DE1190167B

DE1190167B - Verfahren zur Herstellung geformter Gebilde aus Polycarbonaten mit erhoehter Zugfestigkeit

Info

Publication number: DE1190167B
Application number: DEF22158A
Authority: DE
Inventors: Dr Artur Prietzschk; Dr Herbert Marzolph
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-01-17
Filing date: 1957-01-17
Publication date: 1965-04-01
Also published as: GB844488A; BE564009A; FR1190170A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B29d

Deutsche KL: 39 a3-7/24

Nummer: 1190 167

Aktenzeichen: F 22158 X/39 a3

Anmeldetag: 17. Januar 1957

Auslegetag: 1. April 1965

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung geformter Gebilde, wie Filme, Folien, Fäden od. dgl., aus kristallisierbaren hochmolekularen Polycarbonaten mit erhöhter Zugfestigkeit durch Verstrecken.

Durch Überführung von Dimonooxyarylalkanen oder von Gemischen von Dimonooxyarylalkanen mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Dioxyverbindungen oder von Dimonooxyarylsulfonen, Dimonooxyarylsulfoxyden, Dimonooxyaryläthernoder -thioäthern in hochmolekulare Polycarbonate sind hochmolekulare, hochschmelzende Polyester der Kohlensäure zugänglich, die aus der Schmelze oder aus Lösungen in geformte Gebilde, wie Filme, Fasern, Überzüge, Lacke, Spritzgußkörper usw., übergeführt werden können und die bei guten mechanischen Eigenschaften einen hohen Erweichungspunkt, geringe Wasseraufnahme und hervorragende elektrische Eigenschaften bei einer guten Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, auch in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff, sowie chemische Agenzien besitzen.

Diese Polycarbonate können, ebenso wie andere Kondensationspolymere, ζ. Β. Polyamide, Polyurethane oder Polyester, durch Verstrecken orientiert werden. Dabei erhöhen sich die Zugfestigkeit und die Doppelbrechung, während die Dehnung abnimmt. Bemerkenswerterweise lassen sich die erwähnten Polycarbonate bei Temperaturen bis zu 100⁰C aber nur ayf etwa ihre doppelte Länge recken. Sie gewinnen dabei eine auf nur etwa den doppelten Wert erhöhte 3» Zugfestigkeit in der Streckrichtung, während Polyamide, Polyurethane und Polyester in der Regel bis etwa auf den 4fachen Betrag gestreckt werden können und dann eine entsprechend höhere Festigkeit besitzen. So erreicht z. B. ein aus Lösung hergestellter Film des Polycarbonats aus 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan eine Zugfestigkeit von etwa 820 kg/cm² bei einer Bruchdehnung von etwa 180%, während der auf die doppelte Länge verstreckte Film aus demselben Material in der Streckrichtung eine Zugfestigkeit von 1400 bis 1700 kg/cm² bei einer Bruchdehnung von 32 bis 40% besitzt. Bei Temperaturen bis zu 100⁰C verstreckte Fasern aus diesem Polycarbonat haben entsprechend lediglich eine Festigkeit von höchstens 2160 kg/cm² = 2 g/den, während verstreckte Polyamid- oder Polyurethanfasern, auf etwa das 4fache verstreckt, Festigkeiten von 4280 kg/cm² = 4 g/den und mehr besitzen.

Beim Versuch, die Polycarbonate bei Temperaturen unterhalb 100⁰C um einen größeren Betrag als auf die doppelte Länge zu verstrecken, reißen in vielen Fällen die Filme und Fasern. Oberhalb 100 bis etwa 150⁰C Verfahren zur Herstellung geformter Gebilde
aus Polycarbonaten mit erhöhter Zugfestigkeit

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Artur Prietzschk,

Dr. Herbert Marzolph, Donnagen

lassen sich zwar höhere Streckgrade, jedoch ohne eine zusätzliche Kristallisation des Materials und ohne eine weitere Erhöhung der Festigkeit erreichen.

Es ist schon beschrieben worden, daß hochmolekulare Polycarbonate bei Temperaturen oberhalb der Einfriertemperatur verstreckt werden können. Eine Verbesserung der physikalischen und mechanischen Eigenschaften ist aber hierbei nicht beobachtet worden, so daß angenommen werden muß, daßdieVerstreckung in einem Temperaturbereich vorgenommen wurde, bei dem schon eine thermoplastische Verformung eintritt.

Es wurde nun gefunden, daß sich geformte Gebilde, wie Filme, Folien, Fäden od. dgl., aus kristallisierbaren hochmolekularen Polycarbonaten mit erhöhter Zugfestigkeit durch Verstrecken oberhalb der Einfriertemperatur der entsprechenden Polycarbonate herstellen lassen, wenn man die geformten Gebilde bei Temperaturen von etwa 20 bis 30° C oberhalb der Einfriertemperatur des entsprechenden Polycarbonats auf mindestens das 4fache der Ausgangslänge verstreckt.

Der so erreichbare Zustand ist bis zu Temperaturen wenig unterhalb des Schmelzpunktes stabil. Erst wenige Grade unterhalb des Schmelzpunktes schrumpfen die erfindungsgemäß verstreckten Gebilde.

Der für das erfindungsgemäße Verstrecken der erwähnten Polycarbonate geeignete Temperaturbereich, der in der Regel scharf abgegrenzt ist, liegt für die verschiedenen Polycarbonate verschieden hoch und läßt sich jeweils durch Versuche leicht feststellen.

Innerhalb dieses Temperaturbereichs ist ein Verstrecken auch um mehr als das etwa 4fache möglich. So kann man z. B. einen aus Lösung gegossenen Film des Polycarbonats aus 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan mit einer Zugfestigkeit von 680 kg/cm² und einer Bruchdehnung von 96% bei etwa 170 bis 175°C

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auch bis auf etwa das 7,3fache verstrecken, wodurch die Zugfestigkeit auf etwa 4400 kg/cm² ansteigt, während die Zugfestigkeit auf etwa 28% absinkt. Eine entsprechend verstreckte, ebenfalls aus Lösung ersponnene Faser aus demselben Polycarbonat er reicht durch eine solche Behandlung eine Zugfestigkeit von 4280 kg/cm^a = 4 g/den bei einer Dehnung von

Die erfindungsgemäß verstreckten Gebilde aus den erwähnten Polycarbonaten zeigen ein gut ausge- prägtes scharfes Röntgenfaserdiagramm. Sie sind weniger löslich als die unverstreckten Produkte und besitzen einen erhöhten Schmelzpunkt. So schmilzt das Polycarbonat aus 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan in unverstrecktem oder bei niederer Temperatur auf das Doppelte verstrecktem Zustand bei 220 bis 230⁰C, während die erfindungsgemäß verstreckten Gebilde erst bei 250⁰C in den flüssigen Zustand übergehen.

Für das Verfahren geeignete Gebilde sind z. B. Filme, Folien, Bänder, Fäden, Fasern und Drähte ao aus Polycarbonaten von z. B. l,l-(4,4'-Dioxydiphenyl)-äthan, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan, 2,2-(4,4'- Dioxydiphenyl)-butan, 3,3-(4,4'-Dioxydiphenyl)-pen- tan, 2,2-(4,4'-Dioxydikresyl)-propan, Gemischen von 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und 4,4'-Dioxydiphenylmethan, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und l,l-(4,4'-Dioxydiphenyl)-cyclohexan, 2,2-(4,4'-Dioxy- diphenyl)-propan und 2,6-Dioxynaphthalin, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und 4,4'-Dioxydiphenyl, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und Hydrochinon, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und Xylylenglykol, 2,2-(4,4'-Dioxydiphenyl)-propan und 2,2-(4,4'-Dioxydicyclohexyl)-propan, von 4,4'-Dioxydiphenylsulfon, 4,4'-Dioxydiphenylsulfoxyd, 4,4'-Dioxydiphenyläther und 4,4'-Dioxydiphenylsulfid.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung geformter Gebilde, wie Filme, Folien, Fäden od. dgl., aus kristallisierbaren hochmolekularen Polycarbonaten mit erhöhter Zugfestigkeit durch Verstrecken oberhalb der Einfriertemperatur der entsprechenden Polycarbonate, dadurch gekennzeichnet, daß man die geformten Gebilde bei Temperaturen von etwa 20 bis 30⁰C oberhalb der Einfriertemperatur des entsprechenden Polycarbonats auf mindestens das 4fache der Ausgangslänge verstreckt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 831 313;

britische Patentschriften Nr. 753 603, 765 904;

Kunststoff-Taschenbuch, 1955, Carl Hauser Verlag München, Abschnitte 122 bis 122/13;

Zeitschrift »Angewandte Chemie«, 1956, Nr. 20, S. 633 bis 640.

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