DE2723867C3 - Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number
DE2723867C3
DE2723867C3 DE2723867A DE2723867A DE2723867C3 DE 2723867 C3 DE2723867 C3 DE 2723867C3 DE 2723867 A DE2723867 A DE 2723867A DE 2723867 A DE2723867 A DE 2723867A DE 2723867 C3 DE2723867 C3 DE 2723867C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
copolyamide
spinning
fibers
water
temperature
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.)
Expired
Application number
DE2723867A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2723867B2 (de
DE2723867A1 (de
Inventor
Hiroshi Daimon
Tadahiro Chiba Hondo
Chiba Ichihara
Seiji Ishikawa
Takaho Chiba Kaneda
Toshio Katsura
Tatsuaki Maeda
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.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries 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
Priority claimed from JP6123476A external-priority patent/JPS52144417A/ja
Priority claimed from JP1206677A external-priority patent/JPS5398416A/ja
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Publication of DE2723867A1 publication Critical patent/DE2723867A1/de
Publication of DE2723867B2 publication Critical patent/DE2723867B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2723867C3 publication Critical patent/DE2723867C3/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
    • C08G69/42Polyamides containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen
    • 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
    • C08G69/265Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
    • 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
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/0683Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C08G73/0688Polycondensates containing six-membered rings, condensed with other rings, with nitrogen atoms as the only ring hetero atoms with only one nitrogen atom in the ring, e.g. polyquinolines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/80Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyamides
    • D01F6/805Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyamides from aromatic copolyamides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Description

SO,
--HN
-NH-- (A-2)
HN-CO
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
-f HN-
-NH
3-
(B)
und Einheiten (C) entsprechend der folgenden Formel
co f
HN
SO1
Nil (A-I)
--HN
NH-(A-2)
HN-CO
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
und Einheilen (C) entsprechend der folgenden Formel
CO
(C)
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 \r\mh) von mindestens 2,0 dl/g, bestimmt in 95- bis 98°/oiger Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration von 0,5 g/dl und einer Temperatur von 3O0C, sowie die Fasern einen Anfangsmodul der Elastizität von mindestens 400 g/den und eine Zugfestigkeil von mindestens 16 g/den besitzen.
2. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inhärente Viskosität (r)mh) des Copolyamids mindestens 3,0 dl/g, bestimmt in einer 95- bis 98°/oigen Schwefelsäure bei einer Polymerkonzentration von 0,5 g/dl und einer Temperatur von 300C, 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 Material verwendet wird, welches im wesentlichen aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden Formeln
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 (?;,„/,) 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, beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Copolyamidfasern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verfestigten Fäden bei einer Temperatur von 200 bis 6000C 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
HN
NH
(A-I)
oder
HN
NH
(A-2)
HN CO
Einheiten (B) entsprechend der folgenden Formel
Γ HN \\-NH 4- (B)
L \ _. 9 J
und Einheilen (C) entsprechend der folgenden Formel
besteht,
worin die Einheilen (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 (Ij1n/,) 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 3O0C, sowie die Fasern einen Anfangsmodul der Plastizität von mindestens 400 g/den und eine Zugfestigkeit von mindestens 16 g/den besitzen.
Die Fasern gemäß der Erfindung besitzen, wie 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-% Benzidinsulfon oder 2,7-Diaminophenanthridon und 90 bis 50 Mol-% p-Phenylendiamin umfaßt, und einer Dicarbonsäurekomponente, die von einem reaktionsfähigen 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 Wärmebeständigkeit und guie 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 gekennzeichne; ist, daß als hochmolekulares Copolyamid ein Material verwendet wird, welches im wesentlichen aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden Formeln
HN
NH
(A-I)
HN-
- (A-2)
HN-CO
Die SU-Paient-Publikation 3 84 844, referiert in CPl Basic Abstracts-Journal 1975, beschreibt Fasern eines aromatischen Copolyamids, bestehend aus Einheilen von 4,4'-Diaminodipheny!sulfon, 2,7-Diaminodiphenyisuifon 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'-Diaminodiphenylsul!on 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 and das Molarverhältnis der Einheiten (A) zu dßn Einheiten (B) im Bereich von 10 zu 90 bis 50 zu 50 liegt, wobei die inhärente Viskosität (η/η/.) 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 300C, beträgt.
HN-
so, -^ o
NH
Das Copolyamid gemäß der Erfindung ist in N-Methylpyrrolidon nicht löslich, sondern erhält eine brotkrumenähnliche Form in N-Methyipyrrolidon. wohingegen das Copolyamid gemäß der Publikation in N-Methylpyrrolidon löslich ist. Somit ist ersichtlich, daß das Copolyamid gemäß der Erfindung von dem 2'< 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 aus 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- (III)
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
-NH-
(A-I)
oder
-NH-
NH-- (A-2)
CONH
von der anderen Amineinheit gemäß der genannten Publikation verschieden ist, wobei diese andere Amineinheit die folgende Struktur besitzt:
der
Γ
NH-
NH-- (A-Γ)
oder
NH--< O V C'ONH- < O
NH
(Α-2Ί
Die chemischen Strukturen der Einheiten (A-I) und (A-2) sind von denjenigen von (A-I') und (A-2') wesentlich verschieden.
Ferner ist die Zugfestigkeil 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 vorsiehend aufgeführte neue Copolyamid vemäß der Erfindung wird durch Umsetzung einer Diaminkomponente, welche im wesentlichen aus (a) Benzidinsulfon oder 2,7-Diaminophenanthridon und (b) p-Phenylendiamin 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 (Ii) in das erhaltene Copolyamid in dem vorstehend angegebenen Molarverhältnis eingeführt werden.
Das als Diaminkomponente bei der Herstellung des neuen Copolyamide 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 Dibcnzothiophens, 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(ll)-chlorid in einem durch Salzsäure angesäuerten Zustand unter Bildung von Benzidinsulfon umfaßt.
Das als Diaminkomponenle 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 kennen die gewöhnlicherweise für Polyamidbildungsreaktionen eingeset7.ten reaktionsfähigen Derivate der Terephthalsäure angewandt werden, wie die Terephthaloylhalogenide.
Die Umsetzung (Lösungskopolykondensation) zwischen der vorstehend aufgeführten Diaminkrirp.rtonflrl)F* und derTerephthalsäurekomponente wird bevorzugt in einem organischen Lösungsmittel ausgeführt. Als derartige Lösungsmittel können beispielsweise Amide, wie
N,N-Dimethylacetamid, N.N-Dimethylpropionamid, Hexamethylphosphoramid,
Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylharnstoffund
N-Methylcaprolactam
und Pyrrolidone, wie
N-Methyl-2-pyrrolidon, l,5-Dimethyl-2-pyrrolidon 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,
Trimethylchlorsilan,
Triäthylchlorsilan,
Dimethyldichlorsilan u. dgl.
κι eingesetzt werden. Die vorstehenden basischen stickstoffhaltigen Verbindungen, wie
Dimethylacetamid und
N-ivlethyl-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
2(i Polykondensation fördern.
Ein Lösungshilfsmittel, wie Lithiumchlorid, Calciumchlorid od. dgl. kann in das organische Lösungsmittel einverleibt werden.
Um ein Copolyamid mit einem hohen Molekularge-
2') wicht 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
jj niedrigen Temperatur ausgeführt wird, beispielsweise bei einer Temperatur niedriger als 500C. Im allgemeiner, 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 aufeinander-
4-, folgend umgesetzt werden.
Die Copolykondensation kann in kontinuierlicher Weise oder ansatzweise ausgeführt werden.
Das erfindungsgemäß einzusetzende Copolyamid muß ein faserbildendes Molekulargewicht besitzen. Im
,ο Rahmen der Erfindung hat das Copolyamid eine inhärente Viskosität «~a von minrlesiens 2,0 dl/g, vorzugsweise mindestens 3,0 dl/g, bestimmt bei einer Temperatur von 30°C in einer Lösung mit 95 bis 98% Schwefelsäure und einem Gehalt des Polymeren von 0,5 g/dl. Die inhärente Viskosität ij;„/, gibt den gemessenen Wert entsprechend der folgenden Formel an:
Vinh = In(ij„i)/C
worin C die Konzentration der Polymerlösung (g bo Polymeres auf 100 ml Lösungsmittel) und ij^/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 i,5 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 Copolyamidgehall 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 Copolyamide verursacht, wird möglichst gering gehalten. Die Auflösung des Copolyamids wird bei einer relativ niedrigen Temperatur zwischen Raumtemperatur und 110cC 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 Fließfähigkeil 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 Isopropariol, 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 +8O0C liegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- so uUng wird die Spiiiüiü&uiig des Copolyamide in eine nicht-koagulierende Atmosphäre gesponnen und die gesponnenen Fadenströme werden in einem Koaguliermedium zur Bildung von Fasern verfestigt In diesem Fall wild 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 Strömungsstreck- to spinnverfahren 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 hinterbiiebenen 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 Copolyamidfasern 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 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 600° C unter Spannung bis zu 5 g/d behandelt werden. Diese Wärmebehandlung unter Spannung kann mit bekannten Streckapparaturen unter Einschluß einer Heizplatte öder eines -uOrns Gu€r οΐίί€Γ Anwendung eines erhitzten Fließmittels erreicht werden.
Bekannte Zusätze, wie Antioxidationsmittel, Wärme-Stabilisatoren, UltravJolettabsorbiermittel, Farbstoffe, Füllstoffe, Flammverzögerungsminel 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 Klopffestigkeit 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
!·'■■■
ίο
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 erläutert, 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 urn einen aus rostfreiem 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 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 9 durch eine Reihe von Ventilen und Leitungen 6 und 7 so verbunden, daß ein bestimmter Druck auf die Spinnlösung tO im Spinnzylinder 1 ausgeübt wird. Ein Druckmeßgerät P ist in jeder Leitung zur Bestimmung dieses Druckes angebracht.
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 Spim;wasserzylinder 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, 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 j 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 1 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 1200C 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 seit Beginn des Zusatzes des wasserfreien Aluminiumchlorids vergangen waren, wurde die Bahntemperatur allmählich auf 2400C 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 101° C.
(B) Herstellung von Dibenzothiophen-5,5'-dioxid
Das Diber.zothiophen-5,5'-dioxid wurde nach dem Verfahren von Henry G i 1 m a η und Mitarbeitern (J. Am. Chem. Soc, 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 90° C erhöht und diese Temperatur während 1 Stunde beibehalten. Dann wurde die Temperatur weiterhin
bo 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
b5 gewaschen, wobei 41,7 g der gewünschten Verbindung (Ausbeute 96%) erhalten wurden. Die erhaltene Verbindung hatte einen Schmelzpunkt von 233 bis 234° C
(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 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 wurden tropfenweise zur Lösung zugesetzt, wodurch die Temperatur der Flüssigkeit auf 60 bis 70° C erhöht wurde. Nach Beendigung der tropfenweisen Zugabe wurde das Reaktionsgemisch auf einem siedenden Wasserbad während 40 min erhitzt und das Umsct- i; 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 2900C erhalten wurden.
(D) Herstellung von Benzidinsulfon
Das Benzidinsulfon wurde durch Reduktion von 3,7-Dinitrodibenzothiophen-5,V-dioxid nach dem Verfahren von R. K. B r ο w η und i^itarbeiter (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 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 Hydrochlorid durch Ritration gewonnen. Die Umkristallisation aus Alkohol ergab 3 g des gewünschten Produktes (Ausbeute 75%) mit einem Schmelzpunkt von 327 bis 328° C.
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 1, 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 einem Eisbad zur Umsetzung zügegeben.
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 Reaktionsgemiscfaes gegossen, wobei ein gelber Niederschlag von 2,7-Dinitrofluorenon erhalten wurde. Die Menge des erhaltenen Rohproduktes betrug 28,9 g (Ausbeute 96%). to
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 I der mit Thermometer, RückfluBkühler, Tropftrichter 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 Natriuri.acid 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 110 g 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°/o) beschickt und die Luft wurde aus dem Autoklaven ausgespült. Die Umsetzung wurde bei 90° C unter einem Wasserstoffdruck von 40 kg/cm2 (Überdruck) während 4 Stunden ausgeführt.
Der Katalysator wurde vom Reaklionsgemisch 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 181 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 p.-NaQH-Lösun^ 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.
Beispiel 1
Nachfolgend wire die Herstellung eines Copoiyamids, welches 30 Mol-% an Einheiten (A-I) in der Diaminkomponente enthält, beschrieben.
Die verwendeten Ausgangsverbindungen außer dem Benzidinsulfon wurden in folgender Weise gereinigt.
(i) Reinigung des Terephthaloylchlorids
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 1800C unter Anwendung eines Vigreux-Destillationskopfes destilliert
(iii) Reinigung von N-Methylpyrrolidon (NMP) und 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 Vierhalskolben 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-Phenylendiamin und 14,67 g Benzidinsulfon in den Kolben eingegeben. Das Gemisch wurde in Stickstoffgasatmosphäre bei 800C 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 Terephthaloylchlorids 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 Reaktionsproduktgemisch in eine große Menge Wasser gegossen und das erhaltene Copolyamid unter Pulverisierung mittels eines Haushaltsmischgerätes gewaschen. Das Copolyamid wuiu«. αύίΐίιι ici l, in Methanol über Nacht eingetaucht, abfiltriert und dann getrocknet.
Die Menge des dabei erhaltenen Copoiyamids betrug 55,5 g (Ausbeute 100%) und die inhärente Viskosität (tyw.) betrug 738 dl/g.
Die Zersetzuwgstemperatur des Copoiyamids betrug Tabelle I
474°C. Im Rahmen der Beschreibung wird unter den Ausdruck »Zersetzungstemperatur« eine Temperatui verstanden, die einen Gewichtsverlust von 2% verursacht, wenn 10 mg einer Probe verwendet werden unc die Temperatur in einer Geschwindigkeit von 5° C je min erhöht wird, wobei die Probe in Luft gehalten wird Die Bestimmung der Zersetzungstemperatur wurde ir diesem Beispiel und den folgenden Beispielen untei Anwendung des Standardtyps der Differentialthernio waage TG-DSC (Produkt der Rigaku Denki Kabushik Kaisha) durchgeführt. Die in dieser Weise bestimmt« Zersetzungstemperatur wird als »Td«angegeben.
Die Herstellung der Fasern aus dem in dieser Weise hergestellten Copolyamid wird nachfolgend beschrieben.
Das in der vorstehenden Weise erhaltene Copolyamid mit einem Gehalt von 30 Mol-% an Einheiter (A-I) in der Diaminkomponente wurde in 993%igei Schwefelsäure bei 85° C zur Bildung einer Spinnlösung (Teig) mit einer Konzentration von 20 Gew.-% gelöst und die Spinnlösung nach abwärts in senkrechte! Richtung durch einen Spinnkopf mit 3 Löchern vor 0,08 mm Durchmesser gesponnen, durch eine Luft schicht mit eher Länge von etwa 10 mm geführt, in be etwa 0°C gehaltenes Wasser eingeführt, durch einen au; einem Glasrohr (6 mm Durchmesser und 15 cm Länge gebildeten Wasserspinnzylinder geführt, worin da: Wasser nach abwärts strömte, und auf einer Spindel mi einer bestimmten Geschwindigkeit aufgewickelt
Die beim vorstehenden Streckspinnen angewandter 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 irr aufgewickelten Zustand mit destilliertem Wasser, da! eine geringe Menge an Naitriumbicarbonat enthielt, unc mit destilliertem Wasser gewaschen und bei Raumtem peratur getrocknet Die Eigenschaften der getrockneter Fäden waren die folgenden:
Feinheit: 3,1 Denier Zugfestigkeit: 21,1 g/d
Dehnung: 5,2%
Anfangsmodul der Elastizität: W1 g/d Knüpffestigkeit: 8,2 g/d
Die Fäden wurden wärmebehandelt indem sie durch ein Quarzrohr in Stickstoffatmosphäre geführt wurden welches in einem rohrförmigen Elektroofen mit einei Länge von 30 cm eingesetzt war, und zwar unter den ir Tabelle I angegebenen Bedingungen. Die Eigenschafter der erhaltenen Fasern sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.
Wärmebehandlungsbedingungen Spannung Zeit Eigenschaften der Fasern Dehnung Anfangsmodul Knüpflesligkeii
Temperatur Feinheit Zugfestigkeit d. Elastizität
(g/d) (see) (%) (g/d) (e/d)
("C) 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
Fortsetzung
Wärmebehandlungsbedingungen Spannung Zeit Eigenschaften der Fasern Dehnung Anfangsmodul Knüpflestigkeit
Temperatur Feinheit Zugfestigkeit d. Elastizität
(g/d) (see) (%) (g/d) (g/d)
(0C) 1,1 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
Beispiel 2
Die Umsetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei jedoch 226 ml HMPA, 451 ml NMP, 17,11 g p-Phenylendiamin, 9,74 g 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 (Vmh) 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
Tabelle II
15
20
25
30 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 Il aufgeführt.
Wärmebehandlungsbedingungen Spannung Zeit Eigenschaften der Fasern Dehnung Anfangsmodul Knüpflestigkeit
Temperatur Feinheit Zugfestigkeil d. Elastizität
(g/d) (see) (%) (g/d) (g/d)
(0C) 1,4 6,9 (Denier) (g/d) 3,9 971 6,1
450 1,7 6,9 3,4 37,5*) 3,3 998 5,7
500 2,2 6,9 3,5 35,0**) 3,7 946 4,7
500 2,7 6,9 3,6 36,8 3,2 1011 4,5
500 3,5 33,9
*) Die maximale Zugfestigkeit betrug 43,2 g/d bei 10 Probefäden. **) Die maximale Zugfestigkeit betrug 44,1 g/d bei 10 Probefäden.
Beispiel 3
Die Umsetzung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt, wobei jedoch 218 ml HMPA, 436 ml NMP, 19,36 gp-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 <>o (Vinh) von 4,95 dl/g und einer Zersetzungstemperatur (T</;von491°C.
Gesponnene Fäden wurden aus dem erhaltenen Copolyamid in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unter den folgenden Bedingungen hergestellt: b5
Teigtemperatur:
Extrudierdruck:
85° C
40 kg/cm2
Extrudiergeschwindigkeit: 50 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Aufwickelgeschwindigkeit: 153 m/min
Spinnstreckfaktor: 3,1
Die getrockneten gesponnenen Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
Feinheit: 5,3 Denier
Zugfestigkeit: 22,2 g/d
Dehnung: 5,2%
Anfangsmodul der Elastizität: 481 g/d
Knüpffestigkeit: 6,5 g/cl
Die gesponnenen Fäden wurden in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 wärmebehandelt. Die Wärmebehandlungsbedingungen und die Eigenschuften der dabei erhaltenen Fasern sind in Tabelle III angegeben.
Tabelle III
Wärmebehandlungsbedingungen
Temperatur Spannung Zeit
Eigenschaften der Fasern
Feinheit Zugfestigkeit Dehnung
Anfangsmodul Knüpflestigkeit d. Elastizität
(0C)
(g/d)
(see)
(Denier) (g/d)
(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
300 350 400 450 500
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 (η,πι,) 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:
Tabelle IV
85° C
55 kg/cm* 22,9
22,3
25,2
27,0
29,7
3,2
2,9
2,8
2,8
2,8
714 755 848 923 1018
Extrudiergeschwindigkeit:
Spinnwassergeschv/indigkeit: Wickelgeschwindigkeit:
Spinnstreckfaktor:
4,9 5,0 5,2 4,9
4,5
29 m/min 70 m/min 118 m/min 4,1
20 Die getrockneten gesponnenen Fäden hatten die folgenden Eigenschaften:
Feinheit: 3,93 Denier
Zugfestigkeit: 18,1 g/d
25 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 Wärmebe-30 handlungsbedingungen und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in Tabelle IV enthalten.
Warmebehandlungsbedingungen
Temperatur Spannung Zeit
Eigenschaften der Fasern
Feinheit Zugfestigkeit Dehnung
Anfangsmodul KnüplTestigkeit d. Elastizität
(0C)
(g/d)
(see)
(Denier)
(g/d)
(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
350
400
450
500
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, 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 Ausgangsverbindungszugabeöffnung 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 (τ/,πλ) von 6,45 erhalten wurden.
Gesponnene Fäden wurden aus dem erhaltenen 20,4
22,6
26,1
26,3
3,4
3,4
3,6
3,4
543
597
659
713
7,1 6,8 6,3
7,5
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 gAI während 6,9 see in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wärmebehandelt 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
Beispiel 6
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid mit einem Gehalt von 30 Mol-% an Einheiten (A-2) in der Diaminkomponente beschrieben.
Die Ausgangsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 gereinigt.
Ein trennbarer Vierhalskolben mit einem Inhalt von 2 1, der mit Rührwerk, Stickstoffeinlaßöffnung, Calciumchloridrohr und Ausgangsverbindungszugabcöffnung ausgerüstet war, wurde vorhergehend ausreichend 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 alimählich 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<ηι>) von 5,90 und eine Zersetzungstemperatur (Td)von 483°C.
Das Copolyamid wurde in 99%iger Schwefelsäure bei 900C 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
Tabelle V
15
20 0,08 mm extrudiert, durch eine Luftschicht mit einer Stärke von etwa 10 mm geführt, in bti 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:
Teigtemperatur: 85° C
Extrudierdruck: 35 kg/cm2
Extrudiergeschwindigkeit: 31,5 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Wickelgeschwindigkeit: 153 nV min
Spinnstreckfaktor: 43
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: 233 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 Knüpflestigkeit
Spannung Feinheit Zugfestigkeit d. Elastizität
(%) (g/d) (g/d)
(g/d) (Denier) (g/d)
3,5
3,5
3,5
30,8 30,7 30,6
Beispiel 7
Das Spinnen wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei jedoch die Wickelgeschwindigkeit auf 118 m/min geändert wurde. Die erhaltenen Fäden wurden gewaschen und getrocknet und es wurden Fäden mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
Feinheit:
Zugfestigkeit:
4,4 Denier 21,2 g/d
3,5 812 7,0
3,3 848 6,6
2,8 1035 6,0
Dehnung: 4,6%
Anfangsmodul der Elastizität: 569 g/d
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 Wärmebehandlungsbedingungen geändert wurden, wie aus Tabelle VI ersichtlich. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind aus Tabelle VI ersichtlich.
Tabelle VI
Wärmebehandlungsbedingunt-Temperatur Spannung
(g/d)
1,5
1.5
Eigenschaften der Fasern Feinheit Zugfestigkeit
(Denier)
4,2 4.2
(g/d)
26,8 25.9 Dehnung
3,4
2.8
Anfangsmodul
d. Elastizität
Knüpffestigkeit
(g/d) (g/d)
748 7,7
844 7.0
-'ortsclzung
Wärmebehandlungsbedingungen Eigenschaften der Fasern Temperatur Spannung Feinheit Zugfestigkeit
(g/d)
(Denier)
(g/d)
1,5 Beispiel 4,3
1,5 3,9
8
27,3
33,2
Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid mit 10 Mol-% an Einheiten (A-2) der Diaminkomponente beschrieben.
Ein hellgelbes Copolyamid 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 Copolyamid besaß eine inhärente Viskosität (η,η/1) von 5,08 und eine Zersetzungstemperatur (Td) von 499° C.
Das Spinnen wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt, wobei jedoch Extrudierdruck, Extrudiergeschwindigkeit, Spinn wassergeschwindig-Dehnung
3,0
3,0
Anfangsmodul
d. Elastizität
(g/d)
860
1052
Knüpflestigkeit (g/d)
6,6
5,9
15
20
25 keit, 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:
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 VII angegebenen Eigenschaften.
Tabelle VII Eigenschaften der Fasern Dehnung Anfangsmodul Knüpflestigkeit
Feinheit Zugfestigkeit d. Elastizität
(%) (g/d) (g/d)
Wärmebehandlungsbedingungen (Denier) (g/d) 3,8 675 6,0
Temperatur 4,1 24,6 3,4 728 6,1
4,1 27,1 3,2 796 4,3
(0C) 3,9 28,2 3,3 858 4,5
300 3,6 32,2 3,1 934 3,6
350 3,8 32,3 3,2 879 3,5
400 3,4 30,6 3,1 980 3,9
450 3,6 33,6*) 3,4 919 3,6
500 4,1 33,5 2,8 897 3,3
550 4,0 27,8 2,8 937 4,1
500 4,1 29,0 2,9 971 4,6
500 4,0 31,0 2,6 1052 3,2
550 3,9 28,8 3,0 840 4,8
500 ; 4,1 28,2 2,6 907 4,0
500 ; 4,0 26,2
500 ;
450 1
450 ;
Spannung
(g/d)
I,
I,
,8
,2
,2
!,1
!,2
,3
,7
*) Die maximale Zugfestigkeit betrug 36,6 g/d unter 10 Probeffidea
Beispiel 9
Im folgenden wird die Herstellung von Fasern aus einem Copolyamid, 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 6,94 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
Das flüssige Reaktionsgemisch wurde unmittelbar 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 Copolyamid wurde in eine
große Menge Wasser geschüttet, mit Wasser gewaschen und getrocknet, so daß 14,5 g (Ausbeute 100%) eines Copolyamids erhalten wurden, das eine inhärente Viskosität (ijinh) 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 Beispiel 6 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.
Tabelle VIII
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 Knüpffestigkeil
Temperatur Spannung Zeit Feinheit Zugfestigkeit d. Elastizität
(%) (g/d) (g/d)
CC) (g/d) (see) (Denier) (g/d)
300
350
40Cl
450
500
0,9
0,7
1,0
1,0
1,0
6,9 6,9 6,9 6,9 6,9
Beispiel 10
2,9
2,9
3,0
3,0
3,1
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 32,38 f Terephthaloylchlorid zu dem Gemisch durch die Ausgangsverbindungszugabe-
28,2 3,1 902 6,05
29,5 3,3 837 6,6
28,5 2,9 925 5,9
32,6 2,9 1078 5,5
30,5 2,7 1085 5,1
Feinheit:
Zugfestigkeit:
Dehnung:
Anfangsmodul der
Knüpffestigkeit:
Elastizität: 2,3 Denier
25,2 g/d
5,4%
470 g/d
7,5 g/d
"- """g ZSJgC*"*
«Λ J«, D..U
itu uas lYuiif i-n
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 Copolyamids mit einer inhärenten Viskosität (rjmh) 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/cm2, 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:
Die Fäden wurden einem Elektroofen bei einer
Temperatur von 45O0C unter einer Spannung von 1,1 g/d während 6.9 see in der gleichen Weise wie in Beispiel 6 wärmebehandelt, so daß Fasern mit den folgenden Eigenschaften erhalten wurden:
Feinheit: 2,2 Denier
Zugfestigkeit: 31,1 g/d
Dehnung: 3,5%
Αί Anfangsmodul der Elastizität: 800 g/d
Knüpffestigkeit: 6,0 g/d
Beispiel 11
5(i Nachfolgend wird die Herstellung von Fasern aus einem Cöpölyarnid, 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 (τ?/πΛ) von 6,18 und einer Zersetzungstemperatur (Td) 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 Spinnwasser nach abwärts strömte, geführt und auf einer Spule mit bestimmter Geschwindigkeit aufgewickelt. Die angewandten Versuchsbedingungen waren die folgenden:
Teigtemperatur: 85°C
Extrudierdruck: 35 kg/cm2
Extrudiergeschwindigkeit: 35,9 m/min
Spinnwassergeschwindigkeit: 70 m/min
Wickelgeschwindigkeit: 150 m/min
Spinnstreckfaktor: 4,8
Die auf der Spule aufgewickelten gesponnenen Fäden wurden mit destilliertem Wasser, das eine geringe Menge an Natriumbicarbonat enthielt und mit destilliertem 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
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 aufgeführten Eigenschaften wurden erhalten.
Tabelle IX Spannung Eigenschaften der Fasern Zugfestigkeit Dehnung Anfangsmodul Knüpflestigkeit
Feinheit 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 I unter 10 Probefädcn.
500 *) Die maximale Zugfestigkeit betrug 39,1 g/c Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
550

Claims (1)

Pateniansprüche:
1. Fasern, aufgebaut aus einem hochmolekularen Copolyamid, das aus Einheiten (A) entsprechend den folgenden Formeln
-HN
NH- (A-I)
DE2723867A 1976-05-28 1977-05-26 Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung Expired DE2723867C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6123476A JPS52144417A (en) 1976-05-28 1976-05-28 Copolyamide filament yarns and production thereof
JP1206677A JPS5398416A (en) 1977-02-08 1977-02-08 Copolyamide fiber and its production

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2723867A1 DE2723867A1 (de) 1978-01-05
DE2723867B2 DE2723867B2 (de) 1979-07-12
DE2723867C3 true DE2723867C3 (de) 1980-03-13

Family

ID=26347615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2723867A Expired DE2723867C3 (de) 1976-05-28 1977-05-26 Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4178431A (de)
DE (1) DE2723867C3 (de)
FR (1) FR2352899A1 (de)
GB (1) GB1574499A (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54106621A (en) * 1978-01-06 1979-08-21 Ube Ind Ltd Copolyamide fiber and its production
DE19721609A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Zimmer Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen von Cellulosecarbamat-Lösungen
US9284665B2 (en) 2012-01-11 2016-03-15 E I Du Pont De Nemours And Company Method for removing sulfur from fiber using halide salt ion exchange
WO2013105953A1 (en) * 2012-01-11 2013-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for removing sulfur from fiber using a weak base
WO2013105944A1 (en) 2012-01-11 2013-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sulfur and alkali metal containing imidazole fiber having ionically bound halides
BR112014016741A8 (pt) 2012-01-11 2017-07-04 Du Pont processo para produzir um fio
BR112014016709A8 (pt) * 2012-01-11 2017-07-04 Du Pont método para a remoção do enxofre
EP2802692B1 (de) 2012-01-11 2020-04-29 DuPont Safety & Construction, Inc. Verfahren zur entfernung von schwefel aus fasern mittels einer wässrigen säure
WO2013105940A1 (en) 2012-01-11 2013-07-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Sulfur-containing imidazole fiber having ionically bonded halides
US11279800B2 (en) 2012-01-11 2022-03-22 Dupont Safety & Construction, Inc. Aramid copolymer yarn having low residual sulfur
EP2802696B1 (de) 2012-01-11 2016-03-16 E. I. du Pont de Nemours and Company Verfahren zur entfernung von schwefel aus faser mittels halogenidsäureionenaustausch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL108880C (de) * 1957-02-28
NL297738A (de) * 1962-09-11
US3354125A (en) * 1963-07-29 1967-11-21 Monsanto Co Polymers from diaminobenzanilides
US3324086A (en) * 1964-02-26 1967-06-06 Monsanto Co Polyamides containing fused heterocycle units
US3467623A (en) * 1966-11-08 1969-09-16 Monsanto Co Soluble aromatic polyamides containing bridged para-biphenylene linkages

Also Published As

Publication number Publication date
DE2723867B2 (de) 1979-07-12
FR2352899B1 (de) 1981-10-09
DE2723867A1 (de) 1978-01-05
US4178431A (en) 1979-12-11
GB1574499A (en) 1980-09-10
FR2352899A1 (fr) 1977-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3007063C2 (de) Faser- oder filmbildendes aromatisches Copolyamid, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung
DE2556883C2 (de) Aromatische Copolyamide und deren Verwendung zur Herstellung von Fasern, Fäden, Filmen und Folien
DE2950939C2 (de)
DE2605531C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Poly-p-phenylenterephthalamid
DE60029085T2 (de) Verfahren zur herstellung von meta-aromatischen polyamidfasern
DE2723867C3 (de) Fasern aus einem hochmolekularen Copolyamid und Verfahren zu deren Herstellung
EP0678539A2 (de) Aromatische Copolyamide, Verfahren zu deren Herstellung, geformte Gebilde und deren Herstellung
EP0199090A2 (de) Geformte Gebilde aus aromatischen Copolyamiden und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1570233C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Misch polyamiden
DE2522919C2 (de)
DE1570890A1 (de) Polymerisate aus Diaminobenzaniliden
DE1745165B2 (de) Amidhydrazidpolykondensat und verfahren zu dessen herstellung
EP0364891B1 (de) Vollaromatische Polyamide, Verfahren zu ihrer Herstellung und daraus geformte Gebilde
DE4334004A1 (de) Aramidfasern hoher Festigkeit und hohen Titers, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE2900264A1 (de) Neue copolyamidfasern und verfahren zu deren herstellung
DE2506486C2 (de) Aromatische Polyamide, ihre Herstellung und Verwendung
DE2205668A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus aromatischen Polyamiden
DE4004652A1 (de) Vollaromatische polyamide, verfahren zu ihrer herstellung und daraus geformte gebilde
DE1745165C3 (de) Amidhydrazidpolykondensat und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2541482C3 (de) Verfahren zur Herstellung von verstreckten Fäden aus Poly-phenylen-13,4-oxadiazol
DE4010941A1 (de) Verfahren zur herstellung von aromatischen popyamiden mit hoher hydrolysebestaendigkeit
DE2420530A1 (de) Verfahren zur herstellung von sulfonatgruppenhaltigen aromatischen polyamiden
DE2454142C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines hydrophilen Blockcopolymeren
DE2052649A1 (de) Lineare Polythioharnstoffe mit hohem Molekulargewicht sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE2045770A1 (de) Neue Polyamide und Verfahren zur Herstellung derselben

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee