DE4128943A1 - Pulpeartige kurze fasern - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft in hohem Maße molekülorientierte und
aus Flüssigkristallpolyestern hergestelle pulpeartige kurze
Fasern, bei deren Herstellung die einzigartigen Eigenschaften
einer Schmelze-Flüssigkristallphase ausgenutzt werden und
kein merklicher Spinnvorgang erfolgt.
Zur Herstellung von Fasern durch Ausbilden einer Schmelze-
Flüssigkristallphase durch Erwärmen eines Flüssigkristall
polyesters und anschließendes Verspinnen der erhaltenen
Schmelze-Flüssigkristallphase sind die verschiedensten Ver
fahren bekannt. Bei derartigen Spinnverfahren erhält man
im Rahmen einer Spinnstufe faserförmige Gebilde, indem man
die Schmelze-Flüssigkristallphase durch Mikrolöcher passieren
läßt. Daran schließt sich eine Ziehstufe an. In dieser werden
die (den Bestandteil der Fasergebilde) bildenden Molekül
ketten parallel zur Faserachse ausgerichtet, so daß die
Fasern eine molekulare Orientierung bzw. Molekülorientierung
erhalten.
In jüngster Zeit ist es bekanntgeworden, daß einige aromati
sche Polyester eine im Schmelzezustand optisch anisotrope
Flüssigkristallphase bilden (vgl. die US-PS 36 37 595,
37 59 870, 37 78 410, 38 04 805, 39 91 013, 40 66 620,
40 67 852, 40 75 262, 40 83 829, 41 18 372, 41 30 545,
41 40 846, 41 61 470, 41 81 792, 41 83 895, 41 84 996,
41 88 476, 42 19 461, 42 56 624, 43 18 841, 44 31 770,
43 30 465, 43 70 466 und 44 73 682. Es ist ferner bekannt
geworden, daß sich in einer Flüssigkristallphase die Mole
küle spontan orientieren und daß die wesentlichen Molekül
ketten selbst bei geringer Scherkraft ohne weiteres in
Scherrichtung orientiert werden (vgl. "Polymer Liquid
Crystals", Herausgeber A. Ciferr; W.R. Krigbaum und
R. B. Meyer, Academic Press, 1982, Seiten 247-273). Man
weiß folglich, daß man beim Verspinnen von Flüssigkristall
polyestern lange Fasern hoher Festigkeit und hohen Elastizi
tätsmoduls herstellen kann (vgl. beispielsweise US-PS
39 75 487, 41 59 365, 45 03 105, 45 74 066 und 45 00 696;
japanische Patentanmeldungen (KoKai) Nr. 1 31 020/1983,
1 59 816/1982, 1 91 219/1983, 49 257/1984, 78 232/1984, 1 13 818/1986
und 2 38 821/1987). Bei Spinnverfahren zur Herstellung von
Fasern muß ein Schmelze-Flüssigkristall durch Mikrolöcher
hindurchtreten. Es bereitet folglich Schwierigkeiten, unter
Verwendung von Polymerisaten hohen Molekulargewichts oder
hoher Viskosität Fasern herzustellen. Nach dem Spinnen ist
hierbei eine langdauernde Nachbehandlung bei hoher
Temperatur erforderlich. Da darüber hinaus während des
Spinnvorgangs eine relativ hohe Temperatur herrscht, be
steht auch eine hohe Wahrscheinlichkeit einer thermischen
Zersetzung. Aus diesen Gründen sind Verfahren zur Herstel
lung von Fasern durch Spinnen kostspielig, d. h. der Preis
der nach solchen Verfahren hergestellten Fasern ist hoch.
Die nach diesen Verfahren angefallenen Fasern besitzen
schließlich die Form langer Stäbe regelmäßiger Gestalt und
gleichmäßiger Oberfläche. Diese Fasern besitzen folglich
anders als Pulpe, die die verschiedensten Formen und Ober
flächen aufweisen kann, lediglich eine begrenzte Dicke und
Oberfläche.
Der Erfindung lag folglich die Aufgabe zugrunde, aus
Flüssigkristallpolyestern neue und bisher nach üblichen
Verfahren nicht herstellbare pulpeartige kurze Fasern mit
Molekülorientierung herzustellen. Bei der erfindungsgemäßen
Herstellung der pulpeartigen kurzen Fasern kann man auf
ein Verspinnen verzichten. Erfindungsgemäß erhält man durch
Einwirkenlassen einer Scherkraft auf eine Schmelze-Flüssig
kristallphase unter Ausnützung der Flüssigkristallen eigenen
spontanen Molekülorientierungseigenschaften hochorientierte
fibrillenartige Formlinge. Durch Zerschneiden und Schlagen
derselben erhält man dann die pulpeartigen kurzen Fasern.
Die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern zeichnen
sich durch unregelmäßige Form und Oberfläche, durch eine
Feinheit und Größenunterschiede, durch eine sehr große
Oberfläche, durch die Leichtigkeit ihrer Verarbeitbarkeit
zu Papier sowie durch hochorientierte Fasereigenschaften
aus.
Da die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern eine
hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul, eine
große Oberfläche und Verschiedenheit und Feinheit in ihrer
Größe aufweisen, eignen sie sich zusätzlich in hervorragen
der Weise als Verstärkungsmaterial und zur Herstellung von
eine hohe Zähigkeit aufweisenden witterungsbeständigen
Papieren und Folien. Die erfindungsgemäßen kurzen Fasern
erhält man durch einfache mechanische Maßnahmen zur Herbei
führung einer spontanen Molekülorientierung ohne Verspinnen
durch Mikrolöcher. Insbesondere erhält man hierbei selbst
bei relativ niedriger Temperatur hochorientierte Fasern aus
polymerisaten hohen Molekulargewichts oder hoher Viskosität.
Die erfindungsgemäßen kurzen Fasern lassen sich auch in
großem Maßstab im Rahmen eines einfachen Verfahrens ohne
übliche Spinnstufe bei sehr niedrigen Produktionskosten
herstellen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Abtastelektronenmikrophotographie fibrillen
artiger Formlinge. Der Mikrophotographie läßt sich
entnehmen, daß die Innenstruktur der Formlinge aus
Bündeln von Mikrofibrillen besteht und daß die
Fibrillen leicht voneinander unter Bildung von
pulpeartiger kurzer Fasern getrennt sind.
Fig. 2 eine Röntgenstrahlenbeugungsphotographie fibrillen
artiger Formlinge. Sie zeigt eine Faserstruktur
hoher Molekülorientierung.
Fig. 3 eine Elektronenmikrophotographie pulpeartiger kurzer
Fasern aus Flüssigkristallpolyestern. Sie zeigt,
daß die pulpeartigen kurzen Fasern aus Mikrofibrillen
bestehen und die verschiedensten unregelmäßigen
Formen und Oberflächen aufweisen.
Der Ausdruck "Flüssigkristallpolyester" beschreibt hier und
im folgenden Substanzen, die aufgeschmolzen werden können
und in aufgeschmolzenem Zustand eine optische Anisotropie
und Fluidtemperaturbereiche aufweisen. Solche Flüssigkristall
polyester sind Homopolymere oder Mischpolymere aus aromati
schen Diolen, aromatischen Dicarbonsäuren oder aromatischen
Hydroxycarbonsäuren, oder Mischpolymere aus aliphatischen
Dicarbonsäuren und den genannten aromatischen Diolen, Di
carbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren, die bei Temperaturen
im Bereich von 200-450°C in eine anisotrope Schmelzephase
übergehen und ein Molekulargewicht von 2000-200 000 auf
weisen.
Erfindungsgemäß verwendbare aromatische Diole sind Hydro
chinon, Phenylhydrochinon, Methylhydrochinon, tert.-Butyl
hydrochinon, Chlorhydrochinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybi
phenyl, 3,3′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxynaphthalin,
2,7-Dihydroxynaphthalin, 1,5-Dihydroxynaphthalin, 1,4-Di
hydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxyanthrachinon, 4,4′-Dihydroxy
benzophenon, 3,4′-Dihydroxybenzophenon, 3,3′-Dihydroxy
benzophenon, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxy
diphenylethan, 2,2′-Bis-(4-hydroxyphenyl) -propan,
4,4′-Dihydroxydiphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon,
3,3′-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid
oder deren alkyl-, aryl-, alkoxy- oder halogensubstituierte
Derivate oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren derselben.
Verwendbare aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise
Terephthalsäure, Chlorterephthalsäure, Bromterephthalsäure,
Phenylterephthalsäure, Isophthalsäure, 4,4′-Biphenyldi
carbonsäure, 3,3′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Paraterpenyl
dicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalin
dicarbonsäure, 1,4-Naphthalindicarbonsäure, 1,5-Naphthalin
dicarbonsäure, 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-ethan, 1,4-Bis-(4
carboxyphenoxy)-butan, 4,4′-Dicarboxydiphenylether,
3,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,3′-Dicarboxydiphenylether,
4,4′-Dicarboxybenzophenon, 3,4′-Dicarboxybenzophenon,
3,3′-Dicarboxybenzophenon, 4-Carboxyphenylessigsäure, 4-Carboxy
phenylpropionsäure und deren alkyl-, aryl-, alkoxy- oder
halogensubstituierte Derivate oder eine Mischung aus zwei
oder mehreren derselben.
Erfindungsgemäße verwendbare aromatische Hydroxycarbonsäuren
sind p-Hydroxybenzoesäure, 3-Methyl-4-hydroxybenzoesäure,
3-Chlor-4-hydroxybenzoesäure, m-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxy
naphthalin-6-carbonsäure, 4-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure,
3-Hydroxy-4′-carboxybenzophenon, 4-Hydroxyzimtsäure,
4-Hydroxyphenylessigsäure, 3-Hydroxyphenylessigsäure,
4-Hydroxyphenylpropionsäure, 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol
oder deren alkyl-, aryl-, alkoxy- oder halogensubstituierte
Derivate oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dersel
ben.
Erfindungsgemäß verwendbare aliphatische Diole sind
Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, trans-1,4-
Dihydroxycyclohexan, cis-1,4-Dihydroxycyclohexan, trans
1,4-Cyclohexandimethanol, cis-1,4-Cyclohexandimethanol oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren derselben.
Erfindungsgemäß verwendbare aliphatische Carbonsäuren sind
Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, 3-Methyladipin
säure, Pimelinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Sebacin
säure, trans-1,4-Dicarboxylcyclohexan, cis-1,4-Dicarboxyl
cyclohexan oder eine Mischung aus zwei oder mehreren der
selben.
Beispiele für zur Herstellung erfindungsgemäßer pulpeartiger
kurzer Fasern verwendbare Flüssigkristallpolyester sind:
- 1) Mischpolyester aus 20-80 Molen p-Hydroxybenzoesäure und 20-80 Molen irgendeiner der genannten aromatischen Hydroxycarbonsäuren mit Ausnahme der p-Hydroxybenzoesäure;
- 2) Mischpolyester aus 10-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-45 Molen irgendeines der genannten aromatischen Diole und 15-45 Molen irgendeiner der genannten aro matischen Dicarbonsäuren;
- 3) Mischpolyester aus 10-80 Molen irgendeiner der ge nannten Hydroxycarbonsäuren, 10-45 Molen irgendeines der genannten aromatischen Diole und 10-45 Molen irgendeiner der genannten Dicarbonsäuren;
- 4) Homo- oder Mischpolyester aus 50 Molen irgendeines der genannten aromatischen Diole und 50 Molen irgendeiner der genannten aromatischen Dicarbonsäuren;
- 5) Mischpolyester aus 30-70 Molen irgendeiner der genann ten aromatischen Hydroxycarbonsäuren, 15-35 Molen irgendeiner der genannten aromatischen Dicarbonsäuren und 15-35 Molen irgendeines der genannten aliphati schen Diole;
- 6) Mischpolyester aus 20-80 Molen irgendeiner der ge nannten aromatischen Hydroxycarbonsäuren, 10-40 Molen irgendeiner der genannten aromatischen Dicarbonsäuren, 5-35 Molen irgendeines der genannten aromatischen Diole und 5-35 Molen irgendeines der genannten ali phatischen Diole; und
- 7) Mischpolyester aus 50 Molen irgendeiner der genannten aromatischen Dicarbonsäuren, 15-35 Molen irgendeines der genannten aromatischen Diole und 15-35 Molen irgendeines der genannten aliphatischen Diole.
Das Molekulargewicht der erfindungsgemäß verwendbaren Flüssig
kristallpolyester reicht von 2000-100 000, vorzugsweise
von 5000-50 000. Das jeweilige Molekulargewicht läßt sich
durch Endgruppenbestimmung mittels Infrarotspektralphoto
metrie oder Kernresonanzspektrometrie oder durch Lichtstreu
ungsbestimmung in verdünnter Pentafluorphenollösung ermitteln.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt Flüssigkristallpolyester
bis 12,0 dl/g aufweisen. Diese Eigenviskosität errechnet
sich aus einer in einer Pentafluorphenollösung in einer
Konzentration (c) von 0,1 Gew.-% bei 60°C bestimmten relati
ven Viskosität (ηrel) gemäß folgender Gleichung:
Die Temperatur, bei der die erfindungsgemäß einsetzbaren
Flüssigkristallpolyester in eine anisotrope Schmelzephase
überführt werden können, reichen von 200-400°C, vorzugs
weise von 220-260°C. Der Ausdruck "Temperatur, bei der
eine anisotrope Schmelzephase gebildet wird", steht für
eine Temperatur, bei der Flüssigkristallpolyester von einer
festen Phase in eine fließfähige anisotrope Schmelzephase
überzugehen beginnen.
Beispiele für erfindungsgemäß mit großem Erfolg einsetzbare
Flüssigkristallpolyester sind:
- 1) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure und 30-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure;
- 2) Mischpolyester aus 20-80 Molen p-Hydroxybenzoesäure und 20-80 Molen einer aromatischen Hydroxycarbonsäure, ausgewählt aus m-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin- 6-carbonsäure, 4′-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure, 4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxyphenylpropionsäure und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol oder einer Mischung aus zwei oder mehreren derselben;
- 3) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl, X Molen Terephthal säure und Y Molen Isophthalsäure mit X = 15 bis 30; Y = 5 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 4) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl, Z Molen 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Y Mol(en) Isophthalsäure und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y je weils gleich 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35;
- 5) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Phenylhydrochinon, X Molen Terephthal säure und Y-Mol(en) Isophthalsäure mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 6) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Phenylhydrochinon, Z Molen 2,6-Naphthalin dicarbonsäure, Y Mol(en) Isophthalsäure und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y jeweils gleich 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35;
- 7) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, X Molen Terephthal säure und Y-Molen Isophthalsäure mit X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35;
- 8) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, Z Molen 2,6-Naphthalin dicarbonsäure, Y Mol(en) Isophthalsäure und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y jeweils gleich 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35;
- 9) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Hydrochinon, X Molen Terephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35;
- 10) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Hydrochinon, Z Molen 2,6-Naphthalindi carbonsäure, Y Molen Isophthalsäure und X Molen Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35;
- 11) Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin- 6-carbonsäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl, X Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 5 bis 35; Y = 0 bis 30 und X+Y = 15 bis 35;
- 12) Mischpolyester aus 10-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin- 6-carbonsäure, 15-45 Molen Phenylhydrochinon, X Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 5 bis 45; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 45;
- 13) Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin- 6-carbonsäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, X Molen Terephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35;
- 14) Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin- 6-carbonsäure, 15-35 Molen Hydrochinon, X Molen Therephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35;
- 15) Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-carbon säure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl, X Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 16) Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-carbon säure, 15-35 Molen Phenylhydrochinon, X Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 17) Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-carbon säure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, X-Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 18) Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-carbon säure, 15-35 Molen Hydrochinon, X Molen Terephthal säure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35;
- 19) Mischpolyester aus 10-80 Molen mindestens einer aro matischen Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe p-Hydroxy benzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure, m- Hydroxybenzoesäure, 4′-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure, 4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxyphenylpropionsäure und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol; 10-45 Molen min destens eines aromatischen Diols aus der Gruppe Hydro chinon, Phenylhydrochinon, Methylhydrochinon, tert.- Butylhydrochinon, Chlorhydrochinon, 4,4′-Dihydroxybi phenyl, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxyanthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxy benzophenon, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Di hydroxydiphenylethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxydiphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenyl sulfon und 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid; und 10-45 Molen mindestens einer aromatischen Carbonsäure aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalin dicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Bi phenyldicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxy phenoxy)-ethan,;
- 20) Mischpolyester aus 50 Molen Phenylhydrochinon und 50 Molen Terephthalsäure;
- 21) Mischpolyester aus 50 Molen mindestens eines aromatischen Diols aus der Gruppe Hydrochinon, Phenylhydrochinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydrochinon, Chlorhydro chinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,5-Dihydroxyanthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon, 4,4′-Dihydroxydi phenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenylethan, 2,2-Bis-(4- hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxydiphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′-Dihydroxydi phenylsulfid und 50 Molen mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthal säure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindi carbonsäure, 4,4′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Di carboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-ethan;
- 22) Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-35 Molen Terephthalsäure und 15-35 Molen Ethylenglykol;
- 23) Mischpolyester aus 20-80 Molen mindestens einer aro matischen Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe p-Hydroxy benzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure, m- Hydroxybenzoesäure, 4′-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure, 4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxyphenylpropionsäure und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol; 10-40 Molen min destens einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindi carbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyl dicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Di carboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)- ethan; und 10-40 Molen mindestens eines aliphatischen Diols aus der Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, trans-1,4-dihydroxycyclohexan, cis-1,4- Dihydroxycyclohexan, trans-1,4-Cyclohexandimethanol und cis-1,4-Cyclohexandimethanol;
- 24) Mischpolyester aus 10-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure, 15-45 Molen mindestens einer aromatischen Dicarbon säure aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbon säure, 4,4′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenyl- ether, 3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4 carboxyphenoxy)-ethan; X Molen mindestens eines aromati schen Diols aus der Gruppe Hydrochinon, Phenylhydro chinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydrochinon, Chlor hydrochinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxy naphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxy anthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxy diphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′- Dihydroxydiphenylsulfid; sowie Y Molen mindestens eines aliphatischen Diols aus der Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, trans-1,4-Dihydroxy cyclohexan, cis-1,4-Dihydroxycyclohexan, trans-1,4- Cyclohexandimethanol und cis-1,4-Cyclohexandimethanol, wobei X und Y jeweils gleich 5 bis 40 sind und X+Y = 15 bis 45; und
- 25) Mischpolyester aus 15-40 Molen mindestens eines aro matischen Diols aus der Gruppe Hydrochinon, Phenylhydro chinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydrochinon, Chlor hydrochinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxy naphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxy anthrachinon Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxy diphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′- Dihydroxydiphenylsulfid; 10-35 Molen mindestens eines aliphatischen Diols aus der Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, trans-1,4-Dihydroxycyclo hexan, cis-1,4-Dihydroxycyclohexan, trans-1,4-Cyclo hexandimethanol und cis-1,4-Cyclohexandimethanol; und 50 Molen mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxy phenoxy)-ethan.
Erfindungsgemäß erhält man kurze Fasern durch Erwärmen der
genannten Flüssigkristallpolyester in einer Extrudier- bzw.
Strangpreßvorrichtung zur Bildung einer anisotropen Schmelze
und Extrudieren oder Strangpressen der gebildeten anisotro
pen Schmelze durch ein Extrusions- oder Stangpreßwerkzeug
unter Recken zur Bildung fibrillenartiger Extrudate hoher
Orientierung und anschließendes Zerschneiden und Schlagen
der erhaltenen fibrillenartigen Extrudate.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen
Fasern durch Extrudieren oder Strangpressen liegt die
Temperatur, bei der die Flüssigkristallpolyester in eine
extrudierbare anisotrope Schmelzephase übergehen, zwischen
220°C und 400°C, vorzugsweise zwischen 240°C und 380°C. In
der Praxis bereitet es Schwierigkeiten, Flüssigkristallpoly
ester bei Temperaturen unterhalb 220°C in fließfähige Form
zu überführen bzw. sie wegen ihrer thermischen Zersetzbar
keit bei Temperaturen oberhalb von 440°C zu verarbeiten.
Bei der Herstellung erfindungsgemäßer pulpeartiger kurzer
Fasern ist es wichtig, eine anisotrope Schmelze hoher
Orientierung zu bilden, indem man Flüssigkristallpolyester
auf eine zum vollständigen Aufschmelzen unter Bildung heißer
Schmelzen ausreichende Temperatur erwärmt und anschließend
die gebildeten heißen Schmelzen abkühlt. Aus den heißen
Schmelzen lassen sich keine erfindungsgemäßen pulpeartigen
kurzen Fasern herstellen, da erstere eine niedrige Viskosi
tät aufweisen und durch Scherkraft nicht in ausreichender
Weise molekular orientiert werden können. Andererseits läßt
sich die hochorientierte anisotrope Schmelze ohne Schwierig
keiten durch Extrudieren bzw. Strangpressen und Recken in
ein hochorientiertes fibrillenartiges Extrudat überführen.
Beim Extrudieren oder Strangpressen der anisotropen Schmelze
läßt sich als Extrusions- oder Strangpreßwerkzeug ein
schlitzförmiges Werkzeug, ein bogenförmiges Werkzeug oder
ein röhrenförmiges Werkzeug verwenden. Zweckmäßigerweise
wird bei der Herstellung hochorientierter fibrillenartiger
Extrudate ein Strangpreßwerkzeug größerer Länge als Breite
verwendet. Es ist wichtig, vor oder nach dem Strangpressen
vor dem Kühlen und der Verfestigung der anisotropen Schmelze,
die aus einem Strangpreßwerkzeug vor oder nach dem Strang
pressen ausgetragen wird, in hohem Ziehverhältnis zu recken.
Zu diesem Zweck sollte man sich eines Extrusionswerkzeugs eines Verhält
nisses Länge (L)/Dicke (D) von über 1 bedienen. Aus prakti
schen Erwägungen sollte der L/D-Wert 5-50, vorzugsweise
10-30 betragen. Wenn der L/D-Wert zu niedrig ist, sinkt
die Orientierung eines fibrillenartigen Extrudats, wenn er
zu hoch ist, bereitet es Schwierigkeiten, die anisotrope
Schmelze zu extrudieren. Obwohl die extrudierte anisotrope
Schmelze nach ihrer Passage durch das Extrusions- oder
Strangpreßwerkzeug bereits in Extrusionsrichtung molekular
orientiert ist, ist es darüber hinaus für eine Verstärkung
der Orientierung noch erforderlich, die extrudierte Schmelze
in einem Ziehverhältnis von 2-100, vorzugsweise von 5-50,
zu recken.
Der Ausdruck "Ziehverhältnis" bedeutet das Verhältnis der
Lineargeschwindigkeit, mit der ein Extrudat vorwärtsgezogen
wird, zu derjenigen, mit der die Schmelze-Flüssigkristall
phase durch ein Strangpreßwerkzeug hindurchtritt. Ein höheres
Ziehverhältnis vermag den Anteil an extrudierter anisotroper
Schmelze zu erhöhen. Ein höheres Ziehverhältnis ist zwar für
die Molekülorientierung von Vorteil, es führt jedoch zu
Schwierigkeiten im Rahmen des Herstellungsverfahrens. Bei
niedrigerem Ziehverhältnis wird die Orientierung fibrillen
artiger Extrudate geringer.
Die erhaltenen hochorientierten fibrillenartigen Extrudate
besitzen eine Innenstruktur aus feinen Fibrillenbündeln
(vgl. Fig. 1). Die Fig. 1 zeigt, daß die feinen Fibrillen
unter Bildung pulpeartiger kurzer Fasern leicht voneinan
der trennbar sind.
Die fibrillenartigen Extrudate lassen sich weiterhin durch
Wärmebehandeln oder Wärmerecken zu fibrillenartigen Extru
daten (noch) höherer Orientierung oder Festigkeit verar
beiten. Die dabei erhaltenen hochorientierten fibrillen
artigen Extrudate lassen sich durch Schneiden auf eine
geeignete Länge und anschließendes Schlagen zu den erfin
dungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern verarbeiten.
Die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen
die Eigenschaften hochorientierter Fasern, z. B. eine Zug
festigkeit zwischen 5 g/den und 30 g/den, einen Elastizitäts
modul zwischen 200 g/den und 1500 g/den sowie einen Orientie
rungswinkel unter 25°. Diese Fasern lassen sich jedoch so
weit veredeln, daß sie eine Zugfestigkeit zwischen 10 g/den
und 25 g/den, einen Elastizitätsmodul zwischen 300 g/den
und 1000 g/den und einen Orientierungswinkel unter 20° er
halten. Die betreffenden Eigenschaften, nämlich die Zug
festigkeit, der Elastizitätsmodul und der Orientierungs
winkel, lassen sich an pulpeartigen kurzen Fasern nicht
direkt messen, sie werden vielmehr bei aus den fibrillen
artigen Extrudaten vor dem Schlagen entnommenen Faserproben
oder -prüflingen bestimmt. Dies bedeutet, daß die Mikro
struktur und die mechanischen Eigenschaften der Fasern
während des Schlagens keine Änderung erfahren und daß
diese Eigenschaften in geeigneter Weise als Kennwerte für
pulpeartige kurze Fasern akzeptiert werden.
Die Fig. 2 stellt, wie bereits erwähnt, eine Röntgenstrahlen
beugungsphotographie von aus erfindungsgemäß gewonnenen
fibrillenartigen Extrudaten entnommenen Faserproben oder
-prüflingen dar. Sie zeigt, daß sich eine Faserstruktur
hoher molekularer Orientierung gebildet hat. Der Orientie
rungswinkel stellt ein Maß für die molekulare Orientierung
dar und wird in Winkelgraden, errechnet aus der Peakbreite
am Halbwert einer Beugungskurve bei Abtastung in Azimut
richtung an der Hauptpeakstelle der Äquatorrichtung auf den
Röntgenstrahlenbeugungsmustern der Faserproben oder -prüf
linge, angegeben. Die Hauptpeaklage ändert sich entsprechend
der Zusammensetzung der Flüssigkristallpolyester, sie tritt
jedoch in der Regel nahe 2R = 20° auf.
Die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern zeichnen
sich durch hochorientierte Fasereigenschaften und darüber
hinaus durch Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche, eine
Feinheit und Verschiedenheit in der Größe, eine sehr große
Oberfläche und die faserbildenden Mikrofibrillen aus.
Die Fig. 3 stellt, wie bereits erwähnt, eine Elektronenmikro
photographie der erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern
dar. Sie zeigt, daß die Fasern aus Mikrofibrillen bestehen
und unregelmäßige und verschiedenartige Formen und Ober
flächen aufweisen. Die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen
Fasern besitzen eine Dickeverteilung von 0,1 µm bis 50 µm
und eine Längenverteilung von 0,1 mm bis 50 mm sowie eine
nach der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische
Oberfläche von 3-30 m2/g, vorzugsweise zwischen 5 m2/g
und 20 m2/g. Diese Ergebnisse belegen, daß die erfindungs
gemäßen pulpeartigen kurzen Fasern eine weit größere Ober
fläche aufweisen als übliche in Stabform gesponnene Fasern.
Stapelfasern einer Dicke von etwa 10 µm besitzen eine spezi
fische Oberfläche von unter 1 m2/g. Die Größe dieser pulpe
artigen kurzen Fasern kann man in Abhängigkeit der Schlag
bedingungen und des Schlaggrades ändern. Die erfindungsge
mäßen pulpeartigen kurzen Fasern bestehen schließlich aus
plattenförmigen Mikrofibrillen einer Dicke von 0,01-1 µm
und zeigen eine unregelmäßige Form sowie zahlreiche Spalten
und Verzweigungen auf der Oberfläche, eine gute Dispergier
barkeit und eine leichte Verarbeitbarkeit zu Papier.
Die erfindungsgemäßen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen
eine hohe Festigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul,
eine große Oberfläche sowie eine feine und sehr verschiedene
Größe. Sie zeigen hervorragende Eigenschaften als Ver
stärkungsmaterial und eignen sich somit zur Herstellung
hochzäher, witterungsbeständiger Spezialpapiere und
-folien.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veran
schaulichen.
Flüssigkristallpolyester aus 60 Molen p-Acetoxybenzoesäure
und 40 Molen 2-Acetoxynaphthalin-6-carbonsäure einer
logarithmischen Viskosität von 6,5 werden in einen Zylinder
einer mit einem Kolben, einem Filter und einem schlitz
förmigen Strangpreßwerkzeug ausgestatteten, verschließ
baren, heizbaren und bei konstanter Temperatur haltbaren
Strangpreßvorrichtung gefüllt. Danach werden die Polyester
so lange auf 320°C erwärmt, bis sie vollständig aufge
schmolzen sind. Die gebildete Schmelze wird auf 290°C ge
kühlt, wobei eine anisotrope Schmelze erhalten wird. Durch
Betätigen des Kolbens wird auf die erhaltene anisotrope
Schmelze ein Druck von 810,4 kPa ausgeübt. Danach wird die
anisotrope Schmelze durch das schlitzförmige Werkzeug einer
Dicke von 0,25 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge
von 3 mm extrudiert. Unmittelbar nach der Extrusion wird
die anisotrope Schmelze unter Abschrecken mittels in den
Zylinder geblasener kalter Luft in einem Ziehverhältnis von
22 gereckt, wobei bandförmige fortlaufende Extrudate er
halten werden. Die erhaltenen Extrudate bestehen aus faser
förmigen Substanzen aus zahlreichen hochorientierten Fibril
len, die sich ohne Schwierigkeiten zur einfachen Herstellung
von Fasern in Längsrichtung teilen lassen. Aus den gebilde
ten Extrudaten entnommene Faserprüflinge werden auf ihre
physikalischen Eigenschaften hin untersucht. Die Faserprüf
linge besitzen eine maximale Zugfestigkeit von 11,7 g/den,
einen Elastizitätsmodul von 422 g/den und einen durch
Röntgenstrahlenbeugung ermittelten Orientierungswinkel von
17,2°. Die Fasern werden auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten
und zur Herstellung pulpeartiger kurzer Fasern mittels eines
Holländers geschlagen. Die gebildeten pulpeartigen kurzen
Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von 0,1-20 µm und
Längen im Bereich von 0,1-20 mm. Ihre nach der Stickstoff
adsorptionsmethode bestimmte spezifische Oberfläche beträgt
9 m2/g.
Die Polymerisate des Beispiels 1 werden mit Hilfe der in
Beispiel 1 verwendeten Strangpreßvorrichtung bei 320°C
extrudiert. Die eine hohe Fließfähigkeit aufweisende Flüssig
keit wird, während sie durch das schlitzförmige Werkzeug
abwärts fließt, gekühlt und verfestigt, wobei schwach
orientierte Extrudate erhalten werden. Die erhaltenen
schwachorientierten Extrudate zeigen in den Röntgenstrahlen
beugungsmustern nur eine geringe Orientierung. Es hat sich
ferner gezeigt, daß man durch Zerschneiden und Schlagen
der schwachorientierten Extrudate keine pulpeartigen kurzen
Fasern erhält.
67,5 g (0,375 Mol) p-Acetoxybenzoesäure und 28,7 g (0,125 Mol)
2-Acetoxynaphthalin-6-carbonsäure werden in einen mit einem
mechanischen Rührer, einem Stickstoffeinlaß und einem Kühler
ausgestatteten Polymerisationskolben gefüllt und darin unter
einem Stickstoffstrom zur Bildung eines klaren Lösungsge
mischs derart erwärmt, daß die Temperatur schrittweise von
Raumtemperatur auf 250°C erhöht wird. Bei letzterer Tempera
tur wird das Gemisch etwa 3 h lang gerührt, während durch
die Reaktion gebildete Essigsäure über den Kühler entfernt
wird. Danach wird das Gemisch auf 280°C erwärmt und bei
dieser Temperatur etwa 2 h lang polymerisieren gelassen.
Schließlich wird die Temperatur auf 320°C erhöht und die
Polymerisation weitere etwa 30 min lang fortgesetzt. Zur
Erhöhung des Polymerisationsgrades wird mit der Einleitung
von Stickstoff aufgehört, worauf das Gemisch unter vermin
dertem Druck von etwa 26,6 Pa etwa 30 min lang auspolymeri
sieren gelassen wird.
Nach beendeter Polymerisation werden die gebildeten Polymeri
sate auf Raumtemperatur abgekühlt und pulverisiert. Danach
werden sie zur Entfernung nicht-umgesetzter Ausgangsmateria
lien mit Aceton extrahiert und in einem Vakuumofen bei 130°C
etwa 2 h lang getrocknet. Die erhaltenen Polymerisate be
sitzen eine logarithmische Viskosität von 5,2. Ferner be
sitzen diese Polymerisate einen endothermen Schmelzepeak
in der Gegend von 298°C und eine optische Anisotropie bei
einer Temperatur über 298°C bei der Bestimmung ihrer Schmelze
temperatur mit Hilfe eines Differentialabtastkalorimeters,
der mit einer Heizgeschwindigkeit von 20°C/min unter Stick
stoffstrom betrieben wird. Die Polymerisate werden in einen
Zylinder einer mit einem Kolben, einem Filter und einem
schlitzförmigen Strangpreßwerkzeug ausgestatteten, ver
schließbaren, heizbaren und bei konstanter Temperatur halt
baren Strangpreßvorrichtung gefüllt. Dann werden die Poly
merisate zum vollständigen Aufschmelzen auf 320°C erwärmt
und zur Bildung einer anisotropen Schmelze auf 300°C ge
kühlt. Bei dieser Temperatur wird die anisotrope Schmelze
durch Betätigen des Kolbens zum Auspressen durch das
schlitzförmige Werkzeug einer Dicke von 0,25 mm, einer
Breite von 20 mm und einer Länge von 3 mm unter einen
Druck von 1013 kPa gesetzt. Unmittelbar nach dem Extrudieren
werden die gebildeten Extrudate unter Abschrecken mittels in
den Zylinder geblasener Kaltluft in einem Ziehverhältnis
von 15 zu bandförmigen fortlaufenden Extrudaten gereckt.
Die erhaltenen bandförmigen Extrudate bestehen aus faser
förmigen Materialien aus zahlreichen hochorientierten
Fibrillen, die zur Bildung von Fasern ohne Schwierigkeiten
in Längsrichtung teilbar sind. Danach werden die physikali
schen Eigenschaften von aus den erhaltenen Extrudaten ent
nommenen Faserproben oder -prüflingen bestimmt. Es hat sich
gezeigt, daß die Faserproben oder -prüflinge eine maximale
Zugfestigkeit von 10,7 g/den, einen Elastizitätsmodul von
464 g/den und einen durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten
Orientierungswinkel von 18,3° aufweisen. Diese Fasern werden
auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten und mittels eines
Holländers geschlagen, um pulpeartige kurze Fasern herzu
stellen. Die erhaltenen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen
Dickewerte im Bereich von 0,1-20 µm, Längen im Bereich von
0,1-20 mm und eine nach der Stickstoffadsorptionsmethode
bestimmte spezifische Oberfläche von 13 m2/g.
Die in Beispiel 3 erhaltenen bandförmigen Extrudate werden
30 min lang bei 300°C wärmegereckt und wärmebehandelt, wobei
man fibrillenartige Extrudate verbesserter mechanischer
Eigenschaften erhält. Eine Messung der physikalischen Eigen
schaften von aus den erhaltenen fibrillenartigen Extrudaten
gewonnenen Faserproben oder -prüflingen ergibt folgende
Werte: Zugfestigkeit 16,8 g/den, Elastizitätsmodul 764 g/den
sowie einen durch Röntgenstrahlenbeugung ermittelten
Orientierungsmittel von 15,7°. Die fibrillenartigen Fasern
werden auf 20 mm zurechtgeschnitten und zur Herstellung
pulpeartiger kurzer Fasern mit Hilfe eines Holländers ge
schlagen. Die erhaltenen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen
Dickewerte im Bereich von 0,1-30 µm, Längen im Bereich von
0,1-20 mm und eine nach der Stickstoffadsorptionsmethode
bestimmte spezifische Oberfläche von 7 m2/g.
28,8 g (0,16 Mol) p-Acetoxybenzoesäure, 27,6 g (0,12 Mol)
2-Acetoxynaphthalin-6-carbonsäure und 30,7 g (0,12 Mol)
4-Acetoxy-4′-biphenylcarbonsäure werden in eine Schmelze
polymerisationsvorrichtung gefüllt. Danach wird die Tempera
tur der Vorrichtung unter einem Stickstoffstrom schrittweise
von Raumtemperatur auf 260°C gesteigert. Letztere Temperatur
wird dann etwa 30 min lang aufrechterhalten. Danach wird die
Polymerisationstemperatur des gerührten Gemischs in Stufen
von 260°C auf 370°C erhöht. Während bei der Reaktion gebildete
Essigsäure über einen Kühler entfernt wird, wird das Gemisch
polymerisieren gelassen. Zu diesem Zweck wird das Gemisch
etwa 40 min lang bei etwa 260°C unter laufender Entfernung
der bei der Reaktion gebildeten Essigsäure über den Kühler
gerührt. Danach wird die Temperatur auf 290°C erhöht und das
Gemisch bei dieser Temperatur etwa 1 h lang polymerisieren
gelassen. Anschließend wird die Temperatur auf 320°C erhöht.
Bei dieser Temperatur wird das Gemisch etwa 1,5 h lang poly
merisieren gelassen. Nach Erhöhung der Temperatur auf 340°C
und Beendigung der Zufuhr von gasförmigem Stickstoff wird
das Gemisch etwa 30 min lang unter vermindertem Druck von
53,2 Pa auspolymerisieren gelassen. Die erhaltene Polymeri
sate werden auf Raumtemperatur abgekühlt und vermahlen. Nicht
umgesetzte Reaktionsteilnehmer werden mit Aceton extrahiert
und aus dem Polymerisationsgemisch entfernt. Danach werden
die Polymerisate etwa 2 h lang bei 130°C in einem Vakuumofen
getrocknet. Es hat sich gezeigt, daß die erhaltenen Poly
merisate eine logarithmische Viskosität von 4,02 aufweisen.
Die mit Hilfe eines Differentialabtastkalorimeters, der mit
einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 20°C/min mit einem
Stickstoffstrom betrieben wird, werden die Schmelztempera
turen der Polymerisate bestimmt. Es hat sich gezeigt, daß
die Polymerisate einen endothermen Schmelzepeak im Bereich
von 250°C aufweisen und auch oberhalb dieser Temperatur
optische Anisotropie zeigen. Die Polymerisate werden in
den Zylinder einer mit einem Kolben, einem Filter und einem
schlitzförmigen Strangpreßwerkzeug ausgestatteten, ver
schließbaren, heizbaren und bei konstanter Temperatur halt
baren Strangpresse gefüllt und dann bis zum vollständigen
Aufschmelzen auf 300°C erwärmt. Danach wird die Strangpresse
auf 260°C gekühlt, um eine anisotrope Schmelze zu erhalten.
Bei dieser Temperatur wird die gebildete anisotrope Schmelze
durch Betätigen des Kolbens zum Ausstoßen durch das schlitz
förmige Werkzeug einer Dicke von 0,25 mm, einer Breite von
20 mm und einer Länge von 3 mm unter einen Druck von
709 kPa gesetzt. Unmittelbar nach dem Extrudieren werden
die gebildeten Extrudate unter Abkühlen mittels in den
Zylinder geblasener Kaltluft zur Herstellung bandförmiger
Extrudate in einem Ziehverhältnis von 16 gereckt. Es hat
sich gezeigt, daß die erhaltenen bandförmigen Extrudate aus
faserförmigen Materialien aus zahlreichen hochorientierten
Fibrillen bestehen und zur Faserbildung ohne Schwierigkeiten
in ihrer Längsrichtung teilbar sind. Aus den erhaltenen
bandförmigen fortlaufenden Extrudaten werden Faserprüflinge
oder -proben entnommen und diese auf ihre physikalischen
Eigenschaften hin untersucht. Es hat sich gezeigt, daß die
Faserproben oder -prüflinge eine maximale Zugfestigkeit von
7,1 g/den, denen Elastizitätsmodul von 474 g/den und einen
durch Röntgenstrahlenbeugung ermittelten Orientierungs
winkel von 9,3° besitzen. Die erhaltenen pulpeartigen kurzen
Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von 0,1-20 µm,
Längen im Bereich von 0,1-20 mm und eine nach einer
Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische Ober
fläche von 11 m2/g.
72,0 g (0,40 Mol) p-Acetoxybenzoesäure, 24,9 g (0,15 Mol)
Terephthalsäure, 8,3 g (0,05 Mol) Isophthalsäure und 54,5 g
(0,202 Mol) 4,4′-Diacetoxybiphenyl werden in einen mit
einem mechanischen Rührwerk, einem Stickstoffeinlaß und
einem Kühler ausgestatteten Polymerisationskolben gefüllt.
Danach wird die Temperatur des Kolbens unter einem Stick
stoffstrom nach und nach auf 330°C erhöht. Bei dieser
Temperatur wird unter Rühren 3 h lang polymerisiert. Zum
vollständigen Aufschmelzen wird dann eine weitere h lang
unter vermindertem Druck von 26,6 Pa polymerisiert. Während
der Polymerisation wird bei der Polymerisationsreaktion ge
bildete Essigsäure über den Kühler entfernt. Die erhaltenen
Polymerisate werden auf Raumtemperatur abkühlen gelassen
und dann vermahlen. Danach werden die nicht-umgesetzten Aus
gangsmaterialien mit Aceton extrahiert und aus dem Poly
merisationsgemisch entfernt. Die erhaltenen Polymerisate
werden 2 h lang in einem Vakuumofen bei 130°C getrocknet.
Es hat sich gezeigt, daß diese Polymerisate oberhalb 350°C
eine optisch anisotrope Schmelze bilden. Die erhaltenen
Polymerisate werden in den Zylinder einer mit einem Kolben,
einem Filter und einem schlitzförmigen Strangpreßwerkzeug
ausgestatteten, verschließbaren, heizbaren und bei konstanter
Temperatur haltbaren Strangpresse gefüllt und darin zum
vollständigen Aufschmelzen auf 365°C erwärmt. Danach wird
die erhaltene Schmelze zur Bildung einer anisotropen Schmelze
sich auf 350°C abkühlen gelassen. Bei dieser Temperatur
wird die erhaltene anisotrope Schmelze zur Extrusion durch
das schlitzförmige Werkzeug einer Dicke von 0,25 mm, einer
Breite von 20 mm und einer Länge von 3 mm unter einen Druck
von 810,4 kPa gesetzt. Unmittelbar nach dem Extrudieren
werden die erhaltenen Extrudate unter Abschrecken mit in
den Zylinder eingeblasener Kaltluft zur Herstellung band
förmiger fortlaufender Extrudate in einem Ziehverhältnis
von 12 gereckt. Die erhaltenen bandförmigen Extrudate be
stehen aus faserförmigen Materialien aus zahlreichen hoch
orientierten Fibrillen und lassen sich zur Herstellung von
Fasern ohne Schwierigkeiten in ihrer Längsrichtung teilen.
Danach werden die physikalischen Eigenschaften von aus den
erhaltenen bandförmigen fortlaufenden Extrudaten entnommenen
Faserprüflingen oder -proben bestimmt. Es hat sich gezeigt,
daß die Faserprüflinge oder -proben eine maximale Zugfestig
keit von 6,6 g/den, einen Elastizitätsmodul von 404 g/den
und einen durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten Orientie
rungswinkel von 18,0° aufweisen. Die Fasern werden auf 20 mm
zurechtgeschnitten und zur Herstellung pulpeartiger kurzer
Fasern mit Hilfe eines Holländers geschlagen. Die erhaltenen
pulpeartigen kurzen Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von
0,1-20 µm, Längen im Bereich von 0,1-20 mm und eine nach
der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische Ober
fläche von 9 m2/g.
In Beispiel 6 erhaltene bandförmige Extrudate werden zur
Herstellung fibrillenartiger Extrudate 30 min lang bei 320°C
einer Wärmereckung und -behandlung unterworfen. Aus den er
haltenen fibrillenartigen Extrudaten werden Faserproben oder
-prüflinge entnommen und auf ihre physikalischen Eigenschaf
ten hin untersucht. Es hat sich gezeigt, daß die Faser
proben oder -prüflinge eine maximale Zugfestigkeit von
14,6 g/den, einen Elastizitätsmodul von 876 g/den und einen
durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten Orientierungswinkel
von 14,5° aufweisen. Die erhaltenen Fasern werden auf 20 mm
Länge zurechtgeschnitten und zur Herstellung pulpeartiger
kurzer Fasern mit Hilfe eines Holländers geschlagen. Die
erhaltenen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen Dickewerte
im Bereich von 0,1-20 µm, Längen im Bereich von 0,1 - 20 mm
und eine durch Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezi
fische Oberfläche von 7 m2/g.
69,1 g (0,36 Mol) Polyethylenterephthalat einer logarithmi
schen Viskosität von 0,6 und 97,2 g (0,54 Mol) p-Acetoxy
benzoesäure werden in einen mit einem mechanischen Rührwerk,
einem Stickstoffeinlaß und einem Kühler ausgestatteten
Polymerisationskolben gefüllt. Danach wird zum vollständigen
Aufschmelzen des Gemischs die Temperatur des Kolbens unter
einem Stickstoffstrom nach und nach auf 275°C erhöht. Das
erhaltene aufgeschmolzene Gemisch wird unter einem Stick
stoffstrom 1 h lang bei 275°C polymerisieren gelassen. Die
erhaltenen Polymerisate besitzen eine logarithmische Vis
kosität von 0,82, einen endothermen Schmelzepeak im Bereich
von 245°C und selbst oberhalb dieser Temperatur optische
Anisotropie, wenn die Schmelztemperaturen derselben unter
einem Stickstoffstrom mit Hilfe eines mit einer Erwärmungs
geschwindigkeit von 20°C/min betriebenen Differentialab
tastkalorimeters bestimmt werden. Die erhaltenen Polymerisate
werden in den Zylinder einer mit einem Kolben, einem Filter
und einem schlitzförmigen Strangpreßwerkzeug ausgestatteten,
verschließbaren, heizbaren und bei konstanter Temperatur
haltbaren Strangpresse gefüllt und darin zum vollständigen
Aufschmelzen auf eine Temperatur von 280°C erwärmt. Danach
wird die erhaltene Schmelze zur Bildung einer anisotropen
Schmelze auf 245°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur wird
die erhaltene anisotrope Schmelze durch Betätigen des Kolbens
zum Extrudieren (der Schmelze) durch das schlitzförmige
Werkzeug einer Dicke von 0,25 mm, einer Breite von 20 mm
und einer Dicke von 3 mm unter einen Druck von 810 kPa ge
setzt. Unmittelbar nach dem Extrudieren werden die erhal
tenen Extrudate unter Abschrecken mit in den Zylinder einge
blasener Kaltluft zur Herstellung bandförmiger fortlaufen
der Extrudate in einem Ziehverhältnis von 24 gereckt. Die
erhaltenen bandförmigen Extrudate bestehen aus faserförmigen
Materialien aus zahlreichen hochorientierten Fibrillen und
lassen sich zur Bildung von Fasern ohne Schwierigkeiten in
ihrer Längsrichtung teilen. Danach werden die physikalischen
Eigenschaften von aus den bandförmigen Extrudaten entnommenen
Faserproben oder -prüflingen bestimmt. Es hat sich gezeigt,
daß die Faserproben oder -prüflinge eine maximale Zugfestig
keit von 5,6 g/den, einen Elastizitätsmodul von 251 g/den
und einen durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten Orientie
rungswinkel von 19,1° aufweisen. Die erhaltenen Fasern werden
auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten und zur Herstellung pulpe
artiger kurzer Fasern mit Hilfe eines Holländers geschlagen.
Die erhaltenen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen Dickewerte
im Bereich von 0,1-20 µm, Längen im Bereich von 0,1-20 mm
und eine nach der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spe
zifische Oberfläche von 10 m2/g.
54,0 g (0,2 Mol) Phenylhydrochinondiacetat und 31,6 g (0,19 Mol)
Terephthalsäure werden in einen mit einem mechanischen Rühr
werk, einem Stickstoffeinlaß und einem Kühler ausgestatteten
Polymerisationskolben gefüllt und darin unter einem Stick
stoffstrom zunächst 1 h lang bei 290°C, dann 1,5 h lang bei
320°C und schließlich 2 h lang bei 340°C polymerisiert. Zur
Erhöhung des Polymerisationsgrades wird die Einleitung von
Stickstoff bei 340°C abgebrochen, worauf das Polymerisations
gemisch unter vermindertem Druck bei etwa 53,2 Pa auspoly
merisieren gelassen wird. Nach beendeter Polymerisation
besitzen die erhaltenen Polymerisate eine logarithmische
Viskosität von 3,2, einen endothermen Schmelzepeak im Be
reich von 340°C und optische Anisotropie selbst oberhalb
dieser Temperatur, wenn die Schmelztemperaturen derselben
unter einem Stickstoffstrom mit Hilfe eines mit einer Er
wärmungsgeschwindigkeit von 20°C/min betriebenen Differential
abtastkalorimeters bestimmt werden. Die erhaltenen Poly
merisate werden in den Zylinder einer mit einem Kolben,
einem Filter und einem schlitzförmigen Strangpreßwerkzeug
ausgestatteten, verschließbaren, heizbaren und bei konstan
ter Temperatur haltbaren Strangpresse gefüllt und darin zum
vollständigen Aufschmelzen auf eine Temperatur von 360°C
erwärmt. Danach wird die erhaltene Schmelze zur Bildung
einer anisotropen Schmelze auf 345°C abgekühlt. Unter Auf
rechterhalten dieser Temperatur wird auf die erhaltene
anisotrope Schmelze durch Betätigen des Kolbens zum Extru
dieren (derselben) durch das schlitzförmige Werkzeug einer
Dicke von 0,25 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge
von 3 mm ein Druck von 810,4 kPa ausgeübt. Unmittelbar nach
dem Extrudieren werden die erhaltenen Extrudate unter Ab
schrecken mit in den Zylinder eingeblasener Kaltluft zur
Herstellung bandförmiger fortlaufender Extrudate in einem
Ziehverhältnis von 14 gereckt. Die erhaltenen bandförmigen
Extrudate bestehen aus faserförmigen Materialien aus zahl
reichen hochorientierten Fibrillen und lassen sich zur
Bildung von Fasern ohne Schwierigkeiten in ihrer Längsrich
tung teilen. Danach werden die physikalischen Eigenschaften
von aus den erhaltenen bandförmigen Extrudaten entnommenen
Faserproben oder -prüflingen bestimmt. Es hat sich gezeigt,
daß die Faserproben oder -prüflinge eine maximale Zug
festigkeit von 6,2 g/den, einen Elastizitätsmodul von
423 g/den und einen durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten
Orientierungwinkel von 18,1° aufweisen. Die erhaltenen Fa
sern werden auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten und dann zur
Herstellung pulpeartiger kurzer Fasern mit Hilfe eines
Holländers geschlagen. Die erhaltenen pulpeartigen kurzen
Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von 0,1-20 µm,
Längen im Bereich von 0,1-20 mm und eine nach der
Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische Ober
fläche von 9 m2/g.
Gemäß Beispiel 9 erhaltene bandförmige Extrudate werden
30 min lang einer Wärmereckung und -behandlung bei 330°C
unterworfen, um fibrillenartige Extrudate herzustellen. Es
hat sich gezeigt, daß deren mechanische Eigenschaften ver
bessert sind. Aus den erhaltenen faserartigen Extrudaten
entnommene Faserproben oder -prüflinge zeigen folgende
physikalische Eigenschaften: maximale Zugfestigkeit
22,1 g/den, Elastizitätsmodul 807 g/den und einen durch Röntgen
strahlenbeugung bestimmten Orientierungswinkel von 16,3°.
Die fibrillenartigen Fasern werden auf 20 mm Länge zurecht
geschnitten und zur Herstellung pulpeartiger kurzer Fasern
mit Hilfe eines Holländers geschlagen. Die erhaltenen
pulpeartigen kurzen Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von
0,1-30 µm. Längen im Bereich von 0,1-20 mm und eine nach
der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische Ober
fläche von 6 m2/g.
151,3 g (0,84 Mol) p-Acetoxybenzoesäure und 30,26 g
(0,14 Mol) 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 23,26 g (0,14 Mol)
Isophthalsäure und 54,83 g (0,28 Mol) Hydrochinondiacetat
werden in einen mit einem mechanischen Rührwerk, einem Stick
stoffeinlaß und einem Kühler ausgestatteten Polymerisations
kolben gefüllt und darin unter einem Stickstoffstrom etwa
2 h lang bei 250°C polymerisiert. Die bei der Polymerisa
tionsreaktion gebildete Essigsäure wird laufend über den
Kühler entfernt. Danach wird das Reaktionsgemisch auf eine
Temperatur von 280°C gebracht und (bei dieser Temperatur)
etwa 2 h lang unter einem Stickstoffstrom gerührt. Die bei
der Reaktion gebildete Essigsäure wird dabei laufend ent
fernt. Anschließend wird die Temperatur weiter auf 320°C
erhöht. Nach beendeter Temperaturerhöhung wird mit dem Ein
leiten des Stickstoffs aufgehört, worauf etwa 1 h lang unter
einem Vakuum von 40 Pa auspolymerisiert wird. Nach beendeter
Polymerisation werden die erhaltenen Polymerisate sich auf
Raumtemperatur abkühlen gelassen, pulverisiert, mit Aceton
extrahiert, um nicht-umgesetzte Ausgangsmaterialien zu ent
fernen, und anschließend etwa 2 h lang in einem Vakuumofen
bei 130°C getrocknet. Die erhaltenen Polymerisate besitzen
eine logarithmische Viskosität von 3,5 und eine optische
Anisotropie oberhalb 275°C.
Die erhaltenen Polymerisate werden in den Zylinder einer mit
einem Kolben, einem Filter und einem schlitzförmigen Strang
preßwerkzeug ausgestatteten, verschließbaren, heizbaren und
bei konstanter Temperatur haltbaren Strangpresse gefüllt
und darin zum vollständigen Aufschmelzen auf 310°C erwärmt.
Anschließend wird die erhaltene Schmelze sich auf 280°C
abkühlen gelassen, um eine anisotrope Schmelze zu erhalten.
Unter Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird auf die er
haltene anisotrope Schmelze durch Betätigen des Kolbens zum
Extrudieren (derselben) durch das schlitzförmige Werkzeug
einer Dicke von 0,25 mm, einer Breite von 20 mm und einer
Länge von 3 mm ein Druck von 1013 kPa einwirken gelassen.
Unmittelbar nach dem Extrudieren werden die erhaltenen
Extrudate unter Abschrecken mit in den Zylinder eingeblase
ner Kaltluft zur Herstellung bandförmiger fortlaufender
Extrudate in einem Ziehverhältnis von 14 gereckt. Die er
haltenen bandförmigen Extrudate bestehen aus faserförmigen
Materialien aus zahlreichen hochorientierten Fibrillen und
lassen sich zur Bildung von Fasern ohne Schwierigkeiten in
ihrer Längsrichtung teilen. Eine Bestimmung der physikali
schen Eigenschaften von aus den erhaltenen bandförmigen
Extrudaten entnommenen Faserproben oder -prüflingen ergibt
folgende Werte: maximale Zugfestigkeit 6,2 g/den, Elasti
zitätsmodul 389 g/den und einen durch Röntgenstrahlenbeugung
ermittelten Orientierungswinkel von 20,2°. Die erhaltenen
Fasern werden auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten und zur
Herstellung pulpeartiger kurzer Fasern mit Hilfe eines
Holländers geschlagen. Die erhaltenen pulpeartigen kurzen
Fasern besitzen Dickewerte im Bereich von 0,1-30 µm,
Längen im Bereich von 0,1-20 mm und eine nach der
Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spezifische Ober
fläche von 30 m2/g.
80,05 g (0,35 Mol) 2-Acetoxynaphthalin-6-carbonsäure,
15,0 g (0,077 Mol) Hydrochinondiacetat und 12,45 g
(0,075 Mol) Terephthalsäure werden in einen mit einem me
chanischen Rührwerk, einem Stickstoffeinlaß und einem Kon
densator ausgestatteten Polymerisationskolben gefüllt und
darin unter einem Stickstoffstrom zunächst 45 min lang bei
250°C, dann 45 min lang bei 280°C und schließlich 30 min
lang bei 310°C polymerisiert. Hierauf wird die Polymerisa
tionstemperatur weiter auf 320°C erhöht. Zu diesem Zeitpunkt
wird mit der Einleitung von Stickstoff aufgehört und etwa
1 h lang unter einem Vakuum von 13,3 Pa auspolymerisiert.
Die erhaltenen Polymerisate besitzen eine logarithmische
Viskosität von 4,5.
Die erhaltenen Polymerisate werden in den Zylinder einer mit
einem Kolben, einem Filter und einem schlitzförmigen Strang
preßwerkzeug ausgestatteten, verschließbaren, heizbaren und
bei konstanter Temperatur haltbaren Strangpresse gefüllt und
darin zum vollständigen Aufschmelzen auf 320°C erwärmt. Da
nach wird die erhaltene Schmelze sich auf 290°C abkühlen ge
lassen, um eine anisotrope Schmelze herzustellen. Unter Auf
rechterhaltung dieser Temperatur wird auf die erhaltene
anisotrope Schmelze durch Betätigen des Kolbens zum Extru
dieren (derselben) durch das schlitzförmige Werkzeug einer
Dicke von 0,25 mm, einer Breite von 20 mm und einer Länge
von 3 mm ein Druck von 1013 kPa einwirken gelassen. Un
mittelbar nach dem Extrudieren werden die erhaltenen Extru
date unter Abschrecken mit in den Zylinder eingeblasener
Kaltluft zur Herstellung bandförmiger fortlaufender Extrudate
in einem Ziehverhältnis von 12 gereckt. Die erhaltenen band
förmigen Extrudate bestehen aus faserförmigen Materialien
aus zahlreichen hochorientierten Fibrillen und lassen sich
zur Bildung von Fasern ohne Schwierigkeiten in ihrer Längs
richtung teilen. Eine Bestimmung der physikalischen Eigen
schaften der aus den erhaltenen bandförmigen Extrudaten ent
nommenen Faserproben oder -prüflingen ergibt folgende Werte:
maximale Zugfestigkeit 7,6 g/den, Elastizitätsmodul
489 g/den und einen durch Röntgenstrahlenbeugung bestimmten
Orientierungswinkel von 16,1°. Die erhaltenen Fasern werden
auf 20 mm Länge zurechtgeschnitten und zur Herstellung pulpe
artiger kurzer Fasern mit Hilfe eines Holländers geschlagen.
Die erhaltenen pulpeartigen kurzen Fasern besitzen Dickewerte
im Bereich von 0,1-20 µm, Längen im Bereich von 0,1-20 mm
und eine nach der Stickstoffadsorptionsmethode bestimmte spe
zifische Oberfläche von 11 m2/g.
Unter Verwendung der in Beispiel 1 verwendeten Strangpreßvor
richtung werden verschiedene pulpeartige kurze Fasern herge
stellt. Die dabei verwendeten Polymerisate und die Extrusions
bedingungen finden sich in der folgenden Tabelle. In gleicher
Weise finden sich die Ergebnisse der Bestimmungen der
physikalischen Eigenschaften der einzelnen Faserproben
oder -prüflinge in der folgenden Tabelle.
Claims (31)
1. Pulpeartige kurze Fasern, die aus zur Bildung einer
anisotropen Schmelzephase bei einer Temperatur von
200-400°C fähigen und ein Molekulargewicht von
2000-100 000 aufweisenden Flüssigkristallpolyestern
hergestellt wurden, aus Mikrofibrillen bestehen, eine
gute Dispergierbarkeit aufweisen, ohne Schwierigkeiten
zur Papierherstellung verwendet werden können und
folgende hochorientierte Faserkennwerte bzw. -eigen
schaften aufweisen:
- a) Zugfestigkeit: 5-30 g/den;
- b) Elastizitätsmodul: 20-1500 g/den;
- c) Orientierungswinkel, bestimmt durch Röntgenstrahlen beugung: unter 25°;
- d) Dickeverteilung: 0,1-50 µm;
- e) Längenverteilung: 0,1-50 mm und
- f) spezifische Oberfläche, bestimmt nach der Stick stoffadsorptionsmethode: 3-30 m2/g.
2. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 20-80 Molen p-Hydroxy
benzoesäure und 20-80 Molen mindestens einer aromati
schen Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe m-Hydroxybenzoe
säure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure, 4′-Hydroxy-4-
biphenylcarbonsäure, 4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxy
phenylpropionsäure und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol
handelt.
3. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure und 30-70 Molen 2-Hydroxynaphthalin-6-
carbonsäure handelt.
4. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester mit 10-80 Molen mindestens
einer aromatischen Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe
p-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure,
m-Hydroxybenzoesäure, 4′-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure,
4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxyphenylpropionsäure
und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol; 10-45 Molen mindestens
eines aromatischen Diols aus der Gruppe Hydrochinon,
Phenylhydrochinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydro
chinon, Chlorhydrochinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,6-Dihydroxynaphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Di
hydroxyanthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon,
4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl
ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxy
diphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4′-Di
hydroxydiphenylsulfid; sowie 10-45 Molen mindestens
einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe
Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbon
säure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyldi
carbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxy
diphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-ethan handelt.
5. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl,
X-Molen Terephthalsäure und Y-Molen Isophthalsäure mit
X = 15 bis 30; Y = 5 bis 20 und X+Y = 15 bis 35 han
delt.
6. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl, Z
Molen 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Y-Mol(en) Isophthal
säure und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35,
X und Y jeweils 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35 han
delt.
7. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Phenylhydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X =
15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
8. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Phenylhydrochinon, Z Molen
2,6-Naphthalindicarbonsäure, Y Mol(en) Isophthalsäure
und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y
jeweils 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35 handelt.
9. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit X und Y
jeweils 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
10. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, Z Molen
2,6-Naphthalindicarbonsäure, Y Mol(en) Isophthalsäure
und X Mol(en) Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35; X und Y
jeweils gleich 0 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35 handelt.
11. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Hydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit X und Y
jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
12. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Hydrochinon, Z Molen 2,6-
Naphthalindicarbonsäure, Y-Molen Isophthalsäure und
X Molen Terephthalsäure mit Z = 5 bis 35, X und Y je
weils gleich 5 bis 30 und X+Y+Z = 15 bis 35 handelt.
13. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxy
naphthalin-6-carbonsäure, 15 bis 35 Molen 4,4′-Dihydroxy
biphenyl, X-Molen Terephthalsäure und Y Mol(en)
Isophthalsäure mit X = 5 bis 35; Y = 0 bis 30 und
X+Y = 15 bis 35 handelt.
14. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 10 bis 70 Molen 2-Hydroxy
naphthalin-6-carbonsäure, 15-45 Molen Phenylhydro
chinon, X Molen Terephthalsäure und Y-Mol(en) Isophthal
säure mit X = 5 bis 45; Y = 0 bis 20 und X+Y =
15 bis 45 handelt.
15. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxy
naphthalin-6-carbonsäure, 15-35 Molen Methylhydro
chinon, X Molen Terephthalsäure und Y Molen Isophthal
säure mit X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y =
15 bis 35 handelt.
16. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, däß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen 2-Hydroxy
naphthalin-6-carbonsäure, 15-35 Molen Hydrochinon,
X Molen Terephthalsäure und Y Molen Isophthalsäure mit
X und Y jeweils gleich 5 bis 30 und X+Y = 15 bis 35
handelt.
17. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs
aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-car
bonsäure, 15-35 Molen 4,4′-Dihydroxybiphenyl,
X Molen Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure
mit X = 15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35
handelt.
18. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs
aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-car
bonsäure, 15 bis 35 Molen Phenylhydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X =
15 bis 35, Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
19. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs
aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-car
bonsäure, 15-35 Molen Methylhydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X =
15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
20. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen eines Gemischs
aus p-Hydroxybenzoesäure und 2-Hydroxynaphthalin-6-
carbonsäure, 15-35 Molen Hydrochinon, X Molen
Terephthalsäure und Y Mol(en) Isophthalsäure mit X =
15 bis 35; Y = 0 bis 20 und X+Y = 15 bis 35 handelt.
21. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 50 Molen mindestens eines
aromatischen Diols aus der Gruppe Hydrochinon, Phenyl
hydrochinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydrochinon,
Chlorhydrochinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxy
naphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxy
anthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon,
4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl
ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxy
diphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid; und 50 Molen mindestens einer
aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe Terephthal
säure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure,
2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyldicarbonsäure,
4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxydiphenylether
und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-ethan handelt.
22. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 21, da
durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Flüssigkristall
polyester um einen Mischpolyester aus 50 Molen Phenyl
hydrochinon und 50 Molen Terephthalsäure handelt.
23. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 20-80 Molen mindestens
einer aromatischen Hydroxycarbonsäure aus der Gruppe
p-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxynaphthalin-6-carbonsäure,
m-Hydroxybenzoesäure, 4′-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure,
4-Hydroxyphenylessigsäure, 4-Hydroxyphenylpropionsäure
und 2-(4-Carboxyphenoxy)-ethanol; 10-40 Molen mindestens
einer aromatischen Dicarbonsäure aus der Gruppe
Terephthalsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbon
säure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure, 4,4′-Biphenyldi
carbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether, 3,4′-Dicarboxy
diphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-ethan; und
10-40 Molen mindestens eines aliphatischen Diols aus
der Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol,
trans-1,4-Dihydroxycyclohexan, cis-1,4-Dihydroxycyclo
hexan, trans-1,4-Cyclohexandimethanol und cis-1,4-Cyclo
hexandimethanol handelt.
24. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1 oder 23, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpoly
estern um Mischpolyester aus 30-70 Molen p-Hydroxy
benzoesäure, 15-35 Molen Terephthalsäure und 15-35
Molen Ethylenglykol handelt.
25. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpolyestern
um Mischpolyester aus 10-70 Molen p-Hydroxybenzoesäure,
15-45 Molen mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure
aus der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure,
4,4′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether,
3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxyphenoxy)-
ethan; X Molen mindestens eines aromatischen Diols aus
der Gruppe Hydrochinon, Phenylhydrochinon, Methylhydro
chinon, tert.-Butylhydrochinon, Chlorhydrochinon,
4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxynaphthalin, 2,7-Dihydroxy
naphthalin, 2,6-Dihydroxyanthrachinon, Resorcin,
4,4′-Dihydroxybenzophenon, 4,4′-Dihydroxydiphenylmethan,
4,4′-Dihydroxydiphenylethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-
propan, 4,4′-Dihydroxydiphenylether, 4,4′-Dihydroxydi
phenylsulfon und 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid sowie
Y Molen mindestens eines aliphatischen Diols aus der
Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol,
trans-1,4-Dihydroxycyclohexan, cis-1,4-Dihydroxycyclo
hexan, trans-1,4-Cyclohexandimethanol und cis-1,4-Cyclo
hexandimethanol mit X und Y jeweils gleich 5 bis 40 und
X+Y = 15 bis 45 handelt.
26. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpolyestern
um Mischpolyester aus 15-40 Molen mindestens eines aro
matischen Diols aus der Gruppe Hydrochinon, Phenylhydro
chinon, Methylhydrochinon, tert.-Butylhydrochinon, Chlor
hydrochinon, 4,4′-Dihydroxybiphenyl, 2,6-Dihydroxy
naphthalin, 2,7-Dihydroxynaphthalin, 2,6-Dihydroxy
anthrachinon, Resorcin, 4,4′-Dihydroxybenzophenon,
4,4′-Dihydroxydiphenylmethan, 4,4′-Dihydroxydiphenyl
ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 4,4′-Dihydroxy
diphenylether, 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon und
4,4′-Dihydroxydiphenylsulfid; 10-35 Molen mindestens eines
aliphatischen Diols aus der Gruppe Ethylenglykol,
1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, trans-1,4-Dihydroxycyclo
hexan, cis-1,4-Dihydroxycyclohexan, trans-1,4-Cyclo
hexandimethanol und cis-1,4-Cyclohexandimethanol; sowie
50 Molen mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure aus
der Gruppe Terephthalsäure, Isophthalsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure,
4,4′-Biphenyldicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxydiphenylether,
3,4′-Dicarboxydiphenylether und 1,2-Bis-(4-carboxy
phenoxy)-ethan handelt.
27. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß es sich bei den Flüssigkristallpolyestern
um solche Polyester handelt, die bei einer Temperatur
im Bereich von 220-360°C in eine anisotropische
Schmelzephase überführbar sind.
28. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Molekulargewichte der Flüssigkristall
polyester im Bereich von 5000-50 000 liegen.
29. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie folgende hochorientierte Fasereigen
schaften aufweisen:
Zugfestigkeitkeit: 10 g/den bis 25 g/den,
Elastizitätsmodul: 300 g/den bis 1000 g/den und Orientierungswinkel, bestimmt durch Röntgenstrahlen beugung: unter 20°.
Zugfestigkeitkeit: 10 g/den bis 25 g/den,
Elastizitätsmodul: 300 g/den bis 1000 g/den und Orientierungswinkel, bestimmt durch Röntgenstrahlen beugung: unter 20°.
30. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie Dickewerte im Bereich von 0,1 µm bis
20 µm und Längen im Bereich von 0,1 mm bis 20 mm auf
weisen.
31. Pulpeartige kurze Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie eine Oberfläche von 5 m2/g bis 20 m2/g
aufweisen.
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