DE1669433B2 - Verwendung von polyphenylenoxyden fuer die herstellung von fasern und filmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Polyphenylenoxyden der allgemeinen Formel

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R'

in der R Wasserstoff, Kohlenwasserstoffreste, Kohlenwasserstofi'oxyreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Halogenkohlenwasserstoffoxyreste bedeutet, wobei die aliphatischen halogenierten Substituenten mindestens zwei Kohlenstoffatome zwischen dem Halogenatom und dem Phenolkern besitzen und alle aliphatischen Substituenten an dem an den Phenolkern gebundpnen Kohlenstoffatom mindestens ein Wasserstoffatom tragen, R' die gleiche Bedeutung wie R hat oder ein Halogenatom ist und η 100 oder mehr ist, für die Herstellung von Fasern und Filmen.

Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Polyphenylenoxyde wird in der deutschen Patentschrift 1 420 485 beschrieben.

Auf Grund ihrer ausgezeichneten physikalischen, mechanischen, chemischen, elektrischen 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 darüber erreichen, in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen bleiben sie bei fortgesetztem Erwärmen im Vakuum auf 250⁰C entweder thermoplastisch oder sie erhärten zu einem unschmelzbaren Zustand, in dem sie nicht mehr in den üblichen organischen Lösungsmitteln, wie Toluoi, Xylol, Chloroform, Nitrobenzol usw., löslich sind, in denen sie vor der Wärmebehandlung löslich waren. Ein PoIy-(2,6-dimethylenoxyd), dessen Molekulargewicht nach dem Lichtstreuverfahren im Bereich von 300000 bis 700000 lag, schmolz auch bei 300° C nicht. Das durch Ausfällen erhaltene Pulver ließ sich formpressen, kalandern oder bei Drücken von 140 kg/cm² und 240⁰C zu einem einheitlichen Stück strangpressen. Auf diese Weise lassen sich Fäden, Fasern, Bänder oder Filme aus diesen neuen Polyphenylenoxyden herstellen.

to Eine andere Möglichkeit zum Verformen der Polyphenylenoxyde zu Fasern oder Filmen besteht im Lösen oder Suspendieren in einem geeigneten lösungsmittel nachfolgendem Strangpressen oder Aufbringen auf eine Oberfläche, von der das Polymere nach der Verdampfung des Lösungsmittels entfernt wird Filme und Fasern lassen sich ferner durch Verstrecken und Kaltziehen orientieren. Aus 10°/_oigen Lösungen des erwähnten hochmolekularen Poly-(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 Polymeien in Xylol in Luft wurden Fasern hergestellt. Diese ließen sich ebenfalls durch Verstrecken und Kaltziehen orientieren.

Die Polymeren können auch mit verschiedenen Füllstoffen und Modifizierungsmitteln, wie z. B. Farbstoffen, Pigmenten, Stabilisatoren, Weichmachern u. dgl., gemischt werden. Die verstreckten oder auch nichtorientierten Fasern lassen sich zu Geweben verarbeiten, die vielseitig verwendbar sind, z. B. als Filtertücher, bei denen hohe chemische Wärmebeständigkeit gewünscht wird.

Beispiel 1

Poly-(2,6-diphenylphenylenoxyd) wird in Anisol gelöst, so daß eine 20- bis 30gewichtsprozentige Lösung entsteht. Diese Lösung wird aus einer Pipette in ein Fällbad aus Äthanol versponnen, wobei das Polymere in Form einer Faser gefällt wird. Gemische von Äthanol mit Aceton oder Mesitylen sind gleichfalls brauchbar. Die Faser wird aufgespult und über Nacht in einem bei 100⁰C gehaltenen Ofen getrocknet. Diese Faser ist zunächst opak und ziemlich spröde, durch Ziehen über einen auf 225 bis 250⁰C erhitzten Stab läßt sie sich ir. 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 270⁰C heiße Platte gelegt werden. Ein PoIy-

(2,6-diphenylphenylenoxyd) mit einer Intrinsicviskosität von 0,55 dl/g, das aus einer 25%igeri Methylenchloridlösung naß versponnen und in einem Äthanolbad ausgefällt worden war, hatte dann als Faser folgende Eigenschaften: Der Durchmesser betrug vor dem Verstrecken 0,1 mm, der Titer 84 den, nach dem Verstrecken betrug der Durchmesser 0,05 mm und der Titer 13,2 den.

Beispiel 2

Zur Herstellung einer Folie aus Poly-(2,6-diphenylphenylenoxyd) wird das Polymere zu einer 20⁰/_oigen Lösung in Anisol gelöst und die Lösung auf einer Glasplatte zu einer Schicht von etwa 0,2 inm ver-

strichen. 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 270⁰C mit einem Verstreckungsverhältnis von 2:1 in beiden Richtungen verstreckt. In einer Richtung lassen sich Verstreckungpverhältnisse von 8:1 anwenden. Die Folie hat dann eine Zugfestigkeit in der Größenordnung von 703 kg/cm². Höhere Werte sind möglich. Die Bruchdehnung lag oberhalb 30%.

Beispiel 3

Zur kontinuierlichen Herstellung einer Folie aus Poly-(2,6-dimethylphenylenoxyd) wurden 9,1 kg des Polymeren mit eircr Intrinsicviskosität von 0,64 dl/g gemessen in Chloroform bei 30⁰C ir. technischem Chloroform zu einer 20°/₀igen 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 cin/mia umlaufendes Band aus nichtrostendem Stahl aufgetragen. Das Band wird dann durch einen Ofen mit einer TemperaL-jvon etwa 125°C geführt. Um das Entfernen der Folie von dem Stahlband zu erleichtern, wurde Calciumstearat als Trennmittel verwendet. Die Dicke der Folie schwankt:, zwischen 5,1 · 10~² und 5,6 ■ 10-²mm und besaß eine Dehnung von etwa 60%. Die Folie wurde durch Einklemmen der Kanten in einer Richtung mit einer Geschwindigkeit von 10 m/ min verstreckt. Bei einem Verstreckungsverhältnis von 3:1 und einer Temperatur von 150⁰C hatte die Folie ein Elastizitätsmodul (nach Young) von 23550 kg/cmⁱ, eine Streckgrenze von 703 kg/cm², eine Zugfestigkeit von 1356 kg/cm² und eine Bruchdehnung von 40%. Die Folie kann auch durch Strangpressen bei einer Temperatur von 232°C unter Verwendung einer Foliendüse hergestellt werden. Die ίο Folie hat dann eine Dicke von 0,2 mm.

Beispiel 4

Zur Herstellung einer Folie aus Poly-(2-methylphenylenoxyd) wurde eine 25gewichtsprozentige Lösung des Polymeren in Chloroform hergestellt und diese nach dem Verfahren des Beispiels 3 zu einer Folie verarbeitet. Auch diese Folie ist zunächst spröde und wird zweckmäßig orientiert. Die nichtorientierte Folie hat einen Elastizitätsmodul von 31600 kg/cm² und eine Dehnung von 4 bis 5 %. Nach einer biaxialen Orientierung wurde ein Elastizitätsmodul von mehr als 38700 kg/cm², eine Zugfestigkeit von mehr als 843 kg/cm² und eine Dehnung von mehr als 20 % erreicht.

Ähnlich, wie die in den vorstehenden Beispielen genannten Verbindungen, eignen sich alle anderen in der deutschen Patentschrift 1 420 485 beschriebenen Polyphenylenoxide zur Herstellung von Fasern und Folien.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verwendung von Polyphenylenoxyden der allgemeinen Formel

in der R Wasserstoff, Kohlenwasserstoffreste, Kohlenwasserstoffoxyreste, Halogenkohlenwasserstoffreste oder Halogenkohlenwasserstoffoxyreste bedeutet, wobei die aliphatischen halogenierten Substituenten mindestens zwei Kohlenstoffatome zwischen dem Halogenatom und dem Phenolkern besitzen und alle aliphatischen Substituenten an dem an den Phenolkern gebundenen Kohlenstoffatom mindestens ein Wasserstoffatom tragen, R' die gleiche Bedeutung wie R hat ode. ein Halogenatom ist und η 100 oder mehr ist, für die Herstellung von Fasern und Filmen.

2. Verwendung von Poly-(2-methylphenylen-l,4)-äther und Poly-(2-phenyl-phenylen-l,4)-äther für die Zwecke des Anspruchs 1.