CH313354A - Verfahren zum Verarbeiten aus dem Schmelzfluss von hochpolymeren Kunstoffen - Google Patents

Description

  Verfahren zum Verarbeiten aus dem     SchmelzfluB    von hochpolymeren     Kunststoffen       Es ist bekannt, dass die Temperatur, bei  welcher das     Polyhexamethylendiamin-adipat     im     Schmelzfluss    versponnen wird, knapp  unterhalb der thermischen Zersetzungs  grenze liegt. Aus diesem Grunde bilden  sich mehr oder weniger Gasblasen in der  Schmelze. Durch Anwendung einer Vor  ciruckpumpe vor der Dosierungspumpe kann  die Gasbildung in bestimmten Grenzen unter  drückt werden. Das Auftreten dieser Zerset  zungsgase ist jedoch manchmal so stark, dass  ein Spinnen im     Schmelzfluss    unmöglich wird.

    Anderseits gibt es Hochpolymere, die im       Schmelzfluss    überhaupt nicht versponnen  werden können, weil ihre Zersetzungstempe  ratur unterhalb der Schmelz- und     Verarbei-          tungstemperatur    liegt. Ein Beispiel dafür ist  das     Polyacrylnitril,    das nur in Lösung ver  sponnen werden kann.  



  Es wurde nun gefunden, dass es möglich  ist,     hochpolymere    Kunststoffe, deren Schmelze  zur Zersetzung neigt oder die sich bereits bei  Temperaturen, bei denen sie noch fest sind,  zersetzen, zersetzungsfrei aus dem Schmelz  fluss zu verarbeiten, indem man aus dem zu  verarbeitenden hochpolymeren Kunststoff  zunächst mit mindestens einem andern Hoch  polymeren eine Mischung herstellt, die bei  einer Temperatur schmilzt, bei der keines der  in ihr enthaltenen Hochpolymeren eine Zer  setzung erfährt, und dass man dann die ge  schmolzene Mischung bei einer Temperatur    verarbeitet, bei der keines der Hochpolymeren  sich zersetzt.  



  Schmilzt man zum Beispiel ein homogenes  Gemisch von     Polyacrylnitril    und     Polyepsilon-          aminocaprolaktam    zusammen ein, so tritt  eine     Schmelzpunktserniedrigung    ein, die im       eutektischen    Punkt ihren höchsten Wert  erreicht. Im allgemeinen wird man von der       Beimischungskomponente,    im vorliegenden  Falle     Polyepsilonaminocaprolaetam,    aber nur  gerade so viel     ziLsetzen,    dass die Schmelz  punktsdepression ausreicht., um die schäd  liche Temperatur der Gasbildung sicher zu  unterschreiten.  



  Man kann auch so verfahren, dass man  den zu verarbeitenden hochpolymeren Kunst  stoff unter Rühren in die Schmelze einer  ermittelten Menge eines     thermostabilen    Hoch  polymeren unter genauer Temperaturkon  trolle einbringt.  



  Dieses Verfahren hat den Vorteil, die  bisher gebräuchlichen kostspieligen und art  fremden Lösungsmittel durch ein artver  wandtes, selbst     verspinnba.res    bzw.     plastizier-          fähiges    Lösungsmittel ersetzen zu können.  



  Die so erhaltenen gemischten . Hochpoly  meren     unterscheiden    sich in ihrer Eigen  schaft grundsätzlich von echten     Mischpoly-          inerisaten,    d. h. von solchen, die durch Be  ineinsame     Polymerisation    oder Polykonden  sation der vorher     gemischten        Monomeren     entstehen.

        Es ist bekannt, dass     monomeres        Hexa-          methy        lendiaminadipat    in gleichem Verhält  nis mit     monomerem        Epsilonaminocaprolac-          tam        gemiseht,    nach dem Polymerisieren ein       alkohol-wasserlösliclies    Kunstharz ergibt.     Da-          ;-egen    zeigen     Misehsehmelzen    der beiden       Iloehpolymeren    die Eigenschaften der Aus  gangskomponenten bis in ihr Verhalten bei  der Verarbeitung.  



       Fadenförmiges    Gut. von     Polyhexame-          thylendiaminadipat    hat bekanntlich     eine-nie-          derere    Festigkeit und eine geringere Deh  nung als ein Gut aus polymerem     Epsilon-          aminocapronsäurelactam.    Schmilzt man beide       Polymerisate        zusariimen,    so liegen die Eigen  schaften der daraus hergestellten Fäden oder  Massen, je nach dem \Verhältnis der Mi  schungskomponenten zueinander, näher bei  dem einen oder andern     Mischungspartner    und  - was das wesentlichste ist.

   - es     ergibt    sieh  eine unter die Zersetzungstemperatur ge  drückte     Verarbeitungstemperatur.     



  Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist  es, dass es ermöglicht, durch Veränderung des  Mischungsverhältnisses der beiden     Kompo-          renten    die Eigenschaften des fadenförmigen  oder andere Gestalt tragenden Gutes weitge  hend zu     beeinflussen    und damit harmonisch  auf bestimmte     Verwendungszweeke        abzustim-          men.    Zwischen dem eben     thermostabilen    Ver  a     rbeitungspunkt    einer Mischung mit überwie  gender Komponente 1,

   dem     eutektischen     Punkt und dem     thermostabilen    Temperatur  bereich mit überwiegender Komponente       liegt.    meist eine weite     Spanne    freier     @,\'ahl    so  wohl für bewusste Eingriffe in die physika  lischen und chemischen Eigenschaften des  Gutes als auch hinsichtlich seiner Geste  hungskosten.  



  Der Gegenstand der     Erfinden-    beschränkt  sich aber nicht auf die bisher     aufgezeigten     binären Gemische, sondern umfasst auch die  Bildung     ternärer    und Gemische noch höherer  Ordnung. Gerade Gemische höherer Ordnung  erweitern die Variationsmöglichkeiten bei     be-          wusstem    und planmässigem Eingriff in die  chemischen und     physikalischen    Eigenschaften  des angestrebten Gutes bei gleichzeitiger dra-         stischer        Senkung,

      der Schmelztemperatur       unter    die Zersetzungstemperatur der     therino-          labilsten    Komponente.  



  Zur Bildung der     Mischung    der     Hochpoly-          nieren    kann man z. B. so vorgehen, dass man  den zu     verarbeitenden        thermolabilen    hoch  polymeren Kunststoff in einem     Monomeren     oder einem Gemisch mehrerer     Monomerer     auflöst oder in geeigneter Form unter     An-          wendiulg    an sich bekannter Technik verteilt       und    das     Monomere    bzw.     Monomerengemiseh     in     Hoehpoly        meres    überführt.  



  So lässt sieh zum Beispiel     Polyacrylnitril     unterhalb der     Zersetzungstemperatur    in  dem     monomeren        Laetam    der     Epsilonamino-          capronsäure    und andern     monomeren    Aus  gangsstoffen für die Herstellung     verspinn-          barer    Massen auflösen.

   Die Temperatur, die       gegebenenfalls    unter Zugabe von     R.eaktions-          heschleunigern    und oder Stabilisatoren für  die     Polymerisation    der     monomeren    Anteile  notwendig ist, liegt ebenfalls unter der kriti  schen Zersetzungstemperatur des fertig ein  gebrachten     Hochpolymeren.     



  Die auf den beschriebenen Wegen erhal  tenen     Mischungen        Hoehpoly        merer    lassen sieh  in üblicher Weise aus dem     Schmelzfluss    zu  Fäden und Borsten verspinnen,     zu    Folien zie  hen oder als     Spritzgussmassen    verarbeiten       @?nd    dies, was das Entscheidende ist, bei Ver  arbeitungstemperaturen, bei denen Verlust  oder     Qualitätsminderung    der Schmelze durch  infolge     Zersetzun    - auftretende Gase sicher  vermieden wird.  



       Beispiel   <I>1</I>  50 Teile eines bei Temperaturen über       280     C stark zum Gasen neigenden     Poly-          hexamethylendiaminadipats    werden mit 50  Teilen polymerem     Epsilonaminocaprolactam          oeniischt    und im     Schmelzfluss        versponnen.     Die erforderliche Temperatur der Schmelze  beträgt 265  C, ist also beträchtlich niedriger,  als die zum Verspinnen des     Adipats    notwen  dige Temperatur von 290  C, wenn dieses  allein versponnen wird. Die kritische Zer  setzungstemperatur weder des einen noch des  andern     Hoehpolymeren    wird dabei erreicht.

             Beispiel   <I>2</I>  20 Teile     Polyacrylnitril    löst man in 80  Teilen     monomerem        Epsilonaminocaprolaetam     bei l80  C unter Rühren. Nach erfolgter Lö  sung werden 2 Teile     adipinsaures        Hexame-          thylendiamin    (Katalysator) in 5 Teilen Was  ser zugegeben und die Temperatur auf 245  C  gesteigert.

   Dabei polymerisiert das     Epsilon-          aminocaprolactam.    Das erhaltene     Hochpoly-          merengemisch,    das bei 245  C schmilzt, ver  spinnt man bei 245  C im     Schmelzfluss,    ohne  dass dabei Zersetzung eines der Hochpoly  meren auftritt.  



  Man kann die Schmelze auch in üblicher  Weise zu einem Band ausziehen, in     stückiges     Material zerhacken, mit Wasser zwecks Ent  fernung, noch vorhandener     Monomerer    extra  hieren, trocknen, erneut aufschmelzen und  verspinnen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum zersetzungsfreien Verar beiten aus dem Schmelzfluss von solchen lloehpolymeren Kunststoffen, deren Schmelze zur Zersetzung neigt oder die sich bereits bei Temperaturen, bei denen sie noch fest sind, zersetzen, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem zu verarbeitenden hochpolymeren Kunststoff zunächst mit mindestens einem Hochpolymeren eine Mischung her- i andern' stellt, die bei einer Temperatur schmilzt, bei der keines der in ihr enthaltenen Hochpoly- meren eine Zersetzung erfährt, und dass man dann die geschmolzene Mischung bei einer Temperatur verarbeitet,

   bei der keines der Hochpolymeren sich zersetzt. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die genannte Mischung in der Weise herstellt, dass man den zu verarbeitenden hochpolymeren Kunst stoff in einem Monomeren oder Monomeren- gemisch löst und dann das Monomere bzw. _NTonomerengemisch in Hochpolymeres über führt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die genannte Mischung in der Weise herstellt, dass man den zu verarbeitenden hochpolymeren Kunst stoff in einem Monomeren oder Monomeren- geinisch suspendiert und dann das Monomere bzw. Monomerengemisch in Hochpolymeres überführt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die genannte Mischung in der Weise herstellt, dass man den zu verarbeitenden hochpolymeren Kunst stoff in einem Monomeren oder Monomeren- gemisch dispergiert und dann das Monomere bzw. Monomerengemisch unter Zuhilfe nahme eines Katalysators in Hochpolymeres überführt.