DE1955725C3 - Elastomeres Polyurethan - Google Patents
Elastomeres PolyurethanInfo
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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
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
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.
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.
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
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.
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%.
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%.
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.
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%;
Zähfestigkeit:0,73 g/den; Dehnung: 800%;
Formänderungsrest: 5,1 %;
sofortige elastische Erholung: 25,9%;
Wärmefixierung
33,2%.
33,2%.
unter feuchten Bedingungen:
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.
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%.
Zähfestigkeit: 0,80 g/den; Dehnung 610%;
Formänderungsrest: 4,1 %;
sofortige elastische Erholung: 25,5%
Wärmefixierung unter feuchten Bedingungen 35,2%.
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%.
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)
- 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 ] Ilöl ο ο /,„ ο^NH-C-NH-R2-NH-C-NH-R1 \Il Ilο ο
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