit S1 in g/d

Ή !*Η H I Η»

00 νη

ro •ρ-

.20

120

O νη

•S

.20

νη

.94

νθ ΓΟ

S4o/Sl

σ\ O

H σν O

σν ο

139

110

VM VJl

νκ ο

H νη O

L020

νθ B

Temperatur in der ersten Wärmekanraer in °C

1.1

ö ο

VJl

H •ρ- 00

139

H ■ρ·

σ»

H" -C O

νη

sa

-P-

ro

-ρ-

VJl

νθ

σ\

-α

-Ο'

νη

σ\

νη

Temperatur in der zweiten Wärmekammer in °C

H

νη

VH

VO

O

-ρ-

ν*

O

O

O

ι-1

Streckverhältnis beim zweiten Strecken

O

-ρ-

O

O

Co

ο

ο

O

-s3

ο

ο

Spaltbarkeit (Grad)

-ρ- 00 O

Γν)

VM

H. VJl

-Ό

VJl

CTi

H OO O

CTs

VM

■ST in ;\-/d

175

O

O

O

H OO O

175

H OO O

O

VO O

Ι-1 νθ O

M.? in (Anzahl der .leibvor^iinjre)

ο

O

O

νθ O

O

ο

O

O

O

O

^leichförmisr'eit des gespalteten Stücks

VO ο

ft

ft

175

νθ O

\0 νη

O

H 00 VJl

CO νη

CO νη

H ON O

O

I

H

H CO O

O

H OO VJl

H

H νθ O

νθ O

»

1.1

I

ro

H

H

VM

H

H

V*

ro

ro

as

Γ0

ΓΟ

VM

•sa

ΓΟ

H

• -P

σ.

σ\

-*

■Ό

σ.

?\

νη

ο

H

■Ρ-

-0

-0

H

-ο

νη

220

Vn VJl O

600!

σν -P- O

O

•ρ-

VJl

-O νη O

ο

-P-

sell

-0 O O

03 8

νη O

O O

(Tn -ρ- O

γ-1 η

ρ-

ei-

209812/1327

BAD ORIGINAL

Tabelle 7

vn vn	VJl -P"	vn VM	Vn fo	vn H	vn O	VO	-p- OO	Probestück Kr.
vO O	vO O	ON vn	Γο	00 vn	VO ro	vO	VO OO	.Polypropylen Anteil in Gewichts %
S		VM vn	ro co	vn	00	-P-	ro	Anteil an regelmäßigen Kohlenwasserstoff Polvrieren in Gewichts %
1.20	M VM O	H •δ	1.60	H	■ So* T	VM O	1.10 .	Viskosität L Ύ) J ■ »
006	VM O	vn 0	8	vn O 0	100	VJl O	ro vn	Dicke des Streifens iny^.
H -P- O	02T	OST	co O	H CTN .0	H vn O	-P- ro	I-	Temperatur der Spitze "C" von tan & in °C
b	vn H	-P- VM	6.0	vn	vn vo	vn	Vn ro	Zerreißfestigkeit S1 in g/d
0 00	O vO	O ON	O	O	•0	0	O
0	VM O	H P	H VO O	H vO O	H VO O	H OO vn	180	Temperatur in der ersten Wärmekammer in °C
0.85	O VO O	06Ό.	. O vO O	O Co vn	0 00 vn	O 00 vn	O 00 vn	SR
H VO O	'■·	0	VO O	VO 0	H VO O	H VO O	180	Temperatur in der zweiten Wärmekammer Tn °C -
1.2	I	1.2	1.1	1.1	1.2	H VM	H .VM	Streckverhältnis beim zweiten Strecken
ON	ro	ro	vn			-J	-	Spaltbarkeit (Grad)
ON VM	vn vn	vn 0	•SJ	ON VM	ON vn	6.2	OV •P·	ST in fc/d
VM VO O	VM CO 0.	VM 8	380	"o O	%■ 0	ro CO 0	VM O O	.2? in (Anzahl der Reibvorgänge
		Ω H O O	= ·	S-		=	gilt	Gleichförniigkeit des gespalteten Stücks

- 26 -

2 09812/1327

Im allgemeinen mangelt es Polyolefin-Folien oder -Garnen an Färbbarkeit. Deshalb ist die Verwendung der Polyolefin-Eraeugnisse auf einen kleinen Markt beschränkt geblieben. Selbst wenn gemäß der Erfindung Polyolefin mit ausgezeichneter Spaltbarkeit zur Herstellung von Textilgarn gewonnen werden kann, beschränkt der Nachteil schlechter Färbbarkeit der Polypropylen-Folien den Markt für sie.

Die Verbesserung der Färbbarkeit spaltbarer Polyolefin-Folien ist deshalb einer der Schlüsselpunkte für die Ausweitung des Markts für direkt aus den Folien hergestellte Garne.

Durch wiederholte Untersuchungen dieses Problems gelang es der Anmelderin, Polyolefin-Folien herzustellen, die neben ausgezeichneter Spaltbarkeit auch eine gute Färbbarkeit besitzen.

Eine dieser verbesserten Polyolefin-Folien enthält als eine Komponente Polypropylen und als die andere Komponente ein Mischpolymer, bestehend aus 10 bis 6o Gewichtsprozenten Alkylacrylat des Alkylmethacrylats mit 16 bis 2O Kohlenstoff Alkyl Radikalen und 8ü bis 30 Gewichtsprozenten Vinylpyridin und 10 bis 60 Gewichtsprozenten eines Acrylat- oder Methacrylatpolymers mit einer Einfriertemperatur unterhalb 0°C. Als Alkylacrylat-oder Alkylmethacrylat-Komponente mit l6 bis Kohlenstoff Alkyl Radikalen kann Cetyl Acrylat, Stearyl Acrylat, Eicosyl Acrylat, Cetyl Methacrylat, Stearyl Methacrylat, Eicosyl Methacrylat etc. verwendet werden. Als Vinylpyridin-Komponente kann 2-Vinylpyridin, 3-Vinylpyridin,

209812/1327

- 27 -

4-Vinylpyridin, 2-Methyl-5-Vinylpyridin, 4-Methyl-5-Vinylpyridin, 5-Äthyl-Z- Vinylpyridin, 2-Isopropylpyridin, 3-Isopropylpyridin, 'i-Isopropylpyridin etc. benutzt werden. Als Komponente des Acrylat- oder Methacrylatpolymers kann Athylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, Octylacrylat, Laurylacrylatj 2-Äthylhexylacrylat, Hexylmethacrylat, Octylmethacrylat, Laurylmethacrylat, Tetradecylmethacrylat etc. mit einer Einfriertemperatur unter 0 C benutzt werden, um die Färbbarkeit der Polyolefin-Folie gemäß dei- Erfindung zu erzielen. Das erwähnte Mischpolymer aus den drei Komponenten wird dem Polyolefin vorzugsweise in einem Mischverhältnis von 0,5 bis 20, insbesondere von 1 bis 10 Ge\o.chtsprozenten zugesetzt» Weitere Zusätze wie Beschleuniger zum Verbessern der Färbbarkeit der Polyolefin-Folie, Absorptionsmittel für ultraviolette Strahlen, Peroxyd-Lösungsmittel, Anti-Oxydations-Mittel, organische Zinkverbindungen metallischer Salze höherer Fettsäuren, Titanoxyd, Farbstoff, optische Bioichmittel, aiitistivtische Mittel und niedere Polyäthylen-Moleküle können ohne Verschlechterung der charakteristischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Folie vorgesehen werden. Als Beschleuniger zum Verbessern der Färbbarice it der erf indungs gemäßen Polyolef inFolie kann Polyoxyäthylenalkylamin, 1-olyoxyäthylenalkyläther, Polyoxyäthylenalkylphenoläther', Polyoxyäthylenalkylester, Sorbitalkylester, Polyoxyäthylensorbitalkylester, Polyoxyäthylen, l'olyoxypropylen, Polyo:c\ isobutylen, ein Mischpolymer aus Athylenoxyd und Ptopylcnoxyd etc. benutzt werden. Als Absorptionsmittel für ultraviolette Strahlung sind die i'ol- ;,(?ndnn handelsüblichen Mittel jjeoignct, UV 331 dei' Firma Allied Chemical Co. , J)OBP dor Firnin Jvastinan Kodak Co.,

209812/1327 '

■ - 28 - ;

2-Hydroxy-4-0ctadecyloxybenzophenol, IIe-327 der Firma Geigy Co. Als Peroxyd-Lösungsmittel kann Ocfadecylphosphit, Diphenylpentaärythritoldiphosphit, Triauryltrithxophosphit etc. be-, nutzt werden. IRGANOX/1010, IRGANOX/858, IRGANOX/IO76, IRGANOX/565 der Firma Geigy Co., IONOX/330 der Firma Shell Co., TOPANOL/CA der I. C. I., SANTONOX der Firma Monsanto Chemical Co. etc. eignen sich als Anti-üxydations-Mittel für die vorliegende Erfindung. Kalzium Stearat, Zink Stearat sind Beispiele einer organischen Zinkverbindung eines Metallsalzes. ^.

Die erwähnten Materialien zum Herstellen des Gemisches werden in einer Pulvermisch- oder Grundmischvorrichtung gemischt. Die erfindungsgemäße Polyolefin-Folie kann ohne Schwierigkeiten durch Auspressen des Gemisches mittels der bei den Beispielen 3. und 2 erläuterten Schneckenpresse hergestellt werden. Das Material muß ebenfalls don Bedingungen genügen, die durch die tan α entsprechende Temperatur und den viert S._fi/S. der Beispiele 1 und 2 gekennzeichnet sind, um Folien ausgezeichneter Spaltbarkeit zu erhalten.

Beispiel 5

Polymere mit 25 Gewichtsprozenten Stearylmethacrylat, 60 Gewichtsprozenten 2-Methyl-5-Vinylpyridin, 15 Gewichtsprozenten Äthylacrylat und 1 Gewichtsprozent Azodibutylnytril wurden mit 3OO Gewichtsprozenten Benzol vermischt und in Stickstoffgas bei- 75 C 8 Stünden lang polymerisiert. Nach Beendigung

209812/1327

. - 29 -

der Polymerisation wurde der Inhalt des Reaktors in eine große Menge Petroleumäther geschüttet, so daß sich das Mischprodukt in dem Petroleumäther absetzte, Der das Produkt des Reaktors enthaltende Petroleumäther wurde gefiltert und das Mischprodukt unter verringertem Druck getrocknet. So wurden 72 Gewichtsprozente des Mischprodukts hergestellt. Es wurde mittels einer Stickstoffanalyse festgestellt, daß der Gehalt an 2-Methy1-5-Vinylpyridin des Mischprodukts 6l Gewichtsprozente betrug.

Eine Mischung eines Polypropylen Polymers mit dem erwähnten Mischpolymer und einem bestimmten Stabilisatorzusatz wurde bei 220 C behandelt, um Kügelchen zu erzeugen. Die Mischverhältnisse der Kügelchen sind in Tabelle 8 aufgeführt. Die so hergestellten Kügelchen wurden der in Figur 4 dargestellten Schneckenpresse 1 zugeführt, und es wurden Polypropylenstreifen in der gleichen Weise wie bei den Beispielen 1 und erzeugt.

Die Färbbarkeit der Folien wurde wie folgt geprüft: Es wurde "Solway Blau B-I50" (C. I. Säureblau 45) verwendet. Die Konzentration von H₂SO, war 2 g/l, das Massenverhältnis der Probe zur Färbflüssigkeit betrug 1 : 50· Die Temperatur der Färbflüssigkeit wurde auf 9& C gehalten. Nach einer Färbzeit von 90 Minuten wurde die Probe mit einer üblichen Seifenlauge 20 Minuten lang bei 7O⁰C abgeseift. Die Konzentration des Färbstoffes betrug 5 /<i des Gewichts des faserähnlichen Stückes.

2 0 981271327 - 30 -

Tabelle 8

Probe Wr. Position	56	57	58	59	6O
Polypropylen Anteil in Gewichts %	83	93	93	93	1OO
Misch-Biymer in Gewichts %	15	5	5	5	0
Viskosität %	1,3t	1,30	l,3ü	1,3t	1,30
Streifendicke in U y	69	66	68	66	65
Temperatur der Spitze "C" von tan £	145	148	132	145	145
Zerreißfestigkeit S1 in g/d	5,9	6,3	6,5	6,3	6,5
S4o'Sl	0,75	0,82	0,92	0,95	0,82
Temperatur beim ersten Strecken in °C	175	175	175	175	175
SR	0,85	0,85	0,8 c	0,85	0,85
Temperatur beim zweiten Strecken in °C	180	180	170	180	180
Streckverhältnis beim zweiten Strecken	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2
Spaltbarkeit (Grad)	7	7	2	3	5
ST in g/d	5,6	6,0	6,0	5,9	6,0
Gleichförmigkeit der Spaltfaserstücke	SUt	gut	normal	s c hie	;ht| norme
Farbstoffentnahme Ln %	99	89	82	83	O

209812/1327

- 31 -

• - 31 -

In Tabelle 8 dienen die Proben 58, 59 und 60 als Vergleich. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, besitzt die erfindungsgemäße Polypropylen-Folie eine ausgezeichnete Spaltbarkeit von über Grad 4 und eine ausreichende Zerreißfestigkeit und Färbbarkeit. Bei den derart hergestellten Folien zeigte es sich, daß sie durch die Luftdruekmethode ausgezeichnet spaltbar sind. Die Folien wurden durch eine Luftstrahldüse geführt, während Preßluft im Verhältnis 0,002 bis 0,03 Nm-/Stunden*Denier durchgepreßt wurde.

Eine andere verbesserte Polyolefin—Folie mit ausgezeichneter Färbbarkeit und Spaltbarlceit besteht aus Polypropylen und einem Metallsalz einer höheren Fettsäure, das durch die allgemeine Formel (RCOO)nM(OR¹)m bestimmt ist, wobei R ein Alkyl Radikal C - C , H¹ ein H oder ein Alkyl Radikal C. - Cq bedeutet, η = 1 oder 2 oder 3 und m = 0 oder 1 oder 2, ferner η + m = 2 oder 3i ^un<J M ^ür Ni oder Zn oder Al steht.Als Beispiele metallischer Salze höherer Fettsäuren werden (C₁₁H₂₅COO)₂Ki, (C₁₁H₂₃COO)₂Zn, (C₁₁H₂₅COO)₃Al,

^₂₁H₄₃COC)₂Ni, (C₂₁H₄₅COO)₂Zn, (C₂₁H₄₃COO)₃Al, (C₁₇H₃₅COO)₂Al(OC₅H₇) und (C₁ _iü_cC00)_oNi (OCH.,) angegeben. Es wurde festgestellt. dass der Gehalt an Metallsalzen der höheren Fettsäuren in der Polyolefin-Folie vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozente im Hinblick auf den Polyolefin-Gehalt beträgt.

Beispiel 6

Es wurde ein durch (C H COO) Ni repräsentierter Zusatz-

stoff mit einem Polypropylen Polymer gemischt und zwar mit dem in Tabelle 9 angegebenen Mischungsvex-hältnxs. Dieser

2 0 9812/1327 * - 32-

-32- 17694A4

Mischung wurde ein bestimmter Stabilisator zugesetzt und das ganze bei 220 C behandelt um Kügelchen zu gewinnen. Die Kügelchen wurden der in Fig. k dargestellten Schneckenpresse 1 zugeführt und es wurden Polyolefin-Streifen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 und 2 hergestellt. Die charakteristischen Eigenschaften der Streifen sind ebenfalls in Tabelle 9 angegeben. Die Färbbarkeit der Streifen wurde aufgrund des folgenden beschriebenen Färbvorgangs getestet. Die Streifen wurden mit einer Färbflüssigkeit gefärbt, die 5 % des Gewichts des faserähnlichen Stückes "National Polypropylen Scarlet (scharlachrot) RBM", 5 % des Gewichts der faserähnlichen Struktur "Kayanox PD" (Natriumalkylbenzolsulfonat) und 0,2 g/l Essigsäure enthielt. Die Behandlung wurde bei 100 C 90 Minuten lang vorgenommen. Nach dem Färbvorgang wurden die gefärbten Proben in einer Seifenlauge abgeseift, die 0,5 g/l "Scoarol 400" (Polyoxyethylen Nonyl Phenyl Äther) und 0,5 g/l kalzimierte Soda enthielt. Es wurde 20 Minuten lang bei 70 C behandelt. Das Flüssigkeit sverhältnis betrug 1 : 50.

- 33 209812/1327

Tabelle 9

Probe Nr. Position	61	62	1	63	2	64	t	9	65	Λ
Polypropylen Anteil in Gewichts %	93	96	75	96	4	96	ι*"	dunkel- rot	99
Misch-Polymer · in Gewichts %	^,5	2		0,		. 2		0
Vi sko s it ät ti		■1,	85	U		1		Ί	5
Streifendicke inytt	36	36		38	0	35	1	35	82
Temperatur der Spitze "C" von tan &	L46	148	2	150	65	146	95	145
Zerreißfestigkeit S1 in g/d ^	5,9	6,		6,		6		6	85
S40/Sl	0,75	o,	7	0,	85	0,	85	O1
Temperatur beim ersten Strecken ί	-75	175		175		175		175	2
SR	0,85	0,		0,	2	0,	2	0,
Temperatur beim zweiten Strecken in (	l8o	l8o	- dun kel- -**** 1	l8o		l8o		180	7
Streckverhältnis beim zweiten Strecken	1,2	1,	1,	7	Ii	7 ,	If	normal
Spaltbarkeit (Grad)	7	7	7		3	ormal	5	IG
ST in g/d	5,7	5,	5,		5,	8,	5,
Gleichförmigkeit der Spaltfaserstücke	gut	gut	gut	helles orange			helles gelb—grün
Farbstoffentnahme in %	98	94	30
Farbe	dunkel rot

Die Pr^ot5en 64 und 65 in Tabelle 9 dienen zum Vergleich. Wie aus der Tabelle klar ersichtlich ist, besitzen die

2 0 9812/1327

- 34 -

erfindungsgemäßen Polypropylen-Streifen eine ausgezeichnete Färbbarkeit und eine ausgezeichnete Spaltbarkeit.

Beispiel 7

Die folgenden Zusatzstoffe wurden mit Polypropylen Polymeren in dem aus Tabelle 10 ersichtlichen Mischungsverhältnis gemischt und daraus Polypropylen-Streifen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6 hergestellt. Die Zusatzstoffe waren (1) (C₂₁H₄₃COO)₂Zn, (2) (C₁₁H₂₃COO)₂Ni, (3) (C₁₇H₃₅CuO)₂Al(OC₃H₇), (4) (C. H COO) Ni(OC H). Es wurden die charakteristischen

I/ JJ - ö Jl

Eigenschaften der Streifen gemessen und in Tabelle IO dargestellt.

Die Tests auf Färbbarkeit der Proben 67 und 69 wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6 durchgeführt. Die Tests der Proben 66 und 68 wurden jedoch in der folgenden Weise durchgeführt.

Die Probe 66 wurde mit einer Färbflüssigkeit gefärbt, die 5 % des Gewichts des faserähnlichen Stücks "DIAPORON HOT RS", 5 Gewichtsprozent des faserähnlichen Stücks "NONIPOL 160" (PoIyoxyäthy1en Alkylphenyl Äther) und O,2 g/l Essigsäure enthüLt, während die Probe 68 mit einer Färbflüssigkeit gefärbt wurde, die 5 Gewichtsprozente des faserähnlichen Stücks von "PROSET TED AB", 5 Gewichtsprozente "NONIPOL I60" und 0,2 g/l Essigsäure enthielt. Nach dem Färben wurden beide Proben in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6 abgeseift.

209812/1327

- 35 -

Tabelle 10

Probe Nr. Position	66	67	5	68	69	5
Misch-Polymer in Gewichts %	4,5	4,	3	4,5	4,	3
Viskosität "Π	1,3	Ii		1,3	1,
Streifendicke in/4	56	35		38	34
Temperatur der Spitze 11C" von tan &	148	146	6	150	148	9
Zerreißfestigkeit S1 in g/d	5,7	5,	75	6,0	5,	65
W3I	0,70	0,		0,60	0,
Temperatur beim ersten Strecken in C	L3o	180	85	180	180	85
SR- ·	0,85	0,		0,85
Temperatur beim zweitem Strecken in C	185	185	25	185	185	25
Streckverhältnis beim zweiten Strecken	1,25	1.		1,25	1,
Spaltbarkeit (Grad)	7	.7	2	7	7	0
ST	5,2	5,	gut	5,6	6,	gut
Gleichförmigkeit der Spaltfaserstücke	gut		98	normal		98
Farbstoffentnahme in %	99		96
Farbe	unkel- Ot durch- ientig	lunkel- rot	dunkel blau rot	dunkel- rot

Die erfindungsgemäßen Polypropylen-Streifen hatten - wie aus -· Tabelle 10 hervorgeht ~ eine ausgezeichnete Färbbarkeit und · Spaltbarkeit. Die in dieser Tabelle aufgeführten Folien wurden durch Luftstrahldüsen konventioneller Spaltvorrichtungen mit

209812/1327.

- 36 -

3
einem Luftstrahl von 0,0C5 Nm /Stunde'n χ Denier in sehr feine Faserstücke gespaltet.

Im allgemeinen haben Materialien aus synthetischen Fasern einen charakteristischen Mangel, der durch die statische Elektrizität hervorgerufen wird» Die Erzeugnisse der erfindungsgemässen Polypropylen-Folien haben den gleichen Mangel. Um diesen zu beseitigen, entwickelten wir Polypropylen-Folien mit verbesserten antistatischen Eigenschaften, Diese Polypropylen-Folien enthielten Polypropylen-Polymere und das im folgenden beschriebene zusätzliche Polymer. Hierdurch wurde neben ausgezeichneter Spaltbarkeit und Färbbarkeit eine antistatische Eigenschaft erzielt. Die zusätzliche Substanz kann aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Γη C₁₈NHCH₂CH₂COo) _g Ni , £h C^NIICHgCHgCOo) ₂Zn, (H₃₇C₁₈NHCH₂CH₂COo) 3Al₁ (H₃₇C₁₈NHCH₂CH₂CH₂COO^ ₂Ni,

f^H37^Cl8^NHCH2^CH2^CH2^C0°) 2^{Zn Und} r^H37^Cl8^NIICH2^CH2^CH2^C0°/ "^A1# Die Menge des hinzuzufügenden Zusatzpolymers liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5 Gewichtsprozenten, bezogen auf die Menge des Polypropylen Polymers. Es soll bemerkt ' werden, dass die charakteristischen Eigenschaften der Polypropylen-Folie im Hinblick auf die Visko-Elastizität und ^S40^^Sl ^entsP^{recliend den} Forderungen der Beispiele 1 und 2 auch für diese Ausführungsform der Erfindung Voraussetzung sind, um eine ausgezeichnete Spaltbarkeit zu erhalten.

Die folgenden Beispiele lassen die Anteile und charakteristischen Eigenschaften der Polypropylen-Folien dieser Ausführungsform erkennen.

209812/132 7 " "^7r

Beispiel 8

Ss wurde ein Zusatzpolymer IH C' _ßNHCH CII COOJ Ni entsprechend dem in Tabelle 11 aufgeführten Mischungsverhältnis mit dem Polypropylen Polymer gemischt. Ferner wurde dieser Mischung ein bestimmter Stabilisator zugesetzt, und es wurden durch Schmelzen der Mischung aus dem Polypropylen Polymer, dem zusätzlichen Polymer und dem Stabilisator liügelchen hergestellt. Die Kügelchen wurden der in Figur k dargestellten Schneckenpresse zugeführt. Daraufhin wurden verbesserte Polypropylen-Folien in der bei Beispiel.1 erläuterten Weise erzeugt. Der Färbbarkeitstest wurde wie folgt durchgeführt: Die Proben wurden mit einer Färbflüssigkeit gefärbt, die 5 Gewichtsprozent der faserähnlichen Struktur an "National Polypropylene Scarlet RBM" und 5 Gewichtsprozent "KAYANOX PD" sowie 0,2 g/l Essigsäure im Flüssigkeitsverhältnis von 1 : enthielt. Es wurde bei 100 C 90 Minuten lang behandelt. Nach dem Färbvorgang wurden die Proben in einer Lauge abgeseift, die 0,5 g/l "SCOUROL NO. 400" und 0,5 g/l Natriumkarbonat im Flüssigkeitsverhältnis von 1 : 50 enthielt. Die..Behandlungszeit betrug 20 Minuten, die Behandlungstemperatur 70°C» Die Wirkung des antistatischen Mittels wurde auf die folgende Weise geprüft. Nachdem die Probe auf 10.000 V statisch aufgeladen worden war, wurde die Halbwertszeit der statischen Elektrizität der Probe in Sekunden gemessen. Die Atmosphäre hatte 20 C und 50 % relative Feuchtigkeit. Zur Messung wurde ein übliches Meßinstrument benutzt. Es ist allgemein bekannt, daß im Falle einer Halbwertszeit unterhalb 60 Sekunden kein

2 0 9 8 t 2 / 1 3 2 7

Problem im Hinblick* auf die statische Elektrizität besteht.

Tabelle 11

Probe Nr. Position	70	71	72	73	74
Polypropylen Anteil in Gewichts %	93	96	96	96	99
Zusatz-Polymer Anteil in %	4,5	2	2	2	0
Viskosität ti	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4
Streifendicke in JJU	34	33	37	35	35
Temperatur der Spit ze "C" von tan ό	146	148	132	146	132
Zerreissfestigkeit S1 in g/d	5,9	6,1	6fO	6,1	6,5
S40/Sl	0,75	0,75	0,82	0,95	^,95
Temperatur beim ersten Strecken in 0C	175	175	165	175	175
SR	0,85	0,85	0,80	0,85	0,85
Temperatur beim zwei ten Strecken in C	l8o	180	170	I80	180
Streckverhältnis beim zweiten Strecken	1,2	1,2	1,2	1,2	1,2
Spaltbarkeit (Grad)	7	7	3	3	5
ST in g/d	5,2	5,7	5,7	5,7	5,9
Gleichförmigkeit der Spaltfaserstücke	gut	gut	normal	normal	normal
Farbstoffentnahme in %	98	90	90	S9	G
Antistatische Eigen schaft Halbwertszeit (s)	10	25	25	25	mehr als 500

- ¹^t) -

209812/132?

In Tabelle 11 sind die Proben 72, 73 und 7^ zu Vergleichszwecken mit den Polypropylen-Streifen dieser Ausführungsform der Erfindung .aufgeführt. Wie aus Tabelle 11 klar ersichtlich ist, haben die Polypropylen-Streifen dieser Ausführungsform der Erfindung ausgezeichnete Spältumgseigenschaften, mechanische Eigenschaften, Färbbarkeit und antistatische Eigenschaften.

Beispiel 9
Ein zusätzliches Mischpolymer mit der Zusammensetzung

,C₁ 0.NHCH₀CH₀COOi₂Zn

(H₃₇C₁₈NHCH₂CH₂COo),

< CH₀CH₀CUu
Z £ ·ν
\nund JH„ C₁₃NHCH CHCOOJ.

*~2

wurde entsprechend dem in Tabelle 12 angegebenen Mischungsverhältnis mit dem Polypropylen Polymer gemischt. Aus den gemischten Polymeren wurden die Polypropylen-Streifen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 gewonnen. Die charakteristischen Eigenschaften der so erhaltenen Polypropylen-Streifen sind in Tabelle 12 angegeben. Die Färbung der Streifen 75, 77 wurde mit einer Färbfliissigkeit durchgeführt, die 5 Gewichtsprozent des faserähnlichen Stückes an "DIAPOIION Hot RS", 5 Gewichtsprozent ¹¹NONIPOL l6o^M (Polyoxyethylen Alkyl Phenyl Äther) und 0,2 g/l Essigsäure enthielt, während die Färbung der Proben 76 und 78 mit einer F»rb flussi-gkeit durchgeführt wurde,

■ ■ - 4o 209812/1327

- 4ο -

die 5 Gewichtsprozent des faserähnlichen Stückes an "PROSET Rot AB", 5 Gewichtsprozent "NONIPOL l60" und 0,2 g/l Ameisensäure enthielt. Die anderen Bedingungen des Färbbarkeittests waren die gleichen wie jene des Beispiels 8. Die·so erhaltenen Polypropylen-Streifen hatten ausgezeichnete Spaltungseigenschaften, mechanische und antistatische Eigenschaften und die aus Tabelle ersichtliche Färbbarkeit.

Tabelle 12

Probe Nr. Position	75	76	77	78
Zusatz-Polymer Anteil in %	4,5	4,5	4,5	4,5
Viskosität X^	1,3	1,3	1,3	1,3
Streifendicke in /&	36	35	38	34
Temperatur der ^ Spitze "C" von tan O °C	146	149	149	150
Zerreissfestigkeit S1 in g/d	6,1	6,3	5., 9	^5
S4o/Sl	0,75	0,70	0,65	o,6o '
Temperatur beim ersten Strecken in 0C	l8o	I8o	I8o	i8o
SR	0,85	0,85	0,85	0,85.
Temperatur beim zweiten Strecken	1,25	1,25	1,25	1,25
Spaltbarkeit (Grad)	7	7	7	7
ST in g/d	5,7		5,8	6,0

- 41 -

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Gleichförmigkeit der Spaltfaserstücke	gut	gut	normal	normal
Farhstoxfent nahme in %	98	; 97	98	98
Antistatische Eigen schaft Halbwertszeit (s)	3,0	; 2,5	r»5	3,5

5 Ansprüche 4 figuren

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Claims (7)

- ^ - 68/8702 PATENTANWALT 8OOO München 12 Mwria-Birnbaum-StraBa 1 Telefon 86O5B3 Patentansprüche

1. Spaltbare Polyolefin-Folxe insbesondere zum Herstellen voluminöser Garne unmittelbar aus der Folie mit einer Dicke von 5y&bis 1.20O^ und Eigenschaften, die bestimmt sind, durch eine charakteristische Temperatur in einem Bereich von 138 C bis zum Schmelzpunkt der Polyolefin-Folxe in Bezug auf die Visko-Elastizität dieser Folie und ferner durch einen Wert von S._O/S, in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 bezüglich der Probenlängenabhängigkeit der Zerrexssfestigkext der Polyolefin-Folxe, wobei die charakteristische Temperatur bestimmt ist durch die maximale Temperatur der Scheitelpunkte bzw. Spitzen des Kurvenverlaufs, der durch tan 0 in Abhängigkeit von der Messtemperatur repräsentierten Visko-?Elastizität, während S, und S. _ die Werte der Zerrexssfestigkext der Proben der Polyolefin-Folxe repräsentieren, wenn die Probenlängen 1 cm bzw. 40 cm betragen und die Dehnungsgeschwindigkeit der Proben bei« Messen der Zerreissf es.tigkext 50% Dehnung pro Minute beträgt .

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2. Spaltbare Polyolefin-Folie nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefin-Folie einen Anteil von yo bis 99 Gewichtsprozenten Propylen und einen Anteil von 1 bis 3O Gewichtsprozenten aus wenigstens einem Polymer des Polyethylene und einem normalen Kohlenwasserstoffpolymer enthält, dass das normale Kohlenwasserstoffpolymer ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 7.OOO besitzt und dass die Zahl der CH_-üadikale pro 100 Kohlenstoff atome des Polymers kleiner als 6 ist.

3· Spaltbare Polyolefin—Folie nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t _f dass die Polyolefin—Folie einen Polypropylenanteil und ein Metallsalz einer höheren Fettsäure enthält, das durch die Formel

(RCOO) M(OR¹)
η m

ausdriickbar ist, wobei R ein Alkylradikal mit: 11 bis 21 Kohlenstoffatomen und R¹ ein H oder ein Alkylradikal mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeuten und η und m ganze Zahlen sind, wobei η = I₁ 2, 3» »π =\ Of Ij 2j η + m = 2 oder 3» ferner M anstelle von Ni, Zn oder Al steht.

- 3 -■

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It

4. Spaltbare Polyolefin-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefin-Folie einen Polypropylenanteil und eine zusätzliche Polymerkomponente enthält, die durch die Formel

(R-NHCHCH₀COOnMj
R« ²

bestimmt ist, wobei R ein Alkylradikal mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen oder ein Cykloalkylradikal bedeutet ι R¹ für H oder -Cil„, M für Ni oder Zn oder Al steht und η eine ganze Zahl entsprechend dem Molekularwert von M ist,

5. Spaltbare Polyolefin-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefin-Folie einen Polypropylenanteil und eine zusätzliche Mischpolymerkomponente im Bereich von 0,5 bis 20 Gewichtsprozenten enthält, wobei das zusätzliche Mischpolymer einen Anteil von bis 6o Gewichtsprozenten an Alkylakrylat oder Alkyleethakrylat enthält, welcher ein Alkylradikal mit l6 bis 20 Kohlenstoffatomen besitzt, dass das zusätzliche Mischpolymer ferner einen Anteil von 80 bis 30 Gewichtsprozenten an Vinylpyridin und ferner einen Anteil von 10 bis 60 Gewichtsprozenten an Akrylat oder Methakrylat mit einer Einfriertemperatur unterhalb 0⁰C enthält.

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Leerseite.