DE1094918B

DE1094918B - Verfahren zur Herstellung von Faeden aus Polypropylen

Info

Publication number: DE1094918B
Application number: DEM33580A
Authority: DE
Inventors: Enzo Di Giulio; Giuseppe Ciampa
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1956-03-30
Filing date: 1957-03-16
Publication date: 1960-12-15
Also published as: DE1088664B; IT561304A; FR1174049A; CH353122A; BE556252A; GB822080A; NL215863A; GB851611A; FR1170921A; BE556253A; CH352780A

Description

Es wurde gefunden, daß kristallisierbare Propylenpolymere mit einer Grenzviskosität, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, über 2 unter den Temperatur- und Druckbedingungen, die gewöhnlich beim Auspressen von Schmelzen und anderen Verformungsverfahren üblich sind, nur schwierig zu Filmen verarbeitet werden können, wenn die Polymerisationsprodukte nicht einem kontrollierten Abbauverfahren unterworfen werden. Aus den so erhaltenen, 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 heißes Verstrecken, erhalten.

Gemäß der Erfindung werden die Fäden direkt aus kristallisierbaren linearen Polymeren mit hoher Grenzviskosität hergestellt, wodurch im Endprodukt noch bessere mechanische und elektrische Eigenschaften erhalten werden können, als dies bei Fäden der Fall ist, die aus abgebauten Polymeren hergestellt werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden aus Polymeren durch Trockenspinnen und Strecken der erhaltenen Fäden bei erhöhter Temperatur, bei dem eine Lösung von Polypropylen, das, gemessen in Tetrahydronaphthalin bei 135° C, eine Grenzviskosität von 0,5 bis 5 aufweist, in einem aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über 170° C versponnen wird, wobei der Lösung Stabilisatoren für das Polymere in Anteilen von 0,05 bis 0,5 */o, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens, zugesetzt werden. Das lineare kristallisierbare Polymerisationsprodukt von Propylen mit hohem Molekulargewicht, das bei diesem Verfahren Verwendung findet, wird vorzugsweise in der Lösung in einer Konzentration von 15 bis 80 Gewichtsprozent angewandt. Um beste Ergebnisse zu erhalten, soll der Streckprozeß bei einer Temperatur von 80 bis 150° C und mit einem Streckverhältnis von 1:3 bis 1:12 durchgeführt werden.

Die Stabilisatoren entfalten ihre Wirksamkeit, weil sie in der Lösung homogen dispergiert sind und daher der zerstörenden Wirkung der höheren Temperaturen, deren sie bei dem Verfahren unterworfen werden, nicht unterliegen. Darüberhinaus erlauben die relativ niedrigen Verfahrenstemperaturen die Verwendung von Stabilisatoren, die sonst nicht verwendet werden könnten.

Zahlreiche organische Verbindungen zeigen genügend Lösungskraft für das Polypropylen, und es ist darin in der Kälte praktisch unlöslich. Um eine homogene Lösung zu erhalten, ist es daher notwendig, erhöhte Temperaturen, beispielsweise 100 bis 170° C, anzuwenden. Vorzugsweise werden als Lösungsmittel Verfahren zur Herstellung
von Fäden 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

Enzo Di Giulio und Giuseppe Ciampa,

Mailand (Italien),
sind als Erfinder genannt worden

aliphatische Kohlenwasserstoffe angewendet, ins-

besondere Erdöl, und zwar insbesondere eine Erdöl fraktion, die zwischen 170 und 250° C siedet.

Wie dies bei der Herstellung von Lösungen von Hochpolymeren üblich ist, wird die Lösung vorzugsweise derart hergestellt, daß zunächst das Polymere im kalten Lösungsmittel dispergiert und dann die Dispersion unter Rühren erhitzt wird, bis sie vollkommen homogen ist. Aus den so erhaltenen Lösungen werden Fäden und Fasern dadurch erhalten, daß sie durch Spinndüsen in Form von Fäden ausgepreßt werden, und dabei das Lösungsmittel aus diesen durch Verdampfung in einem heißen Gasstrom (Luft oder Stickstoff) entfernt wird.

In der Zeichnung wird eine vorzugsweise Ausführungsform des Verfahrens schematisch dargestellt.

In dieser Zeichnung bezeichnet 1 einen Druckkessel, versehen mit einem Rührer 2 und einer Ummantelung 3. Die Polypropylenlösung wird im Druckkessel hergestellt, und die Lösung fließt durch das Ventil 4, die Pumpe 5, durch die sie durch eine Filterpresse 6 gepreßt wird, zu der Spinnpumpe 7, die sie zu einer Spinndüse 8 weiterleitet; die ausgepreßten Fäden gehen durch die Verdampfungszelle 9, durch die Luft oder irgendein anderes geeignetes gasförmiges Medium strömt.

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Dieses Gas tritt bei 10 ein und verläßt die Zelle bei 11, wobei es das Lösungsmittel als Dampf mitführt. Es wird dann weiter zu einer beliebigen, nicht gezeigten Apparatur zur Rückgewinnung des Lösungsmittels geleitet. Die Zelle ist mit einem Heizmantel versehen, durch den eine Heizflüssigkeit (beispielsweise eine Mischung von Diphenyl und Diphenyläther) strömt, die bei 13 eintritt und bei 14 austritt. Die Fäden werden durch die Auslaßöffnung 15 auf Rollen 16 und 17 und schließlich zu der Schmiereinrichtung 18 ge- ίο leitet, um nun auf der Spule 19 aufgewickelt zu werden.

Beispiel 1

Durch die in der Figur gezeigte Apparatur wird eine Lösung durch Dispergieren von 18 Gewichtsteilen Polypropylen mit einer Grenzviskosität von 4,6 in der Kälte in 82 Teilen einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 180 bis 200° C, die 0,5% Diphenyläthylphosphit, bezogen auf das Polypropylen, als Stabilisator enthält, und darauffolgendes Erhitzen unter Rühren auf eine Temperatur von 150° C hergestellt. Nach Filtrieren durch die Filterpresse wird die Lösung durch eine Spinndüse mit 30 Löchern von 300 Mikron Durchmesser in die Verdampfungskolonne gepreßt. Durch die Zelle wird Luft strömen gelassen, um die Lösungsmitteldämpfe zu entfernen, während eine Mischung von Diphenyl und Diphenyläther mit einer Temperatur von 300° C durch den Mantel strömt. Die Lösung verläßt die Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 25 m/Min, in Form von Fäden, die nach einem Lauf von 6 m in der Verdampfungskolonne mit einer Geschwindigkeit von 125 m/Min, auf Spulen aufgewickelt werden. Die so erhaltenen Fäden werden dann in heißer Luft bei einer Temperatur von 145° C mit einem Streckverhältnis von 1 :5 gestreckt, wodurch Fäden mit folgenden Eigenschaften erhalten werden:

40

Fadentiter 27 den

Grenzviskosität 4,5

Festigkeit 7 g/den

Bruchdehnung 22%

B e i s ρ i e 1 2 ^

Das Spinnverfahren wurde bei 170° C unter Verwendung der gleichen Apparatur, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, durchgeführt, wobei eine 80%ige Lösung eines Polypropylens mit einer Grenzviskosität von 0,9 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 180 bis 200° C, die, bezogen auf das Polypropylen, 0,3% Dibutylzinn-dilaurat enthielt, hergestellt.

Mit der Ausnahme, daß das Streckverfahren mit einem Verhältnis von 1 : 10 durchgeführt wurde, war das Verfahren sonst gleich dem im vorhergehenden Beispiel beschriebenen. Der erhaltene Faden wies folgende Eigenschaften auf:

Fadentiter 180 den

Grenzviskosität 0,8

Festigkeit 5,8 g/den

Bruchdehnung 15%

Beispiel 3

Das Spinnen wurde unter Verwendung der gleichen Apparatur wie im Beispiel 1 durchgeführt, wobei eine 35%ige Lösung eines Polypropylens mit einer Grenzviskosität von 2,4 in einer Erdölfraktion mit einem Siedepunkt von 170 bis 180° C verwendet wurde, die 0,4%, bezogen auf das Polymere, Dibutylzinndibutylmerkaptid enthält. Die Temperatur der Lösung betrug 140° C, und die Spinnzelle wurde mit einer Mischung von Diphenyl und Diphenyläther auf eine Temperatur von 300° C erhitzt.

In den anderen Verfahrensschritten war das Verfahren gleich dem im Beispiel 2 beschriebenen. Es wurde so ein Faden mit folgenden Eigenschaften erhalten:

Fadentiter 47 den

Grenzviskosität 2,2

Festigkeit 6,4 g/den

Bruchdehnung 16%

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Fäden aus Polypropylen durch Trockenspinnen und Strecken der erhaltenen Fäden bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung von Polypropylen, das eine Grenzviskosität, gemessen in einer Lösung von Tetrahydronaphthalin bei 135° C, von 0,5 bis 5 aufweist, in einem aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über 170° C verspinnt, wobei der Lösung Stabilisatoren für das Polymere in Anteilen von 0,05 bis 0,5%, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens, zugesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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