DE2034021C3 - Verfahren zum Herstellen von Fäden aus Polyolefin-Formmassen - Google Patents

Description

(1) 40 bis 60 Gewichtsprozent eines Polyäthylens einer Dichte von 0,940 bis 0,965 g/cm³ und einer Intrinsic-Viskosität [η] (gemessen in Dekalin bei 130^aC) von 2 bis 4,5 dl/g, sowie

(2) 40 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus

(a) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylerrs, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu Toluol von 5:95) weniger als I Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist, und

(b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu Toluol von 5:95) mehr als 99 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich sind,

mit den Maßgaben, (I) daß die Summe der Gewichtsprozente unter (1) und (2) jeweils 100 beträgt, (II) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (III) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromatographie) aufweisen und (IV) daß bei den Polypropylen unter (a) und (b) die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositäten [η] (gemessen in Dekalin bei 130⁰C) jeweils im Bereich von 1 bis 10 dl/g liegen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fäden mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,005 und 0,000125 mm² aus Polyolefin-Formmassen, die zusammengesetzt sind aus (1) Polyäthylen und (2) Polypropylen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 360⁰C eine Querschnittsfläche zwischen 0,05 und 0,000375 mm² aufweisende, primäre Fäden extrudiert und die primären Fäden bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10⁰C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1:3 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden als Polyolefin-Formmassen solche eingesetzt, die die üblichen, insbesondere die im Handel erhältlichen, Typen von Polyäthylen und von Polypropylen enthalten. Beim Polypropylen sind diese Typen Polypropylene, von denen (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu Toluol von 5:95) in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol weniger als 10 Gewichtsprozent löslich und mehr als 90 Gewichtsprozent unlöslich sind, wobei jeweils sowohl die Intrinsic-Viskosität als auch die Molekulargewichtsverteilung des löslichen und des unlöslichen Anteils stark voneinander verschieden

ίο sind; insbesondere ist jeweils die Intrinsic-Viskosität des löslichen Anteils erheblich geringer als die des unlöslichen Anteils. Die entsprechenden Verfahrensprodukte haben gegenüber vergleichbaren anderen Produkten eine Reihe von Vorteilen; von gewissem Nachteil für bestimmte Anwendungsgebiete ist jedoch, daß die Verfahrensprodukte relativ wenig geschmeidig sind. Eine möglichst große Geschmeidigkeit st aber oft erwünscht, insbesondere bei Fäden, die zu Geweben u. dgl. weiterverarbeitet werden sollen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs definierten Art aufzuzeigen, das es erlaubt, Verfahrensprodukte zu erhalten, die mit dem vorerwähnten Nachteil nicht oder im erheblich geringeren Maße belastet sind.

Es. wurde gerunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man als Polyolefin-Formmassen einsetzt ein bestimmtes Gemisch aus (1) einem Polyäthylen und (2) einem Gemisch aus zwei voneinander verschiedenen Polypropylenen, die sich in ihrer Löslichkeit stark von einander unterscheiden, aber in ihrer Intnnsic-Viskosität sowie in ihrer Molekulargewichtsverteilung gleichen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen von Fäden mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,005 und 0,000125 mm² aus Polyolefin-Formmassen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 360^cC eine Querschnittsfläche zwischen 0,05 und 0,000375 mm² aufweisende, primäre Fäden extrudiert und die primären Fäden bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von IOC, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1:3 bis 1:15 (vorzugsweise 1:4 bis 1:11) monoaxial längsverstreckt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-Formmassen ein Gemisch einsetzt aus

(1) 40 bis 60 Gewichtsprozent eines Polyäthylens einer Dichte von 0,940 bis 0,965 g/cm³ und einer

°° Intrinsic-Viskosität [η] (gemessen in Dekalin bei 130'C) von 2 bis 4,5 dl/g, sowie

(2) 40 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus

(a) 70 bis 80 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu Toluol von 5:95) weniger als I Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist, und

(b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu Toluol von 15:95) mehr als 99 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich sind,

mit den Maßgaben, (I) daß die !Summe der Gewichtsprozente unter (1) und (2) jeweils 100 beträgt, (II) daß die Summe der Gewichtsteile unter (a) und (b) jeweils 100 beträgt, (III) daß die Polypropylene unter (a) und (b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen Intrin-

sjc-Viskositäten als auch die (annähernd) gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chromutographie) aufweisen und (IV) daß bei den Polypropylen unter (a) und (b) die Absolutwerte der Intrinsic-Viskositäten [η] (gemessen in Dekalin bei 130⁰C) jeweils im Bereich von 1 bis 10, vorzugsweise von 1,2 bis 3,8 dl/g liegen.

(Unter dem Ausdruck »[annähernd] gleich« wird im vorliegenden Zusammenhang stets verstanden, daß keine der entsprechenden Kenndaten mehr als ±5% von dem Mittelwert der beiden betroffenen Kenndaten abweicht.)

Dieses Verfahren erlaubt es, Fäden herzustellen, die sehr geschmeidig sind.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Polyolefin-Formmassen können ohne weiteres erhalten werden, z. B. durch homiogenes Vermischen der Polyäthylen- mit der Polypropylen-Komponente in einschlägig üblicher Weise (Kneter oder Extruder).

Die Polypropylen-Komponente als solche kann auf einfache Weise erhalten werden, wenn man von zwei wohlbekannten Tatsachen ausgeht: Erstens: Bei der üblichen Polymerisation des Propylens nach Ziegler-Natta — etwa in Toluol — entsteht ein Polypropylen, das aus je einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht, wobei die Intrinsic-Viskosität des löslichen Anteils erheblich geringer ist als die des unlöslichen Anteils. Zweitens: Bei dieser üblichen Polymerisation läßt sich durch geeignete Variation der Verfahrensbedingungen (Verwendung von Molekulargewichtsreglern, Änderungen bei Temperatur und Druck, Modifikation des Katalysator«,, stems) ein Polypropylen herstellen, das insgesamt (d h. sowohl in seinem löslichen als auch in seinem unlöslichen Anteil) entweder eine relativ hohe oder eine relativ niedere Intrinsic-Viskosität hat. — In der Praxis kann man dementsprechend in zwei getrennten Ansätzen ein Polypropylen A mit einer — insgesamt — relativ hohen Intrinsic-Viskosität sowie ein Polypropylen B mit einer — insgesamt — relativ niederen Intrinsic-Viskosität herstellen, derart, daß der in siedendem Toluol lösliche Anteil des Polypropylens A dieselbe Intrinsic-Viskosität hat wie der in siedendem Toluol unlösliche Anteil des Polypropylens B (sind die Polypropylene A und B auch bei sich soweit wie möglich nahekommenden Verfahrensbedingungen hergestellt worden, so sind dann im allgemeinen auch ihre MoIekulargewiichtsverteilungen gleich oder annähernd gleich). Durch Mischen — etwa in einem Kneter oder Extruder — der beiden letztgenannten Produkt-Anteile in den erlforderlichen Mengenverhältnissen kann dann die in Rede stehende Polypropylen-Komponente erhalten werden. — Es versteht sich jedoch von selbst, daß es nicht auf die Art und Weise ankommt, nach der die Polypropylen-Komponente hergestellt worden ist, sondern nur auf die spezielle Spezifikation, die diese Komponente haben muß.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als solchem kann in an sich bekannter Weise mit den einschlägig üblichen Vorrichtungen und Verfahrensweisen erfolgen, so daß sich nähere Ausführungen hierzu erübrigen.

Die in dem nachfolgenden Beispiel verwendete PoIyolefin-Formmasse ist wie folgt erhalten worden:

Es wird ausgegangen von

(1) einem Polyäthylen mit der Dichte 0,950 g/cm³ und der Intrinsic-Viskosität [η] (gemessen in Dekahn bei 130⁰C) 3,5 dl/g;

(2) (A) einem üblichen feinpulverigen Polypropylen,

das aus einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten [η] (gemessen in Dekalin bei

130⁰C) sind: unlöslicher Anteil: 2,6 dl/g; löslicher Anteil: 1,7 dl/g.

(B) einem üblichen anderen feinpulverigen Polypropylen, das aus einem in siedendem i oiuol

löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die

Intrinsic-Viskositäten [η] (gemessen in Dekalin bei 130°C) sind: unlöslicher Anteil: 1,6 dl/g; löslicher Anteil: 0,8 dl/g.
Durch Extraktion mit siedendem Toluol isoliert man den löslichen Anteil des Poly

propylens unter (A) sowie den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter (B). [Die Molekulargewichtsverteilungen der beiden Polypropylene, bestimmt nach der Methode der Gel-Permeations-Chronnatographie, sind annähernd gleich; ein Gemisch aus den beiden Polypropylen im Gewichtsverhältnis (A): (B) wie 25:75 hat einen Kristallitschmelzpunkt von etwa 160⁰C].

Die Polyolefin-Formmasse selbst wird erhalten, indem man das Polyäthylen unter (1), den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) und dcT unlöslichen Anteil des Polypropylens unter (B) im Gewichtsverhältnis (1):(A):(B) wie 100:25:75 miteinander homogenisiert (Extruder, Arbeitstemperatur: 300^cC).

Beispiel

Aus der Polyolefin-Formmasse der beschriebenen Art wird auf einer einschlägig üblichen Vorrichtung bei einer Massetemperatur von 280"C ein eine Querschnittsfläche von 0,0122 mm* aufweisender Primärfaden extrudiert und der Primärfaden bei einer Oberflächent^mperatur von 150⁰C im Verhältnis 1:6 monoaxial längsverstreckt.

Es resultiert ein Faden mit einer Querschnittsfläche von 0,00187 mm² (entsprechend 15 den); er ist erheblich geschmeidiger als Fäden, die auf analoge Weise

aus üblichen Polyolefin-Formmassen hergestellt worden sind, deren Gewichtsverhältnis Polyäthylen zu Polypropylen ebenfalls 1:1 beträgt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen von Fäden mit einer Querschnittsfläche zwischen 0,005 und 0,000125mm^a aus Polyolefin-Formmassen, die zusammengesetzt sind aus (1) Polyäthylen und (2) Polypropylen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 360⁰C eine Querschnittsfläche zwischen 0,05 und 0,000375 mm² aufweisende, primäre Fäden extrudiert und die primären Fäden bei einer Oberfiächentemperatur, die oberhalb von 10⁰C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1:3 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß man als PolyoleFin-Formmassen ein Gemisch einsetzt aus