DE3113717A1 - Bristle for brushes - Google Patents
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Abstract
Description
Borste für Pinsel und BürstenBristle for paint brushes and brushes
Die Erfindung betrifft eine Borste aus Polyethylentemphthalat.The invention relates to a bristle made of polyethylene temphthalate.
Der gebräuchliche Polyester, das Polyethylenterephthalat, wird zur Herstellung von Anstreichpinselborsten als ungeeignet angesehen (DE-AS 19 63 766, Sp. 1, Z. 27 ff.), da solche Borsten eine unzureichende Biegeerholung aufweisen, zu steif sind und sich nicht gut für die Spitzenverfeinerung und für die Spitzenspaltung eignen.The common polyester, polyethylene terephthalate, is used for Production of brush bristles considered unsuitable (DE-AS 19 63 766, Col. 1, lines 27 ff.), Since such bristles show insufficient flexural recovery, are too stiff and not good for tip refinement and tip cleavage suitable.
Polypropylenterephthalat ist nach dieser Literaturstelle ebenfalls nicht zufriedenstellend für die Herstellung von Anstreichpinselborsten, da die Borsten nicht steif genug sind und die Fäden sich infolge übermäßiger Schrumpfung bei der Wärmefixierung, wobei es zu zahlreichen Fadenbrüchen kommt, schLecht verarbeiten lassen und sich auch nicht für die Spitzenspaltung eignen.Polypropylene terephthalate is also according to this reference unsatisfactory for making paintbrush bristles because the bristles are not stiff enough and the threads become too stiff as a result of excessive shrinkage Heat fixation, which leads to numerous thread breaks, poor processing and are also not suitable for splitting the apex.
Polypentylenterephthalat läßt sich überhaupt nicht zu Borsten verarbeiten, Polyhexylenterephthalat eignet sich ebenfalls nicht zur Herstellung von Anstreichpinselborsten, da es seinen Biegeelastizitätsmodul (Steifigkeit) in verschiedenen Farblösungsmitteln schlecht beibehält und der Modul sich in dem beim Anstreichen gewöhnlich herrschenden Temperaturbereich (20 bis 30°C)crhehlich ändert (DE-AS 19 63 766).Polypentylene terephthalate cannot be processed into bristles at all, Polyhexylene terephthalate is also not suitable for the production of brush bristles, as it has its flexural modulus of elasticity (stiffness) in various paint solvents poorly maintains and the modulus is in the one usually prevailing during painting Temperature range (20 to 30 ° C) changes considerably (DE-AS 19 63 766).
Allein Polybutylenterephthalat wird danach als geeigneter Rohstoff für Anstreichpinselborsten angesehen; es ist jedoch wünschenswert, solche Anstreichpinselborsten auch ausgehend vom weitestverbreiteten Polyester, dem Polyethylenterephthalat, herzustellen, da dieser Rohstoff besser erhältlich ist und nicht eine gesonderte erstellung erfolgen muß.According to this, only polybutylene terephthalate is considered a suitable raw material viewed for paintbrush bristles; however, it is desirable to use such paintbrush bristles can also be made from the most widespread polyester, polyethylene terephthalate, as this raw material is more readily available and does not need to be prepared separately got to.
Modifizierte Polyethylenterepthalate sind bereits in vielerlei Gestalt bekannt. So beschreibt die GB-PS 993 770 den Zusatz von Polyolefinen zu Polyestern für die Herstellung von Spritzkörpern. Der Zusatz führt zu dimensionsstabilen Formkörpern. An eine Verwendung für die Herstellung von Borsten ist nicht gedacht.Modified polyethylene terephthalates are already in many Shape known. For example, GB-PS 993 770 describes the addition of polyolefins to Polyesters for the production of molded parts. The addition leads to dimensionally stable Moldings. It is not intended to be used for the production of bristles.
Aus der BE-PS 600 359 ist die Herstellung von Reißverschlußdrähten aus Polyethylenterephthalat bekannt, das bis zu 20 % eines Polyolefins enthält. Hinweise auf Borsten sind nicht vorhanden und auch in einer auf Reißverschlüsse gerichteten Patentschrift nicht zu erwarten.BE-PS 600 359 describes the production of zip wires known from polyethylene terephthalate which contains up to 20% of a polyolefin. There are no references to bristles and there are also no references to zippers directed patent specification is not to be expected.
Die Literaturstelle "Sowjetische Beiträge Faserforschung und Textiltechnik" 15, 309-310 (1978) beschreibt die physikalischen Eigenschaften von Mischungen aus Polyethylenterephthalat und bis zu 10 % Polypropylen; unter anderem ist die Fähigkeit von Fäden aus diesem Material zum fibrillären Aufspleißen bei hohen Belastungen erwähnt, wodurch die Gebrauchseigenschaften, insbesondere das Deckvermögen und die Haftkraft verbessert werden. Diese Eignung zum fibrillären Aufspleißen von Mischungen aus Polyethylenterephthalat und Polyolefinen wird bei der Herstellung von Garnen aus Spleißfolien ausgenützt. Anstelle einer mechanischen Fibrillation durch Nadelwalzen erfolgt hier - wie z.B. in der DD-PS 105 975 beschrieben - eine physikochemische Fibrillation. Auf Borsten daraus und auf deren gute Eigenschaften wird nicht verwiesen.The reference "Soviet contributions to fiber research and textile technology" 15, 309-310 (1978) describes the physical properties of mixtures from Polyethylene terephthalate and up to 10% polypropylene; among other things is the ability of threads made of this material for fibrillary fibrillation under high loads mentioned, whereby the performance properties, especially the hiding power and the Adhesive strength can be improved. This suitability for fibrillar fanning of mixtures Polyethylene terephthalate and polyolefins are used in the manufacture of yarns exploited from splicing foils. Instead of mechanical fibrillation using needle rollers takes place here - as described e.g. in DD-PS 105 975 - a physicochemical Fibrillation. No reference is made to bristles made from them and their good properties.
Aus der CA-PS 974 719 ist eine Vielzahl von Polymergemischen bekannt, die leicht fibrillierbare Produkte liefern (S. 1, Z. 27). Im Beispiel 25 sind Monofile aus 60 Gew.% Polyester und 40 Gew.% Polypropylen als yut fibrillierend beschrieben.A large number of polymer mixtures are known from CA-PS 974 719, which provide easily fibrillatable products (p. 1, line 27). In example 25 are monofilaments 60% by weight polyester and 40% by weight polypropylene are described as being fibrillating.
Es war deshalb nicht zu erwarten, daß die erfindungsgemäßen Borsten eine yute Spitzenspaltung aufweisen, die sich aber nicht durch die gesamte Borste fortsetzt.It was therefore not to be expected that the bristles according to the invention have a good tip cleavage, but not through the entire bristle continues.
Ausführlich beschäftigt sich die japanische Offenlegungsschrift Sho-51-136923 mit Polyestermonofilamenten, die aus einem Polyalkylenterephthalat mit 1-40 Gew.-% Zusatz eines Polyolefines bestehen. Besonders hervorgehoben wird die Beständigkeit solcher Monofilamente gegen Hitze und Nässe bei lang dauerndem Gebrauch, z.B. bei den Trocknungsprozessen bei der Papierherstellung. Gerade bei Verwendung für Papiermachinensiebe müssen derartige Monofilamente besonders formstabil sein und dürften keinerlei Formveränderungen unterliegen. Allein schon deshalb ist von Aufspleißungen oder gar Anstreichpinselborsten keine Rede.The Japanese laid-open specification deals in detail Sho-51-136923 with polyester monofilaments, which are made of a polyalkylene terephthalate with 1-40 wt .-% Addition of a polyolefin exist. The durability is particularly emphasized Such monofilaments against heat and moisture with long-term use, e.g. with the drying processes in papermaking. Especially when used for paper machine screens Such monofilaments must be particularly dimensionally stable and should not have any shape changes subject. For this reason alone, there is no need for splices or even brush bristles no speech.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von Polyethylenterephthalat eine Anstreichpinselborste zur Verfügung zu stellen, die die wichtigen Gebrauchseigenschaften aufweist.The invention is based on the object, proceeding from polyethylene terephthalate to provide a brush bristle that shows the important properties of use having.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich Anstreichpinselborsten aus Polyethylenterephthalat herstellen lassen, die hervorragende Gebrauchseigenschaften aufweisen, wenn man dem Polyethylenterephthalat etwa 2 bis 25 Gew.-t eines Polyolefins zusetzt, speziell Polyethylen oder Polypropylen, besonders bevorzugt aber Mischpolymerisate aus Ethylen und Propylen.Surprisingly, it has been found that painting brush bristles can be made from polyethylene terephthalate, which have excellent performance properties if you add about 2 to 25 wt. t of a polyolefin to the polyethylene terephthalate adds, especially polyethylene or polypropylene, but particularly preferably copolymers from ethylene and propylene.
Während bei Spritzgußartikeln und auch bei Reißverschlüssen unmodifiziertes Polyethylenterephthalat überwiegt und die oben erwähnten mit Polyolefin modifizierten Rohstoffe kaum eine nennenswerte Rolle spielen, gelten Anstreichpinselborsten aus Polyethylenterephthalat als ungeeignet.While unmodified with injection molded articles and also with zippers Polyethylene terephthalate predominates and the above-mentioned modified with polyolefin Raw materials hardly play a significant role, brush bristles are used Polyethylene terephthalate as unsuitable.
Gerade deshalb ist es umso überraschender, daß hier der erfindungsgemäße Zusatz zu hervorragenden Gebrauchseigenschaften führt. Zu den wichtigsten Gebrauchseigenschaften zählt hier die Eignung zur Spitzenspaltung und Spitzenverfeinerung bei der Konfektionierung des Pinsels, die Resistenz gegen die üblichen Farben und Lacke sowie gegen Wasser und die wichtigsten Lösungsmittel, sowie das Wieder- Aufrichtevermögen. Eine Reihe von Eigenschaften sind weiter durch den mehr subjektiven Begriff des guten Anstreichvermagens zusammengefaßt.Precisely for this reason it is all the more surprising that here the inventive Addition leads to excellent performance properties. To the most important usage properties What counts here is the suitability for splitting and refining the tips during assembly of the brush, the resistance to the usual paints and varnishes as well as to water and the most important solvents, as well as the re- Righting ability. A number of properties are further defined by the more subjective concept of the good ability to paint.
Borsten für Bürsten, bei denen eine höhere BorstensteifigkZit und Temperaturbeständigkeit besonders in wässerigen Lösungen verlangt wird, als dies bei Bürsten mit Borsten aus Polypropylen oder Polyamid möglich ist, lassen sich ebenfalls aus Polyethylenterephthalat, dem bis zu 25 % Polyolefin zugesetzt ist, herstellen. Borsten aus reinem Polyethylenterephthalat scheiden wegen zu geringer Biegebeständigkeit für diesen Anwendungsbereich aus.Bristles for brushes with a higher bristle stiffness and Temperature resistance especially in aqueous solutions is required as this with brushes with bristles made of polypropylene or polyamide is possible, can also made of polyethylene terephthalate to which up to 25% polyolefin is added, produce. Bristles made of pure polyethylene terephthalate separate because they are too small Bending resistance for this application area.
Die Durchmesser der erfindungsgemäßen Borsten für Pinsel und Bürsten liegen in einem Bereich von 0.10 - 1.50 mm.The diameter of the bristles according to the invention for paint brushes and brushes lie in a range of 0.10 - 1.50 mm.
Die Borsten können gerade oder konisch ausgebildet sein, hohl sein und/oder einen kreuz- oder sternförmigen Querschnitt besitzen.The bristles can be straight or conical and hollow and / or have a cross-shaped or star-shaped cross section.
Das Polypropylen kann in einem Bereich von 2 - 25 Gew.-%, bezogen auf das Polyethylenterephthalat, zugesetzt werden.The polypropylene can be in a range of 2 - 25 wt .-%, based on the polyethylene terephthalate.
Der mögliche Schmelzindex MFI 230/5-Bereich erstreckt sich von 1,5 - 55 g/10 min.The possible melt index MFI 230/5 range extends from 1.5 - 55 g / 10 min.
Der Polyethylenanteil kann 2 - 25 Gew.-% betragen. Der mögliche MFI 190/5-Bereich erstreckt sich von 1,5-60 g/ 10 min.The proportion of polyethylene can be 2 - 25% by weight. The possible MFI 190/5 range extends from 1.5-60 g / 10 min.
Vergleichsbeispiel: P inselborste aus Polyethylenterephthalat Polyethylenterephthalatschnitzel mit einer spezifischen Viskosität von 0.85, gemessen an einer 1 gew.-%igen Lösung in Dichloressigsäure bei 250C, wurden zunächst 15 h im Stickstoffstrom bei 100C und dann weitere 15 h im Stickstoffstrom bei 1600C getrocknet.Comparative example: Brush bristles made from polyethylene terephthalate and polyethylene terephthalate chips with a specific viscosity of 0.85, measured on a 1% by weight solution in dichloroacetic acid at 250C, were initially 15 h in a stream of nitrogen at 100C and then dried for a further 15 h in a stream of nitrogen at 160.degree.
Mit diesen Schnitzeln wird ein Extruder mit Einzel schnecke beschickt, die einen Durchmesser von 30 mm hat. Der geschmolzene Polyester wird auf einer Temperatur von 2900C gehalten. Eine Zahnradpumpe drückt die Schmelze durch ein Siebpaket mit einer Düsenplatte mit zehn Löchern, die einen Durchmesser von 0.9 mm haben. Der Austritt der Schmelze aus der Düsenplatte erfolgt senkrecht nach unten in ein Wasserbad von 750C. die Wasseroberfläche befindet sich etwa 30 mm unterhalb der Spinndüse. Die erstarrten Fäden werden mit Hilfe von langsam laufenden Abzugswalzen und schnelllaufenden Verstreckwalzen in einem Wasserbad von 95°C und einem Heißluftofen bei einer Lufttemperatur von 2500C auf das 5.5-fache gestreckt. Beim Durchgang durch einen nachgeschalteten Heißluftofen läßt man die Fäden bei einer Heißlufttemperatur von 2550C um 20 % schrumpfen. Die wärmefixierten Fäden werden auf einer Haspel von 600 mm Länge aufgewickelt. Die aufgehaspelten Fäden werden gebündelt, gepackt und auf Länge geschnitten. Der Durchmesser der Einzelborste beträgt 0.17 mm.These chips are fed to an extruder with a single screw, which has a diameter of 30 mm. The melted polyester is at a temperature held at 2900C. A gear pump pushes the melt through a sieve pack a nozzle plate with ten holes, each 0.9 mm in diameter. Of the The melt emerges from the nozzle plate vertically downwards into a water bath from 750C. the water surface is about 30 mm below the spinneret. The solidified threads are drawn with the help of slow-running take-off rollers and high-speed ones Stretching rolls in a water bath at 95 ° C and a hot air oven at an air temperature stretched from 2500C to 5.5 times. When passing through a downstream In a hot air oven, the threads are allowed to shrink by 20% at a hot air temperature of 2550C. The heat-set threads are wound on a reel 600 mm in length. The coiled threads are bundled, packed and cut to length. Of the The diameter of the single bristle is 0.17 mm.
Beispiel 1: Pinselborste aus Polyethylenterephthalat (PET) + 5 Gew.-% Polyethylen Den wie im Vergleichsbeispiel beschriebenen getrockneten Polyethylenterephthalat-Schnitzeln werden 5 Gew.-E Polyethylenschnitzel (RHostalen GF 7740) mit einem Schmelz index nach DIN 53 735 , MFI 190/5-Wert von 1.6/10 min zugegeben.Example 1: Brush bristles made of polyethylene terephthalate (PET) + 5% by weight Polyethylene The dried polyethylene terephthalate chips as described in the comparative example 5 parts by weight of polyethylene chips (RHostalen GF 7740) with a melt index according to DIN 53 735, MFI 190/5 value of 1.6 / 10 min added.
Die Herstellung der Borsten erfolgt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben.The bristles are produced in the same way as in the example 1 described.
Beispiel 2: Pinselborste aus Polyethylenterephthalat 5 Gew.-% Polypropylen Den wie im Vergleichsbeispiel beschriebenen getrockneten PRT-Schnitzeln werden 5 Gew.-% Polypropylenschnitzel (RHostalen PPU 1080 F) mit einem Schmelzindex nach DIN 53 735, MFI 230/5-Wert, von 55 g/10 min zugegeben. Die Herstellung der Borsten erfolgt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben.Example 2: Brush bristles made of polyethylene terephthalate, 5% by weight of polypropylene The dried PRT chips as described in the comparative example are 5 % By weight of polypropylene chips (RHostalen PPU 1080 F) with a melt index according to DIN 53 735, MFI 230/5 value, of 55 g / 10 min were added. The production the bristles are carried out in the same way as described in Example 1.
Beispiel 3: Pinselborste aus PET + 10 Gew.-% Polyethylen~+ 10 Gew.-% PolyprSpylen Den, wie in Beispiel 1 beschriebenen, getrockneten PET-Schnitzeln werden 10 Gew.-% Polypropylenschnitzel und 10 Gew.-% Polyethylenschnitzel zugegeben. Die Polyolefintypen entsprechen denen, die in den Beispielen 1 und 2 genannt sind. Die Herstellung der Borsten erfolgt in der gleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel beschrieben.Example 3: Brush bristle made of PET + 10% by weight polyethylene ~ + 10% by weight PolyprSpylen Den, as described in Example 1, dried PET chips 10% by weight of polypropylene chips and 10% by weight of polyethylene chips were added. the Polyolefin types correspond to those mentioned in Examples 1 and 2. the The bristles are produced in the same way as in the comparative example described.
Beispiel 4: Borste für Industriebürsten aus Polyethylenterephthalat + 5 Gew.-% Polyethylen Die Herstellung der Borste entspricht dem Beispiel 1. Um einen Borstendurchmesser von 0.40 mm zu erzielen, wurde eine Düsenplatte mit vier Löchern eingesetzt. Der Lochdurchmesser betruy 1.3 mm.Example 4: Bristle for industrial brushes made from polyethylene terephthalate + 5 wt .-% polyethylene The production of the bristle corresponds to example 1. Um To achieve a bristle diameter of 0.40 mm, a nozzle plate with four Holes inserted. The hole diameter is 1.3 mm.
Pinselborste Pinselbeurteilung Pinselbeurteilung Konfektionär Maler Stabilität Spintzenverfeinerung Schlitzbarkeit 0.17 mm PET hatr schlecht schlecht zu hart 0.17 mm PET + 5 Gew.-% Polyethylen (PE) gut schlecht schlecht Enden zu grob 0.17 mm PET + 5 Gew.-% Polypropylen (PP) hart gut gut zu hart 0.17 mm PET + 10 Gew.-% PE + 10 Gew.-% PP gut gut gut gut 0.20 mm PET + 10 Gew.-% PE + 10 Gew.-% PP gut gut gut gut 0,20 mm Polybutylenterephthalat weich gut gut gut weich Bürstenborste Zulindrische Bürste mit einem Durchmesser von 12 cm und einer Länge von 10 cm läft 24 h bei 1000 Touren pro Minute gegen einen Amboß. Die Borsten sind 3 cm lang. Die Bürste wird 5 mm tief eingedrückt. Brush bristle Brush assessment Brush assessment Manufacturers painter Stability Spintzen refinement Slitting 0.17 mm PET hatr bad bad too hard 0.17 mm PET + 5% by weight polyethylene (PE) good bad bad ends too coarse 0.17 mm PET + 5% by weight polypropylene (PP) hard good good too hard 0.17 mm PET + 10% by weight PE + 10% by weight PP good good good good 0.20 mm PET + 10% by weight PE + 10% by weight PP good good good good 0.20 mm polybutylene terephthalate soft good good good soft Brush bristle Zulindrische brush with a diameter of 12 cm and a length of 10 cm runs 24 hours at 1000 tours per minute against an anvil. The bristles are 3 cm long. the The brush is pressed in to a depth of 5 mm.
0.40 mm PET 200 gebrochene Borsten 0.40 mm PET + 5 Gew.-% PE keine gebrochnen Borsten0.40 mm PET 200 broken bristles 0.40 mm PET + 5% by weight PE none broken bristles
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- 1981-04-04 DE DE19813113717 patent/DE3113717A1/en not_active Withdrawn
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