DE1955725C3 - Elastomeres Polyurethan - Google Patents

Elastomeres Polyurethan

Info

Publication number
DE1955725C3
DE1955725C3 DE1955725A DE1955725A DE1955725C3 DE 1955725 C3 DE1955725 C3 DE 1955725C3 DE 1955725 A DE1955725 A DE 1955725A DE 1955725 A DE1955725 A DE 1955725A DE 1955725 C3 DE1955725 C3 DE 1955725C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elastic
white
isocyanate
diamine
threads
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE1955725A
Other languages
English (en)
Other versions
DE1955725A1 (de
DE1955725B2 (de
Inventor
Kiyoshi Fuji Shizuoka Ichikawa
Kunio Kondo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP44038717A external-priority patent/JPS4837157B1/ja
Application filed by Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Kasei Kogyo KK
Publication of DE1955725A1 publication Critical patent/DE1955725A1/de
Publication of DE1955725B2 publication Critical patent/DE1955725B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1955725C3 publication Critical patent/DE1955725C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/70Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyurethanes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S528/00Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S528/906Fiber or elastomer prepared from an isocyanate reactant

Landscapes

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

Description

in der E den nach Abspaltung der endständigen Hydroxylgruppen verbleibenden Rest eines niedermolekularen, bifunktionellen Polymeren mit endständigen Hydroxylgruppen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600 bis 2000, Ri einen 4,4'-Methylen-biscyclohexyl-, 4,4'-Isopropyliden-biscyclohexyl-, 4,4'-Oxy-biscyclohexyl- oder 1,4-Cyclohexylenrest, R2 einen unsubstituierten oder mit Methyl- oder Äthylgruppen ringsubstituierten 1,4-Cyclohexylenrest, m 0 bis 2 und η und q 1 oder 2 bedeuten und mindestens 50 Gew.-% der Reste Ri trans-trans-Konfiguration aufweisen, und wenn R; für einen 1,4-Cyclohexylenrest steht, mindestens 55 Gew.-% der Reste Ri trans-Konfiguration haben und wobei mindestens 33 Gew.-% der Reste R2 trans-Konfiguration aufweisen.
2. Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Polyurethans gemäß Anspruch 1 durch Umsetzung eines bifunktionellen niedrigmolekularen Polymeri- > sats der allgemeinen Formel
HO-E-OH
in der E die genannte Bedeutung besitzt, mit einem molaren Überschuß eines acyclischen Diisocyanats zu einem Präpolymeren mit Isocyanatendgruppen und Verlängerung der Polymerenkette durch Umsetzung des Präpolymeren in einem Lösungsmittel mit einem alicyclischen Diamin, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kettenverlängerung des
2") Präpolymeren unter Verwendung eines Diamins der allgemeinen Formel
H2N-R2-NH2
jo in der R2 die genannte Bedeutung hat, durchführt.
3. Verwendung von elastomeren Blockpolyurethanen nach Anspruch 1 zur Herstellung von elastischen Fäden.
Die Erfindung betrifft ein elastomeres Polyurethan, dessen Herstellung sowie dessen Verwendung zur Herstellung elastischer Polyurethanfasern, die mit Chlor gebleicht werden können und ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und Beständigkeit gegen Verfärbung in Gegenwart von Gasen zeigen.
Bisher bekannte elastische Polyurethanfasern zeigen den schwerwiegenden Nachteil, daß sie beim Bleichen mit Chlor nicht nur in einem merklichen Ausmaß verfärbt werden, sondern auch ihre Elastizität vermindert wird. Diese Verminderung nimmt in einigen Fällen einen solchen Grad an, daß sie ihre Funktion als Elastomeres verlieren. Ein weiterer Nachteil der bekannten Polyurethanfasern ist darin zu sehen, daß sie unter dem Einfluß von Licht so stark abgebaut werden, daß aufgrund der Verfärbung und der Verminderung der Festigkeit de·· Wert dieser Pordukte vermindert wird. Es existieren aus diesem Grunde zahlreiche Patentschriften, welche den Znsatz von Lichtstabilisatoren zum Gegenstand haben. Da jedoch diese Mängel nicht nur zu einer Verringerung der Lebensdauer der Produkte führen, sondern auch die Verwendungsmöglichkeit der Produkte begrenzen, ist es wünschenswert, die elastischen Polyurethanfasern im Hinblick auf die Struktur selbst zu verbessern.
Ein Verfahren zur Verbesserung wird in der britischen Patentschrift 11 10 868 beschrieben. Nach den Ausführungen in dieser Patentschrift sollen elastische Polyurethanfasern, die unter Verwendung von organischem Diisocyanat und Diamin mit 4,4'-Alkylidenbiscyclohexyl-Resten als Ausgangsstoffe herge-
bO
1)5 stellt wurden, hohe Beständigkeit gegenüber Wärme und Licht, sowie gute Oxydationsbeständigkeit und einen hohen Restweißgrad zeigen. Während jedoch elastische Fasern dieser Struktur eine gute Beständigkeit des Weißgrads zeigen, sind sie nicht frei von einer Beeinträchtigung der fundamentalen Eigenschaften, wie des Erweichungspunktes, der niedrig ist und der Elastizität, wie mangelhafte Werte zeigt.
Aus der FR-PS 14 88 955 sind Polyurethan-Elastomere bekannt, die aus einem linearen Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen, Bis-(4-isocyanato-cyclohexyl)-methan und einem aliphatischen Diamin gebildet werden. Die hierbei verwendeten Diamine sind nichtcyclische Alkylendiamine, die jedoch zu einem Polyurethan führen, welches verschlechterte Lichtbeständigkeit und Chlorbeständigkeit aufweist, was speziell bei der Herstellung von Fasern nachteilig ist.
In der GB-PS 11 09 246 werden Polyurethane beschrieben, zu deren Herstellung Polyole mit einem Molekulargewicht von etwa 500 bis 6000, organische Polyisocyanate, deren Isocyanatgruppen an nichtbenzolische Kohlenstoffatome gebunden sind, und nichtaromatische primäre Diamine umgesetzt werden. Die verwendeten Diamine sind aliphatische oder cycloaliphatische Diamine, falls jedoch cycloaliphatische Diamine eingesetzt werden, sind beide Aminogruppen an ein aliphatisches Kohlenstoffatom gebunden, welches nicht Bestandteil eines cycloaliphatischen Rings ist.
Auch die so hergestellten Polyurethane sind nachteilig im Hinblick auf ihre Lichtbeständigkeit und Chlorbeständigkeit und zeigen darüberhinaus unzurei-
chende physikalische Eigenschaften, wie relativ niederen Schmelzpunkt und geringe Festigkeit, wie vor allem aus den später beschriebenen Vergleichs versuch en ersichtlich ist
Ziel der Erfindung ist es daher, elastische Polyurethane zu schaffen, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweisen, und darüber hinaus eine verbesserte Chlorbeständigkeit, eine erhöhte Alterungsbeständigkeit unter dem Einfluß von Licht und hohe Widerstandsfähigkeit gegen Verfärben durch Gase zeigen.
Gegenstand der Erfindung ist ein elastomeres Polyurethan mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
-NH-C-
LQ-E-O-C-NH-R1-NH-C
1NH-C-NH-R2-NH-C-NH-R,
O—E—O —C-NH-R1-
in der E den nach Abspaltung der endständigen Hydroxylgruppen verbleibenden Rest eines bifunktionellen, niedermolekularen Polymeren mit endständigen Hydroxylgruppen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 600 bis 2000, R1 einen 4,4'-Methylenbiscyclohexyl-, 4,4'-Isopropyliden-biscycIohexyl-, 4,4'-Oxybiscyclohexyl-, oder M-Cyclohexylenrest, R2 einen unsubstituierten oder mit Methyl- oder Äthylengruppen ringsubstituierten I^Cyclohexylenrest, m 0 bis 2 und η >■> und q 1 oder 2 bedeuten und mindestens 50 Gewichtsprozent der Reste Ri trans-trans-Konfiguration haben und wenn Ri für einen 1,4-Cyclohexylenrest steht, mindestens 55 Gewichtsprozent der Reste Ri trans-Konfiguration haben und in der mindestens 33 m Gewichtsprozent der Reste R2 trans-Konfiguration aufweisen.
Erfindungsgegenstand ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung dieser elastomeren Segmentpolyurethane und ihre Verwendung zur Herstellung von jri elastischen Fäden.
Gemäß der Erfindung ist es durch Verwendung spezieller organischer Diisocyanate und Diamine, die Cyclohexanringe enthalten, möglich, elastische Polyurethane herzustellen, die eine wesentlich verbesserte Beständigkeit gegen Lichteinwirkung, Verfärbung durch Chlor und Verfärbung durch Gase zeigen, ohne daß gleichzeitig die mechanischen und elastischen Eigenschaften beeinträchtigt werden. Anders ausgedrückt, würde bei Ersatz des erfindungsgemäß verwendeten Isocyanate oder des Diamins durch andere bekannte Verbindungen nicht die durch die Erfindung erzielte Wirkung erreicht. Diese Tatsache ist aus den später angegebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen ersichtlich. Es ist überraschend, daß Fasern aus den w erfindungsgemäß hergestellten, elastischen Polyurethanen eine geringere Klebrigkeit und ein besseres Trennverhalten der Einzelfilamente zeigen.
Eine Komponente der erfindungsgemäßen Segmentpolyurethane, nämlich die — O —E —O-Einheiten, leiten v> sich von einem bifunktionellen Polymeren mit endständigen Hydroxylgruppen der allgemeinen Formel
HO-E-OH
ab. Beispiele für diese Polymere sind bekannte ω Polyester, Polyäther, Polyesteramide, Polyesterurethane, Polyätherurethane und Polyätherester mit endständigen Hydroxylgruppen.
Ein geeignetes Polymeres wird gewöhnlich aus dieser Gruppe von Polymeren gewählt; es kann jedoch auch b5 ein Mischsystem aus zwei oder mehreren Polymeren verwendet werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten, organischen Isocyanate werden durch die allgemeine Formel
OCN-R1-NCO
dargestellt, in der R1 die bereits genannte Bedeutung besitzt. Beispiele für diese Isocyanate sind:
4,4'-Methylen-biscyclohexylisocyanat,
4,4'-Isopropyliden-biscyclohexylisocyanat,
4,4'-Oxy-biscyclohexylisocyanat,
1 ^-Cyclohexylendiisocyanat.
Diese Isocyanate können für sich oder in Form einer geeigneten Kombination aus zwei oder mehreren Isocyanaten eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß geeignete Diamine lassen sich durch die allgemeine Formel
H2N-R2-NH2
darstellen, in der R2 die bereits genannte Bedeutung besitzt. Bevorzugte Beispiele für solche Diamine sind
1 ^-Cyclohexylendiamin,
2-Methyl-1,4-cyclohexylendiamin,
2,5-Dimethyl-l,4-cyclohexylendiaminund
2,5-Diäthyl-l,4-cyclohexylendiamin.
Diese Diamine können entweder für sich oder als Gemisch aus zwei oder mehreren einzelnen Diaminen verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist es erforderlich, das organische Diisocyanat und das Diamin, wie bereits angegeben, in der Weise auszuwählen, daß mindestens 50 Gewichtsprozent der Reste Ri in den wiederkehrenden Einheiten trans-trans-Konfiguration aufweisen, ausgenommen in dem Fall, in dem Ri ein 1,4-Cyclohexylenrest darstellt. In diesem Fall ist der Anteil von trans-Konfiguration mindestens 55 Gewichtsprozent und mindestens 33% der Reste R2 weisen trans-Konfiguration auf. Bei Polyurethanen, in welchen weniger als 50 Gewichtsprozent (und weniger als 55 Gewichtsprozent, falls Ri für einen 1,4-Cyclohexylenrest steht) der Reste R1 transtrans-Konfiguration aufweisen, würden in unerwünschter Weise die mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Modul und die Zähfestigkeit stark verschlechtert, und es würde eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen Chlor erzielt. Das gleiche gilt für Polymere, in denen weniger als 33 Gewichtsprozent der Reste R2 trans-Konfiguration besitzen, was in unerwünschter Weise die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt.
Nach dem erfindungsgemä.ßen Verfahren lassen sich in einfacher Weise elastische Fäden erhalten, die einen höheren Gehalt an trans-Konfiguration aufweisen als die bekannten Fäden, wie sie in der genannten britischen Patentschrift 11 10 686 beschrieben sind.
Dieses Merkmal ist ein wichtiger Faktor, der wesentlich für den hohen Erweichungspunkt und die ausgezeichneten Elastizitätseigenschaften der Fäden ist
Zur Umsetzung des bifunktionellen Polymeren mit endständigen Hydroxylgruppen, des organischen Diisocyanats und des Diamins wird das bifunktionelle Polymere mit einem molaren Überschuß des organischen Diisocyanats unter Bildung eines Präpolymeren mit Isocyanatgruppen umgesetzt und eine Lösung dieses Präpolymeren in einem geeigneten Lösungsmittel win] dann unter Rühren bei einer Temperatur von etwa Raumtemperatur zu einer Lösung gegeben, die eine äquimolare Menge des Diamins enthält. Als geeignetes Lösungsmittel für die genannte Umsetzung können N,N-Dimethylformamid, Ν,Ν-Dimethylacetamid, N-Methylpyrro!idon, Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethylharnstoff, Hexamethylphosphoramid, Hexamethylensulfon, Dimethylsulfoxyd und ähnliche Lösungsmittel verwendet werden.
Gewünschtenfalls können bei den erfindungsgemäßen Verfahren
Kaliumisocyanat,
Lithiumchlorid,
Ammoniumrhodanid,
Calciumnitrat
(im folgenden als Gruppe A bezeichnet) oder eine Verbindung der allgemeinen Formel
N-R1-NH2
(im folgenden als Gruppe B bezeichnet) zugesetzt worden, worin R4 und R5 niedere Alkylreste, wie Methyl- und Äthylreste und Ri einen Alkylenrest mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen bedeuten. Der Zusatz von Verbindungen der Gruppen A und B erleichtert nicht nur die Herstellung einer stabilen Polyurethanlösung mit guter Verspinnbarkeit, sondern gestattet auch die Bildung elastischer Fäden mit ausgezeichneter Anfärbbarkeit, Farbbeständigkeit und hoher Feuchtigkeitsaufnahme aus dieser Lösung. Die Verbindung der Gruppe A kann auch während einer Stufe der Herstellungsreaktionen zugesetzt werden. Vorzugsweise wird sie vorher der Lösung des Isocyanatgruppen enthaltenden Präpolymeren oder der Lösung des Diamins zugesetzt. Die Verbindungen der Gruppe A werden gewöhnlich in einer Menge von weniger als 10% des erhaltenen Polyurethans verwendet.
Bevorzugte Beispiele für Verbindungen der Gruppe B sind Dimethylaminoäthylamin, Dimethylaminopropylamin, Diäthylaminoäthylamin, Diäthylaminopropylamin und ähnliche Verbindungen. Es ist wünschenswert, das Amin im Gemisch mit dem als Reaktionsteilnehmer dienenden cycloaliphatischen Diamin einzusetzen und eine solche Menge des Amins zu verwenden, die vorzugsweise weniger als 8 MoI0Zb, bezogen auf das Diamin, beträgt. Die Verwendung des Amins in einer Menge von mehr als 8 Mol% verhindert die Bildung von elastischem Polyurethan mit ausreichend hohem Molekulargewicht, um zufriedenstellende Eigenschaften zu bewirken.
Polyurethanlösungen ohne eine der Verbindungen der Gruppen sind häufig instabil und neigen zur Ausbildung schlecht anfärbbarer Fasern. Vorzugsweise ist daher erfindungsgemäß die kombinierte Anwendung der Verbindungen der Gruppen Λ und B erforderlich, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.
-> Aus den erfindungsgemäß erhaltenen Polyurethanlösungen können Fäden, Folien und andere Formkörper nach konventionellen Formgebungsverfahren hergestellt werden. Vor dem Verformen können gewünschtenfalls Farbstoffe, Stabilisatoren und andere Zusatzc stoffe beigefügt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Veranschaulichung der Erfindung, ohne diese zu beschränken.
Beispiel 1
Ein Gemisch aus 100 g Polycaprolactondiol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1250 und 37,1 g 4,4'-Isopropyliden-biscyclohexylisocyanat (Gehalt an trans-trans-Isomerem 81,5%) wurde unter Stickstoff bei 95CC 3 Stunden unter Rühren umgesetzt. Dabei wurde ein Präpolymeres mit endständigen Isocyanatgruppen erhalten.
Nachdem das Präpolymere auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden diesem 150 g Dimethylacetamid zugesetzt, wobei eine homogene Lösung gebildet wurde. Die erhaltene Lösung des Präpolymeren wurde bei Raumtemperatur zu einer gerührten Lösung gegeben, die getrennt aus 5,47 g 1,4-Cyclohexylendiamin (Gehalt an trans-Isomerem 63%) und 100 g Dimethylacetamid hergestellt worden war. Die so erhaltene, viskose Lösung wurde trocken zu elastischen Fäden versponnen, die folgende ausgezeichnete Eigenschaften aufwiesen:
Erweichungspunkt: 195pC;Titer:78 Denier;
Zähfestigkeit: 0,81 g/den; Dehnung: 760%,
Formänderungsrest: 4,3%;
sofortige elastische Erholung: 28,5%;
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen: 30,8%.
Außerdem wurde festgestellt, daß die elastischen Fäden eine geringere Klebrigkeit zeigten, als übliche elastische Polyurethanfäden.
Bei den angegebenen Prüfverfahren wind der Formänderungsrest durch den Anteil in Prozent der ursprünglichen Länge dargestellt, um den sich die Länge der Probe erhöht, wenn diese 30 Minuten lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 65% bei 200C unter einer Dehnung von 200% gehalten und dann 30 Minuten lang ohne Spannung belassen wird. Die sofortige elastische Erholung wird in ähnlicher Weise gemessen, nachdem die Probe eine Minute lang bei einer Dehnung von 200% und anschließend 16 Stunden lang bei einer Dehnung von 100% und dann während 10 Sekunden ohne Spannung gehalten wurde. Die Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen wird ebenfalls in gleicher Weise gemessen, nachdem die Probe 40 Minuten lang bei einer Dehnung von 100% in heißem Wasser von 80°C gehalten wurde und dann bei Raumtemperatur ohne Spannung gehalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Die gleichen Verf hrensschritte wie in Beispiel 1 wurden unter Verwendung von 10,1 g 4.4'-Methylen-dicyclohexylamin anstelle des in dem vorhergehenden Beispiel verwendeten 1,4-Cyclohexylcndiamins wieder-
holt. Dabei wurden elastische Fäden mit folgenden Eigenschaften erhalten:
Erweichungspunkt: 130°;Titer: 78 den;
Zähfestigkeit: 0,53 g/den; Dehnung 790%;
Formänderungsrest: 7,7%;
sofortige elastische Erholung: 80,3%
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen: 91,5%.
Aus diesen Ergebnissen ist klar ersichtlich, daß die ι ο Verwendung von 4,4'-Alkyliden-biscyclohexylamin anstelle des Diamins gemäß der Erfindung zur Ausbildung elastischer Fäden führt, die merklich schlechtere Eigenschaften im Hinblick auf den Erweichungspunkt, elastische Erholung und elastische Erholung in heißem Wasser zeigen.
Beispiel 2
Die in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensschritte wurden wiederholt, wobei 6,81 g 2,5-Dimethyl-1,4-cyclohexylendiamin (Gehalt an trans-Isomerem 80%) anstelle von 1,4-Cyclohexylendiamin verwendet wurden. Es wurden elastische Fäden mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
Erweichungspunkt: 185°C;Titer: 70 den;
Zähfestigkeit:0,73 g/den; Dehnung: 800%;
Formänderungsrest: 5,1 %;
sofortige elastische Erholung: 25,9%;
Wärmefixierung
33,2%.
unter feuchten Bedingungen:
Beispiel 3
Ein Präpolymeres mit endständigen Isocyanatgruppen wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 aus 115,2 g Polyoxytetramethylendiol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1440 und 37,7 g 4,4'-Methylenbiscyclohexylisocyanat (Gehalt an trans-trans-Isomerem 85%) hergestellt. Dem Präpolymeren würden bei Raumtemperatur 200 g trockenes Dimethylacetamid zugesetzt. Die erhaltene Lösung des Präpolymeren wurde bei Raumtemperatur zu einer gerührten Lösung zugesetzt, die aus 7.2 g 1,4-Cyclohexylendiamin (Gehalt an trans-Isomerem 63%), 0,25 g N.N-Diäthylaminopropylamin, 2,0 g Kaliumisocyanat und 150 g Dimethylacetamid, hergestellt worden war. Die so erhaltene, viskose Lösung wurde in einem konventionellen Naßspinnverfahren zu elastischen Fäden mit den folgenden ausgezeichneten Eigenschaften versponnen:
Erweichungspunkt: 195°C;Titer: 145 den;
Zähfestigkeit:0,70 g/den: Dehnung: 730%:
Formänderungsrest: 3.9%;
sofortige elastische Erholung; 26,0% "
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen:
32,7%.
Die so erhaltenen elastischen Fäden sind beispielsweise mit einem sauren Farbstoff kräftig anfärbbar und bo zeigen eine ausgezeichnete Farbbeständigkeit.
Zum Vergleich wurde ein Versuch ohne Verwendung von Ν,Ν-Diäthylaminopropylamin und Kaliumisocyanat gemäß Beispiel 1 durchgeführt Dabei wurde eine etwas geringere Stabilität der erhaltenen Polyurethanlösung b5 festgestellt die während einer langen Aufbewahrungsdauer alimählich gelierte. Aus der Polyurethanlösung vor dem Gelieren nach dem Naßspinnverfahren hergestellte elastische Fäden ließen sich kräftig anfärben, hatten jedoch eine geringere Farbbeständigkeit.
Beispiel 4
Ein Präpolymeres mit Isocyanat-Endgruppen wurde aus 100,0 g Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1200 und 38,7 g 4,4'-Isopropyliden-biscyclohexylisocyanat (Gehalt an trans-trans-Isomerem 90,5%) hergestellt. Es wurde in 150 g trockenem Dimethylacetamid gelöst. Die so erhaltene Präpolymeren-Lösung wurde unter Rühren bei Raumtemperatur zu einer Lösung gegeben, die aus 5,4 g 1,4-Cyclohexylendiamin (Gehalt an trans-Isomerem 72%), 0,6 g N,N-Diäthyiaminopropyiamin, 1,4 g Lithiumchlorid und 70 g Dimethylacetamid bestand. Die erhaltene viskose Lösung wurde trocken zu elastischen Fäden mit folgenden Eigenschaften versponnen:
Erweichungspunkt: 190°C;Titer: 210 den;
Zähfestigkeit: 0,80 g/den; Dehnung 610%;
Formänderungsrest: 4,1 %;
sofortige elastische Erholung: 25,5%
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen 35,2%.
Beispiel 5
Die Verfahrensschritte gemäß Beispiel 1 wurden unter Verwendung von 21,2 g 1 ^-Cyclohexylendiisocyanat (Gehalt an trans-Isomerem 85,5%) anstelle des 4,4'-Isopropylidenbiscyclohexylisocyanats wiederholt, wobei elastische Fäden mit folgenden Eigenschaften erzielt wurden:
Erweichungspunkt: 185° C; Titer: 280 den;
Zähfestigkeit: 0,66 g/den; Dehnung: 800%:
Formänderungsrest: 4,8%;
sofortige elastische Erholung: 28,7%
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen 30,5%.
Die Ergebnisse der Messung der Lichtbeständigkeit und der Beständigkeit gegen Chlor der in den vorstehenden Beispielen hergestellten elastischen Fäden sind in Tabelle 1 angegeben. Zu Vergleichszwecken wurden zusätzlich zu dem genannten Vergleichsbeispiel 1 elastische Fäden hergestellt wobei anstelle des erfindungsgemäß eingesetzten Isocyanats oder Diamins jeweils die folgende, nach dem Stand der Technik üblicherweise verwendete Verbindung eingesetzt wurde:
Vergleichsbeispiel 2
Es wurde 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat anstelle des Isocyanats gemäß Beispiel 1 verwendet
Vergleichsbeispiel 3
Es wurde Äthylendiamin anstelle des Diamins gemäß Beispiel 1 verwendet
Vergleichsbeispiel 4
Dieses Beispiel wurde unter Verwendung von 4,4'-DiphenyImethandiisocyanat und Äthylendiamin anstelle des Isocyanats bzw. des Diamins gemäß Beispiel 1 durchgeführt
Tabelle I 19 55 725 Färbung 10 Färbung
9
weiß Chlorbeständigkeir weiß
Lichtbeständigkeit') weiß verbliebene weiß
Beispiel 1 verbliebene weiß Festigkeit weiß
Beispiel 2 Festigkeit weiß 95,6 weiß
Beispiel 3 90,4 weiß 98,5 weiß
Beispiel 4 93,3 weiß 99,2 weiß
Beispiel 5 100,0 gelb 95,0 orange
Vergleichsbeispie! 1 96,7 blaßgelb 97,6 blaßgelb
Vergleichsbeispiel 2 97,2 gelb 90,0 orange
Vergleichsbeispie! 3 88,2 41,5
Vergleichsbeispiel 4 30,1 51,8
67,2 36,9
26,6
Bemerkungen:
1. Die Proben wurden 15 Stunden lang mit einem Fade-O-Meter bestrahlt.
2. Die Proben wurden 30 Minuten lang bei 85 C in eine 0,08%ige wäßrige Lösung von NaCIO; getaucht (pH-Wert 3,5, Essigsäure).
Vergleichsversuche
Um die technische Überlegenheit des Anmeldungsgegenstandes gegenüber den am nächsten kommenden Ausführungsformen der GB-PS 11 09 246 nachzuweisen, wurde Beispiel 1 der Anmeldungsunterlagen mit der Abänderung wiederholt, daß anstelle des anmeldungsgemäßen Diamins 1,4-Cyclohexylendiamin in Vergleichsbeispiel A 6,14 g l-Methylcyclohexyl-2,4-diamin, in Vergleichsbeispiel B 6,81 g Cyclohexan-bis-(methylamin) verwendet wurden. Die übrigen Bedingungen und Verfahrensschritte entsprachen jedoch denen des Beispiels 1.
In gleicher Weise wie in Beispiel 1 wurden die so hergestellten Polymeren zu Fäden versponnen und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fäden wurden gemessen.
Ferner wurde die Lichtbeständigkeit und Chlorbe-
ständigkeit der Fäden in gleicher Weise bestimmt, wie auf Seiten 15 und 16 der Beschreibung erläutert wurde.
Die dabei erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle A aufgeführt. Zum Vergleich sind in dieser Tabelle die entsprechenden Eigenschaften der Fäden gemäß den Beispielen 1, 2, 3, 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 aus der Beschreibung der vorliegenden Patentanmeldung aufgeführt.
Wie aus der nachstehenden Tabelle A ersichtlich ist, führen die erfindungsgemäßen Polymeren zu Fäden, die gegenüber den aus den Vergleichspolyrneren A und B erhaltenen Fäden wesentlich verbesserte physikalische Eigenschaften, insbesondere höheren Schmelzpunkt und höhere Festigkeit besitzen.
Darüberhinaus besitzen die erfindungsgemäßen Polymeren wesentlich bessere Beständigkeit gegenüber der Einwirkung von Licht und von Chlor, als die Vergleichspolymeren A und B.
Tabelle A Schmelz Zäh Deh Form Sofortige Wärme- Lichtbeständigkeit Farbe Chlorbeständigkeit Farbe
punkt festig nung änderungs- elastische fixierung
keit rest Erholung unter restliche restliche
feuchten Festig Festig
Bedingun keit keit
gen weiß weiß
C g/d % % % % % weiß % blaßgelb
195 0,81 760 4,3 28,5 30,8 90,4 95,6
Beispiel I 132 0,49 750 8,9 85,8 87,6 81,1 blaß 60,0 gelb
Vergleichs gelb
beispiel A 146 0,51 710 8,2 76,4 75,3 70,5 weiß 53,4 weiß
Vergleichs weiß weiß
beispiel B 185 0,73 800 5,1 25,9 33,2 93,3 weiß 98,5 weiß
Beispiel 2 195 0,70 730 3,9 26,0 32,7 100 weiß 99,2 weiß
Beispiel 3 185 0,66 800 4,8 28,7 30,5 97,2 97,6
Beispiel 5 130 0,53 790 7,7 80,3 91,5 88,2 gelb 90,0 orange
Vergleichs farben
beispiel 1 190 0,81 720 5,6 30,1 30,0 30,1 blaß 41,5 blaßgelb
Vergleichs gelb
beispiel 2 150 0,55 780 8,0 78,6 87,3 67,2 gelb 51,8 orange-
Vergleichs farhen
beispiel 3 195 0,80 700 5,0 24,4 30,1 26,6 36,9
Vergleichs-
beisDiel 4

Claims (1)

  1. Patentansprüche: 1. Elastomeres Polyurethan mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
    -NH-C /-0-E-O-C-NH-R1-NH-C^ O—E—O —C-NH-R1-
    Il I Il Il ] Il
    öl ο ο /,„ ο
    ^NH-C-NH-R2-NH-C-NH-R1 \
    Il Il
    ο ο
DE1955725A 1968-11-05 1969-11-05 Elastomeres Polyurethan Expired DE1955725C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8083168 1968-11-05
JP44038717A JPS4837157B1 (de) 1969-05-21 1969-05-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1955725A1 DE1955725A1 (de) 1970-05-06
DE1955725B2 DE1955725B2 (de) 1980-10-09
DE1955725C3 true DE1955725C3 (de) 1981-11-05

Family

ID=26378000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1955725A Expired DE1955725C3 (de) 1968-11-05 1969-11-05 Elastomeres Polyurethan

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3645976A (de)
BE (1) BE741302A (de)
DE (1) DE1955725C3 (de)
FR (1) FR2022648A1 (de)
GB (1) GB1282160A (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE29623E (en) * 1972-05-04 1978-05-02 Bayer Aktiengesellschaft Polyurethane-ureas based on cis-trans-1,4-diaminocyclohexane
DE2632956A1 (de) * 1976-07-22 1978-01-26 Bayer Ag Tetraalkylierte biscyclohexylamin- derivate
DE2829199A1 (de) * 1978-07-03 1980-02-21 Akzo Gmbh Polyurethane aus trans-cyclohexan- 1,4-diisocyanat
DE2858773C2 (en) * 1978-07-03 1990-03-01 Akzo Patente Gmbh, 5600 Wuppertal, De Polyurethane prepn. from trans-cyclohexane-1,4-di:isocyanate
US4425468A (en) 1981-12-31 1984-01-10 Ppg Industries, Inc. Polyurea-polyurethane acrylate polymer dispersions
US4499233A (en) * 1983-05-03 1985-02-12 Nl Industries, Inc. Water dispersible, modified polyurethane and a thickened aqueous composition containing it
US4485227A (en) * 1983-06-16 1984-11-27 Howmedica, Inc. Biocompatible poly-(ether-urethane-urea) and process for its preparation
US4820601A (en) * 1988-02-01 1989-04-11 Xerox Corporation Photoresponsive imaging members with protective copolyurethane overcoatings
US5017645A (en) * 1988-02-01 1991-05-21 Xerox Corporation Photoresponsive imaging members with protective copolyurethane overcoatings
US5106884A (en) * 1988-10-28 1992-04-21 The Dow Chemical Company Flexible polyurea foams having controlled load bearing qualities
US4973618A (en) * 1989-09-29 1990-11-27 E. I. Du Pont De Nemours & Company Oligomeric semicarbazide additives for spandex
DE3932958A1 (de) * 1989-10-03 1991-04-11 Bayer Ag Verfahren zur herstellung licht- und abgasbestaendiger puh-elastomerfaeden und -folien und elastomerfaeden entsprechender zusammensetzung
TW222668B (de) * 1992-03-19 1994-04-21 Minnesota Mining & Mfg
TW307801B (de) * 1992-03-19 1997-06-11 Minnesota Mining & Mfg
US6723820B1 (en) * 2000-11-13 2004-04-20 Sun Chemical Corporation Solvent soluble poly(urethane/urea) resins
WO2013089137A1 (ja) * 2011-12-16 2013-06-20 東レ・オペロンテックス株式会社 ポリウレタン弾性繊維およびその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1109246A (en) * 1965-06-25 1968-04-10 Goodyear Tire & Rubber Method of making polyurethane and said product
NL130123C (de) * 1965-07-28 Rhone Poulenc Sa

Also Published As

Publication number Publication date
FR2022648A1 (de) 1970-07-31
GB1282160A (en) 1972-07-19
DE1955725A1 (de) 1970-05-06
US3645976A (en) 1972-02-29
BE741302A (de) 1970-04-16
DE1955725B2 (de) 1980-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1955725C3 (de) Elastomeres Polyurethan
DE1902931A1 (de) Semicarbazid-alkylamin-Elastomerfaeden
DE1183196B (de) Verfahren zur Herstellung kautschukelastischer Textilfaden
DE1161007B (de) Herstellung von Kunstharzfolien oder -Fäden
DE4017295A1 (de) Verbesserte faser aus spandex auf polyetherbasis
DE1520488B2 (de) Verfahren zur herstellung von linearen polyurethanen
DE3932949A1 (de) Elasthanfasern hoher dehnbarkeit und festigkeit und ein verfahren zu ihrer herstellung
DE1595020A1 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischen,faserbildenden,linearen Polyharnstoffelastomeren
EP0421214B1 (de) Verfahren zur Herstellung von segmentierten Polyurethanharnstoff-Elastomerlösungen, sowie Fäden und Folien daraus
DE1229288B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-elastomeren aus der Loesung
DE2633301C2 (de) Faser aus einem elastomeren Polyester- Polyurethan-Harnstoff-Polymerisat und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0421215A2 (de) Verfahren zur Herstellung licht- und abgasbeständiger PUH-Elastomerfäden und -folien und Elastomerfäden entsprechender Zusammensetzung
DE1495840C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Elastomeren
DE2115419C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten Polyurethanlösung
EP1088015B1 (de) Polyurethanharnstoffe, polyurethanharnstofffasern und verfahren zu ihrer herstellung
DE1795245C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanlösungen
DE1300689B (de) Verfahren zur Herstellung von Polyurethanelastomeren
DE3641703A1 (de) Hochdehnbare elasthanfasern mit verbesserten eigenschaften
DE60017236T2 (de) Elastische faser aus polyurethanharnstoff und verfahren zu ihrer herstellung
DE2224641B2 (de) Elastische Fasern
DE2058502C3 (de) Polyurethanelastomere
DE2334316C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines gefärbten Kunstleders
DE3610053C2 (de)
DE2415104C3 (de) Verwendung einer Polyurethanzusammensetzung für Dichtungszwecke und unter Ausschluß von Feuchtigkeit lagerfähiges Dichtungsmaterial
DE2064384C3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Polyurethanlösung

Legal Events

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

Free format text: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN