DE2531622A1 - Reissverschluesse aus polyester-monofilamenten - Google Patents
Reissverschluesse aus polyester-monofilamentenInfo
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Description
Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger
Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dip;.-lno. F, KliCUjseiseft ■ Qr, f
PATENTANWÄLTE
TELEX 539979 TELEGRAMME: ZUMPAT
8 MÜNCHEN 2.
97/N
Case 3O84-K437(Teijin)/HF
TEIJIN LIMITED, Osaka/Japan Reißverschlüsse aus Polyester-Monofilamenten
Die Erfindung betrifft einen Reißverschluß und insbesondere einen Reißverschluß aus Monofilamenten von Polytrimethylenterephthalat,
Polytetramethylenterephthalat oder Polyhexamethylenterephthalat.
Reißverschlüsse aus Monofilamenten aus einem Polymeren, wie Polyacetal, Polyäthylenterephthalat oder Nylon sind bekannt.
Diese Materialien bringen jedoch verschiedene Probleme mit sich. So z.B. zersetzt sich das Polyacetal während der
Schmelzverformung unter Bildung eines toxischen Formaldehydgases, welches die Umgebung des Arbeitsplatzes verschmutzt,
so daß eine Verbesserung erwünscht war. Nylon andererseits weist eine hohe Wasserabsorption auf, und seine Zersetzung
wird während der Schmelzverformung wegen der Feuchtigkeit beschleunigt. Demzufolge muß der Feuchtigkeitsgehalt im Nylon
während der Arbeitsstufe scharf gesteuert bzw. kontrolliert werden. Da darüber hinaus diese Materialien nicht notwendigerweise
eine zufriedenstellende Haltbarkeit aufweisen, ist es oft erwünscht, daß sie auch hinsichtlich ihrer Lebensdauer
verbessert werden. Reißverschlüsse aus Polyäthylenterephthalat-Monofilamenten weisen eine geringere Schrumpfung
auf als Nylon, haken jedoch schlecht ineinander, was oft zu Problemen beim Endverbrauch führte.
509 8 86/0408
Es wurde nunmehr gefunden, daß Polytrimethylenterephthalat, Polytetramethylenterephthalat und Polyhexamethylenterephthalat
(die drei Polymeren können im folgenden zusammenfassend als "Polymethylenterephthalat" bezeichnet werden) als Materialien
für Reißverschlüsse verwendet werden können, ohne daß die vorstehenden Nachteile auftreten.
Polymethylenterephthalate jedoch besitzen den Nachteil, daß
der Übergangspunkt zweiter Ordnung bzw. deren zweiter Übergangspunkt (second order transition point) niedrig ist und
sie der Deformation bei relativ niedrigen Temperaturen unterliegen.
Somit muß, um zu bewirken, daß der Kreisförmigkeitswert
von rohen Monofilamenten, wie sie gesponnen werden (asspun monofilaments), aus diesen Polymeren in der Nähe von 1
liegt, die Temperatur des Kühlbades erhöht werden. Polyäthylenterephthalat-Monofilamente
besitzen einen hohen Übergangspunkt zweiter Ordnung und kühlen daher leicht auf eine Temperatur
unterhalb des Übergangspunktes zweiter Ordnung, bevor sie die Aufwickelwalzen erreichen. Im Gegensatz hierzu ist es,
da Polymethylenterephthalat-Monofilamente einen Übergangspunkt zweiter Ordnung in der Nähe von Raumtemperatur aufweisen,
schwer, sie auf eine Temperatur unterhalb des Übergangspunkts zweiter Ordnung abkühlen zu lassen. Demzufolge deformieren
sich Monofilamente aus Polymethylenterephthalat beim Kontaktieren mit einem festen Gegenstand, wie eine Führung, nachdem
sie das Kühlbad verlassen haben. Diese Deformation könnte vermieden werden, wenn die Temperatur des Kühlbades erniedrigt
wird. Jedoch führt dies zu einer schnellen Verfestigung der Oberfläche der Monofilamente und einer verlangsamten
Verfestigung ihres inneren Teils. Somit unterscheidet sich zwischen der Oberfläche und dem inneren Teil die Kristallinität
der Monofilamente. Dies bedeutet, daß der zentrale Teil schrumpft und auf der Oberfläche erhöhte und gesenkte
Teile auftreten und daher der Kreisförmigkeitswert (circularity value) der Monofilamente zunimmt. Reißverschlüsse aus Monofilamenten
mit einem großen Kreisförmigkeitswert können leicht brechen, da sie beim Gleiten einer Schlaufe bzw. eines Aufhängers
(tab) oder Trägerstreifens einem hohen Widerstand unterliegen.
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Die "Kreisförmigkeit", wie sie hier verwendet wird, ist definiert als das Verhältnis des größeren Durchmessers zum kürzeren
Durchmesser des querlaufenden Querschnitts eines Monofilaments. Wenn der Kreisförmigkeitswert sich 1 nähert, nähert
sich die Querschnittsform des Monofilaments einem Kreis.
Es ist demzufolge Ziel der Erfindung, Monofilamente mit einem
Kreisförmigkeitswert in der Nähe von 1 aus Polymethylenterephthalaten
zu schaffen und ferner Reißverschlüsse aus solchen Monofilamenten zu schaffen.
Es wurde gefunden, daß die Monofilamente, wie sie erfindungsgemäß
vorgesehen sind, dadurch erhalten werden können, daß man das Polymethylenterephthalat schmelzextrudiert und primär das
extrudierte Filament in einem Kühlbad, das bei 60 bis 100°C gehalten wird, kühlt und es sekundär auf eine Temperatur von
nicht mehr als 35°C kühlt, bevor es mit einem festen Gegenstand, wie einer Führung, kontak.tiert wird, und man danach das
gekühlte Filament verstreckt.
Somit wird erfindungsgemäß ein Verfahren geschaffen, welches umfaßt, daß man ein Polymethylenterephthalat, enthaltend mindestens
85 Mol-% Trimethylenterephthalat, Tetramethylenterephthalat
oder Hexamethylen+erephthalat,.als wiederkehrende
Einheit in Form eines Filaments schmelzextrudiert, das extrudierte Filament durch einen Luftspalt bzw. ein Luftloch führt,
es durch ein Kühlbad aus einer inerten Abschreckflüssigkeit,
die bei einer Temperatur von etwa 60 bis etwa 100 C gehalten wird, führt, es dann durch eine Kühlzone bei einer Temperatur
von umterhalb 35 C führt und dann das Filament verstreckt.
Die erfindungsgemäßen Reißverschlüsse können dadurch erhalten
werden,daß man die so erhaltenen Monofilamente mit einer Deniergröße
(denier seize) von 200 bis 20 000,einer Intrinsic-Viskosität
von 0,35 bis 3,5 und einer Kreisförmigkeit von nicht
mehr als 1,01 in üblicher Weise verarbeitet.
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Die als Ausgangsmaterial der Erfindung verwendeten Polymethylenterephthalate
können durch Reaktion von Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol, Hexamethylenglykol oder funktioneilen Derivaten
davon mit Terephthalsäure oder ihren funktionellen Derivaten, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Katalysators,
synthetisiert werden. Bei der Herstellung der Polymethylenterephthalate kann eine kleine Menge (im allgemeinen nicht
mehr als 15 Mol-%) einer dritten Komponente damit vor Beendigung
der Polymerisation copolymer!siert werden. Beispiele für
geeignete dritte Komponenten sind Dicarbonsäuren, wie Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure, Dichlorterephthalsäure, Dibromterephthaisäure,
5-Natriumsulfoisophthalsäure, 2-Methylterephthalsäure,
4-Methylisophthalsäure, Diphenyldicarbonsäure,
Diphenylätherdicarbonsäure, Diphenylsulfondicarbonsäure, Diphenoxyäthandicarbonsäure,
Adipinsäure und Sebacinsäure, und funktioneile Derivate davon; Hydroxysäuren,wie p-ß-Hydroxyäthoxybenzoesäure
und deren funktioneile Derivate; und Dihydroxyverbindungen, wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Neopentylenglykol,
Propylenglykol, Decamethylenglykol, Cyclohexandimethanol, Hydrochinon, Bis-(ß-hydroxyäthoxy)-benzol, Bisphenol A,
Di-p-hydroxyphenylsulfon, 2,2-Bis-(ß-hydroxyäthoxyphenyl)-propan,
Di-p-(ß-hydroxyäthoxy)-phenylsulfon, Polyoxyäthylenglykol, Polyoxypropylenglykol und Polyoxytetramethylenglykol, und deren
funktioneile Derivate. Es können auch Verbindungen zugesetzt werden, die mindestens 3 esterbildende funktioneile Gruppen
enthalten, wie Glycerin, Pentaerythrit, Trimethylolpropan, Trimellitsäure, Trimesinsäure oder Pyromellitsäure, in einer
Menge innerhalb eines solchen Bereiches, um ein im wesentlichen lineares Polymeres zu erhalten. Geeignete Mengen an monofunktionellen
Verbindungen, wie Benzoesäure oder Naphthoesäure, können auch zugegeben werden, um den Polymerisationsgrad oder
die Viskosität des Polymeren einzustellen.
Gewünschtenfalls können Polymethylenterephthalate verschiedene
Additive enthalten, z.B. ein Mattierungsmittel, wie Titandioxyd, ein Stabilisator, wie Phosphorsäure, Phosphorige Säure,
Phosphonsäure oder Ester davon, ein Ultraviplettlichtabsorber,
wie Benzophenonderivate oder Benzotriazolderivate,
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ein Antioxydans, ein flammhemmendes Mittel, ein Gleitmittel,
ein färbendes Mittel und ein Füllstoff.
Der Polymerisationsgrad von Polymethylenterephthalat als Ausgangsmaterial
kann so gewählt werden, daß die Intrinsic-Viskosität,
gemessen an einer ortho-Chlorphenol-Lösung bei 35 C,
der erhaltenen Monofilamente 0,35 bis 3,5 , vorzugsweise 0,40 bis 3,5, besonders bevorzugt 0,6 bis 2,0 beträgt. Monofilamente
mit einer Intrinsic-Viskosität von weniger als 0,35 sind
brüchig und finden keine besondere Verwendung, und Monofilamente mit einer Intrinsic-Viskosität von über 3,5 sind schwer
zu formen.
Da der Luftspalt bzw. das Luftloch, welches sich zwischen der Extrusionsoffnung der Spinndüse und der Flüssigkeitsoberfläche
des Kühlbades befindet,bezüglich der Kreisförmigkeit der Monofilamente
irrelevant ist, besteht diesbezüglich keine besondere Einschränkung. Wenn jedoch der Luftspalt zu groß oder zu
klein ist, wird eine größere Ungleichmäßigkeit im Durchmesser der Filamente in der Längsrichtung vorhanden sein. Daher beträgt
der bevorzugte Luftspalt etwa 50 bis 350 mm.
Das Kühlbad ist ein Bad aus einer inerten Flüssigkeit zur Kühlung der extrudierten Filamente. Beispiele für die inerte
Flüssigkeit sind Wasser, wäßrige Lösungen von anorganischen Salzen, Äthylenglykol, Polyalkylenglykole, Glycerin und Siliconöl.
Darunter sind die wäßrigen Lösungen von anorganischen Salzen, z.B. eine wäßrige Lösung eines Alkalimetallsalzes, wie
Kaliumchlorid, Kaliumnitrat, Natriumchlorid oder Natriumnitrat, besonders wertvoll, da sie eine überlegene Wärmeaustauschkapazität
besitzen. Diese inerten Flüssigkeiten, die an den Filamenten haften, werden leicht mit Wasser gewaschen.
Es ist notwendig, daß die Temperatur des Kühlbades 60 bis 100°C beträgt. Wenn die Temperatur des Kühlbades weniger als 60 C
beträgt, wird nur die Oberfläche der Filamente schnell gekühlt und verfestigt, und wenn die gesamten Filamente gekühlt wurden,
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treten ungleichmäßige gesenkte und erhöhte Anteile auf der Oberfläche auf. Als Folge davon nimmt der Kreisförmigkeitswert
der Filamente zu. Wenn die Temperatur des Kühlbades 100°C überschreitet, läuft die Kristallisation gleichzeitig
mit der Verfestigung ab, so daß ungestreckte Filamente mit schlechter Streckbarkeit erhalten werden. Die bevorzugte
Temperatur des Kühlbades beträgt 65 bis 98 C, bevorzugter 70 bis 95°C. Die bevorzugte Tiefe des Kühlbades beträgt 90
bis 120 cm.
Im erfindungsgemäßen Verfahren müssen die das bei der vorstehend angegebenen Temperatur gehaltene Kühlbad verlassenden
Filamente gekühlt werden, bevor sie einen festen Gegenstand, z.B. eine Führung, wie ein Haken, eine Rolle bzw.
Spule oder eine Walze, kontaktieren, so daß die Temperatur der Filamentoberflache auf nicht mehr als 35°C gebracht wird.
Da zu niedrige Oberflächentemperaturen Risse in den Filamenten erzeugen können, sollte das Kühlen auf unterhalb -5°C vermieden
werden. Die bevorzugte Kühltemperatur beträgt 1 bis 30 C.
Die Filamente, die das Kühlbad verlassen haben, werden üblicherweise
via bzw. vermittels einer festen Führung aufgewikkelt. Polyäthylenterephthalat-Filamente können direkt aufgewickelt
werden ohne Einfluß auf deren Kreisförmigkeit. Jedoch werden die Polymethylenterephthalat-Filamente beim Kontaktieren
mit einer festen Führung deformiert auf Grund ihres Übergangspunktes zweiter Ordnung, und deren Kreisförmigkeitswert
weicht sehr von 1 ab. Aus diesem Grund, müssen die Filamente sekundär auf eine Temperatur von nicht mehr als 35 C gekühlt
werden, nachdem sie das Kühlbad zur primären Kühlung verlassen haben und bevor sie mit festen Gegenständen in Kontakt
kommen.
Die sekundäre Kühlung kann nach jedem gewünschten Verfahren erfolgen, wie das Sprühen eines Kühlgases, das Gießen einer
Kühlflüssigkeit oder das Leiten der Filamente durch eine gekühlte Atmosphäre. Kühlgase und -flüssigkeiten sind vorzugsweise
diejenigen, die gegenüber Polymethylenterephthalaten
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inert sind, und umfassen z.B. Luft, Stickstoff, Kohlendioxydgas, Wasser, wäßrige Lösungen von anorganischen Salzen, Äthylenglykol,
Polyalkylenglykole und Glycerin. Der Ort der sekundären Kühlung ist jeder Punkt im Raum zwischen dem Ausgang des Kühlbades und
einem festen Gegenstand, mit dem die Filamente zuerst in Kontakt kommen können. In manchen Fällen können die Filamente
auf dem festen Gegenstand gekühlt werden.
Die Zeit für die sekundäre Kühlung variiert je nach der Art oder Temperatur des Kühlmediums, jedoch sind im allgemeinen
Zeitspannen von mindestens etwa 0,5 Sekunden ausreichend. Das Kühlen kann einigemale durchgeführt werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die unverstreckten Polymethyl
enterephthalat-Monofilamente, die sekundär gekühlt wurden,
anschließend in üblicher Weise verstreckt. Die Filamente werden in einer oder mehreren Stufen bei einer Temperatur von
z.B. 30 bis 150°C, und insbesondere 60 bis 150 C (wenn die Filamente aus Polytetramethylenterephthalat bestehen), verstreckt
und anschließend einer Wärmebehandlung zur beschränkten Schrumpfung um 2 bis 15 % unter nicht-kontaktierenden Bedingungen
in einem erwärmten Luftbad, das bei einer Temperatur von 300 bis 400°C gehalten wird, unterworfen, um das Gesamtstreckverhältnis
auf 2,5 bis 6,0 einzustellen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren liefert Monofilamente,
bestehend aus Polymethylenterephthalat, enthaltend mindestens 85 Mol-% Trimethylenterephthalat, Tetramethylenterephthalat
oder Hexamethylenterephthalat als wiederkehrende Einheit und mit einer Deniergröße (denier size) von 200 bis 20 000 den.,
vorzugsweise 500 bis 20 000 den., einer Intrinsic-Viskotität von 0,35 bis 3,5, vorzugsweise 0,6 bis 2,0, und einer Kreisförmigkeit
von nicht mehr als 1,01.
Die erfindungsgemäßen Reißverschlüsse können leicht in üblicher
Weise unter Verwendung dieser Monofilamente hergestellt werden.
5(J9836/(H08
— ο —
Z.B. können gemäß dem nachstehenden Beispiel 2 Elemente für Reißverschlüsse, die in Zickzack- oder Sprialform wärmegehärtet
wurden, hergestellt werden, und dann wird, wie im nachstehenden Beispiel 3 gezeigt wird, ein Paar solcher Elemente
mit einem Trägerstreifen vereinigt derart, daß die gewünschte Breite und Höhe des Verzahnungskopfs erhalten wird, wodurch
die gewünschten Reißverschlüsse hergestellt werden.
Polymethylenterephthalate besitzen eine sehr niedrige Hygroskopizität,
verglichen mit Polyäthylenterephthalat, und die Feuchtigkeitsabsorption von Polytetramethylenterephthalat
beträgt z.B. 0,4 Gewichts-%, was etwa die Hälfte von derjenigen von Polyäthylenterephthalat darstellt. Weiterhin besitzen
die Polymethylenterephthalate relativ niedrige Young-Moduli, und z.B. beträgt der Young-Modul von Polytetramethylenterephthalat
etwa 250 kg/mm , was etwa gleich demjenigen von Nylon 6 ist und etwa l/4 desjenigen von Polyäthylenterephthalat
beträgt. Weiterhin besitzen die Polymethylenterephthalate eine hohe elastische Erholung, und die elastische
Erholung von z.B. Polytetramethylenterephthalat von einer 5 %-Beanspruchung beträgt etwa 90 %, was im wesentlichen mit
derjenigen von Nylon 6 (92 %) vergleichbar ist. Diese Eigenschaften der Polymethylenterephthalate sind sehr vorteilhafte
Eigenschaften für Reißverschlüsse. Demzufolge besitzen die erfindungsgemäßen Reißverschlüsse aus Monofilementen von Polymethylenterephthalaten
überlegene Eigenschaften, die in üblichen Reißverschlüssen aus Polymeren nicht anzutreffen
sind, auf Grund der vorstehenden geeigneten Eigenschaften des
Polymermaterials selbst und auch der Tatsache, daß der Kreisförmigkeitswert
der Monofilamente sehr nahe bei ,1 liegt.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Reißverschlüsse wenig durch Feuchtigkeit beeinflußt und sind flexibel und
weisen ein überlegenes Ineinanderhaken und eine überlegene Abriebfestigkeit auf. Ihre Gebrauchsdauer bzw. Lebensdauer
ist etwa 50 % länger als diejenige von üblichen Reißverschlüssen.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie einzuschränken.
Polytetramethylenterephthalat mit einer Intrinsic-Viskosität von 1,05 wurde bei 28O°C geschmolzen und mit einer Beschikkungsgeschwindigkeit
von 89 g/Minute von einer Spinndüse mit einer Extrusionsöffnung mit einem Durchmesser von 1,5 mm gesponnen.
Der Abstand (Luftspalt) zwischen der Flüssigkeitsoberfläche des Kühlbades und der Extrusionsöffnung der Spinndüse
wurde auf 100 mm eingestellt, und die Temperatur des Kühlbades wurde bei 90°C gehalten. Am Ausgang des Kühlbades
wurde Kühlwasser von 15°C auf das Filament zur sekundären Kühlung gegossen. Das Filament wurde durch eine Spule geführt
und mit einer Geschwindigkeit von 75 m/Minute aufgewickelt, um ein unverstrecktes Filament mit einer Deniergröße (denier
size) von 10 700 zu erhalten. Das unverstreckte Filament wurde in zwei Stufen verstreckt und einer beschränkten
Schrumpfungs-Wärmebehandlung unterworfen. Es wurde ein verstrecktes
Monofilament mit einem Gesamtstreckverhältnis von 4,31, einer Intrinsic-Viskosität von 1,00, einer Deniergröße
von 2480 und einer Kreisförmigkeit von 1,002 erhalten (dieses Filament wird als Monofilament A bezeichnet).
Aus verschiedenen Polymeren wurden in derselben Weise wie vorstehend angegeben, jedoch unter Variation der Spinn- und
Streck-Bedingungen, Monofilamente B, C, D, E, F und G hergestellt.
Die Verfahrensbedingungen und Ergebnisse sind in Tabelle I
aufgeführt.
509886/0408
cn ο cc
Monofilament | Polymeres | Intrinsic- Vi skositat (v^) des Polymeren |
Durchmesser der Öffnung (mm) |
Spi | nn- und Verstreck-Eedingungen | Temperatur des Kühl bades (©Ο |
Luftspalt (mm) |
I U Φ 0 WO- QiOH ε ex: Φ 3:3 |
Aufwickelge schwindig keit (ra/Min.) |
φ GQ I :0 U C Φ U Φ Φ ·Ρ CP r "P β C) 3 0 EC •Η Φ (ΟΦ C Ih in HO Φ Φ 4J-H^ |
Gesamt streck verhältnis |
Eigenschaften der | Denier— größe (den) |
Kreis förmig keit |
A | ιτ05 | 1,5 | I au S 0 C U C 3 •Η -Ρ a «ti to ^ |
Spinnbe schickung (g/Minute) |
90 | 100 | : 15 | 75 | 10700 | 4,51 | Monofiiamente | 2480 | 1,002 | |
B(*5) | 1,05 | 1,5 | 280 | 89 | 50 | 100 | 50 | 75 | 10700 | 4,51 | I -P U MJ •Η -P W Ή β Μ*·* •Η 0 ο»» M M ~ 4-J W *** |
2480 | 1,025 | |
C | C4^*1} | 0,80 | lr5 | 280 | 89 | 90 | 100 | 20 | 80 | 11980 | 4,82 | 1,00 | 2480 | 1,005 |
D(*6) | v_//.[. X | 0,54 | 1,5 | 275 | 106,5 | 90 | 100 | 20 | 80 | 11980 | 4,82 | 1,00 | 2480 | 1,005 |
E | C* "Z. T^ | 1,25 | 1,5 | 275 | 106,5 | 85 | 100 | 20 | 75 | 10700 | 4,25 | 0,75 | 2520 | 1,005 |
F | C5T(*5) | 1,40 | 1,5 | 270 | 89 | 65 | 100 | 15 | 75 | 10700 | 4,57 | 0,30 | 2440 | 1,005 |
Grv; | C2T^ | 0,65 | 1,5 | 220 | 89 | 90 | 100 | 90 | 80 | 10520 | 4,19 | 1,18 | 2510 | 1,005 |
500 | 95,6 | 1,25 | ||||||||||||
0,62 |
("I): Polytetramethylenterephthalat
(*2): Polytriraethylenterephthalat
(*5)' Polyhexamethylenterephthalat
(*4): Polydimethylenterephthalat (Polyäthylenterephthalat)
(*5): Kontrollbeispiel (die sekundäre Kühlung wurde nicht durchgeführt)
(*6): Kontrollbeispiel (das Monofilament besaß eine Intrinsic-Viskosität von weniger als 0,35
(*7): Kontrollbeispiel (das Polymere lag nicht im Rahmen der Erfindung)
ro cn
CD ro
Das Monofilament A wurde um einen Dorn von 90 C gewickelt,
und das erhaltene gebogene Monofilament wurde durch Pressen desselben in einer Richtung im rechten Winkel zur zentralen
Linie der Spirale flach gemacht und 5 Sekunden bei 120 C wärmegehärtet. Ein Element vom Spiralentyp für den Reißverschluß
A mit einer Teilung von 1,06 mm und einer Ausbuchtung (bulge) von 0,80 mm wurde so gebildet.
In derselben Weise wie vorstehend, wobei jedoch die Formbedingungen
gemäß Tabelle II variiert wurden, wurden Elemente für Reißverschlüsse B, D, E, F und G mit derselben Teilung
(pitch) und Ausbuchtung wie der Reißverschluß A aus den Monofilamenten B, D, E, F und G hergestellt.
Das Monofilament C wurde einer auf 90 C erhitzten Scheibe, die mit einer Traverse (traverse) versehen war, zugeführt
und in Zickzackform mit einer Ganghöhe von 5,2 mm und einer Teilung von 2,1 mm geformt. Das erhaltene Monofilament vom
Zickzack—Typ wurde mit seiner Mittellinie als Achse gebogen und 5 Sekunden bei 120°C wärmegehärtet. Es wurde ein Element
vom Zickzack-Typ für den Reißverschluß C mit einer Teilung von 1,06 mm und einer Ausbuchtung von 0,80 mm so hergestellt.
Die Anzahl der Filamentbrüche und die prozentuale Schrumpfung
des Filaments während des Formens dieser Elemente für Reißverschlüsse wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
II aufgeführt.
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tr. ο tree
■ΤΟ 00
Element | Formbedingungen | Wärmehärtung | Zeit (Sek.) |
Art des Ele ments |
Anzahl der Filament- brüche (mal/std.) |
Schrump fung des Filaments |
A | Temperatur des Doms oder der Scheibe (0O |
Tempe - ■ ratur (0C) |
vji | Spirale | 0 | 2 |
B* | 90 | 120 | vji | Spirale | 0 | 2 |
C | 90 | 120 | VJI | Zick zack |
0 | 2 |
D* | 90 | 120 | VJl | Spirale | 1 | 2 |
E | 90 | 120 | VJl | Spirale | 0 | 2 |
P | 80 | 120 | 3 | Spirale | 0 | 2 |
G* | 60 | 110 | 10 | Spirale | 1 | 8 |
90 | 150 |
Kontrollbeispiele
Die Ergebnisse der vorstehenden Tabelle zeigen, daß erfindungsgemäß
Elemente für Reißverschlüsse aus Monofilamenten bei niedrigen Temperaturen innerhalb kurzer Zeitspannen hergestellt
werden ohne Bruch und große Schrumpfung der Filamente.
Die Elemente A, B, C, D, E, F und G von Beispiel 2 wurden jeweils auf Trägerstreifen genäht, so daß Reißverschlüsse
mit einer Breite von 4,1 mm und einer Höhe des Verzahnungskopfes (tooth head) von 1,45 mm erhalten wurden. Die erhaltenen
Reißverschlüsse A, B, C, D, E, F und G wurden jeweils mit einem Dispersionsfarbstoff (Fast Scarlet B) unter den
in Tabelle III angegebenen Bedingungen gefärbt. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle III aufgeführt.
Reiß ver schluß |
Färbebedingungen | Druck | Zeit (Minuten) |
Ausziehen des Farb stoffs (%) |
A B* C D* E F G* G* |
Tempe ratur (OC) |
atmosphä rischer atmosphär. atmosphär. atmosphär. atmosphär. atmosphär. hoher (Dampf) atmosphär. |
60 60 60 60 60 60 60 90 |
85 85 85 85 86 87 80 50 |
100 100 100 100 100 100 130 100 |
* Kontrollbeispiele
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Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, daß, während der übliche Reißverschluß, der aus CpT zusammengesetzt ist, nicht
gefärbt wird, es sei denn, er wird unter hohen Temperaturen und Drücke gesetzt, die erfindungsgemäßen Reißverschlüsse
aus C3T, C4T oder CgT gut mit Hilfe leichter Färbeoperationen gefärbt werden können.
aus C3T, C4T oder CgT gut mit Hilfe leichter Färbeoperationen gefärbt werden können.
Ein Gebrauchstest wurde mit jedem Reißverschluß von Beispiel 3 durchgeführt. In diesem Test wurden jeweils 20 Reißverschlüsse
einer jeden Art getestet. Sie wurden wiederholt 10 000 mal geschlossen und geöffnet (10 000 Öffnungs-Schließungs-Zyklen),
und es wurde die Anzahl der Reißverschlüsse
ermittelt, die als Folge der Deformation oder der Abnutzung unbrauchbar wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
ermittelt, die als Folge der Deformation oder der Abnutzung unbrauchbar wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
609886/0408
Reißver schluß |
Anzahl d. unbrauch baren iReiß- vf?rK<-!hl - |
Beobachtungen |
A | O | keinerlei Problem |
BCD | 3 | Die Anzahl der Brüche ist groß, da die Kreisförmigkeit des Monofilaments groß ist und daher ein hoher Widerstand beim Öffnen und Schließen auftritt. |
C | 0,5 | keinerlei Problem |
DCD | 3 | Die Anzahl der Brüche ist groß, da das Monofilament eine niedrige Intrinsic- Viskosität aufweist und somit brüchig ist und wenig schlagfest ist» |
E | 0 | Selbst wenn die Beanspruchung groß ist, ist die Erholung zu dem ursprünglichen Zustand zufriedenstellend, so daß kei nerlei Probleme bestehen. |
F | 1 | keinerlei Problem |
GCD | 3 | Selbst bei geringer Beanspruchung kann der ursprüngliche Zustand nicht voll ständig wiedererlangt werden, und nach und nach wird die Verformung größer, was oft zu Brüchen führt. |
Nylon 6(*2) |
4- | Viele Brüche auf Grund von Dehnung beim Öffnen und Schließen |
CD: Kontrollbeispiele
(*2): Kontrollbeispiel (im Handel erhältlicher Reißverschluß
der Spiralen-Art, hergestellt aus einem Nylon 6-Monofilament mit einer Intrinsic-Viskosität
von 1,10, einer Deniergröße von 2500 und einer Kreisförmigkeit von 1,005)
b Ü a 8 8 6 / 0 I1 0 8
Claims (4)
- - 16 PatentansprücheReißverschluß aus einem Monofilament mit 200 bis 20 000 den, bestehend aus einem Polymethyl en terephthalat, enthaltend minstens 85 Mol-% TrimethyIenterephthalat, Tetramethylenterephthalat oder Hexamethylenterephthalat als wiederkehrende Einheit, wobei das Monofilament eine Intrinsic-Viskosität von 0,35 bis 3,5 und eine Kreisförmigkeit von nicht mehr als 1,01 aufweist.
- 2. Reißverschluß aus einem Monofilament mit 500 bis 20 000 den, bestehend aus Polytetramethylenterephthalat, wobei das Monofilament eine Intrinsic-Viskosität von 0,6 bis 2 und eine Kreisförmigkeit von nicht mehr als 1,01 aufweist.
- 3. Verfahren zur Herstellung von Monofilamenten mit einer Deniergröße von 200 bis 20 000, einer Intrinsic-Viskosität von 0,35 bis 3,5 und einer Kreisförmigkeit von nicht mehr als 1,01 zur Verwendung als Reißverschlüsse, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polymethylenterephthalat, enthaltend mindestens 85 Mol-% Trimethylenterephthalat, Tetramethylenterephthalat oder Hexamethylenterephthalat als wiederkehrende Einheit, in Form eines Filaments schmelzextrudiert, das extrudierte Filament durch einen Luftspalt leitet, es durch ein Kühlbad aus einer inerten Abschreckflüssigkeit, das bei einer Temperatur von etwa 60 bis 1OO°C gehalten wird, leitet, es dann durch eine Kühlzone bei einer Temperatur unterhalb 35°C leitet und dann das Filament verstreckt.
- 4. Verfahren zur Herstellung von Monofilamenten mit einer Deniergröße von 500 bis 20 000, einer Intrinsic-Viskosität von 0,6 bis 2,0 und einer Kreisförmigkeit von nicht mehr als 1,01, dadurch gekennzeichnet, daß man Polytetramethylenterephthalat in Form eines Filaments schmelzextrudiert, das extrudierte Filament durch einen Luftspalt leitet, es durch ein Wasserkühlbad mit einer Temperatur von 1 bis 30 C leitet und dann das Filament bei einer Temperatur von 60 bis 150°C auf das 2,5- bis 6-fache der ursprünglichen Länge verstreckt.509886/0408
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