DE1088664B

DE1088664B - Verfahren zur Herstellung von Faeden oder Filmen aus Polypropylen

Info

Publication number: DE1088664B
Application number: DEM33677A
Authority: DE
Inventors: Renzo Postal
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1956-03-30
Filing date: 1957-03-26
Publication date: 1960-09-08
Also published as: NL215863A; GB822080A; DE1094918B; FR1174049A; CH353122A; FR1170921A; CH352780A; BE556253A; GB851611A; BE556252A; IT561304A

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, daß kristallisierbare Polymerisationsprodukte von Propylen mit einer Grenzviskosität größer als 2, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135⁰C, nur sehr schwierig bei den Temperatur- und Druckbedingungen, die bei Schmelzspinn- und anderen Verformungsverfahren üblich sind, zu Filmen verarbeitet werden können. Es ist daher bisher notwendig gewesen, die Polymerisationsprodukte einem kontrollierten Abbauverfahren zu unterwerfen, um sie leichter bei den üblichen Temperatur- und Druckbedingungen verarbeiten zu können. Aus solchen, teilweise abgebauten Polymeren kann man durch die üblichen Verfahren, wie Auspressen oder Spritzgußverfahren·, Filme, Fäden und geformte Artikel mit guten mechanischen Eigenschaften, insbesondere nach Orientierung durch Heißverstreckung, erhalten.

Gemäß der Erfindung werden aus kristallisierbaren linearen Polymeren mit hoher Grenzviskosität direkt längliche Gebilde hergestellt, und diese Produkte weisen wesentlich bessere mechanische und elektrische Eigenschaften auf als entsprechende Gebilde aus abgebauten Polymerisationsprodukten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Filmen aus Polypropylen, bei dem eine 15- bis 80%ige Lösung von Polypropylen bei einer Temperatur von 100 bis 180° C in ein 20 bis 40° C warmes, mit dem Lösungsmittel mischbares Fällbad verformt wird. Vorzugsweise wird das Fadenkabel verstreckt, während es sich noch in der Fällflüssigkeit befindet. BSe- Grenzviskosität von Polymerisationsprodukten, die sich insbesondere zur Verwendung nach dem vorliegenden Verfahren eignen, liegt, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 13O⁰C, zwischen 0,5 und 7.

Gemäß der Erfindung können Polymerisationsprodukte mit hoher Grenzviskosität nicht nur ohne vorhergehende Abbaubehandlung zu Fäden oder Filmen mit hoher mechanischer Festigkeit verarbeitet werden, sondern die Erfindung weist auch den Vorteil auf, daß infolge der relativ niedrigen Temperatur, bei der gearbeitet wird', die Verwendung relativ geringer Mengen: von Wärmestabilisatoren, die gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in der Lösung, beispielsweise in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent, enthalten sein können, möglich ist. Die Stabilisatoren können; ihre Wirksamkeit entfalten, wenn sie in der Lösung homogen dispergiert sind, und unterliegen nicht der zerstörenden -Wirkung der höheren Temperaturen, der sie bei Verfahren unterworfen sind, bei denen eine geschmolzene Polymerisationsmasse verwendet wird. Die relativ niedrigen angewandten Temperaturen gestatten überdies die Verwendung von Stabilisatoren, die sonst nicht verwendet werden könnten.

Verfahren zur Herstellung

von Fäden oder Filmen

aus Polypropylen

Anmelder:

Montecatini Societa Generale

per rindustria Mineraria
e Chimica Anonima, Mailand (Italien)

Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr,-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil. H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 30. März 1956

Renzo Postal,- Mailand (Italien),
ist als Erfinder genannt worden

Lösungsmittel für das in Frage stehende Polypropylen sind beispielsweise bestimmte Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie die verschiedenen Erdölfraktionen, hochsiedende Erdöldestillate, Paraffin, Toluol, Xylol, Tetrahydronaphthalin, Dekahydronaphthalin, Mischungen von Diphenyl mit Diphenyläther; halogenierte Kohlenwasserstoffe, wieTetrachloräthan, Chlorbenzol, OrthodichlorbenzO'l, a-Chlornaphthalin oder Äthylendibromid; Ketone, wie Methyläthylketon, Cyclopentanon oder Cyclohexanon, ferner Cetylalkohol, Cyclohexanol, Butylacetat, Isoamylacetat, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Butylenglykol, Nitrobenzol, Benzonitril oder Thiophen. Die Lösungswirkung erscheint aber gewöhnlich erst oberhalb einer bestimmten Minimaltemperatur, die von der Natur des Lösungsmittels abhängt und die, wie gefunden wurde, gewöhnlich zwischen. 60 und 120⁰C liegt. Polypropylen ist tatsächlich in der Kälte praktisch unlöslich. Die von allen genannten zur Herstellung der Lösung geeignetesten Lösungsmittel sind Erdölfraktionen und andere aliphatische Kohlenwasserstoffe, die bei Temperaturen von 170 bis 250° C sieden. . .

Wie zur Herstellung von Lösungen von Hochpolymeren üblich, wird vorzugsweise das Polymerisations-

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produkt zunächst im kalten Lösungsmittel dispergiert und anschließend die Dispersion unter Rühren erwärmt, bis sie vollkommen homogen ist. Die angewandte Fällflüssigkeit besteht vorzugsweise aus wenigstens einem niederen aliphatischen Alkohol und/ oder wenigstens einem aliphatischen Keton, Sobald die Lösung mit dem Fällbad in Berührung kommt, wird das Polymerisationsprodukt als schmiegsames und klares oder im wesentlichen klares geformtes Gel ausgefällt, das zur Orientierung der Moleküle ge- ίο streckt werden kann, wodurch die Festigkeit und die Elastizität des Endproduktes verstärkt werden.

Die Temperatur des Fällbades hängt von der dafür verwendeten Flüssigkeit und von der Art der Gegenstände, die durch das Fällbad gepreßt werden, ab. xs

Beispiel 1

Durch Dispergieren von 20 Gewichtsteilen eines Polypropylens mit einer Grenzviskosität von 5,7 in 80 Gewichtsteilen einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 200° C, die 0,05 Gewichtsteile Dibutylzinn-dilaurat enthielt, wurde eine Lösung bei Raumtemperatur hergestellt und die Mischung auf 170° C erhitzt. Die Lösung wurde durch eine Spinndüse, die 30 Löcher von 150 Mikron Durchmesser aufwies, mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min in ein Äthanolbad gepreßt, das auf einer Temperatur von 25 bis 30° C gehalten wurde. Nach einem Durchlauf von 2 m im Äthanolbad wurden die erhaltenen 30 Einzelfäden über Rollen laufen gelassen, die mit einer Peripheriegeschwindigkeit von 40 m/min Hefen, dann als ein Fadenkabel aus dem Bad entnommen und schließlich auf Spulen aufgewickelt. Die Fäden wurden anschließend in heißer Luft bei 135⁰C mit einem Streckverhältnis von 1:5 gestreckt, und sie weisen folgende Eigenschaften auf:

Fadentiter 90 den

Festigkeit 5,1 g/den

Bruchdehnung 13%

Grenzviskosität 5,2

Beispiel 2

Es wurde ein Spinnversuch mit einer 38gewichtsprozentigen Lösung eines Polypropylens einer Grenzviskosität von 3,3 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 200° C, die als Wärmestabilisator 0,5 %>, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, an Dibutylzinn-di-p-toluolsulfoamid enthielt, durchgeführt. Die Lösung wurde bei einer Temperatur von 170⁰C in ein Acetonbad gepreßt, das auf einer Temperatur von 25° C gehalten wurde. Das Verfahren entsprach ansonsten dem des Beispiels 1, nur daß das Strecken mit einem Streckverhältnis von 1:10 durchgeführt wurde. Die so erhaltenen Fäden hatten folgende Eigenschaften:

durchgeführt. Die Lösung wurde bei einer Temperatur von 18O⁰C in Isopropylalkohol ausgepreßt, der auf einer Temperatur von 25" bis 30° C gehalten wurde. Das Verfahren war weiterhin analog dem von Beispiel 2. Das erhaltene Garn hatte folgende Eigenschaften :

Fadentiter 152 den

Festigkeit 3,9 g/den

Bruchdehnung 14%

Grenzviskosität 0,9

Mit Hilfe ähnlicher Apparaturen und Verfahren ist es möglich, aus Polypropylenlösungen längliche Gebilde verschiedener Art zu erhalten, wie z. B. x5 Filme, Bänder oder Monofile, wobei das folgende Beispiel die Herstellung solcher Materialien erläutert.

Beispiel 4

Ein Propylenpolymerisationsprodukt mit einer Grenzviskoeität von 4,1 wird mit 0,5 Gewichtsprozent Dibutylzinn-dilaurat gemischt. Aus dieser Mischung wird eine 30gewichtsprozentige Lösung in eine Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 200⁰C hergestellt.

Die Lösung wird bei einer Temperatur von 170° C durch einen dünnen Schlitz in Form eines gleichmäßigen Filmes auf die Oberfläche einer rotierenden Trommel gespritzt, die in ein Bad von Butylalkohol eintaucht, das auf einer Temperatur von 35 bis 40° C gehalten wird. Der Butylalkohol entfernt das Lösungsmittel aus dem Film, wodurch auf der rotierenden Trommel ein Polypropylenfilm verbleibt, der von der Trommel entfernt wird, sobald die betreffende Stelle aus dem Koagulationsbad wieder auftaucht. Der Film wird getrocknet, in Wasser bei 100° C in beiden Richtungen mit einem Streckverhältnis von 1:4 verstreckt und 3 Sekunden einer Heizbehandlung von 140⁰C unterworfen. Er weist folgende Kennzeichen auf:

Grenzviskosität 3,9

Spezifische Zugfestigkeit 15 kg/mm²

Bruchdehnung 36%

40

Fadentiter 72 den

Festigkeit 5,9 g/den

Bruchdehnung 15%

Grenzviskosität 3,3

60

Beispiel 3

Eih. weiterer Spinnversuch wurde mit einer 80%igen Lösung eines Polypropylens einer Grenzviskosität von 0,9 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 200⁰C, die als Wärmestabilisatoren 0,2% Diphenylamin und 0,2% Phenylsalicylat, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthielt,

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Filmen aus Polypropylen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 15- bis 80%ige Lösung von Polypropylen· bei einer Temperatur von 100 bis 18O^|0 C in ein 20 bis 40° C warmes, mit dem Lösungsmittel mischbares, vorzugsweise aus wenigstens einem Alkohol und bzw. oder wenigstens einem aliphatischen Keton bestehendes Fällbad verformt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden gestreckt wird, während er sich in der Fällfiüssigkeit befindet.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsmaterial Polymerisationsprodukte verwendet, die eine Grenzviskosität, gemessen in Tetrahydronaphtha-Hn bei 130° C, von 0,5 bis 0,7 aufweisen.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein aliphatischer Kohlenwasserstoff ist, der von 170 bis 250° C siedet.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,05 bis 0,5 Gewichtsprozent eines Wärmestabilisators für das Polymerisationsprodukt enthält.