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Bestimmte Polyester zum Herstellen von Folien oder Fäden Es ist bekannt,
zur Herstellung von Folien und fäden Polyester aus Glykolen und mehrbasischen Säuren,
insbesondere Dicarbonsäuren, -zu verwenden.
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;Als technisch besonders vorteilhaft haben sich Polyester aus hexacarbocyclischen
Dicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure, und Äthylenglykol erwiesen. Reine
Polyäthylenterephthalate sowie solche, in denen die Terephthalsäure teilweise durch
andere Säuren, wie Ortho- oder Isophthalsäure, oder ali phatische Säuren ersetzt
ist, -werden technisch in großem Umfang hergestellt und zur Herstellung von Folien
und Fäden verwendet.
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Zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften, insbesondere zur Erhöhung
des Schmelzpunktes der Polyester, hat man auch bereits versucht, als Glykolkomponente
an Stelle des Äthylenglykols hexacarbocyclische Dioxyverbindungen, wie trans-Cyclohexan-1,4-diol
und cis-Cyclohexan-1,4-diol, einzusetzen. Die Versuche haben sich jedoch als unbefriedigend
erwiesen.
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Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Polyestern, deren
Glykolkomponente mindestens zu 50 Molprozent aus cis- und/oder trans-1,4-Cyclohexandimethanol
und deren Säurekomponente zu mindestens 50 Molprozent aus Tere-, Ortho- oder Isophthalsäure
oder 1,4-Cyclohexandicarbonsäure oder deren Mischungen bestehen, zum Herstellen
von Fäden oder Folien.
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Bevorzugt wird die Verwendung von Polyestern, die bis zu 50 Molprozent
einer aliphatischen Dicarbonsäure, z. B. Bernsteinsäure oder Sebacinsäure, enthalten.
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Weiter bevorzugt wird die Verwendung von Polyestern, bei denen die
Glykolkomponente zu 100 Molprozent aus 1,4-Cyclohexandimethanol und die Säurekomponente
zu 40 Molprozent aus Terephthalsäure und zu 60 Molprozent aus einem Gemisch von
Iso-und Orthophthalsäure besteht.
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Bei Verwendung derartiger Polyester zur Herstellung von Fäden und
Folien werden überraschenderweise Produkte erhalten, die vergleichbaren Produkten,
die bei Verwendung der bekannten Polyester erhalten werden, in vielerlei Hinsicht
überlegen sind.
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Unter Verwendung der neuen Polyester hergestellte Fäden besitzen
gegenüber vergleichbaren Fäden aus bekannten Polyestern insbesondere einen höheren
Schmelzpunkt, eine bessere Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln, eine verbesserte
hydrolytische Stabilität, eine höhere Bügeltemperatur und ein besseres färberisches
Verhalten. Fasergewebe aus den neuen Polyestern neigen des weiteren nicht so stark
zum Pillen wie entsprechende Gewebe aus bekannten Polyestern.
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Unter Verwendung der neuen Polyester hergestellte Folien besitzen
gegenüber vergleichbaren Folien aus bekannten Polyestern insbesondere günstigere
dielektrische Eigenschaften, eine bessere Stabilität gegenüber Lösungsmitteln und
eine bessere Transparenz.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyester können
das reine cis-Isomer oder das reine trans-Isomer des 1,4-Cyclohexandimethanols oder
Mischungen der Isomeren verwendet werden.
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Die Säurekomponente kann aus den freien Säuren, Alkyl- oder Arylestern
der Säuren, Anhydriden oder auch Säurehalogeniden gebildet werden.
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Der Rest der Säurekomponente, der nicht aus Tere-, Ortho- oder Isophthalsäure
oder 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure besteht, kann aus hexacarbocyclischen Dicarbonsäuren,
bei denen die Carboxylgruppen in p-Stellung des Ringes angeordnet sind, wie z.B.
p,p'-Sulfonyldibenzoesäure, 4,4'-Diphenylsäure, 4,4'-Benzophenondicarbonsäure, 1,4-
oder 1,5-Naphthalindicarbonsäure oder anderen Dicarbonsäuren, wie z. B.
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Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure, Azelainsäure
u. dgl. bestehen.
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Der Rest der Glykolkomponente, der nicht aus 1,4-Cyclohexandimethanol
besteht, kann z. B. aus Äthylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,10-Decandiol oder anderen
Glykolen dieser Reihe, einem Ätherglykol,
wie z. B. Diäthylenglykol
oder Triäthylenglykol, oder aliphatischen Glykolen mit verzweigter Kette, wie z.
B. 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, bestehen.
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Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Polyester erfolgt
nach Verfahren, wie sie zur Herstellung von hochpolymeren linearen Polyestern bekannt
sind. So kann die Herstellung der Polyester beispielsweise in Gegenwart der üblichen
Kondensations- oder Esteraustauschkatalysatoren sowie in einem einstufigen Verfahren
oder zweistufigen Verfahren, wobei bei letzterem zunächst in der ersten Stufe ein
Kondensat hergestellt wird, das in der zweiten Stufe in fester Phase weiterkondensiert
wird, erfolgen.
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Die erfindungsgemäß verwendeten Polyester besitzen Schmelzpunkte
von über 200"C, im allgemeinen von 250 bis 330"C.
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Die Herstellung von Folien und Fäden aus den Polyestern erfolgt nach
den für Polyester bekannten und üblichen Arbeitsmethoden.
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A. Herstellung von erfindungsgemäß verwendbaren Polyestern, für die
hier kein Schutz beansprucht wird I. Polyester aus 1,4-Cyclohexandimethanol+Terephthalsäure
19,4 g Dimethylterephthalat (0,1 Mol), 28,8 g 1,4-Cyclohexandimethanol (0,2 Mol,
davon 65 bis 7001o trans-Isomer) und 16 Tropfen einer 14,40/0igen Lösung von NaHTi(OCgHD)6
in n-Butanol wurden in einem Kolben unter Rühren auf 190 bis 200"C erhitzt.
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Der Esteraustausch erfolgte schnell. Sobald alles Methanol aus dem
Reaktionsgemisch abdestilliert war, wozu etwa 20 Minuten benötigt wurden, wurde
die Temperatur rasch auf etwa 270"C erhöht. Das Reaktionsgemisch wurde dann unter
vermindertem Druck (etwa 1 mm) 1l/2 Stunden lang auf 300 bis 310°C erhitzt. Das
Reaktionsgemisch wurde dabei mehr und mehr viskos, blieb jedoch farblos. Dann wurde
Stickstoff von Atmosphärendruck eingeleitet und das erhaltene weiße-Polymerisat
entfernt. Es besaß einen kristallinen Schmelzpunkt von 290 bis 3000 C und eine Grundviskosität
von 0,78. Die hier und im folgenden erwähnten Grundviskositäten wurden in einer
Mischung von 40°/0 Tetrachloräthan und 60°/o Phenol gemessen.
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II. Polyester aus 1 ,4-Cyclohexandimethanol + Terephthalsäure Das
unter 1 beschriebene Verfahren wurde in abgewandelter Form wiederholt. Anstatt der
1 1/2stündigen Erhitzung auf 300 bis 310"C bei einem Druck von 1 mm wurde nur 10
Minuten lang erhitzt. Auf diese Weise wurde ein Vorpolymerisat mit einem Schmelzpunkt
von 265 bis 270"C hergestellt. Die erhaltene Schmelze wurde in Wasser gegossen,
worauf das ausgefallene farblose Polymerisat vom Wasser abgetrennt und zu einem
Pulver verarbeitet wurde. Das Vorpolymerisat wurde dann in fester -Phase im Vakuum
bei 260"C bis zu einer Grundviskosität von 0,79 aufgebaut. Der Schmelzpunkt des
erhaltenen Polyesters lag bei 295 bis 305"C.
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III. Polyester aus 1,4-Cyclohexandimethanol + Terephthalsäure + Bernsteinsäure
Eine Mischung von 2,9 kg (15 Mol) Dinnethylterephthalat, 0,294kg (3 Mol) Bernsteinsäureanhydrid,
2,86 kg (19,8 Mol) 1,SCyclohexandimethanol (40 0/o cis-Isomer) und 15 ccm einer
28,8%eigen Lösung von
NaHTi(OBu)6 in Butanol wurden in einen mit einem Rührer ausgestatteten
und auf 170"C vorgeheizten rostfreien Stahlreaktor gegeben. Die Temperatur wurde
dann innerhalb von 50 Minuten auf 240"C erhöht, wobei 1200 bis 1250 ccm abdestilliert
wurden.
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Anschließend wurden die Temperatur der Schmelze auf 270"C erhöht und
der Reaktor 30 Minuten lang sorgfältig evakuiert. Nachdem 5 Minuten lang ein Druck
von 0,01 bis 1,0 mm aufrechterhalten worden war, wurde Stickstoff eingeführt und
das erhaltene Vorpolymerisat von niederem Molekulargewicht in kaltes Wasser ausgepreßt.
Das getrocknete Vorpolymerisat wurde dann pulverisiert. Es besaß eine Grundviskosität
von 0,25. Das Vorpolymerisat (4,53 kg) wurde dann in einem rostfreien Stahlautoklav
bei einem Druck von 0,1 bis 0,05 mm und unter langsamem Rühren 2 Stunden lang auf
eine Temperatur von 190 bis 2200 C und dann 6 Stunden lang auf 220 bis 2250 C erhitzt.
Die Grundviskosität des erhaltenen Polyesters betrug 0,92. Das Vorpolymerisat konnte
andererseits auch bei höheren Temperaturen in kürzeren Zeiten nachpolymerisiert
werden, z. B. 3 Stunden bei 240"C, 1 Stunde bei 260"C oder 30 Minuten bei 270"C.
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IV. Polyester aus 1,4-Cyclohexandimethanol + 1,4-Cyclohexandicarbonsäure
Eine Mischung, bestehend aus 80,0 g (0,4 Mol) des Dimethylesters der 1,4- Cyclohexandicarbonsäure
(trans-Isomer), 59,0 g (0,44 Mol) 1,4-Cyclohexandimethanol (trans-Isomer) und 1
com einer 14,40/,igen NaHTi(OBu)6-Lösung in Butanol, wurde 60 Minuten lang auf eine
Temperatur von 200 bis 220"C erhitzt.
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Dann wurde die Temperatur auf 2800 C erhöht und ein Vakuum angelegt.
Das Reaktionsgemisch wurde dann 30 Minuten lang auf 280 bis 290"C erhitzt und anschließend
in kaltes Wasser ausgepreßt. Das erhaltene Vorpolymerisat besaß eine Grundviskosität
von 0,52 und schmolz bei 258 bis 263"C. Es wurde nach Zerkleinerung in fester Phase
3 Stunden lang auf 220"C erhitzt. Es wurde ein Polymerisat mit einer Grundviskosität
von 0,92 erhalten.
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V. Polyester aus 1 ,4-Cyclohexandimethanol + 2,2-Dimethylpropylenglykol
+ Terephthalsäure Eine Mischung, bestehend aus 66,4 g (0,4 Mol) Terephthalsäure,
43,2 g (0,3 Mol) 1,4-Cyclohexandimethanol (75 0/, trans-Form), 21,0 g (0,2 Mol)
2,2-Dimethylpropandiol-1,3 und 1 com einer 14,40/,igen NaHTi-(OBu)6-Lösung in Butanol
wurde 30 Minuten lang auf 210°C und dann 45 Minuten auf 240"C erhitzt. Anschließend
wurde die Schmelze unter einem Druck von 1,0 mm 5 Minuten lang auf 290 bis 295"C
erhitzt.
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Das erhaltene Vorpolymerisat besaß eine Grundviskosität von 0,42.
Es wurde 3 Stunden lang bei einem Druck von 0,08 mm auf 260"C erhitzt. Das erhaltene
Endpolymerisat besaß eine Grundviskosität von 1,06 und schmolz bei 289 bis 297"C.
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B. Verwendung der Polyester zur Herstellung von Fäden und Folien
Beispiel 1 Herstellung von Fäden aus Polycyclohexylendimethylenterephthalat Ein
durch Kondensation von Dimethylterephthalat und 1,4-Cyclohexandimethanol hergestellter
Polyester wurde in einer Schneckenpresse bei einer Temperatur
von
3090 C aufgeschmolzen und dann mittels einer fünf Öffnungen aufweisenden Spinndüse
zu Fäden versponnen. Die Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 215 m pro Minute
abgezogen und aufgespult, von der Spule mit einer Geschwindigkeit von 9,15 m/ Min.
über eine auf 120°C erhitzte Walze geführt und von hier mit einer Geschwindigkeit
von 32,6 m/Min. abgezogen und auf einer Walze aufgespult. Die Fäden wurden dabei
auf das 3,57fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt. Anschließend wurden die
Fäden 10 Minuten lang in Luft auf 165°C erhitzt. Die Fäden besaßen einen hohen Orientierungsgrad
und eine hohe Kristallinität, wie durch Röntgenstrahlanalyse festgestellt wurde.
Die Festigkeit der Fäden betrug 3 g/den, die Bruchdehnung betrug 17 0/,. Die Erweichungstemperatur
lag bei 235°C.
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Beispiel 2 Herstellung von Fäden aus einem Polymerisat aus 1,4-Cyclohexandimethanol,
Terephthalsäure und Bernsteinsäure Ein durch Kondensation von Dimethylterephthalat,
Bernsteinsäureanhydrid und 1,4-Cyclohexandimethanol hergestellter Polyester, in
dem die Terephthalsäure-und Bernsteinsäurereste in einem Molverhältnis von 5: 1
vorlagen, wurde in einer Schneckenpresse bei 317°C aufgeschmolzen und mit einer
Geschwindigkeit von 1,8 kg je Stunde durch eine Spinndüse mit 50 Öffnungen von je
0,3 mm in einen Spinnschacht gepreßt.
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Die erhaltenen Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 487m/Min.
aufgespult. Die Fäden wurden dann um das 4,67fache verstreckt, indem sie mit einer
Geschwindigkeit von 9 m/Min. über eine Walze von 120°C und von hier zu einer mit
einer Geschwindigkeit von 42,6 m/Min. aufwickelnden Spule geführt wurden. Die Fäden
wurden dann 10 Minuten lang in Luft auf 165°C erhitzt. Die erhaltenen Fäden besaßen
eine hohe Kristallinität und Orientierung, wie durch Röntgenanalyse festgestellt
wurde. Die Festigkeit der Fäden betrug 4,8 g/den, die Bruchdehnung 140/0, und die
Erweichungstemperatur lag bei 210"C.
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Beispiel 3 Herstellung von Folien aus Polyestern aus 1,4-Cyclohexandimethanol
+ Terephthalsäure + Isophthalsäure Ein Polyester, hergestellt durch Kondensation
einer Mischung von 1,4-Cyclohexandimethanol (750/0 trans-Isomer), Dimethylterephthalat
und Dibutylisophthalat, in dem die Terephthalsäure- und Isophthalsäurereste in einem
Molverhältnis von 5: 1 vorlagen, wurde in einer 31-mm-Strangpresse zu einer Folie
gepreßt.
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Proben der Folie wurden dann wechselweise in zueinander senkrechten
Richtungen verstreckt und dann verschieden lang hitzebehandelt. Von den Folien wurden
die Hitzeverformungstemperaturen gemessen.
| Hitzeverformungs- |
| Hitzebehandlung temperatur, |
| Durchschnitt |
| in zwei Richtungen |
| Probe 1 |
| 3 Minuten bei 110°C ....... |
| 5 Minuten bei 225°C J 1750C |
| Probe 2 |
| Wie in Probe 1 + 1 Minute |
| mit Tempern bei 150°C ..... | 210°C |
Die Folien eignen sich vorzüglich als Verpackungsmaterialien und als Träger für
lichtempfindliche Emulsionen unter Verwendung der für Polyesterfilme üblichen Verfahren.
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C. Vergleich der Eigenschaften von Fäden und Folien, hergestellt aus
1,4-Cyclohexandimethanolreste aufweisenden Polyestern mit den Eigenschaften von
Fäden und Folien nach dem Stande der Technik In den folgenden Tabellen werden die
Eigenschaften von Folien und Fäden aus Polyäthylenterephthalat nach dem Stande der
Technik mit den Eigenschaften von Folien und Fäden gemäß der Erfindung miteinander
verglichen.
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Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften von Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalatfolien
(A) gemäß der Erfindung und Polyäthylenterephthalatfolien (B) nach dem Stande der
Technik
| Eigenschaften (A) (B) |
| Dichte, g/cm³ ..................................................
1,228 1,390 |
| Streckgrenze, kg/cm² ............................................
759 1089 |
| Bruchfestigkeit, kg/cm² ..........................................
1255 1884 |
| Bruchdehnung, % ..............................................
90 130 |
| Formbeständigkeitstemperatur, °C ...............................
215 150 |
| Wasserabsorption in % nach 24 Stunden ..........................
0,30 0,55 |
| Durchlässigkeit von gerichtetem Licht, % .........................
87 74 |
| Dielektrische Konstante, 25°C ...................................
3,1 3,2 |
| Dielektrischer Verlustfaktor, 25°C ................................
0,0040 0,0040 |
| Dielektrischer Verlustfaktor, 100°C ...............................
0,0056 0,0115 |
| Dielektrischer Verlustfaktor, 100°C, nach 8tätiger Aufbewahrung
bei |
| 110°C und 100%iger relativer Luftfeuchtigkeit ...................
0,006 0,120 |
| Isolationswiderstand einer 0,0254 mm Folie, 60 Hertz, 500 V/Sek.
..... 6500 5500 |
| Zeit bis zum Durchschlag in Minuten bei einer 0,00635-mm-Folie
bei |
| 2000 V/0,0254 mm, Gleichspannung .............................
160 16 |
In Tabelle 1 werden zunächst einige wichtige physikalische Eigenschaften
miteinander verglichen. Aus den Vergleichswerten ergibt sich insbesondere die Überlegenheit
von Folien nach der Erfindung in bezug auf ihr elektrisches Verhalten.
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Aus Tabelle 2 ergibt sich die Viskositätsabnahme von verschiedenen
Polyesterfolien durch Erhitzen auf eine Temperatur von 110°C bei einer relativen
Feuchtigkeit von 1000/o. Den Ergebnissen ist zu entnehmen, daß der Viskositätsverlust
der Folien nach der Erfindung um ein Vielfaches geringer ist als der Viskositätsverlust
bekannter Folien. In Tabelle 3 sind die physikalischen Eigenschaften von Poly-1,4-cyclohexylendi-
methylenterephthalatfäden
nach der Erfindung den entsprechenden Eigenschaften von bekannten Polyäthylenterephthalatfäden
gegenübergestellt.
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Tabelle 4 vermittelt eine Übersicht über die Beständigkeit von Polyesterfäden
gegenüber verschiedenen Lösungsmitteln.
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Die Tabellen 5a und 5b ermöglichen einen Vergleich der hydrolytischen
Stabilitätvon Polyesterfäden, in denen die Terephthalsäurekomponente zum Teil durch
andere Säurekomponenten ersetzt wurde, in Natronlauge.
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Aus Tabelle 6 schließlich ergibt sich die hydrolytische Stabilität
verschiedener Polyesterfäden in verdünnten Säuren.
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Tabelle 2
| Polyester aus |
| der Behandlung |
| 4 Tagen 8 Tagen 16 Tagen |
| I. Stand der Technik |
| Handelsprodukte aus Terephthalsäure + Äthylen- |
| glykol: |
| A r e 0,64 33 50 72 |
| B ... ...... .......... ....... 0,60 40 57 73 |
| C .. ......... ......... ...... 0,57 42 61 79 |
| II. Nach der Erfindung |
| a) Terephthalsäure + 1,4-cyclohexandimethanol . 0,80 - 7 21 |
| b) Wie a), jedoch 17% der Terephthalsäure ersetzt |
| durch Isophthalsäure .............. ......... | 0,75 | - |
2 | 12 |
| c) Wie a), jedoch 17°/o der Terephthalsäure ersetzt |
| durch o-Phthalsäure . ............ 0,67 8 13 |
Tabelle 3 Physikalische Eigenschaften von Fäden aus Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat
gemäß der Erfindung (A) und Polyäthylenterephthalat nach dem Stand der Technik (B)
| Vor der Hitzefixierung Nach der Hitzefixierung |
| Eigenschaften |
| A B A B |
| Schmelzpunkt, °C .... ................ ..... 295 260 295 260 |
| Einfriertemperatur, °C . ........................ 85 69 - - |
| Gewebe-Verglasungstemperatur, °C ........ ...... 180 160 200
180 |
| Gewebe-Versteifungstemperatur, °C ............... 230 210 235
215 |
| Fließpunkt bei 0,2 g/den, °C ..................... 268 250
269 252 |
| Fließpunkt bei 0,05 g/den, °C .................... 268 250
272 251 |
| Festigkeit, g/den, 21°C, trocken ...... ........... 2,84 5,14
2,88 4,80 |
| Bruchdehnung in %, 21°C, trocken ........ ...... 31 45 31 53 |
| Elastische Erholung in °/0, nach |
| 2°/o Dehnung .............................. 85 84 87 83 |
| 5% Dehnung ............................... 50 47 49 45 |
| 10% Dehnung ............................... 33 21 32 23 |
| Feuchtigkeitsgehalt, % .......................... 0,2 0,4 0,2
0,4 |
| Spezifisches Gewicht ........................... 1,22 1,38
1,23 1,39 |
Tabelle 4 Beständigkeit von Fäden aus Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat
(A) und Polyäthylenterephthalat (B) gegenüber Lösungsmitteln*) (A = Erfindung, B
= Stand der Technik)
| Konzen- Tempe- Denierzahl Festigkeit Dehnung |
| Lösungsmittel tration ratur |
| % °C A B A B A B |
| Schwefelsäure .................. 70 50 101 - 59 - 67 Zerfall |
| Chlorwasserstoffsäure ........... 38 50 100 104 78 76 87 85 |
| Fluorwasserstoffsäure ............ 50 25 100 107 100 91 103
115 |
| Salpetersäure ................... 40 50 100 111 78 58 96 110 |
| Königswasser ................... 25 50 100 104 98 90 102 125 |
| Chromsäure .................... 25 50 100 101 96 96 105 85 |
| Phosphorsäure .................. 85 50 100 103 100 93 100 110 |
| Essigsäure .................... 75 50 100 110 97 89 105 155 |
| Phenol ........................ 5 50 106 124 95 80 111 205 |
| Ameisensäure ........... ... 100 50 100 113 97 81 109 190 |
| Natriumhydroxyd ............... 50 50 91 - 82 - 97 Zerfall |
| Ammoniumhydroxyd ............ 28 25 100 100 94 87 102 90 |
| Aceton ........................ 100 25 100 109 102 87 112 175 |
| Äthylacetat .................... 100 50 100 113 95 90 108 145 |
| Methylenchlorid ............... 100 25 105 124 91 76 139 240 |
| Trichloräthylen ................. 100 25 102 104 97 85 117
175 |
| Perchloräthylen ... ............ 100 25 102 114 101 93 108
105 |
| Stoddard-Lösung ........ ...... 100 25 100 100 100 96 108 125 |
| Toluol ......................... 100 50 100 111 102 91 104
175 |
| Tetrachlorkohlenstoff ............ 100 25 100 103 103 90 105
110 |
| Natriumhypochlorit ............. 5,25 50 100 103 102 89 108
110 |
* Die Fäden wurden 24 Stunden in die aufgeführten Lösungsmittel getaucht und danach
untersucht. Ein Anstieg in der Denierzahl ist gleichzusetzen mit einem Anstieg des
Schrumpfes.
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Tabelle 5a Hydrolytische Stabilität von handelsüblichen Fäden aus
Polyäthylenterephthalat in wäßriger Natronlauge bei 50°C (Stand der Technik)
| Konzentration Tauchzeit % der ursprünglichen |
| Typ |
| NaOH in % in Stunden |
| Festigkeit Dehnung |
| 0 100 100 |
| 3 79 85 |
| 1. Polyäthylenterephthalat 10 # |
| 8 56 73 |
| 24 13 21 |
| 0 100 100 |
| 3 77 85 |
| 2. Polyäthylenterephthalat 10 # |
| 8 39 55 |
| etwa 3 % der Terephthalsäure sind durch andere |
| 24 zerstört zerstört |
| dibasische Säuren ersetzt |
| 0 100 100 |
| 3. Wie 1, jedoch mit 25 O/o Bernsteinsäure an Stelle von 5
4 65 100 |
| Terephthalsäure 23 zerstört zerstört |
| 0 100 100 |
| 4. Wie 1, jedoch mit 40 °/O Bernsteinsäure an Stelle von 5
5 53 19 |
| Terephthalsäure 25 zerstört zerstört |
| 0 100 100 |
| 2 96 100 |
| 5. Wie 1, jedoch mit 17% Isophthalsäure an Stelle von 5 4 79
100 |
| Terephthalsäure 23 63 83 |
| 66 zerstört zerstört |
| 0 100 100 |
| 3 79 72 |
| 6. Wie 1, jedoch mit etwa 10% Isophthalsäure an Stelle 10 # |
| 24 24 24 |
| von Terephthalsäure |
| 48 zerstört zerstört |
Tabelle 5b Hydrolytische Stabilität von Fäden aus Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat
in wäßriger Natronlauge bei 50°C (nach der Erfindung)
| Konzentration Tauchzeit % der ursprünglichen |
| Typ |
| NaOH in % in Stunden |
| Festigkeit Dehnung |
| 0 100 100 |
| 3 - - |
| 1. Poly-[1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat] 10 # |
| 335 89 90 |
| 0 0 100 100 |
| 2. Wie 1, jedoch mit 17% Bernsteinsäure an Stelle von 10 # |
| 312 95 100 |
| Terephthalsäure 1000 90 95 |
| 0 0 100 100 |
| 5 93 106 |
| 3. Wie 1, jedoch mit 40% Bernsteinsäure an Stelle von 5 # |
| 25 96 106 |
| Terephthalsäure 150 95 100 |
| 0 100 100 |
| 4. Wie 1, jedoch mit 40% Sebacinsäure an Stelle von 5 # |
| 25 92 94 |
| Terephthalsäure |
| 150 89 94 |
| 0 100 100 |
| 5. Wie 1, jedoch mit 50% Sebacinsäure an Stelle von 5 # |
| 25 95 93 |
| Terephthalsäure |
| 150 81 102 |
| 0 100 100 |
| 6. Wie 1, jedoch mit 17% Isophthalsäure an Stelle von 5 66
100 106 |
| Terephthalsäure 90 87 87 |
Tabelle 6 Hydrolytische Stabilität von handelsüblichen Fäden aus Polyäthylenterephthalat
und Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat in verdünnten Säuren bei 50°C
| Behandlung in |
| Tauchzeit |
| 10% H2SO4 10% HCl 10% HNO3 |
| Typ in |
| Stunden 0/0 der ursprünglichen |
| Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung |
| 0 100 100 100 100 100 100 |
| 3 - - - - - - |
| 8 - - - - - - |
| 24 85 90 69 80 63 80 |
| 1. Poly-[äthylenterephthalat], etwa 3% der |
| Terephthalsäure sind durch andere di- - 48 - - - - - - |
| basische Säuren ersetzt, Festigkeit 96 87 90 46 55 43 50 |
| 2,33 g/den, Dehnung 20% 216 82 85 29 17 25 14 |
| 270 79 80 24 15 22 10 |
| 600 72 85 nicht mehr nicht mehr |
| 1100 75 85 meßbar, da meßbar, da |
| zu schwach zu schwach |
| 0 100 100 100 100 100 100 |
| 3 - - - - - - |
| 8 - - - - - - |
| 24 78 94 77 88 88 103 |
| 2. Poly-[äthylenterephthalat], Festigkeit |
| # 48 - - - - - - |
| 3,13 g/den, Dehnung 33% |
| 96 85 97 84 91 78 91 |
| 270 86 94 74 88 76 88 |
| 600 77 91 64 82 58 79 |
| 1100 82 91 63 79 38 55 |
Tabelle 6 (Fortsetzung)
| Behandlung in |
| Tauchreit in 10% H25SO4 10%HCl 10%HNO@Typ in |
| Stunden % der ursprünglichen |
| Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung Festigkeit Dehnung |
| 0 100 100 100 100 100 100 |
| 3 - - - - - - |
| 8 - - - - - - |
| 3. Poly-[äthylenterephthalat], etwa 10% der |
| 24 100 96 101 100 92 92 |
| Terephthalsäure sind durch Isophthal- 48 | | | | | |
| säure ersetzt, Festigkeit 3,09 g/den, 96 98 96 92 88 93 88 |
| Dehnung 25% 270 101 92 89 80 84 80 |
| 600 91 96 73 76 65 68 |
| 1100 98 92 66 64 38 37 |
| 0 100 100 100 100 100 100 |
| 3 - - - - - - |
| 8 - - - - - - |
| 24 105 105 107 105 107 105 |
| 4. Poly-[1,4-cyclohexylendimethylentere- 48 - - - - - - |
| phthalat], Festigkeit 1,76 g/den, 96 94 90 100 100 100 95 |
| Dehnung 20 0/, 270 106 105 97 95 94 85 |
| 335 - - - - - - |
| 600 96 100 92 100 90 90 |
| 1100 104 100 89 90 63 60 |
Das hervorragende färberische Verhalten von Stapelfasern aus Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat
ergibt sich aus folgendem Vergleichsversuch: Stapelfasern aus Poly-1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat
sowie Polyäthylenterephthalat wurden unter gleichen Bedingungen wie folgt mit 3%
eines blauen Dispersionsfarbstoffes gefärbt.
-
150 mg Farbstoff wurden in einem anionaktiven Dispersionsmittel dispergiert.
Mit Wasser wurde auf 50 cm3 aufgefüllt. Unter Verwendung von 0,750 cm³ eines sogenannten
»Carriers« in 150 cm3 Wasser wurde eine Emulsion hergestellt. In die Emulsion wurden
jeweils 2½ g von jeder Stapelfaser gebracht. Dann wurde 10 Minuten kalt behandelt.
Nun wurde die Farbstoffdispersion zugesetzt und die Temperatur langsam auf 95°C
bei einem Flottenverhältnis von 40: 1 gebracht. Anschließend wurde gespült und 20
Minuten lang bei 80°C mit einem Bad, enthaltend 1 g/l Seife und 1 g/l Soda, behandelt.
Daraufhin wurde wiederum gespült und getrocknet.
-
Ein Vergleich der gefärbten Stapelfaserproben zeigte, daß die Stapelfasern
gemäß der Erfindung bedeutend intensiver angefärbt waren als die Stapelfasern nach
dem Stande der Technik.