Brevet FR2038271A1 — publié le 19710108

La présente invention est relative à un procédé de fabrication de fils de polypropylène, dans lequel : oc) on refoule du polypropylène à 180°-360°C en feuille de 0,03 lani à 4 mm d'épaisseur, on découpe cette feuille en rubans de la 5 largeur —oulue avec une température superficielle de 10°C à 100°C, et on étire ces rubans en longueur uniaxialement dans un rapport de :/4 à 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10°C, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé, ou 10 p) on refoule du polypropylène à 1£0°-360°C en feuille de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, on étire cette feuille en longueur ■uniaxialement dans un rapport de 1/4 à 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10°0, mais 'inférieure à la température de fusion des cristallites du polypropylène employé-, et on découpe la 15 feuille en rubans de la largeur voulue avec une température superficielle de 10°C à 100°C, ou 5Q on refoule du polypropylène à 180°-360°G en feuilles ou en rubans de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, et on étire ces feuilles ou ces rubans en longueur uniaxialement dans un rapport de 1/4 à 1/15 20 avec une température superficielle supérieure à 1Q°G, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé, et on fibrille mécaniquement les feuilles ou rubans ainsi obtenus en fils au titre moyen de 1 à 100 deniers. Dans les procédés connus de ce genre, on emploie les poly-25 p'rcpylènes usuels, en particulier ceux du commerce. Il s'agit de polypropylènes dont moins de 1OS^se dissout dans 19 fois leur poids de toluène bouillant à la pression atmosphérique, la viscosité intrinsèque et la répartition des masses moléculaires étant très différentes pour la fraction soluble et pour la fraction insoluble; en particulier, 30 la viscosité intrinsèque de la fraction soluble est beaucoup plus faible que celle de la fraction insoluble. Les fils obtenus ont généralement l'inconvénient d'avoir une assez large répartition des titres et de résister mal aux variations brutales de charge mécanique. la présente invention a donc pour but d'indiquer-tnf procédé 35 du genre ci-dessus, permettant d'obtenir des filg^qxïx ne présentent pas ces inconvénients ou qui les préseriteifta un degré nettement moindre. On a découvert qu'on pouvait atteindre ce but en employant 2 70 11931 2038271 comme polypropylène un mélange déterminé de deux polypropylènes dont les solubilités sont très différentes, mais dont la viscosité intrin sèque et la répartition des masses moléculaires sont voisines» La présente invention a donc pour objet un procédé de fabrication de fils de polypropylène, dans lequel t oc) on refoule du polypropylène à 180°-360°C en feuille de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, on découpe cette feuille en rubans de la largeur voulue avec une température superficielle de 10°C à 100°C, et on étire ces rubans en longueur dans un rapport de 1/4 à 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10&C, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé,ou (3) on refoule du polypropylène à 1£..0°-360°C en feuille de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, on étire-cette feuille en longueur dans un rapport de 1/4 à 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10°C, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé, et on découpe la feuille en rubans de la largeur voulue avec une température superficielle de 10°C à 100°C, ou on refoule du polypropylène à 180°-360°C en feuilles ou en rubans de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, efc on étire ces feuilles ou rubans en longueur dans un rapport de 1/4 à. 1/15 avec une température superficielle supérieure à '10°C, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé, ■ et on fibrille mécaniquement les feuilles ou rubans ainsi obtenus en fils au titre moyen de 1 à 100 deniers. Le procédé de l'invention est caractérisé par l'emploi comme polypropylène d'un mélange de : a) 70 à 80 parties en poids d'un polypropylène dont moins de 1?S se dissout dans 19 fois son poids de toluène bouillanljà la pression atmosphérique, et b) 20 à 30 parties en poids d!un polypropylène dont plus de 99# se dissout dans t9 fois son poids de toluène bouillant à la pression atmosphérique, • ' .. ' avec les conditions suivantes : - . . I.- la somme des parties en poids de a) et de b) est égale à 100; "II.- les polypropylènes a)'et b)- ont à peu près la même viscosité intrinsèque'et à peu près la mêm^répartition" des masses moléculaires (mesurées par chromatographie sur gel) ,- et-. . . - , i COPY 3 70 11931 203827T Iîl.- les valeurs absolues de la viscosité intrinsèque j (mesurées dans la décaline à 130°C) sont comprises entre î et 10, de préférence entre 1,2 et 3.8. (L'expression "à peu près la même" signifie ici qu'aucune des 5 deux valeurs en question ne s'écarte de plus de i 5$ de la moyenne de ces deux valeurs). Ce procédé permet d'obtenir des fils ayant une répartition étroite des titres, et qui résistent aux variations brutales de charge mécanique. 10 On peut obtenir d'une manière simple le polypropylène à employer dans le procédé de l'invention en partant de deux faits bien connus : 1.- dans la polymérisation habituelle du propylène selon Ziegler et Natta (dans le toluène par exemple), il se forme un polypropylène contenant une fraction soluble et une fraction insoluble dans le to- 15 luène bouillant, la viscosité intrinsèque de la fraction soluble étant nettement inférieure à celle de la fraction insoluble; 2.- en faisant varier les conditions de polymérisation (emploi de régulateurs de masse moléculaire, changement de température et de pression, modification du mélange de catalyseurs), on peut obtenir 20 un polypropylène dont les deux fractions ont une viscosité relative- . ment élevée ou relativement basse. Dans la pratique, on peut-donc préparer séparément un polypropylène A à viscosité intrinsèque relativement élevée et un polypropylène B à viscosité intrinsèque relativement basse, de telle façon que 25 la fraction soluble dans le toluène bouillant du polypropylène A ait la même viscosité intrinsèque que la fraction insoluble dans le toluène bouillant du polypropylène B (si les polypropylènés A et B ont été préparés .dans des conditions aussi voisines que possible, la répartition de leurs masses moléculaires est la même-ou à peu près la même). 30 En mélangeant ces deux dernières fractions dans les proportions voulues (par exemple dans un malaxeur ou une boudineuse), on obtient le . polypropylène à employer selon l'invention. Il va de soi que le procédé de l'invention ne porte pas sur la manière dont -le polypropylène a été préparé, mais seulement sur les propriétés que..ce polypropylène 35 doit avoir. Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre d'une manière . connue à l'aide des appareils et modes opératoires usuels,.-qui ne seront dont* pas décrits ici. - i COPY 4 70 11931 2038271 Dans les exemples qui suivent, on.emploie un polypropylène obtenu comme suit : On part de : A)- un polypropylène ordinaire en poudre fine, contenant une frac-5 tion soluble et une fraction insoluble dans le toluène bouillant, la viscosité intrinsèque [i)î (mesurée dans la décaline à 130°C) est de 3,6 pour la fraction insoluble et 2,6 pour la fraction soluble; B)- un autre polypropylène ordinaire, contenant unejfraction soluble et une fraction insoluble dans le toluène bouillant. La 10 viscosité intrinsèque [Tj"j (mesurée dans la décaline à 130°C) est de 2,7 pour la fraction insoluble et 1,6 pour la fraction soluble. Par extraction au toluène bouillant, on isole la fraction soluble du polypropjT-lène A et la fraction insoluble du polypropylène B. la répartition des masses moléculaires dans ces deux fractions (mesurées 15 par chromâtographie- sur gel) est presque la même. On mélange intimement ces deux fractions dans le rapport 25/75 en poids (boudineuse avec dispositif de granulation, température 220°C). le point de fusion des cristallites du polypropylène granulé obtenu est voisin de 160°(L EXEMPLE 1 , 20 On refoule le polypropylène granulé à 220°C dans un appareil usuel en feuille de 0,1 mm d'épaisseur et 600 mm de largeur, et on découpe cette feuille en rubans de 10 mm de largeur avec une température superficielle de 25°C. On étire ces rubans en longueur dans le rapport 1/7 avec une température superficielle de 135°C , et on les fibrille mé-25 caniquement en fils au titre moyen de 20 deniers environ. On obtient un fil dont l'intervalle de titre est plus étroit et qui résiste mieux aux variations brutales de charge mécanique que les fils obtenus de la même manière à partir des polypropylènes usuels.. EXEMPLE 2 33 On refoule le polypropylène granulé à 250°C dans un appareil usuel en feuille de 0,2 mm d'épaisseur et 1 200 mm de largeur, et on étire cette feuille dans le rapport 1/10 avec une température superficielle de 130°C. On découpe la feuille en rubans de 3 mm de largeur avec une température superficielle de 20°G, et on fibrille mécanique-35 ment ces rubans en fils au titre moyen de 15 deniers environ. On obtient un fil dont la répartition des titres est plus étroite et qui résiste mieux aux variations brutales de charge mécanique que les fils obtenus de la même manière à partir des polypropylènes usuels. 70 11931 5 2038271 EXEMPLE 1 On refoule le polypropylène granulé à 220°C dans un appareil usuel en feuille de 0,1 ma d'épaisseur et 600 rr.ra de largeur (à profil cannelé en longueur), on étire cette feuille en longueur dans le rapport 1/9 avec une température superficielle de 140°C, et on la. fibrille mécaniquement en fils au titre moyen de 20 deniers environ. On obtient un fil dont l'intervalle de titre-est plus étroit et qui résiste mieux aux variations brutales de charge mécanique que les fils obtenus de la même manière à partir tfes polypropylènes usuels B 70 11931 2038271 REVENDICATION' Procédé de fabrication de fils de polypropylène, dans lequel : oc) on refoule du polypropylène à 180a-360°C en feuille de 0,03 mm à 4 mm dépaisseur, on découpe cette feuille en rubans de la largeur 5 voulue avec une température superficielle de 10°C à 100°C, et on étire ces rubans en longueur uniaxialement dans un rapport compris entre 1:4 et 1:15 avec une température superficielle supérieure à 10°C, mais inférieure au point de fusion cfes cristallites du polypropylène employé, ou 10 (3) on refoule du polypropylène à 180°-360°C en feuille de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, on étire cette feuille en longueur uniaxialement dans un rapport compris entre 1/4 et 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10°C, mais inférieure au point de fusion des cristallites du polypropylène employé, et on découpe la feuille en 15 rubans de la largeur voulue avec une température superficielle de10°C à 100°C, ou on refoule du polypropylène à 180°-360°C en feuilles ou rubans de 0,03 mm à 4 mm d'épaisseur, ét on étire ces feuilles ou rubans en longueur uniaxialement dans un rapport compris entre 1/4 20 et 1/15 avec une température superficielle supérieure à 10°0, mais inférieure au point de fusion d'es cristallites du polypropylène employé, et on fibrille mécaniquement les feuilles ou rubans obtenus en fils au titre moyen de 1 à 100 deniers, caractérisé par l'emploi comme polypropylène d'un mélange de : 25 a) 70 à 80 parties en poids d'un polypropylène dont moins de Mo se dissout dans 19 fois son poids de toluène bouillant à la pression atmosphérique, et - b) 20 à 30- parties en poids d'un polypropylène dont plus de 99i° se dissout dans 19 fois son poids de toluène bouillant à la 30 pression atmosphérique, avec les conditions suivantes : T.— la somme des parties en poids de a) et de b) est égale à 100; II.- les polypropylènes a) et b) ont à peu près la même viscosité intrinsèque et à peu près la même répartitiondes- masses moléculaires 35 (mesurée par chromatographie sur gel); eopv 7 70 11931 - : : 2038271 III.- les valeurs absolues de la viscosité intrinsèque (mesurées dans la décaline à 130°C) sont comprises entre 1 et 10