DE1469111B

DE1469111B - Verfahren zur Herstellung von hochfesten Fäden aus kristallinen Polyolefinen

Info

Publication number: DE1469111B
Authority: DE
Inventors: Gigli; Del Mauro Emanuele; Mailand Italo (Italien)
Original assignee: Montecatini Edison SpA
Current assignee: Montedison SpA

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mono- und Plurifilen aus kristallinen Olefinpolymeren und insbesondere aus mit stereospezifischen Katalysatoren hergestelltem Polypropylen nach dem Schmelzspinnverfahren.

In früheren Vorschlägen ist die Herstellung von Mono- und Plurifilen durch Auspressen von Olefinpolymeren, insbesondere Polypropylen, im geschmolzenen Zustand bereits beschrieben. Die nach den bekannten Verfahren erhaltenen Mono- und Plurifile be- ίο sitzen bereits eine beträchtliche Zugfestigkeit, die jedoch im allgemeinen nicht über 6 bis 7 g/den liegt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, Polyolefinfäden mit einer noch höheren Zugfestigkeit zu erzeugen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von hochfesten Fäden auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, die gegebenenfalls Färbemodifikatoren, Stabilisatoren, Mattierungsmittel, Pigmente oder Farbstoffe enthalten, durch Schmelzspinnen und anschließendes Verstrecken, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die aus der Düse austretenden Fäden durch eine unmittelbar hinter der Spinndüse angeordnete, auf Temperaturen im Bereich zwischen 130 bis 300° C erhitzte rohrförmige Vorrichtung, deren Durchmesser 2 bis 5 cm größer als der der Spinndüse und die 2 cm bis 1 m lang ist, leitet, danach mit Streckverhältnissen zwischen 1:2 und 1:10 bei Temperaturen zwischen 80 und 150°C in mit Heißluft, Dampf oder einem ähnlichen Medium beheizten Streckvorrichtungen oder über eine erhitzte Platte verstreckt und im Falle der Verwendung von Färbemodifikatoren enthaltenden Polyolefinen die Fäden gegebenenfalls vor oder nach dem Verstrecken mit Formaldehyd, Isocyanaten oder Diepoxyverbindungen behandelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl auf Polyolefine allein, als auch auf Mischungen von Polyolefinen mit Zusatzstoffen, wie Färbemodifikatoren, Stabilisatoren, Mattierungsmittel, Pigmente oder Farbstoffe, angewendet werden.

Vorzugsweise verwendet man als kristallines Polyolefin im wesentlichen isotaktisches Polypropylen mit einer Grenzviskosität zwischen 2 und 5.

Als Färbemodifikatoren werden vorzugsweise durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Aminen erhaltene basische Stickstoffverbindungen verwendet, während als Stabilisator eine aus 0,02 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymere, eines aliphatischen Thioesters, einem Dialkylphenolsulfid

Tabelle

Zusammensetzung der Mischung	Beispiel 1	Beispiel 2
a) Polypropylen 7o Grenzviskosität (bestimmt in Tetrahydronaphtha- linbeil30°C) Aschegehalt Rückstand nach Heptanextraktion b) Calciumstearat °/o c) Stabilisator 7„ Laurylthiodipropionat 4,4'-Thio-bis-3-tert. butyl-metacresol Spinnbedingungen: Schneckentemperatur Spinnkopftemperatur Spinndüsentemperatur Spinndüsentyp Temperatur der erhitzten rohrförmigen Vorrichtung unterhalb der Spinndüse Maximaldruck (kg/cm²) Aufwickelgeschwindigkeit (m/Min.) Streckbedingungen: Temperatur Medium	3,00 0,01 % 94,00% 0,3 0,6 0,2 230° C 235° C 285°C 40/0,8 -16 mm 160° C 30 600 130° C Dampf 1:8,3 9 18	2,50 0,027, 94,5% 0,3 0,6 0,2 230° C 230°C 270° C 40/0,8 · 16mm 140° C 25 600 130°C Dampf 1:8,5 8,8 20
Streckverhältnis Eigenschaften der verstreckten Faser: Zugfestigkeit (g/den) Dehnung (%)

1 469 ΠΙ

3 4

und Calciumstearat bestehendes Gemisch bevorzugt einem Schmelzpunkt von 17O⁰C, einem spezifischen

wird. Gewicht von 0,915 und einer Kristallinität, bestimmt

Nach dem Verstrecken können die Fäden thermi- durch Röntgenuntersuchung, von 50% werden in

sehen Formstabilisierungsbehandlungen unter Bedin- einem Henschel-Mischer mit 30 g Calciumstearat,

gungen einer freien oder gehinderten Schrumpfung 5 60 g Laurylthiodipropionat und 20 g 4,4'-Thio-bis-

sowie üblichen Endbehandlungen unterworfen werden. 3-tert. butyl-metacresol gemischt. Anschließend wird

Auf die aus Mischungen von Polyolefinen mit Färbe- das Gemisch in einem Werner-Extruder bei 210° C modifikatoren erhaltenen Fäden kann man außerdem granuliert und das Granulat in einer Schmelzspinnvor oder nach dem Verstrecken beispielsweise Form- vorrichtung bei einer Schneckentemperatur von 230 ⁰C, aldehyd, Diisocyanate oder Diepoxyverbindungen ein- io einer Spinnkopftemperatur von 235° C und einer Spinnwirken lassen. düsentemperatur von 285° C schmelzgesponnen. Die

Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel 1 verwendete Spinndüse hatte 40 Bohrungen, die jeweils

sowie den weiteren tabellarisch zusammengestellten einen Durchmesser von 0,8 mm und eine Länge von

Beispielen erläutert. Beispiel 6 zeigt die kritische 16 mm aufwiesen. Die Temperatur des erhitzten

Grenze der erfindungsgemäßen Behandlung. Über- 15 Rohres unterhalb der Spinndüse betrug 160° C. Aus-

raschenderweise wurde festgestellt, daß eine Behänd- gepreßt wurde mit einem Maximaldruck von 30 kg/cm²;

lung unterhalb 130°C in merklicher Weise die Zug- die Aufwickelgeschwindigkeit betrug 600 m/Min. Das

festigkeit der Polypropylenfasern herabsetzt. versponnene Garn wurde dann bei 130°C in Gegenwart von Dampf mit einem Streckverhältnis von 1:8,3

B e i s ρ i e 1 1 ²° verstreckt. Das verstreckte Garn hatte folgende mechanische Eigenschaften:

890 g kristallines Polypropylen einer Grenzviskosi-

tat, bestimmt in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, ^llter 5,04 den

von 3,00, einem Aschegehalt von 0,01 %, einem Rück- Zugfestigkeit 9 g/den

stand nach der Extraktion mit n-Heptan von 94°/₀, ^a5 Dehnung 18%·

Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5	Beispiel 6 (Vergleich)
3,00	3,00	2,00	3,00
0,01%	0,04%	0,02%	0,01%
94,00%	95,6%	96,1%	94,00%
0,3	0,3	0,3	0,3
0,5	0,6	0,5	0,6
0,2	0,2	0,2	0,2
23O⁰C	240° C	230° C	230°C
230° C	24O⁰C	240° C	235⁰C
250° C	295° C	285⁰C	285° C
50/1,3 · 26 mm	20/0,4-8 mm	20/0,4-0,8 mm	40/0,8 · 16mm
130°C	280° C	270° C	11O⁰C
30	45	35	30
80	240	320	600
150° C	130°C	135°C	13O⁰C
Dampf	Warmluft	Warmluft	Dampf
1:10	1:6,28	1:10	1:8,3
9,5	14,5	11,5	5,8
12	23	20	14

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von hochfesten Fäden auf der Basis von kristallinen Polyolefinen, die gegebenenfalls Färbemodifikatoren, Stabilisatoren, Mattierungsmittel, Pigmente oder Färbstoffe enthalten, durch Schmelzspinnen und anschließendes Verstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus der Düse austretenden Fäden durch eine unmittelbar hinter der Spinndüse angeordnete, auf Temperaturen im Bereich zwischen 130 bis 300⁰C erhitzte rohrförmige Vorrichtung, deren Durchmesser 2 bis 5 cm größer als der der Spinndüse und die 2 cm bis 1 m lang ist, leitet, danach mit Streckverhältnissen zwischen 1:2 und 1:10 bei Temperaturen zwischen 80 und 150⁰C in mit Heißluft, Dampf oder einem ähnlichen Medium beheizten Streckvorrichtungen oder über eine erhitzte Platte verstreckt und im Falle der Verwendung von Färbemodifikatoren enthaltenden Polyolefinen die Fäden gegebenenfalls vor oder nach dem Verstrecken mit Formaldehyd, Isocyanaten oder Diepoxyverbindungen behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als kristallines Polyolefin im wesentlichen isotaktisches Polypropylen mit einer Grenzviskosität zwischen 2 und 5, bestimmt in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Polymerisate verwendet, die als Stabilisator Gemische aus 0,02% ^emes aliphatischen Thioesters, einem Dialkylphenolsulfid und Calciumstearat enthalten.