DE2123281A1

DE2123281A1 - Webbare vernetzte, kohlenstoffgefullte Polyolefin Faden sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2123281A1
Application number: DE19712123281
Authority: DE
Inventors: William Nelson Hawkins Miller Campbell Raleigh NC Myers (V St A ) P
Original assignee: Beaunit Corp
Current assignee: Beaunit Corp
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1972-01-27
Also published as: DE2123281B2; DE2123281C3; CA941118A; BE767970A; FR2095076A5; GB1305144A; US3755519A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

01OQOO1

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 *■ \ L· >J L· O \

Beaunit Corporation
New York, N.Y. / USA

Webbare vernetzte, kohlenstoffgefüllte Polyolefin-Päden sowie Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Polyolefin-Päden, die chemisch vernetzt sind und mit Kohlenstoff gefüllt sind, sowie auf ein Verfahren, um diesen eine Webbarkeit zu verleihen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf webbare, vernetzte und kohlenstoffgefüllte Polyolefin-Päden sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

In der Textiltechnik ist seit langem nach Unterlagematerialien für Teppiche und dergleichen gesucht worden, die die während

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des Gebrauchs gebildeten elektrostatischen Ladungen zerstreuen und wodurch die milden, aber unangenehmen Entladungen vermieden werden können, denen man im Kontakt damit häufig ausgesetzt ist.

Es wird nun vorgeschlagen, solche Unterlagen aus webbaren Fäden eines Polyolefins, wie Polyäthylen oder Polypropylen herzustellen, welche entsprechende Mengen eines leitfähigen Rußes enthalten, um die elektrostatischen Ladungen zu zerstreuen. Diese Fäden müssen webbar sein, d.h. sie müssen eine angemessene Festigkeit In der Größenordnung von mindestens 0,5 g pro den., eine angemessene Flexibilität und eine Enddehnung beim Bruch von mindestens 10 % besitzen, um für diesen Zweck einsetzbar zu sein.

Bislang waren solche Fäden noch nicht erhältlich, was hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen war, daß Polyolefine, die mit genügend Ruß gefüllt waren, um die elektrostatischen Ladungen zu zerstreuen, d.h. die 20 bis 80 Gew.-% der Mischung enthielten, steif, spröde und somit nicht webbar waren. Von Dannenberg et al., J. Polymer Sei 2L, 127 (1958) wurde berichtet, daß die Versprödung vermindert werden kann, wenn man das Polymere durch Gammastrahlen mit hoher Energie oder durch Einsatz von freie Radikale bildenden organischen Peroxiden vernetzt. Dannenberg verwendete ein thermisches Erhitzen von Peroxid enthaltenden Mischungen, um bei Temperaturen von I86 bis 211°C über Zeiträume von 10 bis 4o Minuten niedrige Vernetzungsgeschwindigkeiten zu bewirken.

Dieses Verfahren ist nach der US-Patentschrift 2 972 78O verbessert worden, indem eine Kombination verwendet wird,

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bei welcher sowohl unter Verwendung eines hochfrequenten Wechselstromfeldes erhitzt wird, als auch organische Peroxide, wie Dicumylperoxid, verwendet werden, um extrudiertes, kohlenstoffgefülltes Polyäthylen kontinuierlich zu bilden und zu vernetzen. Hohlwaren, wie Rohre und dergleichen wurden erhalten, indem man die Mischschmelzen zur Verformung im wesentlichen unterhalb der Zersetzungstemperatur der Peroxide extrudierte und durch dielektrisches Erhitzen unter Verwendung eines elektrischen Wechselfeldes mit 2x10

bis 2x10 Hz in der Verformungseinheit vernetzte. Das elektrische Wechselfeld wurde zwischen halbringförmigen Anoden, die voneinander isoliert waren, ausgebildet. Durch diese strömte die noch geschmolzene verformte Polymermischung. Innerhalb einer Minute der dielektrischen Erhitzung erfolgte ein praktisch vollständiges Vernetzen und es wurden Gegenstände erhalten, die flexibel genug waren, um zu Schleifen verformt zu werden. Die durch das Verfahren der US-Patentschrift 2 972 780 erhältlichen Vorteile waren somit eine erhebliche Verminderung der Vernetzungszeit im Vergleich zu dem erstbeschriebenen Verfahren. Ein weiterer Vorteil bestand in der vollständigeren Vernetzung, der sehr gleichförmigen Erhitzung durch das ganze Polymervolumen und einem gleichförmigeren Endprodukt.

Versuche, die Arbeitsweise der US-Patentschrift 2 972 780 auf die Herstellung von kontinuierlichen Fäden anzuwenden, haben Jedoch insbesondere bei den für den technischen Gebrauch erforderlichen Produktionsgeschwindigkeiten erhebliche Schwierigkeiten mit sich gebracht. Es ist nämlich bei diesem Verfahren kritisch, daß das die zur Vernetzung des Materials vorgesehene hochfrequente elektrische Feldbehandlung dann zur Anwendung kommt, wenn sich das Material in der

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Verformungspassage und im Kontakt mit den Grenzwänden dieser Verformungspassage befindet. Diese Methode kann jedoch nicht dazu verwendet "werden, um kontinuierliche Fäden zu bilden und zu vernetzen, die für die Zwecke der Erfindung geeignete Produkte ergeben können.

Fadenförmige Gegenstände werden bekanntlich dadurch hergestellt, daß man thermoplastische Polymermassen durch einen Spinnkopf extrudiert, welcher eine Verformungspassage mit geringer Länge in der Größenordnung von tausendstein cm besitzt. Polymerschmelzen durchlaufen gewöhnlicherweise solche Längen im technischen Betrieb in Zeiträumen von Millisekunden. Bei dem Verfahren gemäß der erwähnten US-Patentschrift benötigt jedoch die Vernetzung Zeiten in der Größenordnung von 1 Minute. Es ist weiterhin physikalisch undurchführbar - wie es in dieser Druckschrift gefordert wird um die unglaublich kleinen Spinnöffnungen halbringförmige dielektrische Elektroden zu legen. Wenn dies möglich wäre, dann würde jedoch die Stärke des zur Vernetzung erforderlichen elektrischen Feldes während des Durchlaufs des Polymeren so groß sein, daß die Bildung eines Bogens, ein überschüssiges lokales Erhitzen, nicht gleichförmige physikalische Eigenschaften, ein Abbau des Polymeren sowie Unregelmäßigkeiten und Brüche in den Fäden bedingt würden.

Es besteht somit ein Bedürfnis nach webbaren vernetzten PoIyolefin-Fäden, die genügende Mengen von Ruß enthalten, um die elektrostatischen Ladungen zu zerstreuen. Ferner besteht ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstellung dieser Fäden durch ein gleichförmiges Erhitzen und durch Vernetzen der Polyolefin-Fäden, die ein organisches Peroxid und Ruß enthalten, indem die Fäden durch ein Feld von Mikrowellen laufen, während sie darin ungestützt sind*

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Gemäß der Erfindung werden nun webbare, vernetzte, kohlenstoffgefüllte Polyolefin-Fäden zur Verfugung gestellt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie eine Zähigkeit von mindestens 0,3 g pro den. und eine Bruchdehnung von mindestens 10 % besitzen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung solcher Fäden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man im wesentlichen unvernetzte Mischungen aus 20 bis 80 Gei/.-# Polyolefin, 8o bis 20 Gew.-% eines elektrisch leitenden Rußes und 0,01 bis 5 Gew.-% eines organischen Peroxids zu im wesentlichen unvernetzten Fäden extrudiert, die unvernetzten Fäden auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins abkühlt, die abgekühlten Fäden unterstützt und daß man sodann die abgekühlten Fäden durch ein elektromagnetisches Feld mit einer Frequenz zwi-

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sehen 8,9 x 10 und 1 χ 10 *" Hz,während sich die Fäden darin ununterstützt befinden, wobei die Temperatur der Fäden mindestens auf die Zersetzungstemperatur des Peroxids erhöht und mindestens den Schmelzpunkt des Polymeren erhitzt wird, über einen Zeitraum leitet, der ausreichend ist, um die Fäden zu vernetzen und ihnen eine Webbarkeit zu verleihen.

Die Erfindung soll anhand der beigefügten Figuren näher erläutert v/erden. Es zeigen:

Figur 1 ein Fließschema, das die Verfahrensstufen und die Bedingungen für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung anzeigt,

B'igur 2a ein ähnliches Fließschema, das eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens darstellt, und

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Figur 2b ein ähnliches Fließschema, das eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.

In Verbindung mit den Figuren 2a und 2b soll eine detaillierte Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens im folgenden gemacht werden. Naturgemäß kann die Art und die Anordnung der Vorrichtung und dergleichen für die Zwecke der Erfindung variiert werden..Die besonderen Ausführungsformen gemäß den Figuren 2a und 2b werden bevorzugt.

Ein geschmolzenes Gemisch 10 aus Polyolefinruß und einem organischen Peroxid, das bei Temperatur- und Zeitbedingungen gehalten wird, die nicht dazu ausreichen, eine Vernetzung zu bewirken, wird durch den Spinnkopf 12 in herkömmlicher Weise zu einem im wesentlichen unvernetzten Faden 14 extrudiert. Der Faden 14 wird über eine Führungswalze gezogen, um die Richtung zu ändern und durch die Beschickungswalzen 18a und 18b geleitet. Zwischen dem Spinnkopf und der Führungswalze 16 wird der Faden 14 durch beliebige Mittel, beispielsweise durch Umgeburigsluft auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Polymeren abgekühlt, so daß es über die Führungswalze 16 und die Beschickungswalzen l8a und 18b ohne Deformierung geleitet werden kann. Der Faden wird sodann (wie in Figur 2b gezeigt) um die Führungswalze 19 herum in einen Mikrowellenofen 20 durch einen Schlitz oder, wie in Figur 2a gezeigt, direkt eingeleitet. Mikro-

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wellen mit einer Frequenz von etwa 8,9 x 10 bis 1 χ 10 Hz (Zyklen pro Sekunde, cps) und vorzugsweise von etwa 2,5x10 bis 5x10 Hz werden in den Mikrowellenofen oder die Wellenführung 20 von dem Magnetron- oder Klystron-Rohr 24a geleitet,

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wobei der Überschuß von einer Hilfslast 24b aufgenommen wird. Der Faden 14 wird während seines Aufenthalts in der Führung oder dem Mikrowellenofen 20 mit Mikrowellen bestrahlt und sehr rasch auf die Zersetzungstemperaturen des Peroxids erhitzt, wodurch das Polyolefin vernetzt wird. Temperaturen von etwa 170 bis 250°C sind für die Zwecke dieser Erfindung genügend. Der Faden wird in der Praxis auf die Temperatur des Schmelzpunktes des Polymeren oder darüber erhitzt, wodurch beim Durchlauf durch die Wellenführung oder den Mikrowellenofen 20 ein gewißes Absetzen bewirkt wird.

Die rasche Bewegung des Fadens durch die Wellenführung oder den Mikrowellenofen 20, wie sie für technisch geeignete Produktionsgeschwindigkeiten erwartet werden kann, kann ein Heizintervall ergeben, welches zur vollständigen "Vernetzung des Fadens in einem Durchlauf nicht ausreichend ist, wodurch ein erneuter Durchgang oder eine Rückführung des Fadens durch die Wellenführung oder den Mikrowellenofen bedingt sein kann. Zwischen solchen Erhitzungen muß der Faden, wenn er Deformationstemperatur oder mehr besitzt, vor dem erneuten Durchlauf über die Führungswalzen außerhalb der Wellenführung oder des Mikrowellenofens wieder abgekühlt werden. Er muß daher nach dem Verlassen der Wellenführung oder des Mikrowellenofens 20 und vor der Erreichung der Walze 26 (gemäß der Figur 2a) oder der Walze 27 (gemäß der Figur 2b), wo er sich noch in deformierbarem Zustand befindet, auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei welcher keine Deformierungen erfolgen. Der teilweise vernetzte Faden kann dann um Führungswalzen 26 und 28 (gemäß Figur 2a) oder eine Führungswalze 27 (gemäß Figur 2b) ohne eine Deformierung laufen und durch den Schlitz 22b oder 22c wieder in

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die Wellenführung oder den Mikrowellenofen 20 eintreten, um erhitzt und weiter vernetzt zu werden. Nach einem genügenden Durchlauf durch die Wellenführung oder den Mikrowellenofen zur Erzielung einer im wesentlichen vollständigen 'Vernetzung kann der Faden für eine weitere Verarbeitung, z.B. durch Weben fortbewegt werden. Nach dem Austreten aus der Wellenführung oder dem Mikrowellenofen 20 sollte der im wesentlichen vernetzte Faden J54 unter seine Deformierungstemperatur abgekühlt werden, bevor er die Walzen 30a und 30b erreicht und aufgenommen wird.

Die besonderen Prozeßstufen der vorliegenden Erfindung sind kritisch, um die erfindungsgemäßen webbaren, kohlenstoff gefüllten und vernetzten Polyolefin-Fäden zu bilden.

Ein Vernetzen der geschmolzenen Massen vor dem Verspinnen durch Erhitzen auf die Zersetzungstemperatur des Peroxids oder darüber und über einen Zeitraum, der der Halbwertszeit des Peroxids entspricht oder darüber liegt, bringt extrem viskose Flüssigkeiten und/oder Feststoffe mit sich, die nicht durch die Spinnöffnungen geleitet werden können, um Fäden zu bilden.

Ein Erhitzen der gerade gesponnenen und unvernetzten Fäden durch thermische Leitung oder durch Strahlungsbeheizung ergibt Gegenstände, die weder genügend vernetzt, noch flexibel sind, sondern im Gegenteil schwach und brüchig sind. In diesen Fällen erfolgen Peroxidverluste durch Verflüchtigung und die erhaltenen Fäden zeigen eine Zähigkeit von weniger als 0,3 g/den, und eine Bruchdehnung von weniger als 10 % und sind somit nicht webbar.

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Ein Erhitzen der gerade gesponnen und noch geschmolzenen unvarnetzten Fäden durch Mikrowellen, die zwischen dem Spinnkopf und der Wellenführung oder dem Mikrowellenofen physikalisch ungestützt sind, ergibt eine zu starke Querschnitts verminderung der Fäden in unkontrollierbarer Weise, wodurch vernetzte Fäden mit falschen Garnzahlen und/oder Brüchen sowie mit anderen ungewünschten Unregelmäßigkeiten erhalten werden. Die Wiederholung der obengenanten Mikrowellenbehandlung, wenn die gerade gesponnenen und noch geschmolzenen Fäden, z.B. durch ein System von Führungswalzen, durch einen Trog oder dergleichen physikalisch gestützt sind, deformiert die noch heißen plastischen und verformbaren Fäden, wodurch auch hier vernetzte Fäden mit unkontrollierter oder falscher Garnzahl und/oder Brüchen sowie anderen unerwünschten Unregelmäßigkeiten erhalten werden.

Es wurde gefunden, daß man bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise, wenn die Fäden nach dem Verspinnen und vor und unmittelbar nach dor Mikrowellenbeharidlung abgekühlt werden und die abgekühlten Fäden vor und nach der Mikrowellenerhitzung, aber nicht w Uh* cud der Mikrowellenerhitzung gestützt werden, dann webbare vernetzte Fäden erhalten werden können, die einen gleichförmigen Querschnitt und ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Garnzahl und der Elektroleitfähigkeit besitzen.

Das Abkühlen der gerade gesponnenen Fäden kann in der Weise erfolgen, daß man die Fäden durch eine Temperaturzone etwas unterhalb der Schmelztemperatur der Mischung (Zonen 21 a, 21b, 21c und 2Ld der Figuren 2a und 2b) leitet, deren Temperatur mindestens etwa 2 bis 5°C unterhalb des Schmelz-

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ρunkts der Mischung liegt. Dies kann durch Verwendung eines Abkühlungskamiris erfolgen, der gerade unterhalb des Spinnkopfes angebracht ist und in welchen ein Strom von Luft oder eines anderen Gases mit einer genügenden Geschwindigkeit eingeleitet wird, um ein Abkühlen zu bewirken, ohne daß der Querschnitt der noch plastischen Fäden gestört wird. Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer Abkühlung besteht darin, die heißen Fäden durch ein inertes Flüssigkeitsbad mit einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Fäden zu leiten. Das gewünschte Abkühlen kann auch in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß man die heißen Fäden durch Luft mit Raumtemperatur leitet, Die Wahl der jeweiligen Abkühlungsmaßnahmen liegt im Wissen des durchschnittlichen Fachmanns.

Nach dem Abkühlen sind die im wesentlichen unvvernetzten Fäden ohne geometrische Verziehungen physikalisch verarbei; bar und sie können durch ein Erhitzen mit Mikrowellen vernetzt werden. Der Mechanismus zur Vernetzung des Polyolefins durch ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld in Gegenwart eines organischen, freie Radikale bildenden Peroxids und von Ruß ist ziemlich gut bekannt. Man nimmt an, daß die Mikrowellen mit hoher Energie, die durch diese Mischungen laufen, eine innere Molekularbewegung, Reibungseffekte und Wirbelströme in dem Ruß bewirken, wodurch die Temperatur des Rußes des Polymeren und des Peroxids erhöht wird. Hierdurch werden freie Radikale gebildet, die mit dem Polymeren reagieren und die freie Radikal-Vernetzungsstellen auf den Molekülen bilden. Bei dieser Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Polyolefins bewegen sich die Moleküle des Polymeren und treffen aufeinander, so daß sich die Vernetzungsstellen treffen und die gewünschte

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Vernetzung erfolgt. Ungeachtet des beim Erhitzen und Vernetzen vorliegenden Mechanismus hat sich die Verwendung der Mikrowellen zur Bewirkung der Vernetzung zur Herstellung von Fäden als geeignet erwiesen, die erheblich vernetzt sind und die angemessene Werte hinsichtlich der Flexibilität der Enddehnung und der Endzugfestigkeit besitzen, um eine Webbarkeit zu verleihen. Hierdurch wird auch die notwendige elektrische Leitfälligkeit gegeben, um eine rasche Zerstreuung der elektrostatischen Aufladungen in daraus hergestellten Textilgegenständen zu gestatten. Die erfindungsgemäß erfolgende Verwendung von Mikrowellen ergibt bei Temperaturen von 170 bis 250⁰C und bei Bestrahlungszeiträumen von 5 bis JO Sekunden im Vergleich zu solchen von 1 Minute und mehr, wie sie für bekannte Verfahren beschrieben worden sind, eine im wesentlichen vollständige Vernetzung.

Die durch das Verfahren der Erfindung hergestellten Produkte sind webbare, statisch zerstreuende, vernetzte PoIyolefin-Fäden, die mindestens etwa 20 Gew.-% Ruß enthalten. Diese vernetzten kohlenstoffgefüllten Polyolefin-Fäden haben eine Zähigkeit von mindestens 0,3 g/den, und eine Bruchdehnung von mindestens 10 %.

Die vernetzten, kohlenstoffgefüllten Polyolefin-Fäden der Erfindung enthalten vorzugsweise etwa HO bis 6o Gew.-% Ruß und besitzen eine Zähigkeit von etwa 2 bis 5 g/den, und eine Bruchdehnung von etwa 10 bis 15 %.

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden verwendeten Massen enthalten etwa 20 bis 8o Gew.-% eines Polyolefins, etwa 8o bis 20 Gew.-% eines elektrisch leitenden Rußes und

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etwa 0,01 bis 5 Gew.-% eines organischen Peroxids, Die Massen enthalten vorzugsweise etwa 4o bis 6o Gew.-% eines Polyolefins, etwa 6o bis 4o Gew.-% eines elektrisch leitenden Rußes und etwa 0,25 bis 5*0 Gew.-% eines organischen Peroxids.

Die Polyolefinmassen, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden können, stellen solche dar, die durch Polymerisation von Olefinen und verzweigten Olefinen mit etwa 2 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Monomerkette erhalten werden. Geeignete Monomeren sind z.B. Äthylen, Propylen, 1-Buten, Isobutylen, 1-Penten, 4-Methyl-penten-l, 2-Methylpenten-l, 2-Buten, 2-Penten, 2-Methylbuten-l, 2-Methylbuten-2, 3-Methylbuten-l, jJ-Äthylbuten-l, 1-Hexen, 2-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 2-Octen und dergleichen. Für die Zwecke der Erfindung können auch Copolymere der oben genannten Monomere verwendet werden. Für die Zwecke der Erfindung wird als Polyolefin vorzugsweise Polyäthylen oder Polypropylen eingesetzt.

Es ist lediglich erforderlich, daß der Ruß dazu dient, um einen hochleitenden Füllstoff für die Polyolefinmassen zu ergeben. Ruße sind wegen ihrer geringen Teilchengröße und ihrer hohen mechanischen Verfestigungsnatur besonders geeignet.

Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten organischen Peroxide bilden freie Radikale und stellen Vernetzungsmittel dar, die normalerweise erst bei Temperaturen oberhalb den Extruaionstemperaturen für die Polyolefin-Fäden thermisch aktiv werden. Für die Zwecke der Erfindung sind z.B.

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2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-;5-benzoyl-peroxid, Dicumylperoxid, t-Butylperoxid und dergleichen geeignet. ■Us organisches Peroxid wird 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-^ bevorzugt.

Die Erfindung wird in dexi Beispielen erläutert. Alle Angaben hinsichtlich der Teile, Verhältnisse und prozentualen Mengen sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Eine Mischung aus etwa 4-9.»95 % Polyäthylen hoher Dichte, etwa 49,95 # Ruß und etwa 0,1 % 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tbutylperoxy)hexin-3> (Warenzeichen "Lupersol I30" von der Luc idol Division of Wallace & Tiernan, Bufallo, New York) wurde durch eine große öffnung mit einem Durchmesser von 0,17 cm und einer Länge von 2,54 cm bei einer Temperatur von etwa 250°C extrudiert, wodurch ein unregelmäßiges, ungleichförmiges Produkt erhalten wurde, welches als Faser ungeeignet war.

Dan erhaltene Produkt war im wesentlichen vernetzt, wie es aus der '/erbreiter ten Schmelzpunkt-Isotherme hervorging, die sich bei der Differential-Thermo-Analyse (DTA)-Kurve zeigte.

Die obige Mischung konnte bei einer Temperatur von 250⁰C durch einen herkömmlichen Spinnkopf mit öffnungen mit einem Durchmesser von 22,86 χ 10"^ cm und einer Länge von 50,48 χ 10 cm nicht extrudiert werden, well bei Temperaturen von 250^oC eine erhebliche Vernetzung erfolgte.

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Beispiel 2

Eine Mischung gemäß Beispiel 1 wurde bei einer Temperatur von etwa 150 C durch einen herkömmlichen Spinnkopf mit den oben angegebenen Dimensionen zu gleichförmigen Fäden extrudiert. Die DTA-Kurven zeigten, daß die erhaltenen Fäden im wesentlichen nicht vernetzt waren. Diese Fäden hatten Zähigkeiten von etwa 0,3 g/den, und Bruchdehnungen von etwa 1,3 'jL

Beispiel 3

Gemäß Beispiel 2 wurden im wesentlichen unvernetzte Fäden hergestellt. Fäden mit einer Länge von 6,35 cm wurden in einen herkömmlichen Mikrowellenofen zur Bereitung von Nahrungsmitteln mit einer Frequenz von 2,45 x 10 Hz und einer Energie von 2 bis 2,5 kWatfc gebracht. Die Fäden wurden an jedem Ende durch Teflonhalter gestützt. Sie waren im wesentlichen spannungsfrei, jedoch so gehalten, daß keine Schrumpfung erfolgen -konnte. Diese Faderistreifen wurden sodann bei einer Temperatur von mehr als etwa 500⁰C über Zeiträume bis zu 75 Sekunden mit Mikrowellen mit hoher Energie bestrahlt. Die behandelten Fäden waren gleichförmig und nicht verzogen, mit der Ausnahme, dort wo sie von den Teflonhaltern gestützt waren. Die Teile der Fadenstreifen, die während der Strahlungsbehandlung gestützt worden waren, waren nicht gleichförmig verzogen und als technische Fäden untragbar.

Die DTA-Kurven zeigten, daß die Fäden erheblich vernetzt waren. Es wurde gefunden, daß die Fäden flexibel waren und Zähigkeiten von etwa 0,45 g/den, und Bruchdehnungen von etwa 30 % hatten. Es wurde gefunden, daß der Widerstand pro Volumeneinheit dieser Fäden etwa 5 Ohm-cm betrug.

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Claims

Patentansprüche

1. Webbare, vernetzte, kohlenstoffgefüllte PolyolefInFäden, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Zähigkeit von mindestens 0,3 g/den, und eine Bruchdehnung von mindestens 10 % besitzen.

2. Polyolefin-Päden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens etwa 20 Gew.-^ Ruß enthalten.

3. Polyolefin-Päden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie 4o bis 6o Gew.-^ Ruß enthalten und eine Zähigkeit von 2 bis 15 g/den, und eine Bruchdehnung von 10 bis 15 % besitzen.

4. Polyolefin-Päden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyäthylen oder Polypropylen ist.

5. Verfahren zur Herstellung von Polyolefin-Fäden nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man im wesentlichen unvernetzte Mischungen aus 20 bis 80 Gew.-% Polyolefin, 80 bis 20 Gew.-% eines elektrisch leitenden Rußes und 0,01 bis 5 Ge\-i.-% eines organischen Peroxids zu im wesentlichen unvernetzten Fäden extrudiert, die unvernetzten Fäden auf Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins abkühlt, die abgekühlten Fäden unterstützt und daß man sodann die abgekühlten Fäden durch ein elektromagnetisches Feld mit

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einer Frequenz zwischen 8,9 x 10 und 1 χ 10 Hz, während

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sich die Fäden darin ununterstützt befinden, wobei die Temperatur der Fäden mindestens auf die Zersot^ung;;tempei\2~ tur des Peroxids erhöht und mindestens den Schmelzpunkt des Polymeren erhitzt wird, über einen Zeitraum leitet, der ausreichend ist, um die Fäden zu vernetzen und ihnen eine Webbarkeit zu verleihen.

6. Verfahren nach Anspruch 5 j dadurch g e k e η η zeichnet, daß die nicht vernetzte Mischung 33 bis 50 Gew.-% Polyolefin, 50 bis 65 Gew.-% Ruß und 0,25 bis 5,0 % eines freie Radikale bildenden organischen Peroxids enthält, und daß die abgekühlten im wesentlichen unvernetzten Fäden durch ein Hochfrequenzfeld mit einer Frequenz

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von 2,5 x 10 bis 5 x ICr Hz geleitet werden, wobei die Fäden auf eine Temperatur von mindestens 170⁰C mindestens 5 Sekunden lang erhitzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyäthylen oder Polypropylen ist.

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