DE2034024C3 - Verfahren zum Herstellen von Garnen aus Polyolefin-Formmassen - Google Patents

Description

»ι) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst eine 0,03 bis 4 mm dicke Folie extrudiert, darauf die Folie bei einer Oberflächentemperatur von IO bis 100 C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, dann die Bänder bei einer Obcrfläehenlempcratur, die oberhalb von 10 C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypropylens 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 monoaxial längsverttreckt, oder

(t) bei einer Massetemperatur von 180 bis W)¹ C zunächst eine 0,03 bis 4 mm dicke lohe extrudiert. darauf die Folie bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von IO C. aber unterhalb des Krihtallitschmclzpunktes des Polypropylens 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1: 15 monoaxial längs\erstreckt, dann die Folie bei einer Oberfläi hentemperatur von 10 bis KK) C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, oder

γ) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst 0,03 bis 4 mm dicke Bänder bzw. I olicn extrudiert, dann die Bänder bzw. Folien bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von IOC. aber unterhalb des Kristallilschmelzpunkles des Polypropylens 2. liegt, im Verhalt nis 1:4 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt.

und die resultierenden Bänder bzw Folien zu Garnen mit einem mittleren Iiterbereich von I bis den mechanisch fibrilliert, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-I ormmassen ein (iemisch einsetzt aus

Die vorliegende Hrfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von (iarnen aus Polyolcfin-Formmassen. die zusammengesetzt sind aus I. Polyäthylen und 2. Polypropylen, wobei man aus den Formmassen 5 entweder

n) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst eine 0,03 bis 4 mm dicke Folie extrudiert, darauf die Folie bei einer Oberflächentemperatiir von 10 bis HM) C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, dann die Bänder bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10 C, aber Uiilc^alb des Krisiallitschmclzpunkles des Polyprop; e· > 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 monoaxia. laigsverstreckt, oder

/?) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst eine 0,03 bis 4 mm dicke l-olie extrudiet, darauf die FoJf" bei einer Oberflächen tempera tür, die oberhalb von IO C aber unterhalb des Krintallitschmelzpunkles d.-s Polypropylens 2. liegt, im Verhältnis 1: 4 bis 1. 15 monoaxial längsversire kt, dann die Folie bei einer Oberflächentemperatur von IO bis HX) C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, oder

γ) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst 0,03 bis 4 mm dicke Bänder bzw. folien extrudiert, dann die Bänder bzw. Folien bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von IO C, aber unterhalb des KristalJitsehmelzpunkies des Polypropylens .1 hegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt,

und die resultierenden Bänder bzw. Folien zu (iarnen mit einem mittleren Titerbereieh von I bis KM) den mechanisch fibrilliert.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden als Polyolefin-I ormmassen solche eingesetzt, die die üblichen, insbesondere die im Handel erhältlichen, Typen von Polyäthylen und von Polypropylen enthalten.

40 bis 60 Gewichtsprozent eines Polyäthylens

Beim Polypropylen sind diese Typen Polypropylene,

einer Dichte von 0.940 bis 0 965 g/cm³ und einer ⁴° ^{V(>n dcncn (bei einem} i'ewichtsverhältnis Polypropy-Intrinwc-Viskosität (//| (gemessen in Dekalin lenrToluol von 5:95) in (unter Normalbedingungen) bei 130 C) von 2 bis 4 5 dl/g sowie siedendem Toluol weniger als 10 (iewichtsprozent

2. 40 bis 60 Gewi, htsprozent eines Gemisches aus ^{löslich und mchr a!s 90 (il}--^w'<^:nt^sP^rüzent unlöslich

a) 70 bis 80 (lewichtsteilcn eines Polypmnv- ^{sindl wobei Jcweils sowohI dle} intrinsic-Viskosität als lens, von dem (bei einem Gcwichisverhältn.s ⁴⁵ auch die Molekulargewichtsverteilungdes löslichen und Polypropylen: Toluol von 5 95) weniger als ^{des unl}"^slldlcn Anteils stark voneinander verschieden I (iewichtsprozent in (unter Normalbedin- ^sind; ""^ondere ist jeweils die Intrinsic-Viskosität gungen) siedendem Toluol löslich ist und ^{des lösllcnen} Anteils erheblich geringer als die des

b) 20 bis 30 (iewichtsteilen eines Polypropy- unlöslichen Anteils. Die entsprechenden Garne haben lens, von dem (bei einem Gewichtsverhällnis ⁵° g^eß^cnüber anderen vergleichbaren (iarnen eine Reihe Polypropylen:Toluol von 5 95) mehr als ^{von Vl)rt}eilen; von Nachteil für bestimmte Anwen-99 (iewichtsprozent in (unter Normalbedin- dungsgebiete ist jedoch, daß die Garne mit einer hohen gungen) siedendem Toluol löslich sind Tendenz zum Nachspleißen behaftet sind, was zu einer

relativ geringen Widerstandsfähigkeit der (auch verar-

mit den Maßgaben, I. daß die Summe der (ie- 55 beiteten) Garne bei mechanischer Beanspruchung führt, wichtsprozente unter I. und 2. jeweils 100 beträgt. Der vorliegenden Hrfindung lag die Aufgabe zu-

Fl. daß die Summe der Gewichtsteile unter a) und b) gründe, ein Verfahren der eingangs definierten Art jeweils KK) beträgt, IM. daß die Polypropylene unter aufzuzeigen, das es erlaubt, Garne zu erhalten, die a) und b) jeweils sowohl die (annähernd) gleichen mit dem vorerwähnten Nachteil nicht oder in erheblich Intrinsic-Viskositäten als auch die (annähernd) ^6o geringerem Maße belastet sind,
gleichen Molekulargewichtsverteilungen (bestimmt is wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden

nach der Methode der Gel-Permeations-Ghromalo- kann, wenn man als Polyolefin-Formmassen einsetzt graphie) aufweisen und IV. daß bei den Polypro- ein bestimmtes (iemisch aus 1. einem Polyäthylen und pyleiieri unter a) und b) die Absolutwerte der 2. einem (iemisch aus zwei voneinander verschiedenen Intrinsic-Viskositäten [η] (gemessen in Dekalin bei ^f'ü Polypropylenen, die sich in ihrer Löslichkeit stark 130 () jeweils im Bereich von I bis 10 dl/g liegen. voneinander unterscheiden, aber in ihrer Intrinsic-Viskosität sowie in ihrer Molekulargewichtsverteilung gleichen.

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ticgcnsliind der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen von Garnen aus Polyolcfin-Fonmrwsscn, die zusammengesetzt sind aus I. Polyäthylen und 2. Polypropylen, wobei man aus den Formmassen entweder

η) bei einer Massetemperatur von IKO bis 360 C /.uniichsl eine 0,03 bis 4 mm dicke Folie extrudiert, darauf die Folie bei einer Obcrflüchentemperalur von 10 bis 100"C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, dann die Bänder bei einer Oberfliichen-(cmperatur, die oberhalb von 10¹C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypropylens 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 moiioaxial längsve: streckt, oder

//) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360 C zunächst eine 0,03 bis 4 mm dicke Folie extrudiert, darauf die Folie bei einrr Oberflächentemperatur, die oberhalb von IOC, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunktes des Polypi >pylens 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt, dann die Folie bei einer Oberflächentemperatur von K) bis 100 C in Bänder der gewünschten Breite schneidet, oder

γ) bei einer Massetemperatur von 180 bis 360" C zunächst 0,03 bis 4 mm dicke Bänder bzw. Folien extrudiert, dann die Bänder bzw. Folien bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10 C, aber unterhalb des KristallitschmerzpunfUes des Polypropylens 2. liegt, im Verhältnis 1:4 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt,

und die resultierenden Bänder bzw. Folien zu Garnen mit einen, mittleren Titerbereich von I bis 100 den mechanik h fibrilliert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-Formmassen ein Gemisch einset/.t 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 WO 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: Toluol von 5:95) weniger als 1 Gewichtsprozent in (unter Normalbedingungen) siedendem Toluol löslich ist, und

b) 20 bis 30 Gewichtsteilen eines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen: 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 Ge« ichtstJile unter a) und b) jeweils beträgt, III daß die Polypropylene unter a) und b) jeweils sowohl die {annähernd) gleichen hürins. c-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 [;/] (gemessen in Dekalin bei 130 C) jeweils im Bereich von 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 ι 5% von dem Mittelwert der beiden betroffenen Kenndaten abweicht.)

Dieses Verfahren crlnubt es, Garne herzustellen, die sehr wenig /um Nacl..pleißen neigen.
Die beim erfimlungsgemäfkn Verfahren einzusetzenden Polyolcfin-Formmasscn, können ohne weiteres erhalten werden, z. B. durch homogenes Vermischen der Polyäthylen- mit der Polypropylen-Komponente in einschlägig üblicher Weise (Kneter oder Extruder).

ίο Die Polypropylen-Komponente als solche kann auf einfache Weise erhalten werden, wenn man von zwei wohlbekannten Tatsachen ausgeht: Erstens: Bei der üblichen Polymerisation des Polypropylens 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

ao geeignete Variation der Verfahrensbedingungen (Verwendung von Molekulargewichtsrcgiern, Änderung bei Tcmperat'T und Druck, Modifikationen des Katalysatorsystems) ein Polypropylen hersteilen, das insgesamt (d. h. sowohl in seinem löslichen als auch in

«5 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 so weit wie möglich nahekommenden Verfahrensbedingungen hergestellt worden, so sind dann im allgemeinen auch ihre Molekulargewichtsverteilungen gleich oder annähernd gleich). Durch Mischen — etwa in einem Kneter oder Extruder der beiden letztgenannten Produktaiiteile in den erforderlichen Mengenverhältnissen kann dann die in Rede stehende Polypropylen-Komponente erhalten wurden. — 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 Veifahrens als solchem kann in an sich bekannter Weise mit den einschlägig üblichen Vorrichtungen und Verfahrensweisen erfolgen, so daß sich nähere Ausführungen hierzu erübrigen.

In den folgenden Beispielen wird eine Pjlyolefin-Formmasse eingesetzt, die wie folgt erhalten worden ist:
Es wird ausgegangen von

1. einem Polyäthylen mit der Dichte 0,950 g/cm³ und der Intrinsic-Viskosität [//] (gemessen in Dekalin bei 130 C) 3,7 dl/g;

2. A) einem üblichen feinpulverigen Polypropylen,

das aus einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten (gemessen in Dekalin bei 130"C) sind: unlöslicher Anteil: 3,6 dl/g; löslicher Anteil: 2,6 dl/g.

B) einem üblichen anderen feinpuiverigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol

löslichen und unlöslichen Anteil besteht Die Intrinsie-Viskositiiten [»/] (gcmchscn in Dekalin bei 130 C) sind: unlöslicher Anteil: 2,7 dl/g; löslicher Anteil: l.h dl/g.

Durch die Iixtraklion mit siedendem Toluol isolict man den löslichen Anteil des Polypropylens unter A) sowie den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter B). Die Molekular· gewichtsvcrtcMungcn der beiden Polypropylene, bi stimmt nach der Methode der Gcl-Permeafions-Chromatographic, sind annähernd gleich; ein Gemisch aus den beiden Polypropylen im Gcwichtsverhällnis A) zu B) wie 25:75 hat einen Kristallitschmclzpunkl von etwa 160 C.

Die Polyolcfin-Formmassc selbst wird erhalten, indem man das Polyäthylen, unter I., den löslichen Anteil des Polypropylens unter A) und den unlöslichen Anteil dos Polypropylens unter 13) im Gcwichlsvcrhältnis I. zu A) zu B) wie 100:25:75 miteinander homogenisiert (Extruder, Arbeitstemperatur: 3iK) C).

Beispiel I

/ us der Polyolcfin-Formmasse wird mittels einer einschlägig üblichen Vorrichtung bei einer Massetemperatur von 220"C eine 0,1 mm dicke, 600 mm breite Folie extrudiert, worauf diese bei einer Oberflächentemperatur von 25"C in Bänder einei Breite von 10 mm geschnitten wird. Die dabei entstandenen Bänder werden bei einer ObcrflächeiHcmpcratur von 135'C im Verhältnis 1:7 monoaxial längsvcrstreckl und dann zu Garnen mit einem mittleren Titcr von etwa 20 den mechanisch fibrilliert.

Es resultiert ein Garn, das erheblich weniger nachspleißt als Game, die auf analoge Wr-^;-" aus üblichen Polyolefin-1 nrmmiissen hergestellt worden .sind, deren Gewiclii'-vcrhiillnis Polyäthylen /u Polypropylen ebenfalls 1:1 betrügt
Br· is pi el 2

Aus der Polyolefiri-Fr.mmasM.· wird mittels einer einschlägig üblichen Vorrichtung bei einer Musst·· temperatur von 250 C eine 0,2 mm dicke, 1200 mm breite Folie extrudiert, worauf diese bei einer Oberin flächenlemperatur von 130'C :m Verhältnis 1:10 monoaxial längsvei.streckt wird. Die dabei entstandene Folie wird dann bei einer Oberflüehcntempcratur von 20 C in Bänder von 3 mm Breite geschnitten, die ihrerseits /u Garnen mit einem mittlcien Titer von etwa 15 den mechanisch fibrillicrl werden.

Is resultiert ein Garn, das erheblich weniger nachspldlll als Garne, die auf analoge Weise aus üblichen Polyolefin-Formmassen hergestellt worden sind, deren Gewichtsverhältnis Polyäthylen zu Polypropylen ebenen falls I: I beträgt.

Beispiel 3

Aus der Polyolcfin-Formmasse wird mittels einer einschlägig üblichen Vorrichtung bei einer Massetemperatur von 220'C eine 0,1 mm dicke, 600 mm breite Folie (mit riffclförmigcm Profil in der Längsrichtung) extrudiert, worauf diese bei einer Oherfiächcnlcmpcralur von 140 C im Verhältnis 1:9 monoaxial längsvei streckt und dann zu Garnen mit einem 3» mittleren Titcr von etwa 20 den mechanisch fibrillicrl

wird.

F.s resultiert ein Garn, das erheblich weniger nachspleilJt als Garne, die auf analoge Weise aus üblichen Pulyolefin-Formmassen hergestellt worden sind, deren Gewichlsverhältnis Polyäthylen zu Polypiopylcn ebenfalls 1:1 beträgt

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   '⁵

   Verfahren /um Herstellen von Garnen aus PoIyolefin-Formmassen, die zusammengesetzt sind aus I. Polyäthylen und 2. Polypropylen, wobei man aus den Formmassen entweder