DE2752838A1 - Formkoerper aus zwei oder mehreren polymerkomponenten sowie verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Formkoerper aus zwei oder mehreren polymerkomponenten sowie verfahren zur herstellung derselben

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DE2752838A1 DE19772752838 DE2752838A DE2752838A1 DE 2752838 A1 DE2752838 A1 DE 2752838A1 DE 19772752838 DE19772752838 DE 19772752838 DE 2752838 A DE2752838 A DE 2752838A DE 2752838 A1 DE2752838 A1 DE 2752838A1
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Description

Die Erfindung betrifft langgezogene Formkörper, die aus zwei oder mehreren synthetischen Polymerkomponenten aufgebaut sind, insbesondere Spaltfasern, Garne, Fäden, film- oder bandförmige Produkte, worin eine der Polymerkomponenten Polypropylen ist und einen Anteil von mehr als 50 Gew.% ausmacht, während eine oder mehrere andere Polymerkomponenten in dem Polypropylen verteilt sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung derartiger Produkte.
Formkörper der oben beschriebenen Art sind aus der britischen Patentschrift 1 054 303 und der US-Patentschrift 3 419 638 bekannt. Häufig werden solche Formkörper aus verschiedenen Polymeren, bei denen ein Polymer in dem anderen verteilt ist, hergestellt, um die Anfärbbarkeit von Polypropylen zu verbessern. Untersuchungen haben gezeigt, daß die Festigkeit derartiger Formkörper, die aus zwei Polymeren wie Polypropylen und Polyäthylenterephthalat hergestellt worden sind, die nicht ineinander löslich eier zu wenigstens wenig verträglich miteinander sind, deutlich niedriger ist, als es auf Basis einer
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linearen Abhängigkeit von den Gewichtsverhältnissen der beiden Komponenten zu erwarten war.
Aufgabe der Erfindung ist es unter anderem Formkörper der erwähnten Art zur Verfügung zu stellen« die diese Nachteile nicht aufweisen.
Erfindungsgemäß ist ein solcher Formkörper des oben erwähnten Typs dadurch gekennzeichnet, daß er 65 bis 95 Gew.% Polypropylen und 35-5 Gew.% eines oder mehrerer Polyester und/ oder Polyamide enthält, wobei die Polyester aus Struktureinheiten, die sich von einer oder mehrerer Dicarbonsäuren ableiten, wovon mindestens 70 Mol.% Terephthalsäure sind, und aus Struktureinheiten bestehen, die sich von einem oder mehreren niedermolekularen Diolen ableiten, wobei mindestens 70 Mol.% ein Diol ist, das die Formel HO(CH2JnOH besitzt und wo η eine ganze Zahl bedeutet und 2, 4 oder 6 sein kann und wobei die Polyamide durch Polykondensation von Caprolactam oder Adipinsäure und Hexamethylendiamin-(1.6) gewonnen sind, und wobei dieselben zu einem großen Teil in Form von Fibrillen vorliegen, und wobei die Zugfestigkeit Y des orientierten Formkörpers wenigstens Y =1,10 X beträgt, wobei X die Zugfestigkeit eines entsprechend langgezogenen Körpers ist, der aus praktisch 100 % Polypropylen mit einem Schmelzindex von besteht und auf dieselbe Weise hergestellt wurde wie der ForiTtkörper aus der Polymermischung, und wobei X größer oder gleich 45 cN/tex im Falle, daß der Körper aus Spaltfasern gebildet ist, X größer oder gleich 35 cN/tex ist für bänder- oder fiimförmige Produkte im Falle, daß der Körper nicht in Form von Spaltfasern gebildet wird und X größer oder gleich 50 cN/tex ist für fadenförmige Gebilde wie Monofilamente.
Die Zugfestigkeit Y eines Fonnkörpers gemäß der Erfindung weist vorzugsweise einen Wert zwischen Y » 1,20 X und Y = 1,60 X
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auf, und liegt nicht höher als Y = 2 X. Es ist bi3 jetzt nicht erklärbar und völlig überraschend, daß der Formkörper gemäß der Erfindung eine Zugfestigkeit besitzt, die wesentlich größer ist, als es auf Basis einer linearen Beziehung aufgrund des Verhältnisses der Gewichtsprozente der Komponenten zu erwarten war. Geriäß der Erfindung beträgt der Anteil an Polypropylen vorzugsweise 75 bis 85 Gew.%# insbesondere 80 Gew.% und der Anteil der Polyester und/oder Polyamide 25 bis 15 Gew.%, vorzugsweise 20 Gew.%. Günstige Ergebnisse werden gemäß der Erfindung erzielt, wenn der erwähnte Polyester und/octer das Polyamid zu einem großen Teil in Form von Fibrillen vorliegt, wobei eine große Zahl der Fibrillen eine Länge von mindestens 0,100 mm, vorzugsweise 0,2 bis 5 mm und eine Dicke von 0,001 bis 0,005 iron aufweist. Der Polyester besteht vorzugsweise aus Polyäthylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat und/oder Polyhexamethylenterephthalat. Als Beispiele von Struktureinheiten, die von anderen Dicarbonsäuren als Terephthalsäure abgeleitet sind, die bei der Herstellung des für die Bildung des Produkts gemäß der Erfindung zu verwendenden Polyesters eingesetzt werden können,seien Struktureinheiten erwähnt, die sich von der Isophthalsäure, Diphenyl-ρ,ρ1-dicarboxylsäure und Naphthalindicarboxylsäure ableiten. Als Beispiele für alternative Glykole seien erwähnt: Propylenglykol, Decamethylenglykol, Neopentylglykol, 1,4-Dimethanolcyclohexan.
Der Formkörper gemäß der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandenen Polyester und/oder Polyamide einen Schmelzpunkt aufweisen, der mindestens 15 Chöher liegt als der Schmelzpunkt des verwendeten Polypropylens. Die Erfindung betrifft auch Kabel oder Taue, die aus einem oder mehreren Bündeln oder Strängen bestehen, die zusammengezwirnt oder -gelegt sind und vollständig oder teilweise aus den Formkörpern gemäß der Erfindung bestehen.
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Die Formkörper gemäß der Erfindung können weiter vorteilhaft bei der Herstellung von Verpackungsbändern eingesetzt werden. Diese Verpackungsbänder werden oft "strapping" genannt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren für die Herstellung der oben erwähnten Formkörper, wobei das Produkt nach der Extrusion verstreckt wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die VerStreckung in zwei Stufen ausgeführt wird, wobei es häufig vorteilhaft ist, wenn das Verhältnis der Verstreckung in der ersten Stufe geringer ist als das in der zweiten Stufe. Gemäß der Erfindung ist das Streckverhältnis in der ersten Stufe vorzugsweise nicht höher als 4 und beträgt wenigstens 1,10. Gemäß der Erfindung liegt das Gesamtstreckverhältnis vorzugsweise im Bereich von 10 bis 15. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der langgezogene Körper während der zwei Stufen der Verstreckung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, zum Beispiel mittels heißer Luft, wobei die Temperatur in der zweiten Verstreckstufe höher ist als in der ersten Verstreckstufe. Im Rahmen der Erfindung beträgt die Transportgeschwindigkeit der länglich geformten Produkte beim Beginn der ersten Verstreckungsstufe vorteilhaft 5 bis 20 m pro Minute und gegen Ende der zweiten Verstreckungsstufe etwa 50 bis 2OO m/min.
Gemäß der Erfindung kann das Extrudieren des Formkörpers in der Weise durchgeführt werden, daß das Polymergemisch durch einen Schneckenextruder geleitet wird, der an seinem Austrittsende mit einem Mischer des Stiftmischertyps versehen ist. Eine zweckmäßige AusfUhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Polymermischung, nachdem sie den Schneckenextruder verlassen hat, durch einen Mischer des Typs"ohne bewegte Teile" geleitet wird, indem der
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Polymerstrom wiederholt aufgeteilt, insbesondere zweigeteilt wird zu einem Mehrschichtenstrom. Vorzugsweise wird das extrudierte Produkt mittels Luft oder dadurch gekühlt, daß es durch ein Kühlbad geführt oder auf Kühlrollen abgelegt wird, wobei der Kontakt mit diesen Rollen durch einen Luftstrom unter überatmosphärischera Druck erzwungen wird.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher beschrieben.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für die Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers.
In Figur 2 sind Mischverhältnis und Zugfestigkeit diagrammartig dargestellt.
Vom Granulattrockner 1 wird Granulat, das aus dem Polykondensationspolymer, z.B. Polyäthylenterephthalat hergestellt worden ist, zum Vorratstank 2 geleitet. Im Vorratstank 3 befindet sich Granulat, das aus dem Polymerisationspolymer, nämlich Polypropylen hergestellt worden ist. Von den Behältern 2 und 3 werden die Granulate im gewünschten Gewichtsverhältnis zum Mischbunker 4 geleitet und von dort zum Schneckenextruder 5 transportiert. Der Extruder ist von der Art, wie er im deutschen Patent 20 30 756 beschrieben wird und mit einem Stiftmischer am Austrittsende des Schraubenextruders 5 versehen. Am Austrittsende des Stiftmischers kann gegebenenfalls eine Siebpackung vorgesehen werden, die in der Hauptsache aus einer Anzahl von Sieben mit verschiedenen Siebweiten besteht. Hinter der Siebpackung ist in Richtung des Flüssigkeitsstroms nach dem Schraubenextruder 5 ein Mischer 6 des Typs "ohne bewegte Teile" angeordnet, wie er zuia Beispiel iss US-Patent 3 O51 453 beschrieben wird. In diesem Mischer 6 werden die beiden, polymeren Komponenten PoIy-
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propylen und Polyäthylenterephthalat, die ineinander unlöslich oder zumindestens wenig verträglich miteinander sind, noch einmal homogenisiert und fein verteilt, indem der PoIymerstrom in einen vielfach-Schichtenstrom aufgeteilt wird. Ein Multifluxmischer 6 kann zum Beispiel aus 16 Leitgliedern aufgebaut sein. Unterhalb des Mischers oder Verteilers 6 ist eine Schlitzdüse 7, aus dessen Extrusionsschlitz ein Polymerband 8 gepreßt wird, das eine Breite von 50 mm aufweist. Das Band 8 wird auf der Kühlrolle 9 gekUhlt. Das Band 3 wird auf die Kühlrolle mittels eines Luftstroms gedrückt, der durch eine Messerdüse geblasen wird. Nach Gleiten über die Temperierrolle 11 und einige Leitrollen 12 und 13 tritt das Band & in eine erste Walzengruppe 14 ein. Das Band gelangt sodann durch eine Heißluftkammer 15, eine zweite Walzengruppe 16, eine zweite Heißluftkammer 17 und eine dritte, angetriebene Walzengruppe 18. Die Heißluftkammer 18 bildet die erste Verstreckzone oder Verstreckstufe und die Heißluftkammer 17 bildet die zweite Verstreckzone oder -stufe. Durch Unterschiede in der Geschwindigkeit der Walzengruppen 14 und 16 ist es möglich, das gewünschte Verstreckverhältnis in der ersten Verstreckstufe einzustellen. Durch Unterschiede in der Geschwindigkeit zwischen der Walzengruppe 16 und 18 kann man das gewünschte Verstreckverhältnis in der zweiten Verstreckstufe einstellen. Das Gesamtverstreckverhältnis des Bandes 8 wird aus der Differenz der Geschwindigkeit zwischen der Walzengruppe 18 und 14 bestimmt. Anschließend wird der verstreckte erfindungsgemäße Formkörper über eine Nadelrolle eines an sich bekannten Typs geleitet, wo das verstreckte Band zu Spaltfasern umgeformt wird. Schließlich wird der Formkörper in der Form von Spaltfasern über die Walzengruppen 20 und 21 geleitet und zu einer Packung 22 aufgewickelt. Die Herstellung von Spaltfasern ist nur ein Beispiel, wie man Formkörper gemäß der Erfindung herstellen kann. Wenn die Fibrillierungswalze 19 weggelassen wird, ist das Endprodukt
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ein praktisch nicht fibrillierter Formkörper in der Form eines Bandes. In Abhängigkeit von den Ausmaßen und insbesondere von der Dicke des nicht fibrillierten Bandes erhält man ein Verpackungsband, das oft als "strapping" bezeichnet wird. Je nach der Konstruktion der Extruderdüse ist es auch möglich, einen einzelnen relativ dicken Faden, nämlich ein sogenanntes Monofil herzustellen.
Eine andere Möglichkeit ist, daß man, wenn die Vorrichtung, wie es schematisch in Figur 1 dargestellt ist, mit einer geeigneten Breitschlitzdüse versehen ist, zum Beispiel eine 100 cm breite Folie herstellt.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß unter Kondensationspolymeren solche Polymere zu verstehen sind, die in Polykondensationsreaktionen, in denen einfache Verbindungen wie 'Wasser, Salzsäure oder Ammoniak abgespalten werden, hergestellt werden. Solche Polykondensationsreaktionen müssen deutlich von den eigentlichen Polymerisationsreaktionen unterschieden werden, bei denen keine Substanz abgespalten wird. Polypropylen, das den Hauptbestandteil des Formkörpers bildet, ist ein Polymerisationspolymer, d.h. ein Polymer, das durch eine Polymerisation erhalten worden ist. Neben Polypropylen enthält der Formkörper gemäß der Erfindung einen oder mehrere Polyester und/oder Polyamide, die zu der Gruppe der Kondensationspolymeren, gehören d.h. Polymere sind, die durch Polykondensation entstanden sind.
Die Erfindung wird im weiteren an Hand einer Anzahl von Versuchen beschrieben, deren Ergebnisse in den folgenden Tabellen zusammengestellt sind.
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Tabelle I
Material: 75 Gew.-% Polypropylen und 25 Gew.-% Polyäthylenterephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt: Spaltfasern.
Versuch si 95 gesamt *1 T2 Oarn-
tlUr 		y
Festigkeit 		X
Pestlglteit 		T
X 		.23
5 In Ux cl/tex 100$( .30
0 V·rsuchs- Polypropylen .1«»
12 msterlsl eH/Ux .16
geaifl Er (Vergleich)
findung
1 1. 12.0 125 140 133 69.5 56.5 1
2 2. 12.0 125 1X0 128 7% 57 1
3 3. 12.0 125 1*0 133 66.2 58 1
ι» 2, 13.0 125 1*0 122 69.5 60 1
Es bedeuten:
gesamt
Streckverhältnis in der ersten Verstreckstufe Gesamtverstreckverhältnis Lufttemperatur in 0C innerhalb der ersten Verstreckzone Lufttemperatur in 0C innerhalb der zweiten Verstreckzone
In den folgenden Tabellen haben S,, Sciesamt' Tl UZ1^ T2 gleiche Bedeutung.
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Tabelle II
Material: 80 Gew.-% Polypropylen und 20 Gew.-% Polyäthylen· terephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt: Spaltfasern.
Versuch Kr.
3 T
ge stat 1
darn- T X
tit«r- festigkeit Festigkeit
Io tez cH/tex 100* Versuchs- Polyprcpylen
material cN/tax
gemäß Er- (Vergleich) flndung
1 2.0 10.0 105 l40 122 70 52 1.35
2 2.5 10.0 105 140 122 64.2 53 1.21
3 3.0 10.0 105 140 122 63.1 55.2 1.14
4 1.66 10.0 105 140 122 71 51.7 1.37
5 1.77 11.0 105 140 116 76.4 54,4 1.40
6 2.0 11.0 105 140 116 76 53 1.43
7 2.5 11.0 105 140 116 70,5 5*. 9 1.28
8 1.87 11.5 105 140 108 7*. 5 56.7 1.31
Tabelle III
Haterialt 85 G&ä.-% Polypropylen und 15 Gew.-% Polyethylenterephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt: Spaltfasern.
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Versuch S 1 S gesamt T T Oara- T Z Y ,10
Kr. 1 2 UUr Festigkeit Fettigkeit Z .15
In tox CK/t«X 100* .12
Versuchs· Polypropylen .11
Mt* rial cN/tex
gamXe ir· (Vergleich)
.0 11.0 flndung
1 3 ,95 12.0 115 1*0 128 6%,2 58Λ 1
2 1 .5 12.0 115 1*M> 117 65 56.7 1
3 2 .0 12.0 115 1*0 117 64 57 1
* 3 115 1*0 117 64.2 58 1
Tabelle IV
Material: 90 Gew.-% Polypropylen und 10 Gew.-% Polyäthylenterephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt: Spaltfasern.
Versuch
Vr. 		8I 95 Sgesaat •i *2 tltor Y
Festigkeit 		Z
Festigkeit 		I
Z 		.26
50 la tox eM/tex lOOjC .16
0 Versuchs- JoIypropylen 1.17
12 Mtorial cl/tex .19
5 etwa» Er (Vergleich) .1»
findung
1 1. 12.0 105 150 128 72 57 1
2 2. 12.0 105 150 128 66.) 57 1
3 3. 12.0 105 150 128 68 58
« 2. 13.0 105 150 117 72 60.7 1
5 2. 13.0 105 150 U7 «9 60.3 1
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Tabelle V
Material: 80 Gew.-% Polypropylen und 20 Gew.-% Polyamid 6; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt: Spaltfasern.
Versuch 8 S T. T Mm- Y X Y
Ir. 1 gesaat 1 2 tlUr- Festigkeit Festlgke.t γ
In Ux cN/Ux 100 % JL
Versuchs- Polypropylen
uterlal c K/te χ
gettäB (Vergleich)
Erfindung
1 2.0 9.0 102 125 I8t 65.5 49.5 1.32
2 2,0 10,0 102 125 172 66 51 1,29
3 2.5 10,0 102 125 178 63 51.8 1.22
Tabelle VI
Material: 80 Gew.-% Polypropylen und 20 Gew.-% Polyäthylenterephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endprodukt:
Verpackungsband.
Versueh Vr.
c«aaat
Oirn-
tlUr- Festigkeit Pectlgkelt
In Uz eH/Ux 100 %
Versuchs- P lyprcpylen
■a te rl al eH/tex
CemäB (Vergleich)
Erfindung
1 1.7 10.0 100 155 5550 48 35 1.37
2 2.5 10.5 100 155 5550 *5 38 1.18
3 2.0 10.5 100 155 5550 57 1*0 1Λ7
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Tabelle VII
Material: 80 Gew.% Polypropylen und 20 Gew.% Polyäthylenterephthalat; Verstreckung in zwei Stufen; Endmaterial; Monofil.
Versuch i 1 S gesamt *. *, Oarn· T Z I
Ir. 1 2 titer- Festigkeit Festigice, t -
In fx c β/te χ 100 % X
Versuchs- Polypropylen
eat« rial cl/tex
geaSt (Vergleich)
L. 14 9.5 Erfindung
1 1.53 11.8 98 132 42.2 67.5 58.5 1.15
2 t.57 u.o 98 132 30 76.5 65 1.18
3 1.56 U.l 98 132 30 77 64 1.20
4 L.55 u.o 98 132 32.3 79 65.5 1.21
5 1 1.55 u.o 98 132 31 77 64 1.20
6 L.55 u.o 98 140 li.» 78 66.5 1.17
7 1 1.8 u.o 98 140 »».5 63 5» 1.17
8 ] 1.4 u.o 98 140 »3.8 76.5 65 1.18
9 1 L.2 u.o 98 140 18.9 65 57.6 1.13
10 1 .2 u.o 98 140 21 67.5 58.5 1.17
U 1 1.2 u.o 98 140 16.7 79 54 1.46
13 1 >.87 u.o 98 140 21,6 68.5 55.8 1.23
.28 u.o 98 140 33.8 66.5 53 1.19
15 1 (.8 u.o 98 140 42.2 65 51 1.27
16 I (.8 u.o 98 140 40 67.5 53 1.27
17 3 .23 u.o 98 140 46.7 64 51 1.25
18 I .55 u.o 98 140 5» 65.5 5» 1.21
19 3 .55 12.0 98 »50 21.6 69 58.5 1.18
20 1 .55 10.0 98 150 2*. 5 66.5 57.6 1.15
Zl ] .55 10.0 98 »50 22.8 64 50.4 1.27
22 ] .55 u.o 98 130 17.2 73 63 1.16
23 1 98 130 17.8 72 60 1.20
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Die Versuchsergebnisse, die in den Tabellen I bis V zusammengestellt sind, wurden an erfindungsgemäßen Formkörpern erhalten, die mittels einer Vorrichtung der Art, wie es in Figur 1 dargestellt worden ist, zu Spaltfasern verarbeitet worden sind.
Die Festigkeit Y und X wurde gemäß DIN 53 816 auf einem Instrongerät bei einer Zuggeschwindigkeit von 100% pro Minute bestimmt.
Die Einspannlänge in dem Meßgerät betrug 250 mm, das untersuchte Material wies eine Drehung von 80 Drehungen/m auf. Für andere Garntiter muß ebenfalls eine übliche Drehung eingestellt werden, die für die Bestimmung der Festigkeit Y und X den gleichen Wert hat. Wie bereits oben erwähnt, wird die Festigkeit X an Spaltfasern aus praktisch 100% Polypropylen bestimmt. Diese reinen Polypropylenspaltfasern wurden auf die gleiche Weise hergestellt wie der Formkörper gemäß der Erfindung.
Der Schmelzindex der 100% Polypropylenspaltfasern ist 3, wobei unter Schmelzindex der Index zu verstehen ist, wie er gemäß der britischen Standardmethode 2 782:105 C bestimmt wird. Sowohl der Formkörper gemäß der Erfindung als auch das Vergleichsprodukt aus reinem Polypropylen wurde aus Polypropylen der Granulatform hergestellt, welche nan gewöhnlich für Extrusionen verwendet ( extrusion grade ).
In Figur 2 sind die Gewichtsprozente auf der horizontalen Achse in der Weise dargestellt, daß der Punkt auf der äußeren linken 100 Gew.-% Polypropylen und 0 Gew.-% des Kondensationspolymeren, z.B. Polyäthylenterephthalat, darstellt. Der Punkt auf der
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äußersten Rechten der horizontalen Achse stellt 0% Polypropylen und 100 Gew.-% des besagten Kondensationspolymeren zum Beispiel Polyethylenterephthalat dar. Die Festigkeit in cN/tex ist auf der vertikalen Achse dargestellt; X bedeutet die Festigkeit in cN/tex eines Produkts, das praktisch aus 100% Polypropylen besteht.
Da der Formkörper gemäß der Erfindung eine Festigkeit Y aufweist, die größer ist als der Wert Y - 1,10 X, und 65 bis 95% Polypropylen enthält, liegt die Festigkeit Y des Formkörpers gemäß der Erfindung zwischen der vertikalen 65 und 95%-Linie und über der horizontalen Linie Y » 1,10 X1 wie in Figur 2 dargestellt:
Ein Formkörper gemäß der Erfindung mit besonders günstigen Eigenschaften enthält 80 Gew.-% Polypropylen und 20 Gew.-% Polyäthylenterephthalat. Die Festigkeit Y dieses Formkörpers liegt, wie gefunden wurde, 40% höher als die von Spaltfasern aus praktisch 100% Polypropylen. In Figur 2 kann die Festigkeit des Formkörpers auf der vertikalen Linie für 80 Gew.-% Polypropylen und der Länge Y ■ 1,40 X gefunden werden.
In den Fällen, wo der Formkörper gemäß der Erfindung nicht als Spaltfasern sondern als faden-, bändchen- oder filmartiges Produkt geformt wird, wurde gefunden, daß die Festigkeit des Formkörpers gemäß der Erfindung ebenfalls einen Wert von mindestens Y ■ 1,10 X aufweist. Im vorstehenden Text ist einige Male ein entsprechendes in Längsrichtung geformtes, praktisch aus 100% Polypropylen bestehendes Produkt erwähnt worden. Unter entsprechendes ist zu verstehen, daß der Formkörper gemäß der Erfindung fadenmäßig geformt ist, d.h. aus Honofilament besteht, in welchem Falle die Festigkeit X ebenfall* an einem Monofilament
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aus 100% Polypropylen gemessen wird, dieses Monofilament wird völlig auf die gleiche Weise hergestellt, wie das Monofilament gemäß der Erfindung.
Wenn zum Beispiel der in Längsrichtung geformte Formkörper gemäß der Erfindung in Form eines "strapping" hergestellt wird, das zu 80 Gew.-% aus Polypropylen und zu 20 Gew.-% aus PoIyäthylenterephthalat besteht, dann muß die Festigkeit X ebenfalls an einem 100% Polypropylenprodukt in der Form eines strappings gemessen werden und das Polypropylenprodukt muß auf dieselbe Weise hergestellt werden wie der Formkörper in Form eines strappings gemäß der Erfindung.
Wenn in einem anderen Beispiel der Formkörper gernäß der Erfindung als ein Bändchen gebildet wird, das z.B. zur Herstellung von Teppichrücken verwendet wird, das eine Festigkeit Y besitzt und aus 70% Polypropylen, 5% Polybutylenterephthalat, 5% Polyethylenterephthalat und 20% Polyamid 6 besteht, dann muß die Zugfestigkeit X ebenfalls an einem entsprechenden Produkt gemessen werden, d.h. an einem Bändchen, das auf die gleiche Weise hergestellt wurde und Produkt aus 100% Polypropylen ist.
Es sollte zusätzlich erwähnt werden, daß an Produkten, die statt in Form von Spaltfasern als Fäden, Bänder oder Filme vorliegen, die Zugfestigkeit Y des Formkörpers gemäß der Erfindung und die besagte Zugfestigkeit X ebenfalls gemäß der DIN 5 3816 auf einem Instrongerät auf gewöhnliche Weise bei einer Zuggeschwindigkeit von 100%/min bestimmt wird, wobei die Einspannlänge zwischen den Backen 250 mm beträgt.
Wie bereits oben erwähnt, enthält der Formkörper gemäß der Er findung ein oder mehrere der besagten Polykondensationspolymere
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und das Polymerisationspolymer Polypropylen. So kann z.B. anstelle von einem Polykondensationspolymer der Formkörper gemäß der Erfindung zwei oder drei der verschiedenen erwähnten PoIykondensationspolymeren enthalten. Neben 80 Gew.-% Polypropylen kann der Formkörper gemäß der Erfindung 10 Gew.-% Polyäthylenterephthalat und 10 Gew.-% Polyamid in der Form von Polyamid 6 oder Polyamid 66 enthalten. Es ist ferner möglich, daß neben 80 Gew.-% Polypropylen der Formkörper gemäß der Erfindung z.B. 5 Gew.-% Polybutylenterephthalat, 5 Gew.-% Polyäthylenterephthalat und 10 Gew.-% eines Polyamids in der Form von Polyamid 6 oder 66 enthält.
Es soll weiter erwähnt werden, daß die Vorrichtung für die Herstellung des Monofilaments in der Hauptsache sich von der Vorrichtung gemäß Figur 1 nur dadurch unterscheidet, daß das erhaltene Produkt nach der Extrusion in einem Behälter mit Wasser abgekühlt wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, verschiedene andere Kombinationen und Abänderungen vorzunehmen.
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Claims (23)

Patentansprüche
1. In Längsrichtung geformter Formkörper aus zwei oder mehreren synthetischen polymeren Komponenten, insbesondere Spaltfasern, fäden-, film- oder bändchenartige Produkte, in denen eine der Komponenten Polypropylen ist und zu einem Anteil von mehr als 50 Gew.% vorhanden ist und eine oder mehrere andere Polymerkomponenten im Polypropylen verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß dar Formkörper 65 bis 95 Gew.% Polypropylen und 35 bis 5 Gew.% eines oder mehrerer Polyester und/oder Polyamide enthält, wobei die Polyester aus Struktureinheiten, die sich von einer oder mehreren Dicarbonsäuren ableiten, wovon mindestens 70 Mol.% aus Terephthalsäure bestehen, und aus Struktureinheiten aufgebaut sind, die sich von einen oder mehreren niedermolekularen Diolen ableiten, wovon mindestens 70 Mol.% aus einem Diol bestehen, das die Fornel HO(CH0) OH aufweist, wobei η eine ganze Zahl ist
*· η
und 2, 4 oder 6 sein kann, und wobei die Polyamide durch Polykondensation von Caprolactam oder Adipinsäure und Hexamethylendiamin-(1.6) hergestellt worden sind, und teilweise in Form von Fibrillen zugegen sind, und daß die Zugfestigkeit Y des orientierten Formkörpers wenigstens Y = 1,10 X ist, wobei X die Zugfestigkeit eines entsprechenden, in Längsrichtung geformten Produkts ist, das praktisch aus 100 % Polypropylen besteht, das einen Sch::ieIzindex von 3 aufweist und auf dieselbe Weise hergestellt worden ist wie der in Längsrichtung geformte Forr.ikörper gemäß der Erfindung, wobei X größer als oder gleich 45 cN/tex ist im Fall, daß das Produkt als Spaltfasern gebildet wird und X größer als oder gleich ist
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ORfGlNAL INSPECTED
35 cN/tex für bändchen- oder filmartige Produkte, d.h. in dem Fall, wo das Produkt nicht als Spaltfasern gebildet ist, und wobei der Wert von X größer als oder gleich 50 cN/tex ist für fadenförmige Produkte wie Monofilamente.
2. Formkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfestigkeit Y des Formkörpers nicht größer ist als der Wert Y = 2 X.
3. Formkörper gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfestigkeit des Formkörpers einen Wert im Bereich von Y = 1,2O X bis Y = 1,6O X hat.
4. Formkörper gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verstreckte Produkt eine große Anzahl von Fibrillen enthält, deren Länge mindestens 0,1 mm, vorzugsweise 0,200 bis 5 mm und deren Dicke 0,001 bis 0,005 mm beträgt.
5. Formkörper gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Polypropylen 75 bis 85 Gew.%, vorzugsweise 80 Gew.% und der Anteil an Polyester und/oder Polyamid 25 bis 15 Gew.%, vorzugsweise 20 Gew.% beträgt.
6. Formkörper gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester PoIyäthylenterephthalat ist.
7. Formkörper gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester Polybutylenterephthalat ist.
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8. Formkörper gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester Polyhexamethylenterephthalat ist.
9. Formkörper gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vorhandene Polykondensationspolyraer einen Schmelzpunkt aufweist, der wenigstens 15°C höher ist als der des verwendeten Polypropylens.
10. Kabel oder Tau bestehend aus einem oder mehreren Bündeln, Fäden und/oder Strängen, die zusammengezwirnt oder zusammengelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie ganz oder zum Teil aus Formkörpern gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bestehen.
11. Verpackungsband, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Fonrikörpern gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 gebildet ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, in dem der extrudierte Formkörper verstreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die VerStreckung in wenigstens zwei Stufen durchgeführt wird.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis in der ersten Streckstufe kleiner ist als in der zweiten Streckstufe.
14. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis in der ersten Stufe nicht höher als 4 ist.
>— 4 "■
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15. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckverhältnis in der ersten Stufe
mindestens 1,10 beträgt.
16. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesantstreckverhältnis nicht höher als 14 ist.
17. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den zwei Stufen der Verstreckung der längsgeformte Formkörper einer Wärmebehandlung unterworfen
wird, wobei die Temperatur bei der zweiten Verstreckstufe höher ist als bei der ersten Verstreckstufe.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verstreckstufen in einer Heißluftzone
durchgeführt wird.
19. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgeschwindigkeit des in Längsrichtung
geformten Produkts beim Beginn der ersten Verstreckstufe 5 bis 20 m/min und am Ende der zweiten Verstreckstufe ungefähr 50 bis 200 m/min beträgt.
20. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion des Formkörpers in der Weise ausgeführt wird, daß das Polymergemisch durch einen Schraubenextruder gepreßt wird, der an seinem Austrittsende mit einem Stiftmischer versehen ist.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymergemisch nach Verlassen des Schraubenextruders durch einen Mischer des Typs ohne bewegte
Teile geleitet wird.
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22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer ohne bewegte Teile den Polymerstrom wiederholt teilt, insbesondere verdoppelt, zu einem MehrSchichtenstrom.
23. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte Produkt mittels Luft oder dadurch, daß es durch ein KUhlbad geleitet oder auf Kühlwalzen abgelegt wird, wobei der Kontakt mit diesen Walzen durch einen unter überatmosphärischem Druck stehenden Luftstrom erzwungen wird, gekühlt wird.
L J
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