DE2723867B2 - Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
HN-
NH
3-
(D)
und Einheiten (C) entsprechend der folgenden Formel
--HN-
-NH- (A-I)
ΗΝ —CO
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel ίο J_uM S \ viu-L (β)
15
20
besteht,
worin die Einheiten (A), (B) und (C) in solchen Mengen vorliegen, daß die Summe der Mengen der
Einheiten (A) und (B) praktisch äquimolar zur Menge der Einheiten (C) ist und das Molarverhäiitnis
der Einheiten (A) zu den Einheiten (B) im Bereich von 10 zu 90 bis 50 zu 50 liegt, und das Copolyamid
eine inhärente Viskosität (η,ν,/,) von mindestens
2,0 dl/g, bestimmt in 95- bis 98%iger Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration von 0,5 g/dl und
einer Temperatur von 300C, sowie die Fasern einen Anfangsmodul der Elastizität von mindestens
400 g/den und eine Zugfestigkeit von mindestens 16 g/den besitzen.
2. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inhärente Viskosität (ij«,») des Copolyamide
mindestens 3,0 dl/g, bestimmt in einer 95- bis 98%igen Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration
von 0,5 g/dl und einer Temperatur von 30" C, beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung von Copolyamidfasern nach Anspruch 1, durch Verspinnen einer
Spinnlösung in Fadenform, wobei die Spinnlösung ein hochmolekulares Copolyamid in konzentrierter
Schwefelsäure mit einer Konzentration von mindestens 98% enthält, und Verfestigen des versponnenen
Copolyamids in Fadenform, dadurch gekennzeichnet, daß als hochmolekulares Copolyamid ein
Materia! verwendet wird, welches im wesentlichen aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden
Formeln
und Einheiten (C) entsprechend der folgenden Formel
(C)
besteht, wobei die Einheiten (A), (B) und (C) in solchen Mengen vorliegen, daß die Summe der
Mengen der Einheiten (A) und (B) praktisch äquimclar zu der Menge der Einheiten (C) ist und
das Molarverhältnis der Einheiten (A) zu den Einheiten (B) im Bereich von 10 zu 90 bis 50 zu 50
liegt, wobei die inhärente Viskosität (ηίΠι>) des
Copolyamids wenigstens 2,0 dl/g, gemessen in 95- bis 98°/oiger Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration
von 0,5 g/dl und bei einer Temperatur von 30° C, beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Copolyamidfasern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die verfestigten Fäden bei einer Temperatur von 200 bis 600° C unter einer Spannung von nicht höher als
5 g/den während einer Zeitdauer bis zu 15 Sekunden wärmebehandelt werden.
Die Erfindung bezieht sich auf Fasern, aufgebaut aus einem hochmolekularen Copolyamid, das aus Einheiten
(A) entsprechend den folgenden Formeln
-NH- (A-I)
f (A-2)
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
-j- HN —<T V-NH^j- (B)
und Einheiten (C) entsprechend der folgenden Formel
besteht,
worin die Einheiten (A), (B) und (C) in solchen Mengen vorliegen, daß die Summe der Mengen der Einheiten (A)
und (B) praktisch äquimolar zur Menge der Einheiten
(C) ist und das Molarverhältnis der Einheiten (A) zu den Einheiten (B) im Bereich von 10 zu 90 bis 50 zu 50 liegt
und das Copolyamid eine inhärente Viskosität (ij«i*) von
mindestens 2,0 dl/g, bestimmt in 95- bis 98%iger Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration von
0,5 g/dl und einer Temperatur von 300C, sowie die Fasern einen Anfangsmodul der Elastizität von mindestens
400 g/den und eine Zugfestigkeit von mindestens 16 g/den besitzen.
Die Fasern gemäß der Erfindung besitzen, wie λ1 ersichtlich, einen hohen Anfangsmodul der Elastizität
und eine hohe Festigkeit
Die erfindungsgemäß geschaffenen Fasern aus dem
vorstehend genannten Copolyamid leiten sich von einer
: Diaminkomponente, die 10 bis 50 Mol-% Benzidinsul-
fon oder 2,7-Diaminophenanthridon und 90 bis 50 Mol-% p-Phenylendiamin umfaßt und einer Dicar-
|*>*; bonsäurekomponente, die von einem reaktionsfähigen
Λ Derivat der Terephthalsäure herstammt, ab.
Die Fasern gemäß der Erfindung besitzen in
Kombination verschiedene günstige Eigenschaften, wie ausgezeichneten Anfangsmodul der Elastizität hohe
'■■;■ Zugfestigkeit hohe Knüpffestigkeit hohe Wärmebe-
■ ständigkeit und gute Haftung an verschiedenen
Kunststoffen, Kautschuken und Klebstoffen.
Die Copolyamide gemäß der Erfindung werden durch Verspinnen einer Spinnlösung in Fadenform, wobei die
Spinnlösung ein hochmolekulares Copolyamid in konzentrierter Schwefelsäure mit einer Konzentration
von mindestens 98% enthält, und durch Verfestigen des versponnenen Copolyamids in Fadenform nach einem
Verfahren hergestellt das dadurch gekennzeichnet ist, daß als hochmolekulares Copolyamid ein Material
verwendet wird, welches im wesentlichen aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden Formeln
--HN
-NH--
(A-I)
oder
HN-
-NH-- (A-2)
HN- CC)
-E
OC- <
CO
Die SU-Patent-Publikation 3 84 844, referiert in CPl Basic Abstracts-journal 1975, beschreibt Fasern eines
aromatischen Copolyamids, bestehend aus Einheiten von 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 2,7-Diaminodiphenylsulfon
und Terephthalsäure.
Bei Vergleich dieser bekannten Fasern mit den Fasern gemäß der Erfindung ist ersichtlich, daß eine
Amineinheit des Copolyamids gemäß der vorliegenden Erfindung einer Amineinheit des Copolyamids gemäß
dieser Veröffentlichung entspricht Jedoch ist die andere Amineinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ein
p-Phenylendiamin, wohingegen die andere Amineinheit gemäß der Publikation aus 4,4'-Diaminodiphenylsulfon
der nachstehenden Formel besteht
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
und Einheiten (C) entsprechend der folgenden Formel
besteht, wobei die Einheiten (A), (B) und (C) in solchen Mengen vorliegen, daß die Summe der Mengen der
Einheiten (A) und (B) praktisch äquimolar zu der Menge der Einheiten (C) ist und das Molarverhältnis der
Einheiten (A) zu den Einheiten (B) im Bereich von 10 zu
90 bis 50 zu 50 liegt, wobei die inhärente Viskosität {r\mh)
des Copolyamids wenigstens 2,0 dl/g, gemessen in 95-bis 98%iger Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration
von 0,5 g/dl und bei einer Temperatur von 30° C, -P HN
NH
Das Copolyamid gemäß der Erfindung ist in N-Methylpyrrolidon nicht löslich, sondern erhält eine
brotkrumenähnliche Form in N-Methylpyrrolidon, wohingegen das Copolyamid gemäß der Publikation in
N-Methylpyrrolidon löslich ist Somit ist ersichtlich, daß das Copolyamid gemäß der Erfindung von dem
2rj Copolyamid der Publikation auch hinsichtlich der
Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln wesentlich verschieden ist.
Die JP-Patent-Publikation 49-100 322, referiert in
»Hochmolekularberichte« 1976, betrifft Fasern
jo einem Copolyamid, bestehend aus Einheiten von
jo einem Copolyamid, bestehend aus Einheiten von
-NH-X-NH-CO-X-CO-
und
-NH-X-Y-X-NH-CO-X-CO- (II)
oder
-CO-X-Y-X-CO-NH-X-NH- (111)
worin X eine Phenylgruppe bedeutet und Y eine SO2 -,
-CONH - oder ähnliche Gruppe darstellt
Es ist wiederum ersichtlich, daß eine Amineinheit des Copolyamids gemäß der vorliegenden Erfindung die
gleiche wie eine Komponente des Copolyamids gemäß der Publikation ist, während jedoch die andere
Amineinheit des Copolyamids gemäß der Erfindung, nämlich
NH-
(A-I)
oder
-NH-
O > < O V-NH
CONH
(A-2)
von der anderen Amineinheit gemäß der genannten Publikation verschieden ist, wobei diese andere
Amineinheit die folgende Struktur besitzt:
t
oder
oder
NH
- NH-
SO, —■
-CONH-
NH (A-I')
N H
4-
Die chemischen Strukturen der Einheiten (A-I) und (A-2) sind von denjenigen von (A- V) und (A-2')
wesentlich verschieden.
Ferner ist die Zugfestigkeit der Copolyamidfasern gemäß der Erfindung wenigstens 16 g/den, wohingegen
die Zugfestigkeit der Copolyamidfasern gemäß der Publikation 2,3 bis 7,6 g/den ist und es ist ersichtlich, daß
die Fasern gemäß der Erfindung, verglichen mit den bekannten Fasern, hinsichtlich der physikalischen
Festigkeit wesentlich überlegen sind.
Das vorstehend aufgeführte neue Copolyamid gemäß der Erfindung wird durch Umsetzung einer Diaminkomponente,
welche im wesentlichen aus (a) Benzidinsulfon oder 2,7-Diarniriophenanihridon und (b) p-Phenylendäamin
besteht, mit (c) einem reaktionsfähigen Derivat der Terephthalsäure in einem organischen Lösungsmittel
(Lösungskopolykondensation) hergestellt, wobei die Mengen der Reaktionsteilnehmer (a), (b) und (c) so
eingestellt werden, daß die sich vom Benzidinsulfon oder 2,7-Diaminophenanthridon ableitenden Einheiten
(A) und die sich von p-Phenylendiamin ableitenden Einheiten (B) in das erhaltene Copolyamid in dem
vorstehend angegebenen Molarverhältnis eingeführt werden.
Das als Diaminkomponente bei der Herstellung des neuen Copolyamids eingesetzte Benzidinsulfon ist eine
bekannte Verbindung und kann beispielsweise durch ein Verfahren hergestellt werden, welches die Umsetzung
von Diphenyl mit Schwefel in Gegenwart von wasserfreiem Aluminiumchlorid unter Bildung des
Dibenzothiophens, die Oxidation des Dibenzothiophens mit Wasserstoffperoxid unter Bildung von Dibenzothiophen-5,5'-dioxid,
die Nitrierung des Dioxids mit konzentrierter Salpetersäure unter Bildung von 3,7-Dinitrodibenzothiophen-5,5'-dioxid
und die Reduktion des in dieser Weise gebildeten Dioxids mit Zinn(II)-chlorid in einem durch Salzsäure angesäuerten Zustand unter
Bildung von Benzidinsulfon umfaßt
Das als Diaminkomponente bei der Herstellung des neuen Copolyamids eingesetzte 2,7-Diaminophenanthridon
ist eine bekannte Verbindung und kann beispielsweise aus Fluorenon über die Stufen der
Nitrierung, Reduktion und Schmitz-Reaktion hergestellt werden.
Als reaktionsfähige Derivate der Terephthalsäure können die gewöhnlicherweise für Polyamidbildungsreaktionen
eingesetzten reaktionsfähigen Derivate der Terephthalsäure angewandt werden, wie die Terephthaloylhalogenide.
Die Umsetzung (Lösungskopolykondensation) zwischen der vorstehend aufgeführten Diaminkomponente
und der Terephthalsäurekomponente wird bevorzugt in
einem organischen Lösungsmittel ausgeführt Als derartige Lösungsmittel können beispielsweise Amide,
wie
Ν,Ν-Dimethylacetamid,
Ν,Ν-Dimethylpropionamid,
Hexamethylphosphoramid,
Ν,Ν,Ν^'-Tetramethylharnstoff und
N-Methylcaprolactam
Ν,Ν-Dimethylpropionamid,
Hexamethylphosphoramid,
Ν,Ν,Ν^'-Tetramethylharnstoff und
N-Methylcaprolactam
und Pyrrolidone, wie
N-Methyl-2-pyrrolidon,
l^-Dimethyl-2-pyrroBdon und
N-Acetyl-2-pyrrolidon
l^-Dimethyl-2-pyrroBdon und
N-Acetyl-2-pyrrolidon
aufgeführt werden. Diese organischen Lösungsmittel können einzeln oder in Form eines Mischlösungsmittels
aus zwei oder mehreren hiervon verwendet werden. Es können weiterhin Mischlösungsmittel der vorstehenden
Lösungsmittel mit
Dimethylsulfoxid,
' Tetrahydrofuran,
' Tetrahydrofuran,
Trimethylchlorsilan,
Triäthylchlorsilan,
Dimethyldichlorsilan u. dgl.
Triäthylchlorsilan,
Dimethyldichlorsilan u. dgl.
ίο eingesetzt werden. Die vorstehenden basischen stickstoffhaltigen
Verbindungen, wie
Dimethyiacetamid und
N-Methyl-2-pyrrolidon
N-Methyl-2-pyrrolidon
wirken nicht nur als ausgezeichnete Reaktionsmedien sondern auch als Säurebinder und fangen die als
Nebenprodukt bei der Copolykondensation zwischen den Diaminen und dem Terephthaloylhalogenid gebildeten
Halogenwasserstoffe ein, so daß sie die Polykondensation fördern.
Ein Lösungshilfsmittel, wie Lithiumchlorid, Calciumchlorid od. dgl. kann in das organische Lösungsmittel
einverleibt werden.
Um ein Copolyamid mit einem hohen Molekulargewicht herzustellen, wird es bevorzugt daß, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt gereinigte Reaktionsteilnehmer und Lösungsmittel verwendet werden, so daß die Mengen der Verunreinigungen und des im Reaktionsgemisch vorliegenden Wasser so gering wie
Um ein Copolyamid mit einem hohen Molekulargewicht herzustellen, wird es bevorzugt daß, wie in den nachfolgenden Beispielen gezeigt gereinigte Reaktionsteilnehmer und Lösungsmittel verwendet werden, so daß die Mengen der Verunreinigungen und des im Reaktionsgemisch vorliegenden Wasser so gering wie
jo möglich werden und die Copolykondensation in einer
inerten Atmosphäre frei von Wasser, beispielsweise in einem getrockneten Stickstoffstrom, durchgeführt wird.
In der Anfangsstufe der Copolykondensation wird es
bevorzugt, daß die Umsetzung bei einer möglichst niedrigen Temperatur ausgeführt wird, beispielsweise
bei einer Temperatur niedriger als 500C. Im allgemeinen
wird die Copolykondensation erreicht, indem eine Lösung der vorstehend aufgeführten Diamine in einem
geeigneten organischen Lösungsmittel unter Kühlung gehalten wird und das vorstehend aufgeführte reaktionsfähige
Derivat der Terephthalsäure zu dieser Lösung zugesetzt wird. Die vorstehenden beiden
Diamine können mit dem reaktionsfähigen Derivat der Terephthalsäure gleichzeitig oder getrennt aufeinanderfolgend
umgesetzt werden.
Die Copolykondensation kann in kontinuierlicher Weise oder ansatzweise ausgeführt werden.
Das erfindungsgemäß einzusetzende Copolyamid muß ein faserbildendes Molekulargewicht besitzen. Im
so Rahmen der Erfindung hat das Copolyamid eine inhärente Viskosität i\mt, von mindestens 2,0 dl/g,
vorzugsweise mindesteis 3,0dl/g, bestimmt bei einer Temptratur von 300C in einer Lösung mit 95 bis 98%
Schwefelsäure und einem Gehalt des Polymeren von 0,5 g/dL Die inhärente Viskosität ijäh gibt den gemessenen
Wert entsprechend der folgenden Formel an:
worin C die Konzentration der Polymedösung (g Polymeres auf 100 ml Lösungsmittel) und i?re;die relative
Viskosität bedeuten, d. h, das Verhältnis der Strömungszeiten der Polymerlösung und des Lösungsmittels,
gemessen mittels eines Kapillarviskosimeters.
Als Lösungsmittel zur Bildung der Spinnlösung wird
konzentrierte Schwefelsäure oder rauchende Schwefelsäure eingesetzt.
Das nach dem vorstehend aufgeführten Polykondensationsverfahren abgetrennte und gereinigte Copoly-
amid ist in konzentrierter Schwefelsäure oder rauchender Schwefelsäure bei relativ niedriger Temperatur
löslich und liefert eine Spinnlösung mit einer zum Spinnen geeigneten Konzentration, beispielsweise eine
Spinnlösung mit einem Copolyamidgehalt von 10 bis 25%, vorzugsweise 18 bis 23%. Die Konzentration der
zur Bildung der Spinnlösung verwendeten Schwefelsäure muß mindestens 98% sein und die Menge des in der
Spinnlösung vorhandenen Wassers, die eine Verschlechterung des Copolyamids verursacht, wird möglichst
gering gehalten. Die Auflösung des Copolyamids wird bei einer relativ niedrigen Temperatur zwischen
Raumtemperatur und 1100C durchgeführt, so daß in günstiger Weise eine Verschlechterung des Copolyamids
bei der Auflösungsstufe günstigerweise verhindert wird. Falls das Copolyamid in einem Lösungsmittel
gelöst wird, kann mindestens ein Material aus der Gruppe von Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Fluorschwefelsäure,
Chlorschwefelsäure, Antimonpentafluorid, Antimontrifluorid, Bortrifluorid und Phosphorpentafluorid
als Lösungshilfsmittel zugesetzt werden.
Das Verfahren entsprechend dem üblichen Naßspinnverfahren kann zur Herstellung der Fasern angewandt
werden. Insbesondere wird die vorstehend aufgeführte Spinnlösung direkt in ein Koaguliermedium gesponnen
oder wird zunächst in ein nicht-koagulierendes Medium, wie Luft, gesponnen und dann in ein Koaguliermedium
eingeführt, durch das die Verfestigung bewirkt wird und die Fasern erhalten werden.
In der Stufe des Spinnens der Spinnlösung wird die Spinnlösung bei einer beliebigen Temperatur im
Bereich von der niedrigsten Temperatur bei der die Lösung eine ausreichende Fließfähigkeit zur Handhabung
hat, bis zu etwa 1100C gehalten. Die Menge des
geschädigten Copolyamids hängt von der Spinnzeit und -temperatur ab. Deshalb wird die Spinnlösung vorzugsweise
bei Temperaturen von etwa 70 bis etwa 900C gesponnen. Vorzugsweise wird Wasser als Koaguliermedium
verwendet. Ferner können einwertige und mehrwertige Alkohole, wie Methylalkohol, Äthylenglykol.
Glycerin und Isopropanol, Gemische von Wasser mit derartigen Alkoholen und wäßrige Lösungen von
Säuren, wie Schwefelsäure, Alkalien, wie Ammoniumhydroxid und Salzen, wie Calciumchlorid, verwendet
werden. Bei der Naßspinnstufe ist die Temperatur des Koaguliermediums nicht besonders kritisch, jedoch wird
es im allgemeinen bevorzugt daß die Temperatur des Koaguliermediums im Bereich von -100C bis +800C
liegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Spinnlösung des Copolyamids in eine
nicht-koagulierende Atmosphäre gesponnen und die gesponnenen Fadenströme werden in einem Koagulier-
medium zur Bildung von Fasern verfestigt In diesem
Fall wird es bevorzugt, ein sogenanntes Strömungsstreckspinnverfahren anzuwenden, bei dem das Koaguliermedium in der Spinnrichtung strömt und eine
Spannung auf die Fadenströme durch die zwischen dem Koaguliermedium und den Fadenströmen verursachte
Reibung ausgeübt wird. Bei diesen Strömungsstreckspinnverfahren kann ein einfacher Zylinder oder ein
Zylinder, dessen Querschnittsfläche allmählich in der Spinnrichtung durch Erweiterung des oberen Teiles wie
einen Trichter oder Verminderung des Durchmessers in dem unteren Teil verringert ist, als Streckspinnzylinder
zur Kontaktierung der gesponnenen Fadenströme mit dem Koaguliermedium verwendet werden. Ferner kann
ein Streckspinnzylinder mit einer Mehrzahl von durch die Seitenwand ausgebildeten Löchern verwendet
werden. Als nicht-koagulierendes Medium können Gase, wie Luft und Stickstoff und inerte, mit der
Spinnlösung nicht vermischbare Flüssigkeiten, wie ■-, Kohlenwasserstoffflüssigkeiten verwendet werden. Die
vorstehend aufgeführten Koaguliermedien können in gleicher Weise eingesetzt werden.
Die gesponnenen Fasern können verschiedenen Nachbehandlungen, wie Wäsche, Neutralisation, Finishbehandlung
und Trocknung vor oder nach der Aufwicklung auf die Spulen oder Stränge unterworfen
werden. Wasser oder ein Gemisch von Wasser mit einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel
können zur Wäsche verwendet werden und das Lösungsmittel oder die in den Fasern hinterbliebenen
Salze können bei dieser Waschbehandlung entfernt werden. Wenn eine Säure, wie Salzsäure oder
Schwefelsäure in den Fasern hinterblieben ist, wird eine verdünnte wäßrige Alkalilösung auf die Copolyamidfa-
2ü sern aufgesprüht oder die Copolyamidfasern werden in
diese wäßrige Lösung eingetaucht, wodurch unerwünschte nachteilige Effekte durch die Säure in
günstiger Weise vermieden werden können. Die in dieser Weise neutralisierten Copolyamidfasern werden
einer abschließenden Wasserwäsche oder einer Finishwasserwäsche unterzogen und werden dann entsprechend
dem Bedarf entwässert. Nach der Wasserwäsche werden die Copolyamidfasern auf einer Heißwalze oder
in einem Luftheißbad zum Produkt getrocknet Es wird
so bevorzugt, daß die vorstehend aufgeführten Nachbehandlungen,
wie Spülen, Neutralisation, Finishbehandlung und Trocknung vor dem Aufwickeln der gesponnenen
Copolyamidfasern durch Einführung derselben in Behandlungszonen, wie Spülzonen oder Bäder durchgeführt
werden. Es ist jedoch auch möglich, die Copolyamidfasern auf Spulen oder Stränge aufzuwikkeln,
die gewickelten Copolyamidfasern den Nachbehandlungszonen zuzuführen und die gesamten oder
einige der verbliebenen Nachbehandlungen so durchzuführen.
Im allgemeinen haben die Copolyamidfasern gemäß der Erfindung im gesponnenen Zustand einen Anfangsmodul der Elastizität von mindestens 400 g/d und eine
Zugfestigkeit von mindestens 16 g/d. Gewünschtenfalls können jedoch auch diese Copolyamidfasern einer
Erhitzungsbehandlung unter Spannung unterworfen werden. Beispielsweise können sie bei einer Temperatur
von 200 bis 6000C unter Spannung bis zu 5 g/d behandelt werden. Diese Wärmebehandlung unter
Spannung kann mit bekannten Streckapparaturen unter Einschluß einer Heizplatte oder eines -dorns oder unter
Anwendung eines erhitzten Fließmittels erreicht werden.
Bekannte Zusätze, wie Antioxidationsmittel, Wärme stabilisatoren, UltraviolettabsorbiermitteL Farbstoffe, Füllstoffe, Flammverzögerungsmittel und Glanzbrechungsmittel können in die Copolyamidfasern gemäß der Erfindung entsprechend bekannten Ansätzen einverleibt werden.
Bekannte Zusätze, wie Antioxidationsmittel, Wärme stabilisatoren, UltraviolettabsorbiermitteL Farbstoffe, Füllstoffe, Flammverzögerungsmittel und Glanzbrechungsmittel können in die Copolyamidfasern gemäß der Erfindung entsprechend bekannten Ansätzen einverleibt werden.
Die Fasern gemäß der Erfindung haben in Kombination verschiedene günstige Eigenschaften, wie ausgezeichneten Anfangsmodul der Elastizität, hohe Zugfestigkeit, hohe Knüpffestigkeit, hohe Wärmebeständigkeit und gute Haftung an verschiedenen Kunststoffen,
Kautschuken und Klebstoffen, und sie werden auf verschiedenen Industriegebieten in wertvoller Weise
eingesetzt, beispielsweise als Reifencords und Verstärkungsmittel für Kautschukprodukte, wie Reifenbänder
und -schläuche, fasrige Verstärkungsmittel für verschiedene faserverstärkte Kunststoffe oder als Industriefasern
zur Herstellung von Tauen, Filtertüchern und verschiedenen Abdeckungen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der folgenden Bezugsbeispiele und Beispiele erläuteri:,
ohne daß die Erfindung hierauf begrenzt ist.
In diesen Beispielen wurde das Spinnen der Fasern
aus der Spinnlösung nach dem Strömungsstreckspinnverfahren und mittels der nachfolgend beschriebenen
Apparatur durchgeführt.
Die Zeichnung stellt ein Fließschema dar, das schematisch die in den Beispielen eingesetzte Apparatur
erläutert.
Gemäß der Zeichnung ist um einen aus rostfreiem \r>
Stahl SUS 32 gebildeten Spinnzylinder 1 ein Mantel 3 angebracht, um die Temperatur des Spinnzylinders bei
einem bestimmten Wert durch ein Heizmedium zu halten. In dem Heizmedium ist ein abgeschirmtes;
Drahtheizgerät zum Erhitzen des Heizmediums 2 und 2» ein Temperatursteuermechanismus TC zur Feststellung
und Aufzeichnung der Temperatur des Heizmediums und zur Steuerung der Temperatur durch Einstellung
der Stromeingabe in das abgeschirmte Drahtheizgerät 4 angebracht. 2 Netze aus rostfreiem Stahl (nicht gezeigt)
mit etwa 260 Maschen/cm und ein Spinnkopf 5 mit einer Stärke von 0,3 mm und 3 oder 5 Löchern von 0,08 mm
Durchmesser sind am unteren Teil des Spinnzylinders 1 angebracht. Der obere Teil des Spinnzylinders 1 ist mit
einer Stickstoffbombe und einem Stickstoffgasreservoir jo
9 durch eine Reihe von Ventilen und Leitungen 6 und 7 so verbunden, daß ein bestimmter Druck auf die
Spinnlösung 10 im Spinnzylinder 1 ausgeübt wird. Ein Druckmeßgerät P ist in jeder Leitung zur Bestimmung
dieses Druckes angebracht. r,
Ein Spinnwassertank 12, der Wasser 11 (Spinnwasser)
als Koaguliermedium enthält, ist unterhalb des Spinnkopfes 5 angebracht und ein Streckspinnzylinder 13, der
anschließend als »Spinnwasserzylinder« bezeichnet wird, dessen oberes Ende zu dem Inneren des
Spinnwassertanks 12 geöffnet ist und dessen unteres Ende unterhalb des Spinnwassertankes 12 geöffnet ist,
ist im Spinnwassertank 12 untergebracht. Die Axiallinie dieses Spinnwasserzylinders steht in Übereinstimmung
mit der Spinnrichtung des Spinnkopfes 5. Die aus dem Spinnkopf 5 gesponnenen Fadenströme 14 werden in
den Spinnwasserzylinder 13 eingeführt und eine · Spannung wird darauf durch Kontakt mit dem im
Inneren des Spinnwasserzylinders 13 nach abwärts strömenden Wasser ausgeübt.
Ein Wassertank 15 ist zur Sammlung des nach abwärts vom Spinnwasserzylinder 13 fließenden Wassers
angebracht und das im Tank 15 gesammelte Wasser wird zum Spinnwassertank 12 zurückgeführt Das
Flüssigkeitsniveau im Spinnwassertank 12, d. h., die
Stärke des zwischen dem Spinnkopf 5 und dem Flüssigkeitsniveau vorliegenden nicht-koagulierenden
Mediums wird durch einen Flüssigkeitsniveauregelungsmechanismus 17 eingestellt Die Fasern, denen eine
Spannung im Spinnwasserzylinder 13 erteilt wurde, bo
werden auf die Spule 19 durch eine Wicklungsführung 18 aufgewickelt
In den Beispielen wurden die physikalischen Eigenschaften der Fasern nach den folgenden Verfahren
bestimmt
Insbesondere wurde die Zugfestigkeit (g/d), die Dehnung (%), der Anfangsmodul der Elastizität (g/d)
und die Knüpffestigkeit (g/d) entsprechend dem Verfahren nach JIS L-1069 durch Streckung von
Einfäden mit einer Länge von 25 mm mit einer Streckgeschwindigkeit von 10 mm/min unter Anwendung
eines Spannungsmeßgerätes der Shinko Tsushin Kogyo Kabushiki Kaisha bestimmt. Jeder Wert stellt
den aus den Ergebnissen mit 10 unterschiedlichen Einfäden berechneten Durchschnittswert dar.
Bezugsbeispiel 1
Das Verfahren zur Herstellung von Benzidinsulfon wird nachfolgend beschrieben.
(A) Herstellung von Dibenzothiophen
Dibenzothiophen wurde nach dem Verfahren von Henry G i I m a η und Mitarbeiter (J. Org. Chem., Band 3
[1938], Seiten 108 bis 119) hergestellt.
Hierzu wurde ein mit Rückflußkühler ausgerüsteter Rundkolben von 5 1 Inhalt mit 500 g Biphenyl und 208 g
Schwefel beschickt und der Kolben in ein bei einer Temperatur von 110 bis 120°C gehaltenes Ölbad
eingetaucht und 25 g wasserfreies Aluminiumchlorid wurden allmählich im Verlauf von 75 min zum Inhalt des
Kolbens zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde dunkelgrün und es bildeten sich Blasen aus Schwefelwasserstoffgas.
Falls 3. Stunden· s^eit Beginn des Zusatzes
des wasserfreien Aluminiumchlorids vergangen waren, wurde die Bahntemperatur allmählich auf 24O0C im
Verlauf von 9 Stunden erhöht. Dann wurde der Kolben der Abkühlung überlassen und 500 ecm Wasser zum
Inhalt des Kolbens zugegeben und unter Rühren erhitzt, um das AICI3 zu extrahieren. Die Wasserschicht wurde
dekantiert und der Rückstand erneut mit 500 ecm Wasser heiß gewaschen. Wenn die Temperatur unter
Erhitzen und Rühren erniedrigt wurde, wurde die organische Schicht in einen graubraunen kornförmigen
Feststoff überführt. Der Feststoff wurde getrocknet und 1 I Äthanol zugesetzt und erhitzt und eine Filtration
ausgeführt, während die Temperatur noch hoch lag. Die Abkühlung des Filtrats ergab weiße Kristalle. Diese
Extraktion wurde 8mal wiederholt und die gewonnenen Kristalle wurden gesammelt Das dabei erhaltene rohe
kristalline Produkt wurde der Destillation unter verringertem Druck unterworfen und eine bei 152 bis
154°C bei 3 mm Hg destillierende Fraktion wurde gesammelt. Das gewünschte Produkt wurde in einer
Menge von 354 g erhalten (Ausbeute 60%) und es besaß einen Schmelzpunkt von 99 bis 1010C.
(B) Herstellung von Dibenzothiophen-5,5'-dioxid
Das Dibenzothiophen-5,5'-dioxid wurde nach dem Verfahren von Henry Gi Im an und Mitarbeitern (J.
Am. Chem. Soa, Band 67, Seiten 1479 bis 1480, 1945) hergestellt
In 200 ecm Eisessig wurden 38,6 g Dibenzothiophen bei 8O0C gelöst und 60 ecm 30%iges H2O2 wurde zur
Lösung zugegeben. Die Temperatur wurde auf 900C erhöht und diese Temperatur während 1 Stunde
beibehalten. Dann wurde die Temperatur weiterhin erhöht und das Reaktionsgemisch 30 min am Rückfluß
erhitzt Dann wurden 10 ecm 30%iges H2O2 zum
Reaktionsgemisch zugesetzt und das Gemisch weiterhin 30 min am Rückfluß erhitzt und dann abgekühlt Die
ausgefällten Kristalle wurden abfiltriert und mit Wasser gewaschen, wobei 41,7 g der gewünschten Verbindung
(Ausbeute 96%) erhalten wurden. Die erhaltene Verbindung hatte einen Schmelzpunkt von 233 bis
234° Q
(C) Herstellung von 3,7-Dinitrodibenzothiophen-5,5'-dioxid
3,7-Dinitrodibenzothiophen-5,5'-dioxid wurde durch Nitrierung von Dibenzothiophen-5,5'-dioxid nach dem r>
Verfahren von N. M. C u 11 i η a η e und Mitarbeiter (J.
Chem.Soc, 1936, S. 1435 bis 1437) hergestellt.
In 105 ecm konzentrierter Schwefelsäure wurden 30 g
Dibenzothiophen-5,5'-dioxid gelöst und 90 ecm Salpetersäure
mit einem spezifischen Gewicht von 1,5 in wurden tropfenweise zur Lösung zugesetzt, wodurch
die Temperatur der Flüssigkeit auf 60 bis 700C erhöht wurde. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe
wurde das Reaktionsgemisch auf einem siedenden Wasserbad während 40 min erhitzt und das Umset- ir>
zungsgemisch dann abgekühlt und in Eiswasser gegossen. Die ausgefällten weißen Kristalle wurden
gewonnen und aus Aceton umkristallisiert, wobei 25 g (Ausbeute 67%) der gewünschten Verbindung in Form
hellgelber Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 290°C erhalten wurden.
(D) Herstellung von Benzidinsulfon
Das Benzidinsulfon wurde durch Reduktion von 3,7-Dinitrodibenzothiophen-5,5'-dioxid nach dem Ver- 2ri
fahren von R. K. B r ο w η und Mitarbeiter (J. Am. Chem. Soc, 74 [1952], Seiten 1165 bis 1167) hergestellt.
Zu 80 ml Eisessig wurden 5 g 3,7-Dinitrobenzothiophen-5,5'-dioxid zugesetzt und das Gemisch gerührt.
Dann wurde eine Lösung mit 60 ecm konzentrierter HCl j<
> und 40 g SnCb · H2O zu dem vorstehenden Gemisch
zugesetzt und das erhaltene Gemisch bei Raumtemperatur während 2 Stunden gerührt und auf einem
siedenden Wasserbad während 1 Stunde erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt und das ausgefällte r>
Hydrochlorid durch Filtration gewonnen. Die Umkristallisation aus Alkohol ergab 3 g des gewünschten
Produktes (Ausbeute 75%) mit einem Schmelzpunkt von 327 bis 3280C.
Bezugsbeispiel 2
Es wird das Verfahren zur Herstellung von 2,7-Diaminophenanthridon(nachfolgend
als DAP) beschrieben.
(1) Herstellung von 2,7-Dinitrofluorenon 4_
Ein einförmiger Kolben mit einem Inhalt von 1 I, der mit Rückflußkühler ausgerüstet war, wurde mit 20,1 g
Fluorenon beschickt und 500 g rauchende Salpetersäure mit einem spezifischen Gewicht von 1,52 wurden
tropfenweise zum Kolbeninhalt unter Kühlung auf w einem Eisbad zur Umsetzung zugegeben.
Dann wurde das Eisbad mit einem ölbad ausgetauscht und das Reaktionsgemisch am Rückfluß unter
Rühren während etwa 2 Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde der Abkühlung überlassen und in
Wasser in der etwa 4000fachen Menge der Menge des Reaktionsgemisches gegossen, wobei ein gelber Niederschlag
von 2,7-Dinitrofluorenon erhalten wurde. Die Menge des erhaltenen Rohproduktes betrug 28,9 g
(Ausbeute 96%). bo
Das dabei erhaltene Rohprodukt wurde aus 2020 ml Essigsäure umkristallisiert und 163 g gereinigtes 2,7-Dinitrofluorenon
mit einem Schmelzpunkt von 292 bis 294° C erhalten.
(2) Herstellung von 2,7-Dinitrophenanthridon
Ein trennbarer Vierhalskolben mit einem Inhalt von 1 1 der mit Thermometer, Rückflußkühler, Tropftrichter
65 und Rührwerk ausgerüstet war, wurde mit 51,3 g
gereinigtem 2,7-Dinitrofluorenon und 500 ml konzentrierter Schwefelsäure beschickt, um das 2,7-Dinitrofluorenon
in der konzentrierten Schwefelsäure aufzulösen. Unter Kühlung auf einem Eisbad wurde eine
Lösung von 24,7 Natriumacid in 70 ml Wasser allmählich tropfenweise zu der vorstehenden Lösung im
Verlauf von 6 Stunden zugegeben. Während der tropfenweisen Zugabe wurde die Reaktionstemperatur
bei 7 bis 80C gehalten. Nach der Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurden 500 ml Wasser weiterhin
tropfenweise zum Reaktionsgemisch zugesetzt, wobei die Temperatur bei 10°C gehalten wurde. Das erhaltene
flüssige Reaktionsgemisch enthielt einen gelben Niederschlag und wurde allmählich in wäßriges Ammoniak, das
schwimmendes Eis enthielt, zur Neutralisation der Schwefelsäure im Reaktionsgemisch gegossen. Der
Niederschlag wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und unter Erhitzen in 1200 ml Nitrobenzol
gelöst. Eine Filtration wurde durchgeführt, während das Gemisch noch heiß war und das unlösliche Material
wurde entfernt. Das Filtrat wurde der Abkühlung überlassen und es fielen braune Kristalle von 2,7-Dinitrophenanthridon
aus, die durch Filtration gewonnen wurden, mit Benzol gewaschen und getrocknet wurden.
Die Menge des dabei erhaltenen 2,7-Dinitrophenanthridons betrug 50,3 g (Ausbeute 93%).
(3) Herstellung von DAP
Ein Autoklav aus rostfreiem Stahl mit einem Inhalt von 5 I, der mit Rührwerk ausgerüstet war, wurde mit
HOg 2,7-Dinitrophenanthridon, 2,51 N,N'-Dimethylacetamid
(DMAC) und 10 g eines Pd-auf-Kohle-Katalysators
(Typ N der Kawaken Fine Chemical, Pd-Gehalt = 5%) beschickt und die Luft wurde aus dem
Autoklaven ausgespült. Die Umsetzung wurde bei 900C unter einem Wasserstoffdruck von 40 kg/cm2 (Überdruck)
während 4 Stunden ausgeführt
Der Katalysator wurde vom Reakt'ionsgemisch
abfiltriert und das Filtrat wurde einer Destillation bei verringertem Druck zur vollständigen Gewinnung des
DMAC unterworfen. Der hinterbliebene braune Feststoff wurde in verdünnte Salzsäure gegeben und gelöst,
die durch Zusatz von 70 ml konzentrierter Salzsäure zu 18 1 Wasser hergestellt worden war, und die erhaltene
Lösung wurde mit 5 g Aktivkohle vermischt und während 2 Stunden stehengelassen. Die Lösung wurde
dann filtriert und das Filtrat wurde mit einer wäßrigen 1 n-NaOH-Lösung neutralisiert und die ausgefällten
hellgelb-grünen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei 85 g Rohprodukt von
DAP erhalten wurden.
Das erhaltene Rohprodukt von DAP wurde durch Sublimation in folgender Weise gereinigt
Zunächst wurden 10 g des Rohproduktes von DAP auf den Boden eines zylindrischen Kolbens mit einem
Durchmesser von 75 mm und einer Länge von 300 mm gegeben und, während die Luft aus dem Kolben durch
eine Vakuumpumpe entfernt wurde, wurde lediglich der Bodenteil des Kolbens auf 270 bis 280° C durch einen
elektrischen Muffelofen erhitzt und das an der inneren Wand des oberen Teiles des Kolbens aufgrund der
Sublimation anhaftende gereinigte DAP wurde dann abgeschraubt Die vorstehenden Reinigungsverfahren
wurden wiederholt und es wurden insgesamt 76,5 g gereinigtes DAP (Ausbeute 90%) erhalten.
Nachfolgend wird die Herstellung eines Copolyamide, welches 30 MoI-% an Einheiten (A-I) in der
Diaminkomponente enthält, beschrieben.
Die verwendeten Ausgangsverbindungen außer dem Benzidinsulfon wurden in folgender Weise gereinigt
(i) Reinigung des Terephthaioylchlorids
Handelsübliches Terephthaloylchlorid wurde unter verringertem Druck von 8 mm Hg bei 125° C unter
Anwendung eines Vigreux-Destillationskopfes destilliert.
(ii) Reinigung von p-Phenylendiamin
Handelsübliches p-Phenyldiamin wurde unter einem
verringerten Druck von 30 mm Hg bei 180° C unter Anwendung eines Vigreux-Destillationskopfes destilliert.
(iii) Reinigung von N-Methylpyrrolidon (NMP) und
Hexamethylphosphoramid (HMPA)
Hexamethylphosphoramid (HMPA)
Jedes dieser Lösungsmittel wurde durch Abtrennung von 15% der Anfangsfraktion bei der Destillation unter
Anwendung einer Widmer-Destillationskolonne, Sammlung der mittleren Fraktion und Zugabe von
Calciumhydrid zur mittleren Fraktion zur Entwässerung gereinigt.
Ein trennbarer Vierhaiskolben mit einem Inhalt von 2 1, der mit Rührer, Stickstoffeinlaßöffnung, Calciumchloridrohr
und einer Ausgangsverbindungszugabeöffnung ausgerüstet war, wurde ausreichend getrocknet
und es wurden 236 ml HMPA, 472 ml NMP, 15,03 g p-Phenyiendiamin und 14,67 g Benzidinsulfon in den
Kolben eingegeben. Das Gemisch wurde in Stickstoffgasatmosphäre bei 80° C zur Bildung einer Lösung
gerührt. Dann wurden 40,31 g Terephthaloylchlorid aus der Ausgangsverbindungseinlaßöffnung zu der Lösung
unter Eiskühlung unter fortgesetztem Rühren zugegeben und das Rühren auch nach Beendigung der Zugabe
des Terephthaioylchlorids fortgesetzt.
Im Verlauf der Umsetzung wurde das flüssige Reaktionsgemisch viskos und, nachdem die Umsetzung
während 30 min durchgeführt war, wurde das Reaktionsgemisch pulverförmig und erlangte eine Form, die
Brotkrumen ähnelte. Nachdem die Umsetzung 2 Stunden durchgeführt war, wurde das Eiskühlbad abgenommen
und das Reaktionsproduktgeraiisch in eine große Menge Wasser gegossen und das erhaltene Copoäyamiä
unter Pulverisierung mittels eines Haushaltsmiscligerätes gewaschen. Das Copoiyamid wurde abfiltriert, in
Methanol über Nacht eingetaucht, abfiltriert und dann getrocknet
Die Menge des dabei erhaltenen Copolyamide betrug 55,5 g (Ausbeute 100%) und die inhärente Viskosität
(Vinh) betrug 7,38 dl/g.
Die Zersetzungstemperatur des Copolyamids betrug
474° C Im Rahmen der Beschreibung wird unter dem Ausdruck »Zersetzungstemperatur« eine Temperatur
verstanden, die einen Gewichtsverlust von 2% verursacht wenn 10 mg einer Probe verwendet werden und
die Temperatur in einer Geschwindigkeit von 5°C je min erhöht wird, wobei die Probe in Luft gehalten wird.
Die Bestimmung der Zersetzungstemperatur wurde in diesem Beispiel und den folgenden Beispielen unter
Anwendung des Standardtyps der Differentialthermowaage TG-DSC (Produkt der Rigaku Denki Kabushiki
Kaisha) durchgeführt Die in dieser Weise bestimmte Zersetzungstemperatur wird als »Td« angegeben.
Die Herstellung der Fasern aus dem in dieser Weise hergestellten Copoiyamid wird nachfolgend beschrieben.
Das in der vorstehenden Weise erhaltene Copoiyamid mit einem Gehalt von 30 Mol-% an Einheiten
(A-I) in der Diaminkomponente wurde in 993%iger Schwefelsäure bei 850C zur Bildung einer Spinnlösung
(Teig) mit einer Konzentration von 20Gew.-% gelöst und die Spinnlösung nach abwärts in senkrechter
Richtung durch einen Spinnkopf mit 3 Löchern von 0,08 mm Durchn. isser gesponnen, durch eine Luftschicht
mit einer Länge von etwa 10 mm geführt, in bei etwa 0° C gehaltenes Wasser eingeführt durch einen aus
einem Glasrohr (6 mm Durchmesser und 15 cm Länge) gebildeten Wasserspinnzylinder geführt, worin das
Wasser nach abwärts strömte, und auf einer Spindel mit einer bestimmten Geschwindigkeit aufgewickelt.
Die beim vorstehenden Streckspinnen angewandten Versuchsbedingungen waren folgende:
Teigtemperatur: 85° C
Extrudierdruck: 50 kg/cm2
Extrudiergeschwindigkeit: 30 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Aufwickelgeschwindigkeit: 153 m/min
Spinnstreckfaktor: 5,2
Die auf der Spindel aufgewickelten Fäden wurden im aufgewickelten Zustand mit destilliertem Wasser, das
eine geringe Menge an Natriumbicarbonat enthielt, und mit destilliertem Wasser gewaschen und bei Raumtemperatur
getrocknet. Die Eigenschaften der getrockneten Fäden waren die folgenden:
Feinheit: 3,1 Denier
Zugfestigkeit: 21,1 g/d
Dehnung: 5,2%
Anfangsmodul der Elastizität: 411 g/d
Knüp'ffestigkeit: 8,2 g/d
Die Fäden wurden wärmebehandelt, indem sie durch ein Quarzrohr in Stickstoffatmosphäre geführt wurden,
welches in einem rohrförmigen Elektroofen mit einer Länge von 30 cm eingesetzt war, und zwar unter den in
Tabelle I angegebenen Bedingungen. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind ebenfalls in Tabelle I
angegeben.
| Wärmebehandlungsbedingungen | Spannung | Zeit | Eigenschaften | der Fasern | Dehnung | Anfangsmodul | KnüpITestigkeil |
| Temperatur | Feinheit | Zugfestigkeit | d. Elastizität | ||||
| (g/d) | (see) | (%) | (g/d) | (g/d) | |||
| (0Q | 1,1 | 6,9 | (Denier) | (g/d) | 3,2 | 716 | 5,6 |
| 350 | 1,1 | 6,9 | 2,6 | 23,9 | 3,5 | 732 | 5,8 |
| 400 | 2,7 | 28,0 | |||||
Fortsetzunsi
| Wärmebehandlungsbedingungen | Spannung | Zeit | Eigenschaften | der Fasern | Dehnung | Anfangsmodul | Knüpffestigkeit |
| Temperatur | Feinheit | Zugfestigkeit | d. Elastizität | ||||
| (g/d) | (see) | (%) | (g/d) | (g/d) | |||
| (0C) | U | 6,9 | (Denier) | (g/d) | 3,5 | 805 | 4,7 |
| 450 | 1,1 | 6,9 | 2,6 | 31,1 | 3,3 | 759 | 4,5 |
| 500 | 1,4 | 6,9 | 2,6 | 28,1 | 3,8 | 757 | 4,7 |
| 400 | 0,7 | 6,9 | 2,6 | 31,9 | 3,8 | 690 | 4,5 |
| 400 | 2,8 | 29,9 | |||||
15
Die Umsetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei jedoch 226 ml HMPA,
451 mlNMP,17,ll gp-Phenylendiamin,9,74g Benzidinsulfon
und 40,16 g Terephthaloylchlorid verwendet wurden, so daß ein hellgelbes Copolyamid mit einem
Gehalt von 20 Mol-% an Einheiten (A-I) der Diaminkomponente erhalten wurde. Die Menge des
erhaltenen Copolyamids betrug 52,3 g (Ausbeute 99,4%) und das Copolyamid zeigte eine inhärente Viskosität
(ι?/«*) von 6,06 dl/g und eine Zersetzungstemperatur (Td)
von 489° C.
Gesponnene Fäden wurden aus dem in dieser Weise erhaltenen Copolyamid in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Copolymerkonzentration in der Spinnflüssigkeit zu 22 Gew.-% und die
Extrudiergeschwindigkeit zu 33 m/min geändert wurde, so daß infolgedessen der Spinnstreckfaktor zu 4,7 sich
änderte.
Die getrockneten Fäden haben die folgenden Eigenschaften:
| Feinheit: | 3,65 Denier |
| Zugfestigkeit: | 26,1 g/d |
| Dehnung: | 4,89% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 525 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 7,5 g/d |
Die Fäden wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wärmebehandelt, wobei jedoch als Behandlungsatmosphäre
eine Argonatmosphäre angewandt wurde. Die Wärmebehandlungsbedingungen und die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in Tabelle II
aufgeführt.
Wärmebehandlungsbedingungen
Temperatur Spannung Zeit
Temperatur Spannung Zeit
(g/d)
(see)
Eigenschaften der Fasern Feinheit Zugfestigkeit
Dehnung
(Denier)
(g/d)
*) Die maximale Zugfestigkeit betrug 43,2 g/d bei 10 Probefäden. **) Die maximale Zugfestigkeit betrug 44,1 g/d bei 10 Probefäden.
Anfangsmodul Knüpffestigkeit d. Elastizität
(g/d)
(g/d)
| 450 | 1,4 | 6,9 | 3,4 | 37,5*) | 3,9 | 971 | 6,1 |
| 500 | 1,7 | 6,9 | 3,5 | 35,0**) | 3,3 | 998 | 5,7 |
| 500 | 2,2 | 6,9 | 3,6 | 36,8 | 3,7 | 946 | 4,7 |
| 500 | 2,7 | 6,9 | 3,5 | 33,9 | 3,2 | 1011 | 4,5 |
Die Umsetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei jedoch 218 ml HMPA,
436 ml NMP, 19,36 g p-Phenylendiamin,4,90 g Benzidinsulfon und 40,38 g Terephthaloylchlorid verwendet
wurden, so daß ein hellgelbes Copolyamid mit einem Gehalt von 10 Mol-% an Einheiten (A-I) der
Diaminkomponente erhalten wurde. Die Menge des erhaltenen Copolyamids betrug 49,7 g (Ausbeute 99,1 %)
und das Copolyamid zeigte eine inhärente Viskosität (i?/n/i) von 4,95 dl/g und einer Zersetzungstemperatur
(Td) von 49 Γ C.
Gesponnene Fäden wurden aus dem erhaltenen Copolyamid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
unter den folgenden Bedingungen hergestellt: b5
Teigtemperatur:
85° C
Extrudiergeschwindigkeit: 50 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Aufwickelgeschwindigkett: 153 m/min
Aufwickelgeschwindigkett: 153 m/min
Spinnstreckfaktor: 3,1
Die getrockneten gesponnenen Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
| Feinheit: | 5,3 Denier |
| Zugfestigkeit: | 22,2 g/d |
| Dehnung: | 5,2O/o |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 481 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 6,5 g/d |
Die gesponnenen Fäden wurden in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 wärmebehandelt. Die Wärmebehandlungsbedingungen
und die Eigenschaften der dabei erhaltenen Fasern sind in Tabelle \\\ angegeben.
Wärmebehandlungsbedingungen
Temperatur Spannung Zeit
Temperatur Spannung Zeit
Eigenschaften der Fasern Feinheit Zugfestigkeit
Dehnung
(g/d)
(see)
(Denier)
Anfangsmodul d. Elastizität
(g/d)
(g/d)
| 0,8 | 6,9 | 4,6 |
| 1,2 | 1,6 | 4,6 |
| 0,8 | 6,9 | 4,5 |
| 0,8 | 6,9 | 4,5 |
| 0,8 | 6,9 | 4,2 |
| Beispiel 4 |
Ein hellgelbes Copolyamid mit einem Gehalt von 45 Mol-% an Einheiten (A-I) in der Diaminkomponente:
wurde durch Ausführung der Polykondensation in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei
jedoch 243 ml HMPA, 486 ml NMP, 11,72 g p-Phenylendiamin,
21,84 g Benzidinsulfon und 40,01 g Terephthaloylchlorid verwendet wurden. Die Menge des erhaltenen
Copolyamids betrug 58,9 g (Ausbeute 98,9%) und die inhärente Viskosität (ι?/πλ) des Copolyamids betrug
7,56 dl/g.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden gesponnene Fäden aus diesem Copolyamid unter den
folgenden Bedingungen hergestellt:
Teigtemperatur:
Extrudierdruck:
Extrudierdruck:
85° C
55 kg/cm2 22,9
22,3
25,2
27,0
29,7
55 kg/cm2 22,9
22,3
25,2
27,0
29,7
3,2
2,9
2,8
2,8
2,8
2,9
2,8
2,8
2,8
714
755
848
923
1018
Extrudiergeschwindigkeit:
Spinnwassergeschwind'gkeit: Wickelgeschwindigkeit:
Spinnstreckfaktor:
Spinnwassergeschwind'gkeit: Wickelgeschwindigkeit:
Spinnstreckfaktor:
4,9 5,0 5,2 4,9 4,5
29 m/min 70 m/min 118 m/min 4,1
25 Die getrockneten gesponnenen Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
Feinheit: 3,93 Denier
Zugfestigkeit: 18,1 g/d
Dehnung: 5,7%
Anfangsmodul der Elastizität: 405 g/d
Knüpffestigkeit: 8,2 g/d
Die gesponnenen Fäden wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wärmebehandelt. Die Wärmebehandlungsbedingungen
und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in Tabelle IV
enthalten.
Wärmcbehandlungsbedingungcn
Temperatur Spannung Zeit
Temperatur Spannung Zeit
Eigenschaften der Fasern Feinheit Zugfestigkeit
Dehnung
Anfangsmodul Knüpffestigkeit d. Elastizität
(g/d)
(see)
(Denier)
(g/d)
(g/d)
| 1,2 | 6,9 | 3,8 |
| 1,2 | 6,9 | 3,9 |
| 1,2 | 6,9 | 3,7 |
| 1,2 | 6,9 | 3,4 |
| Beispiel 5 |
3,4
3,4
3,6
3,4
3,6
3,4
543
597
659
713
597
659
713
7,1 6,8 6,3
7,5
Ein mit Rührwerk, Stickstoffeinlaßöffnung, Calciumchloridrohr
und Ausgangsverbindungszugabeöffnung ausgerüsteter trennbarer Vierhalskolben wurde
vorhergehend ausreichend getrocknet und es wurden 640 ml Ν,Ν-Dimethylacetamid, das in der gleichen
Weise wie vorstehend für NMP angegeben, gereinigt worden war, 640 ml NMP, 13,50 g p-Phenylendiamin, γ,
7,66 g Benzidinsulfon und 21,0 g ausreichend getrocknetem Lithiumchlorid in den Kolben gegeben und die
Masse bei Raumtemperatur in Stickstoffatmosphäre zur Bildung einer Lösung gerührt. Dann wurden 31,70 g
Terephthaloylchlorid durch die Ausgangsverbindungs- e,o
zugabeöffnung unter Eiskühlung und Rühren eingebracht und das Rühren des Reaktionsgemisches wurde
fortgesetzt.
Die anschließenden Behandlungen wurden dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei <,·>
41,4 g (Ausbeute 100%) eines Copolyamids mit einer Eigenviskosität (j),„a) von 6,45 erhalten wurden.
Gesponnene Fäden wurden aus dem erhaltenen Copolyamid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt, wobei jedoch Extrudierdruck, Extrudiergeschwindigkeit, Wickelgeschwindigkeit und Spinnstreckfaktor
zu 45 kg/cm2, 33 m/min, 190 m/min bzw. 6,0 geändert wurden. Die getrockneten Fäden hatten die
folgenden Eigenschaften:
| Feinheit: | 2,8 Denier |
| Zugfestigkeit: | 25,3 g/d |
| Dehnung: | 5,6% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 490 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 6,0 g/d |
Die Fäden wurden bei 4000C unter einer Spannung
von 1,4 g/d wählend 6,9 see in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 wärniebehandelt und Fasern mit den folgenden
Eigenschaften wurden erhalten:
| Feinheit: | 2,7 Denier |
| Zugfestigkeit: | 31,1 g/d |
| Dehnung: | 3,9% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 770 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 4,8 g/d |
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid mit einem Gehalt von 30 Mol-% an
Einheiten (A-2) in der Diaminkomponente besehrieben.
Die Ausgangsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gereinigt
Ein trennbarer Vierhalskolben mit einem Inhalt von 21, der mit Rührwerk, Stickstoffeinlaßöffnung, Calciumchloridrohr
und Ausgangsverbindungszugabeöffnung ausgerüstet war, wurde vorhergehend ausreichend ι ο
getrocknet und es wurden 202 ml HMPA, 404 ml NMP, 13,081g p-Phenylendiamin und 11,678 g DAP in den
Kolben eingebracht und das Gemisch bei 800C in
Stickstoffgasatmosphäre zur Bildung einer Lösung gerührt Dann wurden 35,084 g Terephthaloylchlorid zu
der Lösung aus der Probezugabeöffnung unter Eiskühlung und Rühren zugesetzt Im Verlauf der Umsetzung
wurde das Reaktionsgemisch allmählich viskos und, nachdem 30 min seit Beginn der Reaktion vergangen
waren, wurde das Reaktionsgemisch pulverisiert und wurde krümelig. Nachdem die Umsetzung während
1 Stunde ausgeführt war, wurde das Eisbad abgenommen und eine weitere Stunde gerührt und das erhaltene
gelbe Copolyamid wurde mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die Menge des gebildeten Copolyamids betrug 47,0 g (Ausbeute 100%) und das Copolyamid hatte eine
inhärente Viskosität (η,πΐι) von 5,90 und eine Zersetzungstemperatur
(Td) von 483° C.
Das Copolyamid wurde in 99%iger Schwefelsäure bei 90° C zur Bildung einer Spinnlösung (Teig) mit einer
Konzentration von 20 Gew.-% gelöst und die Spinnlösung wurde in senkrechter Richtung aus einem
Spinnkopf mit 3 Löchern mit einem Durchmesser von
0,08 mm extrudiert, durch eine Luftschicht mit einer
Stärke von etwa 10 mm geführt in bei 0°C gehaltenes Wasser eingeführt, durch einen aus einem Glasrohr
(Innendurchmesser 6 mm und Länge 15 cm) gebildeten Spinnzylinder geführt worin Spinnwasser nach abwärts
strömte, und mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf eine Spule aufgewickelt
Die Versuchsbedingungen waren folgende:
Die Versuchsbedingungen waren folgende:
Teigtemperatur: 85° C
Extrudierdruck: 35 kg/cm2
Extrudiergeschwindigkeit: 31,5 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Wickelgeschwindigkeit: 153 m/min
Spinnstreckfaktor: 4,9
Die auf die Spule aufgewickelten gesponnenen Fäden wurden mit destilliertem Wasser, das eine kleine Menge
an Natriumdicarbonat enthielt und mit destilliertem Wasser gewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet.
Die Eigenschaften der getrockneten Fäden waren die folgenden:
| Feinheit: | 3,6 Denier |
| Zugfestigkeit: | 23,3 g/d |
| Dehnung: | 4,7% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 530 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 7,4 g/d |
Die Fäden wurden während 10 see wärmebehandelt,
indem sie durch ein Quarzrohr in einer Stickstoffgasatmosphäre mit einer Länge von 30 cm, das in einem
rohrförmigen Elektroofen angebracht war, mit einer Geschwindigkeit von 3 cm/sec unter der in Tabelle V
angegebenen Spannung geführt wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle V aufgeführt.
| eigenschaften | der Fasern | Dehnung | Anfangsmodul | Kjiüpffestigkeit | |
| Spannung | Feinheit | Zugfestigkeit | d. Elastizität | ||
| (%) | (g/d) | (g/d) | |||
| (g/d) | (Denier) | (g/d) | |||
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
30,8
30,7
30,6
30,7
30,6
Das Spinnen wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei jedoch die Wickelgescliwindigkeit
auf 118 m/min geändert wurde. Die erhaltenen Fäden wurden gewaschen und getrocknet
und es wurden Fäden mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
3,5 812 7,0
3,3 848 6,6
2,8 1035 6,0
Dehnung: 4,6%
Anfangsmodul der Elastizität: 569 g/d
■-,ο Knüpffestigkeit: 7,1 g/d
Die Fäden wurden in dem gleichen Elektroofen wie in
Beispiel 6 in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 wärmebehandelt, wobei jedoch die Wärmebehand-
v, lungsbedingungen geändert wurden, wie aus Tabelle Vl
| Feinheit: | Spannung | 4,4 Denier | ersichtlich. Die | (%) | Eigenschaften der | erhaltenen Fasern |
| 21,2 g/d | sind aus Tabelle | 3,4 | VI ersichtlich. | |||
| Zugfestigkeit: | (g/d) | 2.8 | ||||
| Tabelle VI | 1,5 | Eigenschaften der Fasern | ||||
| 1.5 | Feinheit Zugfestigkeit Dehnung | Anf'angsmodul | KnüpfTestigkeit | |||
| Wärmebehandlungsbedingungen | d. Elastizität | |||||
| Temperatur | (Denier) (g/d) | (g/d) | (g/d) | |||
| 4,2 26,8 | 748 | 7,7 | ||||
| (0C) | 4.2 25.9 | 844 | 7.0 | |||
| 250 | ||||||
| 350 |
Fortsetzung
Wärmebehandlungsbedingungen Eigenschaften der Fasern
Temperatur Spannung Feinheit Zugfestigkeit
(g/d)
(Denier)
(g/d)
1,5
1,5
1,5
4,3 3,9
27,3 33,2 Dehnung
3,0
3,0
3,0
Anfangsmodul
d. Elastizität
d. Elastizität
(g/d)
Knüpffestigkeit (g/d)
860
1052
1052
6,6
5,9
5,9
Eleispiel 8
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copoiyamid mit 10 Moi-% an Einheiten (Ä-2)der
Diaminkomponente beschrieben.
Ein hellgelbes Copoiyamid wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, wobei jedoch 188 ml
HMPA, 376 ml NMP, 16 846 g p-Phenylendiamin, 3899 g DAP und 35 141 g Terephthaloylchlorid verwendet
wurden.
Die Menge des gebildeten Copolyamids betrug 42,8 g (Ausbeute 99%) und das Copoiyamid besaß eine
inhärente Viskosität (r)mh) von 5,08 und eine Zersetzungstemperatur
(Td) von 4990C.
Das Spinnen wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei jedoch Extrudierdruck,
Extrudiergeschwindigkeit, Spinnwassergeschwindigkeit, Wickelgeschwindigkeit und Spinnstreckfaktor zu
25 kg/cm2, 27,3 m/min, 70 m/min, 118 m/min bzw. 4,3
geändert wurden. Die erhaltenen Fäden wurden gewaschen und getrocknet und Fäden mit den
folgenden Eigenschaften wurden erhalten:
20
| Feinheit: | 3,8 Denier |
| Zugfestigkeit: | 23,3 g/d |
| Dehnung: | 5,2% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 480 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 7,0 g/d |
In dem gleichen Elektroofen wie in Beispiel 6 wurden die Fäden in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 und
den in Tabelle VII aufgeführten Bedingungen wärmebehandelt. Die erhaltenen Fasern hatten die in Tabelle VIl
angegebenen Eigenschaften.
| Tabelle VlI | Spannung | Eigenschaften | der Fasern | Dehnung | Anfangsmodul | Knüpffestigkeit |
| Feinheit | Zugfestigkeit | d. Elastizität | ||||
| Wärmebehandlungsbedingungen | (g/d) | (%) | (g/d) | (g/d) | ||
| Temperatur | 1,1 | (Denier) | (g/d) | 3,8 | 675 | 6,0 |
| 1,1 | 4,1 | 24,6 | 3,4 | 728 | 6,1 | |
| (0C) | 1,1 | 4,1 | 27,1 | 3,2 | 796 | 4,3 |
| 300 | 1,1 | 3,9 | 28,2 | 3,3 | 858 | 4,5 |
| 350 | 1,1 | 3,6 | 32,2 | 3,1 | 934 | 3,6 |
| 400 | 1,1 | 3,8 | 32,3 | 3,2 | 879 | 3,5 |
| 450 | 1,8 | 3,4 | 30,6 | 3,1 | 980 | 3,9 |
| 500 | 1,2 | 3,6 | 33,6*) | 3,4 | 919 | 3,6 |
| 550 | 1,2 | 4,1 | 33,5 | 2,8 | 897 | 3,3 |
| 500 | 2,1 | 4,0 | 27,8 | 2,8 | 937 | 4,1 |
| 500 | 2,2 | 4,1 | 29,0 | 2,9 | 971 | 4,6 |
| 550 | 3,3 | 4,0 | 31,0 | 2,6 | 1052 | 3,2 |
| 500 | 1,7 | 3,9 | 28,8 | 3,0 | 840 | 4,8 |
| 500 | 2,8 | 4,1 | 28,2 | 2,6 | 907 | 4,0 |
| 500 | 4,0 | 26,2 | ||||
| 450 | ||||||
| 450 |
*) Die maximale Zugfestigkeit betrug 36,6 g/d unter 10 Probefaden.
Im folgenden wird die Herstellung von Fasern aus einem Copoiyamid, welches 50 Mol-% an Einheiten
(A-2) in der Diaminkomponente enthält, beschrieben.
Ein trennbarer Vierhalskolben mit einem Inhalt von 500 ml, der dem in den vorstehenden Beispielen
verwendeten kolbenähnlich war, wurde mit 70 ml HMPA, 140 ml NMP, 2,656 g p-Phenylendiamin und
5,533 g DAP beschickt und das Gemisch bei 800C in
Stickstoffatmosphäre zur Bildung einer Lösung gerührt
Dann wurden der Kolben auf ein Eisbad gebracht und
634 g Trimethylchlorsilan wurden zur Lösung unter
Kühlung zugesetzt Nachdem die Abkühlung während 30 min ausgeführt worden war, wurden 9,974 g Terephthaloylchlorid zum Reaktionsgemisch zugesetzt
viskos und bildete eine Masse und wurde dann
pulverisiert und wurde krümelig. Das Rühren wurde
während etwa 2£ Stunden unter Eiskühlung fortgesetzt
und das erhaltene gelbe Copoiyamid wurde in eine
große Menge Wasser geschüttet, mit Wasser gewaschen und getrocknet, so daß 14,5 g (Ausbeute 100%)
eines Copolyamide erhalten wurden, das eine inhärente Viskosität (tj/n*) von 7,53 und eine Zersetzungstemperatur (Td) von 472° C zeigte.
Fäden wurden aus diesem Copolyamid unter Anwendung eines Spinnkopfes mit 5 Löchern mit einem
Durchmesser von 0,08 mm in der gleichen Weise wie in Beispiele hergestellt, wobei jedoch Extrudierdruck,
Extrudiergeschwindigkeit, Wickelgeschwindigkeit und Spinnstreckfaktor zu 52 kg/cm2, 23,9 m/min, 118 m/min
bzw. 4,93 geändert wurden. Die gesponnenen Fäden wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 6
gewaschen und getrocknet.
Die getrockneten Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
| Feinheit: | 3,3 Denier |
| Zugfestigkeit: | 17,9 g/d |
| Dehnung: | 4,2% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 514 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 6,5 g/d |
Unter Anwendung des gleichen elektrischen Ofens wie in Beispiel 6 wurden die Fäden unter den in Tabelle
VIII aufgeführten Bedingungen wärmebehandelt und Fasern mit den in Tabelle VIII aufgeführten Eigenschaften wurden erhalten.
| Wärmebehandlungsbedingungen | Eigenschaften | der Fasern | Dehnung | Anfangsmodul | Knüpflestigkeit |
| Temperatur Spannung Zeit | Feinheit | Zugfestigkeit | d. Elastizität | ||
| (%) | (B/d) | (g/d) | |||
| (0C) (g/d) (see) | (Denier) | (g/d) | |||
| 0,9 | 6,9 | 2,9 |
| 0,7 | 6,9 | 2,9 |
| 1,0 | 6,9 | 3,0 |
| 1,0 | 6,9 | 3,0 |
| 1,0 | 6,9 | 3,1 |
| Beispiel 10 |
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid, welches 30 Mol-% an Einheiten
(A-2) in der Diaminkomponente enthält, beschrieben.
Ν,Ν-Dimethylacetamid (DMA) wurde in der gleichen
Weise, wie vorstehend hinsichtlich NMP beschrieben, gereinigt
Ein mit Rührwerk, Stickstoffeinlaßöffnung, Calciumchloridrohr und Ausgangsverbindungszugabeöffnung ausgerüsteter Vierhalskolben wurde vorhergehend ausreichend getrocknet und mit 660 ml DMA,
660 ml NMP, 12,06 g p-Phenylendiamin und 10,75 g DAP beschickt Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur in Stickstoffgasatmosphäre zur Bildung einer
Lösung gerührt Dann wurden 25,6 g ausreichend getrocknetes Lithiumchlorid zur Lösung zugesetzt und
das Gemisch unter Eiskühlung gerührt Nach Ablauf etwa 1 Stunde wurde 3238 g Terephthaloylchlorid zu
dem Gemisch durch die Ausgangsverbindungszugabeöffnung zugesetzt und das Rühren wurde fortgesetzt
Das flüssige Reaktionsgemisch wurde allmählich viskos und eine kautschukartige krümlige Polymermasse fiel
aus. Nachdem die Reaktion 2 Stunden ausgeführt worden war, wurde ein gelbes Copolyamid gewonnen,
mit Wasser gewaschen, mit Aceton gewaschen und getrocknet, so daß 43,4 g (Ausbeute 100%) eines
Copolyamide mit einer inhärenten Viskosität (*jm*) von
6,08 erhalten wurden.
Aus diesem Copolyamid wurden gesponnene Fäden in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 hergestellt, wobei
jedoch Extrudierdruck, Extrudiergeschwindigkeit Wikkelgeschwindigkeit und Spinnstreckfaktor zu 50 kg/cm*,
32,0 m/min, 190 m/min bzw. 6,0 geändert wurden. Die
gesponnenen Fäden wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 gewaschen und getrocknet
Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden waren die folgenden:
28,2
29,5
28,5
32,6
30,5
3,1
3,3
2,9
2,9
2,7
902
837
925
1078
1085
Feinheit:
Dehnung:
6,05
6,6
5,9
5,5
5,1
23 Denier
25,2 g/d
5,4%
470 g/d
7,5 g/d
g/d v/ährend 6,9 see in der gleichen Weise wie in
folgenden Eigenschaften erhalten wurden:
Dehnung: 3,5%
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid, welches 20 Mol-% an Einheiten
(A-2) in der Diaminkomponente enthält, beschrieben.
Die Copolykondensation wurde in der gleichen Weise
wie in Beispiel 10 unter Anwendung von 530 ml
Ν,Ν-Dimethylacetamid, 530 ml NMP, 11,44 g p-Phenylendiamin, 5,93 g DAP, 19,7 g Lithiumchlorid und 26,86 g
Terephthaloylchlorid ausgeführt und es wurden 34,6 g (Ausbeute 100%) eines Copolyamids mit einer inhärenten Viskosität (*}&*) von 6,18 und einer Zersetzungstem-
«o peratur (TdJ von 485° C erhalten. Das Copolyamid
wurde in 99,6%iger Schwefelsäure von 85° C zur Bildung einer Spinnlösung (Teig) mit einer Konzentration von 20 Gew.-% gelöst Die Spinnlösung wurde in
senkrechter Richtung durch einen Spinnkopf mit
5 Löchern mit einem Durchmesser von 0,08 mm
extrudiert, durch eine Luftschicht mit einer Stärke von etwa 10 mm geführt, in bei 00C gehaltenes Wasser
eingeführt, durch einen aus einem Glasrohr mit einem
Innendurchmesser von 6 mm und einer Länge von 15 cm gebildeten Spinnzylinder, worin das Spinn wasser
nach abwärts strömte, geführt und auf einer Spule mit bestimmter Geschwindigkeit aufgewickelt. Die angewandten Versuchsbedingungen waren die folgenden:
tem Wasser gewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die getrockneten Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
| Feinheit: | 3,4 Denier |
| Zugfestigkeit: | 25,5 g/d |
| Dehnung: | 4,4% |
| Anfangsmodul der Elastizität: | 648 g/d |
| Knüpffestigkeit: | 6,6 g/d |
Die auf der Spule aufgewickelten gesponnenen Fäden wurden mit destilliertem Wasser, das eine geringe
Menge an Natriumbicarbonat enthielt und mit destillier-
In dem gleichen Elektroofen wie in Beispiel 6 wurden
die Fäden unter den in Tabelle IX aufgeführten Wärmebehandlungsbedingungen während 6,9 see wärmebehandelt und Fasern mit den in Tabelle IX
ι ■'» aufgeführten Eigenschaften wurden erhalten.
| Tabelle IX | Spannung | Eigenschaften der Fasern | Zugfestigkeit | Dehnung | unter 10 Probefaden. | Anfangsmodul | Knüpffestigkeit |
| Feinheit | Hierzu 1 Blatt Zeichnungen | d. Elastizität | |||||
| Wärmebehandlungsbedingungen | (g/d) | (g/d) | (%) | (g/d) | (g/d) | ||
| Temperatur | 1,2 | (Denier) | 30,2 | 4,1 | 718 | 6,9 | |
| 1,2 | 3,2 | 30,9 | 3,6 | 827 | 5,9 | ||
| (0C) | 1,2 | 3,1 | 31,7 | 3,4 | 856 | 5,9 | |
| 300 | 1,2 | 3,2 | 31,8 | 3,2 | 934 | 5,9 | |
| 350 | 1,2 | 3,2 | 34,2 | 3,2 | 990 | 6,0 | |
| 400 | 1,2 | 3,1 | 36,0*) | 3,2 | 1053 | 4,9 | |
| 450 | 3,1 | ||||||
| 500 | *) Die maximale Zugfestigkeit betrug 39,1 g/d | ||||||
| 550 | |||||||
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Fasern, aufgebaut aus einem hochmolekularen Copolyamid, das aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden Formeln(A-2)Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
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