DE1100872B

DE1100872B - Verfahren zur Herstellung von Gebilden, wie Faeden oder Filme, aus aromatischen Polyestern

Info

Publication number: DE1100872B
Application number: DEI12146A
Authority: DE
Inventors: Harold Graham Holland; Elias Isaacs
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1955-09-02
Filing date: 1956-08-31
Publication date: 1961-03-02
Also published as: NL110094C; BE550701A; FR1160732A; NL210271A; GB797294A

Description

DEUTSCHES

Die aromatischen Polyester, wie die hochpolymeren Polyäthylenterephthalate, sind schwerlösliche Stoffe, welche bisher durch Spinn- und Preßverfahren aus der Schmelze zu Fäden und Filmen geformt worden sind.

In. der USA.-Patentschrift 2 710 848 ist ein Verfahren zum Formen von Polyalkylenterephthalat, welches eines der hochpolymeren Polymethylenterephthalate ist, zu Fäden und Filmen beschrieben, bei dem das Material aus einer Trifluoressigsäure enthaltenden Spinnlösung trocken in Luft versponnen wird.

In Zeile 69, Spalte 2, bis Zeile 3, Spalte 3, der genannten USA.-Patentschrift ist zum Ausdruck gebracht, daß Dichloressigsäure ein Lösungsmittel für die obengenannten hochpolymeren Polymethylenterephthalate ist. Doch wird dieses Lösungsmittel für manche Zwecke von diesen Polymeren zu beharrlich festgehalten, so daß das Trocknen und Härten des aus derartigen Lösungen, gebildeten Körpers ziemlich schwierig ist und die Patentinhaber des genannten USA.-Patentes daher in derartigen Fällen vorzugsweise Trifluoressigsäure als Lösungsmittel verwenden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nunmehr auf ein Verfahren zur Herstellung von Gebilden, wie Fäden oder Filme, aus aromatischen Polyestern., wie Polymethylentere- und/oder -isophthalaten, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Polyester in Mono^, Di- oder Trichloressigsäure oder Gemischen derselben löst, in einem Fällbad, das Wasser oder niedrigsiedende Alkohole, wie Äthanol und/oder Iso^- propanol, aufweist, verformt und die Gebilde in einer weiteren Waschstufe vom Lösungsmittel befreit.

Das zurückbleibende Lösungsmittel kann erforderlichenfalls in einem besonderen. Waschgang, vorzugsweise unter Verwendung von Wasser, entfernt werden. Wenn Fäden gesponnen werden, kann die Entfernung des Lösungsmittels· an dem Verhalten beim Ziehen der Fäden beobachtet werden, welche unmittelbar nach dem Spinnen, bevor das Lösungsmittel vollständig entfernt worden ist, eine gummiartige Beschaffenheit zeigen. Wenn das Lösungsmittel nach dem Waschen entfernt worden ist, ist ein bleibendes Verstrecken möglich, das gummiartige Zusammenziehen dar Fäden tritt nicht mehr auf, und der charakteristische essigartige Geruch des Lösungsmittels ist vollständig verschwunden.

Die Polyesterlösungen, welche zwischen 15 und 40 g des Polymeren, vorzugsweise 30 bis 35 g, in 100 ecm der Lösung enthalten, können bei Zimmer- oder erhöhten Temperaturen unterhalb des Siedepunktes des Lösungsmittels gesponnen werden. Das Fällbad kann auch bei Zimmertemperatur oder erhöhten Temperaturen unterhalb des Siedepunktes der in dem Badö benutzten Flüssigkeit gehalten werden. Gute Ergebnisse Verfahren zur Herstellung

von Gebilden, wie Fäden oder Filme,

aus aromatischen Polyestern

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr,

München 5,

und Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 2. September 1955 und 24. August 1956

Harold Graham Holland und Elias Isaacs,

Harrogate (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

werden bei Spinnlösungstemperaturen von 40 bis 80° C erhalten, wobei die bevorzugte Temperatur des Fällbades zwischen 55 und 70° C liegt. Es ist zweckmäßig, die Polyesterlösung bei oder in der Nähe der Temperatur des. Fällbades zu halten.

Die Fäden oder Filme werden, nachdem sie das Fällbad verlassen haben, getrocknet und können bis zum Mehrfachen ihrer beim Verformen erhaltenen Länge vor oder vorzugsweise nach dem Trocknen gestreckt werden, wobei Sorge zu tragen ist, daß das Lösungsmittel durch das Fällbad oder durch einen, besonderen Waschgang entfernt worden ist.

Das Strecken wird vorzugsweise bei erhöhten Temperaturen oberhalb der Temperatur des Übergangspunktes zweiter Art der Polyester durchgeführt.

Durch das vorliegende Verfahren ist es möglich, geworden, Polyester mit ungewöhnlich hohen Viskositätszahlen in brauchbare Fäden und Filme zu formen, welche bei Verwendung der bekannten Schmelzspinnoder Schmelzpreßarbeitsweise nicht geformt werden konnten, weil beispielsweise die Schmelzspinntemperatur so hoch sein müßte, daß eine schnelle Zersetzung des Polymeren eintreten würde. Es wurde gefunden, daß das Spinnen von Polymeren mit so hoher Viskosität von 0,91 bis 1,2 nunmehr durchgeführt werden kann.

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Diese Werte der inneren Viskosität wurden in einem Ostwaltviskosimeter mit einer 1 gewichtsprozentigen Lösung· des Polyesters in Orthochlorphenol bei 25° C bestimmt.

Das Mischen von verschiedenen Polyestern kann durch Lösen durchgeführt werden, ohne daß eine chemische Veränderung oder Senkung des Molekulargewichts, welche bei den Schmelzspinntemperaturen auftreten würden, verursacht werden. Beispiele derartiger verschiedener Polyester, weiche bei Schmelz-Spinntemperaturen miteinander reagieren würden, sind beispielsweise Polyäthylenterephthalate und Polytetramethylenterephthalat oder Polyäthylenterephthalatvon stark unterschiedlicher Viskosität. Diese und andere, unterschiedliche Polyester können bei niederen Temperaturen geformt werden, ohne daß unter den polymeren Bestandteilen der Mischung eine chemische Umsetzung eintritt.

Beispiel

^r

Eine Lösung von Polyalkylenterephthalat (Viskosität 1,13) wurde hergestellt, indem man 34,5 g solches Polyäthylenterephthalat in 100 ecm Dichloressigsäure 64 Stunden lang unter Rühren bei 20° C behandelte, wobei der Hauptanteil gelöst wurde, und anschließend 30 Minuten lang zur vollständigen Lösung auf 70° C erhitzte. Die Lösung wurde in ein horizontales Wasserbad von. 54° C durch eine eingetauchte, aus rostfreiem Stahl bestehende Siebenlochspinndüse gesponnen. Die benutzte Spinndüse war 0,5 mm stark, die Löcher hatten einen Durchmesser von 0,125 mm. Die Lösung wurde während des Spinnens durch ein Gazefilter aus rostfreiem Stahl, das in dem Spinndüsentopf angeordnet war, unter einem Stickstoffdruck von 2,8 kg/cm² filtriert. Die Eintauchlänge der Fäden in dem horizontalen Wasserbad betrug 1,5 m. Die Fäden wurden, nachdem, sie das Wasserbad mit einer Geschwindigkeit von 6 m/Min, verlassen hatten, auf eine Rolle gewickelt. Sie wurden dann· durch lstündiges Eintauchen der Rolle in kaltes Wasser gewaschen, von der Rolle entfernt und über Nacht in Strangform in kaltem Wasser erneut gewaschen. Nach dieser Behandlung konnte in den Fäden keine Spur des benutzten Lösungsmittels nachgewiesen werden. Dieses Beispiel zeigt, daß Fäden nach vorliegendem Verfahren erhalten werden können, welche dadurch weiteren Verbesserungen zugänglich sind, wenn sie mit Streckverhältnissen van 1 bis 2,5 beispielsweise über einer 160° C warmen Platte gestreckt werden, wodurch d'ie Festigkeit auf 6 g/deri erhöht und· eine Dehnung von 9 bis 14% erreicht wird.

Die erfindungsgemäß hergestellten Fäden oder Filme können nach den in der Färbereitechnik bekannten Methoden unter Verwendung hitzeempfindlicheir Farbstoffe gefärbt werden, was dagegen beispielsweise bei dem Schmelzspinnverfahren nicht der Fall war. Dieses Färbeverfahren ist nicht Gegenstand des vorliegenden Patentschutzes.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gebilden, wie Fäden oder Filme, aus aromatischen Polyestern, wie Polymethylentere- und/oder -isophthalaten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Polyester in Mono:-, Di- oder Trichloressigsäure oder Gemischen derselben löst, in einem Fällbad, das Wasser oder niedrigsiedende Alkohole, wie Äthanol und/oder Isopropanol, aufweist, verformt und die Gebilde in einer weiteren Waschstufe vom Lösungsmittel befreit.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyestetrlösungen bei Raum-

. temperatur verformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verformenden Lösungen zwischen 15 und 40 g des Polymers in 100 ecm Lösung enthalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnetj daß ein Polymer gelöst wird, das eine hohe grundmolare Viskositätszahl zwischen 0,9 und 1,2 aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei höherer Fällbadtemperatur diese unter dem Siedepunkt der in dem Bad verwendeten Flüssigkeit gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällbad auf einer Temperatur zwischen 55 und 70° C gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
österreichische Patentschrift Nr. 166 472;
britische Patentschrift Nr. 672 449.

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