DE3526066A1 - Fasern und filamente aus polyarylensulfiden - Google Patents

Fasern und filamente aus polyarylensulfiden

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polyarylene sulfides
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Bernd Willenberg
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Description

Gegenstand der Erfindung sind Fasern und Filamente aus speziellen, neuen Polyarylensulfiden.
Aus Polyphenylsulfiden Fasern und Filamente herzustellen ist bekannt, z. B. aus US-PS 38 95 091, US-PS 38 98 204, US-PS 39 12 695, US-PS 40 29 639, US-PS 41 15 562, wobei jedoch das Polyarylensulfid vor der Verarbeitung mindestens teilweise einem Härtungsprozeß (Curing) unterworfen werden muß.
Aus den US-PS 40 98 776, US-PS 41 15 562 ist z. B. bekannt, daß die gewünschten Eigenschaften der Fasern bzw. der daraus hergestellten Flächengebilde durch eine thermische Behandlung der Fasern erzielt werden kann.
Die DE-A-30 30 488 beschreibt die Herstellung von Fasern aus vernetztem Polyphenylsulfid. Die US-PS 44 18 029 beschreibt z. B. Verfahren zur Verbesserung des Schmelzspinnprozesses von Polyarylensulfiden durch Stabilisatoren, die die Gelbildung während der Faserherstellung reduzieren. Aus der EP-A-102 536 ist ein Verfahren zur Verbesserung des Schmelzspinnprozesses von Polyarylensulfiden mittels mehrstufiger Schmelzefiltration bekannt.
Weiterhin sind Fasern aus Polyarylensulfiden bekannt, bei denen das Harz vor der Verspinnung nicht einem Härtungsprozeß (Curing) unterworfen werden muß, das verwendete Polyphenylsulfid jedoch gegebenenfalls durch Verwendung trifunktioneller Comonomeren verzweigt bzw. vernetzt werden muß, z. B. JP-PS 5 71 43 518; 5 80 18 409; 5 80 31 112; 5 90 59 917, 5 90 59 918.
Die EP-A-056 418 beschreibt die Herstellung von Filamentspinnvliesen aus Polyphenylensulfid mit einem bestimmten Verzweigungsgrad.
Es wurde nun gefunden, daß Fasern und Filamente aus Polyarylensulfiden dann ein besonders günstiges Eigenschaftsprofil aufweisen, wenn das Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichts M w (rel) und die Schmelzviskosität η m bestimmte Bedingungen erfüllen.
Gegenstand der Erfindung sind daher Fasern und Filamente aus Polyarylensulfid, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichts M w 25 000 bis 500 000 und die Schmelzviskosität η m zum Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichtes M w (rel) sich verhält wie
lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,1,
vorzugsweise
lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,05.
Im Sinne der Erfindung können Polyarylensulfide, die z. B. nach den DE-A-34 28 984, 34 28 985 oder 34 28 986 hergestellt worden sind, zu Fasern und Filamenten verarbeitet werden.
Zur Ermittlung des gewichtsgemittelten Molekulargewichts M w der verwendeten Polyarylensulfide können übliche chromatographische Methoden verwendet werden, um Aussagen über Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung zu machen.
Hierfür sind z. B. Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) oder Gelpermeationschromatographie (GPC) geeignet.
Als stationäre Phase können übliche Trägermaterialien verwendet werden, z. B. Li-Chroprep®, Lobar®, LiChrosorb®, LiChrospher®, Perisorb®, Hibar®, Fractogel®, Fractosil®, Ultrastyragel®, Microstyragel®, Zorbax®, Bondagel® und Shodex®.
Als Lösungsmittel und Laufmittel können übliche Lösungsmittel verwendet werden. Diese sollten das Polymer ausreichend lösen.
Zum Beispiel sind 1-Chlornaphthalin, Diphenyl, N-Methylpyrrolidon, N-Cyclohexylpyrrolidon, N-Methylpiperidon, N-Methylcaprolactam, N-Methyllaurylactam, Sulfolan, N,N′- Dimethylimidazolidinon, N,N′-Dimethylpiperazinon, Hexamethylphosphorsäuretriamid, 1-Methyl-1-oxa-phospholan und deren Mischungen geeignet.
Bei den chromatgraphischen Analysenmethoden können absolute oder relative Eichungen durchgeführt werden. Als Eichsubstanzen für Relative eignen sich beispielsweise übliche Polymere wie z. B. Polystyrol, Polyethylen, Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyester, wie rein aromatische Polyester, Polycarbonat, Polyamide, wie PA 6, PA 66, PA 11, Polysulfone oder Polyethersulfone.
Die Chromatographie zur analytischen Bestimmung der Molekulargewichte, bzw. Molekulargewichtsverteilung kann bei verschiedenen Drücken von 1 bis 10 bar durchgeführt werden.
Die chromatographische Bestimmung wird bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 250°C durchgeführt.
Weiterhin können zur Verbesserung der Meßgenauigkeit der zu analysierenden Probe Substanzen wie Alkalihalogenide, Erdalkalicarboxylate, Phosphonium- oder Ammoniumverbindungen zugesetzt werden.
Bei der Auswertung der so ermittelten Analysendaten können die gewichtsgemittelten Molekulargewichte M w angegeben werden. Diese betragen 25 000 bis 500 000, vorzugsweise 25 000 bis 380 000, besonders bevorzugt 25 000 bis 350 000, ganz besonders bevorzugt 25 000 bis 150 000.
Die Polyarylensulfide haben eine Schmelzviskosität η m von 20 bis 500 000 Pa · s und ein Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichtes M w (rel) von 25 000 bis 500 000, wobei sich die Schmelzviskosität η m und das Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichts M w wie
lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,1,
vorzugsweise, daß η m und M w sich verhalten wie:
lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,05.
Die z. B. in den DE-A-34 28 984, 34 28 986, 34 28 985 beschriebenen Herstellverfahren, bei denen im Reaktionsgemisch befindliches Wasser komplett herausdestilliert wird, und gleichzeitig die Umsetzung über Dosierung der Reaktanten gesteuert wird, erweist sich als günstig für die Herstellung der für die Faser- und Filamentherstellung eingesetzten Polyarylensulfide.
So kann z. B. die Herstellung in verschiedener Weise erfolgen:
Die Alkalisulfide werden vorzugsweise in Form ihrer Hydrate und wäßrigen Lösungen eingesetzt. Die Entwässerung kann partiell sein, erfolgt aber vorzugsweise vollständig. Das im Umsetzungsgemisch vorhandene Wasser wird aus dem Ansatz destilliert. Die Wasserdestillation kann direkt oder mit Hilfe von Azeotropbildnern, wobei als Azeotropbildner die Dihalogenaromaten eingesetzt werden können, erfolgen. Für die Entwässerung können alle Reaktionspartner gemischt und die Entwässerung des Gesamtgemisches durchgeführt werden. Das Alkalisulfid kann auch separat mit einem Teil der Reaktionskomponenten oder alleine entwässert werden.
In einer Ausführungsform der Reaktion werden die Reaktionspartner zusammen mit dem Reaktionsbeschleuniger bzw. einem Gemisch von Reaktionsbeschleunigern in Anwesenheit des polaren Lösungsmittels kontinuierlich unter gleichzeitiger Entfernung des Wassers zusammengeführt. Bei dieser Verfahrensweise kann eine einsetzende Umsetzung über die Dosierungsraten gesteuert werden. Längere Verweilzeiten des Wassers können so auch vermieden werden.
Wird völlig entwässert, so kann druckfrei bzw. druckarm bis zu ca. 3 bar Druck umgesetzt werden. Zur Erzielung von höheren Reaktionstemperaturen über den Siedepunkt des Lösungsmittel bzw. der Mischung aus Lösungsmittel und Di- und Polyhalogenaromaten hinaus kann höherer Druck bis zu 50 bar angewendet werden.
Die Reaktion kann kontinuierlich und diskontinuierlich durchgeführt werden. Die Reaktionszeit kann innerhalb einer weiten Spanne variiert werden. Sie kann 1 bis 48 Stunden, bevorzugt 1 bis 18 Stunden betragen. Die Reaktionstemperaturen liegen zwischen 150°C und 300°C, vorzugsweise zwischen 170°C und 280°C.
Die Aufarbeitung des Umsetzungsgemisches und die Isolierung der Polyarylensulfide können in bekannter Weise erfolgen.
Das Polyarylensulfid kann direkt aus der Reaktionslösung oder erst z. B. nach Zugabe von Wasser und/oder verdünnten Säuren oder organischen Lösungsmitteln mit geringer Löslichkeit für Polyarylensulfide nach üblichen Verfahrensweisen abgetrennt werden, beispielsweise durch Filtration oder durch Zentrifugieren. Nach der Abtrennung des Polyarylensulfids schließt sich im allgemeinen eine Wäsche mit Wasser an. Eine Wäsche oder Extraktion mit anderen Waschflüssigkeiten, die auch zusätzlich oder nachträglich zu dieser Wäsche durchgeführt werden kann, ist auch möglich.
Das Polyarylensulfid kann auch beispielsweise durch Abdestillieren des Lösungsmittels und eine anschließende Wäsche, wie oben oben beschrieben, gewonnen werden.
Die Alkalisulfide können z. B. auch aus H2S und den Alkalihydroxiden bzw. aus den Hydrogensulfiden und Alkalihydroxiden erhalten werden.
Je nach Anteil an Alkalihydrogensulfid, das als Verunreinigung im Alkalisulfid in der Reaktionslösung enthalten ist, können zusätzlich bestimmte Anteile Alkalihydroxid zudosiert werden. Gegebenenfalls können auch anstelle der Alkalihydroxide solche Verbindungen zugegeben werden, die unter den Reaktionsbedingungen Alkalihydroxide abspalten bzw. bilden.
Hergestellt wurden die Polyphenylensulfide aus
a) 50 - 100 Mol-% Dihalogenaromaten der Formel und 0 - 50 Mol-% Dihalogenaromaten der Formel in denen
X für zueinander meta- oder para-ständiges Halogen wie Chlor oder Brom steht und
R1 und R2 gleich oder verschieden ist und Wasserstoff, C1-C4-Alkyl, C5-C10-Cycloalkyl, C6-C10- Aryl, C7-C10-Alkylaryl, C7-C14-Arylalkyl sein kann,
und
b) Alkalisufiden, bevorzugt Natrium- oder Kaliumsulfid oder deren Mischung, bevorzugt in Form ihrer Hydrate oder wäßrigen Mischungen, gegebenenfalls zusammen mit geringen Mengen Alkalihydroxiden wie Natrium- und Kaliumhydroxid, und 0 bis 50 Mol-% Alkalibisulfid, bevorzugt Natrium- und Kaliumhydrogensulfid, oder deren Mischungen, wobei das molare Verhältnis von a : b im Bereich von 0,75 : 1 bis 1,25 : 1 liegen kann, und gegebenenfalls in Anwesenheit der oben genannten Reaktionsbeschleuniger.
Um thermoplastisch verarbeitbare Polyphenylsulfide zu erhalten, werden bevorzugt p-Dihalogenaromaten eingesetzt.
Beispiele für erfindungsgemäß einzusetzende Dihalogenaromaten der Formel (I) sind: p-Dichlorbenzol, p-Dibrombenzol, 1-Chlor-4-brombenzol, 1,3-Dichlorbenzol, 1,3-Dibrombenzol und 1-Chlor-3-brombenzol. Sie sind allein oder im Gemisch miteinander verwendbar. Bevorzugt sind 1,4-Dichlorbenzol und/oder 1,4-Dibrombenzol.
Beispiele für erfindungsgemäß einzusetzende Dihalogenaromaten der Formel (II) sind: 2,5-Dichlortoluol, 2,5-Dichlorxylol, 1-Ethyl-2,5-dichlorbenzol, 1-Ethyl-2,5-Dibrombenzol, 1-Ethyl-2-brom-5-chlorbenzol, 1,2,4,5-Tetramethyl- 3,5-dichlorbenzol, 1-Cyclohexyl-2,5-dichlorbenzol, 1-Phenyl-2,5-dichlorbenzol, 1-Benzyl-2,4-dichlorbenzol, 1-Phenyl-2,5-dibrombenzol, 1-p-Tolyl-2,5-dichlorbenzol, 1-p-Tolyl-2,5-dibrombenzol, 1-Hexyl-2,5-dichlorbenzol, 2,4-Dichlortoluol, 2,4-Dichlorxylol, 2,4-Dibromcumol und 1-Cyclohexyl-3,5-dichlorbenzol. Sie sind allein oder im Gemisch miteinander einsetzbar.
Generell kann jedes polare Lösungsmittel für die Reaktion eingesetzt werden, das eine ausreichende Löslichkeit der organischen und gegebenenfalls anorganischen Reaktanten unter den Reaktionsbedingungen gewährleistet. Bevorzugt werden N-Alkyllactame verwendet.
N-Alkyllactame sind solche von Aminosäuren mit 3-11 C-Atomen, die gegebenenfalls Substituenten, die unter Reaktionsbedingungen inert sind am Kohlenstoffgerüst tragen können.
Beispielsweise finden als N-Alkyllactame Verwendung: N-Methylcaprolactam, N-Ethylcaprolactam, N-Isopropylcaprolactam, N-Isobutylcaprolactam, N-Propylcaprolactam, N-Butylcaprolactam, N-Cyclohexylcaprolactam, N-Methyl-2- pyrrolidon, N-Ethyl-2-pyrrolidon, N-Isopropyl-2-pyrrolidon, N-Isobutyl-2-pyrrolidon, N-Propyl-2-pyrrolidon, N- Butyl-2-pyrrolidon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Methyl- 3-methyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-3,4,5-trimethyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-2-piperidon, N-Ethyl-2-piperidon, N-Isobutyl- 2-piperidon, N-Methyl-6-methyl-2-piperidon, oN-Methyl-3-ethyl-2-piperidon.
Es können Mischungen der vorstehenden Lösungsmittel gewählt werden.
Die Schmelzviskosität beträgt bei 306°C und einer Schubspannung von 102 Pa 20 bis 500 000 Pa · s, bevorzugt 50 - 5000 Pa · s, besonders bevorzugt 100 - 3000 Pa · s, dabei wird die Viskosität mit einem Instron-Rheometer 3250, das mit einem Kegel-Platte-System mit einem Durchmesser von 20 mm ausgerüstet ist, gemessen.
Die Verspinnung des erfindungsgemäßen Polyarylensulfides erfolgt nach üblichen Schmelzspinnverfahren und stellt im allgemeinen keinerlei spezielle Anforderungen. Die Verarbeitungstemperatur liegt 5-100°C oberhalb des Schmelzpunktes des Polymeren, bevorzugt 10-50°C oberhalb des Schmelzpunktes des Polymeren.
Anschließend wird das Spinngut in festem Zustand verstreckt. Diese Verstreckung erfolgt bei Raumtemperatur, bevorzugt bei erhöhten Temperaturen, stets jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des Polymeren, besonders bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 70°C und 150°C. Dabei können vorzugsweise Gesamtstreckgrade von 4 bis 10 erreicht werden.
Die Verstreckung kann dabei beispielsweise in Luft, Wasser oder anderen Wärmeträgern oder auf Kontaktheizern erfolgen.
Die Verstreckung kann einstufig oder mehrstufig durchgeführt werden.
Vorzugsweise kann sich an den Streckprozeß z. B. zur Verbesserung der thermischen Eigenschaften, insbesondere der Reduktion von Koch- und Thermoschrumpf, ein Fixierprozeß anschließen.
Der Fixierprozeß kann kontinuierlich oder diskontinuierlich, vorzugsweise kontinuierlich erfolgen.
Der Fixierprozeß kann unter Spannung oder spannungslos, vorzugsweise unter Spannung durchgeführt werden bei Temperaturen, die unterhalb des Schmelzpunktes des Polyarylensulfides liegen, vorzugsweise bis zu 100°C, besonders bevorzugt bis 50°C unterhalb des Schmelzpunktes. Die Verweilzeiten liegen dabei von 1 Sekunde bis 10 Minuten, bevorzugt von 10 Sekunden bis 200 Sekunden.
Bei diesem Fixierprozess können Fasern mit einem hohen Kristallinitätsgrad hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Fasern zeichnen sich aus durch ihre problemlose Herstellbarkeit, ein Härtungsprozeß (Curing) des zu verspinnenden Polyphenylensulfids kann entfallen. Der Einsatz trifunktioneller Verzweiger ist bei den erfindungsgemäß zur Faserherstellung verwendeten Polyarylensulfiden im allgemeinen ebenfalls nicht erforderlich. Es werden keine Stabilisatoren benötigt, die das Nachhärten während des Verspinnens, welches zur Bildung von Gelteilchen führen kann, verhindern. Ebenso sind spezielle Filtrationsverfahren nicht erforderlich; zur Verhinderung von Filamentgarnbrüchen beim Spinnen und Strecken sind übliche Düsenfilter mit Lochdurchmesser zwischen 40 - 20 µm ausreichend.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß bei der Verarbeitung der Polymeren keinerlei Ausgasungen beobachtet werden, und das Spinngut vakuolenfrei ist.
Die Verspinnung erfolgt nach üblicher Schmelzspinntechnik und erfordert keinerlei spezielle Vorkehrungen, insbesondere sind alle gebräuchlichen Fadenleitorgane einsetzbar.
Die Häufigkeit von Filamentbrüchen beim Spinnen und Strecken ist gegenüber üblichen Textilfasern nicht erhöht.
Das erhaltene Spinngut ist nicht spröde, läßt sich problemlos verstrecken und kristallisiert während einer kurzzeitigen, kontinuierlich durchführbaren Thermofixierung.
Die erfindungsgemäßen Fasern und Filamente lassen sich ohne Schwierigkeiten üblichen textilen Verarbeitungsprozessen unterwerfen.
Entsprechend der hohen Kristallinität zeichnen sich die erfindungsgemäßen Fasern und Filamente durch große Thermostabilität, niedrigen Koch- und Thermoschrumpf sowie sehr geringe Kriechneigung bei hohen Temperaturen aus. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Fasern und Filamente durch hohe Festigkeit, hohen Elastizitätsmodul und große Chemikalienbeständigkeit gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäßen Fasern und Filamente eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Schutzbekleidung, Vliesstoffen, beispielsweise für die Filtration und für elektrolytische Membranen.
Beispiel 1
In einem 2-1-Dreihalskolben, der mit Thermometer, Rührer und Kolonne mit Destillatteiler ausgerüstet ist, werden unter Stickstoff 1110 g N-methylcaprolactam, 323,5 g Natriumsulfidhydrat (= 2,45 mol Na2S), 2,4 g 50%ige Natronlauge, 341,1 g 1,4-Dichlorbenzol (= 2,32 mol), 28,53 g Natriumacetat und 5,07 g ε-Aminocapronsäure (0,035 mol) vorgelegt. Das Umsetzungsgemisch wird langsam zum Sieden erhitzt. Aus dem destillierenden Azeotrop, bestehend aus Wasser und p-Dichlorbenzol, wird Wasser abgetrennt und p-Dichlorbenzol in das Reaktionsgefäß zurückgeführt. Nach 2 Std. ist sowohl im Destillat als auch im Sumpf kein Wasser mehr nachweisbar. Es wird weitere 9 Std. zum Rückfluß erhitzt und das Produkt in üblicher Weise durch Fällen in Wasser, Sauerstellen, Elektrolytfreiwaschen mit Wasser und Trocknen in Form einer fasrigen Masse isoliert. Die Charakterisierung erfolgt durch Bestimmung der Schmelzviskosität:
η m = 360 Pa · s (bei 102 Pa und 306°C gemessen)
und des Gewichtsmittels des relativen Molekulargewichtes
M w = 68 000.
Beispiel 2
Apparatur gemäß Beispiel 1. 1110 g N-methylcaprolactam, 323,5 g Natriumsulfidhydrat (= 2,45 mol), 28,0 g 50%ige Natronlauge, 341,1 g 1,4-Dichlorbenzol (= 2,32 mol), 30,2 g N,N-Dimethylacetamid (15 mol-%) sowie 5,07 g (0,035 mol) ε-Aminocapronsäure. Das Umsetzungsgemisch wird langsam zum Sieden erhitzt. Aus dem destillierenden Azeotrop, bestehend aus Wasser und p-Dichlorbenzol, wird Wasser abgetrennt und p-Dichlorbenzol zurückgeführt. Nach 2 Std. ist sowohl im Destillat als auch im Sumpf kein Wasser mehr nachweisbar. Es wird weitere 9 Std. zum Rückfluß erhitzt und das Produkt analog Beispiel 1 weiterverarbeitet.
η m = 300 Pa · s (bei 102 Pa und 306°C gemessen)
Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichtes:
M w = 64 000.
Beispiel 3
Wie Beispiel 1, jedoch mit der Änderung, daß 76,1 g (0,58 mol) ε-Aminocapronsäure und 344,6 g (2,61 mol) Natriumsulfidhydrat eingesetzt und mit Lösungen von N-Methylcaprolactam und p-Dichlorbenzol sowie Natriumsulfidhydrat und ε-Aminocapronsäure unter gleichzeitiger Entwässerung zusammengeführt werden. Weiterreaktion und Aufarbeitung analog Beispiel 1.
η m = 1900 Pa · s (bei 102 Pa und 306°C gemessen).
Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichtes:
M w = 109 000.
Beispiel 4
Ein gemäß Beispiel 2 hergestelltes Polymerisat mit einer Schmelzviskosität von 300 Pa · s bei 306°C wird mit einem Schmelzspinnextruder durch eine Einlochdüse mit 0,5 mm Durchmesser extrudiert. Die Abkühlung des Monofiles erfolgte in einem Wasserbad, der Abzug betrug 200 m/min. Die Verstreckung erfolgte zweistufig auf Kontaktheizern bei 95°C auf einen Gesamtstreckgrad von 5,3. Das so erhaltene Monofil wies folgende textile Daten auf:
Titer 23 dtex
Feinheitsfestigkeit 3,2 cN/dtex
Reißdehnung 13%
Anfangsmodul 39 cN/dtex
Kochschrumpf 13%.
Die Röntgenweitwinkelstreuung an dieser Faser ergab eine hohe Orientierung, aber nur eine geringe Kristallinität.
Das Monofil wurde bei 260°C auf einer beheizten Galette unter Spannung mit einer Verweilzeit von zwei Minuten fixiert. Es ergaben sich folgende textile Daten: Titer 24 dtex
Feinheitsfestigkeit 3,3 cN/dtex
Reißdehnung 17%
Anfangsmodul 44 cN/dtex
Kochschrumpf ≦ωτ 0,2%
Heißluftschrumpf 240°C ≦ωτ 0,2%
Ein Kriechversuch, bei dem 10 cm des Monofiles unter einer Last von 0,1 cN/dtex von Raumtemperatur auf 240°C aufgeheizt und eine Stunde bei 240°C gehalten wurde, ergab eine Dehnung von 1,2% nach einer Stunde.
Die Röntgenweitwinkelstreuung an dieser Faser ergab eine hochorientiert-kristalline Struktur.
Nach einer spannungslosen Temperaturbehandlung des fixierten Monofiles 24 h bei 240°C in Luft ergaben sich noch folgende textile Daten:
Feinheitsfestigkeit 3,1 cN/dtex
Reißdehnung 19%
Anfangsmodul 43 cN/dtex
Die textilen Daten bleiben nach der Temperaturbehandlung nahezu unverändert.
Beispiel 5
Ein gemäß Beispiel 3 hergestelltes Polyphenylensulfid mit einer Schmelzviskosität von 1900 Pa · s bei 306°C wurde mit einem Schmelzspinnextruder bei 330°C durch eine Einlochdüse mit einem Lochdurchmesser von 0,5 mm versponnen, in Wasser abgekühlt und mit 200 m/min aufgespult. Das Monofil wurde dreistufig auf Kontaktheizern bei 95°C und 120°C auf einen Gesamtstreckgrad von 5,4 verstreckt und anschließend unter Spannung bei 275°C und einer Verweilzeit von zwei Minuten thermofixiert. Es ergaben sich folgende textile Daten:
Titer 20 dtex
Feinheitsfestigkeit 3,8 cN/dtex
Reißdehnung 16%
Anfangsmodul 52 cN/dtex
Kochschrumpf ≦ωτ 0,2%
Heißluftschrumpf 240°C ≦ωτ 0,2%.
Der Kriechversuch 1 h bei 240°C bei einer Last von 0,1 cN/dtex ergab eine Dehnung von 0,5%.
Beispiel 6
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Polyphenylensulfid mit einer Schmelzviskosität von 360 Pa · s bei 306°C wurde bei 295°C durch eine Düse mit dreißig Bohrungen mit 0,25 mm Durchmesser und einer Kanallänge von 0,5 mm versponnen.
Der Düsenfilter bestand aus einem VA-Gewebe mit 16 000 Maschen/cm2.
Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 500 m/min. Das Spinngut wurde dreistufig (zweimal in siedendem Wasser, anschließend auf Kontaktheizer bei 135°C) auf einen Gesamtstreckgrad von 7,1 verstreckt und anschließend bei 260°C unter Spannung mit einer Verweilzeit von einer Minute fixiert.
Es ergaben sich folgende textile Daten:
Titer 2,4 dtex
Feinheitsfestigkeit 4,1 cN/dtex
Reißdehnung 11%
Anfangsmodul 55 cN/dtex
Kochschrumpf ≦ωτ 0,2%
Thermoschrumpf 240°C ≦ωτ 0,2%.
Der Kriechversuch nach 1 h bei 240°C und einer Last von 0,1 cN/dtex ergab eine Dehnung von 1%.
Beispiel 7
Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Polyphenylensulfid mit einer Schmelzviskosität von 360 Pa · s bei 306°C wurde bei 300°C durch eine Düse mit dreißig Bohrungen mit 0,25 mm Durchmesser und einer Kanallänge von 0,5 mm versponnen.
Das Düsenfilter bestand aus einem VA-Gewebe mit 25 000 Maschen/cm2. Die Abzugsgeschwindigkeit betrug 1500 m/min. Das Spinngut wurde dreistufig (zweimal in siedendem Wasser, einmal bei 135°C auf Kontaktheizern) auf einen Gesamtstreckgrad von 7,5 verstreckt und anschließend bei 260°C unter Spannung mit einer Verweilzeit von einer Minute fixiert.
Es ergaben sich folgende textile Daten:
Titer 1,4 dtex
Feinheitsfestigkeit 4,4 cN/dtex
Reißdehnung 10%
Anfangsmodul 58 cN/dtex
Kochschrumpf ≦ωτ 0,2%
Thermoschrumpf 240°C ≦ωτ 0,2%.
Der Kriechversuch nach 1 h bei 240°C unter einer Last von 0,1 cN/dtex ergab eine Dehnung von 1%.

Claims (9)

1. Fasern und Filamente aus Polyarylensulfiden, dadurch gekennzeichnet, daß Polyarylensulfide mit einer Schmelviskosität η m von 20 bis 500 000 Pa · s und einem Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichtes M w (rel) von 25 000 bis 500 000 verwendet werden, deren Schmelzviskosität η m und das Gewichtsmittel des relativen Molekulargewichts M w (rel) sich verhalten wie: lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,1.
2. Fasern und Filamente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß η m und M w des Polyarylensulfids sich verhalten wie: lg η m = 3,48 × lg M w (rel) - 14,25 ± 0,05.
3. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyarylensulfide in einem N- Alkyllactam hergestellt werden.
4. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyarylensulfide in N-Methylcaprolactam hergestellt werden.
5. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Polyarylensulfide p-Dichlorbenzol, p-Dibrombenzol, 4,4′-Dichlordiphenylsulfon eingesetzt werden.
6. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser vollständig aus der Reaktion entfernt wird oder die Reaktionsteilnehmer wasserfrei eingesetzt wurden.
7. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion über Dosierung der Reaktionsteilnehmer gesteuert wird.
8. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern nach der Verstreckung einem Fixierprozeß unterworfen werden.
9. Fasern und Filamente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfaserdehnung bei einem Kriechversuch unter einer Last von 0,1 cN/dtex bei 240°C, nach 1 h nicht größer als 2% ist.
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