DE4319103C2 - Verfahren zur Herstellung von polar modifizierten Polypropylenfilamenten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von polar modifizierten PolypropylenfilamentenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Gebiete der Chemie, der Tex
tiltechnik und der Verbundwerkstoffe und betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von polar modifizierten Polypropylenfilamenten,
die z. B. bei der Herstellung von endlosverstärkten Thermoplasten
oder von Teppichen zum Einsatz kommen könnten.
Bekannt ist die Modifizierung von Polyolefinen, insbesondere
Polypropylen (PP) und Propylen-Ethylen-Copolymeren, durch ver
schiedene Pfropfpolymerisationsverfahren. Bekannt ist die direkte
Pfropfung von Acrylsäure (AS), Methacrylsäure (MAS), Maleinsäure
anhydrid (MSA) und anderer polarer Monomere auf PP mittels ener
giereicher Strahlung (US 3 290 415, US 3 347 692).
Diese Pfropfverfahren haben aufgrund ihres hohen technologischen
Aufwandes und geringer Raum-Zeit-Ausbeuten keine technische
Bedeutung.
Eine höhere Effektivität weisen Technologien der direkten radika
lischen Pfropfung ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren auf PP
im geschmolzenen Zustand (180-220°C) im allgemeinen unmittel
bar im Extruder auf (DE 24 26 972, DE 22 42 324, DE 23 26 589,
DE 24 55 594, US 3 882 194, EP 0 082 704).
Diese Technologien stellen an die Werkstoffeigenschaften der
betreffenden Extruderteile sehr hohe Anforderungen, insbesondere
wegen der bei diesen hohen Temperaturen stark korrodierenden
Wirkung der polaren Monomeren. Desweiteren ist bei diesen Bedin
gungen ein deutlicher Molekulargewichtsabbau des PP nicht zu
vermeiden, was zu einem Abfall des mechanischen Kennwertniveaus
führt.
Weiterhin sind Pfropfpolymerisationsverfahren in wäßriger Suspen
sion bekannt (DE 26 40 059). Dabei kann zum Anquellen des PP-
Rückgratpolymeren im Gemisch mit dem polaren Monomeren (Acrylate,
Methacrylate, MSA) ein unpolares Comonomeres, insbesondere Styren
im Überschuß, eingesetzt werden. Die auf diese Weise erhaltenen
Mischpfropfpolymeren weisen relativ geringe Anteile an polaren
funktionellen Gruppen, bezogen auf die gesamte eingesetzte
Monomermasse, und somit eine begrenzte Wirkung auf.
Bekannt ist auch der Einsatz von üblichen organischen Lösungsmit
teln als Quellsubstanz in der Monomer(Acrylsäureester)/Poly
mer(PP)-Suspension, die unter Sicherung hoher Umsatzgeschwindig
keiten und Pfropfausbeuten auspolymerisiert wird (EP 0 001 313,
EP 0 041 214).
Demgegenüber ist die Pfropfung in PP-Lösungen, z. B. unter Verwen
dung bekannter Lösungsmittel, wie Xylen oder Chlorbenzen, auf
grund der geringen Löslichkeit von isotaktischem PP in diesen
Lösungsmitteln sehr unwirtschaftlich (EP 0 187 659,
EP 0 187 660).
Die Suspensionstechnologien erfordern wegen der Notwendigkeit der
Isolierung des pfropfmodifizierten PP, einschließlich der Abtren
nung und Rückgewinnung des Quellmittels, des im Überschuß einge
setzten unpolaren Comonomeren Styren oder des organischen Lö
sungsmittels, einen hohen technisch-technologischen und somit
wirtschaftlichen Aufwand.
Desweitern führt die direkte Pfropfung der freien Carbonsäuren,
insbesondere der Acrylsäure, aufgrund der Wasserlöslichkeit im
wäßrigen Polymerisationsmedium zu erheblichen Monomerverlusten.
Auf wirtschaftliche Weise gelingt die Herstellung carboxylierten
PP, welches durch seinen Einsatz eine für Konstruktionswerkstoffe
auf Basis glasfaserverstärkter Thermoplaste oder für selbsthaf
tende Polymerdeckschichten auf Metallen erforderliche mechanische
Beanspruchbarkeit sichert (DD 275 160, DD 275 161). Die Herstel
lung erfolgt durch Pfropfcopolymerisation des vorgelegten PP mit
dem Monomeren oder Monomerengemisch nach gemeinsamer Dispergie
rung mit dem(den) Initiator(en) - unter Aufrechterhaltung einer
pulvrigen und/oder körnigen und/oder flockigen, schuppigen bzw.
blättchenförmigen Konsistenz des Reaktionsmediums.
Die PP-Rückgratpolymere können bei dieser Modifizierung ein
viskometrisch bestimmtes mittleres Molekulargewicht Mw zwischen
2,5 × 104 und 2,5 × 105 aufweisen.
Zur Modifizierung der verschiedenen Eigenschaften von PP-Fasern
sind vielfältige Arbeiten bekannt. Besonders große Aufmerksamkeit
wird der Lösung des Problems der Oberflächenanfärbbarkeit von PP-
Fasern in wäßrigen Farbstofflösungen geschenkt (Z. Manasek, u. a.
Acta Polymerica 40(1989)10,672). Dazu sind vielfältige Arbeiten
zur Herstellung von Polymermischungen von PP und Polyamiden
bekannt (J. Grof, u. a., J. Appl. Polymer Sci. 44(1992)6,1061; P.
Stefanik, M. Lesny: Chemiefasern/Textilind. 41/93(1991),10,1173).
Verschiedene Modifikatoren, in den meisten Fällen auf Basis von
Metallcompounds und basischen Polymeren, werden vorgeschlagen für
die Präparation verschiedener Mischungen mit PP. Zusätzlich zu
einigen niedermolekularen Modifikatoren auf Basis Nickelcompounds
werden einige Methoden genutzt, um PP mit N-haltigen Additiven
(Polyimine, Polyamide, Polymere oder Copolymere mit heterocyc
lisch gebundenem N auf Basis Vinylpyridin, Vinylpyrrolidon,
Vinylcarbazol u. a.) zu spinnen. Die strukturellen Änderungen in
PP beeinflussen die Herstellungsbedingungen der Fasern. Die kom
plizierte Struktur der Polymermischungen resultiert aus den
rheologischen und thermodynamischen Bedingungen der Blendbildung
(D. R. Paul, S. Neuman: Polymer Blends. New York, Academic Press
1978).
Eine geringe Kompatibilität reduziert die Spinnbarkeit und führt
zur Separation der Modifizierungskomponente und damit zum Faser
bruch beim Erspinnen. Die effektive Anwendung und die Abschätzung
der Wirksamkeit des Modifikators erfordern die Bewertung der
technologischen Kompatibilität während des Spinnprozesses
(Z. Manasek, u. a.: Chem. vlakna 38(1988)1). Das Erspinnen von PP-
Fäden auf Basis von Polymerblends aus PP und Copolymeren auf
Basis stickstoffhaltiger Acrylat- und Methacrylatcopolymeren
sowie Ethylencopolymeren, die N,N-Diethyl-2-aminoethyl-acrylat
oder 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidyl-acrylat-Struktureinheiten
enthalten, und dem PP vor dem Verspinnen zugesetzt werden, ge
lang, so daß die Anfärbbarkeit der gereckten Fasern mit sauren
Farbstoffen verbessert werden konnte (Z. Manasek, u. a. Acta Poly
merica 40(1989)10,672).
Zur Erhöhung der Oberflächenpolarität sind verschiedene strahlen
chemische Verfahren (UV, Photo, Laser; Elektronenstrahlen) be
kannt, um nachträglich an fertigen PP-Fäden oder -Flächengebilden
polare Oberflächenmodifizierungen über initiierte Pfropfpolymeri
sation zu erreichen (B. Ranby, F. Z. Guo: Polymer Preprints ACS
31(1990)2,446; Z. P. Yao, B. Ranby: J. Appl. Polymer Sci.
41(1990)7/8,1469; C. Pugh, Y. L. Hsieh: J. Appl. Polymer Sci.
29(1984)12,3641), oder durch teilweise Abtragung der Oberfläche
und damit verbundene Aufrahung die Anfärbbarkeit zu verbessern
(D. Knittel, u. a.: Plastverarbeiter 42(1991)5,80).
Weiterhin ist bekannt, daß die Photobromierung von PP-Fäden zu
einer Zunahme der Fadenfeuchtigkeit sowie Farbstoffaufnahme führt
(C. D. Shah, D. K. Jain: Text. Research J. 54(1984)11,742).
Es ist auch beschrieben, daß durch eine thermomechanische Modifi
zierung (Einwirkung von höheren Temperaturen und Drücken) von
chemisch inaktiven PP-Fäden ihre Fähigkeit zur Wechselwirkung mit
einer Polymermatrix erhöht wird und durch diese "Modifizierung"
Verbesserungen der physikalisch-mechanischen Eigenschaften der
Composits bewirkt werden (V. V. Andreeva, u. a.: Plast. Massy
(1989)3,39).
Allen beschriebenen nachträglich am PP-Faden durchgeführten
Modifizierungen ist gemeinsam, daß sie zusätzliche Verfahrens
schritte erfordern, die teilweise sehr unproduktiv sind, da sie
wie z. B. bei einer strahlenchemischen Modifizierung die homogen
Bestrahlung der Polypropylenfäden in geringen Schichtdicken
erfordern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung von polar modifizierten Polpropylenfilamenten anzuge
ben, bei dem eine erhöhte Polarität und damit eine verbesserte
Adhäsion erzielt werden und zusätzliche Verfahrensschritte ver
mieden werden.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch angegebene Erfindung
gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von polar
modifizierten Polypropylenfilamenten wird vor und/oder während
des Erspinnens im Spinnextruder zu den isotaktischen Polypropy
len-Homopolymerisaten mit einer Fließfähigkeit von 10 bis 30 g/10
min 4 bis 30 Masse-% eines in trockener Trägerphase hergestell
ten Polypropylen-Pfropfcopolymeren mit einem Carbonsäureanteil
von < 3% und mit einer Fließfähigkeit, die gleich oder maximal 5
g/10 min größer ist, als die Fließfähigkeit des isotaktischen
Polypropylen-Homopolymerisaten zugegeben.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Polarität erhöht und Verfahrensschritte eingespart.
Spezielle isotaktische Polypropylen-Homopolymerisate, die eine
Fließfähigkeit von 10 bis 30 g/10 min, gemessen als Schmelzindex
bei 190°C und 5 kg Belastung (MFI 190/5), aufweisen, werden ge
meinsam mit Polypropylen-Pfropfcopolymeren in einem Spinnextruder
verarbeitet. Dabei werden spezielle Polypropylen-Pfropfcopolymere
verwendet. Diese speziellen Polypropylen-Pfropfcopolymere sind in
der Festphase durch Copolymerisation von z. B. Acrylsäure, Metha
crylsäure oder Maleinsäureanhydrid und beispielsweise Styren her
gestellt worden, wobei noch eine Voroxidation durchgeführt werden
kann. Durch dieses Herstellungsverfahren entstehen Polypropylen-
Pfropfcopolymere, die Fließfähigkeiten aufweisen, wie sie für das
erfindungsgemäße Verfahren erforderlich sind und ebenso einen
Carbonsäureanteil von mindestens 3% haben.
Diese erfindungsgemäß hergestellten feinen Filamente können zur
Herstellung von langfaserverstärkten Thermoplasten aus Hybridfä
den (commingled yarns), sowie verschiedener anderer textiler
Anwendungen eingesetzt werden. Durch die erhöhte Polarität werden
besonders solche Gebrauchseigenschaften, wie Feuchteaufnahme,
Antistatik, Anfärbbarkeit usw. positiv beeinflusst.
Nachfolgend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert.
Für die Herstellung von Hybridgarnen werden Glasfilamente als
Verstärkungsfäden und modifizierte Polypropylenfäden als thermo
plastische Matrixfäden verwendet. Im Gegensatz zur üblichen
Verarbietung von PP-Filamentgarnen, die überwiegend als Grobtiter
(BCF-Garn) mit Filamentfeinheiten von etwa 3 bis 6 dtex herge
stellt werden, wird zur Erzielung einer möglichst großen Oberflä
che des Matrixfadens und guter Weiterverarbeitungseigenschaften
zum Hybridgarn (commingled yarn) ein feinerer Filamenttiter
gewählt. Dabei wird von der Schnellspinnvariante (POY) ausgegan
gen. Unter gleichen Herstellungsbedingungen wird unmodifiziertes
und polar modifiziertes Polypropylen verglichen.
Für die unmodifizierte PP-Variante wird von handelsüblichem
spinnfähigem Mateial ausgegangen (Hostalen PPU 1780F2, Hoechst
AG) und Garne von 50 dtex f 24 hergestellt (Filamentfeinheit 2,1
dtex, Fadendurchmesser 17 µm).
Zur Herstellung des mit funktionalisiertem PP modifizierten
Normalmaterials wird ein Mischprozeß vorgelagert, in dem das zur
Modifizierung zur Verfügung stehende mit Acrylsäure gepfropfte
Polypropylen, das einen Carbonsäureanteil von 5,5% und eine
Fließfähigkeit von 23 g/10 min, gemessen als Schmelzindex bei 190
°C und 5 kg Belastung (MFI 190/5), mit einem Masseanteil von 10%
dem handelsüblichen Polymer im Doppelschneckenextruder zugemischt
wird. Anschließend werden im Spinnextruder Polypropylenfäden mit
einer Feinheit von 50 dtex f 24 und einem Filamentdurchmesser von
17,1 µm hergestellt.
Die textilphysikalischen Werte der aus dem unmodifizierten, aber
im Doppelschneckenextruder vergleichend hergestellten Polypropy
len liegen
für die Reißfestigkeit bei 2,3 cN/tex
für die Reißdehnung bei 177%
bei der Zumischung von 10% polarmodifizierten PP
für die Reißfestigkeit bei 1,5 cN/tex
für die Reißdehnung bei 145%.
für die Reißfestigkeit bei 2,3 cN/tex
für die Reißdehnung bei 177%
bei der Zumischung von 10% polarmodifizierten PP
für die Reißfestigkeit bei 1,5 cN/tex
für die Reißdehnung bei 145%.
Als Verstärkungsfaden wird E-Glas 40 tex mit einem Elementarfa
dendurchmesser von 10 µm und einer Schlichte, bestehend aus 44,5
Marvelan, 40,1% Xionel, 4,4% Chromplex ACY, 9,8% A 1100 & Aceton
und 1,1% Cation X, verwendet (Reißfestigkeit: 3,3 cN/tex).
Die Herstellung des Hybridgarns erfolgt in einer Lufttexturierma
schine. Die Verstärkungsfäden und die thermoplastischen Matrixfä
den werden über Liefergaletten, mit denen die Einstellung eines
unterschiedlichen Vorlaufs der Fäden gegenüber der Abzugsgalette
möglich ist, der Texturierdüse zugeführt und in der Düse durch
einen unter hohem Druck stehenden Luftstrom miteinander ver
mischt. Die Eigenschaften und das Erscheinungbild des Hybridfa
dens werden dabei im wesentlichen durch den Fadenvorlauf der
Komponenten, den eingestellten Luftdruck und die Geschwindigkeit,
mit der der Prozeß geführt wird, bestimmt. Eine gute Durchdrin
gung der Verstärkungsfäden durch die Matrixfäden gewährleistet
kürzeste Fließwege bei der Verbundbildung.
Die Gesamtfeinheit des Hybridfadens wird auf 720 tex bei einem
Masseverhältnis Glas : Polymer von 2 : 1 eingestellt.
Die feinheitsbezogene Festigkeit des Hybridfadens, bestehend aus
480 tex Glas und 240 tex PP liegt für die unmodifizierte Type bei
17,0 cN/tex und für die mit 10% polar modifiziertem PP bei 17,3
cN/tex.
Mit den Hybridgaren werden Wickelkörper hergestellt und in einer
Preßform bei 225°C zu unidirektionalem Verbund konsolidiert
(Vordruck 5 bar, Hauptdruck 30 bar-5 min, Kühlung 30 bar;
Aufheizrate 5,5 K/min, Abkühlrate 8,4 K/min).
Folgende Verbundeigenschaften sind erreicht worden:
Mit unmodifiziertem, aber im Doppelschneckenextruder umgranulieten PP:
Mit unmodifiziertem, aber im Doppelschneckenextruder umgranulieten PP:
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von polar modifizierten Polypropylenfi
lamenten dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während des Er
spinnes im Spinnextruder zu den isotaktischen Polypropylen-Homo
polymerisaten mit einer Fließfähigkeit von 10 bis 30 g/10 min,
gemessen als Schmelzindex bei 190°C und 5 kg Belastung (MFI
190/5), 4 bis 30 Masse-% eines in trockener Trägerphase herge
stellten Polypropylen-Pfropfcopolymeren mit einem Carbonsäurean
teil von < 3% und mit einer Fließfähigkeit, die gleich oder
maximal 5 g/10 min größer ist, als die Fließfähigkeit des iso
taktischen Polypropylen-Homopolymerisats, zugegeben wird.
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|---|---|---|---|
| DE19934319103 DE4319103C2 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Verfahren zur Herstellung von polar modifizierten Polypropylenfilamenten |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19934319103 Expired - Fee Related DE4319103C2 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Verfahren zur Herstellung von polar modifizierten Polypropylenfilamenten |
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3290415A (en) * | 1959-03-26 | 1966-12-06 | Du Pont | Graft copolymer of polymeric hydrocarbon and organic acid bearing radical |
| US3347692A (en) * | 1964-08-26 | 1967-10-17 | Dow Chemical Co | Method of coating articles with graft copolymers of polypropylene and acrylic acid |
| DE2242324A1 (de) * | 1971-08-30 | 1973-06-07 | Mitsubishi Rayon Co | Verfahren zur herstellung von glasverstaerkten polyolefinmassen |
| DE2326589A1 (de) * | 1972-06-01 | 1973-12-13 | Eastman Kodak Co | Pulverisierbares pfropfmischpolymerisat und dessen verwendung zur herstellung eines ueberzugs auf einem substrat |
| DE2426972A1 (de) * | 1973-06-04 | 1975-01-02 | Sumitomo Chemical Co | Verstaerkte polyolefinmassen |
| US3882194A (en) * | 1973-01-26 | 1975-05-06 | Chemplex Co | Cografted copolymers of a polyolefin, an acid or acid anhydride and an ester monomer |
| DE2455594A1 (de) * | 1974-11-23 | 1976-05-26 | Basf Ag | Verfahren zum herstellen von pfropfpolymerisaten |
| DE2640059A1 (de) * | 1975-09-08 | 1977-03-17 | Mitsubishi Petrochemical Co | Verfahren zur herstellung modifizierter polypropylen-teilchen |
| EP0001313A1 (de) * | 1977-09-26 | 1979-04-04 | Stamicarbon B.V. | Verfahren zur Herstellung von Propfmischpolymeren aus Alken-(1)-Polymeren |
| EP0041214A1 (de) * | 1980-06-04 | 1981-12-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von polar-modifiziertem Polypropylen und seine Verwendung |
| EP0082704A1 (de) * | 1981-12-21 | 1983-06-29 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Verfahren zur Herstellung von funktionellen Polyolefinen durch Extrusion |
| EP0187659A2 (de) * | 1985-01-08 | 1986-07-16 | Montedison S.p.A. | Verfahren zur Pfropfpolymerisation von ungesättigten Monomeren auf olefinischen Polymeren |
| EP0187660A2 (de) * | 1985-01-08 | 1986-07-16 | Montedison S.p.A. | Verfahren zur Pfropfung von Maleinsäureanhydriden auf olefinischen Polymeren |
| DD275160A3 (de) * | 1987-12-14 | 1990-01-17 | Buna Chem Werke Veb | Verfahren zur herstellung von polarmodifiziertem polypropylen |
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1993
- 1993-06-04 DE DE19934319103 patent/DE4319103C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3290415A (en) * | 1959-03-26 | 1966-12-06 | Du Pont | Graft copolymer of polymeric hydrocarbon and organic acid bearing radical |
| US3347692A (en) * | 1964-08-26 | 1967-10-17 | Dow Chemical Co | Method of coating articles with graft copolymers of polypropylene and acrylic acid |
| DE2242324A1 (de) * | 1971-08-30 | 1973-06-07 | Mitsubishi Rayon Co | Verfahren zur herstellung von glasverstaerkten polyolefinmassen |
| DE2326589A1 (de) * | 1972-06-01 | 1973-12-13 | Eastman Kodak Co | Pulverisierbares pfropfmischpolymerisat und dessen verwendung zur herstellung eines ueberzugs auf einem substrat |
| US3882194A (en) * | 1973-01-26 | 1975-05-06 | Chemplex Co | Cografted copolymers of a polyolefin, an acid or acid anhydride and an ester monomer |
| DE2426972A1 (de) * | 1973-06-04 | 1975-01-02 | Sumitomo Chemical Co | Verstaerkte polyolefinmassen |
| DE2455594A1 (de) * | 1974-11-23 | 1976-05-26 | Basf Ag | Verfahren zum herstellen von pfropfpolymerisaten |
| DE2640059A1 (de) * | 1975-09-08 | 1977-03-17 | Mitsubishi Petrochemical Co | Verfahren zur herstellung modifizierter polypropylen-teilchen |
| EP0001313A1 (de) * | 1977-09-26 | 1979-04-04 | Stamicarbon B.V. | Verfahren zur Herstellung von Propfmischpolymeren aus Alken-(1)-Polymeren |
| EP0041214A1 (de) * | 1980-06-04 | 1981-12-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von polar-modifiziertem Polypropylen und seine Verwendung |
| EP0082704A1 (de) * | 1981-12-21 | 1983-06-29 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Verfahren zur Herstellung von funktionellen Polyolefinen durch Extrusion |
| EP0187659A2 (de) * | 1985-01-08 | 1986-07-16 | Montedison S.p.A. | Verfahren zur Pfropfpolymerisation von ungesättigten Monomeren auf olefinischen Polymeren |
| EP0187660A2 (de) * | 1985-01-08 | 1986-07-16 | Montedison S.p.A. | Verfahren zur Pfropfung von Maleinsäureanhydriden auf olefinischen Polymeren |
| DD275160A3 (de) * | 1987-12-14 | 1990-01-17 | Buna Chem Werke Veb | Verfahren zur herstellung von polarmodifiziertem polypropylen |
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