DE1962602A1 - Polyurethane elastomers with good elastic - properties in hot water - Google Patents
Polyurethane elastomers with good elastic - properties in hot waterInfo
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Abstract
Description
Segmentierte Polyurethanelastomere Gegenstand der Erfindung sind segmentierte, im weentlichen lineare Polyurethanelastomere mit charatteristischen Kettenverlängerungssegmenten aus speziellen aromatischen, zwei Amidgruppen enthaltenden diprimären Diaminen. Segmented polyurethane elastomers are the subject of the invention segmented, essentially linear polyurethane elastomers with characteristic features Chain extension segments made from special aromatic containing two amide groups diprimary diamines.
Es ist bekannt, lineare, höhermolekulare NCO-Voraddukte in hochpolaren Lösungsmitteln mit im wesentlichen äquivalenten Mengen an primären Diaminen umzusetzen. Entsprechende Verfahren werden beispielsweise in der deutschen Patentschrift 888 766 oder in der US-Patentschrift 2 929 804 beschrieben. In der deutschen Auslegeschrift i 229 288 ist ferner die Verwendung von Amid-, Harnstoff- oder Hydrasodicarbonamid-Gruppen-enthaltenden primären oder sekundären Diaminen in anteilen von 3-50 MolP der insgesamt eingesetzten Kettenverlägerungsmittel beansprucht. Diese Diamine lassen sich Jedoch nur bis zu einer Menge von etwa 50 Mol% der Gesamt-Kettenverlängerungsmittel einsetzen, da sonst infolge der Überschreitung der Löslichkeitsgrenzegrene durch die gehäufte Ansahl der Wasserstoff-Brückenbindungen im Elastomeren die Lösungen desselben zur Gelbildung infolge ungenilgender Solvatisierbarkeit neigen und daher nicht lagerstabil und technisch verarbeitbar sind. Die in diesen Beispielen angeftihrten Verbindungen betreffen nur aliphatische Diamine.It is known that linear, higher molecular weight NCO pre-adducts are converted into highly polar ones React solvents with essentially equivalent amounts of primary diamines. Corresponding processes are described, for example, in German patent specification 888 766 or in U.S. Patent 2,929,804. In the German exposition i 229 288 is also the use of amide, urea or hydrasodicarbonamide groups primary or secondary diamines in proportions of 3-50 MolP of the total used Chain extension means claimed. However, these diamines can only be used up to use an amount of about 50 mol% of the total chain extenders, since otherwise as a result of exceeding the solubility limit by the accumulated The solutions of the same for the hydrogen bridge bonds in the elastomer Tend to gel as a result of insufficient solvatability and are therefore not stable in storage and are technically processable. The compounds given in these examples concern only aliphatic diamines.
Gegenstand der Erfindung sind Polyurethan-Elastomere, die das charakteristische Kettensegment der allgemeinen Formel aufweisen, worin R1 eine Gruppierung der Formel in der die Säureamidgruppen in m- oder p-Stellung stehen, eine Gruppierung der Formel in der Carbonsäureamidgruppen in m- oder p-Stellung zueinander stehen und R2 der zweiwertige Rest -0-, -SO2-, oder -(CH2)n, wobei n 2 - 6 bedeutet, ist oder eine Gruppierung der Formel in der R3 ein zweiwertiger substituierter oder unsubstituierter aliphatischer, cycloaliphatischer oder araliphatischer Kohlenwasserstoffrest ist, bedeutet.The invention relates to polyurethane elastomers, which have the characteristic chain segment of the general formula have, wherein R1 is a grouping of the formula in which the acid amide groups are in the m- or p-position, a grouping of the formula in the carboxamide groups are in the m- or p-position to one another and R2 is the divalent radical -0-, -SO2-, or - (CH2) n, where n is 2-6, or a grouping of the formula in which R3 is a divalent substituted or unsubstituted aliphatic, cycloaliphatic or araliphatic hydrocarbon radical.
Vorzugsweise ist R3 ein Rest der Gruppierung mit n = 2 = 6, (m- oder p-Substitution), (m- oder p-Substituticn) oder wobei R' = -CH2-, -0- oder -S02- ist.R3 is preferably a radical of the group with n = 2 = 6, (m- or p-substitution), (m- or p-substitution) or where R '= -CH2-, -0- or -S02-.
-Y- ist der im wesentlichen zweiwertige Rest eines hbhermolekularen NCO-Voradduktes O=C=N-Y-N=C=O.-Y- is the essentially divalent radical of a higher molecular weight NCO pre-adduct O = C = N-Y-N = C = O.
Vorzugsweise entsprechen die NCO-Voraddukte der charakteristichen Struktur O = C = N - B -NH - CO - O - D - O - [CO - NH - B -NH - CO - O - D -]s - [CO - NH - B - NH - CO - O -G - O]t - CO - NH - B - N = C = 0 in der D der Rest der höhermolekularen Dihydroxyverbindung HO-D-OH, B der Rest des organischen Diisocyanates O = C = N - B -N = C = O, G der Rest des niedermolekularen Diols HO - G - OH und 8 oder t Null oder eine ganze Zahl größer als 1 ist.The NCO pre-adducts preferably correspond to the characteristic ones Structure O = C = N - B - NH - CO - O - D - O - [CO - NH - B - NH - CO - O - D -] s - [CO - NH - B - NH - CO - O -G - O] t - CO - NH - B - N = C = 0 in which D is the remainder the higher molecular weight dihydroxy compound HO-D-OH, B the remainder of the organic diisocyanate O = C = N - B -N = C = O, G is the remainder of the low molecular weight diol HO - G - OH and 8 or t is zero or an integer greater than 1.
Derartige Polyurethan-Elastomere zeichnen sich durch besonders hervorragende thermische und hydrothermische Eigenschaften aus. So ist vor allem die Heat Distortion Temperature (HDT), d.h. die Widerstandsfähigkeit der Elastomeren (z.B. Fäden) gegen ein starkes Fließen unter Belastung, sehr hoch. Bs werden HDT-Werte erreicht, die zumeist oberhalb von 200°C liegen, d.h. die Fäden fließen erst oberhalb dieser Temperatur unter Längung, wenn eine bestimmte Vorlast an die Fäden gehängt wird.Such polyurethane elastomers are characterized by particularly excellent properties thermal and hydrothermal properties. Such is the heat distortion in particular Temperature (HDT), i.e. the resistance of the elastomers (e.g. threads) to a strong flow under load, very high. Bs are achieved HDT values that are mostly above 200 ° C, i.e. the threads only flow above this temperature under elongation when a certain preload is attached to the threads.
Die erfindungsgemäßen Polyurethan-Elastomeren lassen sich zu Elastomerfäden mt sehr günstigem Heißwasserspannungsabfall-Verhalten verarbeiten. Die Spannungswerte in Wasser liegen sehr hoch und wesentlich günstiger als beim Einbau aliphatischer Diamine oder aliphatischer Diamid-diamine als Kettenverlängerungsmittel. Die Restdehnungen nach der Heißwasserbehandlung sind güngstigerweise sehr gering, was auf die insgesamt hohe 3eständigkeit der neuen Elastomeren gegenüber Fließvorgängen unter Spannung oder Last in heiBem Wasser oder Luft zuriickzuführen ist. Letzteres demonstrieren auch die günstigen Meßwerte bei Bestimmung der "HeiBwasserlängung" (HWL).The polyurethane elastomers according to the invention can be converted into elastomer threads Process with very favorable hot water voltage drop behavior. The voltage values in water are very high and much cheaper than when incorporating aliphatic Diamines or aliphatic diamide diamines as chain extenders. The residual strains after the hot water treatment are favorably very low, which affects the total high resistance of the new elastomers compared to flow processes is to be returned under tension or load in hot water or air. The latter also demonstrate the favorable measured values when determining the "hot water elongation" (HWL).
Die hohe (hydro)thermische Beständigkeit der neuen Elastomeren findet ihre Bestätigung in den sehr hohen Schmelzpunkten der Elastomeren, welche weit oberhalb 260°C schmelzen.The high (hydro) thermal resistance of the new elastomers takes place their confirmation in the very high melting points of the elastomers, which are well above Melting at 260 ° C.
Die Festigkeit und Bruckdehnung der Fäden liegt innerhalb eines guten Werteniveaus und die Spannkräfte der Fäden sind hoch.The strength and elongation at break of the threads are within a good range Value levels and the tension of the threads are high.
Die Erzielung der hohen thermischen und hydrothermischen Beständigkeit ist an relativ enge Strukturen der Kettenverlängerungsmittel gebunden. Bei relativ geringer Abweichung der Struktur von den erfindungsgemäß beschriebenen werden die Eigenschaften der Elastomeren erheblich verschlechtert.Achieving high thermal and hydrothermal resistance is bound to the relatively narrow structures of the chain extenders. At relative slight deviation of the structure from that described according to the invention will be the Properties of the elastomers deteriorated considerably.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von segmentierten, im wesentlichen linearen Polyurethan-Elastomeren durch Umsetzung eines Isocyanatvoradduktes aus höhermolekularen Dihydrosyverbindungen und Diisocyanaten mit mindestens 80 Mol, eines symmetrischen, aromatischen, zwei Amidgruppen enthaltenden Diamins als Kettenverlängerungamittel.Another object of the invention is a method for production of segmented, essentially linear polyurethane elastomers by reaction an isocyanate pre-adduct of higher molecular weight dihydrosy compounds and diisocyanates with at least 80 moles, one symmetrical, aromatic, containing two amide groups Diamines as chain lengthening agents.
Als alleinige oder überwiegende Kettenverlängerungsmittel (G80 Mol% der Kettenverlängerungsmittel) werden zwei Amidgruppen aufweisende aromatische Diamine der Formel verwendet, worin R1 eine Gruppierung der Formel in der die Säureamidgruppen in m- oder p-Stellung stehen, eine Gruppierung der Formel in der Carbonsaureamidgruppen in m- oder p-Stellung zueinander stehen und er der zweiwertige Rest -O-, SO2-, oder -(CH2)n, wobei n 2 - 6 bedeutet, ist oder eine Gruppierung der Formel in der R3 für einen zweiwertigen substituierten oder unsubstituierten aliphatisch, cycloaliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest steht9 ist.The sole or predominant chain extenders (80 mol% of the chain extenders) are aromatic diamines of the formula containing two amide groups used, in which R1 is a grouping of the formula in which the acid amide groups are in the m- or p-position, a grouping of the formula in the carboxamide groups are in the m- or p-position to one another and it is the divalent radical -O-, SO2-, or - (CH2) n, where n is 2-6, or a grouping of the formula in which R3 is a divalent substituted or unsubstituted aliphatic, cycloaliphatic or araliphatic hydrocarbon radical.
Vorzugsweise ist R3 ein Rest der Gruppierung -(CH2)n- mit n = 2 - 6, (m- oder p-Substitution), (m- oder p-Substituticn) oder wobei R' = -CH2-, -0- oder -S02- ist.R3 is preferably a radical of the grouping - (CH2) n- with n = 2-6, (m- or p-substitution), (m- or p-substitution) or where R '= -CH2-, -0- or -S02-.
Die als Kettenverlängerungsmittel eingesetzten aromatischen Diamid-diamine werden durch Umsetzung von Diaminen mit m-oder p-Nitro-benzoylchlorid und anschließende Hydrierung der gebildeten Bis-(nitrophenylamiae) hergestellt. Weiterhin sind Umsetzungsprodukte aus Dicarbonsäurechloriden und m- oder p-Nitroarylaminen, z.B. m- oder p-Nitranilinen, nach Reduktion zu den gewünschten Diamid-diaminen geeignete Kettenverlängerungsmittel. Diese Diamine zeichnen sich durch ihre definierte Struktur und Reinheit sowie durch das Fehlen von oligomeren Anteilen aus. Sie besitzen ferner eine gegenüber aliphatischen aber auch normalen aromatischen Diaminen, wie z.B. p-Phenylen-diamin oder 4,4'-Diamino-dipher.ylmethan, verminderte Reaktivität. Daher lassen sich die Verbindungen einaetzen, ohne daB zu Vernetzung fUhrende Nebenreaktionen beobachtet werden. Es ist mit diesen Diaminen möglich und vorteilhaft, sie in unverdünnter, fester Form oder cchprozentigen NCO-Prepolymerlösung zuzusetzen und eie e erat im Verlauf der fortschreitenden Reaktion, welche zu einer allmählichen Auflösung der Diamine führt, mit steigender Viskosität des Reaktionsanstazes auf die gewünschten Viskositäts-Konzentrationsverhältnisse mit Lösungsmittels zu verdünnen.The aromatic diamide diamines used as chain extenders are made by reacting diamines with m- or p-nitro-benzoyl chloride and then Hydrogenation of the bis (nitrophenylamiae) formed. Furthermore are conversion products from dicarboxylic acid chlorides and m- or p-nitroarylamines, e.g. m- or p-nitroanilines, suitable chain extenders after reduction to the desired diamide diamines. These diamines are characterized by their defined structure and purity as well as by the lack of oligomeric components. They also have an opposite aliphatic but also normal aromatic diamines, such as p-phenylene-diamine or 4,4'-diamino-dipher.ylmethane, decreased reactivity. Therefore, the connections can be used without any side reactions leading to crosslinking are observed. It's with these diamines possible and advantageous to use them in undiluted, solid form or with a percentage of NCO prepolymer solution to add and as the reaction proceeds, it is advised which one leads to a leads to gradual dissolution of the diamines, with increasing viscosity of the reaction mixture to the desired viscosity-concentration ratios with solvent dilute.
Neben den aromatischen Diamid-diaminen können in untergeordneten Mengen von ca. 0,5 bis 20 Mol« auch bekannte Kettenverlängerungsmittel, wie z.B. Wasser, welches vorzugsweise verwendet wird, aliphatische oder aromatische Diamine, Aminoalkohole oder Hydrazin, sowie Hydrazidverbindungen mit Carbonsäurehydrazid, Carbazinester oder Semicarbazid-Endgruppen verwendet werden.In addition to the aromatic diamide diamines can be used in minor amounts from approx. 0.5 to 20 mol «also known chain extenders, such as water, which is preferably used, aliphatic or aromatic diamines, amino alcohols or hydrazine, as well as hydrazide compounds with carboxylic acid hydrazide, carbazine ester or semicarbazide end groups can be used.
Diese Kettenverlängerungsmittel können in stufenweiser Reaktion vor oder nach der Umsetzung mit den Diamid-diaminen oder in Mischung mit denselben in der bekannten oder den Reaktivitäten zweckmäßig angepaßten Reaktionsform umgesetzt werden.These chain extenders can be used in a stepwise reaction or after the reaction with the diamide diamines or in a mixture with the same in the known reaction form or one suitably adapted to the reactivities will.
Zur Herstellung der höhermolekularen NCO-Prepolymeren sind die üblichen Ausgangamaterialien und Verfahren geeignet.For the production of the higher molecular weight NCO prepolymers the usual ones are used Starting materials and processes suitable.
Die h5hermolekularen, im wesentlichen linearen Dihydrozyverbindungen besitzen vorzugsweise Molekulargewichte zwischen 600 und 5000. Die Schmelzpunkte liegen unter 600C.The higher molecular, essentially linear dihydrocyan compounds preferably have molecular weights between 600 and 5000. The melting points are below 600C.
Beispielhaft seien die folgenden genannt: Dihydroxy-Polyester, Polycaprolactonpolyester, Dihydroxypolyäther, Dihydroxypolyacetale oder Dihydrosypolyearbonate oder Mischungen bzw. Misch-Polykondensate derselben. Beispielsweise seien Polyester aus Adipinsäure und Diolen oder Diol-Mischungen wie Acetylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 2(3)-Methyl-hexandiol, 1,6-Hexandiol, 2,2-Dimethylpropandiol, 1,4-Cyclohezandiol oder Polyester aus Caprolactonen aufgeführt. Als Polyäther kommen neben Polypropylenglykolen vorzugsweise Polytetramethylen-ätherdiole in Frage.The following may be mentioned as examples: dihydroxy polyester, polycaprolactone polyester, Dihydroxy polyethers, dihydroxy polyacetals, or dihydroscopic poly carbonates, or mixtures or mixed polycondensates of the same. Examples are polyesters made from adipic acid and diols or diol mixtures such as acetylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, 2 (3) -Methyl-hexanediol, 1,6-hexanediol, 2,2-dimethylpropanediol, 1,4-cyclohezanediol or polyesters from caprolactones. As polyethers come in addition to polypropylene glycols preferably polytetramethylene ether diols in question.
Bei der Herstellung der NCO-Voraddukte können kleinere Mengen an niedermolekularen Diolen mit Molekulargewichten von etwa 62 bis 300, speziell solche, die eine oder mehrere tertiäre Aminogruppen aufweisen, in Mengen von etwa 0,05 bis 2,0 Mol, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Mol, pro Mol höhermolekularer Dihydroxyverbindung bei der Umsetzung mit den Diisocyanaten mitverwendet werden. Solche Diole sind z.B. Äthylenglykol, Butandiol-1,4; 2,2-Dimethyl-propandiol-1,3, N,N-bis-(ß-hydroxypropyl)-methylamin, Terephthalsäure-bis-(ß-hydroxyäthylester) oder Hydrochinon-bis-(hydroxyäthyläther).In the preparation of the NCO pre-adducts, smaller amounts of low molecular weight Diols with molecular weights from about 62 to 300, especially those that have one or have several tertiary amino groups, in amounts of about 0.05 to 2.0 mol, preferably 0.1 to 0.5 moles per mole of higher molecular weight dihydroxy compound in the reaction be used with the diisocyanates. Such diols are e.g. ethylene glycol, 1,4-butanediol; 2,2-dimethyl-propanediol-1,3, N, N-bis (ß-hydroxypropyl) -methylamine, Terephthalic acid bis (ß-hydroxyethyl ester) or hydroquinone bis (hydroxyethyl ether).
Weitere geeignete Ausgangsmaterialien ai baispielswess in den deutschen Auslegeschriften 1 150 517, 1 157 386, 1 123 154 und 1 495 830 beschrieben.Other suitable starting materials ai babeispielswess in the German Auslegeschriften 1 150 517, 1 157 386, 1 123 154 and 1 495 830 described.
Als Diisocyanate werden aromatische Diisocyanate, wie Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, die isomeren Toluylendiisocyanate, dimeres Toluylendiisocynat, p-Phenylendiisocyanat oder Diphenyläther-diisocyanat verwendet. Aliphatische Diisocyanate, wie Hexandiisocyanat oder Dicyclohexylmethan-4,4-diisocyanat sind gleichfalls - gegebenenfalls in Anteilen - verwendbar.Aromatic diisocyanates, such as diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, are used as diisocyanates the isomeric tolylene diisocyanates, dimeric tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate or diphenyl ether diisocyanate is used. Aliphatic diisocyanates such as hexane diisocyanate or dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate are also - optionally in proportions - usable.
Die Umsetzung der höhermolekularen Dihydroxyverbindungen mit den Diisocyanaten erfolgt in der Schmelz oder in inerten Lösungsmitteln, wie z.B. Chlorbenzol. Essigester Butanon-2 oder Dimethylformamid, im OH/NCO-Verhältnis von etwa 1:1,25 bis 1:4,0, verzugsweise 1:1,30 bis 1:2,5, bei Temperaturen etwa zwischen Raumtemperatur und 150°C. Besondere geeignet sind solche Reaktionsansätze, welche einen Isocyanat-Gehalt von mindestens 1 % im NCO-Prepolymer-Feststoff engeben, verzugsweise soll der NCO-Gehalt etwa 1,5 bis 6 Gew.-%, besonders 1,75 bis 3,75 * Isocyanat sein.The implementation of the higher molecular weight dihydroxy compounds with the diisocyanates takes place in the enamel or in inert solvents such as chlorobenzene. Ethyl acetate 2-butanone or dimethylformamide, in an OH / NCO ratio of about 1: 1.25 to 1: 4.0, preferably 1: 1.30 to 1: 2.5, at temperatures between about room temperature and 150 ° C. Reaction batches which have an isocyanate content are particularly suitable of at least 1% in the NCO prepolymer solids, preferably the NCO content about 1.5 to 6 wt .-%, especially 1.75 to 3.75 * isocyanate.
Die typischen Struktursegmente der Diisocyanat-Voraddukte, die sich aus "Vorverlängerung" bzw. Glykoleinbau ergeben, enstehen in mehr oder minder statistischer Reihenfolge und können gegebenenfalls in mehrfacher Wiederholung auftreten.The typical structural segments of the diisocyanate pre-adducts that are resulting from "pre-lengthening" or the incorporation of glycol, arise in a more or less statistical manner Sequence and can possibly occur in multiple repetitions.
Die Umsetzung der NCO-Voraddukte mit dem Kettenverlängerungsmittel erfolgt mit etwa äquivalenten Mengen, bezogen auf den NCO-Gehalt, z.B. 100-120 Mol%, vorzugsweise 100-110 Mol%, an Kettenverlängerungsmitteln, zweckmäßigerweise bei Temperaturen zwischen 0 und 130°C, voruzugsweise 20-80°C, in hochpolaren Lösungsmitteln.The implementation of the NCO pre-adducts with the chain extender takes place with approximately equivalent amounts, based on the NCO content, e.g. 100-120 mol%, preferably 100-110 mol%, of chain extenders, expediently at Temperatures between 0 and 130 ° C, preferably 20-80 ° C, in highly polar solvents.
Als Lösungsmmittel sind hochpolare, organische, wasserlösliche Lösungsmittel mit Siedepunkten zwischen etwa 140°C und 225°C geeignet. Beispielhaft genannt seien Dimethylformamid, Dimethylacetamid. N-Formylmorpholin, Hexamethylphosphoramid, Tetramethylharnstoffs Dimethylsulfonyl, Dimethylcyanamid oder ihre Mischungen Technisch bevorzugte Lösungsmittel sind Dimethylformamin und Dimethylacetamid. Bis zu einem etwa 35% betragenden Anteil könner weniger polare, organische Lösungsmittel welche alleine die Polyurethane nicht zu lösen vermögen, den hochpolaren Lösungsmitteln zugefügt werden, z.B. Tetrahydrofuran, Glykolmonomer-ätheracetat, Chlorsensol.Highly polar, organic, water-soluble solvents are used as solvents with boiling points between about 140 ° C and 225 ° C. May be mentioned by way of example Dimethylformamide, dimethylacetamide. N-formylmorpholine, hexamethylphosphoramide, tetramethylureas Dimethylsulfonyl, dimethylcyanamide or their mixtures Technically preferred solvents are dimethylformamine and dimethylacetamide. Up to a share of around 35% Can use less polar, organic solvents than the polyurethanes alone are unable to dissolve, are added to the highly polar solvents, e.g. tetrahydrofuran, Glycol Monomer Ether Acetate, Chlorosensol.
Die Konzentration an @@asterlösungen sein etwa 5-45 gw.-%, verzugswert @-@ oder speziell -30 %. betragen woh@ der Viskosität @@solen i-P@@@ Poise, bevorzugt zwischen und S@@ F@@@@ @@@@ ingen sind.The concentration of @@ aster solutions is about 5-45 wt .-%, default value @ - @ or especially -30%. are where @@ the viscosity @@ solen i-P @@@ Poise, preferred between and S @@ F @@@@ @@@@ ingen.
Die bevorzugte Ausführungsform der @@@@ Synthese bei sich ergeben, die höhermolekularen @@@@ @@@@ all un@@@ Zusatz von niedermolekularen Anteilen, Dihydrozyverbindungen mit Dialkylformamidlösungen von Diisocyanaten in hochkonzentrierter Form (z.B. 60-90%) zum NCO-Prepolymer umsusetzen und die Diamid-diamine in fester Form oder gleichfalls möglichst hochkonzentrierter Lösungsform den Prepolymeren zuzusetzen. Mit Fortschreiten der Reaktion wird schließlich mit Dialkylformamiden auf die gewünschte Konzentration verdünnt. Nach Erreichen der gewünschten Viskosität kann man die noch nicht umgesetzten Amino-Endgruppen durch Reaktion mit acylierenden Substanzen, wie Monoisocyanaten, Carbonsäureanhydriden, wie Acetanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Säurechloriden oder Carbamidsäurechloriden umsetzen, um ihre Lichtstabilität zu verbessern.The preferred embodiment of the @@@@ synthesis results in the higher molecular ones @@@@ @@@@ all un @@@ Addition of low molecular weight Proportions, dihydrocyan compounds with dialkylformamide solutions of diisocyanates in in a highly concentrated form (e.g. 60-90%) to convert the NCO prepolymer and the diamide diamine in solid form or likewise the most highly concentrated solution form possible, the prepolymers to add. As the reaction progresses, dialkylformamides will eventually be used diluted to the desired concentration. After reaching the desired viscosity you can acylating the as yet unreacted amino end groups by reaction with Substances such as monoisocyanates, carboxylic acid anhydrides, such as acetic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, React acid chlorides or carbamic acid chlorides to their light stability to enhance.
Den Lösungen der Polyurethan-Elastomeren können organische oder anorganische Pigmente, Farbstoffe, optische Aufheller, Uv-Absorber, phenolische Antiorydantien, spezielle Lichtschutzmittel, wie N,N-Dialkylsemicarbaz£de oder N,N-Dialkylhydrazide und vernetzend wirkende Substanzen, wie z.B. Para-Formaldehyd, Melaminhexamethyloläther oder andere Formaldehyd-Derivate, wie Dimethylol-dihydrozy äthylenharnstoff, Dimethylol-äthylenharnstoff, Trimethylolmelamin, Dimethylolharnstoff-dimethylEther, Quarternierungsmittel, z.B. Dichlormethyl-durol oder Polyaziridinharnstoffe, z.B. Hexamethylen-#,#-bis-äthylen-imidharnstoff, zugefügt werden. Durch eine z.B. thermisch ausgelöste Vernetzungsreaktion wird die Lösung- und Quellbeständigkeit gegenüber hochpolaren Lösungsmitteln verändert. Das Molekulargewicht der erfindungsgemäßen, segmentierten Elastomeren ist 50 hoch, daß die bei 25 0C gemessene inhärente Viskosität #i = ##### mindestens 0,5, vorzugsweise 0,70 bis 1,9, beträgt, wenn man 1,0 g Elastomeres in 100 ml Hezamethylphosphoramid (Phosphorsäuretrisdimethylamid) bei 20 0C gelöst hat. Dabei bedeutet tr die relative Viskosität und C die Konzentration in g/100 ml. Die Schmelzpunkte der Elastomeren ergeben bei Bestimmung auf der Koflerbank Werte oberhalb von 2600C. Die Elastomerlösungen können nach den verschiedensten, an sich bekannten Verfahren durch Verdampfen oder Koagulation vom Lösungsmittel befreit werden, zum Teil unter gleichzeitiger Bildung der gewünschten Bormkörper, wie Fäden oder Folien. Filme oder ffberzage werden durch Auftrocknen der Elastomerlösungen auf Unterlagen, z.B. Glasplatten oder textilen Gebilden hergestellt. Fäden können durch Naß- oder rockenspinnverfahren gewonnen werden. Mikroporöse Ueberzüge entstehen durch Aufstreichen von Elastomerlösungen auf (gegebenenfalls textile) Unterlagen, Einwirkung von feuchter Luft und anschließender Koagulation in Nichtlösern für das Polyurethan, z.B. Wasser oder wässrige Lösungen. Durch geeignete Zusätze, wie feinverteilte Salze, Emulgatoren oder lösliche Polyamide, kann die Mikroporosität der Filme noch gesteigert werden.The solutions of the polyurethane elastomers can be organic or inorganic Pigments, dyes, optical brighteners, UV absorbers, phenolic antiorydants, special light stabilizers, such as N, N-dialkyl semicarbazes or N, N-dialkyl hydrazides and crosslinking substances such as para-formaldehyde, melamine hexamethylol ether or other formaldehyde derivatives, such as dimethylol-dihydrozy ethylene urea, dimethylol-ethylene urea, Trimethylol melamine, dimethylol urea dimethyl ether, quaternizing agents, e.g. Dichloromethyl-durol or polyaziridine urea, e.g. hexamethylene - #, # - bis-ethylene imide urea, be added. A thermally triggered cross-linking reaction, for example, results in the Resistance to solution and swelling to highly polar solvents changed. That Molecular weight of the segmented elastomers according to the invention is as high as 50 that the inherent viscosity measured at 25 ° C. #i = ##### at least 0.5, preferably 0.70 to 1.9, is when 1.0 g of elastomer in 100 ml of Hezamethylphosphoramid (Phosphorsäuretrisdimethylamid) has dissolved at 20 0C. Tr means the relative Viscosity and C is the concentration in g / 100 ml. The melting points of the elastomers result in values above 2600C when determined on the Kofler bench. The elastomer solutions can by evaporation or by a wide variety of methods known per se Coagulation are freed from the solvent, partly with simultaneous formation the desired Bormkörper, such as threads or foils. Movies or ffberzage are going through Drying of the elastomer solutions on substrates, e.g. glass plates or textiles Formed. Threads can be obtained by wet or dry spinning processes will. Microporous coatings are created by spreading elastomer solutions on (possibly textile) substrates, exposure to moist air and subsequent Coagulation in non-solvents for the polyurethane, e.g. water or aqueous solutions. With suitable additives, such as finely divided salts, emulsifiers or soluble polyamides, the microporosity of the films can be increased.
I. Herstellung der aromatischen Diamid-Diamine 1. Bis-nitroverbindungen Die Bis-nitroverbindungen werden nach an sich bekannten Verfahren hergestellt. Nach einer allgemeinen Arbeitsvorschrift wird p- oder m-Nitrobenzoylchlorid mit einem Diamin nach folgendem Reaktionsschema umgesetzt: Man löst 0,1 Mol Diamin in mindestens 200 ml absolutem Pyridin und tropft unter Eiskühlung eine Lösung von 0,2 Mol p (m)-Nitrobenzoylchlorid zu. Das Reaktionsprodukt wird nach 2 - 3 Stunden mit viel Wasser ausgefällt und getrocknet. Hierauf wird aus detn in Tabelle 1 angegebenen Lösungsmittel umkristallisiert.I. Preparation of the aromatic diamide diamines 1. Bis-nitro compounds The bis-nitro compounds are prepared by processes known per se. According to a general procedure, p- or m-nitrobenzoyl chloride is reacted with a diamine according to the following reaction scheme: 0.1 mol of diamine is dissolved in at least 200 ml of absolute pyridine and a solution of 0.2 mol of p (m) -nitrobenzoyl chloride is added dropwise while cooling with ice. The reaction product is precipitated after 2-3 hours with a lot of water and dried. This is followed by recrystallization from the solvent specified in Table 1.
Man erhält gelbe Verbindungen, deren Zusammensetzung und Schmelzpunkte in der Tabelle 1 angegeben sind.Yellow compounds, their composition and melting points are obtained are given in Table 1.
2. Iso- und Terephthalsäure-bis-p(m)-nitranilide Das Herstellungsverfahren für diese Verbindungen läßt sich an folgendem Reaktionsschema veranschaulichen: Man löst 0,2 Mol p(m)-Nitranilin in 200 ml absolutem Pyridin und tropft unter Eiskühlung eine Lösung von 0,1 Mol lere- oder Isophthalsäuredichlorid in Chlorbenzol zu. Nach 2 - 3 Stunden versetzt man die Reaktionslösung mit viel H20 und saugt den Niederschalg ab. Nach dem Trocknen wird aus dem in Tabelle 2 angegebenen Lösungsmittel umkristalliesiert. Man erhält gelbe Kristall (s. Tabelle 2).2. Iso- and terephthalic acid-bis-p (m) -nitranilide The production process for these compounds can be illustrated by the following reaction scheme: 0.2 mol of p (m) -nitraniline is dissolved in 200 ml of absolute pyridine and, while cooling with ice, a solution of 0.1 mol of lere- or isophthalic acid dichloride in chlorobenzene is added dropwise. After 2-3 hours, the reaction solution is treated with a large amount of H 2 O and the precipitate is filtered off with suction. After drying, it is recrystallized from the solvent indicated in Table 2. Yellow crystals are obtained (see Table 2).
3. Herstellung der Diamiddiamide durch Reduktion der Dinitro-Verbindungen
Die Reduktion der Dinitro-Verbindungen verläuft nach dem Reaktionsschema
Falls nach der Hydrierung ein Niederschlag auagefallen ist, wird dieser durch Erwärmen auf maximal 100°C unter eventueller Zugabe von Dimethylformamid gelöst. Der Katalysator wird hierauf abgesaugt. Das Filtrat versetzt man mit viel H20, wobei das Reaktionsprodukt ausfällt. Dieses wird im Vakuum getrocknet und aus dem in der Tabelle 3 angegebenen Lösungsmittel umkristallisiert. If a precipitate has formed after the hydrogenation, will this by heating to a maximum of 100 ° C with the possible addition of dimethylformamide solved. The catalyst is then suctioned off. A lot is added to the filtrate H20, whereby the reaction product precipitates. This is dried in vacuo and off recrystallized the solvent indicated in Table 3.
Die Diamine, die Säureamidgruppen enthalten, sind durchweg gut kristallisierende, farblose Substanzen. The diamines that contain acid amide groups are all well crystallizing, colorless substances.
Zusammensetsung, Ausbeuten und Schmelzpunkte der Diamiddiamine sind in der Tabelle 3 wiedergegeben. The composition, yields and melting points of the diamide diamines are shown in Table 3.
II. Herstellung der Polyurethanelastomeren Die nach den weiter unten folgenden Ausführungsbeispielen erhaltenen Filme oder Fäden wurden nach folgenden Standard-Verfahren hergestellt bzw. gemessen: Filme: Diese erhält man durch Aufstreichen der Elastomerlösung auf Glasplatten und Auftrocknen während 30 Minuten bei 7O0C + 45 Minuten bei 1000C.II. Production of the Polyurethane Elastomers According to the below Films or threads obtained in the following working examples were made in accordance with the following Standard methods produced or measured: Films: These are obtained by brushing on the elastomer solution on glass plates and drying for 30 minutes at 70 ° C + 45 minutes at 1000C.
Endstärke ca. 0,15 - 0,25 mm. Final thickness approx. 0.15 - 0.25 mm.
Mittels einer Folienschneidemaschine werden daraus Fäden von ca. 250 bis 800 dtex Stärke geschnitten und gemessen. Using a film cutting machine, threads of approx. 250 to 800 dtex thickness cut and measured.
Naßspinnprozeß: Eine 20 %ige Elastomerlösung wird mit einer Fördermenge von ca. 1 ml/min durch eine Düse mit 20 Bohrungen von 0,12 mm Durchmesser in ein 80 - 850C heißes Koagulierbad aus 90 Gew.- Wasser/10 Gew.-% Dimethylformamid von ca. 3 m Länge eingesponnen und mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 5 m/min nach Passage einer Waschstrecke (Wasser/900) aufgewickelt. Die Spulen werden 1 Stunde in Wasser bei 500C aufbewahrt und anschließend getrocknet.Wet spinning process: A 20% elastomer solution is used with a delivery rate of approx. 1 ml / min through a nozzle with 20 holes 0.12 mm in diameter into a 80-850C hot coagulating bath made of 90% by weight water / 10% by weight dimethylformamide from about 3 m length and spun at a take-off speed of 5 m / min Passage of a washing section (water / 900) wound up. The coils are 1 hour stored in water at 500C and then dried.
Trockenspinnprozeß: Eine vorzugsweise 24 - 26 %ige Elastomerlösung wird durch eine Düse mit 16 Bohrungen von 0,20 mm Durchmesser in einem 5 m langen, auf 220 -2500C beheizten Schacht, in den Luft von ca. 210 - 2800C eingeblasen wird, eingesponnen. Die Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 m/Min abgezogen und nach Präparation mit einer Talkum-Suspension gegebenenfalls unter Verdehnung, z.B. mit einer Geschwindigkeit von 125-175 m/Min aufgewickelt. Die Fäden können anschließend auf Spulen oder in kontinuierlicher Form thermisch nachbehandelt werden. Die Spinngeschwindigkeiten können auch höher, 71. B. 300-400 m/Min, gewählt werden, wobei man auf einen nachträglichen Verdehnungsprozeß verzichten kann Die Messung der Bruchdehnung erfolgt in einer Reißmaschine unter Kontrolle der Einspannlänge durch eine Lichtschranke und unter Kompensation des jeweiligen Klemmenschlupfes.Dry spinning process: A preferably 24-26% elastomer solution is through a nozzle with 16 holes of 0.20 mm diameter in a 5 m long, Shaft heated to 220-2500C, into which air at approx. 210-2800C is blown, spun. The threads are pulled off at a speed of approx. 100 m / min and after preparation with a talc suspension, if necessary with stretching, e.g. wound at a speed of 125-175 m / min. The threads can are then thermally aftertreated on spools or in continuous form. The spinning speeds can also be selected higher, 71, e.g. 300-400 m / min, a subsequent stretching process can be dispensed with. The measurement the elongation at break takes place in a tearing machine under control of the clamping length through a light barrier and with compensation of the respective terminal slip.
Zur Charakterisierung der elektrischen Werte werden der Modul 700 % in der ersten Ausdehnungskurve, der Modul 150 cXo in der dritten Rückkehrkurve sowie die bleibende Dehnung nach dreimal 300 % Ausdehnung , 30 Sekunden nach Entlastung bestimmt.The module 700 % in the first expansion curve, the module 150 cXo in the third return curve as well as the permanent elongation after three times 300% expansion, 30 seconds after unloading certainly.
Zur Messung der HDT werden 250 mm lange Fadenstücke unter einer Vorlast von 1,8 mg/dtex mit einer Geschwindigkeit von 300 pro 5 Minuten aufgeheizt und die Längenänderung verfolgt, bis eine Länge von mehr als 400 mm erreicht ist. Legt man an ein Meßkurzendiagramm (1 Abszisseneinhelt = 10°C, 1 Ordinateneinheit = 200 mm Längenänderung) die 45°C-Tangents und projiziert den Berührungspunkt auf die Abszissen so erhält man den numerischen Wert der HDT (vgl. belgische Patentschrift 734 194).To measure the HDT, 250 mm long pieces of thread are placed under a preload of 1.8 mg / dtex heated at a rate of 300 per 5 minutes and the Change in length tracked until a length of more than 400 mm is reached. If you lay to a measurement abbreviation diagram (1 abscissa unit = 10 ° C, 1 ordinate unit = 200 mm Change in length) the 45 ° C tangent and project the point of contact onto the abscissa this gives the numerical value of the HDT (cf. Belgian patent 734 194).
Das Heißwasserspannungsabfall-Verhalten (HWSA) läßt sich prüfen, wenn man die Fäden in Luft auf 100 ffi dehnt (1. Meßwert), dann in 95°C heißes Wasser 2 Minuten eintaucht (2. Meßwert), und anschließend nach Entlastung die Restdehnung in Luft bestimmt (3. Meßwrt).The hot water voltage drop behavior (HWSA) can be checked if the threads are stretched to 100 ffi in air (1st measured value), then in 95 ° C. hot water Immersed for 2 minutes (2nd measured value), and then after relieving the residual strain determined in air (3rd measured value).
Zur Messung der Heißwasserlängung (HWL) läßt man die Elastomerfäden zunächst unter 27 mg/dtex Vorlast 25 Minuten bei Raumtemperatur aushängen (1. Meßwert). Anschließend taucht man sie in 95°C heißes Wasser (2. Meßwert). Darauf wird der Faden in Luft entlastet (3. Meßwert). Die Längungen werden jeweils in ffi Längung angegeben.The elastomer threads are left to measure the hot water elongation (HWL) first hang out with a preload of 27 mg / dtex for 25 minutes at room temperature (1st measured value). Then they are immersed in hot water at 95 ° C (2nd measured value). Then the Thread relieved in air (3rd measured value). The elongations are in each case in ffi elongation specified.
Beispiel 1 800 Teile eines Adipinsäure-Mischpolyester mit Hexandiol-1,6 und 2,2-Dimethyl-propandiol-1,3 im Molverhältnis 65:35 (OH-Zabl w 65,9) werden mit 15,5 Teilen N,N-Bis-(ß-hydroxypropyl)-methylamin und 786 g einer Lösung von 260 Teilen Diphenylmethan-4,4-diisocyanat in 650 Teilen Dimethylformamid, die nach einstündigem Stehen einen C0-Gehalt von 9,21 ffi aufwies, eine Stunde bei 6000 und drei Stunden bei 70 - 800C umgesetzt. Der NCO-Gehalt des Voradduktes liegt dann bei 2,37 ffi bezogen ar Festsubstanz.Example 1 800 parts of an adipic acid mixed polyester with 1,6-hexanediol and 2,2-dimethyl-propanediol-1,3 in the molar ratio 65:35 (OH-Zabl w 65.9) are with 15.5 parts of N, N-bis (ß-hydroxypropyl) methylamine and 786 g of a solution of 260 Parts of diphenylmethane-4,4-diisocyanate in 650 parts of dimethylformamide, which after one hour Stand had a CO content of 9.21 ffi, one hour at 6000 and three hours implemented at 70 - 800C. The NCO content of the pre-adduct is then 2.37 ffi related to solid matter.
In 600 Gewicht steile obiger NCO-Voradduktlösung werden bei 500C 3797 Gewichtsteile Terephthalsäure-bis-m-aminoanilid (Diamin 2 der Tabelle 3c) eingerührt und nach 3 Stunden mit 20 Gewichtsteilen Dimethylformamid verdünnt. Nach weiterem Ansteigen der Viskosität wird jeweils mit Dimethylformamid verdünnt, bis nach Zugabe von inscsamt 850 Gewichtsteilen Dimethylformamid nach ca. 20 Stunden eine homogene Elastomerlosung mit einer Viskosität von 640 Bohne bei 20°C erhalten wird. Die inhärente Viskosität der Elastomersubstanz gemessen in Hexamethylphosphoramid in S er Lösung bei 25 0C beträgt 1,30. Die Lösung wird mit 4 Gewichtsprozent Titandioxid (Rutil) pigmentiert, mit 1 ffi Acetanhydrid versetzt und nach üblichen Trockenspinnprozeß versponnen, wobei die Fasern bei der Aufwicklung um 0 bzw. 50 % vorgedehat auf Spulen aufgewickelt und so eine Stunde bei 130°C thermofixiert werden. Ein weiterer Teil der Lösung wird nach dem Naßspinnprozeß versponnen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 aufgeführt.In 600 parts by weight of the above NCO pre-adduct solution, 3797 Parts by weight of terephthalic acid-bis-m-aminoanilide (diamine 2 of Table 3c) are stirred in and after 3 hours diluted with 20 parts by weight of dimethylformamide. After further If the viscosity increases, the mixture is diluted with dimethylformamide until after addition of a total of 850 parts by weight of dimethylformamide becomes homogeneous after approx. 20 hours Elastomer solution with a viscosity of 640 beans at 20 ° C is obtained. The inherent Viscosity of the elastomer substance measured in hexamethylphosphoramide in S er solution at 25 0C is 1.30. The solution is made up of 4 percent by weight titanium dioxide (rutile) pigmented, mixed with 1 ffi acetic anhydride and using the usual dry spinning process spun, with the fibers pre-stretched by 0 or 50% on spools during winding wound up and heat-set at 130 ° C for one hour. Another part the solution is spun after the wet spinning process. The results are in the table 4 listed.
Beispiel 2 800 Gewichtsteile des in Beispiel 1 beschriebenen Polyesters werden mit 15,5 Teilen N,N-Bis-(ß-hydroxypropyl)-methylamin und 682 Gewichtsteilen einer Lösung von 250 Diphenylmethan 4,4-diisocyanat in 520 Gewichtsteilen Dimethylacetamid, die nach einer Stunde bei Raumtemperatur einen NCO-Gehalt von 10,6 s aufweist, bei 600C versetzt. Nach ca. 4 Stunden beträgt der NCO-Gehalt der Voradduktlösung 2,14 % bezogen auf die Festsubstanz.Example 2 800 parts by weight of the polyester described in Example 1 are with 15.5 parts of N, N-bis (ß-hydroxypropyl) methylamine and 682 parts by weight a solution of 250 diphenylmethane 4,4-diisocyanate in 520 parts by weight of dimethylacetamide, which after one hour at room temperature has an NCO content of 10.6 s, at 600C offset. After about 4 hours the NCO content of the pre-adduct solution is 2.14 % based on the solid substance.
In 500 Gewichtsteile obiger NCO-Voradduktlösung wird eine Lösung von 312 Gewichtsteilen Hexamethylen-1,6-N,N'-bis-(p-aminobenzamid) (Amin 2 der Tabelle 3a) eingerührt. Nach 5 Stunden bei Raumtemperatur wird die viskose Lösung mit 470 Gewichtsteilen Dimethylacetamid verdünnt. Nach Stehen über Nacht wächst die Viskosität auf 540 Poise und liefert eine homogene, lagerstabile Elastomerlösung. Die Lösung wird mit 4 Gewichtsprozent Tio2 pigmentiert und mit 1,5 Oewiehtsprozent Acetanhydrid versetzt.In 500 parts by weight of the above NCO pre-adduct solution is a solution of 312 parts by weight of hexamethylene-1,6-N, N'-bis- (p-aminobenzamide) (amine 2 of the table 3a) stirred in. After 5 hours at room temperature, the viscous solution with 470 Parts by weight of dimethylacetamide diluted. The viscosity increases after standing overnight to 540 poise and provides a homogeneous, storage-stable elastomer solution. The solution is pigmented with 4 percent by weight Tio2 and 1.5 percent by weight acetic anhydride offset.
Die Lösung wird zu Filmen vergossen bzw. zu Fäden naß versponnen, deren Eigenschaften in Tabelle 4 aufgeführt sind, Die Fäden zeichnen sich durch ungewöhnlich hohe Heat Distortion Temperature, gute hydrothermische Eigenschaften aus unã lassen sich in tiefen Tönen und mit hohen Echtheiten färben.The solution is cast into films or spun wet into threads, whose properties are listed in Table 4. The threads are distinguished by unusually high heat distortion temperature, good hydrothermal properties from unã can be dyed in deep shades and with high fastness properties.
Beispiele 3 und 4 450 Teile eines Polytetramethylenätherdiols, diesen mittleres Molgewicht 1020 beträgt, werden mit 1572 zeilen einer Lösung, bestehend aus 170 Gewichtsteilen 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 1550 Teilen Dimethylformamid, die nach einstündigem Stehen einen NCO-Gehalt von 1,29 % aufwies, bei 30 bis 3300 ca. 90 Minuten umgesetzt. Der NCO-Gehalt des Voradduktes liegt dann bei 1,95 % bezogen auf Festsubstanz.Examples 3 and 4 450 parts of a polytetramethylene ether diol, this mean molecular weight is 1020, with 1572 lines of a solution, consisting from 170 parts by weight of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 1550 parts of dimethylformamide, the one after an hour Stand had an NCO content of 1.29%, implemented at 30 to 3300 for about 90 minutes. The NCO content of the pre-adduct is then at 1.95% based on solids.
In je 200 Teilen obiger 29,9 %iger Lösung wurden säureamidgruppenhaltige Diamine (s. Tabelle 5) fest eingerührt. Nach längerer Reaktionsdauer bei Raumtemperatur (1-2 Tage) wurden die Lösungen anschließend auf 26 % bzw. auf 20 % mit weiterem Dimethylformamid verdünnt und versponnen.In each case 200 parts of the above 29.9% solution contained acid amide groups Diamines (see Table 5) firmly stirred in. After a longer reaction time at room temperature (1-2 days) the solutions were then to 26% or to 20% with further Dimethylformamide diluted and spun.
Beispiele 5 - 13 700 Teile eines Polytetramethylenätherdiols, dessen mittleres Molekulargewicht 1020 beträgt, werden mit 2510 Teilen einer Lösung, bestehend aus 300 Teilen 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat und 2500 Teilen Dimethylformamid, die nach einstUndigem Stehen einen NCO-Gehalt von 1,38 ffi aufwies, bei 30 bis 3300 ca. 100 Minuten umgesetzt. Der NCO-Gehalt des Voradduktes liegt dann bei 2,73 % bezogen auf Festsubstanz.Examples 5-13,700 parts of a polytetramethylene ether diol, its average molecular weight is 1020, are composed with 2510 parts of a solution from 300 parts of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 2500 parts of dimethylformamide, which had an NCO content of 1.38 ffi after standing for one hour, at 30 to 3300 implemented approx. 100 minutes. The NCO content of the pre-adduct is then 2.73% based on solids.
Anschließend werden in jeweils 200 Teilen obiger 29,8 %iger Lösung säureamidgruppenhaltige Diamine (s. Tabelle 5) fest eingerührt. Nach unterschiedlichen Reaktionszeiten bei Raumtemperatur werden die Lösungen durch Zugabe von Dimethylformamid auf 26 % bzw. auf 20 % verdünnt und unter Standardbedingungen zu Filzen vergossen bzw. im Naßspinnprozeß versponnen.200 parts of the above 29.8% solution are then added in each case Diamines containing acid amide groups (see Table 5) are firmly stirred in. According to different Reaction times at room temperature are the solutions by adding dimethylformamide diluted to 26% or 20% and cast to felts under standard conditions or spun in the wet spinning process.
Beispiel 14 200 Gewichtsteile eines Mischpolyesterß nach Beispiel 1 mit einer OEI-Zahl von 67,9 und 4,0 Gewichtsteile N,N-Bis-(ß-hydroxypropyl)-methylamin werden mit 53,8 Teilen Diphenylinethan-4,4'-diisocyanat 90 Minuten lang auf 1000C erhitzt. Nach Aufnehmen der Schmelze in 200 Teilen Chlorbenzol beträgt der NCO-Gehalt der Lösung 1,10 ffi (= 1,99 % Isocyanat im festen NCO-Voraddukt).Example 14 200 parts by weight of a mixed polyester according to the example 1 with an OEI number of 67.9 and 4.0 parts by weight of N, N-bis (ß-hydroxypropyl) methylamine are with 53.8 parts of diphenylinethane-4,4'-diisocyanate for 90 minutes at 1000C heated. After the melt has been taken up in 200 parts of chlorobenzene, the NCO content is of the solution 1.10 ffi (= 1.99% isocyanate in the solid NCO pre-adduct).
9,50 Gewichtsteile Isophthalsäure-bis-(4-aminophenylamid) (Amin No. 3 der Tabelle 3c) werden in 320 Teilen Dimethylformamid gelöst und die Lösung mit 200 Gewichtsteilen obiger NCO-Voradduktlösung verrührt. Nach Stehen ber Nacht ist eine homogene, v Lskose Elastomerlösung entstanden, die mit 4 ,o' TiO2 pigmentiert und zu Filmen vergossen bzw. naßversponnen wird. Eigenschaften s. Tabelle 4 Bemerkenswert ist die hohe Oleat Distortion Temperature der Fäden (IlDT).9.50 parts by weight of isophthalic acid bis (4-aminophenylamide) (amine No. 3 of Table 3c) are dissolved in 320 parts of dimethylformamide and the solution with 200 parts by weight of the above NCO pre-adduct solution were stirred. After standing overnight is a homogeneous, v Lskose elastomer solution was created, which pigmented with 4, o 'TiO2 and is cast or wet-spun into films. Properties see table 4 Remarkable is the high oleat distortion temperature of the threads (IlDT).
Beispiel 15 9,5 Gewichtsteile Terephthalsäure-bis-(4-aminophenylamid) (Amin No. 1 der Tabelle 3c) werden in 320 Gewichtsteilen Dimethylformamid bei 1100C gelöst. Bei 500C werden in diese Lösung 200 Gewichtsteile der NCO-VoradduktlöBung des Beispiele 14 eingerührt, wobei nach mehreren Stunden eine hochviskose Elastomerlösung erhalten wird, die nach Pigmentieren mit 4 ffi TiO2 zu Filmen vergossen bzw. naßversponnen wird. Die Eigenschaften werden in Tabelle 4 aufgeführt, wobei besonders die hohe Heat Distortion Temperature erwähnenswert erscheint.Example 15 9.5 parts by weight of terephthalic acid bis (4-aminophenylamide) (Amine No. 1 in Table 3c) are dissolved in 320 parts by weight of dimethylformamide at 110.degree solved. At 50 ° C., 200 parts by weight of the NCO pre-adduct solution are added to this solution of Example 14 stirred in, after several hours a highly viscous elastomer solution is obtained which, after pigmentation with 4 ffi TiO2, is cast or wet-spun to form films will. The properties are listed in Table 4, with the high Heat Distortion Temperature seems worth mentioning.
Beispiel 16 100 Gewichtsteile des in Beispiel 14 beschriebenen Polyesters werden mit 2 Teilen N,N-Bis-(ß-hydroxypropyl)-methylamin und 28,5 Gewichtsteilen Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat 100 Minuten auf 100°C erhitzt und anschließend bei Raumtemperatur mit 100 Teilen Dioxan gelöst. Der NCO Gehalt beträgt 2,34 % bezogen auf Feststoffgehalt des NCO-Voraddukts.Example 16 100 parts by weight of the polyester described in Example 14 are with 2 parts of N, N-bis (ß-hydroxypropyl) methylamine and 28.5 parts by weight Diphenylmethane-4,4'-diisocyanate heated to 100 ° C for 100 minutes and then at Room temperature dissolved with 100 parts of dioxane. The NCO content is 2.34% related on the solids content of the NCO pre-adduct.
16,7 Gewichtsteile Isophthalsäure-bis-(4-amino-diphenyläther-amid) (Amin No. 1 der Tabelle 3d) werden in 320 Gewichtsteilen Dimethylformamid gelöst und mit; 200 Gewichtsteilen obiger NCO-Voradduktlösung verrührt;. Nach Stehen ueber Nacht ist eine viskose, homogene Elastomerlösung entstanden, die üblicherweise zu Filmen bzw. Fäden verformt wird, deren Eigenschaften in Tabelle 4 aufgeführt sind. Vergleichsversuche: 1.16.7 parts by weight isophthalic acid bis (4-amino-diphenyl ether amide) (Amine No. 1 in Table 3d) are dissolved in 320 parts by weight of dimethylformamide and with; 200 parts by weight of the above NCO pre-adduct solution stirred. After standing over At night a viscous, homogeneous elastomer solution has arisen, which is usually too Films or threads is deformed, the properties of which are listed in Table 4. Comparative tests: 1.
In der für Beispiel 3 und 4 angegebenen Wo es wird mit Anteilen dieses NCO-Voradduktes eine Kettenverlängerung mit 4,41-Diamino-diphenylmethan als aromatischem Diamin durchgeführt. Eingesetzte Mengen, Lösungsviskosität und Eigenschaften von Fäden werden im Vergleichsbeispiel 1 wiedergegeben (vgl. Tabelle 6).In the where given for example 3 and 4 it will be with proportions of this NCO pre-adduct is a chain extension with 4,41-diamino-diphenylmethane as aromatic Diamine carried out. Amounts used, solution viscosity and properties of Threads are shown in Comparative Example 1 (see Table 6).
Die HDT-Werte sowie die hydrothermischen Werte sind schlechter als in den erfindungsgemäßen Elastomeren.The HDT values as well as the hydrothermal values are worse than in the elastomers of the invention.
2. und 3.2nd and 3rd
Anteile eines NCO-Prepolymeren, das wie in Beispiel 5 bis 13 hergestellt wurde, wird mit Diamid-diaminen aromatischer Natur, jedoch Strukturmerkmalen, die nicht den erfindungsgemäßen Strukturen entsprechen, in üblicher Form umgesetzt Eingesetzte Mengen, Lösungsviskosität und Eigensehaften von Fäden werden in der Tabelle wiedergegeben. Wie ersichtlich, sind die thermischen und hydrothermischez Eigenschaften dieser Elastomerfäden sehr deutlich den erfindungsgemäßen Fäden unterlegen.Portions of an NCO prepolymer prepared as in Examples 5 to 13 was, with diamide diamines aromatic in nature, but structural features that do not correspond to the structures according to the invention, implemented in the usual form Amounts, solution viscosity and properties of threads are shown in the table. As can be seen, the thermal and hydrothermal properties are these Elastomer threads are very clearly inferior to the threads according to the invention.
Tabelle 1 Umsetsungen von Diaminen mit p-Nitrobenzoylchlorid - R3
- Ausbeute Fp (°C) Umkristalliin Formel (1) (%) sation aus
77 258-261 Pyridin 87 190-191 Pyridin 68 245-247 Pyridin 74 282-283 Pyridin / H20
(1:1) 73 274-275 Pyridin / H20 (3:1) 73 270-271 Pyridin / H20 (5:2) 91 340-341 Pyridin
/ H20 (2:1) 76 271-273 Pyridin 74 375-377 DMF / H20 (Zers.) 62 266-267 Pyridin
Tabelle
2 Umsetzung von Terephthalsäure- oder Isophthalsäuredichlorid mit m- oder p-Nitranilin
Bei- Dia- Menge #Lös. Fäden Reiß- Bruch- Modul Modul bleib. HDT H W S A H W L spiel mid- an Di- Poise nach fest- deh- bei bei Deh- (°C) in in % Längungen Nr. dia- amiddi- Ver- igkeit nung 300%C 150% nung Luft 95° Län- (in %) min aminen fah- (g/ (%) (mg/ (mg/ (%) (mg/ Was- gung nach (in Ge- ren dtex) dtex) dtex) dtex) ser Tab. wichts- (mg/ 3 No. teilen) dtex) 5 a 6 9.2 487 F 0.76 460 281 19 46 N 0.42 405 288 17 57 229 59.4/ 30.1 51 24 52 30 6 a 7 10.2 176 F 0.73 452 286 19 35 N 0.57 390 352 18 39 209 49.9/ 22.6 53 - - -7 a 2 7.44 1100 F 0.65 442 224 18 38 N 0.76 458 314 18 39 228 60.7/ 29.8 46 16 38 20 8 b 1 6.26 730 F 0.83 490 96 13 32 N 0.72 476 230 20 25 216 47.8/ 27.0 39 28 62 32 9 a 5 9.15 870 F 0.79 502 288 20 45 N 0.51 393 371 18 52 220 71.6/ 34.6 42 22 38 18 10 a 3 7.85 685 F 0.69 502 288 20 45 N 0.65 498 204 16 29 219 42.4/ 14.3 63 28 /160/102 11 a 8 7.86 380 F 0.74 556 185 18 37 N 0.47 420 306 18 44 210 62.0/ 29.6 44 20 5 22 12 a 10 7.86 342 F 0.60 450 176 13 35 N 0.67 486 248 16 35 228 55.7/ 25.4 57 20 58 38 13 a 9 7.27 435 F 0.75 544 228 18 48 N 0.40 431 236 16 58 215 54.9/ 26.0 45 - - - Vergleichsversuche Men- # Lös, Fäden Reiß- Bruch- Modul Modul bleib. HDT H W S A H W L Diamine als ge Poise nach fest- deh- bei bei Deh- (°C) in in % Längungen Kettenver- an Ver- igkeit nung 300% 150% nung Luft 95° Län- (in %) längerungsmittel Di- fah- (g/ (%) (mg/ (mg/ (%) (mg/ Was- gung ami- ren dtex) dtex) dtex) dtex) der nen (mg/ (Gew.T) dtex) 1) Kettenverlängerung des Vor- 2,96 530 F 0.63 673 77 15 40 addukts aus N 0.39 555 114 16 38 180 38.8 20.4 38 62 212 104 Beispiel 1 mit Kettenverlängerung des Vor- 9,75 497 F 0.91 447 308 17 29 188 adduktes aus N 0.66 399 354 17 28 188 41.4 19.2 47 53/abge.At- Slide- Quantity # Sol. Threads tear-break module module stay. HDT H WSAHWL play mid- an Di- Poise after fixed- at at Deh- (° C) in in% elongations No. dia- amiddi- ation 300% C 150% at air 95 ° length- (in %) min amines drive- (g / (%) (mg / (mg / (%) (mg / weight- ing according to (in Geren dtex) dtex) dtex) dtex) ser tab. weight- (mg / 3 No. parts) dtex) 5 a 6 9.2 487 F 0.76 460 281 19 46 N 0.42 405 288 17 57 229 59.4 / 30.1 51 24 52 30 6 a 7 10.2 176 F 0.73 452 286 19 35 N 0.57 390 352 18 39 209 49.9 / 22.6 53 - - -7 a 2 7.44 1100 F 0.65 442 224 18 38 N 0.76 458 314 18 39 228 60.7 / 29.8 46 16 38 20 8 b 1 6.26 730 F 0.83 490 96 13 32 N 0.72 476 230 20 25 216 47.8 / 27.0 39 28 62 32 9 a 5 9.15 870 F 0.79 502 288 20 45 N 0.51 393 371 18 52 220 71.6 / 34.6 42 22 38 18 10 a 3 7.85 685 F 0.69 502 288 20 45 N 0.65 498 204 16 29 219 42.4 / 14.3 63 28/160/102 11 a 8 7.86 380 F 0.74 556 185 18 37 N 0.47 420 306 18 44 210 62.0 / 29.6 44 20 5 22 12 a 10 7.86 342 F 0.60 450 176 13 35 N 0.67 486 248 16 35 228 55.7 / 25.4 57 20 58 38 13 a 9 7.27 435 F 0.75 544 228 18 48 N 0.40 431 236 16 58 215 54.9 / 26.0 45 - - - Comparative experiments Men- # Loosen, threads Tear- Break- Module stay. HDT HWSAHWL Diamine as ge Poise after deh- at deh- at Deh- (° C) in% lengthening chain lengthening 300% 150% tension air 95 ° leng- (in%) lengthening mean di- ( g / (%) (mg / (mg / (%) (mg / weight ami- ren dtex) dtex) dtex) dtex) of the (mg / (wt. T) dtex) 1) chain extension of the previous 2 , 96 530 F 0.63 673 77 15 40 adducts from N 0.39 555 114 16 38 180 38.8 20.4 38 62 212 104 Example 1 with Chain extension of the 9.75 497 F 0.91 447 308 17 29 188 adduct from N 0.66 399 354 17 28 188 41.4 19.2 47 53 / ab.
Beispiel 5-13 rissen mit: Fp 259-260° (aus Pyridin/H2O) 3) Fp. 280-282° 560 F 0.74 478 174 16 32 u. Zers. (aus Pyridin) N 0.73 453 221 16 32 129 31.4 2.3 84 84/800/--Example 5-13 caught up with: Mp 259-260 ° (from pyridine / H2O) 3) Mp. 280-282 ° 560 F 0.74 478 174 16 32 and decomp. (from pyridine) N 0.73 453 221 16 32 129 31.4 2.3 84 84/800 / -
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-
1969
- 1969-12-13 DE DE19691962602 patent/DE1962602A1/en active Pending
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