DE3113717A1 - "borste fuer pinsel und buersten" - Google Patents

Description

• Borste für Pinsel und Bürsten
• Die Erfindung betrifft eine Borste aus Polyethylentemphthalat.
• 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.
• 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.
• 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).
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Es war deshalb nicht zu erwarten, daß die erfindungsgemäßen Borsten eine yute Spitzenspaltung aufweisen, die sich aber nicht durch die gesamte Borste fortsetzt.
• 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.
• Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von Polyethylenterephthalat eine Anstreichpinselborste zur Verfügung zu stellen, die die wichtigen Gebrauchseigenschaften aufweist.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die Durchmesser der erfindungsgemäßen Borsten für Pinsel und Bürsten liegen in einem Bereich von 0.10 - 1.50 mm.
• Die Borsten können gerade oder konisch ausgebildet sein, hohl sein und/oder einen kreuz- oder sternförmigen Querschnitt besitzen.
• Das Polypropylen kann in einem Bereich von 2 - 25 Gew.-%, bezogen auf das Polyethylenterephthalat, zugesetzt werden.
• Der mögliche Schmelzindex MFI 230/5-Bereich erstreckt sich von 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die Herstellung der Borsten erfolgt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 0.40 mm PET 200 gebrochene Borsten 0.40 mm PET + 5 Gew.-% PE keine gebrochnen Borsten

Claims (3)

1. Patentansgrüche: 1. Borste für Pinsel und Bürsten aus Polyethylenterephthalat, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyethylenterephthalat mit einem Polyolefinzusatz von 2 - 25 Gew.-% versehen ist.
2. 2. Borste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyolefin Polyethylen oder Polypropylen verwendet wird.
3. 3. Borste nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mischpolymerisate aus Ethylen und Propylen verwendet werden.