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Beschreibung "Verfahren zur Herstellung von Polyolefinbändern, die
in einer Richtung bevorzugt orientiert sindn Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Herstellung von Polyolefinbändern, die in einer Richtung bevorzugt
orientiert sind, Im wesentlichen uniaxial orientierte; Poiyolefinbänder werden bei
der Herstellung von gewebten GegenstAnden, wie z.B.
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Säcken, verwendet Wenn die Neigung dieser Bänder zur Fibrillierung
zu groß ist, dann werden l)eim Aufspulen, Bäumen und Weben Schwierigkeiten angetroffen
Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Polyolefinband
herzustellen,
das sich zum Weben eignet und das eine verringerte Neigung zur Fibrillierung besitzt.
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In der deutschen Patentanmeldung P 18 07 957.7 wird ein Verfahren
zur Herstellung von Bändern aus Polyolefinen vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt
wird, daß man ein Gemisch, bestehend aus 50 bis 90 s mindestens eines kristallisierbaren
Poly--olefins und aus 10 bis 50 % Polyäthylen niedriger Dichte, in Form eines Films
schmelzextrudiert und dann bei einer Temperatur unterhalb des Kristallitschmelzpunkts
des Poly--olefins in der Extrusionsriehtung verstreckt, wobei der genannte Film
entweder vor oder nach dem Verstrecken in mehrere Bänder geschlitzt wird.
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Geeignete kristallisierbare Poly-a-olefine, die verwendet werden können,
sind z.B. Polypropylen, hochdichtes Polyäthylen, Poly-4-methylpenten-1 und Poly-3-methylbuten.
Beim errindungsgemäßen Verfahren können diese Polymeren einzeln verwendet werden,
es kennen aber auch Oe.isohe dieser Polymeren verwendet werden. Es wlrd nicht bevorzugt,
Mischpolymere aus zwei oder mehr -Olefinen zu verwenden, da diese Mischpolymeren
teurer sind als die homopolymeren Materialien.
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Es wurde nunmehr gefunden, daß in dem genannten Gemisch zusätzlich
zu dem Polyäthylen niedriger Dichte oder anstelle des Polyäthylens niedriger Dichte
andere Polyolefine verwendet werden können. Weiterhin wurde gefunden, daß es nicht
ndtig
ist, das Gemisch in Form eines Films zu Extrudieren, der dann
geschlitzt wird, und daß hingegen das Gemisch in einer solchen Form extrudiert werden
kann, daß nach dem Verstrecken ein Band der gewtlnechten Dimensionen ohne irgendein
Schlitzen erhalten wird.
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Der Prozentsatz an Polyäthylen niedriger Dichte oder dem anderen Polyolefin
(z.B. dem anderen kristallisierbaren o-Olotln) im Gemisch sollte mindestens 10 ß
betragen, da bei Konzentrationen unterhalb dieses Werts die orientierten Bänder
keine merklich herabgesetzte Neigung zur Fibrillierung besitzen, wenn man sie mit
Bändern vergleicht, die aus Poly-.olefinen alleine hergestellt worden sind, sollte
aber auch kleiner als 50 % sein, da die Rei@festigkeit der hergestellten Binder
stark herabgesetzt wird, wenn mehr Polyäthylen niedriger Dichte verwendet wird.
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Wenn das C@@misch in Form eines Films schnelzextrudiert wird, dann
kann der Film flach sein oder die Pori eines Schlauchs aufweisen. In Jedem Falle
kann der extrudierte Film in der Extrusionerichtung verstreckt werden, während er
sich oberhalb seines Schmelzpunkts befindet. Wenn alternativ oder zusätzlich eine
derartige Verstreckung in der Richtung quer zur Extrusionsrichtung ausgerührt werden
soll, dann ist es nötig, den Film in Form eines Schlauchs zu extrudleren. Durch
Abquetschen des extrudierten Schlauchs vermittels in geeigneter Weise unterhalb
der DUse angeordneter Abzugsrollen and Aufblasen
des Schlauchtetis
zwischen der DUse und den Abzugsrollen kann sowohl eine Orientierung in Längsrichtung
als auch in Querrlchtung durchgefUhrt werden, wobei die erstere Orientierung durch
Einstellung der Geschwindigkeit der Abzugsrollen und die letztere Orientierung durch
Einstellung der aufblasstärke des Schlauchs beeinflußt werden kann Es ist natUrlich
nötig, den extrudierten Schlauch abzukühlen, bevor er durch die ßbsugsrollen hindurchläuft,
und zwar zumindest auf eine solche Temperatur, daß der Schlauch nicht an sich selbst
oder an den Abzugsrollen klebt Normalerweise wird der Schlauch, beispielsweise durch
LuftkUhlung, auf annähernd Raumtemperatur (20°C) abgekllhlt, bevor er die Abzugsrollen
berührt.
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Der extrudierte flache oder schlauchförmige Film wird normalerweise
in Bänder geeigneter Breite geschlitzt, bevor er in Längsrichtung bei einer Temperatur
unterhalb des Kristallitschmelzpunkts des Poly-a-olefins in der Längsrichtung orlentiert
wird.
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Die Temperatur unterhalb des Kristallitschmelzpunkts bei der die Verstreckung
in der Extrusionsrichtung ausgeführt werden sollte, liegt vorzugsweise nicht mehr
als 60°C unterhalb des Kristallitschmelzpunkts, da bei tieferen Temperaturen Schwierigkeiten
bei der Herstellung eines gleichförmig verstreckten Bandes an3etroffen werden Da
wie bereits er wännt,k es normalerweise äußerst zweckmäßig ist, die Temperatur
des
extrudierten Films auf ungefähr ;Raumtemperatur herabzusetzen, ist es dann anschließend
nötig, den Film oder das Band für die Verstreckung in Längsrichtung wieder auf die
entsprechende Temperatur zu erhitzen. Dies kann durch die allgemein bekannten Verfahren
geschehen, wie z<B. Erhitzung mit Heißluft oder durch Infrarotatrahlung. Es liegt
Jedoch nicht außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, die Temperatur des
extrudierten Films so zu steuern, daß sie nur auf die Temperatur herabgesetzt wird,
die zur Längsorientierung erforderlich ist, worauf dann unnittelbar das zuletzt
erwähnte Verfahren angewendet wird.
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Im allgemeinen kann ein um so höheres Verstreckverhältnis verwendet
werden, Je höher die Verstrecktemperatur ist. Dos Verstreckverhältnis, das während
des "Kristallitverstreckens" verwendet wird, beträgt normalerweise mindestens 5
: 1 und vorzugsweise mindestens 7 : 1, um ein Band guter Reißrestigkeit zu erzielen.
Verstreckverhältnisse bis zu 16:1 können verwendet werden, und zwar insbesondere
mit solchen Gemischen, die größere Anteile (30 ß oder mehr) des genannten weiteren
Polyolefins enthalten.
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Die Bänder, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden,
sind gegenüber Fibrillierung beständig und können in Textilmaachinen verwendet werden,
beispielsweise in Webmaschinen, ohne daß ein Spalten während des Webverfahrens
auftritt
und somit die wirksame Durchführung dieses Verfahrens gestört wird.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Bänder können verschiedene Zusätze
enthalten, wie z.B. Figmente, Füllstoffe, Antioxydationsmittsl, antistatische Mittel,
Gleitmittel, Wärmestabilisatoren und UV-Licht-Stabilisatoren. Sie können in Jeder
geeigneten Dicke oder Breite hergestellt werden. Sie sind jedoch normalerweise 0,013
mm bis 0,l01 mm dick und 1,27 bis 12,70 mm breit.
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Die bevorzugte Verwendung fUr die erfindungsgemäßen Bänder liegt im
Weben von verhältnismäßig groben Stoffen, wie z;B.
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Säcke, TeppichrUckseiten, Litzen, Filtertücher und andere industrielle
Textilstoffe, sie können jedoch auch in Abhängigkeit von ihren Abmessungen bei der
Herstellung von Möbeistoffen, wie z.B. Vorhänge und Polsterstoffe, verwendet werden.
Die Bänder Können in gewissen Fällen jedoch auch bei anderen Anwendungen verwendet
werden, bei denen es erwünscht ist, daß die Bänder nicht fibrillieren, wie s.Bv
als Unter.
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lagen für Klebebänder und Verpackungsbänder. Wegen ihrer hohen Relßfestigkeit
können sie in eintgen Fällen fllr Hallen.
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schnüre verwendet werden, und die Fibrillierung kann nötigenfalls
durch mechanische Bearbeitung verstärkt werden. So können durch Verzwirnten in SchnUre
Reißfestigkeiten von 3,5 bis 4,5 g/den erreicht werden
Die Erfindung
wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
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Betsyiel 1 Ein Gemisch aus Polypropylen mit einem 8chmelzRluBtndex
(gemessen bei 2300C unter Verwendung eines Gewichts von 2 kg) von 3,0 (90 %) und
Folyäthylen mit einer Dichte von 0,920 und eines Schmelaflußindex (gemessen bei
1900C unter Verwendung eines Gewichts von 2 ug) von 2,0 (30 %) wurde in Form eines
Films extrudiert. Der Fillm wurde in Bänder von Jeweils @62 mm breite und D,152
mm Dicke geschlitzt, und die Bänder @urden bsi 130°C und 150°C auf Verstreckverhältnisse
von 7 : 1, 9 : 1 und 12 : 1 verstreckt, wie es in der folgenden Tabelle angegeben
ist. Die Reißfestigkeit und Reißdehnung wurde gemmessen, wobei die folgenden Resultate
erhalten wurden.
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Verstreck- Verstrecktempe- Reißfestigkeit Reißdehnung Verhältnis ratur
C 6/den 7 : 1 130 3,5 18,5 9 : 1 130 4,3 12,5 12 : 1 130 5,5 9,5 14 : 1 130 5,6
9,5 7 : 1 150 3,5 20,0 9 : 1 150 4,3 15,0 12 : 1 150 5,2 10,0 16 : 1 150 5,8 9,5
Beispiele
II - IV Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei in diesem Falle 10
%, 20 % bzw. 30 % Polyäthylen mit einer Dichte von 0,920 und einem Schmelzflußindex
(190°C, 2 kg) von 0,2 verwendet wurde.
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Verstreck- Verstrecktempe- Gehalt an Reißfestig- Reißverhältnis ratur
°C Polyäthylen keit g/den dehnung # # 7 t 1 l)O 10 5,3 20,0 7 : 1 130 20 5,0 18,5
7 : l 130 30 5,2 19,0 9 s 1 - 130 10 6,0 13,5 9 : 1 130 20 6,0 14,0 9 : 1 130 30
6,1 12,5 12 s 1 130 10 6,6 10,5 12 s 1 130 20 6,4 12,5 12 : 1 130 30 6,5 10,5 7
: l 150 10 5,3 23,0 7 : 1 150 20 5,0 23,0 7 : 1 150 30 4,5 23,0 9 : 1 150 10 5,8
15,5 9 : 1 150. 20 6,2 15,5 9 : 1 150 30 6,o 14,5 12 : 1 150 10 6,4 12,0 14 : 1
150 20 7,2 10,0 Beispiele V - VII Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt,
wobei Jedoch in diesem Palle 10 %, 20 % bzw. 30 % Polyäthylen mit einer Dichte
on
0,946 und einem Schmelzflußindex (190°C, 5 kg) von 1,2 verwendet wurde.
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Verstreck- Verstrecktempe- Gehalt an Reißfestig- Reißverhältnis ratur
°C Polyäthylen keit g/den dehnung 7 x 1 130 lQ. 5,0 21,0 7 t 1 130 20 5,0 21,5 7
t : 1 130 39 4,7 15,0 9 : 1 130 10 5,4 15,0 9 : 1 130 20 5,1 16,0 9 : 1 130 30 5,2
13,0 12 : 1 130 10 5,8 10,0 12 : 1 130 20 5,6 11,0 14 : 1 130 20 5,9 10,0 14 : l
130 30 6,4 12,0 7 : 1 150 10 4,6 26,0 7 1 1 150 20 4,0 23,0 7 : 1 150 30 3.5 21,0
9 : 1 150 10 5,2 15,0 9 : 1 150 20 4,9 17,0 9 s 1 150 30 4,3 15,5 12 : 1 150 10
5,5 10,5 12 : 1 150 30 5,3 10,5 14 : 1 150 10 5,9 9,5 14 : 1 150 20 5,6 10,0 16
: 1 150 20 6,4 9,0 16 : 1 150 30 5,7 9,1 P A T E N T A N S P R Ü C H E