DE1669415C3 - Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Folien aus hochmolekularen linearen Polycarbonaten - Google Patents

Description

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behandelten Anteil zusammen mit dem Rest des unbe- rungsverfahren hergestellt wurde, besitzt nach der handelten Polycarbonats in einem organischen Lo- dilatometrischen Messung einen kristallinen Anteil siingsmittel löst und die erhaltene Lösung zu Fäden von H"„ (gemessen nach 30minutigem Aufschmelzen oder Folien verformt. Es wird durch dieses Verfahren bei 28ü^aC bei einer Kristallisationstemperatur von eine Erhöhung des kristallinen Anteils der Gesamt- 5 I8O"C nach 200 Stunden). Demnach werden 12 Gemenge des Polycarbonats erreicht. Hierdurch tritt eine wichtsprozent des Pulver-Korn-Gemisches wie folgt Verbesserung und VergleichmälJigung der techno- behandelt:

logischen Eigenschaften der aus der Lösung geformien Das Polymerisat wird mit wasserfreiem A.eton

Gebilde aus Polycarbonaten ein, beispielsweise wird bedeckt und nach zweistündiger Einwirkung bei

insbesondere bei Fäden die Anfärbbarkeit vergleich- iq Zimmertemperatur bei IO5^QC bis auf einen Aceton-

mäßigt. Die Temperungstemperaturen liegen zwischen gehalt <0,l% getrocknet und anschließend im Tau-

170 und 220 C, vorzugsweise zwischen 190 und 195 C. meltrockner unter 10 ' Torr bei I95°C 6 Stunden

Als Quellmittel für Polycarbonate können vor/ugs- getempert.

weise organische Flüssigkeiten wie Ketone, Ester und Das behandelte Polymerisat wird nach der Abküh-

HalogenkohlenWasserstoffe verwendet werden. Beson- 15 lung mit der unbehandelten Menge vermischt und in

ders geeignet sind Aceton, Äthylacetat, Methylacetai, Methylenchlorid zu einer I6,8%igen Lösung gelöst,

Dichlorpropan und Chlorbenzol. filtriert und bei einer Lösungstemperatur von 77 C

Die erforderliche prozentuale Menge des zu behan- durch eine 25-Lochdüse mit Lochdurchmessern von

cltlnden Anteils ist bestimmt durch den kristallinen (00 μ in einen auf 220⁰C geheizten Schacht einge-

Aiiteil des Ausgangspolycarbonats gemäß der Formel 20 spönnen, wobei der Düsenraum mit vorgewärmter Luft

950 ■ 11 -^lo, worin r die erforderliche, zu behan- von 95 C angeblasen wi,J. Die am Schachtende aus-

delnde Menge in % aus der gesamten Polvcarbormt- tretenden Fäden werden nach der Präparation über

partie und ;/ der ursprüngliche krisulline Anteil dieser Galetten mit einer Geschwindigkeit όπ ISO in,Minute

Polycarbonatpartie bedeute. Diese Formel ergibt sich abgezogen und aufgespult.

aus dem Diagramm Mengenanteil/Kristallinität (siehe -5 Die im Verhältnis I : 6,9 verstreckten Fäden besitzen

Abbildung). Fs wird für die Polycarbonat-Polymerisatc folgende Eigenschaften:

im allgemeinen ein 25%iger kristalliner Anteil (be- y. 75·'->5 den

summt durch dilatometrische Messung nach einer FLr₁LpJt 4 7~irMrn

Knstall,sat,onszeit von 200 Stunden be, ,SOQ Sdelfnüng ' \ \ \ '. .'.' '. ." \ '. '. \ 23%

.ingcstrtm. ·„■·.,„, ³° F.-Modul (bei 1% Dehnung) 470 i 25 kp/mm-

Im allgemeinen liegt e.ne knsta Im.tat d-r Poly- Kristalliner Anteil (gemessen

mensate um 8 bis 20 vor, so daß der prozentuale „_{ach Hernians (M}akromol.

Anteil des vorbehandelten Polymerisates zwischen _{chem| 64 |35 bjs l39(l963)} ,9,5%

IO und 2 „ liegen muß Verspinnt man die nach dem _K . „,· . _{Schrnelzmaxinlum}

erfmdungsgcmaßen Verfahren hergestellten Lösungen 35 (gemessen nach Differential-

ra f-aden. so erhalt.man Faden mit guter Gleichmäßig- Thermoanalyse) 268 C

kc.t in den Eigenschaften, die durch den gleichmäßigen Schrumpf in Perchloräthylen

knstal men Anteil bestimmt werden, z. B. Anfärbbar- ^ ,J_{Q |0 Mmutcn} ^y _wu

keit. Losemittelbestandigkeit und Thermoschrumpf. iarübe ) '-0 3"'

\ L,- das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich 4" Thermoschrumpf ' (gemessen ' '"
besonders Polycarbonate des 2,2-(4.4-Dihydroxydi- _{bej mQ 3Q} £_UnJ_cn) ... _|25%
phenyU-propans. Infrage kommen außerdem die bekannten faser- und filmbildenden Polycarbonate des Ein aus diesen Fäden hergestelltes Wirkstück besitzt 2.2'-(4.4'-Dihydroxy-3,3'-dichlordiphenyl)-propans,des nach der Färbung mit CI. Disperse Blue 56 ein sehr 2.2-(4.4'-Dihydroxydiphcnyl)-butans oder Mischpoly- 45 gleichmäßiges ruhiges VVarenbild.
carbonate aus 2.2-(4,4'-Dihydroxydiphenyl)-propan

und 0.5 bis 20 Molprozent eines anderen Dihydroxy- _R . 1-1

diarylalkans und/oder einer anderen aromatischen, cispie

aliphatischen oder cycloaliphatische!! Dihydroxyver- Der kristalline Anteil einer Polycarbonat-Partie mit

bindung, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylrncthan, l.l-(4,4'- 50 einem Molekulargewicht von 105000, entsprechend

DihydroxydiphenyO-cyclohexan, l,l-(4,4'-Dihydroxy- einer relativen Lösungsviskosität von η_τ,ι 2,16

diphenyll-äthun, 4,4'-Dihydroxydiphcnylsulfon. AA'- (gemessen in 0p%igcr Lösung in Methylcnchlorid bei

DihydroNvdiphenyläther, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,6- 20 C) beträgt nach der dilatometrischen Messung

Dihydrownaphthalin, Hydrochinon. Resorcin, Hexan- (gemessen wie in Beispiel I bei 180'C nach 200 Stun-

diol-1.6. Cyclohcxandiol-I^, p-Xylylenglykol und 55 den) 19",, Somit werden 2 Gewichtsprozent des Pulver-

2.2-(4.4'-Dihydroxyäthoxy-diphcnyl)-propan, schlieü- Korn-Gemisches wie in Beispiel I beschrieben, an

lieh Mischpolycarbonatc aus 4.4'-Dihydro\ydiphenyl- Stelle von Aceton mit Lssigsäureäthylester behandelt,

methan und/oder anderen aromatischen, aliphatischen getrocknet und getempert. Der Restgehall an f-.ssig-

<>der cycloaliphatische!! DihydroAyvcrbiiidungc/i. wie säureitthylester liegt nach der Trocknung ebenfalls

den obengenannten, in einem weiten Mischungsbereieh. ⁶« unter 0,1%.

Das behandelte Polymerisat wird nach der Abkühlung mit der unbchandelten Menge vermischt und in

^l}elsP'^el ' Methylensclilorid zu einer I5,5%igen Lösung gelöst,

Fine Polyc.rbonat-Partie mit einem Molekular- filtriert und ai/alog Beispiel I durch eine 288-Lochdüse

gewicht um 98000, entsprechend einer relativen Lo- 65 mit Düscnlochdurchmesscrn von 110 μ zu einem

.-,ungsviskosität von )_/rp/ 1.95 (gemessen in 0,5"„iger Endlosband vom Gesamtster 6500 den versponnen

Lösung in Methylenchlorid bei 20 C). die aus 4.4'- Line Schar solcher Spinnbündcr wird im Verhältnis

Dihydroxydipheny'-2.2-propan nach dem Phosgenic- I : 7,5 verstreckt, s!auchgekräuselt und geschnitten.

Die Einzelfasern besitzen die folgenden Werte:

Titer 3 den

Festigkeit 4,4 g/den

Bruchdehnung 25%

Ε-Modul (bei 1% Dehnung) 420 ι 20 kp/mm²

Kristalliner Anteil 19%

Kristallit - Schmelzmaximum (gemessen nach Differential-

Thermoanalyse) 27 Γ C

Schrumpf in Perchloräthylen (bei 20⁰C, 10 Minuten oder

darüber) <0,3%

Thermoschrumpf (gemessen bei I80°C, 30 Minuten) .... 13,8%

Ein aus diesen Fasern hergestelltes Garn wird zu einem leichten Oberbekleidungsstoff verwebt, der nach der Färbung mit einer Mischung aus CI. Disperse Blue 56 und CI. Disperse Red 60 einen sehr gleichmäßigen Warenausfall zeigt.

Zum Vergleich wird das im Beispiel I angeführte Polycarbonat, das nach dilatometrischer Messung einen kristallinen Anteil von 8% (gemessen wie in Beispiel 1 bei 180"C nach 200 Stunden) besitzt, ohne Zugabe eines vorbchandelten Anteiles entsprechend Beispiel I aus der Lösung versponnen und verstreckt. Die so erhaltenen Fäden besitzen folgende Eigenschaften:

Titcr 75/25 den

Festigkeit 3,9 g/dcn

Bruchdehnung 24%

Ε-Modul (bei 1% Dehnung) 380 ι 60 kp/mm⁷·

Kristalliner Anteil 11 %

Kristallit - Schmelzmaximum

(gemessen nach Differential-

Thermoanalyse) 266'C

Schrumpf in Perchloräthylen

(bei 20"C, 10 Minuten und

darüber) 1,4%

Thermoschrumpf (gemessen

bei 180'C, 30 Minuten) .... 18%

Ein aus diesen Fäden wie in Beispiel 1 hergestelltes Wirkstück weist nach der Färbung mit Cl. Disperse Blue 56 ein streifiges, unruhiges Warenbild auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

£14

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Folien aus Lösungen hochmolekularer linearer s Polycarbonate, dadurch ge ken η zeichn e t, daß man einen Anteil von höchstens 20 Ge-Wichtsprozent eines Polycarbonats mit einem kristallinen Anteil von unterhalb 25% mit einem organischen Quellmittel für Polycarbonatendelt, anschließend bis auf einen Restgehalt an Quellmitteln von unter 0,1 % trocknet, bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Polycarbonats tempert, den so behandelten Anteil zusammen mit dem Rest des unbehandelten Polycarbonats in einem organischen Lösungsmittel lost und die erhaltene Lösung zu Fäden oder Folien verfortnt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekenn-

   zeichnet, daU man die Lösung eines Polycarbonats *> verformt, bei welchem der prozentuale, zu behandelnde Anteil des Ausgangspolycarbonats der Gleichung ν = 950 ■ u~^\ worin ν die erforderliehe, zu behandelnde Menge in ¹Y, aus der gesamten Polycarbonatpartie und 1/der ursprüngliche kristal- *5 line Anteil dieser Polycarbonatpartie bedeutet, entspricht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man als Quellmittel Aceton oder Essigsäureäu.ylester verwendet.

   35

   Gegenstand der Erfindung .st ein Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Folien aus Losungen hochmolekularer linearer Polycarbonate, wöbe, die *us den Lösungen gewonnenen geformten üeb.lde verbesserte physikalische und technologische E.genichaften besitzen. .

   Lineare hochmolekulare Polycarbonate auf Basis von Bisphenolen lassen sich bekanntlich nach versch.edenen Verfahren aus der Schmelze oder aus der Losung Zu Fäden, Folien und ähnlichen Gebilden verformen. Zu diesem Zweck verwendet man lineare Polycarbonate mit einem Molekulargewicht zwischen 30000 und maximal 150000. so

   Die aus den obengenannten Polymerisaten hergestellten Polycarbonat-Gebilde. wie Fäden, Fasern oder Folien, sind im allgemeinen amorph und besitzen außer einigen wertvollen Eigenschaften, wie gute elektrische Isolierfähigkeit, sehr gute Lichtbeständ.gke.t und schwere Entflammbarkeit, jedoch wegen der zu germgen Kristallinität eine für den praktischen Einsatz nicht ausreichende Lösemittel- und rcmperaturbeständigkeit. Der geringe kristalline Anteil macht sich besonders bei Fäden und Fasern in einer sehr stärken Titerungleichmäßigkeit bemerkbar. Dadurch wird die textile Verwendbarkeit dieser Fäden sehr stark e.nge-

   I die britische Patentschrift 646 ,53 britische

   Patentschrift 673 571, franzosische P^entschnft 1 387 732 und französische Patentschrift 457 sind bereits Verfahren bekannt, mit deren Hilfe der kristalline Anteil der Polycarbonat-Geb.lde wesentlich

   steigert werden kann ^ wird£ B durch

   ^"1SdAA dS* nachträgliche Que.l^tUn,f ZhidluS der verformten amorphen Gebilde "l^ltte'^b^"Sfdes Polycarbonates so stark erhöht, ^d/^e„^'^'""iL Fasern mit ausreichenden physikadaß l-aden _{jItechnologisch}en Eigenschaften erhalliscnen dzw. _{den djese} verfahren in größerem

   ten weruc"· . _{fßhrt so} ergeben sich Schwierig-Maus»·£""* _d erforderlichen Rückgewinnung ^f'V¹™ _{te|gernisches}. Außerdem setzt die Zudes Losungsmiu ^ _{eine ausgezeic}hnete Ver-

   ^m!^sc"""f. · _{us und} erfordert einen hohen tech-

   ^misc.^h;f ^r.„ ' _{nd um} die notwendige Gleichmäßigkeit n.schen Auf wand, um

   zu gewahrier"^^ _Patentschrift 670 678 wird ein . " ° _7ur Herstellung kristalliner Fäden und wevtanTm _Poi_vcarbona.en beschrieben, in dem die u- „ilis.iion in den bereits gcsp-, e.„.-n FäJen ,^lb, L _{rkune m}it einem Quellmittel indu/iert durch ti"^w" ^_{kt sie jm} g_eqUollenen Zustand und wird, mi Heißluft bei Temperaturen zwischen

   behanaeu * ^ ^ ^^ _{wQhrcnd dieser}

   1801 und -O · _{Zejt jnfo}, _der Einwirkung des

   Behandlung 11 gequollenen Zustand be-

   Quellminus π _mechanische Einflüsse (z. B.

   linden, s nü fb * ^ _{Einzeitascrni} Reibung

   f ⁸TY mk-nkune) sehr empfindlich. Bei den so bc-

   ^,^'"^Sn trefen daher häufig Fadenhandelten spinnoa

   ^- ^"₅'_Α Patentschrift 3 2!4 5OO beschreibt ein •ihnliches Verfahren, wobei die bereits verstreckten Sen unter Spannung einer Quellung unterzogen werden- Neben den bereits geschilderten Nachteilen ist der während der Behandlung auftretende Schrumpf und die damit verbundene hohe Schrumpf kraft weitere Ursache für Fadenbrüche. .

   F^ist weiterhin vorgeschlagen worden, be. der Her-Es ist weiternin1 S _und __{fjlme a},_{s Aus}_

   stellung der Ρ°^^^η _jsa,_{e mit} ausgezeichneter tÄfl zu verwenden Im allgep_o,_ymcrisate mit einem Molekular/^^7_ςΗ mischen 95000 und 150000 die ge-

   ^gLW1 ,. ^H.nllisationstendenz. Die Ausführung wünschte Kr«tall.«Uonst ^ ^. ^ ^^

   d ««. ™₀^_{οηαεη5α1ί}οη_5ρΓο«β auftretenden Un^nule"ⁿ^_r°l^ verschiedener

   tcrsch.ededer Kmtillisa . _{Molekulargewichts er}-Polymcr.sat-Partien gleu^e ^ ^^

   schwer^D* ™^™J_durdtl Messung der zeit_spezlfi_schen Volumens bei vcr-

   ^^«π ermittelt (I. Polycr Sei., 25, empe

   ⁴" ^l'". J'. _{Grunde ist} die Herstellung von Poly^"',,S_{n m}"t gleichbleibender Qualität - bcia bon^ -P.iden ^J Anfärbbarke.t - aus

   spiels*ncise m'' ^{ß e} _t.f-_hargc;, _aach diesem Ver-

   versch.ej ««. ^Jj«ns-1 i-ha^g ^^

   Fahrenjn^Unsiche ^₁ ^ _{Hcntc|lung yon}

   E wurde nun e Lösungen hochmolekularer

   räder^ «JrJ-ol.en * gekennzeichnet

   Ρ^"Ι~^η™ g, ^_nteil von höchstens 20 Gewichtsist^daß ^^,^„„^ _{mit cinem} kristallinen

   ^ von unurgb 25% J^nJJ ₌₌

   ^{ur y} _{halt an Quelimittel von} unter 0,1% en^K«« ^ unterhalb des Erwei-

   roanct be, ^emP , _{den so}

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