DE2255152A1 - Produkt mit flocken- bzw. splitteraehnlichen poroesen strukturen von polymeren materialien und verfahren zur herstellung desselben sowie dessen verwendung zur herstellung von bahnmaterial - Google Patents

Produkt mit flocken- bzw. splitteraehnlichen poroesen strukturen von polymeren materialien und verfahren zur herstellung desselben sowie dessen verwendung zur herstellung von bahnmaterial

Info

Publication number
DE2255152A1
DE2255152A1 DE2255152A DE2255152A DE2255152A1 DE 2255152 A1 DE2255152 A1 DE 2255152A1 DE 2255152 A DE2255152 A DE 2255152A DE 2255152 A DE2255152 A DE 2255152A DE 2255152 A1 DE2255152 A1 DE 2255152A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
parts
finely divided
methylene chloride
nozzle
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2255152A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2255152C3 (de
DE2255152B2 (de
Inventor
Masayuki Igawa
Syoji Imao
Fujio Itani
Masahiko Miyanoki
Munehiro Okumura
Yoshiaki Taniyama
Takeshi Uotani
Toshio Yoshihara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP46089900A external-priority patent/JPS4855264A/ja
Priority claimed from JP10257771A external-priority patent/JPS4867356A/ja
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Publication of DE2255152A1 publication Critical patent/DE2255152A1/de
Publication of DE2255152B2 publication Critical patent/DE2255152B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2255152C3 publication Critical patent/DE2255152C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/11—Flash-spinning
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24—Acids; Salts thereof
    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/10—Silicon-containing compounds
    • C08K7/12—Asbestos
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Dip:.■■:. .7, . " ' T^ sen·1
Dr.- < ;. i ' jr.
eMSnelijniL, ui,...uJüfi&tc. K 2255152
ü3'l-19.5ü7P . 10. 11. 1372
MITSUBISHI RAYON Company Limited, Tokio (japan)
Produkt mit flocken- bzw. splitterähnlichen
pp.rösen Strukturen von polymeren Materialien und
Verfahren zur Herstellung desselben sowie dessen
Verwendung zur Herstellung von Bahnmaterial
Die Erfindung bezieht sich auf neue flocken- bzw„ splitterähnliche Strukturen aus mit fein zerteilten anorganischen Materialien beladenen faserbildenden synthetischen Polymermaterialien, in denen das fein zerteilte anorganische Material derart enthalten ist, daß seine nützlichen Eigenschaften wirksam zur Geltung kommen0 Die Erfindung bezieht sich
weiter auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Strukturen sowie auch auf die Erzeugung von Bahnmaterialien aus mit feinteiligen anorganischen Substanzen beladenen Polymeren mit
flocken- oder splitterähnlicher Struktur.
O34-(O993)-Nö-r (7)
309829/1014
Es wurden bex^eits zahlreiche Versuche unternommen, die Eigenschaften von flächenhaften Gebilden aus organischen
polymeren Materialien durch Einbringen von fein zerteilten
anorganischen Substanzen zu verbessern, von denen einige
bereits weitgehend in der Praxis zur Herstellung von Gummibahnen, Kunststoffolien oder -filmen oder in der Papierherstellung angewandt werden,
In diesen Bereichen werden fein zerteilte anorganische Substanzen als Verstärkungsmittel oder zum Zweck der Steigerung der Dimensionsstabilität, Steifheit, Wärmebeständigkeity Witterungsbeständigkeil oder Bedruckbarkeit oder auch als Füllstoff zur Verminderung der Produktkosten angewandt., Anorganische Substanzen haben Eigenschaften» die den organischen polymeren Materialien abgehen wie eine hohe Resistenz gegenüber thermischer Verformung, hohe Steifigkeit
und eine hohe Oberflächenaktivität» Diese nützlichen Eigenschaften der anorganischen Substanzen wurden bislang jedoch zwangsweise nicht voll ausgenutzt.
Es wurde nun gefunden, daß zur völligen Ausnutzung der nützlichen Eigenschaften einer fein zerteilten anorganischen Substanz diese im Produkt in Mengenverhältnissen anwesend sein sollte, die durch die folgende Gleichung gegeben sinds
1 - ¥p(min) > Wf > Wfc (i)
in der ¥_ die Gewichtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Substanz im Produkt und W- die Gewichtsfraktion
ι c
der fein zerteilten anorganischen Substanz in einer gedachten Kompositstruktur ist, die durch Verdichten der fein
zerteilten anorganischen Partikel unter einem Druck von 10 kg/cm und vollständige Ausfüllung der Hohlräume mit
309829/10U
dem Polymeren erhalten worden ist und W (min) die erforderliche Gewichtsfraktion des Polymeren, um der Kompositstruktur ausreichende mechanische Eigenschaften zu verleihen und vorzugsweise zumindest gleich O9T ist»
W„ wird als kritische Gewichtsfraktion der fein zerre
teilten anorganischen Substanz bezeichnet und kann durch folgenden Ausdruck wiedergegeben werden;
¥fc = VP
in dem V das spezifische Volumen des Polymeren, V„ das wahre spezifische Volumen der fein zerteilten anorganischen Substanz und V ihre "Sperrigkeit" bzw» ihr Füllvolumen ist„ V kann durch Messung des Volumens eines gegebenen Gewichts fein zerteilter anorganischer Substanz.be-
stimmt werden, die unter einem Druck von 10 kg/cm verdichtet wurde6
Die faserbildendes organisches Polymermaterial und eine fein zerteilte anorganische Substanz umfassende erfindungsgemäße Kompositstruktur ist mithin stark mit fein zerteilter anorganischer Substanz beladen« Wenn die Gewiehtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Substanz unter dem kritischen Wert von W„ liegt, ist es nicht mög-
I O
lieh, die nützlichen Eigenschaften der fein zerteilten anorganischen Substanz in der Kompositstruktur völlig zur Entfaltung zu bringen oder auszunutzen. Auf der anderen Seite sind jedoch auch Strukturen unerwünscht, bei denen die Gewichtsfraktxon der fein zerteilten anorganischen Substanz über 0,9 liegt, da diese nur mindere mechanische Eigenschaften haben. Die Gewichtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Substanz in der Struktur sollte da-
309829/10U
her der folgenden Gleichung genügen?
o,9 > wf > wfc (3)
Gemäß der Erfindung wird also eine flocken- oder splitterähnliche poröse Struktur aus einem stark mit einer fein zerteilten anorganischen Substanz beladenen faserbildenden organischen polymeren Material vorgeschlagen, in der die fein zerteilte anorganische Komponente in einer Gewichtsfraktion W„ und die Polymerkomponente in einer Gewichtsfraktion 1 - ¥_ enthalten ist9 wobei ¥„ der folgenden Beziehung genügts
0,9 > wf > vp/(vp + va - vf) (4)
in der W„ die Gewichtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Komponente, V das spezifische Volumen der polymeren Komponente, V das Füllvolumen der fein zerteilten anorganischen Komponente unter 10 kg/cm und Vf das wahre spezifische Volumen der fein zerteilten anorganischen Komponente ist, wobei die Struktur eine Mehrzahl von feinen irregulären Hohlräumen aufweist, bei denen die Dicke der die Hohlräume bildenden Wände nicht größer als 5/U ist.
Es ist nun schwierig, ein solches Kompositprodukt aus stark mit fein zerteilter anorganischer Substanz beladenem Polymermaterial durch bloßes Zusammenmischen beider Komponenten in verteiltem Zustand und Extrusion der geschmolzenen Mischung herzustellen. Transport und Extrusion einer solchen Mischung erfordern übermäßige Scherkräfte und führen zu einem raschen Verschleiß der benutzten Ausrüstung.
Gemäß der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Er-
309829/10U
zeugung der oben definierten flocken- oder splitterähnlichen porösen Struktur vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die fein zerteilte anorganische Komponente in einer Gewichtsfraktion ¥„ und die Polyraerkomponente in einer Gewichtsfraktion 1 - ¥_ in einem Lösungsmittel dispergiert, das einen Siedepunkt unterhalb des Erweichungspunktes der Polymerkomponente besitzt und in der Lage ist, die Polymerkomponente bei erhöhten Temperaturen aufzulösen? daß man diese Zusammensetzung auf eine ausreichende Temperatur zur Auflösung der Polymerkomponente in besagtem Lösungsmittel aufheizt und die aufgeheizte Zusammensetzung unter einem zumindest autogenen oder selbstentwickelten Druck durch eine Düse in eine Zone von geringerem Druck und niedrigerer Temperatur zur Verdampfung des Lösungsmittels extrudiert bzw. herausspritzen läßt.
Die hier angeführte "fein zerteilte anorganische Substanz" ist in der Lage9 ein 100-mesh-Sieb der japanischen Industrienorm zu passieren und hat eine maximale Korngröße von bis zu 500 px. Zu Beispielen für solche anorganischen Substanzen gehören etwa Asbest, Aluminiumoxid, Antimontrioxid, Baryt, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Kaolin-Ton, Ruß, Diatomeenerde, Feldspatpulver, weiße Porzellanerde (terra abla) , Quarz, Graphit, Magnesiuincarbonat, Magnesiumhydroxid, Magnesiumoxid, Glimmer, Molybdändisulfid, Agalmatolith-Ton, Sericit (sericite), pyrogene Kieselsäure, fein zerteilte Kieselsäure, amorphe Kieselsäure, Quarzsand, Silicat, Titanoxid,' Wismutweiß, Schieferpulver u. dgl. Eine Mischung von zwei oder mehreren dieser anorganischen Substanzen kann ebenfalls verwendet werden.
Als "Polymermaterial" oder "polymere Komponente" wird hier eine faserbildende organische lineare hochmolekulare
30962Ö/10U
Verbindung verstanden, die Stabilisatoren, Antistatikmittel, flammenverzögernde Mittel und andere herkömmliche Zusätze aufweisen kann. Beispiele für die Polymermaterialien sind Polyolefine wie Polyäthylene, Polypropylen, Polybuten-(l), Polystyrol, und Polyisobutylen; Polyamide wie Polyhexamethylensebacinamid, Polycaprolactam und Polypyrrolydon; Polyester wie Polyäthylenterephthalat, Poly(ß-valerolacton) und Poly- [p~(ß-oxyäthoxy)-benzoat]; Polycarbonate, Polyurethane, Polyäther wie Polyoxymethylen und Poly-Ip-(2,6-dimethylphenoxid)J; Homopolymere und Copolymere von Vinylverbindungen wie Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylidenchlorid und MethyImethacrylat; sowie ein Copolymeres von Vinylalkohol und Äthylen, das durch Hydrolyse eines Copolymeren von Vinylacetat und Äthylen erhalten wird. Eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Polymeren kann ebenfalls verwendet werden»
Eigenschaften typischer Polymermaterialien und fein zerteilter anorganischer Substanzen, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind in den nachfolgenden Tabellen I und II angegeben.
Tabelle I
fein zerteilte
anorganische
Substanz		 Teilchen
größe
(/U)		 vf
(ml/g)		 V
a
(ml/g)		 spezifi
sche Ober
fläche
(mV«)
fein zerteilte
Kieselsäure A		 Mittel
0,020		 0,50 1,91 150
fein zerteilte
Kieselsäure B		 Mittel
0,0^+0		 0,51 2,09 80
309829/10U
fein zerteilte Teilchen I V spezifi - 50
anorgani s ehe größe (ml/g) sche Ober
Substanz (/u) 0,45 (ml/g) fläche
(mz/e)
fein zerteilte
Kieselsäure C		 0,010 -
O9o4o		 6,00 380
Diatomeenerde 95 $> 0,55
10 odo 1,50 20
weniger O846
Magnesiumcarbonat Mittel
0,1		 1,81 20
Ton 98 $> 0,38
2
odo we		 1,70 20
niger
Talkum 98 # 0,37
4
odo we		 0,87 1,3
niger
Calcium- Mittel O938 Λ t A /ζ
carbonat A 1,4 0,40 1 9 TU O
Calcium-
carbonat B		 Mittel
4,0		 0,41 0,70 2
Calcium-
carbonat C		 Mittel
1,0		 2,8 2,5
Magnesium
carbonat/ 0,43
Calcium- _ 1,39 14
carbonat
(Gew.-Verh. 4/3)
fein zerteilte
Kieselsäure/ 0,46
Calcium- — 1 »^9
carbonat
(Gew.-Verh. 3/2)
309829/1014
fein zerteilte
anorgani sehe
Substanz		 Teilchen
größe
(/u)		 Vf
(ml/g)		 V
a
(ml/g)		 spezifi
sche Ober
fläche
(n.2/g)
Diatomeenerde/
Calciurncarbonat
(Gew.-Verho 4/3)		 - 0,48 1,31 14
Magnesium-
carbona t/Talkum
(Gew.-Verhc 4/3)		 - 0,42 1,29 12
Tabelle II
Polymer V
P
(ml/g)		 Erweichungs
punkt
(°c)
Polyäthylen
von hoher Dichte
Polyäthylen
von geringer Dichte
kristallines Polypropylen
Polyacrylni tril
Polyathylenterephthalat
Polyvinylchlorid
Polystyrol
NyIon-66
Polymethylmethacrylat		 1,05
1 , 10
1,09
0,86
0,77
0,70
0,95
0,88
0,84		 135
100
16O
232
200
150
16O
240
i4o
In Tabelle I ist V das Füllvolumen bzw. der Raumbedarf
Q.
der fein zerteilten anorganischen Substanz und wird unter einer Last von 10 kg/cm in der nachfolgend angegebenen Weise gemessen.
309823/1014
Die Messung erfolgt bei einer Temperatur von 25 C unter trockenen Bedingungen unter Verwendung eines Zylinders von 15 cm Höhe und 2/v7T cm Innendurchmesser mit einem abnehmbaren flachen Boden sowie einem mittels eines Luftzylinders auf- und abbewegbaren Kolben, der in der Lage ist,
eine Last von 10 kg/cm aufzuprägen» Eine bestimmte Menge
der zu messenden fein zerteilten anorganischen Substanz wird ausgewogen und in den Zylinder gebracht. Diese Probe wird im Zylinder durch leichtes Klopfen gegen den Zylinder mit einem Holzhammer· nivelliert. Eine Last von 10 kg/cm wird dann dem (Plungen)Kolben über den Luftzylinder aufgeprägt und 1 Stunde lang belassene Der Kolben wird dann abgehoben» Eine weitere Portion (Wg) der Probe wird in den Zylinder eingebracht und die allgemeine Verfahrensweise, wie oben beschrieben, wiederholt» Dieses Verfahren wird insgesamt zehnmal wiederholt» Das Volumen der im Zylinder aufgeschichteten Probe (1O χ Wg) wird dann gemessen und das Füllvolumen der Probe daraus berechnet.
Der bei dieser Messung verwendete Wert von W hängt von der speziellen fein zerteilten anorganischen Substanz ab und wird in folgender -Weise bestimmt: Eine angemessene Portion der Probe wird gewogen und in einen mit Skala versehenen Glaszylinder mit einem Innendurchmesser von 2/ύ7Γ cm und einer Länge von 30 cm mit flachem Boden gebracht, so daß der Zylinder bis zu einer Höhe von etwa 20 cm mit der Probe gefüllt werden kann« Der Zylinder wird dann mit einer Geschwindigkeit von 1 Hz (60mal pro Minute) aus 2 cm Entfernung auf eine feste Oberfläche fallengelassen. Die Füllhöhe der Probe im Zylinder nimmt dabei allmählich bis auf einen Gleichgewichtswert ab„ Aus diesem Wert und dem Gewicht der Probe wird die Schüttdichte (bulk density) der Probe berechnet und als W in obiger Bestimmung angepaßte
309829/1014
Die in Tabelle I angegebenen Werte von V„ wurden nach einem Verfahren gemäß JIS-K-5'101 bestimmt. Die Werte für den Erweichungspunkt und V , die in Tabelle II angegeben sind, wurden nach Verfahren gemäß ASTM-D-1526 bzw. JIS-K-6760 bestimmt.
Im Hinblick auf typische Systeme aus Polymeren und fein zerteilter anorganischer Substanz wurden Werte für die kritische Gewichtsfraktion (W„ ) der fein zerteilten anorganischen Substanz gemäß Gleichung (2) berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III wiedergegeben.
(Tabelle III s. Seite 11)
309829/ 10 14
Tabelle III
Polymeres - fein zertei
anorganische Substanz		 lte Ton χ 1OO
Polyäthylen von
hoher Dichte		 fein zerteilte
Kieselsäure A		 Diatomeenerde 42,7
I! " C Calciumcarbonat
(Gew.-Verh. 3/2)		 15,9
!■ Calciumcarbonat A fein zerteilte
Kieselsäure
Calciumcarbonat
(Gew.-Verh. 4/3)		 59,3
Kristallines
Polypropylen		 Magnesiumcarbonat fein zerteilte
Kieselsäure A		 44,7
Il Diatomeenerde fein zerteilte
Kieselsäure A		 53,4
!I Ton fein zerteilte
Kieselsäure
Calciumcarbonat
(Gew.-Verh. 4/3)		 76,2
I! Talicum Polyäthylen von niedri
ger Dichte (50/50)
fein zerteilte Kiesel
säure A		 68,6
Polyäthylen von
hoher Dichte		 Calciumcarbonat A 61,6
H « C 31,4
Il 75,5
Kristallines
Polypropylen
56,8
Polyäthylen
ter ephthalat		 42,8
Nylon 66 38,4
. Polyvinylchlorid 33*2
Kristallines
Polypropylen		 51,4
Il 43,6
309 829/1OH
Wie aus Gleichung (2) hervorgeht, ist die kritische Gewichtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Substanz um so kleiner, je größer die Differenz zwischen dem scheinbaren bzw, effektiven und dem wahren spezifischen Volumen der anorganischen Substanz ist, was die Auswahl der chemischen Zusammensetzung innerhalb eines weiten Bereichs ermöglicht. Bevorzugte anorganische Substanzen sind fein zerteilte Kieselsäure, basisches Magnesiumcarbonat, Diatomeenerde » Calciumcarbonat und eine Kombination derselben«
Wie das erste Beispiel der Tabelle III zeigt, sollte ein System aus Polyäthylen von hoher Dichte und fein zerteilter Kieselsäure A zumindest ^2,7 Gew,-^ Kieselsäure enthalten. Das entspricht einem Wert von zumindest 57>5 Vol~$ an fein zerteilter Kieselsäure Aa Allgemein ist die Volumfraktion der fein zerteilten anorganischen Substanz in erfindungsgemäßen Kompositstrukturen höher als die des Polymermaterials .
Lösungsmittel, die für die Erzeugung der flocken- oder splitterähnlichen porösen Struktur verwendet werden können, sollten einen Siedepunkt unterhalb des Erweichungspunktes des angewandten Polymeren haben und in der Lage sein, das Polymere unter Extrusionsbedingungen aufzulösen. Sie sollten dem Polymeren sowie den Materialien gegenüber, aus denen die angewandte Apparatur besteht, praktisch inert sein.
Zur Veranschaulichung können als geeignete Lösungsmittel beispielsweise Kohlenwasserstoffe genannt werden wie Butan, Hexan, Cyclohexan, Penten, Benzol und Toluol; ferner halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Chloroform, Methylchlorid, Propylchlorid, Trichloräthylen, Tri-
309829/10U
chloräthan, Tetrachloräthylen, Tetrachloräthan und Chlorbenzole; Alkohole wie Methanol, Äthanol, Propanol und Butanol; Ketone wie Aceton, Cyclopentanon, Methyläthylketon und Hexafluoracreton; Estei* wie Methylacetat, Äthylacetat und if-Butyrolaceton9 Äther wie Äthyläther, Tetrahydrofuran und Dioxan; Nitril wie Acetonitril und Propionitril; Trifluoressigsäure, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff, Nitrometharij Wasser, Schwefeldioxid und eine Kombination derselben., Abhängig von der Natur des besonderen Polymermaterials sollte das geeignete Lösungsmittel angemessen ausgewählt werden,
In der Praxis wird eine Mischung der fein zerteilten anorganischen Substanz in einer Gewichtsfraktion ¥„ und des Polymermaterials in einer Gewichtsfraktion von 1 - ¥„ dispergiert in einem Lösungsmittels, das den oben genannten Erfordernissen genügts hergestellt und zur Auflösung des Polymermaterials in besagtem Lösungsmittel in einem geschlossenen Gefäß erhitzt. Der Anteil des dabei angewandten Lösungsmittels sollte vorzugsweise derart sein, daß die resultierende erhitzte Mischung mit darin aufgelöster Polymerkomponente genügend fließfähig ist, um gepumpt werden zu könnent Die Mischung wird unter einem "autogenen" oder selbst erzeugten Druck von zumindest 5 kg/cm vorzugsweise von zumindest 10 kg/cm gehalten und unter diesem autogenen Druck oder höheren Drucken durch eine Düse in eine Zone von geringerem Druck und niedrigerer Temperatur, vorzugsweise in die umgebende Atmosphäre zur praktisch augenblicklichen Verdampfung des Lösungsmittels unter Zurücklas sung der gewünschten flocken- oder splitterähnlichen Struktur extrudiert» Diese Extrusion unter Druckentlastung in eine Zone von geringerer Temperatur kann auch als "Herausspritzen" bezeichnet werden.
309829/1ÖU
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens kann irgendeine geeignete Apparatur einschließlich eines herkömmlichen Autoklaven verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie mit einer geeigneten Öffnung versehen ist, durch welche die erhitzte Mischung unter erhöhten Temperaturen und Drukken extrudiert bzw» ausgeworfen werden kann, Zweckmäßig kann ein kontinuierlicher Extruder verwendet werden, der Mittel zur Verdichtung, Druckaufprägung, Erhitzung, Messung oder Dosierung sowie einen Extrusionskopf mit einer Düse oder Düsen aufweist.
Gemäß der Erfindung wird schließlich noch ein Verfahren zur Herstellung von Bahnmaterialien bzw» flächenhaften Gebilden aus dem stark mit fein zerteilter anorganischer Substanz beladenen faserbildenden organischen polymeren Material vorgesehen, das folgende Maßnahmen umfaßt: (i) Dispergieren der flocken- oder splitterähnlichen porösen Strukturen der oben beschriebenen Art in einem flüssigen Medium, in dem diese praktisch unlöslich sind; (2) Aufprägen mechanischer Kräfte auf diese Dispersion zum Zerschlagen besagter Strukturen unter Bildung feinfaseriger Strukturelemente; (3) Ablagerung besagrer Strukturelemente in zwei- oder dreidimensionaler Form zur Bildung eines Vlieses oder Bahnmaterials mit aneinandergrenzenden Strukturelementen, die an ihren Kontaktbereichen "verhakt" und/oder verbunden sind; (k) Entfernung des flüssigen Mediums von dem Bahnmaterial und (5) ggf· Kalandrieren des Bahnmaterials.
Das flüssige Medium, in dem die flocken- oder splitterähnlichen porösen Strukturen dispergiert werden können, sollte vorzugsweise unter solchen Medien ausgewählt werden, die flüchtig (z. B. mit einem Siedepunkt von deutlich unter 2OO °C), billig, nicht-toxisch, nicht-explosiv und be-
309829/1014
quem rückzugewinnen oder zu verwerfen sind> Beispiele für bevorzugte flüssige Medien umfassen Wasser und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Trichloräthylen, Tetracliloräthylens, Triehloräthan und Trichlortrifluoräthan<, Das Wasser kann Zusätze enthalten,, wie sie bei einem normalen, ßchlagprozeß zur Erzeugung von Papierzeug verwendet werden, wie oberflächenaktive Mittel und Dispergierungsmittel.
Beim Schlagen und/oder Verfeinern der flocken- oder splitterähnlichen Strukturen zur Bildung der feinfaserigen Strukturelemente können bequem unterschiedliche Typen von Schlagwerken und/oder Feinzeugholländer der Papierlae:rstel= lung benutzt werden. Für die Ablagerung der feinfaserigen Strukturelemente zur Bildung eines Bahnmaterials oder Vlieses können übliche Papiermaschinen geeignet verwendet werden.
Da die flocken- oder faserähnlichen Strukturen gemäß der Erfindung in einem wäßrigen Medium erfolgreich zerschlagen und/oder verfeinert werden können, können sie zusammen mit Holzschliff bzw« Zellstoffmasse für Erzeugung einer sowohl einfaserige Strukturelemente gemäß der Erfindung als auch zerschlagene Cellulosefasern enthaltenden gemischten Masse bzw. von gemischtem Papierzeug verarbeitet werden» In der Praxis können die flocken- oder splitterähnlxclien Strukturen gemäß der Erfindung und eine Zeil- bzw. Holzstoffmasse zusammenlaufend in einer oder mehreren herkömmlichen Einrichtungen zerschlagen oder verfeinert werden=
Alternativ können die flocken- oder splitterähnlichen Strukturen gemäß der Erfindung auf vorbesifeimmte Feinheit bzw. freie Beweglichkeit zerschlagen und/oder verfeinert
309629/10U
werden,und nach Zusatz von Holzstoffmasse kann der Zerschlag- und/oder Verfeinerungsprozeß fortgesetzt werden. Die Mengenverhältnisse von erfindungsgemäßen Strukturen zu Holzstoffmasse sind nicht kritisch und hängen von den gewünschten Eigenschaften sowie der beabsichtigten Verwendung der endgültigen bahnähnlichen Strukturen ab. Vorzugsweise sollte das Gewichtsverhältnis von flocken- oder splitterähnlichen Strukturen zu Holzstoffmasse jedoch bei zumindest 10 : 90 liegen, wenn die Vorteile der bahnähnlichen Produkte gemäß der Erfindung voll zur Geltung kommen soll enc
Das hier beschriebene Verfahren zur Erzeugung bahnähnlicher Strukturen bietet gegenüber Verfahren nach dem Stand der Technik in verschiedener Hinsicht technische Vorteile; Selbst wenn die Polymerkomponente aus einem hydrophoben Polyolefin besteht, können die flocken- oder splitterähnlichen porösen Strukturen gemäß der Erfindung erfolgreich zusammen mit hydrophiler cellulosehaltiger Pulpe in einem wäßrigen Medium zerschlagen und/oder verfeinert werden zur Bildung eines Breis, in dem die feinfaserigen Strukturelemente gut dispergiert sind. Aus dem resultierenden Brei können brauchbare Bahnmaterialien erzeugt werden. Diese Tatsache läßt erkennen, daß die flocken- oder splitterähnlichen Strukturen und bahnähnlichen Produkte gemäß der Erfindung leidlich hydrophil sind und daß die nützlichen Eigenschaften der fein zerteilten anorganischen Substanz in den Strukturen gemäß der Erfindung voll ausgebildet oder ausgenutzt werden können.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene flächenhafte Produkte zeigen eine gesteigerte Nach-Verarbeitbarkeit verglichen mit ähnlichen Produkten, die durch Ver-
309829/101A
fahren nach dem Stand der Technik erhalten werden, da erstere geringere Dichten besitzen und mehr Hohlräume enthalten und folglich in einem größeren Ausmaß unterschiedliche Mittel adsorbieren können, die darauf angewandt werden,, So können den flächenhaften Strukturen gemäß der Erfindung Antistatikmitiels flammenverzögernde Mittel und andere Additive beqtiem beigebracht werden,, Ferner können sie zu Komposifc- oder Schichtstrukturen nach herkömmlichen Verfahren verarbeitet werden, die ein Imprägnieren der flächenhaften Strukturen mit einem Monomeren oder einer Lösung eines polymeren Materials umfassen»
Die flächenhaften Produkte gemäß der Erfindung können bei einer geeigneten Temperatur kalandriert werden. Es wurde gefunden, daß die kalandrierten bzw» preßgewalzten Produkte einen überraschend hohen Anfangsmodul (initial modulus) besitzen. Sie besitzen weiter eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität,, So erleidet beispielsweise ein kalandriertes Bahnmaterial, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus 40 Gewichtsteilen Polyäthylen von hoher Dichte und 6o Gewichtsteilen fein zerteilter Kieselsäure erhalten wird, wenig oder keine Schrumpfung, wenn es auf Temperaturen leicht unterhalb des Schmelzpunktes des Polyäthylens aufgeheizt wird. Beim Brennen brennt es weiter mit wenig oder keiner Schrumpfung.
Diese·Ergebnisse sind überraschend und nach dem Verhalten vergleichbarer flächenhafter Produkte aus Polyäthylen, die nach herkömmlichen Verfahren erhalten werden, durchaus unerwartet, da in herkömmlicher Weise erzeugte Produkte bei bloßer Annäherung an eine Wärmequelle stark schrumpfen. ■
30 9 829/1 Öl 4
Nach Wunsch können die erfiiidungsgemäßen flächenhaften Produkte geprägt bzw, gepreßt werden, um ihnen ein papierähnliches Aussehen zu verleihen oder den Weißheitsgrad, die Undurchsichtigkeit und/oder die Aufnahme von Druckfarben zu steigern.
flächenhaften Produkte gemäß der Erfindung sind in den Bereichen brauchbar» in denen flächenhafte Produkte nach dem Stand der Technik Anwendungen finden. Unter anderem sind sie besonders brauchbar als Papierersatz für die Druckerei, da sie in Anbetracht der starken Beladung mit fein zerteilter anorganischer Substanz eine ausgezeichnete Aufnahmefähigkeit für Druckfarben besitzen» Die flokken- oder splitterähnlicher. Strukturen gemäß der Erfindung sind nicht nur als Ausgangsmaterial für die Erzeugung fiachenhafter Produkte, wie vorstellend beschrieben, brauchbar, sondern auch als primäres oder sekundäres Formmaterial für die Erzeugung mannigfaltiger Wärmeisolierungen, Packungen, Schall absorber und Absorptionsmittel» Die flocken- oder splitterähnlichen Strukturen gemäß der Erfindung können auch durch Pressen und Walzen zu bahnähnlichen Materialien geformt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend weiter anhand von Beispielen erläutert, bei denen die fein zerteilten anorganischen Materialien und polymeren Komponenten solche sind, wie sie in den Tabellen I und II aufgeführt sind, wenn nichts anderes angegeben wird*
Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Anfangsmodul der bahnähnlichen Strukturen wurden an Proben von 1 cm Länge bei 25 °C und 65 # relativer Feuchtigkeit mit einer Ziehgeschwindigkeit von 50 ia pro Minute bestimmt. Der Biegemodul
309829/10U
der Proben wurde durch Messen des Ausmaßes der Durchbie gung bzw«, Ablenkung einer an einem Ende gehaltenen Probe bei 25 °C und 65 $ relativer Feuchtigkeit und Berechnung nach folgender Gleichung bestimmts
E ^ 3 f l4/2yh2
in der E der Biegemodul5 Q die Dichte der Probe, 1 die vorragende Länge der Probe, y dasi Ausmaß der Durchbiegung bzw» Ablenkung am vorragenden Ende der Probe und h die Dicke der Probe ist. Die vorragende Länge der Probe wurde so festge legt, daß y/l einen Wert innerhalb des Bereiches von 0,2 bis 0,4 hatte«, In den Beispielen sind alle Teile in Ge wicht zu verstehen«
Beispiel 1
Eine Mischung von 60 Teilen fein zerteilter Kieselsäure mit einem Füllvolumen (bulkiness) von 2,0 ml/g, 40 Teilen Polyäthylen von hoher Dichte und 850 Teilen Methylenchlorid.
wurde in einen Autoklaven gegeben und unter Rühren auf eine
Temperatur von 200 °C erhitzt» Der Innendruck des Autokla
ven wurde mit Stickstoff auf einen Bereich von 60 kg/cm* gebracht« Diese Bedingungen wurden etwa 10 Minuten lang aufrechterhalten. Nach Ablauf dieser Zeit wurde die Mischung durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Düse mit einem Durchmesser von 1,0 mm in eine Luftatmosphäre herausgespritzt. Das so erhaltene Produkt bestand aus gesonderten flockenähnlichen Strukturen mit feinporösen Körpern mit einer Vielzahl von irregulären Hohlräumen darin, wobei die Dicke der hohlraumbildenden Wände geringer als 5 /U war.
309829/10U
Beispiele 2 bis 55
In der in Beispiel 1 allgemein beschriebenen Art und Weise wurden Mischungen von Polyinerkomponenten, fein zerteilten anorganischen Komponenten und Lösungsmitteln,, wie sie in der nachfolgenden Tabelle IV angegeben sind, in einen Autoklaven gebracht, unter Rühren aufgeheizt und unter Druck gesetzt und dann durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Düse herausgespritzt. Die Komponenten und Mengenverhältnisse der jeweiligen Beschickung und die Ausspritzbedingungen sind in Tabelle IV angegeben sowie auch das Aussehen der Produkte., Alle Produkte waren poröse Körper mit Hohlräumen von irregulärer Konfiguration» wobei die hohl raumbi 1 deiiden Wände eine Dicke von weniger als 5 /U hatten.
(Tabelle IV s„ Seiten 21 bis 31)
309829/1ÖU
Tabelle IV
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
2 Polyäthylen von
hoher Dichte ' 30 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °c
p
60 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
3 Polyäthylen von
hoher Dichte 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 40 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 220 °C
80 kg/cm2
Düs endurch-
messer
1 , 5 mm		 feine
splitter
ähnliche
Struktur
4 Polyäthylen von
hoher Dichte 50 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 50 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 dito dito
5 Polyäthylen von
hoher Dichte 15 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 85 Teile
Methylenchlorid 85O Teile		 150 °c
62 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken -
ähnliche
Struktur
30 9829710 Π
Tabelle IV (Portsetzung)
Bei
spiel 		eingesetzte Mischung ko Teile Ausspritz
bedingungen		 Produkt i Struktur dito
Polyäthylen von 150 °c feine feine
hoher Dichte 6o Teile feine
6 fein zerteilte 800 Teile 55 kg/cm flocken flocken-
Kieselsäure B ähnliche ähnliche splitter
Methylenchlorid Düsendurch ähnliche
messer Struktur
30 Te i 1 e 1 , 5 mm r Struktur
Polyäthylen von 70 Teile 200 °C
hoher Dichte
7 Calciumcarbonat A 800 Teile 6o kg/cm
Methylenchlorid Düsendurch
20 Teile messer 1 mm
Polyäthylen von 80 Teile
hoher Dichte 750 Teile
8 Calciumcarbonat B dito
Methylenchlorid 50 Teile
Polyäthylen von 50 Teile 220 °C
hoher Dichte 800 Teile
9 Magnesiumcarbonat 80 kg/cm2
Me thylenchlorid Düsendurch
messer
1 , 5 mm
309829/ 1OU
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
10 Polyäthylen von
hoher Dichte 30 Teile
Magnesiumcarbonat 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 200 °C
60 kg/cm
Düsendurch—
messer
1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
1 1 Polyäthylen von
hoher Dichte 15 Teile
Magnesiumcarbonat 85 Teile
Methylenchlorid 820 Teile		 170 °c
58 kg/cm2
Düsendurch
messer 1 mm		 dito
12 Polyäthylen von
hoher Dichte kO Teile
Diatomeenerde 60 Teile
Methylenchlorid 78O Teile		 180 °C
2
59 kg/cm
Düsendurch^
messer 1 mm		 dito
13 Polyäthylen von
hoher Dichte 20 Teile
Diatomeenerde 80 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 180 °C
60 kg/cm
Düsendurch
messer 1 nun		 feine
flocken- ■
ähnliche
Struktur
309829/1014
- 2k -
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen 		Produkt
^k Polyäthylen von
hoher Dichte 20 Teile
Ton 80 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 190 °c
62 kg/cm
Düsendurch-
messer 1 mm 		feine
flocken
ähnliche
Struktur
15 Polyäthylen von
hoher Dichte kO Teile
Talkum 60 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °c
60 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm 		feine
spli tter-
ähnliche
Struktur
16 Polyäthylen von
hoher Dichte 20 Teile
Talkum 80 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °c
62 kg/cm2
Düsendurch-
messer 1 mm 		feine
flocken
ähnliche
Struktur
17 Polyäthylen von
hoher Dichte ^+0 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 60 Teile
Trichlortrifluor-
äthan 700 Teile		 200 °C
60 kg/cm
Düsendurcn-
messer 1 mm 		dito
309829/10U
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
18 Kristallines
Polypropylen 40 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 60 Teile
Methylenchlorid ?80 Teile		 200 °C
60 kg/cm
Düs endurch-
messer 1 mm		 feine
•flocken
ähnliche
Struktur
19 Kristallines
Polypropylen kO Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 60 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °c
2
62 kg/cm
Düs endurch-
messer 1 mm		 dito
20 Kristallines
Polypropylen 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 40 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 200 °C
2
65 kg/cm
Düs endurch-
messer 1 mm		 dito
21 Kristallines
Polypropylen 50 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 50 Teile
Methylenchlorid 780 Teile		 200 °C
62 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 dito
309829/10U
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
22 Kris tallines
Polypropylen 30 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 70 Teile
Methylenchlorid 810 Teile		 155 °C
6o kg/cm
Düsendurch-
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
23 Kristallines
Polypropylen 15 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 85 Teile
Methylenchlorid 8"IO Teile		 150 °C
2
60 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 dito
2k Kristallines
Polypropylen 50 Teile
Magnesiumcarbonat 50 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 dito dito
25 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Magnesiumcarbonat 70 Teile
Benzol 800 Teile		 230 °C
65 kg/cm
Düs endurch-
raesser
1 , 5 nmi		 dito
309829/10U
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz-
b e d ingung en		 Produkt
26 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Magnesiumcarbonat 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °c
0
60 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
27 Kristallines
Polypropylen 15 Teile
Magnesiumcarbonat 85 Teile
Methylenchlorid 820 Teile		 dito dito
28 Kristallines
Polypropylen 40 Teile
Calciumcarbonat A 60 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 dito feine
splitter
ähnliche
Struktur
29 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Calciumcarbonat 70 Teile
Benzol 65O Teile
Butan 150 Teile		 220 °C
2
65 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 i
feine
Flocken-
ihnliche
Struktur
309829/10H
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
Kristallines 150 °c feine
Polypropylen 30 Teile
30 Calciumcarbonat 70 Teile 60 kg/cm flocken
ähnliche
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer 1 mm
Kristallines 180 °C
Polypropylen 50 Teile
31 fein zerteilte
Kieselsäure/
Calciumcarbonat dito
(Gew.-Verh. 3/2) 50 Teile 68 kg/cm
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer 1 nun
Kristallines 180 °C
Polypropylen 80 Teile
32 Diatomeenerde/
Calciumcarbonat dito
(Gew.-Verh. 4/3) 70 Teile 60 kg/cm
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer 1 mm
Kristallines
Polypropylen 4o Teile
33 Diatomeenerde 60 Teile dito dito
Methylenchlorid 750 Teile
309829/10U
Tabelle IV
(Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
3h Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Diatomeenerde 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 150 °C
' 2
65 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
35 Kristallines
Polypropylen , 30 Teile
Talkum 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 180 °C
2 '
60 kg/cm
Düsendureh-
messer 1 mm		 dito
36 Kristallines
Polypropylen 20 Teile
Ton 80 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 dito dito
37 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Talkum 70 Teile
Cyclohexan 800 Teile		 236 °c
2
62 kg/cm
DUchendurch-
messer 1 mm		 dito
309829/10U
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel 		eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
Polyethylen 200 °C feine
terephthalat 60 Teile
38 Calciumcarbonat 40 Teile 60 kg/cm2 flocken
ähnliche
Methylenchlorid 150 Teile Düsendurch
messer
ü, 5 mm		 Struktur
Nylon 66 60 Teile 240 °C
39 fein zerteilte
Kieselsäure A 4o Teile 65 kg/cm dito
Wasser 500 Teile Düsendurch
messer
1, 5 mm
Polyoxymethylen 50 Teile 200 0C
40 fein zerteilte
Kieselsäure B 50 Teile 6θ kg/cm dito
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer
1, 5 mm
Kristallines 150 °c
Polypropylen 30 Teile
41 Magnesiumcarbonat/
Calciumcarbonat dito
(Gew.-Verh. 4/3) 70 Teile 55 kg/cm*
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer 1 mm
309829/1014
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz-
b e d ingung en		 Produkt
42 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Magnesiumcarbonat 65 Teile
Titanoxid 5 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 16O °C
ο
6o kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche ·
Struktur
43 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Magne s iumcarbonat/
Talkum
(Gew.-Vertu 4/3) 70 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 dito dito
44 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
Polyäthylen von
niedriger Dichte 10 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 60 Teile
Methylenchlorid 800 Teile		 i6o 0C
58 kg/cm2
Düsendurch
messer
0, 8 mm		 dito
309829/1014
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
45 Polyacrylnitril 50 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 50 Teile
Wasser 300 Teile
Acetonitril 500 Teile		 230 °C
80 kg/cm2
Düsendurch
messer 1 nun		 feine
splitter
ähnliche
46 Kristallines
Polypropylen JO Teile
Polymethyl-
methacrylat 10 Teile
Magnesiumcarbonat 60 Teile
Methylenchlorid 600 Teile
Butan 200 Teile		 190 °c
80 kg/cm2
Düsendurch
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
47 Polyä thyIen-
terephthalat 50 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A/
Calciumcarbonat
(Gew.-Verh. 3/2) 50 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 200 °C
53 kg/cm2
Düs endurch-
messer
0, 5 mm 		dito
309829/ 1OH
Tabelle IV (Fortsetzung)
•Bei-'
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
48 Polyäthylen von
hoher Dichte 40 Teile
Magnesiumcarbonat 60 Teile
Hexan 750 Teile		 230 °C
ρ
65 kg/cm
Düs endurch-
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
49 Polyvinylchlorid 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure 40 Teile
Methylenchlorid 300 Teile
Hexan 50 Teile		 200 °C
2
80 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 8 mm		 dito
50 Polyäthylen von
niedriger Dichte 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 4.0 Teile
Methylenchlorid 500 Teile		 180 °C
O
60 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 8 mm		 dito
51 Polyäthylen von
niedriger Dichte 50 Teile
Magnesiumcarbonat 50 Teile
Methylenchlorid 600 Teile		 180 °C
55 kg/cm2
Düs endurch-
messer
0, 8 mm		 dito
309829/101
Tabelle IV (Fortsetzung)
Bei
spiel 		eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen 		Produkt
52 Polyäthylen von
niedriger Dichte kO Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 60 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 i6o °c
ο
60 kg/cm
Diisendurch-
messer
0, 8 mm 		feine
flocken
ähnliche
Struktur
53 Polyäthylen von
niedriger Dichte 40 Teile
Diatomeenerde 60 Teile
Methylenchlorid 700 Teile		 160 0C
60 gk/cm
Düsendurch
messer
0, 8 mm 		dito
5h Polyäthylen von
hoher Dichte 30 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 70 Teile
Methylenchlorid 820 Teile 		155 0C
60 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 5 mm 		dito
55 Polyäthylen von
hoher Dichte 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B kO Teile
Methylenchlorid 650 Teile
Butan 50 Teile 		220 0C
2
68 kg/cm
Düsendurch
messer 1 nun 		splitter
ähnliche
Struktur
309829/101
Beispiel 56
Eine Mischung von 30 Teilen Äthylen-Vinylacetat-Copolymerem mit 12 Gewo-$ Vinylacetat und einem V von 1,08; 70 Teilen fein zerteilter Kieselsäure A und 800 Teilen Methylenchlorid wurde in einen Autoklaven gegeben und unter Rühren auf eine Temperatur von I80 C erhitzt» Der Innendruck des Autoklaven wurde mit Stickstoff auf einen Bereich von 60 kg/cm angehoben. Diese Bedingungen wurden etwa 15 Minuten lang aufrechterhalten. Nach Ablauf dieser Zeit wurde die Mischung durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Öffnung mit einem Durchmesser von 1,0 mm in eine Luftatmosphäre herausgespritzte. Die Produkte waren flockenähnliche Strukturen mit fein porösen Körpern mit einer Mehrzahl von darin enthaltenen irregulären Hohlräumen.
Beispiel 57
Ein Brei aus 4o Teilen kristallinem Polypropylen, 60 Teilen fein zerteilter Kieselsäure A und 0,2 Teilen ß-(4-Oxy-3,5-di-tert-butylphenyl)-propionsäureester von Pentaerythrit in 800 Teilen Methylenchlorid wurde in einen Breitank gegeben und mittels einer am Boden des Tanks vorgesehenen Pumpe durch eine Rohrleitung zu einer Heizzone geschickt, wo er auf eine Temperatur von 130 °C erhitzt wurde. Der Brei wurde dann unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur zur Bildung einer homogenen Dispersion in einen Homogenisator geschickt und dann unter einem Druck von 58
kg/cm durch eine am Kopf des Homogenisators vorgesehene Düse mit einem Durchmesser von 1,0 mm in die atmosphärische Luft herausgespritzt. Als Produkte wurden auf diese Weise
309829/1014
flockenähnliche Strukturen mit fein porösen Körpern erhalten, die eine Mehrzahl von irregulären Hohlräumen darin aufwiesen.
Beispiele 58 bis 73
Die allgemeine Verfahrensweise, wie sie in Beispiel 57 beschrieben ist, wurde wiederholt. Komponenten und Mengenverhältnisse des jeweiligen Breis und Ausspritzbedingungen sind in Tabelle V angegeben, in der auch das Aussehen der Produkte angeführt ist. Alle Produkte waren poröse Körper mit irregulären Hohlräumen, wobei die Dicke der solche Hohlräume bildenden Wände geringer als 5 /u war.
(Tabelle V s. Seiten 3k bis 37)
309829/ 10U
Tabelle V
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz-
b e dingungen		 Produkt
58 Polyäthylen von
hoher Dichte 60 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 40 Teile
Methylenchlorid 650 Teile
Butan 50 Teile		 220 °C
2
68 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mra		 feine
splitter
ähnliche
Struktur
59 Polyäthylen von
hoher Dichte 30 Teile
fein zerteilte ,
Kieselsäure A 70 Teile
Methylenchlorid 820 Teile		 155 °C
6o kg/cm
Düsendurch
messer
0, 5 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
60 Polyäthylen von
hoher Dichte 15 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 85 Teile
Methylenchlorid 850 Teile		 150 °c
58 kg/cm2
Düsendurch
messer
0, 5 mm		 dito
309829/10U
Tabelle V (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
61 Polyäthylen von
hoher Dichte 50 Teile
Magnesiumcarbonat 50 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 200 °C
62 kg/cm
Düsendurch-
messer 1 nun		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
62 Polyäthylen von
hoher Dichte 30 Teile
Magnesiumcarbonat 70 Teile
Metylenchlorid 800 Teile		 16O °C
60 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 5 mm		 dito
63 Kristallines
Polypropylen 30 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 70 Teile
Methylenchlorid 820 Teile		 150 °c
58 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 5 nun		 dito
6k Kristallines
Polypropylen 40 Teile
Magnesiumcarbonat 60 Teile
Methylenchlorid 750 Teile		 155 °c
2
60 kg/cm
Düsendurch
messer
0, 5 mm 		dito
309829/10U
Tabelle V (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 ο 50 kg/cm Produkt - feine
Polyäthylen von 160 °C Düs endurch- feine
hoher Dichte 20 Teile messer 1 mm splitter
65 Calciumcarbonat A 80 Teile 58 kg/cm 200 °C flocken
ähnliche		 ähnliche
Methylenchlorid 500 Teile Düsendurch
messer 1 mm Struktur Struktur
Kristallines 155 °G 60 kg/cm
Polypropylen 30 Teile Düsendurch
Magnesiumcarbonat/ messer 1 mm dito
66 Calciumcarbonat dito
(Gew.-Verh. 4/3) 70 Teile 57 kg/cm
Methylenchlorid 800 Teile Düsendurch
messer
0, 5 mm
Polyäthylen von 200 °C
hoher Dichte 80 Teile
67 fein zerteilte
Kieselsäure C 20 Teile
Methylenchlorid 800 Teile
Kristallines
Polypropylen 80 Teile
68 fein zerteilte
Kieselsäure C 20 Teile
Methylenchlorid 800 Teile
309829/10U
Tabelle V (Fortsetzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
69 Polyäthylen von
hoher Dichte 70 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure C 30 Teile
Methylenchlorid 1000 Teile		 200 °C
50 kg/cm
Düs endurch-
messer 1 mm		 feine
flocken
ähnliche
Struktur
70 Polyäthylen von
hoher Dichte 50 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure C 50 Teile
Methylenchlorid 1000 Teile		 180 °C
50 kg/cm2
Düsendurch
messer 1 mm 		sehr
feine
flocken
ähnliche
Struktur
71* Polyäthylen von
hoher Dichte 20 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure B 80 Teile
Methylenchlorid 1000 Teile		 200 °C
50 kg/cm2
Düsendurch-
messer 1 mm		 extrem
feine
flocken
ähnliche
Struktur
* so fein, daß die AufSammlung des Produktes mit einem Netz schwierig war.
309829/ 1OU
Tabelle V (Fortse tzung)
Bei
spiel		 eingesetzte Mischung Ausspritz
bedingungen		 Produkt
72 Kristallines
Polypropylen 15 Teile
fein zerteilte
Kieselsäure A 85 Teile
Methylenchlorid 850 Teile		 180 °C
k0 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 extrem
feine
flocken
ähnliche
Struktur
73 Kristallines
Polypropylen 70 Teile
Calciumcarbonat 30 Teile
Methylenchlorid 1000 Teile		 200 °C
2
50 kg/cm
Düsendurch
messer 1 mm		 dito
309829/10U
- kZ -
Beispiel Ik
In einem Autoklaven wurden 80 Teile Polyäthylen von hoher Dichte (MI = 0,3), 20 Teile fein zerteilte Kieselsäure (c) und 1000 Teile Methylenchlorid auf eine Temperatur von 200 C erhitzt und das Polyäthylen in Methylenchlorid gelöst. Beim Aufheizen wurde der Innendruck im Autoklaven auf etwa ^O kg/cm erhöht. Der Innendruck wurde weiter mit Stickstoff auf 50 kg/cm gebracht. Die Mischung wurde dann durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Düse mit einem Durchmesser von 1,0 mm herausgespritzt. Das so erhaltene Produkt hatte einen bahn- bzw. netzartigen Zusammenhalt mit bzw. aus Flocken von irregulärer Konfiguration. Durch Beobachtung des Querschnitts des Produktes wurde gefunden, daß es eine Mehrzahl von irregulären Hohlräumen aufwies mit Wänden von weniger als 5 /U Dicke.
Beispiel 75
Eine Mischung von 40 Teilen Polyäthylen von hoher Dichte (MI = 0,3), 60 Teilen fein zerteilter Kieselsäure (B) und 1000 Teilen Methylenchlorid wurde in einen Autoklaven gegeben und durch Stickstoff auf einen Druck von etwa 10 - 15 kg/cm gebracht. Der Autoklav wurde auf eine Temperatur von 200 0C aufgeheizt und die erhitzte Mischung dann durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Öffnung mit einem Durchmesser von 1,0 mm in eine Luftatmosphäre herausgespritzt. Die so erhaltenen Produkte hatten flokkenähnliche Struktur und bestanden aus Polyäthylen mit gleichmäßig darin dispergierter fein zerteilter Kieselsäure.
309829/101
Unter Verwendung einer Schleudervorrichtung (blastgraph) wurden 40 Teile Polyäthylen und 6o Teile fein zerteilte Kieselsäure korapoundiert, jedoch konnte keine homogene Dispersion erhalten werden.
Beispiel 76
Eine Dispersion mit sehr feinfaserigen Strukturelementen wurde durch Rühren bzw« Bewegen von 8 g flockenähnlicher Strukturen bzw. Produkte, wie sie nach Beispiel 1 erhalten werden und 1,5 1 Methylenchlorid in einem Saftmixer mit 10»000 Upm für eine Dauer von 3 Minuten hergestellt. Unter Verwendung einer Handpapiermaschine ähnlich derjenigen, wie sie im TAPPI-Standardverfahren verwendet wird, wurde aus der Dispersion eine flächenhafte Struktur erzeugt. Das Produkt war ein hoch-weißes, undurchsichtiges und bauschiges bzw. dickes Bahnmaterial. Es hatte eine Festigkeit von 0,5 kg/mm und eine Bruchdehnung von 40 γ>* Das Bahnmaterial wurde dann zwischen einem Paar Kalandrierwalzen kalandriert zur Bildung eines glatten synthetischen Bahnmaterials mit einer Porosität von 4θ,1 $. Das endgültige Bahnmaterial hatte eine Dicke von 125 /U, ein Flächen-
p 2
gewicht von 118,4 g/m , eine Festigkeit von 3»1 kg/mm·, eine Bruchdehnung von 34 $, einen Anfangsmddul von .130
ρ ρ
kg/mm und einen Biegemodul von 330 kg/mm .
Beispiel 77
Unter Verwendung unterschiedlicher herausgespritzter Produkte wurden bahnähnliche Strukturen in der in Beispiel 76 beschriebenen Art und Weise hergestellt. Die bahnähnlichen Strukturen wurden unter Bedingungen kalandriert, wie sie in Tabelle VII angegeben sind, zur Herstellung von synthetischen Bahnmaterialien, Die Eigenschaften der Endprodukte sind in Tabelle VI wiedergegeben.
Tabelle VI
Ausspritz
produkt
nach
Beispiel		 Festig
keit
(kg/mm )		 Anfangs-
modul
(kg/mm )		 Bruch
dehnung
(*)		 Biege
modul
(kg/mm )		 Poro
sität
(*)
2 1,9 133 21 330 43
3 86 89 240 34
4 3,5 101 75 300 33
5 1,7 127 20 303 40
6 2,7 120 41 250 37
7 1,5 95 55 113 41
8 1,3 123 42 271 43
9 2,6 73 77 255 38
10 2,4 93 40 345 42
1 1 2,4 97 43 350 39
12 2,0 47 105 92 41
13 1,5 72 27 145 47
14 2,3 97 3,7 180 44
15 2,1 75 40 170 46
16 1, 1 93 2,5 185 51
17 3,7 31 1 10 85 34
18 2,1 89 23 190 44
19 2,5 97 35 21 1 39
20 2,7 95 75 170 41
21 2,5 84 47 214 42
22 1,3 133 4 231 47
23 1,2 85 3 208 53
24 3,0 71 77 237 35
25 2,4 95 1 1 241 47
26 2,6 101 13 23O 36
27 1,2 115 7 190 55
309829/10 U
Tabelle VI (Fortsetzung)
Ausspritz
produkt
nach
Beispiel		 Festig
keit
(kg/mm )		 Anfangs-
modul
(kg/mm )		 Bruch
dehnung
W 		Biege-
modul ρ
(kg/mm )		 Poro
sität
(*)
28 2,7 55 79 111 43
29 1,2 65 17 135 54
30 1,7 71 19 137 53
31 2,3 89 45 211 47
32 1,2 41 57 95 48
33 2,3 47 78 93 35
34 1,2 _■ 51 25 100 44
35 1,4 89 30 151 43
36 1,3 1 11 3 172 51
37 1,3 75 7 155 44
38 4,7 130 3 255 31
4i 1,5 121 1 1 244 44
42 1,3 85 13 180 43
43 1,4 1 12 4 235 45
44 2,2 100 15 217 37
45 0,7 75 31 80 60
46 1,7 11 1 13 200 40
47 2,7 . 155 5 370 34
48 3,1 99 27 212 36
49 1,0 55 37 250 25
50 2,3 63 104 11 1 37
51 2,7 87 63 115 35
52 2 1 91 27 119 39
53 2,0 47 100 93 33
54 2,4 125 45 279 45
55 3,5 85 11Ό 21.1 38
56 2,3 41 99 85 44
3Q9829/10U
Tabelle VII
Ausspritz-
produkt
nach
Beispiel		 Kalandrieren Temp. (0C) Druck (kg/cm ) Geschwindig
keit (m/min)
2-17
48
50 - 56		 125 20 2
18-37
41-46
49		 135 20 2
38
47		 180 10 2
309829/ 1OU
Beispiel 78
Eine Mischung von 6o Teilen fein zerteilter Kieselsäure B, kO Teilen Polyäthylen von hoher Dichte und 900
Teilen Methylenchlorid wurde in einen Autoklaven gegeben und unter Rühren auf eine Temperatur von 200 C erhitzt. Der Innendruck im Autoklaven wurde mit Stickstoff auf
einen Bereich von 50 kg/cm erhöht. Diese Bedingungen
wurden etwa 5 Minuten lang aufrechterhalten. Nach Ablauf der Zeit wurde die Mischung durch eine am Boden des Autoklaven vorgesehene Öffnung mit einem Durchmesser von 1 mm in die umgebende Atmosphäre herausgespritzt« Die so erhaltenen Produkte waren diskrete flockenähnliche Gebilde mit porösen Körpern mit einer Mehrzahl von irregulären
Hohlräumen darin, wobei die Dicke der die Hohlräume bildenden Wände geringer als 5 /u war.
Unter Verwendung von Wasser als flüssiges Medium
wurde eine Mischung von 45 g der trockenen flockenähnlichen Gebilde und 5 g Holzstoffmasse in einem Scheiben-Zerkleinerer (disc refiner) unter Schlagbedingungen von
einer Faserkonzentration von 1,0 $ und einer liqhten Weite von 0,2 mm zu einer wäßrigen Dispersion mit gleichmäßig darin dispergierten sehr feinfaserigen Strukturelementen zerschlagen. Per Hand wurde aus dieser Dispersion mittels einer TAPPI-Standard-Papiermaschine ein Bogen erzeugt, der hoch-weiß, undurchsichtig und bauschig bzw.
dick war und eine Zähigkeit
Bruchdehnung von 5f1 $ hatte
dick war und eine Zähigkeit von 0,06 kg/mm und eine
Beispiel 79
Eine Mischung von 70 Teilen wasserfreiem Gips und
309829 /1OU
30 Teilen Polyäthylen von hoher Dichte wurde in 720 ml Methylendichlorid in einem Autoklaven dispergiert und in diesen wurde Stickstoff bis zu einem Druck von etwa 10 kg/cm eingeführt. Der Autoklav wurde dann zur Auflösung des Polyäthylens im Methylendichlorid aufgeheizt. Nach Anstieg der Innentemperatur auf 18O C wurde ein am Boden des Autoklaven vorgesehenes Ventil geöffnet und die Mischung durch dieses unter Durchtritt durch eine am Ende des Ventils vorgesehene Öffnung von 1,0 mm Länge und 1,0 mm Durchmesser in die umgebende Atmosphäre entlassen. Als Produkt wurde ein Flockenbündel von flockenähnlichen Strukturen erhalten, die eine etwas steifere Beschaffenheit halten als die flockenähnlichen Strukturen, die nach einem ähnlichen Verfahren mit fein zerteilter Kieselsäure als anorganischer Komponente erhalten werden.
Ähnliche Ergebnisse wurden mit gebranntem Gips und hydratisiertem Gips erhalten.
Beispiel 80
Flockenähnliche Strukturen mit 60 Gew.-$ fein zerteilter Kieselsäure A und k0 Gew.-^ Polyäthylen von hoher Dichte wurden unter Bedingungen hergestellt, wie sie in Beispiel 17 angewandt wurden. Durch Eintauchen von 1 kg dieser flockenähnlichen Strukturen in 100 1 Wasser und Zerschlagen der Mischung in einer Zerschlagvorrichtung (refiner) wurde ein für die Papierherstellung brauchbarer Brei erzeugt. Zu diesem Brei wurde ein Füllstoff sowie Leim und zähigkeitssteigernde Mittel hinzugefügt und mit Aluminiumsulfat fixiert in einer Weise, wie es herkömmlicherweise bei der Papierherstellung praktiziert wird.
309829/ 1OU
- k9 -
Danach wurde ein feuchter Bogen erzeugt und bei einer Temperatur von 80 C getrocknet. Bei Verwendung von 5 Gew„-$ (bezogen auf die Fasern des Breis) eines Acrylamidpolymeren als zahigkextssteigerndes Mittel wurde ein Bahnmaterial mit
ρ '
einer Zähigkeit von 3,0 kg/cm erhalten. Dieses Bahnmaterial wurde dann bei einer Temperatur von 100 C und einem WaI-zendruck von 50 kg/cm kalandriert zur Erzeugung eines kalandrierten Produktes mit einer Zähigkeit bzw. Festigkeit
von 16 kg/cm mit besseren mechanischen Eigenschaften in Wasser als aus natürlichen Fasern hergestellte Papierbahnen.
Beispiel 81
Unter Verwendung von Wasser als flüssiges Medium wurde eine Mischung von (i) 90 Teilen von nach dem Verfahren gemäß Beispiel 18 hergestellten flockenähnlichen Strukturen mit kO Teilen fein zerteilter Kieselsäure B und 60 Teilen kristallinem Polypropylen mit (2) 10 Teilen einer Holzstoffmasse bei einer Faserkonzentration von etwa 1 Gew.-^ zur Bildung eines Breis zerschlagen. Aus einem Anteil des so erhaltenen Breis wurde ein feuchter Bogen hergestellt und bei einer Temperatur von 80 C getrocknet zur Bildung eines Bahnmaterials mit einer Dichte von etwa O92 g/cm xihd einer Bruchlänge von etwa 70 m. Durch Kalandrieren bei einer Temperatur von 105 C und einem Walsendruck von 50 kg/cm wurde die Bruchlänge des Bahnmaterials auf einen Bereich von etwa 700' m erhöht.
Zu einem anderen Anteil des Breis wurden etx*a 5 Gew.-^ (bezogen auf das Gewicht der Fasern) eines zähigkeitssteigernden Mittels (ein Acrylamidpolymeres) hinzugefügt und daraus ein Bahnmaterial erzeugt. Die Zähigkeit dieses so
309829/ 1 OU
erhaltenen Bahnmaterials war etwa doppelt so hoch wie die des aus dem Brei ohne Zugabe von zähigkeitssteigernden Mitteln erzeugten Produktes. Die Zähigkeit konnte weiter durch Kalandrieren des Bahnmaterials erhöht werden.
Beispiel 82
Eine Mischung von 5 kg Holzstoffmasse und 5 kg nach dem in Beispiel 17 beschriebenen Verfahren erzeugten flokkenähnlichen Strukturen mit kO Gew.-^ Polyäthylen von hoher Dichte und 60 Gew.-^ fein zerteilter Kieselsäure A wurde in 1000 kg Wasser zur Bildung eines wäßrigen Breis mit einer Faserkonzentration von 0,3 Gew.-$ und einer Feinheit bzw. freien Beweglichkeit (freenes) von 2^*0 cc verschlagen. Zu diesem Brei wurden 0,7 Gew.-^ (bezogen auf daa Gewicht der Fasern) eines zähigkeitssteigernden Mittels (ein Acrylamidpolymeres) hinzugefügt und durch Zusatz von Aluminiumsulfat ausgeflockt. Aus diesem Brei wurde ein feuchtes Bahnmaterial gebildet und bei 80 bis 90 C getrocknet zur Herstellung eines weißen und steifen Bogens mit einer Dichte von 0,3 g/cra , Dieser Bogen wurde dann bei einer Temperatur von 85 C und einem Walzendruck von 50 kg/cm kalandriert zur Bildung eines Produktes mit einem Flächengewicht von etwa 90 g/m und einer Zähigkeit von 3»">5 kg/1,5 cm. Das Produkt war hinsichtlich der Undurchsichtigkeit Bahnmaterialien überlegen, die aus 100 % Holzstoffmasse erhalten wurden.
309829/10U

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Produkt mit flocken- oder splitterähnlicher poröser Struktur mit einer fein zerteilten anorganischen Komponente und einer polymeren Komponente, dadurch gekennzeichnet , daß die anorganische Komponente in einer Gewichtsfraktion ¥„ und die polymere Komponente in einer Gewichtsfraktion 1 - ¥„ vorliegt, wobei ¥„ der folgenden Gleichung genügte
    0,9 ^ ¥f ^ Vp/(Vp + Va - Vf) (I)
    in der W_ die Gewichtsfraktion der fein zerteilten anorganischen Komponente, V das spezifische Volumen der polymeren Komponente, V das Füllvolumen der fein zerteilten anorganischen Komponente (bei Verdichtung mit 10 kg/cm ) und V„ das wahre spezifische Volumen der anorganischen Komponente ist und daß die Struktur eine Mehrzahl von darin enthaltenen feinen irregulären Hohlräumen aufweist, wobei die solche Hohlräume begrenzenden ¥ände eine Dicke von nicht mehr als 5 /u haben.
    2. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Komponente durch ein Olefin-Polymeres und insbesondere durch Polyäthylen oder Polypropylen gebildet wird.
    3· Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Komponente Polyäthylenterephthalat ist.
    h. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerkomponente eine polyolefinhaltige Mischung ist.
    309829/10U
    5. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fein zerteilte anorganische Komponente eine Teilchengröße von nicht mehr als 500 /u besitzt.
    6. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fein zerteilte anorganische Komponente durch zumindest einen Vertreter aus der Gruppe CaIciumcarbonat, Calciumsulfat, Kaolin-Ton, Ruß, Diatomeenerde, Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid, fein zerteilte Kieselsäure, Quarzsand, Titanoxid, Terra abla, Aluminiumoxid, Feldspatpulver, Quarz, Asbest, Glimmer, Molybdändisulfid, Agalmatolith-Ton, Antimontrioxid und Magnesiumoxid gebildet wird.
    7. Verfahren zur Herstellung der Produkte mit Flockenstrukturen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man (i) eine Mischung der fein zerteilten anorganischen Komponente in einer Gewichtsfraktion ¥_ und der polymeren Komponente in einer Gewichtsfraktion 1 - ¥„ in einem Lösungsmittel diepergiert, dessen Siedepunkt unter dem Erweichungspunkt der polymeren Komponente liegt und das in der Lage ist, die polymere Komponente bei erhöhten Temperaturen aufzulösen, wobei W_ der oben angegebenen Gleichung (i) genügt; (2) besagte Dispersion zur Auflösung der polymeren Komponente in dem Lösungsmittel aufheizt; und
    (3) besagte erhitzte Mischung unter einem Druck von zumindest dem selbst erzeugten Druck der Mischung durch eine Düse oder Öffnung in eine Zone von niedrigerem Druck und geringerer Temperatur zur Abdampfung des Lösungsmittels extrudiert bzw. herausspritzt.
    8. Verfahren nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet,
    309829/1OU
    daß das Lösungsmittel für die polymere Komponente zumindest ein Vertreter aus der Gruppe Benzol, Toluol, Butan, Hexan, Cyclohexan, Penten, Methylenchlorid, Chloroform, Methylchlorid, Propylchlorid, Trichioräthylen, Trichloräthan, Tetrachloräthylen, Tetrachloräthan, Chlorbenzole, Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Aceton, Cyclopentanon, Methyläthylketon, Hexafluoraceton, Methylacetat, Äthylacetat, fi~ --Butyrolaceton, Äthyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril, Propionitril, Trifluoressigsäure, Tetrachlorkohlenstoff, Schwefelkohlenstoff, Wasser, Freon-gas und Schwefeldioxid ist. ■
    9. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Lösungsmittel dispergierte Mischung aus fein zerteilter anorganischer Komponente und polymerer Komponente in einem geschlossenen System auf eine ausreichende Temperatur erhitzt wird, das der selbst erzeugte Druck zumindest 5 kg/cm ausmacht.
    10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeheizte Mischung unter einem Druck, der zumindest gleich dem selbst erzeugten Druck ist, durch eine Düse oder Öffnung in eine Zone von praktisch atmosphärischem Druck extrudiert bzw. herausgespritzt wird.
    11. Verwendung der Produkte mit flockenähnlicher Struktur nach Anspruch 1 zur Herstellung von flächenhaften Strukturen aus einem mit fein zerteilten anorganischen Substanzen hoch beladenen faserbildenden organischen Polymermaterial, dadurch gekennzeichnet , daß man (1) nach Anspruch 1 erhältliche flocken- oder faserähnliche poröse Strukturen in einem flüssigen Medium dispergiert, in
    309829/1 OU
    dem diese praktisch unlöslich sind; (2) mechanische Kräfte auf besagte Dispersion unter Zerschlagen bzw. Zerkleinern
    der Strukturen zu feinfaserigen Strukturelementen einwirken läßt; (3) besagte Strukturelemente in zwei- oder dreidimensionaler Form zur Bildung eines Netzes oder Bahnmaterials mit aneinandergrenzenden Strukturelementen, die
    an ihren Kontaktbereichen "verhakt" und/oder verbunden
    sind, abscheidet und (h) das flüssige Medium von dem Bahnmaterial entfernt.
    12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das resultierende Bahnmaterial kalandriert bzw.
    gepreßt wird.
    13· Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium durch ein wäßriges Medium oder halogenierte Kohlenwasserstoffe aus der Gruppe Methylenchlorid, Trichloräthylen, Tetrachloräthylen, Trichloräthan und Trichlortrifluoräthan gebildet wird.
    14. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die flocken- oder splitterähiilichen porösen Strukturen in einem wäßrigen Medium zusammen mit Holzstoffmasse verarbeitet werden.
    309829/10U
DE2255152A 1971-11-12 1972-11-10 Produkt mit flocken- bzw. splitterähnlichen porösen Strukturen von polymeren Materialien und Verfahren zur Herstellung desselben sowie dessen Verwendung zur Herstellung von Bahnmaterial Expired DE2255152C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP46089900A JPS4855264A (de) 1971-11-12 1971-11-12
JP10257771A JPS4867356A (de) 1971-12-20 1971-12-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2255152A1 true DE2255152A1 (de) 1973-07-19
DE2255152B2 DE2255152B2 (de) 1973-10-18
DE2255152C3 DE2255152C3 (de) 1974-06-06

Family

ID=26431297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2255152A Expired DE2255152C3 (de) 1971-11-12 1972-11-10 Produkt mit flocken- bzw. splitterähnlichen porösen Strukturen von polymeren Materialien und Verfahren zur Herstellung desselben sowie dessen Verwendung zur Herstellung von Bahnmaterial

Country Status (6)

Country Link
CA (1) CA995849A (de)
DE (1) DE2255152C3 (de)
FR (1) FR2159458B1 (de)
GB (1) GB1416894A (de)
IT (1) IT970438B (de)
NL (1) NL157360B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1439514A (en) * 1972-07-13 1976-06-16 Mitsubishi Rayon Co Sheet-like structure and process for manufacturing same
DE2456277A1 (de) * 1974-11-28 1976-08-12 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von tonerde enthaltenden hydrophilen polyolefinfasern
GB1556710A (en) * 1975-09-12 1979-11-28 Anic Spa Method of occluding substances in structures and products obtained thereby
CA1301400C (en) * 1987-11-09 1992-05-19 Sellathurai Suppiah Porous composite materials and methods for preparing them

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL246230A (de) * 1958-12-09

Also Published As

Publication number Publication date
GB1416894A (en) 1975-12-10
DE2255152C3 (de) 1974-06-06
NL7215279A (de) 1973-05-15
CA995849A (en) 1976-08-24
FR2159458B1 (de) 1975-03-28
IT970438B (it) 1974-04-10
NL157360B (nl) 1978-07-17
DE2255152B2 (de) 1973-10-18
FR2159458A1 (de) 1973-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69206565T2 (de) Polypropylenfaser zur Verstärkung von Zement.
DE3411515C2 (de) Wischmaterial in Vliesform
DE68913073T3 (de) Verbundwerkstoffe aus Nassverfahrengemischen von Glasfasern und thermoplastischen Fasern.
DE69811370T2 (de) Nanoverbundstoff-material
DE69023407T2 (de) Verfahren zur Oberflächenverbesserung von Gegenständen auf Basis faserverstärkter Kunststoffmaterialien.
DE2364884B2 (de) Masse und Verfahren zu deren Herstellung
DE69022292T2 (de) Auf Zellulose basierende, entzündbare, massig gefertigte Bahnen und Methode zur Herstellung solcher Bahnen.
DE2121512B2 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier
DE3855476T2 (de) Mikroporöse Filamente oder Fasern, Verfahren zur Herstellung derselben und damit hergestellte Artikel
DE1421584B2 (de) Separator fuer akkumulatoren aus fasern mit polyolefinober flaeche die durch ply mit polymerisation in ssitu eines 1 olefins auf cellulosefasern hergestellt sind
DE2727687A1 (de) Verfahren zur herstellung von tapeten mit permanenter praegung und hoher poroesitaet
DE2946374A1 (de) Verfahren zur herstellung von verpressbarem polyimidgranulat
DE69414897T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines bauschigen Blattes aus Synthetischer Pulpe, verwendbar als Separator für gasdichte Bleiakkumulatoren.
DE2424291A1 (de) Verfahren zur herstellung von anorganisches pigment enthaltenden hydrophilen polyolefinfasern
DE3117280A1 (de) Gegenstaende aus thermoplastischen polymeren, welche mit glasfasern verstaerkt sind
DE3875416T2 (de) Platte aus verstaerktem thermoplast und verfahren zu deren herstellung.
DE2261328A1 (de) Gewinnung von thermoplastischem schaum
DE2255152A1 (de) Produkt mit flocken- bzw. splitteraehnlichen poroesen strukturen von polymeren materialien und verfahren zur herstellung desselben sowie dessen verwendung zur herstellung von bahnmaterial
DE69519342T2 (de) Gebrannte Schreibstiftmine und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3856144T2 (de) Durch Prägen formbares Material
EP0643091A1 (de) Flächiges Halbzeug
CH640427A5 (de) Filtrationsverfahren.
DE68921616T2 (de) Verbundfaserplatte und verfahren zu deren herstellung.
US4146510A (en) Flake- or sliver-like porous structure of polymeric material and process of producing same, and process of producing sheet-like structure therefrom
DE3854642T2 (de) Faserverstärkte Halbzeuge.

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee