DK143351B - Strajte falamenter og fibre paa basis af en blanding af bitumen og propylenpolymere eller copolymere samt fremgangsmaade til fremstilling af saadanne fibre - Google Patents

Description

|j| (12) FREMUEGGELSESSKRIFT an 143351 B

(19) DANMARK

DIREKTORATET FOR PATENT. OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 2226/75 (51) int.CI.® D 01 F 6/46 (22) fndfeveringsdag 27· maj 1975 ® ® ^ ^ 9/00 (24) Løbedag 27. maj 1975 (41) Aim. tilgængelig 29· nov. 1975 (44) Fremlagt 10. aug. 1981 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 28. maj 1974, 2425665, DE

(71) Ansøger BASF AKTIENGESELLSCHAFT, 6700 Ludwigshafen, DE.

(72) Opfinder Gerhard Zeitler, DE: Heinz Mueller-Tamm, DE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.

(54) strakte filamenter og fibre på basis af en blanding af bitumen og propylenpolymere eller -co= polymere samt fremgangsmåde til fremstilling af sådanne fibre.

Opfindelsen angår strakte filamenter og fibre på basis af en blanding af bitumen og polypropylen eller copolymere deraf samt en fremgangsmåde til fremstilling deraf.

Blandinger af polyethylen eller copolymere deraf og bitumen er CO allerede kendt fra Chem. Rundschau 45, side 849 (1969). Sådanne v- masser anvendes til fremstilling af folier eller tætningsbaner.

^ Blandinger af polypropylen og bitumen har hidtil ikke opnået nogen 00 betydning, fordi sprødheden af de således modificerede masser til- tager med stigende bitumenindhold, således at styrken af på basis ^ deraf fremstillede formlegemer aftager stærkt.

D

2 143351

Han kender også fra US defensive publication nr. 707«485 orienterede film og fibre af asfalt og en propylenpolymer. Det er dog ønskeligt at forbedre de kendte fibre hvad angår styrke, skrump-ning og sprødhed.

Det er opfindelsens formål at angive strakte filamenter og fibre af den i indledningen til krav 1 angivne art, som har højere styrke, ringere skrumpning og ringere sprødhed end de kendte filamenter og fibre af denne art.

De strakte filamenter og fibre ifølge opfindelsen er ejendommelige ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Det har vist sig, at man især på grund af anvendelse af det særlige interval for vægtprocenten af bitumen, det særlige interval for penetrationsværdien for bitumen og det særlige interval for blødgørings-punktet for bitumen opnår filamenter og fibre, der har højere styrke, ringere skrumpning og ringere sprødhed end de kendte filamenter og fibre af denne art.

Fremgangsmåden til fremstilling af de strakte filamenter og fibre er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 2 angivne.

Det har vist sig, at de således strakte filamenter og fibre har højere styrke, ringere skrumpning og ringere sprødhed end kendte strakte filamenter og fibre af den i indledningen til krav 1 angivne art.

De nye filamenter og fibre lader sig let fremstille af billige udgangsstoffer. Det er en særlig fordel, at der opnås en forøget spindehastighed ved den samme styrke af slutprodukterne i forhold til polypropylen.

De nye filamenter og fibre er bemærkelsesværdige i den forstand, at man ved tilsætning af det i sig selv sprøde bitumen til poly-propylenet kan fremstille filamenter og fibre med tilstrækkelig 3 14335 1 styrke, hvilket er overraskende. Dette er så meget desto mere tilfældet i betragtning af, at de ikke strakte filamenter ikke udviser nogen tilstrækkelig mekanisk styrke og først opnår de ønskede egenskaber ved den såkaldte strækspinding.

Som udgangsstof er polypropylen fremstillet i henhold til alle kendte fremstillingsmetoder. Velegnede fremstillingsmetoder beskrives f.eks. i Kunststoffhandbuch IV Polyolefine, R. Vieweg, og fortrinsvis anvender man polypropylen med en overvejende isotaktisk andel. Men også polypropylen med en ataktisk (heptanopløselig) andel indtil 40 vægt-% er velegnet. Velegnet er også copolymere of propylen, fortrinsvis med ethylen eller buten-1. Ethylen og buten-1 findes i sådanne foretrukne copolymerisater i mængder mellem 1 og 10, især mellem 1 og 5 mol-%. Foretrukne polymere har et grænseviskositetstal /|7 på mellem 1 og 10, især mellem 1 og 8. Dette særlige grænseviskositetstal er målt som angivet i Zellulosechemie 13, side 60, 1932, og måleenheden er 100 ml/g.

Velegnede bitumensorter er naturligt bitumen, såsom naturasfalter, men især tekniske bitumensorter, såsom destillationsbitumen, højvakuumbitumen eller blæst bitumen, tjære og beg af enhver art. Foretrukne bitumensorter har en penetrationsværdi (DIN 1995-U 3) på 1 til 10. Desuden har foretrukne bitumensorter et blødgørings-punkt på mellem 80 og 120°C (i henhold til DIN 1995-U 4).

Polypropylen eller copolymerisater af propylen blandes med bitumen. Fortrinsvis foretages blandingen på sædvanlige apparater, såsom æltere eller extrudere med stærk forskydningsvirkning, således at de to komponenter blandes grundigt med hinanden. Det har vist sig at være fordelagtigt, at de to komponenter dispergeres i hinanden, d.v.s. den i underskud foreliggende komponent foreligger i en partikelstørrelse på mellem 0,01 til lOO^u, fortrinsvis mellem 0,1 til 10^u.

Ved fremstillingen af blandingen kan man desuden indarbejde andre hjælpestoffer som stabilisatorer, f.eks. antioxidanter, disperge-ringsmidler som polyisobutylen eller kautsjuktyper og adskillelsesmidler som stearinsyre eller estere deraf.

4 143351 På basis af den således fremstillede blanding fremstiller man filamenter eller fibre ved smeltespinding. Fremstillingen af filamenter eller fibre kan foregå umiddelbart på basis af den smelteflydende blanding eller efter, at blandingen er afkølet, findelt og igen blev smeltet op, f.eks. i extruderen. Med fordel overholder man ved smeltespindingen spindetemperaturer mellem 180 og 250°C. Det er et væsentligt kendetegn, at der ved smeltespindingen tillige foregår en strækning. Med fordel strækker man under smeltespindingen i forholdet 1:30 til 1:60. Med fordel foretager man derpå en anden strækning, hvorved man f.eks. overholder et strække-forhold på mellem 1:2 og 1:6. Ved opskæring af den således fremkomne, endeløse fiber kan man fremstille stabelfibre af velegnet længde.

På denne måde kan man fremstille filamenter og fibre i området mellem 11 og 56 dtex, især mellem 11 og 44 dtex. Sådanne fibre

O

har styrker mellem 10 og 60 kp/mm .

I denne sammenhæng er det særligt bemærkelsesværdigt, at filamenterne Qg fibrene først ved strækningen opnår de velegnede egenskaber. Ustrakte filamenter og fibre hidrørende fra den angivne blanding er sprøde og viser sig at være mindre egnet til teknisk udnyttelse. '

Filamenter og fibre i henhold til opfindelsen egner sig til fremstilling af vævede stoffer, f.eks. grundvæv til tæpper eller til fremstilling af vlies-materialer til gulvbelægning eller til isolationsformål. Et væsentligt kendetegn ved det således fremstillede, vævede stof er den ringe skrumpning i sammenligning med vævede stoffer af samme art af polypropylen. En sådan ringe skrumpning har især betydning ved anvendelsen af vævede stoffer som tæppeunderlag og isolationsstoffer til varmtvandsledninger.

Opfindelsen skal forklares i forbindelse med de følgende eksempler.

De angivne dele er vægtdele.

Eksempel 1 50 dele bitumen med en penetration ved 25° C på 5 og et blødgørings-punkt (ring og kugle) på 92° C blandes i en ælter ved 180° C i 5 U3351 5 minutter med 50 dele polypropylen, der har 18 % heptanopløselige andele, en molekylvægt svarende til et smelteindex på 2,0 (smelte-index MFJ 230/2, 16 ASTM D 1238-65 T) og en massefylde på 0,896 g/cnP i henhold til DIN 53 479, og derpå granuleres der i en extruder. Denne blanding spindes over et spindehoved ved 200° C med en udgangshastighed på 6 m per minut på basis af smelten, og den opståede streng opvikles med en hastighed på 300 m per minut.

Efter en yderligere strækning i forholdet 1:3,5 ved stuetemperatur har fibrene en titer på ca. 19 dtex og en styrke på 22 kp/mm2. Ved en skrumpeprøve (10 minutters kogning i vand) viser det sig, at der foreligger en længdeændring på 1 %. Hvis man forarbejder rent polypropylen på samme måde, udviser det en skrumpning på 18 %.

Eksemgel_2 70 dele bitumen med en penetration ved 25° C på 4 og et blød-gøringspuhkt på 95° C blandes med 30 dele polypropylen med egenskaber som beskrevet i eksempel 1, ved 180° C i 5 minutter, og derpå granuleres der. Denne blanding extruderes over et spindehoved fra smelten ved 190° C med en udgangshastighed på 10 jn per minut, og den opståede streng opvikles med en hastighed på 600 m per minut. En efterfølgende strækning i forholdet 1:4 ved stuetemperatur frembragte fibre med en titer på 13 dtex med en styrke på 15 kp/mm2.

Det samme materiale uden strækning er fuldstændigt sprødt. Formlegemet fremstillet deraf eller de ikke strakte strenge kan sønder-brydes manuelt.

De på basis af eksemplerne fremkomne fibre kan på sædvanlig måde forarbejdes til fibre og f.eks. anvendes som underlag til tæpper.