DE2530875A1 - Anisotrope fluessigkeiten von aromatischen polyamiden - Google Patents

Anisotrope fluessigkeiten von aromatischen polyamiden

Info

Publication number
DE2530875A1
DE2530875A1 DE19752530875 DE2530875A DE2530875A1 DE 2530875 A1 DE2530875 A1 DE 2530875A1 DE 19752530875 DE19752530875 DE 19752530875 DE 2530875 A DE2530875 A DE 2530875A DE 2530875 A1 DE2530875 A1 DE 2530875A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyamide
liquid
polymer
solvent
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19752530875
Other languages
English (en)
Other versions
DE2530875B2 (de
DE2530875C3 (de
Inventor
Hiroshi Mera
Yasuo Nakagawa
Takashi Noma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of DE2530875A1 publication Critical patent/DE2530875A1/de
Publication of DE2530875B2 publication Critical patent/DE2530875B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2530875C3 publication Critical patent/DE2530875C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/12Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids with both amino and carboxylic groups aromatically bound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/32Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from aromatic diamines and aromatic dicarboxylic acids with both amino and carboxylic groups aromatically bound

Description

TELEFON: SAMMEL-NR. 2253 41 TELEGRAMME: ZUMPAT
POSTSCHECKKONTO: MÜNCHEN 91139-809. BLZ 70010080
BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER KTO.-NR. 397997. BLZ 70O3O60O
Case F3083-K434(Tei;jin)/MS
12/Pi
5!EIJIN LIMITED, Osaka/Japan Anisotrope Flüssigkeiten von aromatischen Polyamiden
Die Erfindung "betrifft eine anisotrope Flüssigkeit (bzw. lösung, Lack,"dope") von aromatischen Polyamiden, enthaltend über 10 Gewichtsprozent eines aromatischen Polyamids und eines Lösungsmittels für das Polyamid, wobei das Polyamid mindestens 5 Molprozent, jedoch unter 35 Molprozent, bezogen auf seine Gesamteinheiten einer nicht in wesentlichen ganz p-orientierten Struktureinheit, dargestellt durch die folgende Formel
(D
enthält, worin Ar ein zweiwertiger aromatischer Ring ist, dessen kettenerweiternde Bindungen koaxial oder parallel sind, X ein Glied, ausgewählt aus der Gruppe von O, S und NH ist, und die an den Benzolring des vorstehenden Benzoxazol-, Benzothiazol- oder Benzimidazolrings gebundene HH-Gruppe sich am meta- oder para-Kohlenstoffatom dieses Benzolrings befindet.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine aromatische Polyamidflüssigkeit (bzw. Lösung, Lack, "dope"), insbesondere eine an-
509384/1082
- 2b30875
isotrope aromatische Polyamidflüssigkeit, die zur Anwendung bei der Faserbildung und bei der Filmbildung oder für andere Foraungsanwendungen zur Schaffung von geformten Gegenständen, wie Fasern oder Filmen bzw. Folien, leicht bei niedrigen SxtrusiöBsdriiefeeä geeignet ist, die eine überlegene Stabilität bei geringen leaperatüren beibehalten kann, ohne Schwierigkeiten, "wie die Zersetzung des aromatischen Polyamids zu ergeben, die darüberhinaas gesponnene/ Its-spun' Filamente mit überlegenen Eigenschaften ergeben kann und die auch eine überlegene Brmüdungswiderstandsfähigkeit und Enotenfestigkeit zusätzlich zu solchen Eigenschaften wie überlegene Wärmefestigkeitf hohe Zugfestigkeit und hohes Young-Modul als Ergebnis der Wärmenachbehandlung der gesponnenen (as-spun) Filamente, verleihen kann.
Es ist bekannt, daß eine optisch anisotrope Flüssigkeit, die ein im wesentlichen gänzlich para-orientiertes, gänzliches aromatische Polyamid umfaßt, in dem die kettenerweiternden Bindungen des zweiwertigen aromatischen Rings koaxial oder parallel sina, beispielsweise Poly(p-phenylenterephtfaalamid) oder Poly(p-benzamid) und ein Lösungsmittel dafür, beispielsweise eine Protonensäutre, wie konzentrierte Schwefelsäure, rauchende Schwefelsäure, Fluorwasserstoffsäure, Chlorsulfonsäure, Bromsulfonsäure oder Methansulfonsäure und ein polares organisches Lösungsmittel, wie eines vom Amidtyp (z.B. ΪΓ-Methy!pyrrolidon oder Hexamethylphosphoramid) oder ein Lösungsmittel vom Harnstoff typ {zum Beispiel 5etramethylharnstoff)f die ein Salz, wie Lithiumchlorid enthält, zur Herstellung von Fasern mit einem hohen Young-Modul verwendet werden kann (vgl. beispielsweise US-Patentschrift 3 671 542 und 3 673 143). Es ist bekannt, daß eine derartige im wesentlichen gänzlich para-orientierte, gänzlich aromatische Polyamidflüssigkeit in einem bestimmten Zohzentrationsbereich des Polyamids eine optische Anisotropie aufweist und innerhalb dieses Bereichs die Viskosität der Lösung in einem ausgeprägten Ausmaß abfällt, im "Vergleich mit der Viskosität der Lösung innerhalb des Konzentra-
503884/1082
ORIGINAL INSPECTED
tionsbereichs des Polyamids, der unter dem vorstehenden Bereich, liegt, jedoch zum Verspinnen geeignet ist, und der eine optische Isotropie ergibt.
Wird die Konzentration des aromatischen Polyamids in einer derartigen Flüssigkeit aus einem im wesentlichen gänzlich paraorientierten, gänzlich aromatischen Polyamid erhöht, so wird die Viskosität der Flüssigkeit innerhalb eines isotropen Bereichs überaus hoch, bevor die Konzentration einen- optisch anisotropen Bereich erreicht, wodurch es schwierig wird, diese Flüssigkeit bzw. lösung erfolgreich zu verspinnen. Die Fließbarkeit der Flüssigkeit in dem die anisotrope Flüssigkeit bildenden Konzentrationsbereich dieses aromatischen Polyamids variiert je nach der Struktur des aromatischen Amids hauptsächlich, dem Typ des Lösungsmittels und der Temperatur der Flüssigkeit.
Es ist jedoch nicht möglich, ein Verfahren zur Verminderung der Konzentration des Polyamids in einer derartigen anisotropen Flüssigkeit bei einem Versuch zur Verbesserung der Fließbarkeit bei niedriger Temperatur und der Verspinnbarkeit, beispielsweise in der Flüssigkeit zu senken, da, wie vorstehend erwähnt, dies zu einem unannehmbaren Ansteigen der Viskosität der Flüssigkeit führen würde. Darüberhinaus ist ein Verfahren zur Herabsetzung der Flüssigkeitsviskosität nicht akzeptierbar, da es zu einer Verminderung der Konzentration des aromatischen Polyamids in einem derartigem Ausmaß führt, daß sie zum Verspinnen nicht geeignet ist. Wird andererseits ein Verfahren zur Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit eines im wesentlichen gänzlich para-orientierten aromatischen Polyamids -verwendet beim Versuch derartige Nachteile zu vermeiden und die Fließbarkeit und Spinnbarkeit der Flüssigkeit zu verbessern, so neigt die Amidbindung zum Aufbrechen, so daß die Verringerung des Polymerisationsgrades beschleunigt wird, was die Verschlechterung der Eigenschaften der resultierenden geformten Artikel bewirken kann. Beispielsweise kann die Anwendung von hohen Temperaturen während längerer Zeiträume in Anwesenheit
509884/1082
von starken Protonensäuren, die zur Herstellung der !Flüssigkeit verwendet werden, eine nicht zu vernachlässigende Zersetzung des Polymeren "bewirken. Wird ein organisches Lösungsmittel vom Amid typ oder vom fernst off typ, das Salze enthält, zur Herstellung der !Flüssigkeit verwendet,so ist die Lösungarate
öes Polymeren 211 gering 12nd es werden lange Zeiträume er— forciert, his das Polymere ein lösungs-Gleichgewicht erreicht. So treten während dieser Zeit Sclwierigkeiten» wie !Feuchtigkeitsabsorption häufig auf und die Lösungskraft des Lösungsmittels wird häufig nicht völlig entwickelt. Die Erhöhung der !eisperatur könnte zu diesem Zeitpunkt die Lösungsgesehwindig— keit erhöhen, dies beschleunigt bzw. fördert jedoch gleichzeitig die Kristallisation des Polymeren und die Fließbarkeit und. Stabilität der !Flüssigkeit werden gering.
Auf dem Gebiet anisotroper Flüssigkeiten bzw. lösungen, Lacke, ("dopes") von im wesentlichen gänzlich para-orientierten aromatischen Polyamiden wurde nunmehr gefunden, daß sich ein aromatisches Polyamid, das im wesentlichen aus mindestens 5 Molprozent, jedoch unter 35 Molprozent, bezogen auf seine gesamten Einheiten, aus einer Struktureinheit der Formel (1) O bis 45 Molprozent einer Struktureinheit der Formel
- IiH - Ar2 - Ml - , (2)
2 1 1
worin Ar die gleiche Bedeutung wie Ar hat und mit Ar gleich oder von Ar verschieden ist, eine auf die gesamten Mole der Einheiten der Formeln (1) und (2) bezogene äquimolare Menge einer Struktureinheit der folgenden Formel
- CO - Ar3 - CO - , (5)
worin Ar die Bedeutung von —\~%— oder
hat, worin der Benzolring einen Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Halogenatomen, Niedrigalkylgruppen, Niedrigalkoxygruppen und Cyanogruppen, enthalten kann, und
5098S4/1082
O- bis 90 Molprozent, "bezogen auf die gesamten Einheiten des Polyamids, einer Struktureinheit der folgenden Formel
- HH- - Ir4" - CO - , U)
worin Ar die gleiche Bedeutung wie Ar hat und mit Ar gleich oder von Ar verschieden sein kann, besteht,
in den sauren Lösungsmitteln oder organischen lösungsmitteln, die vorstehend durch Beispiele veranschaulicht wurden, in einer Konzentration von so hoch wie über 10 Gewichtsprozent löst und optisch aktive anisotrope !Flüssigkeiten bzw. !Lösungen bzw. Lacke ("dopes") mit hoher Konzentration ergeben kann, die eine überlegene Fließbarkeit, Stabilität und Terarbeitbarkeit bei niedrigen Temperaturen besitzen, die keine Nachteile wie die Zersetzung des aromatischen Polyamids aufweisen.
Nach dem bisherigen Wissensstand wurde optische Anisotropie lediglich an einer Lösung eines Polymeren mit einer Kombination einer Amidbindung (-C-IiH-) und einem Gerüstbaustein (Skelettelement), koaxial oder parallel mit bzw. zur Amidbindung, orientiert, beobachtet. Es ist überraschend, daß die Polyamide, die erfindungsgemäß verwendet werden, die einen fünfgliedrigen heterocyclischen Ring, abgeleitet von der Einheit (1) enthalten und nicht im wesentlichen gänzlich para-orientiert sind, anisotrope Flüssigkeiten bzw. Lösungen bzw. Lacke in derartigen Konzentrationen, ergeben. Es wurde auch gefunden, daß gesponnene (as-spun) Filamente bzw. Fasern oder Fäden mit überlegenen Eigenschaften aus dai erhaltenen anisotropen Flüssigkeiten hergestellt werden können und durch Nachbehandlung der gesponnenen (as—spun) Filamente ein überlegener Ermüdungswiderstand und eine überlegene Knotenzugfestigkeit zusätzlich zu einer überlegenen thermischen Stabilität, Zugfestigkeit und einem hohen Young-Modul verliehen werden können. Diese Flüssigkeiten mit hoher Konzentration zeigen ähnliche überlegene Eigenschaften auch bei der Filmbildung, da sie gute Eigenschaften bei niedrigen Tempe-
509884/1082
raturen aufweisen.
Als eine Methode zur Nachbehandlung von gesponnenen(äs-spun) Filamenten eines Polyamids» das eine Struktureinheit der Formel (1) enthalten kannT umfaßt die japanische Patentver offen tliehttiig 2 922/74 VOffl 11· Januar 1974 ein Verfahren, das darin besteht, zunächst die gesponnenen (as-spun) Filamente zu orientieren, das I'ösTangsmittel und die Metallionen vollständig zu entfernen und anschließend die Fasern einer lokalen Sach.beiiasdlung zu unterziehen* Aus dieser Veröffentlichung geht hervor«, daß eine lösung des Polyamids in einem AmidlÖsungsmittel oder in konzentrierter Schwefelsäure mit einer niedrigen Konzentration verwendet werden sollte und es wird deutlich "beschrieben, daß die Konzentration des Polymeren in einer derartigen lösung mindestens 2 Gewichtsprozent beträgt und 10 Gewichtsprozent nicht überschreiten sollte« Die Beispiele dieser Veröffentlichung zeigen ein Polyamid, abgeleitet von Maphthalin-2,6-diearbonsäuredichlorid und 4»4'-Diamino-2-pheny!benzoxazol und ein Polyamid, abgeleitet von Ha.phthalin-2,5-dicarbonsäiaxedichlorid und 4,4t-Diaminodiphenylbenzimidazol. Das erstgenannte wird als Flüssigkeit bzw« lösung ("dope") In Dimethylacetamid mit einer Polymerkonzentration von 6 fo verwendet und das letztgenannte wird als Dimethylacetamid—Flüssigkeit mit einer Polymerkonzentration von 2 tfo verwendet. Diese Veröffentlichung lehrt, daß die Polymerkonzentration 10 Gewichtsprozent nicht überschreiten sollte und beschreibt die Herstellung von anisotropen Flüssigkeiten mit einer Polymerkonzentration von über 10 Gewichtsprozent sowie Verbesserungen, die durch anisotrope Flüssigkeiten derart hoher Konzentrationen erzielt werden, nicht, noch legt sie sie nahe. Im Gegensatz zu einer derartigen Beschreibung und den Zielen des Stands der Technik wurde gemäß der vorliegenden Erfindung nunmehr gefunden, eine Flüssigkeit bzw. lösung, bzw» einen lack ("dope") mit überlegenen Eigenschaften zu schaffen, worin das hierin beschriebene nicht im wesentlichen gänzlich para-orientierte Polyamid in einer Konzentration von über 10 Gewichtsprozent gelöst ist.
503884/1082
"- 7 "—
Dementsprechend ist ein Ziel "bzw. Gegenstand der Erfindung, eine anisotrope !Flüssigkeit eines aromatischen Polyamids zu schaffen, das im wesentlichen aus den Struktureinheiten (1) Ms (4) in den vorstehend angegebenen Anteilen besteht, und das nicht im wesentlichen gänzlich para-orientiert ist, zu schaffen.
Die vorstehenden und weiteren Gegenstände der Erfindung sind zusammen mit den sich hieraus ergebenden Torteilen aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Zweckmäßig haben die erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyamide eine inherente Viskosität bzw. Eigenviskosität [17. , ], gemessen in einer lösung von 0,5 g des Polyamids in 100 ml 98 prozentiger konzentrierter Schwefelsäure bei 30 C von mindestens 1,0, vorzugsweise mindestens 3>0.
Ar , Ar und Ar^" in den vorstehenden Formeln (1), (2) und (4) bedeuten einen 2-wertigen aromatischen Ring, dessen kettenerweiternde bzw. kettenbildende Bindungen koaxial oder parallel sind, die die gleichen Substituenten wie in der Formel (3) enthalten können. Beispiele für diese Gruppen sind 1,4-Phenylen-, 4,4'-Biphenylen-, 2,6-Haphthylen-, 1,5-Naphthylen- und. 2,5-Pyridylengruppen. Spezielle Beispiele für die Substituenten sind Niedrigalkylgruppen, wie eine Methyl- oder Äthylgruppe, Medrigalkoxygruppen, wie eine Methoxy- oder Äthoxygruppe, Halogenatome, wie das Chlor- oder Bromatom, eine Kitrogruppe und eine Cyanogruppe.
In den erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyamiden betragen die Anteile der Einheit der Formel (1) und der Einheit der Formel (2) mindestens 5 Molprozent, jedoch unter 35 -Molprozent, bzw. 0 bis 45 Molprozent, bezogen auf die gesamten Einheiten der Polyamide. Der Anteil der Einheit der Formel (3) ist im wesentlichen äquimolar zu den gesamten Molen der Einhei-
50.9884/1082
ten der Formeln (1) und (2). Die Einheit der Formel (4) kann, muß jedoch nicht vorhanden sein. Der Anteil der Einheit der Formel (4) liegt nicht über 90 Molprozent, vorzugsweise nicht über 50 Molprozent, bezogen auf die gesamten Einheiten des Polyamids.
Die Einheit der Formel (1) muB in einer Menge von mindestens 5 Molprozent vorliegen. Ist die Menge dieser Einheit zu gering, so werden die Fließbarkeit und die Stabilität der Flüssigkeit gering und dies beeinträchtigt die Eigenselmf ten von aus diesen Flüssigkeiten hergestellten Filamenten oder Filmen bzw» Folien nachteilig. Bie Fliefilharkeit und die Stabilität der Flüssigkeit werden auch verschlechtert, wenn die Menge dieser Einheit zu groß ist.
Bei den erfindungsgemäSen optisch anisotropen flüssigkeiten wird das gleiche Doppelbrechungsphänomen beobachtet, wie in anderen bekannten anisotropen Flüssigkeiten, vewa. sie ianter einem Polarisationsmikroskop untersucht werden* Bei der Untersuchung der Beziehung zwischen der Konzentration des erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polyamids in seiner Lösungsmittel-Flüssigkeit und der Viskosität der Flüssigkeit wurde gefunden, daß ein maximaler liöslichkeitspunkt existiert, der einer anisotropen Flüssigkeit zu eigen ist und falls die Konzentration über diesen maximalen Punkt angehoben wird, die Flüssigkeit optisch anisotrop wird und die Viskosität der Flüssigkeit vermindert v?ird. Die erfindungsgemäßen anisotropen Flüssigkeiten bzw. Lösungen enthalten das Polyamid in einer Konzentration unter diesem Maximum-Punkt und zeigen das vorstehende Phänomen.
Das erfindungsgemäße Polyamid wird beispielsweise nach einem Verfahren hergestellt, das die Polykondensation eines Diamins, das einen Benzoxazol- oder Benzimidazolring enthält, mit einem Dicarbonsäur^halogenid umfaßt, oder durch ein Verfahren hergestellt, das die Polykondensation eines Diamins, das einen Substituenten, wie -OH, -SH oder -ΪΓΗρ aufweist, mit einem Dicar-
603884/1082
-S-
bonsäurehalogenid und Erwärmen des resultierenden Polyamids zu seiner Dihydrocyclisierung, umfaßt.
Bei diesen Verfahren zur Herstellung der Polyamide wird die Polykondensation der Diamine mit Dicarbonsäurehalogeniden, vorzugsweise in einem Lösungsmittel vom Amid- oder Harnstofftyp, durchgeführt, das bei niedrigen Temperaturen gehalten wird.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Lösungsmittel muß dazu geeignet sein, die Polyamide zu lösen. Beispiele für das Lösungsmittel sind (a) organische polare Lösungsmittel, wie Salz enthaltende Lösungsmittel vom Amid- oder Harnstofftyp und (b) Protonensäuren, wie Schwefelsäure, rauchende Schwefelsäure, Chlorsulfonsäure, Bromsulfonsäure, Methansulfonsäure und Fluorwasserstoffsäure. Spezielle Beispiele für die organischen Lösungsmittel (a) umfassen Dimethylacetamid, Dimethylpropionamid, N-Methy1-pyrrolidon, N-Methylcaprolactam, Hexamethylphosphoramid und Tetramethylharnstoff und Mischungen davon. Beispiele für die in solchen Lösungsmitteln enthaltenen Salze sind Salze anorganischer Säuren, wie Lithiumchlorid und Calciumchlorid, ein Halogenwasserstoffsalz von N-Methylpyrrolidon, und ein Halogenwasserstoff salz von Hexamethylphosphoramid. Die sauren Lösungsmittel in der Gruppe (b) sind erfindungsgemäß besonders bevorzugt. Die erfindungsgemäßen Flüssigkeiten werden durch Auflösen des im wesentlichen aus den Einheiten (1) bis (4) bestehenden Polyamids in einem derartigen Lösungsmittel in einer Konzentration von über 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 11 bis 30 Gewichtsprozent, insbesondere 12 bis 25 Gewichtsprozent, hergestellt.
Spezielle Methoden zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polyamidflüssigkeiten umfassen beispielsweise ein Verfahren, welches darin besteht, ein Pulver des isolierten Polymeren mit dem Lösungsmittel zu vermischen, eine Methode, die die Durchführung der Polymerisation zur Bildung des Polymeren in dem Lösungsmittel zur Bildung der gewünschten Polymerflüssigkeit umfaßt, oder
509884/1082
eine Methode, die die Durchführung der Polymerisation in dem lösungsmittel, Neutralisieren eines Teils oder des gesamten damit erzeugten Halogenwasserstoffs, mit beispielsweise einem Metallhydroxyd, -oxyd, -carbonat oder -hydrid zur Bildung einer "Flüssigkeit, die das Metallsalz und das Polymere enthält.
Die erfindungsgemäße resultierende Polyamidflüssigkeit weist eine überlegene Stabilität, Flie£barkeit und Yerspinnbarkeit auf und kann zu fasern bzw. Fäden oder Filmen bzw. Folien mit guten Eigenschaften, wie mechanischen Eigenschaften, thermischer Stabilität und Feuer- bzw* Flammverzögerung, hergestellt werden, beispielsweise durch Extrudieren, beispielsweise durch eine Spinnoffnung oder einen Schlitz*
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die erfindungsgemäßen Flüssigkeiten Iszw, lösungen und Terfafaren zu deren Herstellung«
Seispiel 1
.1. Herstellung des Polymeren
2,25 g (0,01 Mol) 5-Amino-2-(p-aminophenyl)-benzoxazol und 1,08 g (0,01 Mol) p-Phenylendiaain wurden in 60 ml trockenem If-Methylpyrrolidon und 30 ml trockenem Hexamethylphosphorasiid in einem Stickst off strom gelöst und die Lösung wurde auf mindestens 2ö°0 gekühlt. Diese Lösung wurde kräftig gerührt und 4»04 g (0,02 Mol) pulverförmiges Terephthaloylchlorid wurden zn diesem Zeitpunkt zu der gerührten Lösung gefügt. Die Reaktionsmischung wurde klar und wurde allmählich hochviskos und nahm in etwa 15 Minuten eine klare gelartige Form an. 400 ml N-Me thy !pyrrolidon wurden zu der gelartigen Eeaktionssiisehung gefügt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur etwa 6 Stunden gerührt, um eine fließfähige Lösung zu bilden, die ansehliessend erneut aus etwa 2 1 Wasser ausgefällt wurde. Die Ausfällung wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und zur Bildung eines Polymeren der folgenden Struktur mit einer inherenten Viskosität von 5,85 getrocknet.
509884/1082
(m/n = 50/50)
2. Herstellung einer Flüssigkeit (bzw. lösung, lack "dope")
und ihre Eigenschaften
Das aromatische Polyamidbenzoxazol-Pulver (mit einer inherenten Viskosität von 5,85) und 100 prozentige Schwefelsäure wurden unter kräftigem Rühren bei O0C gemischt, so daß die Polymerkonzentration der resultierenden Flüssigkeit wie in der nachstehenden Tabelle 1 "betrug. Die Viskosität der resultierenden Flüssigkeit bei 400C wurde nach der Kugelfall-Methode gemessen und die Flüssigkeit wurde unter einem Polarisationsmikroskop auf optische Anisotropie oder Isotropie untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1
Polymerkon
zentration
Gew.-$
Viskosität
(x 105
Poise)*
Viskosi
tätsver
hältnis**
Beobachtung
unter einem
Polarisations
mikroskop***
Aussehen der
Flüssigkeit
8
(Vergleich)
12,5 250 isotrop transparent
10
(Vergleich)
5,0 100 isotrop transparent
12
14
0,7
0,2
14
4
anisotrop
11
semi-trans
parent
II
16 0,05 1 Il Il
18 0,04 0,8 Il Il
20 0,04 0,8 U It
22 0,09 1,8 Il Il
25 0,3 6 It Il
S09884/1082
Gemessen nach der Kugelfallmethode (Kugeldurchmesser 3 mm) "bei 4O0C.
Die Yiskosität einer lösung von 10 O-ewiehtsprozent wurde als 100 bezeichnet.
Solche mit einer Doppelbrechung "bei 400C wurden als anisotrope Flüssigkeiten klassifiziert und solche, die sie nicht aufwiese^ als isotrope "Flüssigkeiten.
Nach lagerung jeder dieser 12 bis 25 prozentigen lösungen während 5 Stunden bei 40°0 wurde das Polymere durch erneute Ausfällung gewonnen und es wurde seine inherente Yiskosität gemessen, Alle der Polymeren zeigten eine inherente Tiskosität von 5,82 bis 5,87, und zeigten so eine Verminderung dee Polymerisationsgrades,
Ye rgleichsv ersuch 1
2,0 g eines Pulvers von Poly {p-pheny lent er ephthalamid) mit einer inhärenten Tiskosität von 5,41 wurde kräftig mit SO g 100 prozentiger Schwefelsäure bei 0°C vermischt und die Mischung wurde auf 40 C erwärmt* Die Mischung war immer noch nicht gleichmäßig. Wurde diese Mischung auf 90°C erwärmt, so wurden ihre Fließbarkeit und Yerspinnbarkeit überlegen und sie wurde optisch etwas anisotrop. Jedoch verminderte sich die Yiskosität der Flüssigkeit nach und nach, lach lagerung der Flüssigkeit während 5 Stunden bei 900C wurde das Polymere durch erneute Ausfällung gesammelt. Das gewonnene Polymere hatte eine inherente Yiskosität von 3,58.
Vergleichsversuch 2
2,2 g eines Pulvers von Poly(p-phenylenterephthalamid) mit einer inherent en Yiskosität von 5,41 wurden heftig mit 78 g 100 prozentiger Schwefelsäure bei O0C vermischt und die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt. Die Mischung war immer noch nicht gleichmäßig. Wurde diese Mischung auf 300C erwärmt, so trat in
603884/1082
ihrem Aussehen keine nennenswerte Änderung ein. Wurde die Mischung auf 13O0G erwärmt, so wurden ihre Fließbarkeit und Spinnbarkeit gut. Die Viskosität dieser Flüssigkeit "bei 13O0C betrug zunächst 2000 Poise, fiel jedoch allmählich ab. Bei einstündiger lagerung'bei 1300C wurde die Flüssigkeit erneut ausgefällt, um das Polymere zu gewinnen. Die inherente Viskosität des Polymeren war auf 2,86 abgefallen.
Beispiel 2
Aus 1,58 g (0,007 Mol) 5-Amino-2-(p-aminophenyl)-benzoxazol, 1,41 g (0,013 Mol) p-Phenylendiamin und 4,04 g (0,02 Mol) Terephthaloylchlorid wurde ein Polymeres mit einer inherenten Viskosität von 6,12 mit der folgenden Struktur auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(m/n = 3Ο/7Ο)
Das aromatische Polyamidbenzoxazol-Pulver und 100 prozentige Schwefelsäure wurden kräftig bei O0C vermischt, so daß die Konzentration des Polymeren wie in Tabelle 2 aufgezeigt, betrug. Die Mischung wurde anschließend auf Raumtemperatur erwärmt. Die Viskosität der resultierenden Flüssigkeit wurde gemessen und die Flüssigkeit wurde unter dem Polarisationsmikroskop untersucht, beides bei 400C nach der gleichen Arbeitsweise wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 aufgeführt.
Jede der Flüssigkeiten wurde 6 Stunden bei 400C. gehalten und erneut ausgefällt. Die inherente Viskosität jedes der Polymeren, die so gewonnen wurden, wurde gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 2 aufgeführt. Die Ergebnisse zeigen,
509884/1082
-H-
daß kein Abfall im Polymerisationsgrad auftrat
Tabelle 2
Polyiaerkon-
zentration
{Gew. -$)
Viskosität
der flüssig
keit (x 1<P-
Poise)
Viskosi
tät sver-
hältnis
Beobachtung
■unter einem
Polarisations
mikroskop
fyinhj des
Polymeren
nach 6 Std.
bei 40 C
8
(Vergleich)
10
(Vergleich)
23,0
8,3
277
100
isotrop
isotrop
12
14
16
18
20
22
25
^ 0,4
0,04
0,05
0,06
0,2
0,5 :
1,0 ;
4,8
0,5
0,6
0,7
2,4
6
12
anisotrop
η
M
η
ti
M
6,07
6,09
6,10
6,13
6,09
6,10
6,12
Die vorstehend erhaltene Flüssigkeit von 16 Gewichtsprozent (400O) wurde aus einer Spinndüse in die luft extrudiert und über ein Kühlwasser aufgewickelt. Die resultierenden Filamente erwiesen einen Denier-Wert von 2,6, eine Zugfestigkeit von 20 g /de, eine Dehnung von 8 <$> und ein Young-Modul von 700 g/de. Wurden die Filamente unter Zug einer Wärmebehandlung bei 42O0C unterzogen, so hatten sie einen Denier-Wert von 2,3 de, eine Zugfestigkeit von 29 g/de, eine Dehnung von 3 $ und ein Young-jviodul von 1050g/Öe,was eine Terbesserung der Eigenschaften zeigte.
Der "Versuch, die Flüssigkeit von 10 G-ewichtsprozent in gleicher Weise wie vorstehend zu verspinnen (40°C) schlug aufgrund der hohen Viskosität und der geringen Spinnbarkeit der Flüssigkeit
o,
fehl. Wurde die Temperatur der Flüssigkeit auf 80 O angehoben,
509884/1082
so konnte sie gesponnen werden. Jedoch hatten die resultierenden Filamente einen Denier-Wert von 2,0 de, eine Zugfestigkeit von 12 g/de, eine Dehnung von 4 i> und ein Young-Modul von 500 g/de nach Wärmebehandlung unter Zug.
Beispiel 3
Ein aromatisches Polyamidbenzoxazol mit einer inherenten Viskosität von 4 j 95 mit der folgenden Struktur wurde auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(m/n = 50/50)
1,5 g des resultierenden Polymerpulvers wurden sorgfältig mit 8,5 g 100 prozentiger Schwefelsäure "bei O0C vermischt und die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt. Die resultierende Flüssigkeit mit einer Polymerkonzentration von 15 Gewichtsprozent zeigte eine gute Fließfähigkeit und Verspinnbarkeit und optische Anisotropie bei Raumtemperatur. Die Viskosität der Flüssigkeit bei 400C betrug 3100 Poise.
509884/1082
Beispiel 4
phenyl
0,673 g (0,003 MoI) 5-±mino-2-(p-amino5)-benzimidazol und 2,901 g (0,02? Hol) p-Phenylendiamin wurden in 26 ml trockenes If-Methy 1-
and 13 al trockenem Hexamethylphosphoramid unter einem Stickstoffstroia gelöst und die Lösung wurde auf -300O gekühlt. Während diese lösung kräftig gerüiirt wurde, warden 6,08 g (0,030 Mol} pulverförmiges ferephthaloylehlorid atif einmal z« der gerührten lösung gefügt, Die Reaktiönsaisehimg wurde sofort transparent, anschließend sesiitransparent und nach etwa 1 Minute zu einer semitransparenten Hasse. Ein Seil dieser semi transparenten Masse wurde unter einem Polarisationsjaiixoskop untersucht αΐίά seigte eine Doppelbrechung. Bach dem fiühren der Masse wälirend etwa 2 Stunden wurde die teilweise pulirerfönnige gewordene semitransparente Masse in einen kleinen Ineter übergeführt und es -warden 2,21 g MtM«mcar*oonat zage setzt, lach etwa 1-stündigem Temisaaen wurde eine aeaitransparente flüssigkeit erhalten, Biese Flüssigkeit war eiis If-Methylpyrrolidon/Hexaiaethylphosphorafflid— lösung mit einem gehalt von 15 Gew.-fo eines aromatischen Polyamidbenzimidazols mit der folgenden Struktur
(n/n = 10/90) (Ti1nJ1 6.63)
und 5 i> Iiithiumchlorid. Sin feil dieser Flüssigkeit wurde bei Raumtemperatur unter einem Polarisationsmikroskop beobachtet und erwies sich als optisch anisotrope "flüssigkeit.
15 ffll Eexamethylphosphorasid und 30 ml F-Methylpyrroldion -wurden, zu dieser Flüssigkeit gefügt, um die Eonzentration des Polymeren auf 7j7 Crew.-7& einzustellen. Die IT-üssigkeit wurde transparent und verlor an !fließfähigkeit. Sin iEeil dieser !Flüssigkeit
509884/1682
wurde unter einem Polarisationsmikroskop untersucht und erwies sich als optisch isotrop.
Beispiel 5
cphenyl 0,44-9 g (0,002 Mol) 5-Amino-2-(p-aminO^)-benzimidazol und 1,945 g (0,018 Mol) p-Phenylendiamin wurden in 22 ml trockenem ΪΓ-Methylpyrrolidon und 11 ml trockenem Hexamethylphosphoramid unter einem Stickstoffstrom gelöst und die Lösung wurde auf -300C gekühlt. Diese lösung wurde kräftig gerührt und 4,08 g (0,0201 Mol) pulverförmiges Terephthaloylchlorid wurden gleichzeitig zu der gerührten Lösung gefügt. Die Reaktionsmischung wurde sofort transparent und anschließend semitransparent. Fach etwa 2-stündigem Rühren wurde die semitransparente Masse, die teilweise pulverförmig war, in einen kleinen Kneter gefügt und es wurden 1»485 g Lithiumcarbonat zugesetzt. Es wurde etwa 30 Minuten vermischt, worauf die Mischung allmählich Fließbarkeit zeigte und schließlich zu einer semitransparenten Flüssigkeit wurde.
Diese Flüssigkeit enthielt 12,5 Gew.$ eines aromatischen PoIyamidbenzimidazols (h JLnJ1= 6,97) mit der in Beispiel 4 gezeigten Struktur. Ein Teil dieser Flüssigkeit wurde bei Raumtemperatur unter einem Polymerisationsmikroskop untersucht und zeigte eine Doppelbrechung und war daher eine optisch anisotrope Flüssigkeit. Zu der Flüssigkeit wurden 20 ml F-Methy!pyrrolidon und 10 ml Hexamethylphosphoramid gefügt, um die Konzentration des Polymeren auf 7 Gew.-$ einzustellen, wodurch die Flüssigkeit transparent wurde und an Fließfähigkeit verlor. Die Untersuchung unter einem Polarisationsmikroskop zeigte, daß diese Flüssigkeit von 7 Gew.-^ optisch isotrop war.
Beispiele 6 bis 9 und Tergleichsbeispiele 3 und 4
Nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 wurden 3,36 g (0,015 Mol) 5-imino-2-(p-aminopheny-l)-benzimidazol, 1,62 g (0,015 Mol) p-Phenylendiamin und 6,09 g (0,03 Mol) Terephthaloyl-Chlorid polymerisiert, um ein aromatisches Polyamidbenzimidazol
509884/1G82
= 6,55) der folgenden Struktur zu ergeben,
= 50/50)
3}ieses Polymere wurde mit 99 s 8 fo Schv/efelsäure in gleicner Weise wie in Beispiel 1 Yemiscnt* Die formen der flüssigkeiten und die -variierenden Polymerkonzentrationen, wie in Tabelle 3 gezeigt ,wurden beobachtet und die Yiskositäten der Flüssigkeiten bei variierenden Polyiaerkon.sentratio2ien wurden gemessen. •Die Methode und die Bedingungen für die Messung "waren die gleichen %fie in Beispiel 1 * 35ie Ergebnisse sind in tabelle 5 aufgeführt.
Jede der erhaltenen !flüssigkeiten wirde aus einer Spinndüse in die IiUft eirfcrudiert, durch Kühlwasser geleitet und anschliessend aufgewickelt. Die resultierenden filamente wurden mit Wasser gewaschen, getrocknet raid einer Wärmebehandlung unter Zug bei 350 bis 5000C unterzogen. Die Eigenschaften der gesponnenen {as—spun) Mlaaente und der wärmebehandel,ten filamente sind in der labeile 3 aufgeführt,
509884/1082
Tabelle 3
Ansatz Ur.
Polymerkonzen tration (Gew.-$)
Beobachtung Visko-
unter dem sität
Polarisa- der ITüs-
tionsmikro- sigkeit
skop bei (P) bei
Spinnbe- Eigenschaften der gesponnenen IiIadingunmente (as spun) (obere Reihe) und gen der wärmebehandelten Filamente (untere Reihe)
Denier Zugfe- Dehnung Young-(de) stigkeit i°/o) Modul (g/de) (g/de)
Beispiel 6
Beispiel 7
Beispiel 8
Beispiel 9
12
16
20
anisotrop
4300 gut 2,8
2,4
17
21
9,1
3,5
680
980
I
2100 gut 2,5
2,2
21
30,5
8,5
2,5
720
1150
—X.
I
2500 gut 2,8
2,3
23
29,5
8,0
3,0
700
1200
4500 gut 2,7
2,5
18
26,3
7,1
2,1
620
1050
über
10000
schwer zu
verspinnen
2,5
2,2
6,8
10,5
14,3
3,0
360
630
cn
über
10000
spinnen
unmöglich
- - - - CO
σ
OO
Vergleichsbeispiel 3
Vergleichsbeispiel 4
isotrop
Beispiel 10
1*4-0 g des in Beispiel 6 ,hergestellten aroma tischen Polyamid— benzimidazols { ή ^^ = 6,35) warden heftig mit 8,60 g Chlorsulfonsäure bei O0G vermischt und die Mischung -wurde ansehliessend auf 400C erwärmt. Diese ITlüssigkeit hatte eine Tiskosität von 2200 P bei 400C und zeigte eine gute Terspinnbarkeit, Ein Teil dieser Flüssigkeit wurde unter einem Polarisationsmikroskop untersucht, zeigte eineDoppe !brechung und war daher optisch anisotrop.
Beispiel 11
Wach der Arbeitsweise von Beispiel 10 mrde eine Flüssigkeit von 16 Gew.-fe hergestellt, aus 1,60 g aromatischem Polyamidbenzoxasol (i) ., = 6,12), hergestellt in Beispiel 2, und 8,40 g Chlorsulfonsäure. Diese flüssigkeit hatte eine Tiskosität von 3000 P bei 400C und war gut verspinnbar« Sie war optisch anisotrop.
Beispiele 12 bis 15 und Tergleichsbeispiel 5
ϊϋηί Polymere mit der folgenden Struktur wurden aus 5-lmino-2-(p-aminophenyl5-benzimidazol, p-Phenylendiamin und !Eerephthaloylchlorid in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
H ·
(m/n = 7O/3O, 40/60, 20/S0s 1O/9O5 4/96)
2,0 g jedes dieser Polymeren wurden kräftig mit 8,0 g 100 Schwefelsäure bei O0C vermischt. Die Temperatur der Mischung wurde allmählich angehoben, um einen Punkt zu bestimmen, bei dem die Mischung die Eigenschaften einer optisch anisotropen Flüssigkeit und eine gute Fließfähigkeit und Terspinnbarkeit
509B84/1082
zeigte und bei dem die Mischung spinnbar wurde. Die Verminderung der inhärenten Viskosität des Polymeren wurde auch bei Beibehaltung der Mischung bei dieser Temperatur während 5 Stunden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4 H ) 6,30 spinn
bare
Temp.-
(°c)
Beibe
haltung
Beibe-
hal-
^inh
35 6,61 0 6,31 100
Ansatz
ITr.
Polymerzusammensetzung
η
20 7,33 0 6,59 100
Bei
spiel
12
m/n -KI 10 7,18 10 7,33 100
Bei
spiel
13
70/30 5 5,86 40 7,14 99
Bei
spiel
14
40/60 2 80 4,01 68
Bei
spiel
15
20/80
10/90
Ver
gleichs-
beispiel
5 4/96
Die Flüssigkeit (400C), erhalten in Beispiel 14, wurde aus einer Spinndüse in die Luft extrudiert, durch Kühlwasser geleitet und
aufgewickelt. Die resultierenden Fäden hatten einen Denierwert
von 2,7 Denier, eine Zugfestigkeit von 6 $ und ein Young-Modul von 650 g/de.Wurden die Filamente unter Zug auf 47O0C erwärmt, so
hatten sie einen Denierwert von 2,5 Denier, eine Zugfestigkeit
von 30 g/de, eine Dehnung (pf) von 2 <?o und einen Young-Modul
von 1000 g/de.
609884/1082
Beispiel 16
Ein aromatisches Polyamidbenzoxazol mit der folgenden Struktur wurde aus 6-Amino-2-(p-aminophenyl)-benzoxazol, p-Phenylendiamin und Serephthaloyleiilorid nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellt.
(m/n = 40/60) (ninh = 4-.81)
Dieses Polymere wurde kräftig mit 99f8 ?5-iger Schwefelsäure bei Baustemperatur vermischt and die Mischung wards aaf 4O°O erwärmt. Die jELüssigkeit zeigte eine optische Jnisotropie, ^&ώώ. die Konzentration des Polymeren 11 bis 25 Sew.-$ betrug.
Seispiel 1?
Ein aromatisches Polyamidbenzothiazol der folgenden Struktur wurde aus 5--ä3aino-2-(p-aminophenyl)-Tbensothiazol, p-Phenylendiamin und !Eerephthaloylehlorid nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellt.
im/n = 30/70) i
Dieses Polymere wurde kräftig mit 99 »9 ^-iger Schwefelsäure bei O0C 'vermischt. Wurde die Mischung auf 40°0 erwärmt, so zeigte die resultierende "flüssigkeit eine optische Anisotropie, eine gute !fließfähigkeit und Verspinnbarkeit, wenn die Konzentration des Polymeren 11 bis 24 Gew.-^ betrug.
503884/1062-
: - 23 -
Beispiel 18
Ein aromatisches Polyamidbenzimidazol der folgenden Struktur wurde aus 5-Amino-2-(p-aminophenyl)-benzimidazol, p-Phenylendiamin und 4>4I-Biphenyldicarbonsäuredichlorid in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(m/n = 50/50) (ninh = 4.66)
Das resultierende Polymere (1,5 g) wurde kräftig mit 8,5 g 100 $-iger Schwefelsäure bei O0O vermischt. Wurde die Mischung auf 40°C erwärmt, so war die !Flüssigkeit optisch anisotrop.
Beispiel 19
^phenyl 0,480 g (0,0021 Mol) 5~Amino-2-(p-aminoO-ben3imidazol und 0,926 g (0,0086 Mol) p-Phenylendiamin wurden in 7 ml trockenem ΪΓ-Methy!pyrrolidon und 14 ml trockenem Hexamethylphosphoramid unter einem Stickstoffstrom gelöst und die lösung wurde auf -250C gekühlt. Diese lösung wurde kräftig gerührt und 2,183 g (0,0108 Mol) pulverförmiges Terephthaloylchlorid wurden zu diesem Zeitpunkt zu der gerührten lösung gefügt. Die Reaktionsmischung wurde sofort transparent und schließlich semitransparent und gelartig. Ein Teil.der Reaktionsmischung wurde unter einem Polarisationsmikroskop untersucht und man sah ein gestreiftes, rot, grün und gelb gefärbtes Muster. Dies zeigte, daß das gelee-artige Material optisch anisotrop war.
Das gelee-artige Material wurde in einen kleinen Kneter überführt und es wurde lithiumcarbonat zugefügt. Each 1-stündiger Mischung erhielt man eine semitransparente !Flüssigkeit, die fließfähig war. Diese !Flüssigkeit enthielt 12 Gew.-^ Polyamid-
509884/1082
benzimidazol der folgenden Struktur
n = PO/80) (H11111 = 5.98)
Die Beobachtung unter einem Polarisationsmikroskop zeigte, daß diese flüssigkeit auch optisch anisotrop war. 5 ml H-Methylpyrrolidon und 10 ml Hexamethylphosphoramid wurden zu der flüssigkeit gefügt, um die Konzentration des Polymeren auf 8 Sew*-$ einzustellen, woraof die Massigkeit transparent \mr<le und ihre fließfähigkeit sehr gering wurde, Diese flüssigkeit τοη 8 (Jew,-^ ■war optisch isotrop,
Yergleicfagfeeispiel 6
Sin aromatisches Polyamifibensiiaidasol mit der folgenden Struktur israrde aas 5-lmino-2-(m-aminophenyl)-be2iziiiida2ol, p-Phenylendianin maü. Sferephthaloylchlorid in gleicher ¥eise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(m/n = 50/50) ζ
Meses Polymere wurde iait 99? 9 $> Sohwefelsäöre in Konzentrationen Termischt. In allen Fällen wurde nur eine optisch isotrope !Flüssigkeit erhalten und die Polymerkonzentration, bei der die Tiskosität^ mid die Terspinnbarkeit der üüs sigkeit zufriedenstellend waren, lag nicht über 5 G-ew.-^. Die aus solchen "Flüssigkeiten erhaltenen ,Filamente hatten eine
2 b 3 O 8 7 5
- 25 - '
festigkeit von 10 g/de, eine Dehnung von 7 $ und ein Young-Modul von 270 g/de.
Yergleichsbeispiel 7
Ein aromatisches Polyamidbenzimidazol mit der folgenden Struktur wurde aus 5-Amino-2-(p-aminophenyl)-benzimidazol, p-Phenylendiamin und Isophthaloylchlorid nach der Methode von Beispiel 1 hergestellt.
■EHCO\^\X:O-
(m/n = 50/50) ( \nll = 3-57)
Dieses Polymere wurde mit 99,9 $-iger Schwefelsäure in variierenden Konzentrationen vermischt. Jedoch waren alle erhaltenen Flüssigkeiten optisch isotrop und die Konzentration des Polymeren, bei der die Viskosität und die Yerspinnbarkeit der Flüssigkeit zufriedenstellend waren, betrug nicht über 10 Gew.-^.
Beispiel 20
1i73 g (0,016 Mol) p-Phenylendiamin und 0,97 g (0,004- Mol) 4,3l-Diamino-6l-hydroxybenzanilid wurden in 15 ml trockenem E-Methylpyrrolidon und 30 ml trockenem Hexamethylphosphoramid unter einem Stickst off strom gelöst und die Mischung wurde auf -150C gekühlt. Die Lösung wurde kräftig gerührt und 4»06 g (0,020 Mol) pulverförmiges Terephthaloylchlorid wurden auf einmal zu der gerührten Lösung gefügt. Die Viskosität der Reaktionsmischung stieg an, während die Lösung transparent wurde und schließlich wurde die Mischung gelee-artig. 100 ml H-Methy!pyrrolidon wurden zu der gelartigen Mischung gefügt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur etwa 3 Stunden unter Bildung einer Lösung mit niedriger Viskosität gerührt, die anschließend in
509884/1082
~ 26 -
etwa 400 ml Wasser erneut ausgefällt vmrde. Das nach filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen erhaltene Polymere hatte folgende Struktur
Das erhaltene pulverförmlge Polymere würde In ein blasrohr gefügt und auf 350 bis 37O°O während etwa 6 Stunden unter einem Stickstoff strom erwärmt. Das Polymere seigte einen Gewichtsverlust von 1, ΐ beim Erwärmen. - Sein Infrarotabsorptlonsspektrum ergab folgende Struktur
n = 20/80)
Das Polymere hatte eine Inhärente Viskosität τοη 4,88.
1,4 g dieses pulTerformlgen Polymeren wurden gut Mit 8,6 g 101 $-iger Schwefelsäure bei O0C gemischt und die Mischung wurde auf 4O0C erwärmt. Die resultierende Flüssigkeit hatte eine Polymerkonzentration von I4 Gew.-^ und zeigte überlegene Fließfähigkeit und Verspinnbarkeit. Sie war optisch anisotrop.
Beispiel 21
Ein Polymeres inil= 3»77) mit der folgenden Struktur wurde aus
5Q3S84/-1Q82
5-^ino-2-(p-aminophenyl)-benzimidazol, p-Phenylendiamin, p-Ami nobenzoylehloridhydrochlorid und Terephthaloylchlorid in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(m/n// = 30/60/10)
1,5 g des resultierenden pulverförmigen Polymeren wurden gut mit 8,5 g 100 ^-iger Schwefelsäure bei O0C vermischt und die Mischung wurde auf 400C erwärmt. Die resultierende Plüssigkeit (mit einer Polymerkonzentration von 15 Gew.-^) zeigte eine überlegene Pließfähigkeit und Yerspinnbarkeit und war optisch anisotrop .
509884/1082

Claims (5)

Patentansprüche
1. Anisotrope Flüssigkeit bzw. !Lösung bzw. dickflüssige Flüssig keit eines aromatischen Polyamids, umfassend über 10 Gew.-fo eines aromatischen Polyamids und eines Lösungsmittels dafür, wobei das aromatische Polyamid im wesentlichen besteht aus
(A) einer Struktureinneit ausgewählt aus fler Gruppe, beßtehend aus (1) mindestens 5 MoI-^, jedoch unter 35 feezogen auf die gesamten Einheiten des Polyamids, von Einheiten der nachstehenden Formel {1)
—EU -f— i β - Ar x - m - (1)
worin Ar ein zweiwertiger aromatischer Ring ist, dessen Ietten-verlängernde bzw. Ketten-bildende Bindungen koaxial oder parallel sindj X ein Glied, ausgewählt aas der Gruppe von 0, S und IH ist und die an den Benzolring des Torstehenflen Benzoxazol-, Benzothiazol- oder Benz istdazoirings getjundeiie -IH-CJruppe sich am meta- oder para-Kohlenstoffatom des Benzolrings befindet, und (2) ö bis 45 MoI-^5 bezogen aof die gesamten Einheiten des Polyamids τοη Einheiten der nachstehenden Formel
- m - Ar2 - HH - (2)
2 1
worin Ar die gleiche Definition wie Ar hat und mit diesen identisch oder unterschiedlich davon ist;
(B) einer äquimolaren Menge, bezogen auf die gesamten Mole der Einheiten der vorstehenden Formeln (1} und (2) einer Struktureinheit der nachstehenden Formel (3).
509884/1082
. · - 29 --CO - Ar5 - CO - (3)
worin Ar^ die Bedeutung von -\ 7— oder
hat, worin der Benzolring gegebenenfalls einen Substituenten enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Halogenatomen, niedrig-Alkylgruppen, niedrig-Alkoxygruppen, Nitrogruppen und einer Cyanogruppe; und
(C) O bis 90 Mol-$, bezogen auf die gesamten Einheiten des Polyamids einer Struktureinheit der nachstehenden Formel (4)
- MH - Ar4 - CO - (4)
worin Ar^" die gleiche Bedeutung wie Ar hat und gleich mit oder unterschiedlich von Ar sein kann.
2. Anisotrope Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Polyamids 11 bis 30 Gew.-^ beträgt.
3. Anisotrope Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Struktureinheit der Formel (4) 0 bis 50 Mol-$, bezogen auf die gesamten Einheiten des Polyamids, beträgt.
4. Anisotrope Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lösungsmittel ein saures Lösungsmittel ist, ausgewählt aus der Gruppe von konzentrierter Schwefelsäure, rauphender Schwefelsäure, Fluorwasserstoffsäure, Chlorsulfonsäure, Bromsülfonsäure und Methansulfonsäure.
5. Anisotrope Flüssigkeit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel ist,
509884/1082
-. 30 -
ausgewählt aus der Gruppe von salzbildenden Lösungsmitteln vom imid- und Harnstofftyp.
S098Ö4/1082
DE19752530875 1974-07-10 1975-07-10 Anisotrope Flüssigkeit von Polyamiden mit aromatischen und N-heterocycIischen Einheiten Expired DE2530875C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7816374 1974-07-10
JP49078163A JPS6031208B2 (ja) 1974-07-10 1974-07-10 ポリアミド溶液

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2530875A1 true DE2530875A1 (de) 1976-01-22
DE2530875B2 DE2530875B2 (de) 1977-04-21
DE2530875C3 DE2530875C3 (de) 1978-02-02

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105547A1 (ja) * 2007-02-27 2008-09-04 Teijin Limited 固体高分子電解質
RU2596219C2 (ru) * 2011-01-13 2016-09-10 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Сополимерные волокна и способы их получения

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105547A1 (ja) * 2007-02-27 2008-09-04 Teijin Limited 固体高分子電解質
RU2596219C2 (ru) * 2011-01-13 2016-09-10 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Сополимерные волокна и способы их получения

Also Published As

Publication number Publication date
NL163238B (nl) 1980-03-17
NL7508256A (nl) 1976-01-13
DE2530875B2 (de) 1977-04-21
NL163238C (nl) 1980-08-15
CA1045736A (en) 1979-01-02
JPS6031208B2 (ja) 1985-07-20
GB1504058A (en) 1978-03-15
JPS518363A (de) 1976-01-23
FR2277869B1 (de) 1977-12-16
FR2277869A1 (fr) 1976-02-06
US4018735A (en) 1977-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4018735A (en) Anisotropic dopes of aromatic polyamides
DE1420682A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
DE1595681A1 (de) Verfahren zur Herstellung von hochschmelzenden Polyamiden
DE1929694A1 (de) Masse und daraus hergestellte Gegenstaende
DE3390220C2 (de) Flüssigkristalline Polymerzusammensetzungen, Verwendungen und Produkte
DE2219703A1 (de) Polyamidfasern und -folien und Verfahren zur Herstellung derselben
US5728799A (en) Aromatic polyamide, optical anisotropic dope and articles and preparation for the same
DE1570890A1 (de) Polymerisate aus Diaminobenzaniliden
DE2522919A1 (de) Neue zusammensetzungen auf basis von arylaliphatischen copolymeren und daraus hergestellte erzeugnisse
JP3404744B2 (ja) 改善された耐燃性の繊維及びフィルム
DE2232504C3 (de) Fasern aus einem aromatischen Copolyhydrazid und Verfahren zu deren Herstellung
EP0396020A2 (de) Fasermaterialien aus homogenen Legierungen aus aromatischen Polyamiden und Poly-N-Vinyl-pyrrolidon, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE1811411A1 (de) Aromatische Polyamide
DE2144126B2 (de) Hochmolekulare aromatische Polyamide und Fäden aus ihnen
DE1770837C3 (de) Unschmelzbare Polyamidimide
DE2327679A1 (de) Aromatische polyamide und ihre verwendung
DE2530875C3 (de) Anisotrope Flüssigkeit von Polyamiden mit aromatischen und N-heterocycIischen Einheiten
DE2542422C2 (de) Wäßrige Poly- bzw. Copolyhydrazidlösung
DE1290658B (de) Verfahren zur Herstellung von Faeden und Folien aus Kondensationspolymeren
JP2018154945A (ja) 難燃性能に優れた易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JPH01139814A (ja) 原着された全芳香族ポリアミド繊維とその製造法
DE2248662A1 (de) Loesliche aromatische copolyamide und daraus hergestellte faeden mit hohem elastizitaetsmodul und hoher reissfestigkeit
DE2248663A1 (de) Aromatische copolyamide und daraus hergestellte faeden mit hohem elastizitaetsmodul und hoher reissfestigkeit
DE1520968C3 (de) Verfahren zur Herstellung von aromatischen Polyamidocarbonsäuren auf Basis der Trimellithsäure
DE2404460A1 (de) Farbige und aromatische copolyamide und ein verfahren zu ihrer herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee