DE1669433A1 - Verwendung von Polyphenylenoxyden fuer die Herstellung von Fasern und Filmen - Google Patents

Description

• Verwendung von Polyphenylenoxyden fUr die Herstellung von Fasern und Filmen (Ausscheidung aus Patentanmeldung G 27 353 IVd/39c) Gegenstand des Patentes/Patentanmeldung G 27 353 IVd/39c ist ein Verfahren zur Herstellung von Polyphenylenoxyden. Diese Polyphenylenoxyde haben die allgemeine Formel in der R Wasserstelle Kohlenwasserstol'rreste, Konlenwasserstoffoxyreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Halogenkohlenwasserstoffoxyreste mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen zwischen einem Halogenatom und dem Phenolkern mit Ausnahme von Substituenten bedeutet, die ein aliphatisches, tertiäres a-Kohlenstoffatom tragen, Rl die gleiche Bedeutung wie R hat oder ein Halogenatom ist und n 100 bis 1500 oder mehr ist. Die Verwendung dieser Polyphenylenoxyde four dite Herstellung von Fasern und Filmen ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
• Aufgrund ihrer ausgezeichneten physikalischen, mechanischen, chemischen, blektrischen und thermischen Eigenschaften sind vor allem die hochmolekularen Polyphenylenoxyde für diesen Zweck hervorragend geeignet. Sie können sehr hohe Erweichungspunkte im Bereich von 250 bis 300°C oder dauber erreichen, in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen bleiben sie bei fortgesetztem ErwKrmen im Vakuum auf 250°C entweder thermoplastisch oder sie erhärten zu einem unschmelzbaren Zustand, in dem sie nicht mehr in den üblichen organischen Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol, Chloroform, Nitrobenzol etc. löslich sind, in denen sie vor der Wärmebehandlung loslich waren. Ein Poly-(2, 6-dimethylphenylenoxyd), dessen Molekulargewicht nach dem Lichtstreuverfahren im Bereich von 300 000 bis 700 000 lag, schmolz auch bei 300°C nicht. Das durch Ausfällen erhaltene Pulver ließ sich formpressen, kalandern oder bei Drucken von 140 kg/em2 und 240°C zu einem einheitlichen StUck strangpressen. Auf diese Weise lassen sich Fäden, Fasern, Bänder oder Filme aus diesen neuen Polyphenylenoxyden herstellen.
• Eine andere Möglichkeit zum Verformen der Polyphenylenoxyde zu Fasern oder Filmen besteht im Lösen oder Suspendieren in einem geeigneten Lösungsmittel nachfolgende X m Strangpressen oder Aufbringen auf eine Oberfläche, von der das Polymere nach der Verdampfung des Losungsmittels entfernt wird. Filme und Fasern lassen sich ferner durch Verstrecken und Kaltziehen orientieren. Aus 10 % igen Lösungen des erwähnten hochmolekularen (2, 6-dimethylphenylenoxyds) in Benzol, Toluol, Tetrahydrofuran oder Pyridin als Lösungsmittel ließen sich durch Aufstreichen auf eine Glasfläche und Abziehen nach dem Verdampfen des Lösungsmittels zähe Filme@ herstellen. Diese Filme wurden durch Verstrecken und Kaltziehen orientiert. Durch Strangpressen einer gesättigten Lösung des Polymeren in Xylol in Luft wurden Fasern hergestellt. Diese ließen sich ebenfalls durch Verstrecken und Kaltziehen orientieren.
• Die Polymeren können auch mit verschiedenen FUllstoffen und Modifizierungsmitteln, wie z. B. Farbstoffen, Pigmente, Stabilisatoren, Weichmachern u. dgl. gemischt werden. Die verstreckten oder auch nichtorientierten Fasern lassen sich zu Geweben verarbeiten, die vielseitig verwendba, ndz. B. als Filtertücher, bei denen hohe chemische Wärmebeständigkeit gewUnscht wird.
• Beispiel 1 Poly- (2, 6-diphenylphenylenoxyd) wird in Anisol gelöst, so daß eine 20 bis 30 gew.-% ige Losung entsteht. Diese Lösung wird aus einer Pipette in ein Fällbad aus Xthanol versponnen, wobei das Polymere in Form einer Faser gefällt wird. Gemische von Kthanol mit Aceton oder Mesitylen sind gleichfalls brauchbar. Die Faser wird aufgespult und über Nacht in einem bei 100 gehaltenen Ofen getrocknet. Diese Faser ist zunächst opak und ziemlich spröde, durch Ziehen über einen auf 225 bis 250°C erhitzten Stab läßt sie sich in Längsrichtung orientieren. Das Verstreckungsverhältnis lag zwischen 7 und 10 und die erhaltenen Fasern konnten ohne Schwächung geknickt werden. Sie hatten einen Durchmesser von etwa 0, 05 mm und eine Stärke von etwa 13 den.
• Die Faser ist hitzebeständig und kann ohne zu schrumpfen auf eine 270°C heiße Platte gelegt werden. Bin Poly- (2, 6-diphenylphenylenoxyd) mit einer Intrinsicviskosität von 0, 55 dl/g, das aus einer 25 %igen Methylenchloridlösung naß versponnen und in einem Xthanolbad ausgefällt worden war, hatte dann als Faser folgende Eigenschften : Der Durchmesser betrug vor dem Verstrecken 0, 1 mm, die Stärke 84 den., nach dem Verstrecken betrug der Durchmesser 0, 05 mm und die StKrke 13, 2 den.
• Beispiel 2 Zur Herstellung einer Folie aus Poly- (2, 6-diphenylphenylenoxyd) wird das Polymere zu einer 20 % igen LUsung in Anisol gelbst und die Lösung auf einer Glasplatte zu einer Schicht von etwa 0, 2 mm verstrichen. Man läßt das Lösungsmittel an der Luft verdunsten, bis eine trockene Folie entsteht, die von der Glasplatte mit Wasser als Trennmittel abgelöst wird. Zur Orientierung wird die Folie bei einer Temperatur von 270° mit einem Verstreckungsverhältnis von 2 : l in beiden Richtungen verstreckt. In einer Richtung lassen sich Verstreckungsverhältnisse von 8 : 1 anwenden. Die Folie hat dann eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 703 kg/cm2. Höhere Werte sind möglich.
• Die Bruchdehang lag oberhalb 30 %.
• Beispiel 3 Zur kontinuierlichen Herstellung einer Folie aus Poly- (2, 6-dimethylphenylenoxyd) wurden 9, 1 kg des Polymeren mit einer T-trin w g gemessen in Chlororform bei 30° in technischem Chloroformat einer 20 % igen Lösung gelöst. Die Lösung wurde filtriert, im Vakuum entgast und aus einer Schlitzdüse von 0, 2 mm Breite auf ein mit einer Geschwindigkeit von etwa 210 em/Minr umlaufendes Band aus nichtrostendem Stahl aufgetragen. Das Band wird dann durch einen Ofen mit einer Temperatur von etwa 125°C geführt. Um das Entfernen der Folie von dem Stahlband zu erleichtern wurde Calciumstearat als Trennmittel verwendet. Die Dicke der Folie schwankte zwischen 5,1 x 10-2 und 5,6 x 10-2 mm und besaß eine Dehnung von etwa 60 %.
• Die Folie wurde Einklemmen der Kanten in einer Richtung mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Min. verstreckt. Bei einem Verstreckungsverhältnis von 3 : 1 und einer Temperatur von 150° hatte die Folie ein Elastizitätsmodul (nach Young) von 23 550 kg/cm2, eine Streckgrenze von 703 kg/cm2, eine zugfestigeit von 1356 kg/cm2 und einer Bruchdehnung von 40 %. Die Folie kann auch durch Strangpressen, bei einer Temperatur von 232°C unter Verwendung einer Foliendüse hergestellt werden. Die Folie hat dann eine Dicke von 0, 2 mm.
• Beispiel4 Zur Herstellung einer Folie aus Poly- (2-methylphenylenoxyd) wurde eine 25 gew.-% ige Losung des Polymeren in Chloroform hergestellt und diese nach dem Verfahren des Beispiels 3 zu einer Folie verarbeitet. Auch diese Folie ist zunächst sprue und wird zweckmäßig orientiert. Die nichtorientierte Folie hat einen Eleastizitätsmodul von 31 600 kg/cm2 und eine Dehnung von 4 - 5 %. Nach einer biaxialen Orientierung wurde ein Elastizitätsmodul von mehr als 38 700 kg/cm2, eine zugfestgkeit von mehr als 843 kg/cm2 und eine Dehnung von mehr als 20 % erreicht.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r U c h e 1.) Verwendung von Polyphenylenoxyden der allgemeinen Formel in der R Wasserstoff, Kohlenwasserstoffreste, Kohlenwasserstoffoxyreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Halogenkohlenwasserstoffoxyreste mit wenigstens zwei Kohlenstoffatomen zwischen einem Halogenatom und dem Phenolkern mit Ausnahme von Substituenten bedeutet, die ein aliphatisches tertiäres a-Kohlenstoffatom tragen, Rt die gleiche Bedeutung wie R hat oder ein Halogenatom ist und n 100 bis 1500 oder mehr ist, für die Herstellung von Fasern und Filmen.
2. 2.) Verwendung von Poly-(2-methylphenylen-1, 4)-äther und Poly-(2-phenyl-phenylen-1, 4)-äther fUr die Zwecke des Anspruchs 1.