DE1301560B - Process for the production of elastomeric polyesters - Google Patents
Process for the production of elastomeric polyestersInfo
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- DE1301560B DE1301560B DE19631745817 DE1745817A DE1301560B DE 1301560 B DE1301560 B DE 1301560B DE 19631745817 DE19631745817 DE 19631745817 DE 1745817 A DE1745817 A DE 1745817A DE 1301560 B DE1301560 B DE 1301560B
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Description
1 301 5501 301 550
Es ist bekannt, ζ. B. aus der oritischen Patentschrift 779 054 sowie der USA.-Patentschrift 3 023 192. elastomere Polyester durch Kondensation von dibasischen aromatischen Carbonsäuren oder ihren Estern mit linearen Glykolen. z. B. Äthylenglykoi. und linearen Polyätherglykolen. z. B. Polytetrametnylenglykolen, herzustellen. Es ist ferner bekannt, zur Herstellung von Polyestern als Kondensationskomponente lA-Cyclohexandimethanol zu verwenden.It is known ζ. B. from the Oritic patent 779 054 and US Pat. No. 3,023,192. Elastomeric polyesters by condensation of dibasic aromatic carboxylic acids or their esters with linear glycols. z. B. Ethylene Glycoi. and linear polyether glycols. z. B. Polytetrametnyleneglykolen to produce. It is also known to Production of polyesters to use as condensation component la-cyclohexanedimethanol.
Nachteilig an den bekannten Verfahren ist. dab sich nach ihnen nur klebrige und daher technisch unbrauchbare Fäden herstellen lassen oder daß die Elastizitätseigenschaften der Fäden sehr zu wünschen übrig lassen. Ein besonderer Nachteil der bisher bekannten elastomeren Fäden besteht darin, daß ihre sogenannten kritischen Verformungstemperaturen zu hoch sind. Als kritische Verformungstemperatur von elastomeren Fäder ist dabei die Temneratur zu verstehen, unterhalb derer me Faden nach einer verstreckung nicht mehr in aen Ausganeszustand zurückkehren, d. h. ihre elastischen Eigenschaften verlieren. Erfindungsgemäß erhält man elastomere Polyester. > die sich zu elastomeren nicht klebrigen Fäden mit hervorragenden Elas^zmitseitienscnaften. insbesondere niedrigen, kritischen Verformungstemnet-nturen. verarbeiten iassen.The known method is disadvantageous. that only sticky and therefore technically unusable threads can be produced according to them, or that the elastic properties of the threads leave a lot to be desired. A particular disadvantage of the previously known elastomeric threads is that their so-called critical deformation temperatures are too high. The critical deformation temperature of elastomeric filaments is to be understood as the temperature below which the filament no longer returns to its original state after stretching. H. lose their elastic properties. According to the invention, elastomeric polyesters are obtained. > the elastomeric non-sticky threads with excellent elasticity on the sides. particularly low, critical Ve r formungstemnet-nturen. process.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zurThe invention is a method for
ίο Herstellung von elastomeren Polvestern durch Kondensation eine.« Gemisches aus ainem Polyäthergiykol, 1,4 - Cyciohexandimethanol. sowie gegebenenfaiis einem Poiytetramethylenglykol. mn. einer Dicarbonsäure, in welcher die CarboxylaruDpen an einemίο Manufacture of elastomeric polyesters through condensation one. «mixture of ainem polyether glycol, 1,4 - Cyciohexanedimethanol. and optionally a polytetramethylene glycol. mn. a dicarboxylic acid, in which the carboxyl residues on a
i; hexacarbocyciischen Ring gebunden sind, oder einem Ester der Säure, das dadurch gekennzeichnet isi daß man ais Polyätnerglvko' ein Copolyätherelykoi der allgemeiner Fcrmeii; hexacarbocyciischen ring are bound, or a Ester of the acid, which is characterized that as a polyether glvko one is a copolyether lykoi the general fcrmei
H HH H
H—τ- H— τ-
HO —j- CH2 HO -j-CH 2
H HH H
- ο τ-α - ο τ-α
verwendet, worin bedeutet P. ein Wusserstoffatom ode; eine Methylgruppe und χ und y ganze Zahlen größer als 0. wobei die Summe von χ und ν zwischen 14 und 130 liegt und χ kleiner ais >· ist. und daß man die Konzentration des Copolyätherglykols. bezogen auf das M-Cyclohexandimethanol sowie gegebenenfalls Poiytetramethylenglykol, unter 50 Molprozent hai* Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendeten Copolyätherglykoie lassen sich durcn Kondensation von Tetrahydrofuran mit trans-8-Oxabicyclo[4: 3 :0]nonan oder 3 - Methyl - 8 - oxabicyclo[4:3:()]nonan nach bekannten Verfahren herstellen. Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignet sind solche Copoiyäthergjykole. die zu 50 bis 95 Molprozent aus Tetrahydrofuranresten und zu 5 bis 50 Molprozent aus :rans-8-Oxabicycio[4:3.<^- nonan- oder 3-Methyl-8-oxabicycior4:?:0]nonanresten aufgebaut sind.used, in which P. denotes a hydrogen atom or; a methyl group and χ and y integers greater than 0. where the sum of χ and ν is between 14 and 130 and χ is less than ais> ·. and that the concentration of the copolyether glycol. based on the M-cyclohexanedimethanol and, if appropriate, polytetramethylene glycol, below 50 mol percent - Prepare oxabicyclo [4: 3 :()] nonane by known processes. Such copolyether glycols are suitable for carrying out the process of the invention. which are composed of 50 to 95 mol percent of tetrahydrofuran residues and 5 to 50 mol percent of: rans-8-oxabicycio [4: 3. <^ - nonane or 3-methyl-8-oxabicycior4:?: 0] nonane residues.
Ein bevorzugter Katalysator für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Copolyutnerghkole ist Fluorsulfonsäure; weitere geeignete Kauuvsatoren sind z. B. Perchlorsäure, Ferrichlorid-Essigsäureanhydrid-Komplexe. PhqsphorpentaSluorid und Antimonpentachlorid.A preferred catalyst for the preparation of the copolyutner glycols used according to the invention is fluorosulfonic acid; other suitable buyers are z. B. perchloric acid, ferric chloride-acetic anhydride complexes. PhqsphorpentaSluorid and Antimony Pentachlorid.
Die erfindungsgemäß verwendeten Copolyätherglykoie können bei Raumtemperatur die Konsistenz von viskosen Flüssigkeiten bis weichen Wachsen besitzen. Als besonders vorteilhaft haben sich Copohätherglykole erwiesen, die zu 7 bis 15 Molprozent au.·. trans-8-Oxabicycio[4:3:0]nonan- oder 3-Methyl-8-oxabicyclo[4:3:0]nonanresten bestehen. Das durchschnittliche Molekulargewicht dieser Copolväther kann 20(K) bis 6(XM) betragen.The copolyether glycols used according to the invention can have the consistency at room temperature from viscous liquids to soft waxes. Copohether glycols have proven to be particularly advantageous proven to be 7 to 15 mole percent au. ·. trans-8-oxabicycio [4: 3: 0] nonane or 3-methyl-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane radicals exist. The average molecular weight of these copolvethers can be 20 (K) to 6 (XM).
Werden zur Herstellung der Polyester Mischungen aus Copolyätherglykol und Poiytetramethylenglykol verwendet, so sollen die Mischungen mindestens Molprozent trans-8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan-oder 3-Methyl-8-oxabicyclo[4:3:0]nonanreste enthalten. Beispielsweise kann zur Herstellung solcher Mischungen i Gew chtst.nl ;ines Copolyätherglykols. hergestellt aus einer Mischung aus 80 Molprozent Tetrahydrofuran und 20 Molprozent 8-Oxabicyeio[4:3:0jnonan. mit bis zu 3 Gewichtsteiien Poiytetramethylenglykol vermisch werden.Are used to produce the polyester mixtures of copolyether glycol and polytetramethylene glycol used, the mixtures should be at least molar percent trans-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane or 3-methyl-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane residues. For example, to produce such mixtures i Weight of copolyether glycol. manufactured from a mixture of 80 mol percent tetrahydrofuran and 20 mol percent 8-oxabicyeio [4: 3: 0jnonane. with up to 3 parts by weight of polytetramethylene glycol get mixed up.
Vorzugsweise werden nach dem Verfahren der Erfindung Polyester hergestellt, die zu 50 bis 93, vorzugsweise 75 bis 8^ Gewichtsprozent Copolyätherglykolreste enthalten.Preferably, polyesters are made by the process of the invention, ranging from 50 to 93, preferably 75 to 8% by weight of copolyether glycol residues contain.
Zur Herstellung von Polyestern optimaler eiastomerer Eigenschaften für die Herstellung von Fäden und Fasern hat es sich ais vorteilhaft erwiesen, wenn .v plus ν Werte -.on 30 nis Ή entsprechend durchschnittlichen Molekulargewichten von 2200 bis 51For the production of polyesters with optimal elastomeric properties for the production of threads and fibers, it has proven to be advantageous if .v plus ν values -.on 30 nis Ή corresponding to average molecular weights of 2200 to 51
nevtzer.nevtzer.
Polyester wertvoller Eigenschaften können jedoch auch bei verwendung von Copolyäthermischungen hergestellt werden, deren Bestandteile verschiedene Molekulargewichte innerhalb eines Molekuiargewiüitsbereiches von 1 (X)O bis 6(XX) besitzen.Polyesters with valuable properties can, however, also be achieved with the use of copolyether mixtures are produced, the constituents of which have different molecular weights within a molecular weight range from 1 (X) O to 6 (XX).
v- Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeignete Dicarbonsäuren sind solche, in denen die Carboxylgruppen in Parastellung an einen hexacarbocyciischen Kern gebunden sind und die insgesamt 6 bis 20 Kohienstoffatome besitzen. Diese v- Dicarboxylic acids suitable for carrying out the process of the invention are those in which the carboxyl groups are bound in the para position to a hexacarbocyclic nucleus and which have a total of 6 to 20 carbon atoms. These
5- Dicarbonsäuren können auch kondensierte Ringe aufweisen und beispielsweise aus 1.4- oder 1,5- oder 2,6- oder IJ-Naphthahndicarbonsaure bestehen. Die bevorzugten hexacarbocyciischen Dicarbonsäuren sind jene, die einen trans-Cyclohexanring enthalten5-dicarboxylic acids can also have condensed rings and, for example, from 1.4- or 1.5- or 2,6- or IJ-naphtha dicarboxylic acid exist. the preferred hexacarbocyciic dicarboxylic acids are those containing a trans -cyclohexane ring
f'o oder einen aromatischen Kern, weicher einen oder zwei Benzolringe enthält.f'o or an aromatic nucleus, softer one or contains two benzene rings.
Vorzugsweise werden als Dicarbonsäuren Terephthalsäure, 4.4 -Sulfonyldibenzoesäure, 2,6-Naphthaiindicarbonsäure, trans-1,4-Cy clohexandicarbonsäurc.The preferred dicarboxylic acids are terephthalic acid, 4,4-sulfonyldibenzoic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, trans-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid c.
r>5 4.4'-Diphensäure oder Mischungen hiervon verwendet. r> 5 4.4'-diphenic acid or mixtures thereof are used.
Durch die Verwendung der CopolyätherglykoieThrough the use of copolyether glycine
werden nicht nur Pol}ester mit verbesserten kritischen Verformungseigenschaften erhalten. Vielmehr hat dieare not only polyester with improved critical Preserve deformation properties. Rather, the
30!30!
Verwendung der Copolyatherglykole uen Vorteil, daß Copolyatherglykole von höheren Molekulargewichten verwendet werden können, als dies bei de? Verwendung von Polytetramethylenglvkoi der Fai ist. Bei Verwendung von Polytetramethylengiykoier < werden bei den elastomeren Polyestern kritisch" Verformungstemperaturen von oberhalb 2v€ immei dann beobachtet, wenn das Molekulargewicht aer Polytetramethylenglykole oberhalb 3(XH) liegi. in: Gegensatz hierzu können beim Verfahren der Enin- to dung Copolyatherglykole mit Molekulargewichten von 10 000 verwendet werden, und trotzdem besitzen die elastomeren Polyester kritische Ver'ormungstemperaturen von unterhalb 20 C.Use of copolyether glycols is an advantage, that copolyatherglycols of higher molecular weights can be used than is the case with de? Use of Polytetramethylene Glvkoi which is Fai. When using polytetramethylene glycol "Deformation temperatures" become critical in the case of elastomeric polyesters from above 2v € immei observed when the molecular weight of the polytetramethylene glycols is above 3 (XH). in: In contrast to this, copolyatherglycols with molecular weights can be used in the process of enodization used by 10,000, and still own the elastomeric polyester critical deformation temperatures from below 20 C.
Dadurch, daß es beim Verfahren der Ertinduna is mögiicn ist, Copolyatherglykole mit honen Molekulargewichten zu verwenden, wird erreicht, daß größere Mengen der Copolyatherglykole in die Polymerketten eingebaut werden, ohne daß die Schmelzpunkte wesentlich vermindert werden. Im Falle von Polvtetramethylenglykoi lassen sich Produkte mit Molekulargewichten von über 3(XX) nicht ohne Schwierigkeiten verarbeiten, und 80 Gewichtsprozent Polvtetramethylenglykoi ist die maximale Menge, aus der die Polyester aufgebaut sein können, ohne daß der Schmelzpunkt auf einen nicht mehr akzeptablen Wert abfällt. Beim Verfahren der Erfindung können andererseits Copolyatherglykole mit viel höheren Molekulargewichten verwendet werden, da ein höherer Gewichtsprozentsatz der Copolyatherglykole zum Aufbau der Polyester verwendet werden kann.Because it is in the Ertinduna procedure It is possible to use copolyether glycols with high molecular weights, that is achieved larger amounts of the copolyatherglycols in the polymer chains can be installed without the melting points being significantly reduced. In case of Polvtetramethylene Glykoi can be products with Process molecular weights of over 3 (XX) with difficulty, and 80 percent by weight of poly-tetra-methylene glycol is the maximum amount from which the polyester can be built up without the Melting point drops to a value that is no longer acceptable. On the other hand, in the method of the invention Copolyatherglycols with much higher molecular weights can be used because a higher weight percentage of the copolyatherglycols make up the Polyester can be used.
Nach dem Verfahren der Erfindung lassen sich Polyester mit kristallinen Schmelzpunkten von über 150 C und Eigenviskositäten η von mindestens 1,0 herstellen. Als besonders vorteilhaft haben sich Poly- 3-ester mit Eigenviskositäten // von 1,4 bis 4.0 erwiesen.According to the process of the invention, polyesters with crystalline melting points of over 150 ° C. and intrinsic viscosities η of at least 1.0 can be produced. Poly-3-esters with intrinsic viscosities of 1.4 to 4.0 have proven to be particularly advantageous.
Die Eigenviskositäten oder sogenannten logarithmischen Viskositätszahlen η wurden dabei unter Verwendung eines üblichen Kapillarviskosimeters bei 25 C nach der GleichungThe inherent viscosities or so-called logarithmic viscosity numbers η were determined using a conventional capillary viscometer at 25 C according to the equation
In νIn ν
in der ,lr das Verhältnis der Viskosität einer Ü.25gewichtsprozentigen Lösung des Polyesters zur Viskositat des reinen Lösungsmittels, ausgedrückt in Sekunden, entsprechend der Durchflußzeit durch das Viskosimeter, und C die Konzentration des Polyesters in der Lösung, d. h. = 0,25 bedeutet, bestimmt.in which , lr is the ratio of the viscosity of a 25 weight percent solution of the polyester to the viscosity of the pure solvent, expressed in seconds, corresponding to the flow time through the viscometer, and C means the concentration of the polyester in the solution, ie = 0.25 .
Die aus den erfindungsgemäß erhaltenen elastonieren Polyestern herstellbaren Fäden und Folien besitzen eine hohe Dehnung sowie eine günstige Erholung nach hoher Dehnung wie auch besonders niedrige kritische Verformungstemperaturen im Vergleich zu entsprechenden Polyestern, welche, aus- 5.· gehend von Polytetramethylenglykol allein, hergesteli" werden.The threads and films which can be produced from the elastonized polyesters obtained according to the invention have a high elongation as well as a favorable recovery after high elongation as well as especially low critical deformation temperatures compared to corresponding polyesters, which, from 5. · going from polytetramethylene glycol alone, manufactured will.
Der Vorteil niedriger kritischer Verformungstetnperatüren von elastomeren Polyestern besieht darin, da!.; die aus den Polyestern hergestellten Produkte bei f*> tiefen Temperaturen verwendet werden können und sich daher beispielsweise auch zui Hersteflung schützender elastischer überzüge, zur Herstellung hitzeschrumpfbarer Verschlüsse für Flaschen, elastischer Beschichtungen für Papier, zur Herstellung <>> anpaßbarer elastischer Filme, flexiblet Rohre und Schläuche, zu Drahtbeschichtungen und zur Herstellung von Zwischenschichten für Sicherheitsglas eignen.The advantage of low critical strain temperatures of elastomeric polyesters includes that!.; the products made from the polyesters at f *> low temperatures can be used and therefore, for example, also for manufacturing protective elastic covers, for the production of heat-shrinkable closures for bottles, elastic Coatings for paper, for manufacture <>> adaptable elastic films, flexiblet pipes and hoses, to wire coatings and manufacturing of intermediate layers for safety glass.
Die nach dem Verfahren der Erfindung hersteli-Daren Polyester besitzen ferner eine außerordentlich günstige hydrolytische Stabilität. Infolgedessen köngünsf igere hydrolytische Stabilität. Infolgedessen können Bekleidungsstücke, die aus Faden der nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Polyester hergestellt worden sind, extremen Waschbedingungen unterworfen werden.The polyesters produced by the process of the invention also have an extraordinary quality favorable hydrolytic stability. As a result, can greater hydrolytic stability. As a result, garments made from thread after the Process of the invention producible polyesters have been produced under extreme washing conditions be subjected.
Fäden, die sich aus den nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Polyestern herstellen lassen, oesitzen ferner einen geringen Spannungsabfall. Der Spannungsabfall, dem Fäden aus elastomeren Polyestern unterliegen, läßt sich dadurch bestimmen, daß ein Faden des Polyesters eine bestimmte Zeit um 300" n gedehnt wird. Die zur Dehnung des Fadens erforderliche Kraft wird gemessen. Der Spannungsabfall während der Dehnung wird ausgedrückt als Prozentsatz der ursprünglichen Spannung, die notwendig ist, um den Faden um 300% auszudehnen.Threads which can be produced from the polyesters which can be produced by the process of the invention also have a low voltage drop. The tension drop to which threads made of elastomeric polyester are subjected can be determined by stretching a thread of the polyester by 300 " n for a certain time. The force required to stretch the thread is measured. The tension drop during the extension is expressed as a percentage of the original tension necessary to stretch the thread by 300%.
Fäden, die aus nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren elastomeren Polyestern hergestellt werden können, besitzen einen Spannungsabfall, welcher demjenigen von Gummi sehr ähnlich ist und welcher dem Spannungsabfall von aus Polyurethansegmenten aufgebauten Polymeren, wie sie z. B. in der Zeitschrift »Dyer and Textile Printer«, 1962, S. 904, beschrieben werden, überlegen ist. Dies ergibt sich aus der folgenden Tabelle.Threads made by the method of the invention producible elastomeric polyesters can be produced have a voltage drop, which is very similar to that of rubber and which is the voltage drop of polyurethane segments built-up polymers, as z. B. in the journal "Dyer and Textile Printer", 1962, p. 904, described is superior. This can be seen from the following table.
% Spannungsabfall von Fäden,
die 2\ 2 Minuten um 300% gedehnt wurden% Tension drop of threads,
which were stretched 300% for 2 \ 2 minutes
Spannungsabfall Voltage drop
Fäden aus jThreads from j
Polyurethansegmenten aufgebauten |Polyurethane segments built up |
Polymeren J 37 bis 40" (.Polymers J 37 to 40 " ( .
Gummi rubber
Polyestern, hergestellt nach der
Erfindung Polyesters manufactured according to the
invention
! 20°,,! 20 ° ,,
16 bis 22",,16 to 22 ",,
Im folgenden soll zunächst die Herstellung der zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung benötigten Copolyätherglykoie beschrieben werden.In the following, the production of the for Implementation of the process of the invention required copolyether glycols are described.
A. Eine Mischung, bestehend aus 274 g (3.S Mol. 95 Molprozent) trockenem Tetrahydrofuran und 24 g (0.2 Mol. 5 Molprozent) trans-8-Oxabicyclo[4:3:0]-nonan. wurde unter Rühren auf —10 C abgekühlt. Zu dieser Mischung wurden dann schnei! 9.0 ml Fiuorsuifonsäure gegeben. Die Mischung wurde daraufhin schnell auf 4(V1C erwärmt und 2 Stunden au!" einer Temperatur von 35 bis 40' C gehalten Dann wurden 250 ml heißes Wasser zugesetzt worauT ? Stunden Dampf in die Mischung eingeleitet wurde Die erhaltene, isolierte Polymerschicht wurde im 3 Gewichtsteilen siedendem Wasser gewaschen. Sie wurde dann mit 250 ml Toluol und einer Aufschlämmung von 35 g Calciumhydroxyd in HX) ml Wasser versetzt. Diese Mischung wurde dann 1 Stunde gerührt und anschließend filtriert. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt, worauf die Toluollösung durch azeotrope Destillation getrocknet wurde. Nach nochmaliger Filtration der Toluollösung witrd·, ias Lösungsmittel im Vakuum abgezogen. Es . iJen Π2 g Copolyätherglykol von bei 25 C wachsartiger Konsistenz erhalten. Das C. polyätherglykol schmolzA. A mixture consisting of 274 g (3 1/2 mole. 95 mole percent) dry tetrahydrofuran and 24 g (0.2 mole. 5 mole percent) trans-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane. was cooled to -10 ° C. with stirring. This mixture then became snow! 9.0 ml of fluorosulfonic acid are given. The mixture was then heated rapidly to 4 (V 1 C and au 2 hours! "A temperature of 35 to 40 'C held Then, 250 ml hot water was worauT added? H steam was introduced into the mixture, the polymer layer obtained, isolated was in Boiling water was washed 3 parts by weight, 250 ml of toluene and a slurry of 35 g of calcium hydroxide in HX) ml of water were added, the mixture was stirred for 1 hour and then filtered, the aqueous layer was separated and the toluene solution was azeotroped After the toluene solution had been filtered again, the solvent was stripped off in vacuo, resulting in Π2 g of copolyether glycol of a waxy consistency at 25 ° C. The polyether glycol melted
bei 30c C und besaß ein durchschnittliches Molekulargewicht von 4380, wie durch Siedepunktserhöhung in Toluol ermittelt wurde.at 30 ° C. and had an average molecular weight of 4380, as was determined by increasing the boiling point in toluene.
B. Das unter A beschriebene Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 245 g (3,4 Mol, 85 Molprozent) Tetrahydrofuran, 75 g (0,6 MoL 15 Molprozent) lrans-8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan und 14.5 ml Fluorsulfonsäure verwendet wurden. Es wurden 158 g eines aus einer viskosen Flüssigkeit bestehenden Copolyätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1707 erhalten.B. The procedure described under A was repeated with the exception that 245 g (3.4 moles, 85 mole percent) Tetrahydrofuran, 75 g (0.6 mol, 15 mol percent) of trans-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane and 14.5 ml Fluorosulfonic acid were used. There were 158 g a copolyether glycol consisting of a viscous liquid with an average Molecular weight of 1707 obtained.
C. Das unter A beschriebene Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 216 g(3,0 Mol, 75 Molprozent) Tetrahydrofuran, 126 g (1,0MoI, 25 Molprozent) trans-8-OxabicycIo[4:3:0]nonan und 12ml Fluorsulfonsäure verwendet wurden. Es wurden 190 g eines aus einer viskosen Flüssigkeit bestehenden Copolyätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2350 erhalten.C. The procedure described under A was repeated with the exception that 216 g (3.0 moles, 75 mole percent) Tetrahydrofuran, 126 g (1.0 mol, 25 mol percent) trans-8-oxabicycIo [4: 3: 0] nonane and 12 ml Fluorosulfonic acid were used. 190 g of a viscous liquid was obtained Copolyether glycol with an average molecular weight of 2350 obtained.
D. Das unter A beschriebene Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 144 g (2,0 Mol, 50 Molprozent) Tetrahydrofuran, 252 g (2,0 Mol, 50 Molprozent) trans-8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan und 12 ml Fluorsulfonsäure verwendet wurden. Es wurden 182 g eines aus einer viskosen Flüssigkeit bestehenden Copolyätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2730 erhalten.D. The procedure described under A was repeated except that 144 g (2.0 moles, 50 mole percent) Tetrahydrofuran, 252 g (2.0 moles, 50 mole percent) trans-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane and 12 ml Fluorosulfonic acid were used. There became 182 g of a viscous liquid Copolyether glycol with an average molecular weight of 2730 obtained.
E. Das unter A beschriebene Verfahren wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß 90 g (1,35 Mol, 90 Molprozent) Tetrahydrofuran, 21g (0,15MoI, 10 Molprozent) 3-Methyl-8-oxabicyclo[4:3:0]nonan und 3,5 ml Fluorsulfonsäure verwendet wurden. Es wurden 58 g Copolyätherglykol erhalten, welches aus einer viskosen Flüssigkeit mit einem Molekulargewicht von 3970 bestand. Wie durch nuklearmagnetische Resonanzspektroskopie ermittelt wurde, enthielt dieses Copolyätherglykol etwa 12 Molprozent Ätherreste, die sich vom 3-Methyl-8-oxabicyclo[4:3:0]nonan ableiteten.E. The procedure described under A was repeated with the exception that 90 g (1.35 moles, 90 mole percent) Tetrahydrofuran, 21g (0.15MoI, 10 mole percent) 3-methyl-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane and 3.5 ml fluorosulfonic acid were used. There were 58 g of copolyether glycol obtained, which consists of a viscous liquid with a molecular weight of 3970 existed. As determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy, this contained Copolyether glycol about 12 mole percent of ether residues, which are derived from 3-methyl-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane derived.
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren der Erfindung veranschaulichen.The following examples are intended to illustrate the process of the invention.
Ein 250-ml-Kolben, ausgerüstet mit Rührwerk. Stickstoffeinleitungsrohr und Destillationskopf, wurde mit 8,56 g (0,0308 Mol) Dibutylterephthalat. 7.5 g (0,0520 Mol) trans-1,4-Cyclohexandimethanol und 33.0 g (0,01 Mol) eines Copolyäthers mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3300 beschickt. Der Copolyäther wurde hergestellt aus einer Mischung aus 85 Molprozent Tetrahydrofuran und 15 Molprozent trans-8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan, 12 g chloriertem Triphenyl, 0,4 g Dilaurylthiodipropionat und 0,6 ml einer 21 %igen Lösung von Mg[HTi(OC4H9).,], in n-Butanol.A 250 ml flask equipped with a stirrer. Nitrogen inlet tube and distillation head, was charged with 8.56 g (0.0308 mol) of dibutyl terephthalate. 7.5 g (0.0520 mol) of trans-1,4-cyclohexanedimethanol and 33.0 g (0.01 mol) of a copolyether with an average molecular weight of 3300 were charged. The copolyether was prepared from a mixture of 85 mole percent tetrahydrofuran and 15 mole percent trans-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane, 12 g chlorinated triphenyl, 0.4 g dilauryl thiodipropionate and 0.6 ml of a 21% solution of Mg [HTi (OC 4 H 9 ).,], In n-butanol.
Die Mischung wurde unter Rühren und unter Stickstoff auf eine Temperatur von 200cC erhitzt. Während des ersten Reaktionsstadiums wurde Butanol entwickelt und abgetrennt. Nach 60 Minuten wurde die Reaktionstemperatur 40 Minuten auf 280 C erhöht. Dann wurde schnell evakuiert und der Druck innerhalb von 5 Minuten auf weniger als 0.15 mm Hg-Säule reduziert. Der gebildete Polyester wurde bei dieser Temperatur und diesem Druck 60 Minuten gerührt, wobei die Viskosität der Schmelze schnell 6s anstieg und der Polyester sich schließlich um den Rührer wickelte. Der erhaltene Polyester wurde erkalten gelassen, aus dem Kolben entfernt und untersucht, tr öesaß eine Eigenviskositüt von 1.68 und bestand zu 82.5 Gewichtsprozent aus dem Copolyätherglykol. Im Rahmen weiterer Untersuchungen wurde der Polyester in einem Soxhlet-Extraktor 6 Stunden mit Äther extrahiert, um das noch vorhandene chlorierte Triphenyl zu entfernen.The mixture was heated to a temperature of 200 ° C. with stirring and under nitrogen. During the first stage of the reaction, butanol was evolved and separated. After 60 minutes, the reaction temperature was increased to 280 ° C. for 40 minutes. It was then quickly evacuated and the pressure was reduced to less than 0.15 mm Hg column within 5 minutes. The polyester formed was stirred at this temperature and this pressure for 60 minutes, the viscosity of the melt increasing rapidly for 6 seconds and the polyester finally wrapping itself around the stirrer. The polyester obtained was allowed to cool, removed from the flask and examined, had an inherent viscosity of 1.68 and consisted of 82.5 percent by weight of the copolyether glycol. As part of further investigations, the polyester was extracted with ether in a Soxhlet extractor for 6 hours in order to remove the chlorinated triphenyl that was still present.
Proben der extrahierten elastomeren Polyester wurden zu Folien verpreßt. Die Folien wurden bei verschiedenen Temperaturen gedehnt, um die durch die Dehnung erzielte Längenzunahme zu bestimmen. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:Samples of the extracted elastomeric polyesters were pressed into films. The slides were at stretched at different temperatures in order to determine the increase in length achieved by the stretching. The following results were obtained:
40 Prozentuale
Längenzunahme*) ... 40 percentages
Increase in length *) ...
Temperatur in C 0 10 j 15 j 20j 25 : 30Temperature in C 0 10 y 15 y 20 y 25:30
47 40 37 ί30 I 27 I 2047 40 37 ί30 I 27 I 20
*) Berechnet durch Division der durch Dehnung der Folie erzielten Längenzunahme durch die ursprüngliche Länge der Folie und Multiplikation mit HX).*) Calculated by dividing the obtained by stretching the film Increase in length due to the original length of the film and multiply by HX).
Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein Polyester hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß diesmal 37 g (0,01 Mol) eines Copolyätherglykols mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 3700 verwendet wurden. Das Copolyätherglykol wurde aus einer Mischung von 90 Molprozent Tetrahydrofuran und 10 Molprozent 3-Methyl-8-oxabicyclo[4:3:0]nonan hergestellt. Von aus dem Polyester hergestellten Folien wurden wiederum die Längenzunahme nach der Dehnung bestimmt. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: 35A polyester was prepared according to the procedure described in Example 1, with the exception however, this time 37 g (0.01 mol) of a copolyether glycol having an average molecular weight of 3700 were used. The copolyether glycol was made from a mixture of 90 mole percent tetrahydrofuran and 10 mole percent 3-methyl-8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane. Films made from the polyester were in turn determines the increase in length after stretching. The following results were obtained: 35
Prozentuale
Längenzunahme.Percentage
Increase in length.
Temperatur in CTemperature in C
1010
1515th
2020th
25 I 3025 I 30
39 32 2s ;:39 32 2s;:
Das im Beispiel I beschriebene Verfahren wurde. ausgehend von einer Mischung aus 7,25 g (0,0261 Mol) Dibutylterephthalat. 6,24 g (0,0433 Mol) trans-1.4-Cyclohexandimethanol, 24,0 g (0,0089 Mol) eines Copolyätherglykols mit einem Molekulargewicht von 2700, hergestellt aus einer Mischung aus 90 Mol· prozent 8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan, 0,6 g Dilaurylthiodipropionat, 12 g chloriertem Triphenyl und 0,6 ml einer 21°.oigen Lösung von Mg[HTi(OC4H9Lj2 in n-Butanol, wiederholt. Der erhaltene Polyester besaß eine Eigenviskosität von 1,61 und bestand zu 80 Gewichtsprozent aus Copolyätherglykolresten. Eine Probe des Polyesters wurde 6 Stunden mit Äther extrahiert, um eingeschlossenes chloriertes Triphenyl zu entfernen. Aus dem Polyester wurden Folien hergestellt. Die Folien wurden bei verschiedenen Temperaturen gedehnt, um die Längenzunahme zu ermitteln. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The procedure described in Example I was followed. starting from a mixture of 7.25 g (0.0261 mol) of dibutyl terephthalate. 6.24 g (0.0433 mol) of trans-1,4-cyclohexanedimethanol, 24.0 g (0.0089 mol) of a copolyether glycol with a molecular weight of 2700, prepared from a mixture of 90 mol percent 8-oxabicyclo [4: 3 : 0] nonane, 0.6 g of dilauryl thiodipropionate, 12 g of chlorinated triphenyl and 0.6 ml of a 21 °. o igen solution of Mg [HTi (OC 4 H 9 Ly 2 in n-butanol, repeated. The polyester obtained had an inherent viscosity of 1.61 and consisted of 80 percent by weight of copolyether glycol residues. A sample of the polyester was extracted with ether for 6 hours, to remove trapped chlorinated triphenyl. Films were made from the polyester. The films were stretched at various temperatures to determine the elongation. The following results were obtained:
Prozentuale
Längenzunahme.Percentage
Increase in length.
Temperatur in C Temperature in C
1010
1515th
3030th
2020th
2323
2525th
1717th
Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein elaslomerer Polyester, ausgehend von einer Mischung aus 7.25 g (0.0261 MoDDibutylterephthalal. 6.24 g (0.0433 Mol) trans-lA-Cyclohexandimethanol. 17.6 g (0.00765 Mol) Polytetramethylcnglykol eines Molekulargewichts von 2300 und 6.4 g (0.00168 Mol) eines Copolyätherglykols mit einem Molekulargewicht von 3800. hergestellt. Das Copolyätherglykol wurde hergestellt aus einer Mischung aus 75 Molprozcnt Tetrahydrofuran und 25 Molprozent 8 - Oxabic\elo[4:3:0]nonan. 0.6 g Dilaurylthiodipropionat, 12 g chloriertem Triphenyl und 0.6 ml einer 21° oigen Lösung von Mg[HTi(OC4Hq)1J2 ι» n-Butanol.According to the process described in Example 1, an elastomeric polyester, starting from a mixture of 7.25 g (0.0261 MoDdibutylterephthalal. 6.24 g (0.0433 mol) of trans-1A-cyclohexanedimethanol. 17.6 g (0.00765 mol) of polytetramethylcnglycol with a molecular weight of 2300 and 6.4 g ( 0.00168 mol) of a copolyether glycol with a molecular weight of 3800. The copolyether glycol was prepared from a mixture of 75 mol percent tetrahydrofuran and 25 mol percent 8-oxabic \ elo [4: 3: 0] nonane, 0.6 g dilauryl thiodipropionate, 12 g chlorinated triphenyl and 0.6 ml of a 21 ° o solution of Mg [HTi (OC 4 Hq) 1 J 2 ι »n-butanol.
Der erhaltene Polyester bestand zu 80 Gewichtsprozenl aus Polytetramethylenglykol- und Copolyätherglykolresten. Der Polyester besaß eine Eigenviskositäl von 1.81. Eine extrahierte Probe wurde zu einer Folie verpreßt, von welcher der Grad der Längenzunahme bei verschiedenen Temperaturen bestimmt wurde. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: The polyester obtained was 80% by weight from polytetramethylene glycol and copolyether glycol residues. The polyester had an inherent viscosity from 1.81. An extracted sample was pressed into a sheet of which the degree of Length increase at different temperatures was determined. The following results were obtained:
Prozentuale
Läneenzunahme.Percentage
Linen increase.
Temperatur in CCTemperature in C C
1010
1515th
3030th
2020th
2020th
2525th
1717th
3030th
1313th
Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die kritische Verformungstemperatur bei ungefähr 13 C liegt.From these results it can be seen that the critical deformation temperature is around 13 ° C lies.
Der Polyester ließ sich leicht zu Fäden mit folgenden Eigenschaften verspinnen:The polyester was easy to spin into threads with the following properties:
Festigkeit, e D 0.372Strength, e D 0.372
Dehnung." (, 620Stretching. " ( , 620
Sekantenmodul
bei 100° ο Dehnung, g D 0.038Secant module
at 100 ° ο elongation, g D 0.038
Erholung von 400° 0 Dehnung, ° 0 95.5Recovery from 400 ° 0 elongation, ° 0 95.5
Erholung von 600° 0 Dehnung, n „ 92.1Recovery from 600 ° 0 elongation, n “92.1
Dauerhafte Längenzunahme
nach 16stündiger Dehnung um
150",,°(, 17Permanent increase in length
after 16 hours of stretching around
150 ",, ° ( , 17
Klebtempcratur. C 104 bis 119 ^Bonding temperature. C 104 to 119 ^
Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, ausgehend von einer Mischung aus 9.12 g (0.0328 Mol) Dibutylterephthalat, 8,05 g (0,0558 Mol) trans-M-Cyclohexandimethanol, 22.1 g (0,0098 Mol) eines Copolyätherglykols, hergestellt aus einer Mischung von 85 Molprozent Tetrahydrofuran und 15 Molprozent 8-Oxabicyclo[4:3:0]nonan mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2300. 12 g chloriertem Triphenyl, 0.6 g Dilaurylthiodipropionat und 0.6 ml einer 21 ° oigen Lösung vonThe process described in Example 1 was repeated, starting from a mixture of 9.12 g (0.0328 mol) of dibutyl terephthalate, 8.05 g (0.0558 mol) of trans-M-cyclohexanedimethanol, 22.1 g (0.0098 mol) of a copolyether glycol from a mixture of 85 mol percent tetrahydrofuran and 15 mol percent 8-oxabicyclo [4: 3: 0] nonane with an average molecular weight of 2300. 12 g of chlorinated triphenyl, 0.6 g of dilauryl thiodipropionate and 0.6 ml of a 21 ° o solution of
. Mg[HTi(OC4H9)J2 . Mg [HTi (OC 4 H 9 ) I 2
in n-Butanol.in n-butanol.
Der erhaltene Polyester bestand zu 74,5 Gewichtsprozent aus Copolyätherglykolresten und besaß eine Eigenviskosität von 1,74. Eine mit Äther extrahierte Probe des Polyesters wurde zu einer Folie verpreßt, worauf die Längenzunahme bei verschiedenen Temperaturen gemessen wurde. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:The polyester obtained consisted of 74.5 percent by weight of copolyether glycol residues and had one Inherent viscosity of 1.74. A sample of the polyester extracted with ether was pressed into a film, whereupon the increase in length was measured at different temperatures. The following results were obtained obtain:
Prozentuale
Längenzunahme.Percentage
Increase in length.
Proben der Folien besaßen eine Bruchdehnung von 900°o und eine elastische Erholung von einer 400°oigen Ausdehnung von 92%-Samples of the films had an elongation at break of 900 ° o and an elastic recovery from a 400 ° o elongation of 92% -
VergleichsbeispielComparative example
Nach dem in der USA.-Patentschrift 3 023 192 beschriebenen Verfahren wurde ein Polyester aus Dimethylterephthalat und einem Glykolgemisch, das zu 60 Gewichtsprozent aus Polytetramethylenglykol und zum Rest aus Äthylenglykol bestand, hergestellt. Das Molverhältnis von Polytetramethylenglykol, das ein Molekulargewicht von 2700 bis 3000 besaß, zu Äthylenglykol betrug 85:15. Der erhaltene Polyester besaß eine Eigenviskosität von 1,64. Der Polyester wurde dann nach dem Schmelzspinnverfahren zu Fäden versponnen. Die Fäden besaßen eine Eigenviskosität von 1,47. Sie waren jedoch derart klebrig, daß sie sich nicht, ohne zerstört zu werden, von der Walze, auf die sie aufgewickelt waren, entfernen ließen.A polyester was made according to the process described in U.S. Patent 3,023,192 Dimethyl terephthalate and a glycol mixture, which is 60 percent by weight of polytetramethylene glycol and the remainder consisted of ethylene glycol. The molar ratio of polytetramethylene glycol that possessed a molecular weight of 2700 to 3000, to ethylene glycol was 85:15. The obtained polyester had an inherent viscosity of 1.64. The polyester was then melt spun to Spun threads. The filaments had an inherent viscosity of 1.47. But they were so sticky that they do not move away from the roller on which they were wound without being destroyed let.
Entsprechend ungünstige Ergebnisse wurden erhalten, wenn das Verfahren unter Verwendung eines Glykolgemisches, das zu 90 Molprozent aus Äthylenglykol und zu 10 Molprozent aus Polytetramethylenglykol, entsprechend einem Gewichtsverhältnis von 50:50, bestand, wiederholt wurde. Der erhaltene Polyester besaß eine Eigenviskosität von 1,48, während die Eigenviskosität der gesponnenen Fäden 1,29 betrug. Auch in diesem Fall waren die Fäden viel zu klebrig, um verarbeitet werden zu können.Accordingly, unfavorable results were obtained when the method was performed using a Glycol mixture consisting of 90 mol percent of ethylene glycol and 10 mol percent of polytetramethylene glycol, corresponding to a weight ratio of 50:50, was repeated. The received Polyester had an inherent viscosity of 1.48, while the inherent viscosity of the spun filaments was 1.29 fraud. In this case, too, the threads were far too sticky to be processed.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US23158862A | 1962-10-18 | 1962-10-18 | |
US231586A US3243413A (en) | 1962-10-18 | 1962-10-18 | Elastomeric polyesters synthesized from copolyethers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1301560B true DE1301560B (en) | 1969-08-21 |
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ID=26925241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19631745817 Pending DE1301560B (en) | 1962-10-18 | 1963-09-14 | Process for the production of elastomeric polyesters |
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DE (1) | DE1301560B (en) |
GB (1) | GB1068553A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB779054A (en) * | 1952-12-31 | 1957-07-17 | Du Pont | Improvements in polymeric esters and methods of preparing them |
US3023192A (en) * | 1958-05-29 | 1962-02-27 | Du Pont | Segmented copolyetherester elastomers |
-
1963
- 1963-09-14 DE DE19631745817 patent/DE1301560B/en active Pending
- 1963-10-16 GB GB4077863A patent/GB1068553A/en not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB779054A (en) * | 1952-12-31 | 1957-07-17 | Du Pont | Improvements in polymeric esters and methods of preparing them |
US3023192A (en) * | 1958-05-29 | 1962-02-27 | Du Pont | Segmented copolyetherester elastomers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1068553A (en) | 1967-05-10 |
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