CH510079A - Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen aus Folien - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen aus Folien
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen aus Folien oder Fäden, die aus mindestens zwei polymeren Phasen bestehen.



   Das Hauptpatent Nr. 490 452 betrifft ein blatt-, bzw.



  bahn-, bzw. folienförmiges Erzeugnis, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein polymeres Material A mit hohem Molekulargewicht in nadelförmigen oder fadenförmigen kristallinen Phasen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,5 bis 10 Mikron enthält, die überwiegend in einer Richtung orientiert sind und über die dazwischentretenden Zwischenräume durch Verknüpfung kolloidaler Dimensionen aus dem gleichen Material wie die kristallinen Phasen verbunden sind und damit ein Ganzes bilden, und dass die dazwischentretenden Zwischenräume teilweise mit einem anderen polymeren Material B gefüllt sind, das aus einem Polymer oder einer Polymermischung besteht, die sich chemisch von dem polymeren Material C unterscheidet, und in welchem einige der nadel- oder fadenförmigen kristallinen Phasen von der genannten Richtung abgelenkt sind und durch quere Reckung ein grobes,

   aus den Phasen bestehendes Netzwerk bilden.



   Die genannte B-Phase sollte im allgemeinen in der geschmolzenen A-Phase unlöslich sein.



   Das Hauptpatent betrifft ferner ein Verfahren zur   Herstellung    dieses Erzeugnisses, das sich dadurch auszeichnet, dass man geschmolzenes, kristallisierbares polymeres Material A mit hohem Molekulargewicht mit polymerem Material B, welches chemisch verschieden vom polymeren Material A ist und einen höheren Schmelzindex als das polymere Material A besitzt, kolloidal vermischt, die geschmolzene Mischung als Folie extrudiert und durch starkes Recken in Richtung der Extrusion eine Phasenorientierung der noch geschmolzenen Folie ausführt, die gereckte Folie zuerst unter Kristallbildung des polymeren Materials A kühlt und agglomeriert, während sich das polymere Material B in flüssiger Form befindet,

   anschliessend quellt oder das polymere Material B teilweise auslaugt und das auf diese Weise gebildete folienförmige Erzeugnis durch Recken in querer Richtung in bezug auf die Orientierungsrichtung spaltet.



   Bei der Durchführung dieses Verfahrens besitzt die A-Phase vorzugsweise ein relativ hohes Molekulargewicht und die B-Phase ein relativ niedriges Molekulargewicht, da der Unterschied der Molekulargewichte die Bildung der beschriebenen Mikrostruktur des entstandenen Erzeugnisses begünstigt, und das niedere Molekulargewicht der B-Phase erleichtert weiterhin die Aufspaltung des Erzeugnisses oder die Entfernung der   Phase,    wenn das Erzeugnis in Faserform umgewandelt werden soll.



   Es ist jedoch oft erwünscht, die Neigung zur weiteren Spaltung zu vermindern, wenn das Erzeugnis bereits zur Verwendung beispielsweise in Garnen, nicht gewebten Stoffen oder papierartigen Produkten bereits zerfasert wurde.



   Es hat sich nun herausgestellt, dass dies erreicht werden kann, indem die B-Phase des beschriebenen Erzeugnisses aufgespalten oder teilweise entfernt wird und die im so zerfaserten Produkt zurückbleibende B Phase einem chemischen Verfestigungsprozess unterworfen wird.



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen aus Folien nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, das sich dadurch auszeichnet, dass man die B-Phase aufspaltet oder teilweise entfernt und die zurückbleibende B-Phase einer chemischen Verfestigungsbehandlung unterwirft.



   Die Aufspaltung kann nach bekannten Verfahren vorgenommen werden, und zwar mit oder ohne vorherige Behandlung zur Lockerung der Struktur des zusammengesetzten Erzeugnisses, beispielsweise durch Quellung mit einem Quellmittel für die   Phase,    etwa einem flüchtigen Quellmittel, welches man zur Ausdehnung bringt, damit die Struktur gespalten wird oder damit Hohlräume oder Risse gebildet werden können, die als Ausgangspunkte für eine solche Spaltung und für das Eindringen eines Lösungsmittels der B-Phase dienen können.  



   Die partielle Entfernung der B-Phase wird im allgemeinen ausgeführt, indem man diese in einem Lösungsmittel löst, wenn nötig bei erhöhter Temperatur.



   Die chemische Verfestigung der zurückbleibenden B Phase kann beispielsweise durch Polymerisation eines Monomers, welches in der B-Phase löslich ist, in situ erfolgen, weiterhin auch durch Vernetzung oder durch Ausfällung eines unlöslichen Salzes oder einer Komplexverbindung des Polymers der   Phase,    die in Wasser löslich oder stark quellbar ist.



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird eine Polymerisation in situ oder eine Vernetzung durch eine Gasphasenreaktion erreicht.



  Dies hat den Vorteil, dass eine Gasphasenreaktion die Masse des Fasererzeugnisses unverändert lässt.



   Die chemische Behandlung zur Verstärkung der B Phase sollte im allgemeinen die A-Phase nicht wesentlich beeinflussen und vorzugsweise derart gewählt werden, dass die B-Phase möglicherweise die Eigenschaften eines guten Elastomers erhält.



   Die chemische Verfestigung der zurückbleibenden B Phase erzeugt zusätzlich zur Verminderung der Neigung weiterer Spaltung eine Erhöhung der Abriebfestigkeit oder der Zugfestigkeit oder beider Eigenschaften des Fasererzeugnisses und im allgemeinen auch eine Verbesserung der Fähigkeit des Materials, gegen Trockenreinigungsverfahren widerstandsfähig zu sein.



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird als B-Phase ein Pfropfpolymer verwendet, in welchem Äthylenoxyd zur Pfropfung verwendet wurde, und die chemische Verfestigung wird durch eine Vernetzungsbehandlung erreicht. Äthylenoxyd ist ein wohlfeiler Rohstoff, und die entstehenden Polyoxyäthylenketten machen die B-Phase in wässrigen Mitteln löslich, wobei der ausgewaschene Anteil beispielsweise durch Erhitzen, Aussalzen oder beide Massnahmen leicht aus der Waschflüssigkeit zurückzugewinnen ist.



   Die Polyoxyäthylenketten des Pfropfpolymers verleihen weiterhin dem entstehenden Fasererzeugnis hydrophile Eigenschaften.



   Um eine gute adhesive Bindung zwischen der A Phase und der B-Phase zu erreichen, verwendet man vorzugsweise ein Pfropfpolymer für die letztere Phase, welches durch   Aufpfrnpfen    von Polyoxyäthylenketten auf ein Polymer hergestellt wird, das entweder das A Phasen-Polymer selbst ist oder ein Polymer, das im festen Polymer der A-Phase löslich ist. Die auf das Polymer gepfropften Seitenketten verhindern völlige Auflösung.



   Eine bevorzugte Kombination besteht darin, dass man als B-Phase ein Reaktionsprodukt zwischen einem Polyamid und Äthylenoxyd und als A-Phase das gleiche Polyamid in reinem Zustand verwendet.



   In den folgenden Beispielen bedeuten sämtliche Prozentangaben Gewichtsprozente. Die Schmelzindices wurden gemäss ASTM-Methode Nr. D 1238 - 62T gemessen, wobei die besonderen Bedingungen in jedem Beispiel angegeben sind.



   Beispiel 1
Zu einer A-Phase, die aus   isotaktischem    Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,3 besteht. werden 30% einer B-Phase gemischt, die ein Copolymer aus 29% Vinylacetat und 71% Äthylen ist, und einen Schmelzindex von 15 (Messbedingung E) besitzt.



   Das Mischen wird in einem Planetenschnecken-Extruder vorgenommen, bis die zwei Komponenten ineinander emulgiert sind, und die Mischung wird als Folie in geschmolzenem Zustand extrudiert.



   Die Folie wird über eine Walze geführt, deren Oberflächentemperatur auf 1300C gehalten wird, d.h.



  leicht oberhalb des Schmelzpunktes der   Phase,    wobei die Orientierung durch Recken im Verhältnis von 6:1 erzielt wird. Nach der Aushärtung wird die Folie 5 Minuten lang bei Zimmertemperatur in Xylol eingeweicht, um etwa 30% des B-Phasen-Copolymers zu entfernen.



   Die noch xylolfeuchte Folie wird in Querrichtung mit einem Verhältnis von   6:1    zur Bildung eines homogenen papierartigen Stoffs gereckt.



   Dieser papierartige Stoff wird nun mit monomerem Butylacrylat behandelt, welches Benzoylperoxyd für katalytische Zwecke enthält, wobei die B-Phase stark quillt.



  Das Monomer wird dann bei Zimmertemperatur in Abwesenheit von Sauerstoff unter Stickstoff auspolymerisiert. Das entstandene Produkt ist wesentlich fester als das nicht behandelte Material.



   Beispiel 2
Man stellt ein Fasererzeugnis aus einem Polycaprolactam mit einem Schmelzindex von 0,35 (Messbedingung K) her, welchem 35% eines Polyoxyäthylens mit einem Schmelzindex von 3 (Messbedingung E) zugemischt wurden.



   Die Vermischung und das Folienbildungsverfahren werden wie in Beispiel 1 ausgeführt, ausser dass die Oberflächentemperatur der Walze auf   1 800C    gehalten wird.



   Nach der Aufspaltung werden etwa Zweidrittel des Polyoxyäthylens mit Wasser ausgewaschen, und das zurückbleibende Material wird unlöslich gemacht, indem man es 24 Stunden lang mit einer 5%igen wässrigen Lösung von Polyacrylsäure behandelt. Diese bildet mit dem Polyoxyäthylen über Wasserstoffbindungen einen hochschmelzenden, kristallinen Komplex. Das Fertigprodukt wird schliesslich mit Wasser gespült.



   Beispiel 3
Zu einer A-Phase, die aus dem Polycaprolactam des Beispiels 2 besteht, mischt man 35% eines Pfropfpolymers, das ein Reaktionsprodukt zwischen Äthylenoxyd und Polycaprolactam ist und aus 30% Polyoxyäthylen und 70% Polycaprolactam besteht.



   Das Vermischen wird wie in den vorstehenden Beispielen ausgeführt, und die Mischung wird in Form von Fäden mit einem Zugverhältnis von 30:1 extrudiert, wobei die Spinnöffnungen einen Durchmesser von 1 mm haben. Die Fäden werden im Verhältnis von 2:1 gereckt, wobei sie mit 1800C in die Reckvorrichtung eintreten und während des Reckens durch Luft gekühlt werden.

  

   Die Hälfte der B-Phase wird durch Waschen der Fäden mit wässriger 1N-Salzsäure entfernt, wonach mit Natriumbicarbonat neutralisiert wird.



   Die getrockneten Fäden gelangen dann in eine Aufspaltvorrichtung, in der sie in Längsrichtung zwischen zwei Gummioberflächen gerieben werden, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, beispielsweise in Verhältnis von 2:1, wobei die Fäden voneinander gespalten und voluminös werden.



   Das entstandene Fasererzeugnis wird durch eine Atmosphäre geleitet, die feuchten gasförmigen Formaldehyd enthält.  



   Das Fertigprodukt ist ein Garn mit hydrophiler Oberfläche, das zur Herstellung von Unterwäsche und anderer Kleidung gut geeignet ist. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von Fasererzeugnissen aus Folien, nach dem Patentanspruch des Hauptpatents, dadurch gekennzeichnet, dass man die B-Phase aufspaltet oder teilweise entfernt und die zurückbleibende B-Phase einer chemischen Verfestigungsbehandlung unterwirft.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die B-Phase durch Auslösung teilweise entfernt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Verfestigung der B-Phase durch Polymerisation in situ eines Monomers, das in der B-Phase löslich ist, oder durch Vernetzung oder durch eine Fällungsreaktion vorgenommen wird.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in situ oder die Vernetzung durch eine Gasphasenreaktion ausgeführt wird.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pfropfpolymer als B-Phase eingesetzt wird, indem Äthylenoxyd zur Pfropfung verwendet wurde, und dass die chemische Verfestigung durch Vernetzung vorgenommen wird.

   5. Verfahren nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine B-Phase verwendet, in welcher das zur Pfropfung verwendete Grundpolymer entweder mit demjenigen der A-Phase identisch ist oder ein solches ist, welches in dieser Phase in festem Zustand löslich ist.

   6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als A-Phase ein reines Polyamid und als B-Phase ein Reaktionsprodukt zwischen diesem Polyamid und Polyoxyäthylen einsetzt.