DE60017852T2

DE60017852T2 - Thermisch-verschweissbare polyolefinfasern enthaltende statistische polymere aus propylen

Info

Publication number: DE60017852T2
Application number: DE60017852T
Authority: DE
Inventors: Franco Sartori; Giancarlo Braca
Original assignee: Basell Poliolefine Italia SRL
Current assignee: Basell Poliolefine Italia SRL
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: RU2224830C2; PL345220A1; NO20006389D0; MXPA00012502A; BR0006094A; TR200003709T1; US6657033B1; MY133386A; EP1097263A1; CN1313915A; ES2235855T3; NO20006389L; CA2334893A1; CZ2001178A3; HUP0103284A2; DE60017852D1; WO2000063471A1; ID27644A; AU4290700A; KR20010052923A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wärmebindungsfähige Fasern, welche ein statistisches Propylencopolymer mit einem oder mehreren anderen Olefincomonomeren als Ethylen umfassen, das Verfahren zur Herstellung der Fasern und die aus den Fasern erhaltenen wärmegebundenen Gegenstände.
Fasern aus bestimmten thermoplastischen Materialien werden durch verschiedene Verfahren weithin bei der Herstellung von wärmegebundenen Produkten wie Vliesgegenständen verwendet. Bei den Verfahren handelt es sich vor allem um das Kardieren/Kalandrieren von Stapelfasern durch Luftbinden, Spinnbinden, Schmelzbinden und einer beliebigen Kombination davon, für Verbundstrukturen von Vliesen.
Es wurden verschiedene Versuche zur Verbesserung der Wärmebindungsfähigkeit (das heißt der Bindungsfestigkeit) von Fasern und/oder der Kalandriergeschwindigkeit unternommen, bei welchen die Verwendung von statistischen Propylencopolymeren erwogen wurde.
Insbesondere stellen Gewebelaminate mit aus Fasern hergestellten Schichten, die aus Olefincopolymeren, Terpolymeren und Polymergemischen mit einer Kristallinität von weniger als 45% gebildet sind, gemäß EP-A-416 620 eine verbesserte Wärmebindung und dadurch verbesserte Gewebeeigenschaften bereit. Jedoch stellt diese Patentschrift eine konkrete Offenbarung nur von Propylen-Ethylen-Copolymeren bereit, und betont, dass diese Copolymere Fasern mit einer niedrigeren Zähigkeit und niedrigerem Modul als solche erzeugen, die aus Polypropylen gebildet sind.
Gemäß US-A-4,211,819 werden Heißschmelzfasern durch Spinnen eines kristallinen Propylenterpolymers erhalten, das aus spezifizierten Propylen-, Buten-1- und Ethylenmengen besteht. Jedoch werden solche Fasern nur als Bindematerial verwendet, wobei die mechanischen Eigenschaften durch andere Materialien verliehen werden. Tatsächlich werden bei der Herstellung von Vliesgeweben in den Beispielen die Fasern vor dem Kalandrieren mit Rayonfasern gemischt.
Einkomponenten-Polyolefinfasern sind z.B. auch in EP-A-632 147, EP-A-0 557 889 und WO-A-96/27041 beschrieben.
Deshalb wäre es vorteilhaft, Fasern bereitzustellen, welche Olefincopolymere enthalten und eine verbesserte thermische Bindungsfähigkeit in Verbindung mit hohen mechanischen Eigenschaften aufweisen.
In dem typischen Verfahren des Schmelzspinnens wird das Polymer in einem Extruder auf den Schmelzpunkt erwärmt und das geschmolzene Polymer unter Druck durch eine eine Anzahl an Öffnungen mit gewünschtem Durchmesser enthaltende Spinndüse gepumpt, wodurch Fäden aus dem geschmolzenen Polymer hergestellt werden. Die geschmolzenen Polymerfäden werden von der Planfläche der Spinndüse einem Kühlstrom aus Gas, im Allgemeinen Luft, zugeführt, wo diese Fäden aus geschmolzenem Polymer als Folge der Abkühlung unter Bildung von Fasern verfestigt werden.
In Verfahren dieser Art wäre es vorteilhaft, mit der höchst möglichen Spinngeschwindigkeit ohne Beeinträchtigen der Endeigenschaften der so erhaltenen Fasern arbeiten zu können.
Es wurde nun gefunden, dass all die Vorteile durch Spinnen spezifischer statistischer Propylencopolymere mit einem Zugfestigkeitswert gleich oder höher als 24 MPa erhalten werden.
Es wird in diesem Zusammenhang angemerkt, dass einige Schriften des Stands der Technik, d.h. EP-A-0632147, WO 96/27041 und EP-A-0557889, von statistischen Propylencopolymeren erhaltene Fasern betreffen, jedoch mangelt es ihnen an einer Offenbarung von statistischen Copolymeren mit einer Zugfestigkeit höher als 24 MPa. Folglich zeigen die Beispiele von WO 96/27041 eine Verbesserung des Weichheitsgrades bezüglich aus Propylenhomopolymeren hergestellten Fasern, jedoch keine Verbesserung anderer Eigenschaften wie Gewebefestigkeit. In EP-A-0632147 und EP-A-0557889 wird das Problem der Steigerung des Gleichgewichts von Weichheitsgrad, Bindungsfestigkeit und Zähigkeit nicht behandelt. Außerdem ist in EP-A-0632147 kein spezifisches Beispiel für statistische Copolymere von Propylen mit Buten oder höheren α-Olefinen offenbart.
WO 99/16947 und EP-A-854213 betreffen Verbundfasern, die statistische Propylencopolymere enthalten.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung wärmebindungsfähige Polyolefineinzelfasern, umfassend 1 Gew.-% oder mehr, insbesondere 20 Gew.-% oder mehr eines statistischen Copolymers A) von Propylen mit einem oder mehreren Comonomeren, ausgewählt aus α-Olefinen der Formel CH₂=CHR, in welcher R ein C₂-C₈-Alkylrest, vorzugsweise ein C₂-C₆-Alkylrest ist, bereit, wobei die Menge des Comonomers oder der Comonomere aus 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des statistischen Copolymers A) besteht, welches einen Wert der Zugfestigkeit, gemessen gemäß ISO R527, gleich oder höher als 24 MPa aufweist, oder aus einer aus dem chemischen Abbau der vorstehenden Zusammensetzung erhaltenen Zusammensetzung.
Aus den vorstehenden Definitionen ist ersichtlich, dass der Begriff „Copolymer" Polymere einschließt, welche mehr als eine Comonomerart enthalten.
Es wurde unerwarteterweise gefunden, dass die Fasern Zähigkeitswerte aufweisen, die mit der Zähigkeit vergleichbar oder höher als diese sind, die durch Spinnen von Propylenhomopolymeren unter im Wesentlichen den gleichen Bedingungen erhältlich ist, während besonders hohe Bindungsfestigkeitswerte bei ungewöhnlich niedrigen Wärmebindungstemperaturen erzielt werden.
Die wärmebindungsfähigen Fasern der vorliegenden Erfindung sind auch durch Zähigkeitswerte gekennzeichnet, die gleich oder höher als 10 cN/Tex (wie in den Beispielen erklärt gemessen), insbesondere gleich oder höher als 15 cN/Tex, z.B. 10 bis 60 cN/Tex oder 15 bis 60 cN/Tex sind.
Außerdem besteht mit der Menge an statistischem Copolymer A) eine Zunahmetendenz der Faserrückziehung. Dies ist sehr wichtig, um den Selbstkräuselungseffekt der Faser zu erhöhen. Der so erhaltene hohe Selbstkräuselungsgrad induziert die Voluminosität in den endgültigen Vliesen mit einem höheren Weichheitsgefühl. Auch trägt die höhere Weichheit mit dem weichen Gefühl insbesondere für Hygieneanwendungen, in welchen der Markt ein sehr weiches Vlies mit kleiderstoffartigem Erscheinungsbild schätzt, zur Verbesserung der Qualität des endgültigen Vlieses bei.
Bevorzugte Mengen an α-Olefinen der Formel CH₂=CHR (in welcher R ein C₁-C₈-Alkyl ist) im statistischen Copolymer A) betragen 5 bis 16 Gew.-% insbesondere 5,5 bis 13 Gew.-%.
Beispiele für α-Olefine der vorstehend angegebenen Formel, die als Comonomere in dem statistischen Copolymer A) vorliegen, sind 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen. Bevorzugt sind 1-Buten und 1-Hexen; besonders bevorzugt ist 1-Buten.
Die Gegenwart von substantiellen Ethylenmengen (beispielsweise mehr als 0,5 bis 1 Gew.-%) im statistischen Copolymer A) ist ausgeschlossen; besonders bevorzugt ist ein statistisches Copolymer A), in welchem das (die) vorliegende(n) Comonomer oder Comonomere ausschließlich aus den α-Olefinen der Formel CH₂=CHR, in welcher R ein C₂-C₈ Alkylrest ist, ausgewählt.
Vorzugsweise liegt der Schmelzflussindex (MFR, gemessen gemäß ISO 1133 bei 230°C mit einer Belastung von 2,16 kg) des zur Herstellung der Fasern der vorliegenden Erfindung verwendeten statistischen Copolymers A) innerhalb eines Bereichs von 5 bis 2000 dg/Min., stärker bevorzugt von 10 bis 1000 dg/Min.
In der Faser kann der MFR des statistischen Copolymers A) oder der das Copolymer A) umfassenden Polymerzusammensetzung abhängig vom Grad des während des Spinnverfahrens auftretenden Wärmeabbaus höher sein.
Solche MFR-Werte können von der Mitte zur Oberfläche der Faser abhängig von der Bildung von Haut-Kern-Strukturen, in welchen die Haut, d.h. eine mehr oder weniger dicke Polymerschicht an der Oberfläche der Faser hohe durch den Wärmeabbau verursachte MFR-Werte aufweist, sogar bedeutungsvollen Variationen ausgesetzt sein.
Jedoch wurde überraschenderweise gefunden, dass die Fasern der vorliegenden Erfindung zum Erzielen von hohen Bindungsfestigkeitsgraden nicht notwendigerweise die Bildung von Haut-Kern-Strukturen erfordern, sogar, wenn die Bildung einer Haut-Kern-Struktur weiter diese Eigenschaft steigert.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung werden aus statistischem Copolymer A) mit Zugfestigkeitswerten (gemessen gemäß ISO R527) gleich oder höher als 24 MPa, insbesondere von 24 bis 35 MPa, vorzugsweise gleich oder höher als 25 MPa, stärker bevorzugt höher als oder gleich 26 MPa, insbesondere von 25 oder 26 bis 35 MPa hergestellt.
Es werden noch bessere Eigenschaften erzielt, wenn die Fasern der vorliegenden Erfindung aus einem Polymermaterial, das durch chemischen Abbau (Viskositätsbrechen) eines statistischen Copolymers A) mit diesen Zugfestigkeitswerten erhalten wird, oder einer Polymerzusammensetzung welche Selbiges beinhaltet, hergestellt werden.
Andere bevorzugte Merkmale des, zur Herstellung der Fasern der vorliegenden Erfindung verwendeten statistischen Copolymers A) sind:

– Ein Schmelzpunkt von 135 bis 156°C und eine Kristallisationstemperatur von 85 bis 120°C, beides durch DSC (Differental-Scanning-Calorimetrie) mit einer Temperaturabweichung von 20°C pro Minute gemessen;
– Eine in Xylol bei 25°C unlösliche Fraktion von höher oder gleich 93 Gew.-%, stärker bevorzugt höher oder gleich 95 Gew.-%;
– Ein Polydispersitätsindex (PI, gemessen mit dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren) von 2 bis 5;
– Ein Biegemodul (gemessen gemäß ISO 178) von 500 bis 1500 MPa;
– Eine Schlagbiegefestigkeit nach Izod (eingekerbt) bei 23°C (gemessen gemäß ISO 180/1) von gleich oder höher als 20 KJ/m²;
– Eine Bruchdehnung (gemessen gemäß ISO R 527) von 8 bis 14%.

Das Verhältnis des Zugfestigkeitswerts zum Bruchdehungswert für das statistische Copolymer A) entweder vor oder nach dem Polymerabbau (falls er auftritt) beträgt vorzugsweise von 2 bis 4, stärker bevorzugt von 2,1 bis 4.
Besonders bevorzugte Zähigkeitswerte für die Fasern der vorliegenden Erfindung betragen 20 cN/Tex oder mehr, insbesondere 20 bis 60 cN/Tex; besonders bevorzugt betragen die Werte 25 cN/Tex oder mehr, insbesondere 25 bis 60 cN/Tex.
Außerdem weisen die Fasern der vorliegenden Erfindung bevorzugte Bruchdehnungswerte von 80% bis 350%, stärker bevorzugt von 100% bis 250 (gemessen, wie in den Beispielen erklärt) auf.
Der Titer der Fasern beträgt vorzugsweise 0,8 dTex oder mehr, stärker bevorzugt 1 bis 10 dTex (gemessen, wie in den Beispielen erklärt). Die Definition der erfindungsgemäßen Fasern umfasst kontinuierliche Fäden, abgeschnittene Fasern (Stapelfasern) und kurze Fasern (Letztere werden z.B. durch das Schmelzblasverfahren erhalten und weisen vorzugsweise Längen im Bereich von 5 mm bis 100 mm auf).
Das statistische Copolymer A) gehört zur bekannten Familie der statistischen, kristallinen oder halbkristallinen Copolymere, welche durch Polymerisationsverfahren in Gegenwart von Koordinationskatalysatoren erhalten werden können. Die Verfahren und die daraus erhaltenen Copolymere sind auf dem Fachgebiet weithin beschrieben. Zum Beispiel können die hochergiebigen und hoch stereospezifischen Ziegler-Natta-Katalysatoren und die in EP-A-45977 beschriebenen Polymerisationsverfahren verwendet werden.
Die vorstehend erwähnten MFR-Werte können durch angemessenes Einstellen des das Molekulargewicht regulierenden Mittels (wie z.B. Wasserstoff) erhalten werden oder, wie vorher erwähnt, durch eine chemische Abbaubehandlung, welcher das Polymermaterial vor oder während der Herstellung der Fasern unterzogen wird, erzielt werden. Ein zusätzlicher Beitrag zum Erhalt des endgültigen MFR's des die Fasern bildenden Polymermaterials kann durch den vorher erwähnten Wärmeabbau verliehen werden, welcher bei der Herstellung der Fasern, insbesondere wenn die geschmolzenen Fäden aus der Spinndüse in die Kühlzone treten, stattfindet.
Der chemische Abbau der Polymerketten wird unter Verwendung geeigneter und bekannter Techniken durchgeführt.
Eine der Techniken basiert auf der Verwendung von Peroxiden, welche dem Polymermaterial in einer Menge, zugesetzt werden, die es ermöglicht, den gewünschten Grad an chemischem Abbau zu erhalten. Ein solcher Abbau wird erzielt, indem das Polymermaterial auf eine Temperatur gebracht wird, die mindestens gleich der Zersetzungstemperatur der Peroxide ist.
Vorzugsweise beträgt der Grad des chemischen Abbaus 0,9 bis 0,01, ausgedrückt in Bezug auf das Verhältnis von MFR (1) zu MFR (2) , wobei MFR (1) der MFR-Wert vor dem Abbau ist, während MFR (2) der MFR-Wert nach dem Abbau ist.
Die am zweckmäßigsten zum chemischen Abbau verwendbaren Peroxide weisen eine Zersetzungstemperatur vorzugsweise im Bereich von 150 bis 250°C auf. Beispiele für die Peroxide sind das Di-tert-Butylperoxid, das Dicumylperoxid, das 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexin und das 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexan, welches unter der Marke Luperox 101 vertrieben wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist durch die wärmebindungsfähigen Fasern dargestellt, die eine Polyolefinzusammensetzung C) umfassen, die 1 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 100 Gew.-%, stärker bevorzugt 40 bis 100 Gew.-% insbesondere 50 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 70 bis 100 Gew.-% des statistischen Copolymers A) und 0 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 80 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 bis 60 Gew.-%, insbesondere 0 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 30 Gew.-% eines Polyolefins B) (das sich von dem statistischen Copolymer A), insbesondere in Bezug auf den Comonomergehalt unterscheidet, d.h. nicht in die vorher bestimmte Definition des statistischen Copolymers A)fällt) enthält.
Im Allgemeinen ist das Polyolefin B) ausgewählt aus Polymeren oder Copolymeren und ihren Gemischen von CH₂=CHR-Olefinen, in welchen R ein Wasserstoffatom oder ein C₁-C₈-Alkylrest ist.
Besonders bevorzugt sind die folgenden Polymere:

1) Isotaktische oder überwiegend isotaktische Propylenhomopolymere und Homopolymere oder Copolymere von Ethylen, wie HDPE, LDPE, LLDPE;
2) Kristalline Copolymere von Propylen mit Ethylen und/oder C₄-C₁₀-α-Olefinen wie z.B. 1-Buten, 1-Hexen, 4-Methyl-1-penten, 1-Octen, wobei der Gesamtcomonomergehalt 0,05 bis 20 Gew.-% in Bezug auf das Gewicht des Copolymers beträgt (wobei das Copolymer vom statistischen Copolymer A) im Hinblick auf den Comonomergehalt verschieden ist, indem es insbesondere weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2,5 Gew.-% C₄-C₁₀-α-Olefine und/oder mehr als 1 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 2 Gew.-% Ethylen enthält) oder Gemische von Copolymeren mit isotaktischen oder überwiegend isotaktischen Propylenhomopolymeren;
3) Elastomere Copolymere von Ethylen mit Propylen und/oder einem C₄-C₁₀-α-Olefin, welche gegebenenfalls geringe Mengen (insbesondere 1 bis 10 Gew.-%) eines Diens wie Butadien, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, Ethyliden-1-norboren enthalten;
4) Heterophasische Copolymere, umfassend (I) ein Propylenhomopolymer und/oder eines der Copolymere aus Punkt 2), und eine elastomere Fraktion (II), umfassend eines oder mehrere der Copolymere aus Punkt 3), die typischerweise gemäß bekannten Verfahren durch Mischen der Komponenten in dem geschmolzenen Zustand oder durch sequenzielle Polymerisation hergestellt werden und im Allgemeinen die elastomere Fraktion (II) in Mengen von 5 bis 80 Gew.-% enthalten.
5) 1-Buten-Homopolymere oder Copolymere mit Ethylen und/oder anderen α-Olefinen.

Außerdem sind die Fasern der vorliegenden Erfindung Einzelfasern (Einkomponentenfasern) (d.h. im Wesentlichen hergestellt aus dem statistischen Copolymer A) oder aus einer Zusammensetzung, die das statistische Copolymer umfasst, wie der Zusammensetzung C)).
Die Fasern der vorliegenden Erfindung können Formulierungen von zum Erhalt einer Haut-Kern-Struktur geeigneten Stabilisatoren (Haut-Kern-Stabilisation) oder eine hochstabilisierende Formulierung enthalten. Im letzteren Fall wird ein höherer Widerstand gegen Alterung für haltbare Vliese erzielt.
Bevorzugte Beispiele für Haut-Kern-Stabilisatoren sind solche, welche einen oder mehrere der folgenden Stabilisatoren enthalten (Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Polymers und der Stabilisatoren):

a) 0,01 bis 0,5% einer oder mehrerer organischer Phosphite und/oder Phosphonite;
b) 0,005 bis 0,5% eines oder mehrerer HALS (Hindered Amine Light Stabilizer; Lichtstabilisator aus einem gehinderten Amin);

Spezifische Beispiele für Phosphite sind: Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit, vertrieben von CIBA GEIGY unter der Marke Irgafos 168; Distearylpentaerythritoldiphosphit, vertrieben von BORG-WARNER CHEMICAL unter der Marke Weston 618; 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tri-decyl)phosphit, vertrieben von ADEKA ARGUS CHEMICAL unter der Marke Mark P; Tris(monononylphenyl)phosphit; Bis(2,4-di-tert-butyl)pentaerithrytoldiphosphit, vertrieben von BORG-WARNER CHEMICAL unter der Marke Ultranox 626.
Ein bevorzugtes Beispiel für Phosphonite ist das Tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-diphenylilendiphosphonit, auf welcher Sandostab p-EPQ, vertrieben von Sandoz, basiert.
Die HALS sind monomere oder oligomere Verbindungen, welche im Molekül eine oder mehrere substituierte Amin-, vorzugsweise Piperidingruppen enthalten.
Spezifische Beispiele für substituierte Piperidingruppen enthaltende HALS sind die von CIBA GEIGY unter den folgenden Marken vertriebenen Verbindungen:

Chimassorb 944

Chimassorb 905

Tinuvin 770

Tinuvin 292

Tinuvin 622

Tinuvin 144

Spinuvex A36

und das von American CYANAMID unter der Marke Cyasorb UV 3346 vertriebene Produkt.
Beispiele für phenolische Antioxidationsmittel sind: Tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)-s-triazin-2-4-6-(1H,3H,5H)trion, vertrieben von American CYANAMID unter der Marke Cyanox 1790; Calciumbi[monoethyl(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)phosphonat]; 1,3,5-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)-s-triazin-2,4,6-(1H,3H,5H)trion; 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzol; Pentaerythrityltetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat]; Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, vertrieben von CIBA GEIGY unter der Marke Irganox 1425; Irganox 3114; Irganox 1330; Irganox 1010; Irganox 1076 bzw. 2,6-Dimethyl-3-hydroxy-4-tert-butylbenzylabietat.
Veranschaulichende Beispiele für Haut-Kern-Stabilisatoren sind in EP-A-391 438 angegeben.
Bevorzugte Beispiele für hochstabilisierende Formulierungen sind solche, die mehr als 0,02 Gew.-%, insbesondere 0,04 bis 0,2 Gew.-% (in Bezug auf das Gesamtgewicht von Polymer und Stabilisatoren) eines oder mehrerer Antioxidationsmittel wie z.B. phenolische Antioxidationsmittel enthalten.
Die vorstehenden Stabilisatoren können dem Polymer durch Pelletbildung oder Oberflächenbeschichtung zugesetzt werden, oder sie können mechanisch mit dem Polymer gemischt werden.
Außerdem können die Fasern der vorliegenden Erfindung andere auf dem Fachgebiet übliche eingesetzte Additive, wie Gleitschutzmittel, antistatische Mittel, flammhemmende Mittel, Füllstoffe, Keimbildner, Pigmente, schmutzabweisende Mittel und Lichtsensibilisatoren, enthalten.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung können durch jedes beliebige bekannte Verfahren hergestellt werden.
Insbesondere können sie in Form von Stapelfasern unter Verwendung sowohl von Langspinn- als auch Kurzspinnapparaturen, oder durch ein Spinnbindungsverfahren, mit welchem die Fasern zum direkten Formen eines Fasergewebes ausgebreitet und unter Erhalt eines Vliesgegenstands kalandriert werden, oder durch ein Schmelzblasverfahren hergestellt werden.
Die Langspinnapparaturen umfassen gewöhnlich einen ersten Spinnabschnitt wo die Fasern extrudiert und in einer Abschrecksäule bei einer relativ hohen Spinngeschwindigkeit luftgekühlt werden. Danach laufen die Fasern zum Endschritt, während welchem sie gezogen, voluminös gekräuselt und geschnitten werden. Im Allgemeinen wird der vorstehend erwähnte Endschritt in Bezug auf das Spinnen getrennt in einem spezifischen Abschnitt durchgeführt, in welchem die Faserrovinge zu einem einzigen großen Roving gesammelt werden. Das große Roving wird zu Apparaturen zum Ziehen, voluminösen Kräuseln und Schneiden befördert, welche mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 100 bis 200 m/Min. betrieben werden.
In anderen Typen von Langspinnapparaturen werden die vorstehend erwähnten Endschritte in Folge mit dem Spinnschritt durchgeführt. In diesem Fall laufen die Fasern direkt von den Sammel- zu den Ziehrollen, wo sie bei einem etwas begrenzten Verhältnis (nicht größer als 1,5) mit einer mit derjenigen des Spinnschritts vergleichbaren Geschwindigkeit gezogen werden.
Die im Allgemeinen bei Verwendung der Langspinnapparaturen angenommen Verfahrensbedingungen lauten wie folgt:

– Ausstoß pro Loch: größer als 0,2 g/Min., vorzugsweise 0,15 bis 1 g/Min., stärker bevorzugt 0,2 bis 0,5 g/Min.;
– Aufwickelgeschwindigkeit: gleich oder höher als 500 m/Min., vorzugsweise 500 bis 3500 m/Min., stärker bevorzugt 600 bis 2000 m/Min.;
– Der Abstand, bei welchem die Fasern abkühlen und sich nach Verlassen der Matrize verfestigen: größer als 0,50 m.

Außerdem ist es bevorzugt, dass das Zugverhältnis 1,1 bis 4 beträgt.
Für weitere Details über Langspinnapparaturen wird auf Friedhelm Hauser „Plastics Extrusion Technology", Hauser Publishers, 1988, Kapitel 17 verwiesen.
Die Kurzspinnapparaturen gewährleisten einen kontinuierlichen Betrieb, da die Spinngeschwindigkeit mit der Zieh-, Kräusel- und Schneidgeschwindigkeit kompatibel ist.
Die Verfahrensbedingungen, welche zur erfindungsgemäßen Verwendung unter Verwendung von Kurzspinnapparaturen am geeignetsten sind, lauten wie folgt:
Der Ausstoß pro Loch liegt im Bereich von 0,005 bis 0,18 g/Min., vorzugsweise von 0,008 bis 0,07 g/Min., stärker bevorzugt von 0,01 bis 0,03 g/Min. Die Aufwickelgeschwindigkeit liegt im Bereich von 30 bis 500 m/Min., vorzugsweise von 40 bis 250 m/Min., stärker bevorzugt von 50 bis 100 m/Min. Die Zugverhältnisse liegen im Bereich von 1,1 bis 3,5, vorzugsweise von 1,2 bis 2,5. Außerdem beträgt der Abstand zur Abkühlung und Verfestigung der Fasern am Auslass der Matrize (Abkühlabstand) vorzugsweise mehr als 2 mm, stärker bevorzugt mehr als 10 mm, insbesondere 10 bis 350 mm. Das Abkühlen wird im Allgemeinen durch einen Luftstrahl oder durch einen -strom induziert.
Für weitere Details über Kurzspinnapparaturen wird auf M. Ahmed, „Polypropylene fibers science and technology", Elsevier Scientific Publishing Company (1982), Seite 344-346 verwiesen.
Die Spinntemperaturen für die vorstehenden Langspinn- und Kurzspinnapparaturen liegen im Allgemeinen im Bereich von 220 bis 310°C, vorzugsweise von 250 bis 300°C.
Die im Verfahren für Spinnbindung verwendete Ausrüstung schließt gewöhnlich einen Extruder mit einer Matrize an seinem Spinnkopf, einen Kühlturm, eine Luftansaugsammelvorrichtung, welche Venturirohre verwendet, ein. Unterhalb dieser Vorrichtung, welche Luftgeschwindigkeit zum Steuern der Aufwickelgeschwindigkeit verwendet, werden die Fäden gewöhnlich über einem Förderband gesammelt, wo sie unter Bildung eines Gewebes zur Wämebindung in einer Kalandrierapparatur verteilt werden.
Erfindungsgemäß ist es bei Verwendung typischer Spinnbindungsmaschinenanlagen günstig, die folgenden Verfahrensbedingungen anzuwenden.
Der Ausstoß pro Loch liegt im Bereich von 0,1 bis 2 g/Min., vorzugsweise von 0,2 bis 1 g/Min..
Die Fasern werden im Allgemeinen durch einen Luftstrom gekühlt.
Die Spinntemperatur liegt im Allgemeinen zwischen 210 und 300°C, vorzugsweise zwischen 220 und 280°C.
Das Schmelzblasverfahren verwendet heiße Luft mit hoher Geschwindigkeit, um Fasern von bis zu 10 Mikron Durchmesser und mehreren Zentimetern Länge herzustellen. Unter sehr hohem Luftdruck ist es möglich so feine Fasern wie 0,3 Mikron herzustellen.
Im Wesentlichen wird ein Polymermaterial durch einen Extruder geleitet, wo Wärme und Druck die Schmelzung des Polymers bewirken. Das geschmolzene Polymer tritt dann in die Schmelzblasmatrize und die Matrizenspitzenöffnungen, welche einen Durchmesser von etwa 400 Mikron aufweisen, ein. Das Polymer, welches aus der Öffnung austritt, wird durch einen heißen Luftstrahl mit hoher Geschwindigkeit gestreckt. Dies ermöglicht, dass das Polymer seinen geschmolzenen Zustand beibehält und bis zum Bruch gestreckt wird. Wenn die Faser aus dem geschmolzenen Strom bricht, wird sie durch die Streckluft in einen Kühlluftstrom getrieben, wo die Faser aus dem geschmolzenen in den festen Zustand zurückkehrt. Die Faser landet letztendlich auf dem Sammeldraht mit den anderen Fasern und bildet eine homogenes Matte.
Das Schmelzblasen kann senkrecht abwärts oder waagrecht gegen eine drehende Oberfläche durchgeführt werden, um Basisgewichte herzustellen, die im Bereich zwischen 5 und 1000 g/m² liegen.
Die in dem Schmelzblasverfahren verwendete Spinntemperatur liegt typischerweise im Bereich von 260 bis 350°C.
Wie vorstehend erwähnt, werden Vliesgegenstände direkt aus dem Spinnbindungsverfahren erhalten.
Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung von wärmegebundenen Gegenständen umfasst die Herstellung der Stapelfaser in einem ersten Schritt, gefolgt von der Bildung eines Fasergewebes durch Leiten der Stapelfasern durch eine Kardiermaschine und durch Wärmebindung durch Kalandrieren (Kalanderwalzen werden eingesetzt).
Es wurde überraschend gefunden, dass die Stapelfasern der vorliegenden Erfindung eine unüblich hohe Kohäsion während des Kardierschritts und des Transports des erhaltenen Gewebes zu den Kalanderwalzen entwickeln, so dass hohe Transportgeschwindigkeiten ohne Probleme angenommen werden können.
Die Stapelfasern können auch durch das Bindeverfahren durch Luft wärmegebunden werden, wobei ein heißer Luftstrom verwendet wird, um die Wärmebindung zu erzielen.
Unabhängig von dem eingesetzten spezifischen Wärmebindungsverfahren liegen die Bindungstemperaturen vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 120 bis 160°C, stärker bevorzugt von 130 bis 145°C.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung sind besonders zur Herstellung von wärmegebundenen Gegenständen, insbesondere Vliesgegenständen, welche optimale Eigenschaften und einen hohen Weichheitsgrad aufweisen, geeignet.
Die wärmegebundenen Gegenstände können auch aus Mischungen der Fasern der vorliegenden Erfindung mitherkömmlichen Polyolefinfasern, die insbesondere aus Propylenhomopolymeren hergestellt sind, erhalten werden.
Außerdem können die wärmegebundenen Gegenstände (Vliesgegenstände) zwei oder mehrere Vliesschichten umfassen. Dank der Verwendung der Fasern der vorliegenden Erfindung, wird ein verbessertes Haftvermögen unter den Schichten erhalten.
Andere wärmegebundene Gegenstände, welche in die Definition der vorliegenden Erfindung fallen, sind solche, welche ein mit einem Polyolefinfilm gekuppeltes Vliesgewebe umfassen, wobei das Vliesgewebe aus den Fasern der vorliegenden Erfindung hergestellt ist oder diese umfasst, während der Polyolefinfilm aus den vorstehend beschriebenen Polyolefinen (z.B. dem statistischen Copolymer A) und/oder dem Polyolefin B)) hergestellt sein kann oder diese umfasst.
Die Kupplung zwischen dem Film und dem Vliesgewebe kann z.B. durch Wärmebehandlung in einer Kalandrierapparatur oder unter Verwendung von Klebstoffen wie Heißschmelzen erhalten werden.
Die folgenden Beispiele sind zur Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Erfindung angegeben.
Die die Polymermaterialien und die Fasern der Beispiele betreffenden Daten werden durch die nachstehend angegebenen Verfahrensarten bestimmt.

– MFR:ISO 1133, 230°C, 2,16 kg;
– Schmelz- und Kristallisationstemperatur: durch DSC mit einer Temperaturabweichung von 20°C pro Minute;
– 1-Butengehalt: durch IR-Spektroskopie
– Biegemodul: ISO 178;
– Zugfestigkeit: ISO R 527;
– Bruchdehnung: ISO R 527;
– Schlagbiegefestigkeit nach Izod (eingekerbt) bei 23°C: ISO 180/1.

Polydis ersitätsindex (PI): Messung der Molekulargewichtsverteilung des Polymers. Zum Bestimmen des PI-Werts wird die Modultrennung bei einem Niedrigmodulwert, z.B. 500 Pa, bei einer Temperatur von 200°C unter Verwendung eines Rheometers mit parallelen Platten, Modell RMS-800, vertrieben von Rheometrics (USA), betrieben mit einer Oszillationsfrequenz, welche von 0,01 rad/Sekunde auf 100 rad/Sekunde ansteigt, bestimmt. Von dem Modultrennwert kann der PI unter Verwendung der folgenden Gleichung hergeleitet werden: PI = 54,6 × (Modultrennung)–1,76 in welcher die Modultrennung (MS) als
MS = (Frequenz bei G' = 500 Pa)/(Frequenz bei G'' = 500 Pa)
definiert ist, wobei G' das Speichermodul und G'' das Niedrigmodul ist.
In Xylol bei 25°C lösliche und unlösliche Fraktionen: 2,5 g Polymer werden in 250 ml Xylol bei 135°C unter Rühren gelöst. Nach 20 Minuten lässt man die Lösung unter Rühren auf 25°C abkühlen und dann für eine Dauer von 30 Minuten absetzen. Der Niederschlag wird mit einem Papierfilter filtriert, die Lösung unter Stickstoffstrom abgedampft und der Rückstand im Vakuum bei einer Temperatur von 80°C getrocknet, bis ein konstantes Gewicht erreicht ist. So errechnet man das Gewichtsprozent an löslichem und unlöslichem Polymer bei Raumtemperatur (25°C).
Titer der Fasern: Von einem 10 cm langen Roving werden 50 Fasern statistisch ausgewählt und gewogen. Das in mg ausgedrückte Gesamtgewicht der 50 Fasern wird mit 2 multipliziert, wodurch man den Titer in dTex erhält.
Zähigkeit und Dehnung (bei Bruch) der Fasern: Von einem 500 m langen Roving wird ein 100 mm langer Abschnitt abgeschnitten. Aus diesem Abschnitt werden die einzelnen zu testenden Fasern statistisch ausgewählt. Jede einzelne zu testende Faser wird an den Klemmen eines Instron-Dynamometers (Modell 1122) befestigt und bis zum Bruch mit einer Zuggeschwindigkeit von 20 mm/Min. für Dehnungen unter 100%, und 50 mm/Min. für Dehnungen über 100% gespannt, wobei der anfängliche Abstand zwischen den Klemmen 20 mm beträgt.
Die äußerste Festigkeit (Belastung bei Bruch) und die Bruchdehnung werden bestimmt.
Die Zähigkeit wird unter Verwendung der folgenden Gleichung hergeleitet: Zähigkeit = äußerste Festigkeit (cN) × 10/Titer (dTex)
Bindefestigkeit der Fasern: Proben werden aus einem 0,4 m langen, aus kontinuierlichen Fasern gebildeten Roving mit 400 Tex hergestellt (Verfahren ASTM D 1577-7). Nachdem der Roving achtzig Mal verdrillt ist, werden die zwei äußeren Enden vereinigt, wodurch ein Produkt erhalten wird, in welchem die zwei Hälften des Rovings wie bei einem Seil verflochten sind. Die Wärmebindung der Proben wird unter Verwendung einer Wärmebindungsmaschine von Bruggel des Typs HSC-ETK, die bei verschiedenen Plattentemperaturen (siehe Tabellen) betrieben wird, unter Verwendung eines Klemmendrucks von 0,28 MPa und einer Bindungszeit von 1 Sekunde durchgeführt. Das vorherige Dynamometer, betrieben mit einer Zuggeschwindigkeit von 2 cm/Min., wird zum Messen der durchschnittlichen Kraft verwendet, die zum Trennen der beiden die jeweilige Probe beim Wärmebindungspunkt bildenden Hälften des Rovings erforderlich ist. Das erhaltene Diagramm veranschaulicht die von Minimal- zu Maximalwerten (Spitzen werden erhalten) variierende Kraft. Der Wert, welcher sich durch Mitteln aller im Diagramm veranschaulichten Minimal- und Maximalwerte ergibt, stellt die durchschnittliche Kraft dar. Das in cN ausgedrückte Ergebnis, wird durch Mitteln von mindestens acht Messungen erhalten und stellt die Bindungsfestigkeit der Fasern dar.
Alternativ dazu wird die Bindungsfestigkeit bei der Herstellung von Vliesproben an Proben von 20 cm Länge und 5 cm Breite bestimmt. Die 5 cm breiten äußeren Enden werden an die Klemmen des Dynamometers befestigt und mit einer Klemmengeschwindigkeit von 100 mm/Min. (wobei der anfängliche Abstand zwischen den Klemmen 10 cm beträgt) gespannt. Die maximale gemessene Kraft in der Maschinenrichtung (MD) und in der Querrichtung (CD) in Bezug auf den Kalandrierschritt stellt die Festigkeit der Fasern dar.
Weichheitsgrad der Fasern: Proben werden aus einem 0,6 m langen, aus kontinuierlichen Fasern gebildeten Roving mit 400 Tex hergestellt. Die äußeren Enden des Rovings werden an die Klemmen einer Drillmessvorrichtung (Torcimetro Negri e Bossi S.p.A. Milano) befestigt und 120 Durchgängen des Verdrillens unterzogen. Der verdrillte Roving wird entnommen, und die zwei äußeren Enden werden verbunden, wodurch ein Produkt erhalten wird, in welchem die zwei Hälften des Rovings wie bei einem Seil verflochten sind. Die so erhaltenen Proben werden doppelt geknickt und die äußeren Enden zwischen den zwei parallelen Walzen einer Clark-Weichheitstestapparatur befestigt, indem ein Abstand von 1 cm zwischen den zwei Hälften der Proben ausgespart bleibt.
Dann drehen sich die zwei Walzen der Testapparatur gemeinsam nach rechts und nach links, bis die Probe aufgrund der Drehung der Ebene, auf welcher die zwei Walzen liegen, jedes Mal ihre Biegungsrichtung umkehrt. Die Höhe der Probe über den zwei Walzen ist so eingestellt, dass die Summe der zwei Winkel der Ebenendrehung gleich 90° ist. Die Probe wird entnommen, auf die Höhe zugeschnitten und gewogen.
Der Weichheitswert wird aus der folgenden Gleichung hergeleitet: Weichheit = (1/W) × 100 in welcher W das Gewicht in Gramm der auf die Höhe zugeschnittenen Probe ist.
DEM SPINNEN UNTERZOGENE POLYMERE
Polymere I und Ib
Kristalline statistische Propylen/1-Buten-Copolymere, erhalten durch Copolymerisieren der Monomere in Gegenwart eines hochstereospezifischen Z-N-Katalysators mit hoher Ausbeute, die die folgenden Eigenschaften aufweisen:
Den Polymeren I und Ib werden 0,04 Gew.-% Natriumstearat und 0,15 Gew.-% Irganox B 215 durch Pelletbildung zugesetzt. Auch wird ein Paraffinöl (0,05 Gew.-% in Bezug auf das Gesamtgewicht des Polymers und die Additive) als Dispersionsmittel für die Additive zugesetzt.
Irganox B 215 ist eine Mischung aus 1/3 Gew.-% Irganox 1010 und 2/3 Gew.-% Irgafos 168.
Polymer Ib als solches wird nicht zum Spinnen verwendet.
Polymer II
Erhalten durch chemischen Abbau von Polymer I mit 0,021 Gew.-% Luperox 101.
Die erhaltenen MFR- und PI-Werte betragen 25,8 dg/Min. bzw. 3.
Polymer III und IV
Erhalten durch chemischen Abbau von Polymer Ib mit 0,073 Gew.-% (Polymer III) und 0,038 Gew.-% (Polymer IV) von Luperox 101.
Die erhaltenen MFR- und PI-Werte betragen 26,8 dg/Min. und 2,36 für Polymer III bzw. 12,5 dg/Min. und 2,79 für Polymer IV.
Propylenhomopolymere
Alle Vergleichsbeispiele wurden durch Spinnen von Propylenhomopolymeren mit den in der Tabelle angegebenen MFR- und PI-Werten durchgeführt. Alle Homopolymere enthalten etwa 96 Gew.-% einer in Xylol bei 25°C unlöslichen Fraktion.
SPINN-UND KALANDRIERAPPARATUREN
In allen Beispielen mit Ausnahme der Beispiele 5, 5c, 6 und 6c, wird eine Spinnpilotlinie des Typs Leonard 25 mit einem Längen-/Durchmesser-Verhältnis der Schnecke von 5 (gebaut und vertrieben von Construzioni Meccaniche Leonard-Sumirago (VA)) verwendet.
In den Beispielen 5 und 5c wird eine halbindustrielle Kurzspinnlinie mit einer Spinndüse, welche 65000 Löcher, und eine zentrale Abschreckluftvorrichtung (Abschrecktemperatur: etwa 19°C) aufweist, verwendet.
In den Beispielen 6 und 6c wird eine Hochgeschwindigkeits-Kardier/Kalandrieranlage verwendet.
Bei den in den folgenden Tabellen angegebenen maximalen Geschwindigkeitswerten handelt es sich um die höchsten Aufwickelgeschwindigkeiten, bei welchen eine verminderte Faseranzahl nach 30 Minuten gebrochen ist (diese Anzahl ist in der Tabelle als „Keine Brüche bei max. Geschwindigkeit/30'" angegeben).
Beispiele 1 und 2 und Vergleichsbeispiele 1c und 2c
Es wird unter den in Tabelle 1 angegebenen Langspinnbedingungen gearbeitet.
Der Abstand zwischen dem Austritt der Matrize und dem Punkt, an welchem die Fäden in Kontakt mit der Abschreckluft kommen, beträgt 10 cm.
Die Fasern aus Beispiel 1 und 2 werden durch Spinnen des vorstehenden Polymers I erhalten, während diejenigen der Vergleichsbeispiele 1c und 2c durch Spinnen von Homopolymeren mit Haut-Kern-Stabilisierung erhalten werden, wie durch die spürbar erhöhten MFR-Werte in den Spinnfasern (Faser-MFR) dargestellt.
Die Charakterisierung der so erhaltenen Fasern ist ebenso in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Anmerkungen
Die Kopftemperatur und der Extrusionsdruck sind die/der am Spinnkopf gemessene Temperatur und Druck; für die Bindungs- und Festigkeitsmessungen ist die Temperatur bei der die Wärmebindung stattfindet, in Klammern angegeben.
Beispiele 3 und 4 und Vergleichsbeispiele 3c und 4c
Es wird unter den in Tabelle 2 angegebenen Langspinnbedingungen gearbeitet.
Der Abstand zwischen dem Austritt aus der Matrize und dem Punkt, bei welchem die Fäden in Kontakt mit der Abschreckluft kommen, beträgt 10 cm.
Die Fasern von Beispiel 3 und 4 werden durch Spinnen des vorstehenden Polymers IV, diejenigen der Vergleichsbeispiele 3c und 4c durch Spinnen von Propylenhomopolymeren mit Haut-Kern-Stabilisierung bzw. einer festeren Stabilisierung (für Spinnbindung) erhalten.
Die Charakterisierung der so erhaltenen Fasern ist ebenso in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2

* 7 Brüche bei 3000 m/Min. in 10 Minuten

Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 5c
In Beispiel 5 ist das vorstehende Polymer I durch Betrieb mit einer ersten Godetgeschwindigkeit von 108 m/Min., einer zweiten Godetgeschwindigkeit von 134 m/Min., einem Ausstoß von 90 kg/h und einer Kopftemperatur von 310°C in Fasern gesponnen. Es fand kein Spinndüsenfouling statt, und es zeigte sich keine Beschränkung des Ausstoßes.
In Vergleichbeispiel 5c wird dasselbe Propylenhomopolymer wie im Vergleichbeispiel 2c durch Betrieb mit einer ersten Godetgeschwindigkeit von 103 m/Min., einer zweiten Godetgeschwindigkeit von 134 m/Min., einem Ausstoß von 90 kg/h und einer Kopftemperatur von 320°C in Fasern gesponnen.
Die Zugverhältnisse und die Charakterisierung der so erhaltenen Fasern sind in Tabelle 3 angegeben.
Tabelle 3
Beispiele und Vergleichsbeispiel 6c
Die Fasern aus Beispiel 5 und Vergleichbeispiel 5c werden in Beispiel 6, bzw. Vergleichbeispiel 6c werden durch Kardierung/Kalandrierung unter den in Tabelle 4 angegebenen Bedingungen wärmegebunden, wodurch 20 g/m² Vlies erhalten werden.
Die Zähigkeitswerte des so erhaltenen Vlieses sind ebenso in Tabelle 4 angegeben.
Tabelle 4
Beispiele 7–14 und Vergleichsbeispiele 7c–10c
Es wird unter den in Tabelle 5 bis 7 angegebenen Spinnbindungsbedingungen gearbeitet.
Die Fasern der Beispiele 7–14 werden durch Spinnen der folgenden Polymere erhalten:

Beispiel Polymer

7 I

8 III

9 III

10 III

11 II

12 IV

13 IV

14 IV
In den Vergleichbeispielen 7c–10c werden Propylenhomopolymere mit Spinnbindungsstabilisierung verwendet.
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Beispiele 15–22 und Vergleichsbeispiel 11c
Weitere Spinntests wurden in der Spinnpilotlinie des Typs Leonard 25 mit einem Längen/Durchmesser-Verhältnis der Schnecke von 5 (gebaut und vertrieben von Construzioni Meccaniche Leonard-Sumirago (VA)) unter den typischen Bedingungen für die Wärmebindung für Stapelfasern durchgeführt. Die angenommene prozessabhängige Orientierung ist das typische Dehnungsverhältnis für Hygieneanwendungen.
Ein Homopolymer für wärmegebundene Stapelfasern mit PI = 3,91, MFR = 11,6 und Xylol-löslich 4,1 Gew.-% und einer typischen Additivpackung zur Induzierung von Haut-Kern-Strukturen in den Fäden wurde als Bezugssprobe rein gesponnen. Die Hauptbedingungen sind in Tabelle 8 angegeben.
Das statistische Copolymer ist das vorstehend beschriebene Polymer I und weist eine typische Additivpackung für wärmegebundene Stapelfasern (zur Induzierung von Haut-Kern-Strukturen in den Fäden) auf.
Es wurde in trockener Mischung mit dem Homopolymer in verschiedenen Prozentgehalten (Spinnbeispiele Nr.15–22) und rein (Beispiel Nr. 11c) getestet. In Tabelle 8 sind alle Ergebnisse angegeben. Die Mischungen wurden bei 5 niedrigerer Temperatur (270°C vs. 280°C) aufgrund der niedrigeren Schmelztemperatur des statistischen Copolymers gesponnen.
Insbesondere nehmen der Weichheitsgrad, die 10 Bindungsstärke und die Faserzähigkeit mit der Menge des statistischen Copolymers zu. Überraschenderweise weist sogar bei 2 Gew.-% des statistischen Copolymers die Mischung einen plötzlichen Anstieg der Eigenschaften auf.
Die Dehnung ist aufgrund der durch das statistische Copolymer verursachten höheren Fadenausrichtung niedriger, je höher die Zähigkeit ist.
Die Spinnfähigkeit ist für die Anwendung in allen Fällen völlig geeignet.
Eine Thermofil-Innentestapparatur wird zum Messen der Fadenrückziehung bei einer ausgewählten Temperatur (im 25 Allgemeinen 130°C) verwendet.
Der Faden wird ohne jegliche auferlegte Vorspannung eingeklemmt und bei 130°C für eine Dauer von 600 Sekunden angeordnet.
Die Längenabweichung (gewöhnlich zusammenziehend) in Prozentgehalt in Bezug auf die ursprüngliche Länge ergibt sich aus der Rückziehung.
Tabelle 8
Tabelle 8 (Fortsetzung)
Polymer I wurde rein und als Mischung in Kurzspinnverfahren zur Herstellung von Hygienestapelfasern verwendet.
Die Stapelfaser wurde bei unterschiedlichen Kalandriertemperaturen (Temp.(C)–1 = Flachwalzentemp., Temp.(C)–2 = Prägewalzentemp.) im Vergleich mit Homopolymerstapelfasern, die durch ein Langspinnverfahren (viel wirkungsvoller zur Herstellung von Haut/Kern-Fadenstruktur/erhöhte Wärmebindungsfähigkeit als das Kurzspinnen) hergestellt sind, wärmegebunden.
Liniengeschwindigkeit 80 m/Min. (Geschwindigkeit der Gewebeherstellung in Maschinenrichtung).
A. 100% Polymer I durch Kurzspinnstapelfasern
B. 70% Polymer I + 30% Homopolymer durch Kurzspinnstapelfasern
C. 50% Polymer I + 50% Homopolymer durch Kurzspinnstapelfasern
D. 100% Homopolymer durch Kurzspinnstapelfasern Bez.Nr. 1
E. 100% Homopolymer durch Langspinnstapelfasern Bez.Nr. 2
sDie durch Kurzspinnverfahren unter Verwendung von Polymer I, rein oder als Mischung mit Homopolymer, hergestellten Stapelfasern können mit den Langspinnstapelfasern (teureres und empfindlicheres Verfahren) durch Kardier-Wärmebindung während der Gewebeherstellung konkurrieren.

Claims

Wärmebindungsfähige Polyolefinfasern in Form von einzelnen Einkomponentenfasern, welche Zähigkeitswerte gleich oder höher als 10 cN/Tex aufweisen, erhalten aus einer Zusammensetzung, umfassend 1 Gew.-% oder mehr eines statistischen Copolymers A) von Propylen mit einem oder mehreren Comonomeren, ausgewählt aus α-Olefinen der Formel CH₂=CHR, in welcher R ein C₂-C₈-Alkylrest ist, wobei die Menge des Comonomers oder der Comonomere aus 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des statistischen Copolymers A), besteht, das Copolymer A) einen Wert der Zugfestigkeit, gemessen gemäß ISO R527, gleich oder höher als 24 MPa aufweist, oder aus einer aus dem chemischen Abbau der vorstehenden Zusammensetzung erhaltenen Zusammensetzung.
Fasern nach Anspruch 1, erhalten aus einer Polyolefinzusammensetzung C), enthaltend 20 bis 100 Gew.-% des statistischen Copolymers A) und 0 bis 80 Gew.-% eines Polyolefins B), ausgewählt aus Polymeren oder Copolymeren und ihren Gemischen von CH₂=CHR-Olefinen, in welchen R ein Wasserstoffatom oder ein C₁-C₈-Alkylrest ist.
Verfahren zur Herstellung der Fasern nach Anspruch 1 durch Spinnen des statistischen Copolymers A) oder durch Spinnen einer Polyolefinzusammenzetzung, umfassend 1 Gew.-% oder mehr eines solchen Copolymers A).
Wärmegebundene Gegenstände, umfassend die Fasern nach Anspruch 1.
Wärmegebundene Gegenstände nach Anspruch 4 in Form von Vliesgegenständen.
Vliesgegenstände nach Anspruch 5, umfassend zwei oder mehrere Vliesschichten.
Wärmegebundene Gegenstände nach Anspruch 4, umfassend ein mit einem Polyolefinfilm gekuppeltes Vlies.