DE2747177A1

DE2747177A1 - Waermeverklebbare verbundfasern und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2747177A1
Application number: DE19772747177
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Furukawa; Teruaki Hane; Seigo Inadomi; Kohichi Kunimune
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2747177B2; AU511351B2; US4323626A; SE7711776L; SE431996B; AU2985977A; DE2747177C3; FR2368554A1; US4234655A; NZ185412A; FR2368554B1; GB1552520A

Description

Die Erfindung betrifft wärmeverklebbare Verbundfasern und Verfahren zu deren Herstellung.

Sie betrifft insbesondere Verbundfasern auf Basis von kristallinem Polypropylen mit guter Tieftemperatur-Verklebbarkeit und guter Verklebbarkeit an andere Stoffe, und weiterhin wärmeempfindliche Verbundfasern, die im wesentlichen nicht gekräuselt sind und die geeignet sind für nach einem Nassverfahren hergestellte Faservliese. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung dieser Fasern (der Ausdruck

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"nach einem Nassverfahren hergestellte Faservliese" wie er hier verwendet wird, schliesst Papier ein).

Verbundfasern, die man erhält, indem man zwei unterschiedliche Polymere mit verschiedenen Schmelzpunkten verwendet, und die Herstellung von Faservliesen unter Verwendung solcher Verbundfasern ist aus der japanischen Patentveröffentlichung Sho 44-22547 (entsprechend US-PS 3 589 956) , der japanischen Patentveröffentlichung Sho 45-2345 (entsprechend GB-PS 1 149 270), der japanischen Offenlegungsschrift Sho 49-75868 (entsprechend GB-PS 1 446 570) bekannt.

Faservliese können insbesondere hergestellt werden, indem man Verbundfasern der vorgenannten Struktur gewöhnlich in Form eines Vlieses oder dergleichen formt, worauf man sie oberhalb des Schmelzpunktes der niedrigerschmelzenden Komponente und unterhalb des Schmelzpunktes der höherschmelzenden Komponente erhitzt und dadurch eine Schmelzverklebung zwischen den sich berührenden Teilen der Fasern ausbildet.

Die bisher hergestellten wärmeverklebbaren Verbundfasern der vorgenannten Art haben im allgemeinen eine hohe Verklebungstemperatur und müssen darum auf eine hohe Temperatur erhitzt werden. Selbst wenn man Verbundfasern verwendet, bei denen Polyäthylen als niedrigschmelzende Komponente vorliegt, ist die Erhitzungstemperatur noch nicht ausreichend niedrig. Ein weiterer Nachteil der Verbundfasern des Standes der Technik liegt in der schlechten Verklebbarkeit mit fremden Stoffen, wie Textilmaterialien, Holz, Metall und dergleichen. Wenn man infolgedessen beispielsweise die vorher erwähnten Faservliese verwendet, um sie mit anderen Stoffen zu verkleben oder sie mit anderen Stoffen unter Ausbildung von Verbundstoffen

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kombiniert, so ist die Verwendung eines zusätzlichen Bindemittels erforderlich. Und selbst bei Verwendung eines Bindemittels ist die Klebehaftung nicht in jedem Falle befriedigend. Da weiterhin die wärmeverklebbaren Verbundfasern des Standes der Technik im allgemeinen in einem gewissen Masse
dazu neigen sich zu wellen, d.h. einige oder mehrere Kräuselungen pro 25 mm aufwiesen, waren sie nicht geeignet als
Materialien zur Herstellung von typischen durch Nassverfahren hergestellten Faservliesen, wie Papier, bei denen die Wärmeverklebbarkeit angewendet wird.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, wärmeverklebbare Verbundfasern aus Polypropylen aufzuzeigen, welche ohne die Nachteile des Standes der Technik nicht nur eine gute
Wärmeverklebbarkeit bei niedriger Temperatur haben, sondern die auch eine gute Wärmeverklebbarkeit an andere Materialien aufweisen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, wärmeverklebbare Verbundfasern aufzuzeigen, die nach dem Nassverfahren zu Faservliesen verarbeitet werden können und die gute Wärmeverklebbarkeit bei niedrigen Temperaturen haben und die auch gut an fremden Stoffen kleben und die im vesentlichen
nicht zum Wellen neigen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung dieser Fasern aufzuzeigen.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben werden erfindungsgemäss wärmeverklebbare Verbundfasern gezeigt, die als erste Komponente ein kristallines Polypropylen enthalten und als zweite Komponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 0,5 bis 18 Mol.%, vorzugsweise 1 bis 15 Mol.%, bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylacetat und monomeren Äthylen oder einem Verseifungsprodukt davon oder einem Gemisch aus
einem der genannten Copolymeren und/oder Verseifungsprodukten

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mit Polyäthylen, welches insgesamt 0,5 bis 18 Mol.%, vorzugsweise insgesamt 1 bis 15 Mol.% an Vinylacetat- und/oder Vinylalkoholkomponente (nachfolgend werden diese Komponenten als Vinylmonomerkomponente bezeichnet) in jedem Polymer, bezogen auf die Gesamtmenge an Vinylmonomerkomponente und Äthylenkomponente in der Gesamtmischung enthält, wobei die Verbundfasern der Erfindung dadurch charakterisiert sind, dass die erste Komponente und die zweite Komponente Seite an Seite oder in Kern-Mantel-Form angeordnet sind, wobei die zweite Komponente einen Teil der Oberfläche der Fasern bildet.

Das als erste Komponente verwendete kristalline Polypropylen kann ausgewählt werden aus dem üblicherweise für Fasern verwendeten Polypropylen oder es kann ein solches sein, das einen Q-Wert von 3,5 oder weniger hat (die Erklärung von Q erfolgt später). In jedem Fall trägt die Schmelztliessgeschwindigkeit (gemäss ASTM D-1238(L), nachfolgend als MFR abgekürzt) 1 bis 50, vorzugswiese 4 bis 20.

Das als zweite Komponente verwendete A'thylen-Vinylacetat-Copolymer kann ein solches sein, das einen Vinylacetatgehalt von etwa 5 bis 40 Gew.% hat. Ist der Gehalt an Vinylacetat zu hoch, so ist der Schmelzpunkt des Copolymeren zu niedrig und es wird klebrig und es kann nicht als ein Material verwendet werden, welches die Oberfläche der Faser bildet. Ausserdem wird es durch die schlechte Wärmestabilität ungeeignet zum Schmelzverspinnen. Dies trifft auch für die Verseifungsprodukte zu. Produkte mit einem Vinylacetatgehalt von etwa 5 Gew.% oder weniger werden im allgemeinen nicht als Vielzweckmaterialien hergestellt, weil sie die Eigenschaften eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren nur in geringem Ausmasse

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zeigen. Wenn ein Vinylacetatgehalt von etwa 5 Gew.% oder darunter vorliegt, können Produkte dieser Art als Ausgangsmaterialien verwendet werden und man erzielt die Wirkung
der vorliegenden Erfindung auch noch in diesem Falle, sofern die Konzentration an dem Vinylmonomeren in der zweiten Komponente 0,5 % oder höher ist.

Es können Äthylen-Vinylacetat-Copolymere mit einem verhältnismässig weiten Molekulargewichtsbereich verwendet werden. Es ist jedoch besser, Schmelzindizes (gemäss ASTM D-1238(E) nachfolgend als MI bezeichnet) im Bereich von weniger als
1 oder höher als 50 Ml zu vermeiden, weil man in ersterem
Falle eine schlechte Vermischbarkeit erzielt und in letzterem Falle ein Material gebildet wird, das in Form kleiner Körnchen vorliegt (verursacht durch abgebautes Harz) oder das
sich während des Schmelzspinnverfahrens zersetzt.

Das vorerwähnte Äthylen-Vinylacetat-Copolymer (das nachfolgend mit EVA abgekürzt wird) gemäss der vorliegenden Erfindung kann unverseift verwendet werden oder es kann ein Verseifungsprodukt verwendet werden (das nachfolgend als verseiftes EVA bezeichnet wird). Der Grad der Verseifung kann gewünschtenfalls bis zu 1OO % gewählt werden.

Wird ein nichtverseiftes EVA oder ein verseiftes EVA mit einem Verseifungsgrad von weniger als 30 % bei der zweiten Komponente verwendet, so wird die zweite Komponente vorzugsweise hergestellt indem man sie mit Polyäthylen vermischt, so dass man einen Polyäthylengehalt von 30 Gew.% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmenge in der Mischung, erzielt, weil bei Verwendung von unverseiftem EVA oder EVA mit einem Verseifungsgrad von weniger als 30 % alleine eine zwischenfaserige

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Schmelzverklebung während des Verstreckens der unverstreckten Verbundfasern gebildet wird. Verwendet man ein EVA mit einem Verseifungsgrad von 3O % oder mehr, ist ein Vermischen mit Polyäthylen nicht erforderlich, weil eine Verklebung zwischen den Fasern praktisch nicht eintritt. Da die Verklebungskraft eines verseiften EVA gegenüber einem anderen Material umso grosser ist, je grosser der Verseifungsgrad ist, zieht man es vor, ein verseiftes EVA im vorerwähnten Bereich alleine als zweite Komponente zu verwenden. Man kann jedoch auch eine Mischung mit Polyäthylen verwenden und dadurch den gewünschten Schmelzpunkt oder die Dichte der zweiten Komponente einstellen.

Das gemäss der Erfindung verwendete Polyäthylen kann niedrige, mittlere oder hohe Dichte haben. Polyäthylen mit niedriger oder mittlerer Dichte wird bevorzugt, weil man eine schwächere latente Wärmekräuselbarkeit in den Verbundfasern erzielt und weil sie bei verschiedenen Wärmebehandlungen, wie sie beim Verarbeiten zu Faservliesen vorkommen, vorteilhaft sind. Mann kann auch ein hochdichtes Polyäthylen verwenden, in Fällen, in denen eine etwas stärkere latente Kräuselung zulässig oder bevorzugt ist.

Das Vermischen von EVA oder verseiftem EVA mit Polyäthylen wird so vorgenommen, dass die Gesamtmenge an Vinylmonomerkomponente in der Polymermischung 0,5 Mol.% oder mehr, vorzugsweise 1 bis 15 Mol.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomeren der Vinylmonomerkomponente und der darin enthaltenen Äthylenkomponente beträgt. Es liegt folgende Beziehung hinsichtlich der Gewichtsprozente und Molprozente an Vinylacetatkomponente in EVA vor. Beispielsweise entsprechen 5 Gew.% etwa 1,7 Mol.% und 40 Gew.% entsprechen etwa 18 Mol.%.

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Das heisst, dass der Gehalt an Vinylacetatkomponente in einer Polymennischung aus 30 Gew.% EVA, enthaltend 5 Gew.% Vinylacetat und 70 Gew.% Polyäthylen, 0,5 Mol.% beträgt. Im vorerwähnten Falle, bei dem 30 Gew.% eines zu 100 % verseiften EVA verwendet werden, beträgt der Gehalt an Vinylalkoholkomponente 0,5 Mol.%, d.h. dass er fast dem vorerwähnten Falle gleich ist. Um 0,5 Mol.% an Vinylmonomergehalt in der Polymermischung zu erhalten wird ein EVA, enthaltend 40 Gew.% Vinylacetatkomponente oder 1OO Gew.% verseiftes EVA davon mit Polyäthylen im Verhältnis von 3,8 Gew.% im Fall des ersteren und 3 Gew.% im Falle des letzteren vermischt. Bei der Verwendung von EVA und verseiftem EVA sind diese Verhältnisse jeweils Minimum-Vermischbarkeitswerte.

Ist der Gehalt an Vinylmonomerkomponente geringer als 0,5 Mol.%, dann ist die Klebefestigkeit der Faser nicht ausreichend. Bis zu 18 Mol.% gilt, dass, je grosser der Gehalt an Vinylkomponente ist, umso grosser ist die Klebekraft der Faser, ohne dass man Nachteile, wie eine zu starke Verminderung des Schmelzpunktes oder Schwierigkeiten aufgrund der Klebrigkeit, in Kauf nehmen muss. Ein Vinylmonomergehalt von 1 bis 15 Mol.% wird besonders bevorzugt im Hinblick auf die Klebekraft als auch die Einfachheit der Handhabung.

Hinsichtlich der Verspinnbarkeit der Verbundfasern wird für die zweite Komponente eine solche mit einem MI von 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 bevorzugt, und zwar auch wenn Polyäthylen mit vermischt ist, wie es der Fall ist, wenn das Copolymer in 1OO % vorliegt.

Falls die Dichte der zweiten Komponente der Verbundfasern 0,93 oder weniger durch Formulierung in der vorher genannten

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Weise beträgt, weist die erhaltene Verbundfaser eine niedrige Kräuselbarkeit auf, unabhängig davon, ob diese als sichtbare oder latente Kräuselung vorliegt, und man erhält Produkte mit einer überlegenen Dimensionsstabilität bei der Verarbeitung zu Faservliesen, so dass diese besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Faservliesen nach dem Nassverfahren sind.

Die spezifische Dichte des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren steigt- an mit dem Vinylacetatgehalt, beispielsweise steigt die Dichte bei einem Vinylacetatgehalt von 10, 20, 30 und 40 Gew.% auf 0,93 bis 0,94, 0,96 bzw. 0,97, obwohl diese Beziehung in einem gewissen Masse variabel ist in Abhängigkeit von den Verfahrensbedingungen. Die gleiche Beziehung besteht auch im Falle der verseiften Produkte. Man kann somit die zweiten Komponenten in unterschiedlichen Dichten erhalten durch Auswahl der Arten und des Mischungsverhältnisses von Vinylcomonomeren und Äthylen.

Um die Schmelzverklebung der niedrigschmelzenden Komponente unter Aufrechterhaltung der Form der Faser während der Erhitzungszeit der erfindungsgemässen wärmeverklebbaren Verbundfasern beizubehalten, wird bevorzugt, dass die Verbundfasern aus zwei Komponenten bestehen, die gewöhnlich grosse Unterschiede in den Schmelzpunkten zeigen. Im Falle der vorliegenden Verbundfaser beträgt der Schmelzpunkt der ersten Komponente aus kristallinem Polypropylen (höherschmelzende Komponente) etwa 165°C. Andererseits beträgt der Schmelzpunkt des Polymeren der zweiten Komponente etwa 50°C im Falle von Vinylacetat enthaltend 40 Gew.% EVA und selbst der höchste Schmelzpunkt ist etwa 130⁰C, der also in der Nähe von 135°C

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für hochdichtes Polyäthylen liegt. Das heisst, dass der Unterschied der Schmelzpunkte der beiden Komponenten gross genug ist und dass man verschiedene Arten von Polymeren in geeigneter Weise aussuchen und kombinieren kann innerhalb der vorerwähnten Bereiche, um Verbundfasern zu erzielten, die befriedigende Schmelzpunkte der zweiten Komponente und auch eine befriedigende Handhabungsfähigkeit besitzen. Wegen der Klebrigkeit der zweiten Komponente muss diese selbstverständlich ein Teil der Oberfläche der Faser bilden. Wegen der beim Schmelzverspinnen angewendeten Verfahrensweise wird diese Oberflächenbildung im allgemeinen kontinuierlich in Längsrichtung der Fasern erzielt. Dies wird auch bevorzugt gegenüber unterbrochenen Oberflächenbildungen aufgrund der Wirksamkeit der Verklebung, selbst wenn auch im letzteren Falle eine Verklebbarkeit vorliegt. Obwohl eine Verklebbarkeit in gewissem Masse noch vorliegt wenn das Verhältnis der zweiten Komponente, welche die Faseroberfläche bedeckt, 20 bis 30 % oder in der Grössenordnung, ausgedrückt durch das Umfangsverhältnis des Faserquerschnitts, beträgt, wird ein Verhältnis von 50 % oder mehr doch bevorzugt, um ausreichende Klebewirkung zu erzielen. Beträgt das Querschnittsumfangsverhältnis 85 % oder mehr, so ist die Klebewirkung besonders gut. Deshalb werden Verhältnisse in diesem Bereich einschliesslich 100 % (einschliesslich dem Fall eines Kern- und Mantel-Typs) vorzugsweise angewendet.

Das Verhältnis der ersten zu der zweiten Komponente beträgt vorzugsweise 30:70 bis 70:30. übersteigt das Verhältnis der zweiten Komponente 70 % so wird das Aufwickeln des Garnes schwierig aufgrund der verminderten Verspinnbarkeit und wird das Verhältnis niedriger als 30 %, so wird die Klebekraft durch Wärmeadhäsion vermindert, aufgrund der zu geringen Dicke

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der zweiten Komponente, selbst wenn das Querschnittsumfangsverhältnis der Faser innerhalb des bevorzugten Bereiches liegt.

Falls die Schmelztliessgeschwindigkeit der zweiten Komponente nach dem Verspinnen 1,5 bis 6 mal so gross ist wie die der ersten Komponente, ist die Anzahl der Kräusel nach dem Verstrecken niedriger, unabhängig davon, ob in der Verbundfaser eine Seite-an-Seite-Anordnung oder eine Mantel-Kern-Anordnung vorliegt. In vielen Fällen liegen 12 Wellungen/25 mm oder weniger vor und eine latente Kräuselung ist kaum vorhanden.

Da die wärmeverklebbaren Verbundfasern gemäss der Erfindung nicht nur eine gute Warmeverklebbarkeit zwischen sich berührenden Fasern aufweisen, sondern auch zwischen Fasern und anderen Materialien, wie Textilien, Holz, Metall und dergleichen, können sie beispielsweise zu geeigneten Stapellängen geschnitten werden, um daraus Vliese zu bilden und sie können zu Faservliesen (non-woven fabrics) durch Erhitzen verarbeitet werden, um die Wärmeverklebung an fremden Materialien zu erzielen. Andererseits kann man auch die Bildung des Faservlieses und die Verklebung an ein anderes Material gleichzeitig erzielen indem man das Vlies so wie es ist mit einem anderen Material in Berührung bringt und erhitzt. Das Erhitzen erfolgt bei einer Temperatur die höher als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente und niedriger als der der ersten Komponente ist. Dies wird im allgemeinen bei den vorerwähnten Temperaturen durch Druckverpressung während 1 oder mehreren Minuten erzielt. Verbundplatten, die nach der vorerwähnten Verfahrensweise hergestellt wurden, z.B. durch Heissverpressen des aus den erfindungsgemässen Verbundfasern zusammengesetzten Vlieses,

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mit Papier, zeigen eine ausgezeichnete Abziehfestigkeit und dadurch wird es möglich, die Stufe, bei der ein Bindemittel aufgetragen wird und die bisher erforderlich war, fortzulassen oder zu vereinfachen. Da weiterhin die erfindungsgemässen Verbundfasern gewöhnlich eine geringere latente Kräuselbarkeit aufweisen, wird die Dimensionsstabilität der Faservliese sichergestellt aufgrund des geringen Schrumpfes beim Verformen durch Erhitzung und Pressverklebung.

Die Verbundfasern gemäss der Erfindung weisen mit einer Verminderung der Dichte der zweiten Komponente eine niedrigere Kräuselbarkeit auf und sind geeignet auch zur Herstellung von Faservliesen nach dem Nassverfahren. Insbesondere weisen solche Verbundfasern, bei denen die zweite Komponente eine Dichte von 0,93 oder weniger hat und unverstreckte Garne, die durch Spinnen unter starken Verzugsbedingungen erhalten wurden und als erste Komponente kristallines Polypropylen mit einem Q-Wert von 3,5 oder weniger (Erläuterung folgt) vorliegt, fast keine sichtbaren Kräusel und keine latente Kräuselbarkeit auf und sie sind deshalb vorzüglich geeignet zur Herstellung von Faservliesen nach dem Nassverfahren. Beispielsweise kann man die vorerwähnten Verbundfasern gemäss der Erfindung, die sich aus Fasern mit geringem Denier, vorzugsweise 1 bis 4 d zusammensetzen, auf eine Länge von annähernd 5 mm schneiden und sie zu Papier verarbeiten. In diesem Falle kann die Papierherstellung erfolgen indem man entweder die Verbund-Stapelfasern mit anderen Rohstoffen, wie Baumwolle, Pulpe und dergleichen vermischt oder indem man die Fasern der vorliegenden Erfindung als einziges Rohmaterial verwendet.Auf diese Weise wird die Struktur durch die Heissverklebung zwischen den Fasern stabilisiert und man erhält ein Papier mit hoher

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Nassfestigkeit und einer guten Heissiegelbarkeit bei niedrigen Temperaturen.

Da weiterhin die Verbundfasern gemäss der Erfindung eine eingestellte Wärmeverklebungstemperatur innerhalb eines weiten Bereiches von etwa 50 bis etwa 130⁰C haben können, kann eine Wärmeverklebungstemperatur und eine Trocknungstemperatur in einem Trockner nach der Papierherstellung so gewählt werden, dass eine Schmelzverklebung der zweiten Komponente kaum während der Trocknungszeit erfolgt. Auf diese Weise kann man ein Papier mit guter Festigkeit als auch guter Nassfestigkeit herstellen. Im Falle von üblichen Polypropylenfasern wird eine zusätzliche Wärmebehandlung bei höheren Temperaturen oftmals nach der Papierherstellung angewendet, um dem Papier eine höhere Festigkeit zu verleihen. Im Falle der vorliegenden Verbundfasern kann eine solche Stufe fortfallen. Da weiterhin die Polypropylenkomponente nicht schmilzt sondern die Faserstruktur aufrechterhält selbst nach dem Trocknen und dem Wärmeverkleben, zeigt das erhaltene Papier nicht nur einen guten Griff sondern auch eine ausgezeichnete Heissiegelbarkeit. Insbesondere hat ein Papier, bei dem erfindungsgemässe Verbundfasern mit verhältnismässig niedriger Verklebungstemperatur verwendet wurde, eine ausgezeichnete Heissiegelbarkeit.

Nachfolgend werden zwei Verfahren zur Herstellung der wärmeverklebbaren Verbundfasern gemäss der Erfindung angegeben.

Beim ersten Verfahren ist eine Schmelzspinnstufe und eine Streckstufe vorhanden. Man nimmt als erste Komponente kristalünes Polypropylen und als zweite Komponente das Äthylen-Vinylacetat-Copolymere bei dem der Gehalt an Vinylacetat 0,5 bis 18 Mol.%, vorzugsweise 1 bis 15 Mol.%, bezogen auf

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die Gesamtmonomerenmenge in der Vinylacetatkomponente und der Äthylenkomponente, beträgt oder ein Verseifungsprodukt davon oder eine Polymermischung aus dem genannten Copolymeren oder dessen Verseifungsprodukt und Polyäthylen, enthaltend 0,5 bis 16 Mol.%, vorzugsweise 1 bis 15 Mol.%, an Vinylmonomerkomponente, bezogen auf den Gesamtmonomergehalt der Vinylmonomerkomponente und der Äthylenkomponente in der genannten Mischung,und bildet Verbundfasern vom Seite-anSeite-Typ oder Kern-Mantel-Typ durch Schmelzspinnen derart, dass die zweite Komponente einen Teil der Oberfläche der Faser bedeckt, worauf dann die unverstreckte Verbundfaser bei 25°C bis zu einer Temperatur, die niedriger als 10⁰C als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente ist auf das 3-bis 6-fache der ursprünglichen Länge verstreckt wird.

Kristallines Polypropylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und Polyäthylen, die als Ausgangsstoffe verwendet werden, sind vorher erläutert worden. Der beim Schmelzspinnen bei diesem Herstellungsverfahren angewendete Zug ist der übliche bei der Herstellung von Polypropylenfasern angewendete und beträgt weniger als 300 und in den meisten Fällen etwa 200. Das beim Schmelzspinnen mit einem solchen Spinnverzug verwendete Polypropylen ist das übliche für Faserzwekce verwendete Produkt mit einem Q-Wert (nachfolgend beschrieben) von 4 bis 7 oder ähnlich. Man kann jedoch auch solche Produkte verwenden, bei denen der Q-Wert 3,5 oder niedriger ist.

Die Vorrichtung zur Herstellung von Seite-an-Seite- oder Mantel-Kern -Verbundfasern kann die übliche sein. Werden zwei Komponenten mit einer Seite-an-Seite-Schmelzspinnapparatur versponnen, so wird das Querschnittsumfangsverhältnis der zweiten

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Komponente im allgemeinen durch das Verhältnis der Schmelzfliessgeschwindigkeit der zweiten Komponente relativ zu dem der ersten Komponente (nachstehend abgekürzt als Schmelzfliessgeschwindigkeitsverhältnis bezeichnet) während des Spinnens bestimmt, solange wie das Zusammensetzungsverhältnis der beiden Komponenten nicht extrem wird und in die vorher erwähnten Zusammensetzungsverhältnisse fällt. Ist das Schmelzfliessgeschwindigkeitsverhältnis 1, dann ist das Querschnittsumfangsverhältnis der beiden Komponenten annähernd das gleiche. Wenn das Schmelzfliessverhältnis grosser als 1 wird, dann wird das Faserquerschnittsumfangsverhältnis der zweiten Komponente auch grosser und erreicht 90 % oder mehr wenn das Schmelzfliessgeschwindigkeitsverhältnis 6 ist. Beträgt das Schmelzfliessgeschwindigkeitsverhältnis 1,5 bis 6 dann zeigen sowohl die Verbundfasern vom Seite-an-Seite- als auch die vom Mantel-Kern-Typ nur eine geringe Anzahl Kräusel nach dem Strecken, im allgemeinen einige Kräusel oder weniger pro 25 nun. Insbesondere wenn die Dichte der zweiten Komponente 0,93 oder weniger beträgt, ist eine Kräuselbarkeit kaum vorhanden. Mantel-Kern-Strukturen können leicht durch Verwendung einer geeigneten Spinnvorrichtung hergestellt werden.

Die Temperatur beim Schmelzspinnen liegt im Bereich von 200 bis 35O°C, vorzugsweise 230 bis 300°C für die erste Komponente und 180 bis 28O°C, vorzugsweise 200 bis 25O°C für die zweite Komponente.

Die so erhaltenen unverstreckten Fasern werden dann bei einer Temperatur von 25°C bis zu einer Temperatur die um 10° niedriger ist als der Schmelzpunkt der zweiten Komponente, um das 3-bis 6-fache verstreckt. Die etwas höheren Strecktemperaturen

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ergeben Fasern mit geringer latenter Kräuselbarkeit und der Prozentsatz an Schrumpfung pro Flächeneinheit bei der Faservliesherstellung ist niedriger wenn ein daraus gebildetes Vlies erhitzt wird. Ist die Strecktemperatur niedriger, dann ist die Wärmeschrumpfbarkeit grosser wegen der nicht ausreichenden Spannungserholung beim Verstrecken. Die geeigneten Temperaturen variieren hinsichtlich des Vinylmonomergehaltes der zweiten Komponente. Temperaturen die höher als 10 C unterhalb des Schmelzpunktes der zweiten Komponente liegen sind nicht geeignet, weil die geschmolzenen Fasern an der Streckvorrichtung ankleben.

Das zweite Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Verbundfasern ist sehr eigenartig und umfasst nur eine Schmelz-Spinnstufe.

Im allgemeinen haben Fasern für die Herstellung von Faservliesen nach dem Nassverfahren, insbesondere für die Papierherstellung, einen Denier der so niedrig wie 4 oder weniger beträgt. Bei Fasern mit einem derartig niedrigen Denier besteht eine Begrenzung im Spinnzug bei der Herstellung der Polypropylenfasern wegen der Verspinnbarkeit des üblicherweise erhältlichen Polypropylens. Man kann somit keine Faser durch eine Spinnaufnahmestufe alleine bilden und deshalb werden die Fasern in zwei Stufen hergestellt, wobei ein Zug sowohl beim Verspinnen als beim Verstrecken (gewöhnlich um das 2- bis 6-fache) angewendet wird, um den gewünschten Denier zu erzielen. Wird eine Verbundstruktur verwendet um die Schmelzverklebungstemperatur zu vermindern und Fasern die als grösseren Anteil einer Verbundkomponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres oder dergleichen, welches selbst eine

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schlechte Verspinnbarkeit aufweist, verwendet, so wird die Verspinnbarkeit stark vermindert. Deshalb wird die Notwendigkeit einer Streckstufe viel grosser bei der Herstellung von den Fasern der oben erwähnten Struktur mit geringem Denier.

Erstaunlicherweise kann man jedoch Deniers von 4 oder weniger durch eine Spinnaufnahmestufe alleine sogar aus Verbundfasern, welche eine Komponente schlechter Verspinnbarkeit enthalten, erzielen, wenn man als Polypropylenkomponente Polymere mit niedriger Molekulargewichtsverteilung verwendet, die durch Zersetzen von kristallinem Polypropylen das mit den üblichen Ziegler-Natta -Katalysatoren durch Polymerisation in üblicher Weise gewonnen wurde, anstelle der genannten kristallinen Polypropylene verwendet. In diesem Falle kann man niedrigschmelzende wärmeverklebbare Polypropylenverbundfasern mit im wesentlichen keiner Kräuselung erhalten, ohne dass man eine gewöhnlich nach dem Verspinnen angewendete Streckstufe durchführt. Und dieses Verfahren hat,wie nachfolgend erläutert, noch zahlreiche weitere Vorteile.

Bei diesem Verfahren besteht die erste Komponente aus einem Polypropylen mit einem Q-Wert von 3,5 oder weniger (nachfolgend wird dies als Polypropylen mit niedrigem Q-Wert bezeichnet) und die zweite Komponente besteht aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetatgehalt von 0,5 bis 18 Mol.%, vorzugsweise 1 bis 15 Mol.%,bezogen auf den Gesamtmonomeranteil sowohl der Vinylacetatkomponente und der Äthylenkomponente, oder einem Verseifungsprodukt davon oder einer Polymerenmischung aus dem genannten Copolymeren oder einem Verseifungsprodukt davon und Polyäthylen, welches einen Vinylmonomeranteil von 0,5 Mol.% oder mehr, vorzugsweise 1 bis

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Mol.%, bezogen auf die Gesamtmenge der Monomerenkomponenten in der Polymermischung, hat. Die erste und die zweite Komponente werden Seite-an-Seite oder in Kern-Mantel-Beziehung angeordnet und schmelzversponnen, so dass die zweite Komponente einen Teil der Faseroberfläche besetzt, und mit einem Verzugsverhältnis von 600 bis 3000 versponnen.

Es ist notwenig, dass die erste Komponente mit einem Polypropylen niedrigen Q-Wertes einen Q-Wert von 3,5 oder weniger hat. Man kann deshalb Copolymere mit einem Alphaolefin, wie eine geringe Menge Äthylen oder Buten-1, verwenden. Der hier erwähnte Q-Wert bezieht sich auf das Mw/Mn (Mw bedeutet Gewichtsmittelmolekulargewicht, Mn bedeutet Zahlendurchschnittsmolekulargewicht) und wird im allgemeinen angewendet, um den Grad der Molekulargewichtsverteilung anzuzeigen. Beim Schmelzverspinnen findet keine Veränderung des Q-Wertes statt oder , falls doch, nur in einem sehr geringen Umfang, und man kann daher die Q-Werte vor und nach dem Spinnen im wesentlichen als gleich ansehen. Die Molekulargewichtsverteilung eines sogenannten isotaktischen Polypropylens, wie man es durch Polymerisation erhält, die mit einem üblichen Ziegler-Natta -Katalysator durchgeführt wurde, einer Kombination aus einer Ubergangsmetallverbindung und einer Alkylaluminiumverbindung, hat einen Q-Wert von 4 bis 7 und kann daher nicht in dieser Form bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Rohmaterial aus Polypropylen niedrigen Q-Wertes kann nach bekannten Verfahren erhalten werden. Beispielsweise kann man ein Polypropylen, das nach dem vorerwähnten Verfahren erhalten wurde, Heissverschmelzen nach Zugabe von organischen Peroxiden, wie Dicumylperoxid, einer Phosphorverbindung, wie Trilauryltrithiophosphit, und Sauerstoff und dergleichen, oder

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man kann es durch kräftige Scherwirkung zersetzen. Obwohl die Verspinnbarkeit besser wird mit dem enger werden der Molekulargewichtsverteilung (d.h. das der Q-Wert kleiner wird), ist es erstaunlich, dass man in dem Falle, bei dem ein Q-Wert von 3,5 oder weniger verwendet wird, immer noch mit einem mehrere 10O0 mal intensiveren Verzug Verspinnen kann, selbst wenn eine Faser mit einer Verbundstruktur vorliegt, und diese als eine Komponente ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymeres oder ein Verseifungsprodukt davon mit schlechter Verspinnbarkeit enthält. Diese Tatsache wurde von den Erfindern der vorliegenden Anmeldung festgestellt. Infolgedessen ist es möglich geworden, wärmeverklebbare Verbundfasern gemäss der Erfindung herzustellen, die einen Denier von so wenig wie annähernd 1 bis 50 Denier haben, durch Verbundspinnen von kristallinem Polypropylen und einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren. Darüber hinaus sind die so erhaltenen Verbundfasern noch im unverstreckten Zustand und sie sind im wesentlichen frei von Kräuselung und frei von einer latenten Kräuselbarkeit.

Ein Q-Wert des Polypropylens von 3,5 oder weniger gibt für die vorliegende Erfindung eine ausreichende Wirkung, wobei geringere Q-Werte noch mehr bevorzugt sind. In den Beispielen der vorliegenden Erfindung werden solche mit einem Q-Wert von so wenig wie 2 erläutert, aber man kann auch solche mit einem Q-Wert von weniger als 2 verwenden.

Bei diesem Herstellungsverfahren sind die anderen Bedingungen, nämlich die Eigenschaften des jeweiligen Rohmaterials, wie die physikalischen Eigenschaften der ersten Komponente aus kristallinem Polypropylen, abgesehen vom Q-Wert, beispielsweise die Schmelztliessgeschwindigkeit, der verfügbare Bereich

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der Bestandteile, der bevorzugte Bereich der Anteile oder der physikalischen Eigenschaften der zweiten Komponente aus dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder deren Verseifungsprodukte, des Äthylens und der zweiten Komponente als ganze, und weiterhin die Spinnvorrichtung, die Temperaturbedingungen und das Verhältnis der Komponenten zueinander und dergleichen, abgesehen von dem Verzug zur Zeit des Schmelzspinnens, die Verhältnisse der Spinnvorrichtung, das MFR-Verhältnis der ersten und der zweiten Komponente und das Querschnxttsumfangsverhältnis und dergleichen gleich wie im Falle des erstgenannten Herstellungsverfahrens.

Die Festigkeiten der Verbundfasern, die nach diesem zweiten Verfahren hergestellt wurden, sind etwas niedriger, weil sie nach dem Verspinnen nicht verstreckt wurden, und die Reissfestigkeit des Garns betrug 0,6 bis 3 g/d. Bei ihrer Verwendung für Faservliese, beispielsweise Papier, sind die wesentlichen Faktoren für die Papierfestigkeit aber die Wasserdispergierbarkeit und die Klebefestigkeit zur Zeit der Papierherstellung und nicht die Festigkeit des Garns. Verwendet man deshalb die erfindungsgemäss hergestellten Verbundfasern, so wird eine Verminderung der Festigkeit in keinem Falle festgestellt, selbst wenn die Garnfestigkeit in der vorerwännten Grössenordnung liegt.

Nachfolgend sollen die Vorteile dieses zweiten Verfahrens zur Herstellung der Verbundfasern erläutert werden. Das wesentlichste Merkmal dieses Verfahrens ist die Abwesenheit der Streckstufe und die Vorteile die sich in der Hauptsache dadurch ergeben. Dadurch dass man die Streckstufe vermeidet, werden sowohl Kosten für die Vorrichtungen als auch für die Arbeitskräfte eingespart und es werden auch die Anforderungen

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an das Rohmaterial erleichtert. Bei einem verfahren, bei dem eine Streckstufe eingeschlossen ist, ist eine Auswahl des mit dem EVA zu vermischenden Polyäthylens erforderlich, um eine zwischen den Fasern erfolgende Schmelzverklebung zu vermeiden, die zur Zeit des Streckens eintritt, wenn Vinylacetat in der zweiten Komponente eine gewisse Menge übersteigt. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird durch das Vermeiden der Streckstufe vermieden, dass die Schwierigkeiten während des Verstreckens eintreten und es wird der mögliche Bereich für die Auswahl des Polyäthylens erhöht und dadurch wird es möglich ein solches Polyäthylen einzusetzen, welches, würde die Verbundfaser verstreckt, dazu neigen würde abzublättern. Ausserdem ist es in der Praxis üblich, zur Erzielung einer besseren Produktivität das Verstrecken vorzunehmen, nachdem man durch das Spinnen erhaltene Garne kombiniert hat zu einem Denier von etwa 400.000 bis 700.000, aber dann ist es erforderlich diese Garne nach dem Verstrekken wieder in die einzelnen Fäden bzw. Garne aufzutrennen, welche den gewünschten Denier haben, falls man ein solches Fadenbündel verwenden will. Dieses Auftrennen des Fadenbündels ist sehr mühselig. Beim Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung kann man Fadenbündel mit dem gewünschten Denier leicht erhalten, indem man die erforderliche Anzahl der Fadenbündel nach dem Verspinnen von jeder Spinneinheit miteinander kombiniert. Nachfolgend werden Beispiele, Vergleichsversuche und ein Beispiel für die Papierherstellung gegeben. Die dabei verwendeten Begriffe und Messmethoden für die physikalischen Eigenschaften werden nachfolgend erklärt.

Faservlieses Stapelfasern mit einer Faserlänge von 64 mm werden unter

- 27 -

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2 Ausbildung eines Vlieses von 200 g/m cardiert. Anschliessend werden Teile des Vlieses einer Grosse von 25 χ 25 cm 5 Minuten bei einer vorbestimmten Temperatur unter Verwendung eines Heisslufttrockners wärmebehandelt und die longitudinale Länge (a cm) und die laterale Länge (b cm) des Stückes wird nach der Wärmebehandlung gemessen. Der Prozentsatz der Schrumpfung pro Einheitsfläche wird nach der folgenden Gleichung berechnet. Durch diesen spezifischen Wert kann das Ausmass der Entwicklung von Kräuseln zur Zeit der Hitzebehandlung festgestellt werden.

Prozent Schrumpfung (%) = (1 - ) χ 100

Faservliese die nach der vorerwähnten Verfahrensweise hergestellt wurden, werden zu rechteckigen Stücken von 5 cm Breite und 20 cm Länge geschnitten und die Reissfestigkeiten werden mit Prüflängen von 10 cm gemessen, bei einer konstanten Geschwindigkeit von 1OO mm/min unter Verwendung eines Instron-Reissfestigkeitmessers.

Unter Verwendung einer Instron-Reissfestigkeitsprüfvorrichtung werden die Messungen bei Prüflängen von 20 cm und Geschwindigkeiten von 20 mm/min durchgeführt.

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Bruchlänge

Die Messung wird gemäss JIS P 8113 durchgeführt. Im Falle einer feuchten Probe werden die Messungen durchgeführt nachdem man die Fasern 10 Minuten in Wasser von 20 C eingetaucht hat.

Bruchlänge (km) = _{χ 10(χ)} B: Breite des Prüfstückes (mm)

W: Ausgangsgewicht des Prüfstückes (g/m )

Stücke einer Grosse von 20 mm Breite und 100 mm Länge die an fremden Materialien anhafteten wurden gemessen unter Verwendung einer Instron-Vorrichtung mit einer Reissgeschwindigkeit von 50 mm/min.

Abreissfestigkeit von Pagier

Papierproben einer Grosse von 15 mm Breite und 200 mm Länge werden zur halben Grosse von 15 mm Breite und 100 nun Länge gefaltet und mit einem Heissiegelgerät heissversiegelt, wobei

2 eine vorbestimmte Temperatur und ein Druck von 2,8 kg/cm

während einer gewissen Zeit einwirken gelassen wird. Ein kleiner Teil der zusammenklebenden Oberflächen vom einen Ende wird abgezogen und die Abreissfestigkeit wird unter Verwendung einer Instron-Vorrichtung bei einer Prüflänge von 50 mm und einer Reissgeschwindigkeit von 50 mm/min gemessen.

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Reissfestigkeit von

Papierproben von 15 mm Breite und 2OO mm Länge wurden gemessen unter Verwendung einer Instron-Prüfvorrichtung bei einer Testlänge von 150 mm und einer Reissgeschwindigkeit von 50 mm/min.

D i chte _von_Po1γαth^len

Wenn die Dichte des Polyäthylens nicht durch numerische Werte angegeben ist sondern nur als "niedrig", "mittel" oder "hoch" bezeichnet wird, dann wurden folgende Werte diesen Klassifizierungen zugeordnet:

niedrige Dichte: niedriger als 0,93

mittlere Dichte: 0,93 bis 0,95

hohe Dichte: höher als 0,95

Beispiele 1 bis 11

Man verwendet als erste Komponente ein kristallines Polypropylen (MFR 4 bis 5 g/10 min) und als zweite Komponente eine Mischung von verschiedenen Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit Polyäthylen in verschiedenen Mischverhältnissen oder Verseif ungsproduk te (Verseifungsgrad 80 %) von Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren (mit einem Anteil von 12,2 Mol-% Vinylacetat) (nur Beispiel 10) und ordnet diese beiden Komponenten mit vorbestimmten Verbundverhältnissen Seite-an-Seite oder Mantel-an-Kern unter Ausbildung von Verbundfasern an. Die Verspinnbarkeit durch Schmelzspinnen war ausgezeichnet und es

- 30 -

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traten keinerlei Probleme auf. Die Spinn- und Streckbedingungen für diese Verbundfasern sind die folgenden:

Spinnbedingungen: Spinndüsen 1,5 mm Durchmesser χ 60 Löcher

Mit Ausnahme für die Düse für den Kern-Mantel-Typ wie er in Beispiel 5 verwendet wurde, waren alle anderen Düsen zur Ausbildung von Seite-an-Seite-Verbundfasern vorgesehen.

Temperatur: Zweite Komponente (PE, EVA), Seite 200°C Erste Komponente (PP) Seite 300°C

Zufuhrmenge: 72 χ 2 g/min

Aufwickelgeschwindigkeit: 300 m/min

Streckverhältnis: 4-fach (der äusserst erstreckte Denier war 18 d).

Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.

In den Tabellen bedeutet ο bei der Verstreckbarkeit gute Ergebnisse und die Markierung ^ zeigt Fälle, bei denen eine geringe Tendenz einer Schmelzverklebung beobachtet wurde.

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Tabelle

co ο CD OO

Nr.	Verbundver hältnis 1. Komponente/ 2. Komponente	Zweite Komponente	MI Schmelz- index	Polyäthylen (PE)	Dichte	MI	Mischver hältnis EVA / PE	Vinylmono- mer in der 2. Kompo nente (Mol.%)
Beisp. 1	50/50	Äthylen-Vinylacetat- Copolymer (EVA)	15	0,960	25	50/50	5,63
2	50/50	Vinylacetat- Anteil Gew.%/ Mol.%	15		-	100/0	11,3
3	50/50	28/11,3	15	0,916	23	30/70	3,38
4	50/50	28/11,3	15	-	-	100/0	7,11
5	40/60	28/11 ,3	15	0,916	23	50/50	3,56
6	50/50	19/7,11	15	-	-	100/0	5,04
7	50/50	19/7,11	15	0,916	23	50/50	2,52
8	50/50	14/5,04	15	0,926	20	50/50	3,56
9	60/40	14/5,04	15	0,916	23	50/50	3,56
10	50/50	19/7,11	17			100/0	12,2
11	50/50	19/7,11	30	0,944	35	30/70	3,99
30/12,2 * (Verseifungs- grad 80 %.). .
32

OJ

-0

Tabelle 1 (Fortsetzung)

α? ο co oo

Nr.	Spinn-MFR und Ver hältnis der zweiten Komponente/erste Komponente (Verhältniszahl)	Querschnitts- umfangsverhält nis der zweiten Komponente (%)	Verstreckbar keit (Strecktempe ratur)	Prozent der Schrum pfung des Faser vlieses (Erhitzungstempe ratur)
Beisp. 1	34,7/9,61 (3,6)	76	ο (80°C)	41 % (145°C)
2	53,2/9,61 (5,5)	88	i_ (25°C)	-
3	31,0/9,67 (3,2)	75	ο (100°C)	4 % (130°C)
4	32,3/9,9 (3,3)	75	ο (60°C)	49 % (130°C)
5	42,7/9,9 (4,3)	100	/. (80°C)	-
6	32,3/9,9 (3,3)	76	ο (80°C)	0-1,5% (145°C)
7	41,6/9,9 (4,2)	81	ο (60°C)	64 % (130°C)
A (80°C)	-
ο (80⁰C)	1,5% (145°C)
5% (145°C)

OJ

Tabelle 1 (Fortsetzung)

O CO OO

Nr.	Spinn-MFR und Ver hältnis der zweiten Komponente/erste Komponente (Verhältniszahl)	Querschnitts- umfangsverhält- nis der zweiten Komponente (%)	Verstreckbar- keit (Strecktempe ratur)	Prozent der Schrum pfung des Faser vlieses (Erhitzungstempe ratur)
Beisp. 8	39,5/9,54 (4,1)	80	ο (10O⁰C)	5 % (145°C)
9	48,0/9,54 (5,0)	84	ο (80°C)	6 % (145°C)
10	51,2/9,54 (5,4)	86	ο (100°C)	2,3% (145°C)
11	55,3/9,54 (5,8)	91	ο (100°C	2,5% (145°C)
ο (100°C)	4 % (120°C)
2,5% (125°C)

* Die Zahl für den Vinylacetatgehalt gibt den Wert vor der Verseifung an. Es wurden solche, die zu 80 % verseift wurden, verwendet.

274717?

Die Stapel der Verbundfasern aus jedem der vorgenannten Beispiele wurden einer Kardiervorrichtung zugeliefert und es

2
wurden Vliese mit 200 g/m gebildet. Die erhaltenen Vliese wurden auf fremde Stoffe, wie Baumwolltuch, eine zinnplattierte Platte oder Papier gelegt und mit einer Temperatur von 130°C und bei einem Druck von 0,5 kg/cm 1 Minute aufgepresst um die Verklebung zu bewirken, wobei man gute Schichten des Faservlieses erhielt und die Anhaftung der Schichten an das vorerwähnte Fremdmaterial blieb erhalten, so dass nan unterschiedliche Verbundmaterialien erhielt. Bei diesen drei Beispielen wurden die Abreissfestigkeiten gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Die hier ausgewählten Beispiele zeigen besonders geringe Schrumpfung des Faservlieses und deren hervorragende Gebrauchseigenschaften,

Tabelle 2

Verwendete Ver bundfaser	Abreissfestigkeit(g/2cm)	an zinnplat tierte Platte	an Papier *2
Beispiel 6	an Baumwoll tuch	30	200
9	920	20	160
10	7 90	530	700
11	1590	20	130
PP-PE-Verbundfa- sern (als Ver gleich) *1	650	0	50
150

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*1 Verbundfasern nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 6 erhalten mit der Ausnahme, dass die Komponente der zweiten Faser aus Polyäthylen bestand.

*2 Kraftpapier

Beispiele 12 bis 20 und Vergleichsversuch 1

Als erste Komponente wird kristallines Polypropylen verwendet und als zweite Komponente werden Mischungen von verschiedenen Arten Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit Polyäthylen verwendet und es werden Seite-an-Seite- oder Mantel-Kern-Verbundfasern hergestellt, welche die vorerwähnten beiden Komponenten in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis enthalten. Die Verspinnbarkeit und die Verstreckbarkeit beim Schmelzspinnverfahren war in allen Fällen ausgezeichnet. Die Spinn- und Streckbedingungen bei diesen Verbundfasern waren die folgenden:

Spinndüse: 0,6 mn 0 χ 240 Löcher

Mit Ausnahme der in Beispiel 15 zum Verspinnen einer Faser vom Mantel-Kern-Typ verwendeten Düse wurden in allen Beispielen Spinnvorrichtungen zum Verspinnen von Seite-an-Seite-Verbundfasern verwendet.

Temperatur: bei der ersten Komponente 300°C bei der zweiten Komponente 23O°C

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Die verwendeten Rohmaterialien (Harze) werden in Tabelle 3 gezeigt und aus Tabelle 4 sind das Verhältnis in dem diese Materialien eingesetzt wurden, die Streckbedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Fasern ersichtlich.

809817/0873

Tabelle 3 (Rohmaterial Harz)

ο co 00

»J

	Zweite Komponente	Äthylen-Vinylace- tat-Copolymer (EVA)	MI !	Polyäthylen	MI ;	(PE)	Mischver hältnis (EVA/PE)	Vinylmonomer in der zwei ten Komponen te (Mol.%)	Erste Kom ponente (PP) j MFR i
Nr.	Vinylacetatge-' halt (Gew.%)/ Mol.%	20	Art	23	Dichte (g/cm³)	10/90	0,753	3,7
Beisp.12	20/7,53	30	niedrige Dichte	20	0,916	28/72	3,86	4,6 :
13	33/13,8	12	η	35	0,915	28/72	1,52	4,6
! 14	15/5,43 ...	15	Il	8	0,918	10/90	0,71	4,6
i ¹⁵	19/7,10	20	Il	15	0,919	15/85	1,13	3,7
16	20/7,53	30	mittlere Dichte	20	0,944	20/80	2,66	6,9
17	32/13,3	20	niedrige Dichte	35	0,915	25/75	3,40	6,9
18	32/13,6 * (Verseifungs- grad 40 %)	12	Il	15	0,918	50/50	2,72	4,6
19	15/5,43	mittlere Dichte	0,944

Ul

Tabelle 3 (Fortsetzung)

	Nr.	Äthylen-Vinylace- tat-Copolymer (EVA)	MI	Zweite Komponente	MI	Dichte (g/cm-³)	Mischver hältnis (EVA/PE)	Vinylmonomer in der zwei ten Komponen te (Mol.%)	Erste Kom ponente (PP) MFR	I U) oo
	Beisp. 20	Vinylacetatge- halt (Gew.%)/ Mol.%	12	Polyäthylen (PE) ■	8	0,918	50/50	2,72	9,9
	Vergleichs versuch 1	15/5,43		Art	35	0,960	0/100	-	6,9
				niedere Dichte	23	0,916
809817				hohe Dichte (50 Teile)
^. O OO -α «*> —			niedere Dichte (50 Teile)

* Die Zahlen für den Vinylacetatgehalt waren die vor der Verseifung. Die in der Tabelle gezeigten wurden zu 40 % verseift.

Tabelle 4 (Verhältnis der Komponenten zueinander, Streckbedingungen und physikalische Eigenschaften)

Verbundverhält nis 1. Komponente/2. Komponente

StrecHbedingungen Physikalische Eigenschaften der Faser

Temperatur

Streck- .; Denier verhält-i pro nis i Faser

Zahl der Krause1 (Wellungen/25mm)

Prozent des Ouerschnittumfangs (%) |

MFR 2.Kompo- Verhält-

nente

nis der

!Schrumpfung -■ des Faser-

Zweite Korn- Vlieses ponente ■ (Erhitzungs-Dichte (g/ temperatur ³ ; 145°C)

c cm³)

) I

MFR l.Kompo- Fliessgenente schwindig- j keit i

Beisp. 12 50/50

100

3,5

44 90 (JbI= 5,73)

0,919

j 7O/3O

50 ^! 4,5

71 <if;§ - 5.03,

0,928

14	50/50	80	4	,5	3	o	84	_f50.7	= 5,17)	0,922	0
15	50/50	90	4	,5	3	1	100*	⁽ 9,8	= 2,06)	¹ 0,921	5 j j
16	50/5O	100	5		3	3	80	,20,2 ⁽~978	= 4,26)	0,943	7
17	50/50	70	5	,5	4	0	73	,33,2	= 3,17)	0,923	O ro
18	40/60	90	5		3	0	79	⁽ 7,8	= 4,05)	j 0,927 i
45,6
14,4
58,3 14,4

Tabelle 4 (Verhältnis der Komponenten zueinander, Streckbedingungen und physikalische Eigenschaften)

Fortsetzung

O OD OO

	Verbund verhält nis 1. Komponen te/2. Kom ponente	Streckbedingungen Physikalische Eigenschaften der Faser	Streck verhält nis	Denier pro Faser	Zahl der Kräusel (Wellun gen/ 2 5mm)	Prozent des Querschnitt- umfangs (%) ι	Zweite Kom ponente Dichte (g/ cm³)	Schrumpfung > des Faser vlieses (Erhitzungs
Beisp. 19	50/50	Tempe ratur ⁰C	4	3	8	MFR 2.Kompo- Verhält- nente nis der	0,939	temperatur 145°C) %
20	50/50	100	4	3	12	I¹MFR l.Kompo- " Fliessge- ' ' nente schwindig- keit	0,926	2
Ver gleichs- versuch 1	50/50	100	4	3	O	^ ⁽^⁼²'⁸³⁾	0,938	23
100		-
TO

♦Mantel-Kern-Anordnung

Die Verwendung von Polyäthylen allein als zweite Komponente (Vergleichsversuch 1) wird gleichzeitig gezeigt. Die Verbundfasern wurden in folgender Weise verwendet:

(1) Beispiel für die Papierherstellung

Die Verbundfasern der Beispiele 17 und 18 und des Vergleichsversuchs 1 wurden jeweils zu kurzen Längen von 5 mm als Rohstoff für die Papierherstellung geschnitten. Nach dem Vermischen von Papierrohmaterialien wurde das Papier nach dem Verfahren gemäss JIS P 8209 hergestellt. Die Trocknung wurde bei einer Trocknertemperatur von 100⁰C durchgeführt, wobei man

Blätter aus Papier aus künstlichen Fasern erhielt mit einem

2
Grundgewicht von 30 g/m . Die physikalischen Eigenschaften des

erhaltenen Papiers werden in Tabelle 5 gezeigt.

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Tabelle

(Papierherstellungsversuch)

Papier- herstel-	Zusammensetzung materials (%)	PP-	des	Papierroh-	PVA	Charakteristische physikalische Eigenschaften des mit PP versehenen Papiers	nass	Bruchlänge (km)	13	0,665	Abreissfestig keit (g/1 5 mm) Heissiegelbe- dingungen	170°C 0,5 Sek.	ro ⁰ j>
lungsbei- spiel	Arten der Fasern		Rayon			Reissfestigkeit (kg/1 5 mm)	0,301	trocken nass	41	0,748	130⁰C 0,5 Sek.	180	210 Il
		30			-	trocken	0,337	4	64	0,111	110	2OO
1	Beisp.l7	30	-			1,86	0,0482	4	93	0,076	140	26 ^:
2	18	30	-		-	1,95	0,0363	2	,18	0,657	0	Q
3	Vergleichs versuch 1	30	-		5	1,20	0,296	1	,49	0,773	0	180
4	PP-Faser (3d)	30	-		5	0,871	0,345	4	,81	0,126	150	170 190 !
5	Beisp.17	30	30		5	1,89 I	0,0571	4	,33	0,094	I 4 53 i
6	18	30	30		5	2,11	0,0436	2	,96	0,634	0
7	Vergleichs versuch 1	30	30		-	1,23	0,286	2	180
8	PP-Faser (3d)	5O	30		1,04	3
9	Beisp.17	-		1,79
NBKP
70
70
70
70
35
35
35
35
50

■ta. LJ

Tabelle

(Papierherstellungsversuch)

Fortsetzung

O (O OO

Papier herstel lung sbei- spiel	Zusammensetzung des Papierroh materials (%)	Rayon	NBKP	PVA	Charakteristische physikalische Eigenschaften des mit PP versehenen Papiers	Bruchlänge (km) trocken nass	Abreissfestig keit (g/15 mm) Heissiegelbe- dingungen	170°C 0,5 Sek.
10	Arten der PP- Fasern	-	50	-	Reissfestigkeit (kg/15 mm) trocken nass	4,09 0,707	130°C 0,5 Sek.	240
11	Beisp.18 50	-	50	-	1,84 0,320	1,90 0,083	220	94
12	Vergleichs versuch 1 50	-	50	-	0,856 0,0374	1,37 0,035	0	0 ;
PP-Faser (3d) 50	0,621 0,0163	0

PP-Faser = Polypropylenfaser

(2) Unter Verwendung der Fasern der Beispiele und der Vergleichsversuche wurden Faservliese hergestellt. Die Bedingungen wurden schon vorher erläutert und der Prozentsatz der Schrumpfung der Faservliese und die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.

(3) Stapelfasern aus den Verbundfasern (18d χ 64 mm)

aus jedem der vorher erwähnten Beispiele wurden einer Kardier-

2 vorrichtung zugeführt und es wurden Faservliese von 200 g/m hergestellt. Diese Vliese wurden auf fremde Rohstoffe, wie Baumwollstoff, Papierblätter und dergleichen gelegt und sie

2 wurden durch Anlegen eines Druckes von 0,5 kg/cm bei einer Temperatur von 130°C während einer Minute damit verklebt. In allen Fällen erhielt man gute Beschichtungen von Faservliesen, die an den Fremdstoffen anhafteten, so dass man Verbundstoffe erhielt.

Beispiele 21 bis 26

Herstellung von Polypropylen mit enger Molekulargewichtsverteilung.

Zu einem Polypropylenpulver mit einem MFR von 0,76 und einem Q-Wert von 6,3 werden 0,015 Gew.% 2,5-Dimethyl-2,5-ditertiärbutylperoxyhexan gegeben und die Mischung wird auf einem 65 mm Durchmesser Extruder bei 28O°C pelletisiert, wobei man Polypropylenpellets mit einem MFR con 7,0 und einem Q-Wert von 2,6 erhält.

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Die Kombinationsbedingungen der erhaltenen Polypropylenpellets mit verschiedenen Arten der zweiten Komponenten werden beim Verspinnen variiert, wobei man die in den Tabellen 6 und 7 gezeigten Ergebnisse erhält (die Q-Werte bei allen Beispielen der Tabelle 6 sind die Q-Werte der ersten Komponente nach dem Verspinnen).

809817/0873

Tabelle

(Rohmaterialharz)

σ co co

	Zweite Komponente	MI	Dichte (g/cm³)	Polyäthylen (PE)	MI	Dichte (g/cm³)	Mischver hältnis (EVA/PE)	Vinylmo- nomer in der 2. Komponen te (Mol.%)	Erste Komponente	Q-Wert
Beisp.21	Äthylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA)	20	0,941	Art	-	-	lOO/O	7,53	MFR	2,6
22	Vinylacetatge- halt (Gew.%)/ Mol.%	20	O,941	-	23	0,916	25/75	1,88	7,0	2,6 j
23 I	20/7,53	30	0,955	niedere Dichte	25	0,960	10/ 9O	1,33	7,0	2,6 :
j 24	20/7,53	17	0,950	hohe Dichte	—	—	lOO/O	12,7	7,0	2,6 j
25	32/13,3	18	0,950	—	23	0,916	50/50	5,60	7,0	2,6
26	30/12,2* (Verseifungs- grad 80 %)	15	0,930	niedere Dichte	23	0,924	50/50	2,52	7,0	2,6
Vergleichs versuch 2	28/11,2	2O	0,941	ti	23	0,916	25/75	1,88	7,0	6,4
3	14/5,03	20	0,941	Il	23	0,916	50/50	1,88	7,3	6,4
- 20/7,53	μ	7,3
20/7,53

Tabelle 6 (Rohmaterialharz)

Fortsetzung

co O CO CO

O CD

	Zweite Komponente	MI	Dichte (g/cm³)	Polyäthylen (PE)	MI	Dichte (g/cm³)	Mischver hältnis (EVA/PE)	Vinylmo- nomer in der 2. Komponen te (Mol.%)	Erste Komponente	Q-Wert
Beisp.27	Äthylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA)	20	0,941	Art	35	0,944	50/50	3,77	MFR	2,2
28	Vinylacetatge halt (Gew.%)/ Mol.%	15	0,938	mittlere Dichte	23	0,916	30/70	4,97	21,0	3,3
Ver gleichs- versuch 4	20/7,53	-	-	niedere Dichte	35	0,960	0/100	0	8,3	2,6
5	19/7,10	20	0,941	' hohe )Dichte )niedere [Dichte	23	0,916	100/0	7,53	7,0	3,9
-	-	-	-	7,4
20/7,53

-J

* Die Zahl für den Vinylacetatgehalt gibt den Wert vor der Verseifung an. Es wurden solche, die zu 80% verseift wurden, verwendet.

ro

oo ι

Tabelle 7 (Spinnbedingungen und physikalische Eigenschaften)

QO O CO OO

O ItJ

	Spinnbedingungen	Spinnverfahren	Spinntem peratur 1. Komponente/ 2.Komponen te (⁰C)	Zufuhr geschwin digkeit (g/Min) \	Aufnahme geschwin digkeit Im/Min)	Anzahl I der Lö cher in der Spinn- \| platte j	Durchmes ser der Löcher in ! der Spinn-t platte	Zugver hält nis	Mischverhält nis 1. Kompo nente/2. Kom ponente ι
	Seite-an-Seite	300/200	64 i	9OO	240 !	0,6	880	50/50 j
Beisp.21	Il	300/200	84	900	240	0,6	670	50/50
22	M	300/200	60	500	80	1,5	1.110	30/70
23	M	320/200	84	900	240	0,6	670	50/50
24	Mantel (EVA) Kern (PP)	320/230	64	450	240	1,5	2.750	50/50
25	Seite-an-Seite	320/200	64	1.400	80	1,5	2.870	70/30
26	»	3OO/2OO	144	450	240	0,6	200	50/50
Ver gleichs- versuch 2	Il	300/200	144	850 (Grenze)	240	0,6	370	50/50
3	»	320/200	72	900	470	0,75	2.390	60/40
Beisp.27

OO I

VC I

Tabelle 7 (Spinnbedingungen und physikalische Eigenschaften)

Fortsetzung

CO O CD OO

	Spinnverfahren	Spinntem	Spinnbedingungen	Aufnahme	Anzahl	Durchmes	Zugver	Mischverhält
		peratur 1.	Zufuhr	geschwin	der Lö	ser der	hält	nis 1. Kompo
		Komponente/	geschwin	digkeit	cher in	Löcher in	nis	nente/2. Kom
		2.Komponen	digkeit		der Spinn	der Spinn		ponente
		te (⁰C)		(m/Min)	platte	platte
	Seite-an-Seite	3OO/2OO	(g/Min)	750	240	0,6	630	50/50
Beisp.28			74
Ver	M	300/250		450	240	0,6	200	50/50
gleichs- versuch 4	Il	300/200	144	690	240	0,6	540	50/50
5			80	(Grenze)

Tabelle 7 (Fortsetzung)

	Physikalische Eigenschaften der Fasern j Physikalische Eigenschaften] j Faservlieses	Denier	I Anzahl der	Festig-	1,5 j !	Deh- I	Prozent Querschnittsumfang (%) ' Reissfestig-	1 ■ 21	Prozentsatz der Schrump fung, Erhit zung s tempe ratur 145°C (%)	J -
Beisp.21	2,7	Kräuselwel- Kelt lungen/ j (g/d)	1,1	nung j (%) !	MFR der 2. Korn- Verhältnis ! ^ei"^t ponente der Schmelz- (kg/20 mm)	ι 10	O
22	3,5		1,3	MFR der 1. Korn- fliessge- ponente schwindig- ; , . keit ^; *■	O
23	13,5	O	1,2	²²⁰ ; »,ίΐώ.3.,. i ^2o	O
24	3,5	O	2,5	³⁵⁰ : «,us.,.,, : ¹⁹	O
25	5,3	⁰	2,4	^{290 :} 79 ("■! - 2.6) ' "	O
26	5,1	O	3,3	330 \	O
Ver gleichs- versuch 2	3,0	O	0,5		*² ]*
3	6,4	O	90 ; 1OO (Mantel-Kern-Spinnen) j 21	O
8	1OO ' 33,2 22 : 53 (_13ί8 2,4) :
O	37
	650

Tabelle 7 (Fortsetzung)

O CO OO

OO

	Physikalische Eigenschaften der Fasern	Denier	Anzahl der Kräuselwel- lungen/ 25 mm	Festig keit (g/d)	Deh nung (%)	Prozent Querschnittsumfang (%)	-	Physikalische Eigenschaften Faservlieses	Prozentsatz der Schrump- " fung, Erhit zungstempe ratur 145°C (%)
Beisp.27	1,5	1	2,6	90	MFR der 2. Korn- Verhältnis ponente der Schmelz-	Reissfestig keit (kg/20 mm)	O
28	3,7	O	0,7	540	MFR der 1. Korn- ^ fliessge- ponente schwindig- ;, keit	24	O
Ver gleichs- versuch 4	3,0	O	3,5	32	61(^-2,8,	16	-
5	4,4	O	-	-	7, ,$!-,.O,	-	-
67	-

t-n

(Ji to

Vergleichsversuch 2

Durch Polymerisation erhaltene Polypropylene wurden ohne Zugabe eines Peroxids pelletisiert bei einer Harztemperatur von 270 C auf einem 65 mm Durchmesser Extruder, wobei man Polypropylenpellets mit einem MFR con 7,3 und einem Q-Wert von 6,4 erhielt. Die unverstreckten Fasern die erhalten worden waren durch Verspinnen einer ersten Komponente aus Polypropylen und einer zweiten Komponente gemäss Tabelle 6 unter den in Tabelle 7 gezeigten Bedingungen wurden mit einer Walzentemperatur von 100⁰C um das 4-fache der ursprünglichen Länge verstreckt, wobei man verstreckte Fasern mit 3 Denier erhielt. Die entstandenen Verbundfasern zeigten 8 Kräusel pro 2,54 cm. Es war schwierig, diese Fasern auf eine Länge von etwa 5 mm zu zerkleinern, deswegen war es unmöglich, diese Fasern als Rohmaterial bei der Papierherstellung zu verwenden.

Vergleichsversuch 3

Die erste und die zweite Komponente aus dem Vergleichsversuch 2 wurden zu Seite-an-Seite-Verbundfasern in einem Komponentenverhältnis von 50/50 versponnen unter Verwendung der gleichen Düse wie im Vergleichsbeispiel 2, wobei eine Zufuhrgeschwindigkeit mittels einer Zahnradpumpe von 144 g/Min eingehalten wurde und die Aufnahmegeschwindigkeit allmählich anstieg um die Grenzen der Aufnahmegeschwindigkeit zu ermitteln bis zu einem stabilisierten Spinnverfahren. Diese Grenze lag bei einer Geschwindigkeit von 8,5 m/Min. Die hierbei angewendeten Bedingungen und die physikalischen Eigenschaften der Fasern werden in Tabelle 7 gezeigt.

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Beispiel 27

Zu dem Polypropylenpulver mit einer MFR von 0,74 und einem
Q-Wert von 4,3 wurden O,07 % Dicumylperoxid gegeben und die Pelletisierung wurde bei einer Temperatur von 3OO C durchgeführt, wobei man ein Polypropylen mit einem MFR von 21 und
einem Q-Wert von 2,3 erhielt. Verwendet man das erhaltene
Polypropylen als erste Komponente und als zweite Komponente die in Tabelle 6 gezeigte und führt das Verbundspinnen unter den in Tabelle 7 angegebenen Bedingungen durch, dann erhält man Verbundfasern, welche die in Tabelle 7 angegebenen physikalischen Eigenschaften haben.

Beispiel 28

Zu dem Polypropylenpulver mit einem MFR von 2,2 und einem Q-Wert von 5,7 wurden 0,006 Gew.% 2,5-Dimethyl-2,5-ditertiärbutylperoxyhexan als ein Peroxid zugegeben und die Pelletisierung wurde bei einer Temperatur von 280 C auf einem 65 mm Durchmesser Extruder durchgeführt, wobei man Polypropylenpellets mit einem MFR von 8,3 und einem Q-Wert von 3,3 erhielt. Die physikalischen Eigenschaften der aus dem entstandenen Polypropylen als erste Komponente erhaltenen Verbundfasern, wobei als zweite Komponente die in Tabelle 6 aufgezeigte verwendet wurde, und wobei die in Tabelle 7 angegebenen Bedingungen eingehalten wurden, sind in Tabelle 7 angegeben.

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Vergleichsversuch 4

Ordnet man eine Polypropylenkomponente, wie sie in Beispiel 21 verwendet wurde, und eine Polyäthylenkomponente, die aus 50 Gew.% Polyäthylen hoher Dichte mit einem MI von 35 und einer Dichte von 0,960 g/cm und 50 Gew.% aus einem Polyäthylen niedriger Dichte mit einem MI von 23 und einer Dichte von 0,916 g/cm besteht in Seite-an-Seite-Anordnung an, wobei das Verhältnis der beiden Komponenten 50/50 ist, und verspinnt man unter den in Tabelle 7 angegebenen Bedingungen Verbundfasern, so erhält man unverstreckte Fasern, die anschliessend um das 4-fache ihrer ursprünglichen Länge bei einer Walzentemperatur von 100 C verstreckt werden, wobei man verstreckte Fasern mit einem Denier von 3 erhielt. Die erhaltenen verstreckten Fasern zeigten keine Kräusel und konnten bei der Papierherstellung verwendet werden.

Vergleichsversuch 5

Zu dem Polypropylenpulver mit einem MFR von 1 ,9 und einem Q.Wert von 6,2 wurden 0,04 Gew.% 2,5-Dimethyl-2,5-ditertiärbutylperoxid gegeben und die Pelletisierung wurde bei einer Temperatur von 28O°C auf einem 65 mm Durchmesser Extruder durchgeführt, wobei man Polypropylenpellets mit einem MFR von 7,4 und einem Q-Wert von 3,9 erhielt. Unter Verwendung des erhaltenen Polypropylens als erste Komponente und dem in Tabelle 6 gezeigten EVA als zweite Komponente und den in Tabelle 7 angegebenen Spinnbedingungen und Einstellen einer Zufuhrgeschwindigkeit mittels einer Zahnradpumpe von 80 g/Min, und allmählichem

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Ansteigen der Aufnahmegeschwindigkeit um die Grenze der Aufnahmegeschwindigkeit, bei welcher eine stabilisierte Verspinnung möglich ist, festzustellen, wurde eine Geschwindigkeit von 690 erzielt. Das Zugverhältnis betrug diesmal 540. Die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern werden in Tabelle 7 gezeigt.

Beispiel für die Papierherstellung

Die Verbundfasern aus Beispielen 22 und 24 und Vergleichsversuch 4 wurden zu Fasern einer Longe von etwa 5 mm geschnitten um sie als Rohmaterial bei der Papierherstellung zu verwenden. Nach dem Vermischen der Papierrohstoffe wurde die Papierherstellung nach dem Verfahren von JIS P 8209 durchgeführt. Es

wurden Papiere mit einem Grundgewicht von etwa 50 g/m hergestellt unter Verwendung einer Trocknertemperatur von 95°C. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Papiers sind in Tabelle 8 gezeigt. Man kann feststellen, dass die physikalischen Eigenschaften des Papiers, das unter Verwendung der erfindungsgemassen Verbundfasern erhalten wurde, am besten waren.

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Tabelle

(Papierherstellungsversuch)

Beispiele der Papier herstellung	Zusammensetzung des Papierrohmaterials (%)	Rayon	NBKP **	PVA	Physikalische Eigenschaften des PP enthaltenden Papiers	Bruchlänge (km) trocken nass	Abziehfestigkeit (g/l5mm) Heiss- siegelbedingungen	180°C 0,5 Sek.
1	Art der PP-Faser		70	-	Reissfestigkeit trocken nass	3,91 0,472	14O°C 0,5 Sek.	180
2	Beisp.22 30	-	70	-	2,99 0,361	4,23 0,565	120	210
3	24 30	-	7O	-	3,17 0,415	2,24 0,084	160	41
4	Vergleichs versuch 4 30	-	70	-	1,78 O,062	1,91 0,062	6	5
5	PP-Faser (3d) * 30	30	35	5	1,40 0,048	4,05 0,488	0	190
6	Beisp.22 3O	30	35	5	2,98 0,373	4,52 0,555	170	200
7	24 3O	30	35	5	3,46 0,416	2,47 0,097	180	72
8	Vergleichs versuch 4 30	30	35	5	1,85 0,071	2,33 0,064	14	15
9	PP-Faser (3d) * 30	-	50	-	1,64 O,O51	3,83 0,467	0	230
Beisp.22 50	2,93 0,357	210

Tabelle 8 (Papierherstellungsversuch)

Fortsetzung

Beispiele der Papier herstellung	Zusammensetzung des Papierrohmaterials (%)	Rayon	NBKP *•	PVA	Physikalische Eigenschaften des PP enthaltenden Papiers	Bruchlänge (km) trocken nass	Abziehfestigkeit (g/l5mm) Heiss- siegelbedingungen	180°C 0,5 Sek.
10	Art der PP-Faser	-	50	-	Reissfestigkeit trocken nass	4,07 0,521	14O°C 0,5 Sek.	250
11	Beisp.24 50	-	50	-	3,24 0,391	1,86 0,040	230	110
12	Vergleichs versuch 4 50	-	50	-	1,40 0,029	1,12 0,014	18	50
PP-Faser (3d) * 50	0,82 0,010	0

* Einfache einzelne Polypropylenfaser ** Eine Art von Kraftpulpe

Claims

Wärmeverklebbare Verbundfasern und Verfahren zu deren Herstellung PATENTANSPRÜCHE

1. Wärmeverklebbare Verbundfasern aus einer ersten Komponente aus kristallinem Polypropylen und einer zweiten Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, einem Verseifungsprodukt davon, Polymergemischen der Copolymeren mit Polyäthylen und Polymergemischen der Verseifungsprodukte mit Polyäthylen, wobei die zweite Komponente zumindest einen Teil der Oberfläche der Verbundfasern ausmacht.

2. Wärmeverklebbare Verbundfasern gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder dessen Verseifungsprodukt 0,5 bis 18 Mol.% Vinylmonomereinheiten aus Vinylacetat und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf die gesamten Monomereinheiten, enthält.

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3. Wärmeverklebbare Verbundfasern gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Polymermischung 0,5 bis 18 Mol.% Vinylmonomereinheiten, bestehend aus Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf die gesamten Monomereinheiten in der Polymermischung, enthält.

4. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Q-Wert des kristallinen Polypropylens im Bereich von 4 bis 7 liegt, wobei

der Q-Wert τ;— ist, worin Mw das Gewichtsdurchschnittsmole-Mn

kulargewicht bedeutet und Mn das Zahlendurchschnittsmolekulargewicht.

5. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Q-Wert des kristallinen Polypropylens nicht mehr als 3,5 beträgt.

6. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Komponente aus einem verseiften Äthylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Verseifungsgrad von nicht weniger als 30 % besteht.

7. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Komponente zu 70 Gew.% oder weniger aus dem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer und zu 30 Gew.% oder mehr aus Polyäthylen besteht.

8. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Komponente zu 70 Gew.% oder weniger aus einem Verseifungsprodukt des Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Verseifungswert von weniger als 30 %, und zu 30 Gew.% oder mehr aus Polyäthylen besteht.

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9. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die spezifische Dichte der zweiten Komponente nicht grosser als 0,93 ist.

10. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Komponente einen Prozentsatz des Umfangs zum Faserquerschnitt von nicht weniger als 50 % ausmacht.

11. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Zusammensetzungsverhältnis im Bereich von 30:70 bis 70:30 liegt.

12. Wärmeverklebbare Verbundfaser gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Schmelzflussverhältnis der zweiten Komponente 1,5 bis 6 mal das der ersten Komponente ausmacht.

13. Verfahren zur Herstellung von wärmeempflindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erste Komponente aus kristallinem Polypropylen und eine zweite Komponente,ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren, einem Verseifungsprodukt davon, Polymermischungen des Copolymeren mit Polyäthylen und Polymermischungen des genannten Verseifungsproduktes mit Polyäthylen, schmelzverspinnt unter Ausbildung von Verbundfasern, in denen die zweite Komponente wenigstens einen Teil der Oberfläche der Verbundfasern bildet, und dass man die erhaltenen unverstreckten Verbundfasern um das 3- bis 6-fache ihrer ursprünglichen Länge bei einer Temperatur von 2 5°C bis zu einer Temperatur, die um 10⁰C unterhalb des Schmelzpunktes

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27 UlMl

-A-

der zweiten Komponente liegt, verstreckt.

14. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder dessen Verseifungsprodukt 0,5 bis 18 Mol.% Vinylmonomereinheiten, bestehend aus Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf die gesamten Monomereinheiten, enthält.

15. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermischung 0,5 bis 18 Mol.% Vinylmonomereinheiten, bestehend aus Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomereinheiten in der Polymermischung enthält.

16. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Q-Wert des kristallinen Polypropylens im Bereich von 4 bis 7 liegt.

17. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Q-Wert des kristallinen Polypropylens nicht grosser als 3.5 ist.

18. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammensetzungsverhältnis der ersten Komponente zu der der zweiten Komponente im Bereich von 30:70 bis 70:30 liegt und dass die Schmelzfliessgeschwindigkeit der zweiten Komponente so gewählt wird, dass sie

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1,5 bis 6 mal so gross wie die der ersten Komponente bei der Schmelzextrudierung ist.

19. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern, dadurch gekennzeichnet , dass man eine erste Komponente aus kristallinem Polypropylen mit einem Q-Wert von 3,5 oder weniger und eine zweite Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, einem Verseifungsprodukt davon, einem Polymergemisch aus dem genannten Copolymeren mit Polyäthylen und einem Polymergemisch aus dem genannten Verseifungsprodukt mit Polyäthylen, beide in geschmolzenem Zustand, unter Ausbildung von Verbundfaseranordnungen extrudiert, wobei die zweite Komponente wenigstens einen Teil der Oberfläche der Verbundfaser ausmacht und dass man das Verbundextrudat mit einem Verzugsverhältnis von 600 bis 3000 aufnimmt.

20. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder dessen Verseifungsprodukt 0,5 bis 18 Mol.% Viny!monomereinheiten bestehend aus Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf die gesamten Monomereinheiten, enthält.

21. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymermischung 0,5 bis 18 Mol.% Vinylmonomereinheiten, bestehend aus Vinylacetat- und Vinylalkoholeinheiten, bezogen auf die gesamten Monomereinheiten

in der Polymermischung, enthält.

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22. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das kristalline Polypropylen einen Q-Wert von 2 bis 3,5 hat.

23. Verfahren zur Herstellung von wärmeempfindlichen Verbundfasern gemäss Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundverhältnis der ersten Komponente zu der zweiten Komponente im Bereich von 30:70 bis 70:30 liegt und dass die Schmelzfliessgeschwindigkeit der zweiten Komponente das 1,5- bis 6-fache der Schmelzfliessgeschwindigkeit der ersten Komponente ausmacht, und dass die Verbundfasern Seite an Seite verbunden sind.

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