EP2135982A2 - Mit Perfluorpolyethern modifizierte Monofilamente - Google Patents

Mit Perfluorpolyethern modifizierte Monofilamente Download PDF

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EP2135982A2
EP2135982A2 EP20090007803 EP09007803A EP2135982A2 EP 2135982 A2 EP2135982 A2 EP 2135982A2 EP 20090007803 EP20090007803 EP 20090007803 EP 09007803 A EP09007803 A EP 09007803A EP 2135982 A2 EP2135982 A2 EP 2135982A2
Authority
EP
European Patent Office
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monofilaments
melt
spun
mixture
polymer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20090007803
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English (en)
French (fr)
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EP2135982A3 (de
Inventor
Hans-Joachim Brüning
Ralf Michael Haber
Holger Dr. Meid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Monofilament Germany GmbH
Original Assignee
Teijin Monofilament Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Monofilament Germany GmbH filed Critical Teijin Monofilament Germany GmbH
Publication of EP2135982A2 publication Critical patent/EP2135982A2/de
Publication of EP2135982A3 publication Critical patent/EP2135982A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/94—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of other polycondensation products
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of monofilaments of fiber-forming polymers which are modified with perfluoropolyethers, processes for their preparation and their use for the production of textile fabrics, in particular of woven fabrics and their use in paper machine clothing, conveyor belts, filtration screens and the like.
  • polyesters still leave much to be desired and it is particularly interesting to improve the hydrolysis resistance, but also the dirt-repellent properties and the Abriebeigenschaften. Also, such monofilaments should have the lowest possible coefficient of sliding friction.
  • polyester monofilaments are described for papermaking fabrics which have been modified by the addition of a specific copolymer.
  • the copolymer which is added in amounts of from 1.5 to 5 percent by weight, is a polynary copolymer obtained from alkenes and perfluoroalkenes, in particular from ethylene and tetrafluoroethylene.
  • perfluoroethem As the invention teaches, this document is neither disclosed nor suggested.
  • perfluorinated linear polyethers having reactive end groups at each end of the polymer chain. These end groups are COOH groups.
  • perfluoropolyethers as the invention teaches, is also not apparent from this American patent. There is also no evidence suggesting the use of such perfluoropolyethers.
  • a particular disadvantage is to be observed, namely that the mixing of these polymers is difficult and insufficient.
  • the fluoropolymers form more or less well-distributed islands and heterogeneously distributed particles, so that even in unfavorable cases thick spots in the monofilament.
  • monofilaments then occur when cleaning and eliminating residual contaminants, especially with high-pressure cleaners disadvantages such as fraying the monofilament surfaces, ie the so-called. Fibrillation, which more or less quickly become the tissues unusable.
  • fibrillating or even beginning fibrillating approaches will cause debris to adhere more tightly to the monofilament, require more cleaning time, which is costly and labor intensive, increase fibrillation and ultimately result in faster tissue replacement have to.
  • the object of the invention is therefore to provide monofilaments which do not have the disadvantages described above or are improved over the known monofilaments, which in particular have no or only a reduced tendency to fibrillation, which have a reduced roughness and thus are less prone to abrasion , have a reduced soiling tendency, which have a more homogeneous internal structure and therefore, especially when they are used in the form of tissues in paper machines used to be cleaned less frequently and also easier to clean.
  • Another object of the monofilaments of the invention is a lower sliding friction resistance. This is associated with a reduced energy consumption in the drive performance of the paper machine.
  • This object is achieved by a method for producing a monofilament from a mixture of a melt-spun, thread-forming polymer and a modifying additional polymer, which is characterized in that a mixture of one or more melt-spun yarn-forming polymers and 0.001 to 10 wt. % of a perfluorinated polyether is spun into monofilaments.
  • perfluoropolyesters are inert liquids, having molecular weights of about 500 to 6,000 and having no COOH or OH end groups which can react with the polymer to be modified, such as polyesters, polyamides or polycarbonates to form copolymers. They can be represented by the following chemical formula where n is a number corresponding to molecular weights in the range of 500 to 6,000.
  • Perfluoropolyethers are commercially available products, the perfluoropolyethers which are particularly suitable according to the invention are oleaginous inert liquids which are also pumpable.
  • Du Pont sold under the brand FLUOROGUARD ® perfluoropolyethers are very suitable. They can be obtained, for example, from Du Pont de Nemours (Belgium) BVBA, DuPont Chemical Solution Enterprise, Ketenislaan 1, Haven 1548, B-9130 Kallo, Belgium.
  • melt-spinnable yarn-forming polymers are preferably polyesters, polyamides or polycarbonates.
  • polyester polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate are preferably used.
  • the polyamides used are preferably PA 6, PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 or PA 12.
  • the mixtures also contain stabilizers such as hydrolysis, thermal and / or UV stabilizers.
  • Dyes in particular pigment dyes, can also be used in the mixtures.
  • the diameter of the monofilaments may be 10 ⁇ m to 2.00 mm, preferably 0.1 mm to 1.00 mm.
  • the monofilaments having a round, a non-round cross-section, in particular an oval cross-section, but also to spin with an n-angular cross-section with n ⁇ 3.
  • FIG. 1 corresponds to.
  • Another object of the invention are monofilaments which are composed of a mixture of one or more melt-spun yarn-forming polymers containing 0.001 to 10 wt .-%, preferably 0.01 to 1 wt .-% of a perfluorinated polyether.
  • a monofilament under constant tension is pulled over a knife blade.
  • the number of double strokes is counted until the thread breaks.
  • the measure of fibrillation tendency can be the cam impact test: the number of splits after 1000 hammer blows is counted at different points of the monofilament; usually the fibrillation tendency is assessed visually after the high pressure shower test.
  • An article is therefore monofilaments which are composed of a mixture of one or more melt-spun yarn-forming polymers containing 0.001 to 10 wt .-%, preferably 0.01 to 1 wt .-% of a perfluorinated polyether.
  • the soiling tendency is reduced (possibly because of the hydrophobic surface), the sliding resistance and thus the abrasion are reduced. Due to the reduced sliding resistance also the drive power of the paper machine and thus their energy consumption is reduced.
  • Another object of the invention is the use of the outlined above monofilaments for the production of textile fabrics, in particular of textile and technical fabrics.
  • Another object of the invention is the use of textile or technical fabrics for the production of paper machine clothing, conveyor belts, filtration sieves and sieves for screen printing.
  • Melt spinnable yarn-forming polymers have been known for a long time and their preparation is well known to those of ordinary skill in the art.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate are emphasized here.
  • Perfluorinated polyethers are also known polymers. In this context, reference is made to R ⁇ MPP Lexikon Chemie 10th, completely revised edition on page 3181; It is based on the disclosure given there and incorporated herein by reference.
  • the perfluoropolyethers are preferably added in the form of masterbatches. Suitable masterbatches are sold by RTP Company, 580 East Front Street, Winona, MN 55987, USA, e.g. B. under the type designation 1099X99974.
  • a melt is produced from the components to be spun, which is spun through a nozzle which gives the exiting monofilaments a corresponding cross-section.
  • the mixture to be spun is generally melted in an extruder and then by means of a melt pump through the nozzle pressed.
  • the shaped article is generally passed through a cooling medium with a delay of 1: 1.1 to 1: 5, preferably water at a temperature of 10 ° C to 90 ° C.
  • the yarn obtained is on or repeatedly stretched and heat-set until it has the desired dimensions, ie the desired titer.
  • the delivery rate, if necessary, the delay and the stretching are coordinated so that the obtained monofilament has a diameter of about 100 microns to 5 mm, in particular 0.1 to 2 mm.
  • nozzles nozzles with a simple round cross section or oval cross section can be used. But it is also possible threads with profiled cross section, z. Square or n-shaped, where n ⁇ 3.
  • thermal and UV light resistance conventional agents can be used.
  • monomeric and polymeric carbodiimides are suitable.
  • dyes especially pigment dyes are used.
  • the fabrics which are used in paper machine clothing are outstandingly suitable both in the wet end and in the following lots, especially in the dryer section.
  • the monofilaments are characterized by a special homogeneous structure.
  • the invention is explained in more detail by the following example:
  • the monofilament type 0.50 mm 910 CK white was used, which contains 15% of a classic fluoropolymer in PET.
  • the textile data is shown in the table.
  • On line number 20 20 polymer base polymer RT12 * RT12 * additive 4.0% RTP 1099X99974 ** 15.0% PVDF *** 0.7% stabilizer 0.7% stabilizer
  • the diameters and titers titres dtex 2818 2826 Diameter x microns 503 503 breaking strength CN / tex 34.3 33.4 N 96.8 94.4 elongation % 37.9 35.6 relative elongation at 15cN / tex % 10.5 10.5 at 20 cN / tex % 16.0 16.0 at 27 cN / tex % 22.5

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Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben, das besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines Monofilament aus einem Gemisch eines schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymer und einem modifizierendem zusätzlichen Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus einem oder mehreren schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymeren und 0,001 bis 10 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers zu Monofilamenten verspinnt. Die Monofilamente sind besonders geeignet für Gewebe, die in Papiermaschinenbespannungen, Förderbändern, Filtrationssieben und Sieben für den Siebdruck zum Einsatz gelangen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Monofilamenten aus Faser bildenden Polymeren, welche mit Perfluorpolyethern modifiziert sind, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung zur Herstellung von textilen Flächengebilden insbesondere von Geweben und deren Einsatz in Papiermaschinenbespannungen, Förderbändern, Filtrationssieben und dergleichen.
  • Es ist bekannt Monofile aus synthetischen Polymeren, insbesondere solche aus Polyestern zu modifizieren.
  • Die Modifizierung wird deshalb vorgenommen, weil die an sich recht guten Eigenschaften von Polyestern noch zu wünschen übrig lassen und man besonders interessiert ist, die Hydrolysebeständigkeit, aber auch die Schmutz abweisenden Eigenschaften sowie die Abriebeigenschaften zu verbessern. Auch sollen derartige Monofilamente einen möglichst geringen Gleitreibungskoeffizienten besitzen.
  • Es wurden bereits viele Versuche gemacht, insbesondere bei Polyestermonofilamenten, die entsprechenden erwünschten Eigenschaften zu erreichen und die nachteiligen Eigenschaften zu reduzieren. So ist bekannt, Monofile aus Polyestern herzustellen, die durch Zusatz von Polytetrafluorethylen modifiziert wurden.
  • Ähnliche Monofilamente aus Polyestern werden in der EP 0 506 983 A1 beschrieben, die durch Zusatz von Carbodiimiden und fluorierten Polymeren des Tetrafluorpolyethylen Typs sowie entsprechender Copolymere modifiziert worden sind. Der Einsatz von Perfluorpolyethem als Zusatz wird in diesem Dokument jedoch weder offenbart noch nahegelegt.
  • In der EP 0 617 743 B1 werden Monofilamente aus Polyester für Papiermaschinensiebe beschrieben, die durch den Zusatz eines speziellen Copolymerisats modifiziert wurden. Bei dem Copolymerisat, das in Mengen von 1,5 bis 5 Gewichtsprozent zugesetzt wird, handelt es sich um ein polynäres Copolymerisat, das aus Alkenen und Perfluoralkenen gewonnen wurde,insbesondere aus Ethylen und Tetrafluorethylen. Der Zusatz von Perfluorethem, wie es die Erfindung lehrt, wird auch in diesem Dokument weder offenbart noch nahegelegt.
  • In der DE 694 24 510 T2 wird ein Polyesterharz erwähnt, das durch Einführung von chemisch gebundenen Perfluorpolyetherblöcken in die Polymerkette modifiziert wurde. Auch in dieser Schrift wird der Zusatz von Perfluorpolyethern, wie es die Erfindung lehrt, weder erwähnt noch nahegelegt.
  • Ganz abgesehen davon werden in dieser Veröffentlichung zwar Fasern und Filme erwähnt und insbesondere auf die Herstellung von Formkörpern, wie geblasenen Gegenständen, Flaschen für Nahrungsmittel und Getränke hingewiesen, Monofilamente werden jedoch nicht benannt, noch finden sich Hinweise, die die Verwendung dieser mit Copolymeren modifizierten Polyester auch bei der Herstellung von Monofilamenten einzusetzen.
  • Schließlich werden in der US 3,847,978 perfluorierte lineare Polyether beschrieben, die reaktive Endgruppen an jedem Ende der Polymerkette aufweisen. Bei diesen Endgruppen handelt es sich um COOH-Gruppen. Die Verwendung von Perfluorpolyethem, wie es die Erfindung lehrt, ist dieser amerikanischen Patentschrift ebenfalls nicht zu entnehmen. Auch fehlen Hinweise, die den Einsatz solcher Perfluorpolyether nahelegen würde. Bei all den vorstehend beschriebenen Monofilamenten bzw. Verfahren zur Herstellung derselben ist insbesondere ein Nachteil zu beobachten, nämlich dass die Durchmischung dieser Polymere sich schwierig gestaltet und unzureichend ist. Die Fluorpolymere bilden nämlich mehr oder weniger gut verteilte Inseln und heterogen verteilte Partikel, so dass es sogar in ungünstigen Fällen zu Dickstellen im Monofilament kommt. Bei den Monofilamenten treten dann beim Reinigen und beim Beseitigen von Restverschmutzungen insbesondere mit Hochdruckreinigern Nachteile auf wie Ausfasern der Monofilamentoberflächen, d. h. das sog. Fibrillieren, wodurch mehr oder weniger schnell die Gewebe unbrauchbar werden.
  • Zudem bewirkt das Fibrillieren oder sogar schon beginnende Ansätze zum Fibrillieren, dass Schmutzreste fester am Monofilament haften bleiben, länger gereinigt werden muss, was kosten- und arbeitsintensiv ist, zum anderen die Fibrillierung verstärkt und schließlich dazu führt, dass die Gewebe in kürzerem Rhythmus ausgetauscht werden müssen.
  • Aufgrund der Rauhigkeit ist auch der Abrieb bei derartigen Monofilamenten relativ hoch.
  • Es besteht somit noch ein Bedürfnis nach verbesserten Monofilamenten sowie nach Verfahren zur Herstellung derartiger Monofilamente, insbesondere Monofilamenten, die in Form von Geweben und Sieben beispielsweise bei Papiermaschinenbespannungen, Förderbändern oder Filtrationssieben eingesetzt werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb Monofilamente zur Verfügung zu stellen, welche die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweisen oder gegenüber den bekannten Monofilamenten verbessert sind, die insbesondere keine oder nur eine verringerte Neigung zur Fibrillation aufweisen, die eine verringerte Rauheit besitzen und damit weniger zu Abrieb neigen, eine verringerte Anschmutzneigung aufweisen, die eine homogenere innere Struktur besitzen und die deshalb, insbesondere wenn sie in Form von Geweben bei Papiermaschinen zum Einsatz gelangen, weniger häufig gereinigt werden müssen und sich auch leichter reinigen lassen.
  • Ein weiteres Ziel der erfindungsgemäßen Monofilamente ist ein geringerer Gleitreibungswiderstand. Damit verbunden ist ein verringerter Energieverbrauch in der Antriebsleistung der Papiermaschine.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Monofilament aus einem Gemisch eines schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymer und einem modifizierendem zusätzlichen Polymer, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Gemisch aus einem oder mehreren schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymeren und 0,001 bis 10 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers zu Monofilamenten verspinnt.
  • Bei diesen Perfluorpolyehtem handelt es sich um inerte Flüssigkeiten, mit Molmassen von ca. 500 bis 6 000 und die keine COOH- oder OH-Endgruppen aufweisen, die mit dem zu modifizierenden Polymer wie Polyester, Polyamide oder Polycarbonate unter Bildung von Copolymeren reagieren können. Sie können durch folgende chemische Formel dargestellt werden,
    Figure imgb0001
     wobei n eine Zahl ist, die Molmassen im Bereich von 500 bis 6 000 entsprechen.
  • Perfluorpolyether sind im Handel erhältliche Produkte, die gemäß der Erfindung besonders geeigneten Perfluorpolyether sind ölartige inerte Flüssigkeiten, die auch pumpbar sind.
  • Sehr geeignet sind auch die von der Firma Du Pont unter der Marke FLUOROGUARD® vertriebenen Perfluorpolyether. Sie sind zum Beispiel von der Firma Du Pont de Nemours (Belgien) BVBA, DuPont Chemical Solution Enterprise, Ketenislaan 1, Haven 1548, B-9130 Kallo, Belgien, zu erhalten.
  • Als schmelzspinnbare, Faden bildende Polymere werden bevorzugt Polyester, Polyamide oder Polycarbonate.
  • Als Polyester werden bevorzugt Polyethylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polybutylennaphthalat verwendet.
  • Als Polyamide wird bevorzugt PA 6, PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 oder PA 12 verwendet.
  • Es können auch Mischungen der vorgenannten Polymeren verwendet werden.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Gemische auch Stabilisatoren wie Hydrolyse-, Thermo-und/oder UV-Stabilisatoren enthalten.
  • In den Gemischen können auch Farbstoffe, insbesondere Pigmentfarbstoffe eingesetzt werden.
  • Der Durchmesser der Monofilamente kann 10 µm bis 2,00 mm betragen, bevorzugt 0,1 mm bis 1,00 mm.
  • Es ist möglich, die Monofilamente mit einem runden, einem nicht runden Querschnitt insbesondere einem ovalen Querschnitt herzustellen, aber auch mit einem n-eckigen Querschnitt mit n ≥ 3 zu spinnen.
  • Entsprechende Querschnitte sind der Figur 1 zu entnehmen.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Monofilamente, die aufgebaut sind aus einem Gemisch aus einem oder mehreren schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymeren, das 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers enthält.
  • Sie werden bevorzugt nach einem der vorstehend angegebenen Verfahren erhalten. Ein Gegenstand der Erfindung sind deshalb auch Monofilamente erhalten nach einem der vorstehend beschriebenen Verfahren.
  • Diese Monofilamente zeichnen sich u. a. durch folgende Eigenschaften aus: Geringer Abrieb und geringe Fibrillationsneigung.
  • Als Maßzahl für den Abrieb kann z. B. der Messerscheuertest (knife edge test) herangezogen werden.
  • Ein Monofil unter konstanter Vorspannung wird über eine Messerklinge gezogen. Gezählt wird die Zahl der Doppelhübe bis zum Fadenbruch.
  • Maßzahl zur Fibrillationsneigung kann der Nockenschlagtest sein: Gezählt wird die Zahl der Aufspleissungen nach 1000 Hammerschlägen an verschiedenen Stellen des Monofils; gewöhnlich wird die Fibrillationsneigung nach dem high pressure shower test (Hochdruckwasserstrahltest) visuell beurteilt.
  • Ein Gegenstand sind deshalb Monofilamente, die aufgebaut sind aus einem Gemisch aus einem oder mehreren schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymeren, das 0,001 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers enthält.
  • Durch den perfluorierten Polyether wird die Anschmutzneigung herabgesetzt (möglicherweise wegen der hydrophoben Oberfläche), der Gleitwiderstand und damit der Abrieb verringert. Durch den verringerten Gleitwiderstand wird zudem die Antriebsleistung der Papiermaschine und damit deren Energieverbrauch herabgesetzt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der vorstehend umrissenen Monofilamente zur Herstellung von textilen Flächengebilden, insbesondere von textilen und technischen Geweben.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der textilen oder technischen Gewebe zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen, Förderbändern, Filtrationssieben und Sieben für den Siebdruck.
  • Schmelzspinnbare, Faden bildende Polymere sind seit langem bekannt, und deren Herstellung ist dem Durchschnittsfachmann geläufig.
  • Es können grundsätzlich alle üblichen Faden bildenden Polymere verwendet werden. Hier seien insbesondere Polyester wie Polyethylenterephthalat hervorgehoben.
  • Auch perfluorierte Polyether sind an sich bekannte Polymere. In diesem Zusammenhang wird auf RÖMPP Lexikon Chemie 10., völlig überarbeitete Auflage auf Seite 3181 verwiesen; es wird sich auf die dort angegebene Offenbarung bezogen und hiermit einbezogen.
  • Die Perfluorpolyether werden bevorzugt in Form von Masterbatches zugesetzt. Geeignete Masterbatches werden von der Firma RTP Company, 580 East Front Street, Winona, MN 55987, USA vertrieben, z. B. unter der Typenbezeichnung 1099X99974.
  • Die Herstellung von Monofilen an sich ist auch bereits seit längerem bekannt, und der Durchschnittsfachmann kann das Verspinnen von Polymeren zu Monofilen ohne erfinderisch tätig zu werden, durchführen.
  • Im Allgemeinen wird aus den zu verspinnenden Komponenten eine Schmelze hergestellt, die durch eine Düse, welcher den austretenden Monofilamenten einen entsprechenden Querschnitt erteilt, versponnen. Das zu verspinnende Gemisch wird im Allgemeinen in einem Extruder aufgeschmolzen und dann mit Hilfe einer Schmelzpumpe durch die Düse gepresst. Von der Düse kommend wird das geformte Gebilde im Allgemeinen mit einem Verzug von 1:1,1 bis 1:5 durch ein Kühlmedium geleitet, vorzugsweise Wasser mit einer Temperatur von 10° C bis 90° C. Sodann wird der erhaltene Faden ein- oder mehrfach verstreckt und thermofixiert bis er die gewünschten Ausmaße, d. h. den gewünschten Titer, aufweist.
  • Die Fördermenge, ggf. der Verzug und die Verstreckung werden so auf einander abgestimmt, dass das erhaltene Monofilament einen Durchmesser von etwa 100 µm bis 5 mm insbesondere 0,1 bis 2 mm erreicht. Als Düsen können Düsen mit einfachem Rundquerschnitt oder ovalem Querschnitt verwendet werden. Es ist aber auch möglich, Fäden mit profiliertem Querschnitt, z. B. viereckig oder n-eckig, wobei n ≥ 3 ist, herzustellen.
  • Als Stabilisatoren insbesondere solche zur Verbesserung der Hydrolyse-, Thermo- und UV-Lichtbeständigkeit können übliche Agenzien eingesetzt werden. Zur Verbesserung der Hydrolysebeständigkeit sind insbesondere monomere und polymere Carbodiimide geeignet.
  • Als Farbstoffe werden vor allem Pigmentfarbstoffe eingesetzt.
  • Die Herstellung von textilen Flächengebilden insbesondere auch von textilen und technischen Geweben sind an sich ebenfalls dem Durchschnittsfachmann bekannt.
  • Die Gewebe, welche aus Bespannungen bei Papiermaschinen eingesetzt werden, sind sowohl in der Nasspartie als auch in den folgenden Partien insbesondere auch in der Trockenpartie hervorragend geeignet.
  • Die Monofile zeichnen sich durch eine besondere homogene Struktur aus. Die Erfindung wird durch folgendes Beispiel näher erläutert:
    • Beispiel:
  • In den PET-Hauptstrom im Fallrohr des Extruders wurden gravimetrisch 4 % des Masterbatches RTP 1099 X 99974 zudosiert, im Extruder aufgeschmolzen, über eine Zahnradpumpe in ein Spinnpack gedrückt, durch eine Düsenplatte zu feinen, runden Strängen versponnen, in einem Spinnbad abgeschreckt, mehrfach unter Wärmeeinwirkung über Galetten verstreckt und als Einzelfilamente mit einem Durchmesser von 0,50 mm aufgespult. Die Zudosierung von 4 % Masterbatch in den Schnitzelstrom vor der Extrusion entspricht < 1 Gew.-% PFPE im fertigen Monofilament. Dabei wurde gemäß folgenden Fahrdaten gearbeitet:
    • Fahrdaten:
  • Extruder 45 mm Durchmesser, 280° bis 290° C
    Spinnpumpe 45cm3, Förderung 405 g/min
    Spinndüse 16 Loch, 1,6 mm Durchmesser
    Spinnwanne 60°C
    Streckwerk 1 27 m/min
    Streckwanne 1 85 C
    Streckwerk 2 102 m/min
    Streckwanne 2 90° C
    Streckwerk 3 143 m/min
    Fixierkanal 230° C
    Streckwerk 4 120 m/min
  • Als Referenz wurde die Monofilament-Type 0,50 mm 910 CK weiss herangezogen, die 15 % eines klassischen Fluorpolymeren in PET enthält. Die Textildaten sind in der Tabelle wiedergegeben. Tabelle
    Material Typ 0,50/910CK 0,50/910CK
    Aussehen weiß Weiß
    Versuchsnummer V7265 V7264
    hergestellt von - bis 24.07.2007 24.07.07 - 25.07.07
    On line Nummer 20 20
    Polymer Basispolymer RT12* RT12*
    Zusatz 4,0%RTP 1099X99974** 15,0% PVDF ***
    0,7% Stabilisierer 0,7% Stabilisierer
    Die Durchmesser und Titer
    Titer dtex 2818 2826
    Durchmesser x µm 503 503
    Bruchfestigkeit cN/tex 34,3 33,4
    N 96,8 94,4
    Bruchdehnung % 37,9 35,6
    relative Dehnung bei 15cN/tex % 10,5 10,5
    bei 20 cN/tex % 16,0 16,0
    bei 27 cN/tex % 22,5 22,3
    bei 40 cN/tex % - -
    Modul N bei 1% Dehnung % 17,9 17,4
    [N/mm2] 9028,1 8776,5
    [kg/mm2 920,9 895,2
    Heißluftschrumpf
    Ofen ohne Luftzirkulation
    180° C-30 Min. % 4,6 4,8
    Max. Schrumpfkraft cN 125,9 128,9
    cN/tex 0,4 0,5
    Bei Temperatur °C 179 179
    Vorspannung 0,1 cN/tex g 28 28
    Schrumpf bei 180 °C % 2,4 2,8
    Vorspannung 0,1 cN/tex g 28 28
    Messerscheuertest
    Gerät 552 unbehandelt min. 14.017 2.446
    max. 17.103 7.158
    median 14.797 2.905
       Fixiert mit Spannrahmen min. 13.104 2.298
       190°C - 10 Min. max. 21.761 2.995
    median 15.619 2.696
       Hydrolysiert min. 756 491
       32 h-4,20 Bar (145°C) max. 1.709 1.002
    N = 10 median 1.402 807
    * = Polyester der Firma Invista Resins and Fibers GmbH
    ** = Masterbatch der Firma RTP Company, 580 East Front Street, Winona, MN 55987, USA
    *** = PVDF = Polyvinylidenfluorid
  • Zur Prüfung der Fibrillationsneigung wurden die Monofilamente auf einer Metallplatte parallel liegend aufgewickelt und mit einem Hochdruck-Wasserstrahl von 300 bar beschossen. Im Ergebnis zeigen die erfindungsgemäßen Monofilamente keine Fibrillation, während das unter gleichen Bedingungen behandelte Referenzmuster starke Fibrillationen aufwies.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Monofilament aus einem Gemisch eines schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymer und einem modifizierendem zusätzlichen Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch aus einem oder mehreren schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymeren und 0,001 bis 10 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers zu Monofilamenten verspinnt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als perfluorierten Polyether inerte flüssige Perfluorpolyether mit Molmassen von 500 bis 6 000 verwendet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als schmelzspinnbare, Fadenbildende Polymere Polyester, Polyamide oder Polycarbonate verwendet.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyester Polyethylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und Polybutylennaphthalat verwendet.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Polyamid PA 6, PA 4.6, PA 6.6, PA 6.10, PA 6.12, PA 11 oder PA 12 verwendet.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass man Gemische der Polymeren verwendet.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gemische zusätzlich Stabilisatoren wie Hydrolyse-, Thermo- und/oder UV-Stabilisatoren enthalten.
  8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gemische zusätzlich Farbstoffe, insbesondere Pigmentfarbstoffe enthalten.
  9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Monofilamente 10 µm - 2 mm, vorzugsweise 0,1 - 1,00 mm beträgt.
  10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Monofilamente mit einem runden, nicht runden, ovalen oder n-eckigen Querschnitt mit n ≥ 3 gesponnen werden.
  11. Monofilamente aus einem Gemisch eines schmelzspinnbaren, Faden bildenden Polymer und einem modifizierendem zusätzlichen Polymer, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch eine oder mehrere schmelzspinnbare, Faden bildende Polymere und 0,001 bis 10 Gew.-% eines perfluorierten Polyethers enthält.
  12. Monofilamente hergestellt nach einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1-10.
  13. Verwendung der Monofilamente nach mindestens einem der Ansprüche 11 - 12 zur Herstellung von textilen Flächengebilden.
  14. Verwendung der Monofilamente nach mindestens einem der Ansprüche 11 - 12 zur Herstellung von textilen und technischen Geweben.
  15. Verwendung der Gewebe nach Anspruch 14 zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen, Förderbändern, Filtrationssieben und Sieben für den Siebdruck.
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