DE2034025C3 - Verfahren zum Herstellen von Lineargebilden 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 [//] (gemessen in Dekalin bei 13O⁰C) von 2 bis 4,5 dl/g, sowie

(2) 40 bis 60 Gewichtsprozent eines Gemisches aus

a) 70 bis 80 Gewichtsteilen tines Polypropylens, von dem (bei einem Gewichtsverhältnis Polypropylen zu 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 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, Hl. 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 GeI-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 Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Lineargebilden mit einer Querschnittsfläche zwischen 50 und 0,005 mm² aus Polyolefin-Formmassen, die zusammengesetzt sind aus (1) Polyäthylen und (2) Polypropylen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 36O°C eine Querschnittsfläche von 750 bis 0,05 mm² aufweisende, primäre Lineargebilde extrudiert und die primären Lineargebilde bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10°C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunkts des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1 : 3 bis 1 : 15 monoaxial längsverstreckt.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art werden als Polvolefin-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 PoIypropylen zu Toluol von 5: 95) in (unter Norraalbedingungen) siedendem Toluol weniger als 10 Gewichtsprozent löslich und mehr als 90 Gewichtsprozent unlöslich sind, wobei jeweils sowohl die Intrinsic-Viskcsität als auch die Molekulargewichtsverteilung des löslichen und des unlöslichen Anteils stark voneinander verschieden 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 du Verfahrensprodukte relativ wenig geschmeidig sind. Eine möglichst große Geschmeidigkeit ist aber oft erwünscht, z. B.

bei Fäden, Bändern und Profilstücken.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs definierten Art aufzuzeigen, das es erlaubt, Vcfahresprodukte zu erhalten, die mit dem vorerwähnten Nachieil nicht

»5 oder in erheblich geringerem Maße belastet sind.

Es wurde gefunden, 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 voneinander unterscheiden, aber in ihrer Intrinsic-Viskosität sowie in ihrer Molekulargewichtsverteilung gleichen.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen von Lineargebilden mit einer Querschnittsfiäche zwischen 50 und 0,005 mm² aus Polyoiefin-Formmassen, die zusammengesetzt sind aus (1) Polyäthylen und (2) Polypropylen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 360° C eine Querschnittsfläche von 750 bis 0,05 mm² aufweisende, primäre Lineargebilde extrudiert und die primären Lineargebilde bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10⁰C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunkts des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1:3 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-Formmassen ei,i 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 1 Gewichtsprozent in (unk 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, 11. daß die Summe der Gewichtsteile unter a) und b) jeweils

JOO betrögt, IU. daß die Polypropylene unter a) und b) jeweils sowohl die annähernd gleichen Intrinsic-Viskositäten als auch die annähernd gleichen MoIekuJargewichtsverteilungen (bestimmt nach der Methode derGel-Permeations-Chromatogrephie) aufweisen und IV. daß bei den Polypropylenen untsr 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, Verfahrensprodukte

— insbesondere Fäden, Bänder und Profilstücke mit jeweils praktisch beliebiger Querschnittsform — herzustellen, die sehr geschmeidig sind.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Polyolefin-Formmassen können ohne wei teres erhalten werden, z. B. durch homogenes 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-ViskosifH des löslichen Anleils erheblich geringer ist als die des unlöslichen Anteils. Zweitens: Bei dieser üblichen Polymerisaten Iäf3t sich durch geeignete Variation der Ver.'ahren'bedingungen (Verwendung von Molekulargewichlsreidern, Änderungen bei Temperatur und Druck, Modifikationen des Katalysatorsystems) 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 nvt 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 nahekommende Verfahrensbedingungen hergestellt worden, so sind dann im allgemeinen auch ihre Molekuiargewichtsvertcilungen gleich oder annähernd gleich). Durch Mischen

— etwa in einem Kneter oder Extruder — der beiden letztgenannten Produktanteile in den erforderlichen 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 Polypröpylen- Komponente hergestellt worden ist, sondern nur auf die spezielle Spezifikation, die diese Komponente haben muß.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens als solchem kann in an sich bekannter Weise

mit den einschlägig üblichen Vorrichtungen und Verfahrensweisen erfolgen.

Die in den nachfolgenden Beispielen verwendete Polyolefin-Formmasse ist wie folgt erhalten worden: Es wird ausgegangen von

(1) einem Polyäthylen mit der Dichte 0,950 g/cm* und der Intrinsic-Viskosität [η] (geroessen in Dekalin bei 130^JC) 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: 3,6 dl/g; löslicher Anteil: 2,6 dl/g.

(B) einem üblichen anderen feinpulverigen Polypropylen, das aus einem in siedendem Toluol löslichen und unlöslichen Anteil besteht. Die Intrinsic-Viskositäten [ij] (gemessen in Dekalin bei 130^uC) sind: unlöslicher Anteil: 2,7 dl/g; löslicher Anteil: 1,6 dl/g.

Durch Extraktion mit siedendem Toluol isoliert man den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) sowie den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter

(B). Die Molekulargewichtsverteilungen der beiden Polypropylene, bestimmt nach der Methode der GeI-Fermeations-Chromatographie, sind annähernd gleich; ein Gemisch aus den beiden Polypropylenen im Gewichtsverhältnis (A): (B) wie 25: 75 hat einen Kristallitschmelzpunkt von etwa 160^aC.

Die Polyolefir.-Formmasse selbst wird erhalten, indem man das Polyäthylen unter (1), den löslichen Anteil des Polypropylens unter (A) und den unlöslichen Anteil des Polypropylens unter (B) im Gewichts-

verhältnis (1): (X): (B) wie 100:25:75 miteinander homogenisiert (Extruder, Arbeitstemperatur: 300⁰C).

Beispiel 1

Aus der Polyolefin-Formmas«».- wird auf einer ein-♦o schlägig üblichen Vorrichtung bei einer Massetemperatur von 27O°C ein eine Querschnittsfläche von 0,64 mm² aufweisender Primärfaden extrudiert und der Primärfaden bei einer Oberflächentemperalur von 135⁰C im Verhältnis 1:9 monoaxial längsverstreckt. Es resultiert ein Faden mit einer Querschnittsfläche von 0,07 mm²; 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.

Beispiel 2

Aus der Polyolefin-Formmasse wird auf einer einschlägig üblichen Vorrichtung bei einer Masse-

temperatur von 270⁰C ein eine Querschnittsfläche von

14,4 mm² aufweisendes Primärband extrudiert und das Primärband bei einer Oberflächentemperatur von 140⁰C im Verhältnis 1 : 8 monoaxial längsverstreckt.

Es resultiert ein Band mit einer Querschnittsfläche von 1,8 mm²; es ist erheblich geschmeidiger als Bänder, 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 Lineargebilden mit einer Querschnittsfläcbe zwischen 50 und 0,005 mm* aus Polyolefin-Forromassen, die zusammengesetzt sind aus (1) Polyäthylen und (2) Polypropylen, wobei man aus den Formmassen bei einer Massetemperatur von 180 bis 360°C eine Querschnittsfläche von 750 bis 0,05 mm* aufweisende, primäre Lineargebilde extrudiert und die primären Lineargebilde bei einer Oberflächentemperatur, die oberhalb von 10° C, aber unterhalb des Kristallitschmelzpunkts des Polypropylens (2) liegt, im Verhältnis 1:3 bis 1:15 monoaxial längsverstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin-Fcrmmassen ein Gemisch verwendet aus