DE2313875C3 - Verfahren zur Herstellung von modifizierten segmentierten thermoplastischen Copolyestern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von modifizierten segmentierten thermoplastischen CopolyesternInfo
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Description
C C--
in der π eine ganze Zahl von 2 bis 10 und R' ein
Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R" einen mehrwertigen
Rest, der lediglich die ElementeC, H und O enthält,
wobei jedoch im Rest R" enthaltene carbocyclische aromatische Kerne durch Chlor- oder
Bromatome substituiert sein können, und wobei R' und R" auch zu einem 5- oder 6gliedrigen carbocyclischen
Ring verknüpft sein können, bedeuten, und (2) 0,5 bis 1,1 Äquivalenten pro Epoxidäquivalent
entweder eines aromatischen oder aliphatischen Polyamins mit mindestens zwei primären
und'oder sekundären Aminogruppen oder eines cyclischen Anhydrids einer Polycarbonsäure
zusammenbringt und umsetzt.
50
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren tür Herstellung von modifizierten segmentierten thermoplastischen
Copo!yestern.
Lineare Copolyester und Copolyäthcrester wurden bereits für die verschiedensten Zwecke eingesetzt,
insbesondere zur Herstellung von Folien und Fasern. Für bestimmte Anwendungszwecke besitzen die bekannten
Polymeren dieses Typs jedoch nicht die gewünschte Eignung. Im besonderen bedürfen bestimmte
derartige Copolyester mit an sich sehr vorteilhaften Eigenschaften (z. B. mit hervorragender Reißfestigkeit.
Zugfestigkeit. Dauerbiegefestigkeit und Abriebsbeständigkeit sowie mit ausgezeichnetem Nicdertemperaturverhalten)
für spezielle Anwendungsformen dennoch in mancher Hinsicht einer Verbesserung, wie bezuglieh
der Hydrolysebeständigkeit, der Beständigkeit gegenüber Rauhabnützung und des Hochtemperaturverhaltens.
So wird beispielsweise für hydraulische SchlsMichrohre, Dampfschläuche, Sohlauchverkleidungen
und Drahiummantelungen häufig eine Kombination von hervorragender Hydrolysebeständigkeit, Beständigkeit
gegenüber Rauhabnutzung und ausgezeichnetem Hochtemperaturverhalten verlai. t. Rauhabnutzungsfestigkeit
wird gleichzeitig mit vorzüglichen Niedertemperaiureigenschaften insbesondere
für gepreßte Schneefahrzeug-Raupenketten und Schistiefel
sowie andere gepreßte oder extrudierte Gegenstände
gefordert, welche einer rauhen Behandlung bei niedriger Temperatur unterliegen.
Aus der US-PS 30 23 192 sind segmentierte thermoplastische
Copolyester aus Dicarbonsäuren, Diolen und Poly-(alkylenoxid)glykolen bekannt. Dort wird
aber nicht die Modifizierung der Copolyester mit PoIyepoxiden
und Epoxidhärtern, wie sie bei dem weiter unten beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren
wesentlich ist. erwähnt. Die dort beschriebenen Er Zeugnisse sind für die Herstellung von elastischen
Fasern, Fäden und Folien geeignet.
Nach der lehre der DT^OS 20 33 625 werden niedermolekulare
Polyester unter der Mitwirkung von Epoxidhärtungsmitteln mit Diepoxidcn umgesetzt.
Genauer gesagt, wird die Fpoxidkomponente im t'berschuß
gegenüber dem niedrigmolekularen Polyester angewandt, so daß sich ein Vorpolymeren mit Ipoxidendgruppen
ergibt Nachdem dieses Vorpolymere hergestellt v»orden ist. wird es mil Hilfe des Epoxidhärtungsmittcls
gehärtet. Diese Verfahrensweise ist insbesondere der Seite 2. letzter Absatz bis Seite 3.
1 Absatz in Verbindung m'l dem Patentanspruch!
zu entnehmen. Diese Methode der Vorverlängerung von Polyepoxidverbindungen mit linearen Polyestern
führ! /u härtbaren Epoxidharzen, die sich durch die
Härtungsreaktion in kristalline, elastomere Formstoffc
überführen lassen, die sich insbesondere durch hohe Härte und Zähigkeit und Zugfestigkeit auszeichnen.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von bestimmten modifizierten, segmentierten.
thermoplastischen Copolyestern bereitgestellt, das nicht von einem Vorpolymeren, sondern von
einem schon fertig polymerisierten Copolymeren ausgeht. Erst diesem fertigen Polymeren werden das
Polycpoxid und das Epoxidhärtungsmittel zugesetzt. Die nachfolgend durchgeführte Reaktion führt überwiegend
zu einer Umsetzung zwischen dem PoIyepoxid und dem Epoxidhärtungsmittel. und es ergibt
sich als Produkt eine Mischung aus einem gehärteten Polyepoxid mit dem Copolyälherester. Eine solche
Mischung hat wünschenswerte Eigenschaften, wie ausgezeichnete Rauhabnutzungsfestigkeit und Hydrolysebeständigkeit
und hervorragende Hochtemperatureigenschaften. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhältlichen, hitzegehärteten Copolyesterpolymeren sind daher insbesondere für hydraulische
Schläuche. Dampfschläuche, Schlauchverkleidungen, Drahtummantelungen, Kabelmantel, Schistiefel und
gepreßte Schneefahrzeug-Raupenketten geeignet.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren i.ur
Herstellung eines modifizierten segmentierten thermoplastischen Copolyesters durch Umsetzung von a)
einer oder mehreren Dicarbonsäuren mit einem Molekulargewicht von weniger als 300 oder deren Estern,
Halogeniden oder Anhydriden, b) einem oder mehreren niedermolekularen Diolen mit einem Molekulargewicht
unterhalb 250 und c) einem oder mehreren Poly-(alkylenoxid)-glykolen mit einem Molekulargc-
•rieht von 400 bis 6000 ursΛ einem Kohlenstoff Sauer-Itoff-Verhältnis
von 2 : 1 bis 4,3 : 1 mit der Maßgabe, daß die kurzkettigen Estereinheiten 15 bis 95 Gewichtsprozent
des Copolyesters ausmachen und daß mindestens 50% der kurzkeltigen Estereinheilen idenlisch
sind, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man jen segmentierten thermoplastischen Copolyester nach
leiner Bildung mit (1)1 bis 50Gewichtsprozent belogen
auf den Copolyester, eines Polyepoxide der allgemeinen
Formel
H H
R' Q
in der η eine ganze Zahl von 2 bis 10 und R' ein Wasser-
»toffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R" einen mehrwertigen Rest, der lediglich
die Elemente C. H und C) enthält, wobei jedoch im Rest R" enthaltene, carbocyclische aromatische Kerne
durch Chlor- oder Bromatome substituiert sein können, und wobei R' und R" auch zu einem 5- oder
ogliedrigen carbocyclischen Ring verknüpft sein können. bedeuten, und (2) 0.5 bis 1.1 Äquivalenten pro
Epoxidäquivalent entweder eines aromatischen oder aliphatischen Polyamms mit mindestens zwei primären
und oder sekundären Aminogruppen oder eines cyclischen Anhydrids einer Polycarbonsäure
zusammenbringt und umsetzt.
Der erfindungsgemäß zu verbessernde Copolyester besteht im wesentlichen kus einer Vielzahl von wiederkehrenden
intralinearen langkettigen und kurzkettigen Estereinheiten, welche Kopf-an-Ende über
Esterbindungen miteinander verbunden sind, wobei die langkettigen Estcreinhe ilen die allgemeine Formel a
C) O
- OGO-CR C-
- OGO-CR C-
(a)
und die kurzkettigen Estereinheiten die allgemeine Formel b 4>
O O
!I Il
Il h b)
ODOCRC-
aufweisen, in welchen Formeln G einen zweiwertigen Rest bedeutet, der nach Entfernung der endständigen
Hydroxylgruppen von Poly-(alkylenoxid)-glykolenmit einem Kohlenstoff/Sauerstoffverhältnis von 2:1 bis
4,3 : 1 und einem Molekulargewicht von 400 bis 6000 verbleibt. R einen zweiwertigen Rest darstellt, der
nach Entfernung der Carboxylgruppen von einer Dicarbonsäure mit einem Molekulargewicht von weniger
als 300 verbleibt, und ü einen zweiwertigen Rest be- <>o
deutet, der nach Entfernung der Hydroxylgruppen von einem niedermolakularen Diol mit einem Molekulargewicht
von weniger als 250 verbleibt, mit der Maßgabe, daß die kurzkettigen Esiereinheiten 15 bis 95 Gewichtsprozent
und die langkettigen Estereinheiten somit 5 bis 85 Gewichtsprozent des Copolyesters
ausmachen, daß mindestens 50% der kurzkettigen Fsiereinheilen identisch sein müssen und daß ein aus
den identischen kurzkettigen Estereinheiten bestehendes Homopolymeres im faserbildenden Molekulargewichtsbereich
(Mgw. >5000) bei mindestens 150'C schmelzen muß.
Der auf Einheiten in einer Polvmerkettc angewendete
Ausdruck »langkettige Estereinheiten« bezieht sich auf das Umsetzungsprodukt eines langkettigen GIykols
mit einer Dicarbonsäure. Solche »langkettigen
r.stereinheiten«, welche eine wiederkehrende Einheit
in den eifindungsgemäßen Copolyestern darstellen,
entsprechen der allgemeinen Formel a. Die langkettigen Glykole sind polymere Glykole mit endständigen
Hydroxylgruppen (oder mit Hydroxylgruppen, die sich so nahe wie möglich zur endständigen Position
befinden) und einem Molekulargewicht von 400 bis 6000 Bei den zur Herstellung der erfindungsgcmäßen
Copolyester eingesetzten langkettigen GIykolen handelt es sich am Poly-{alkylenoxid)-glykole
mit einem Kohlenstoff/Sauerstoff-Verhältnis von 2: 1
bis 4.3: 1. Spezielle Beispiele für langkettige Glykole sind Po]y-iäthylenoxid}-.?)ykol. Poly-(1,2- und 1.3-propylanoxid)-glykol.
Poly-(tetramethylenoxid)-g!ykol. regellos verteilte oder Block copolymere von
Athylenox.'d und 1.2-Propylenoxid sowie regellos verleihe
oder biockcopolymere von Tetrahydrofuran mit geringeren Mengen eines /weiten Monomeren, wie
3-Methyltetrahydrofuran (eingesetzt in so bemessenen
Anteilen, daß das Kohlenstoff Sauerstoff-Molverhältnis
im Glykol einen Wert von 4,3: I nicht überschreitet).
Die au! Einheiten in einer Polymerkeltc angewendete Bezeichnung »kur/kettige Estereinheiten« bezieht
sich auf niedermolekulare Verbindungen oder Polymerketieneinheiten mit Molekulargewichten von
weniger als etwa 550. Zu ihrer Herstellung wird ein niedermolekulares Diol (Mgw. unterhalb 250) mit
einer Dicarbonsäure unter Bildung der F.stereinheiten
der allgemeinen Formel b umgesetzt.
Zu den niedermolekularen Diolen, durch deren Umsetzung
kurzkettige Estereinheiten gebildet werden, gehören acyclische, alicyclische und aromatische Dihydroxyverbindungen.
Bevorzugt werden Diolc mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen, wie Äthylen-. Propylen-,
Tetramethylen-, Pentamethylen-, 2,2-Dimethyltrimethylen-, Hexamethylen- und Dekamethylenglykol, Dihydroxycyclohexan,
Cyclohexandimethanol, Resorcin. Hydrochinon und 1.5-E>ihydroxynaphthalin. Besonders
bevorzugt werden aliphatische Diole mit 2 bis
8 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele für verwendbare Bisphenole sind Bis-(p-hydroxy)-diphenyl, Bis-(p-hydroxyphenyl)-methan
und Bis-(p-hydroxyphenyl !-propan.
Die Dicarbonsäuren oder deren Ester. Halogenide oder Anhydride, welche mit den vorgenannten langkettigen
Glykolen und niedermolekularen Diolen unter Bildung der Copolyester umgesetzt werden, sind aliphatische.
cycloaliphatische oder aromatische Dicarbonsäuren mit einem niedrigen Molekulargewicht,
d. h. mit einem Molekulargewicht von weniger als 300. Das geforderte Molekulargewicht bezieht sich auf die
Säure und nicht auf den ihr entsprechenden Ester, das Halogenid oder Anhydrid. Ein Ester einer Dicarhonsäurc
mit einem Molekulargewicht von mehr als 300 oder ein entsprechendes Säurederivat einer
Dicarbonsäure mit einem Molekulargewicht von mehr als 300 sind daher mit einbezogen, vorausgesetzt,
daß die Säure ein Molekulargewicht unterhalb 300 aufweist. Die Dicarbonsäuren können beliebige
Substiluenlen oder Kombinationen solcher Substituenten
aufweisen» welche die Bildung des Copolycsterpolymeren und den Gebrauch des erfindungsgemäßen
Polymeren nicht wesentlich stören.
Unter »aliphatischen Dicarbonsäuren« sind hier Carbonsäuren mit zwei jeweils en ein gesättigtes
Kohlenstoffatom gebundenen Carboxylgruppen zu »erstehen. Wenn das Kohlenstoffatom, an welches die
Carboxylgruppe gebunden ist, gesättigt ist und sich in einem Ring befindet, handelt es sich um eine cycloaliphatische
Saure. Aliphalische oder cycloaliphatische Säuren mit konjugierter Ungesättigtheit sind
häufig ungeeignet, da sie der Homopolymerisation unterliegen. Einige ungesättigte Säuren, wie Maleinsäure,
können jedoch verwendet werden.
Unter »aromatischen Dicarbonsäuren« sind hier Dicarbonsäuren zu verstehen, welche zwei an ein in
einem isolierten oder kondensierten Benzolring bef ndliches Kohlenstoffatom gebundene Carboxylgruppen
aufweisen. Es ist nicht notwendig, daß beide funktionelle Carboxylgruppen an denseloen aromatischen
Ring gebunden sind; wenn mehr als ein Ring vorhanden ist, können die Rinse durch aliphatische oder aromatische
zweiwertige Reste oder durch zweiwertige Reste wie - O -- oder -- SO2 miteinander verknüpft
sein.
Spezielle Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare aliphatische und cycloaliphatische Säuren sind
Sebacin-, U-Cyclohexandicarbon-, 1,4-Cyclohexandicarbon-.Adipin-.
Glutar-, Bernstein-. Kohlen-, Oxa!-, Azelain-, Diäthylmalon-, Allylmalon-, 4-Cyclohexan-1.2-dicarbon-,
2-ÄthyIkork-, 2,2,3,3-Tetramethylbernstein-, Cyclopentandicarbon-, Dekahydro-l,5-naphthalindicarbon-.
4,4-Bicyclohexyldicarbon-. Dekahydro - 2,6 - naphthalindicarbon-, 4,4' - Methylenbis-(cyclohexancarbon-),
3,4-Furandicarbon- und 1,1-Cyclobutandicarbonsäure. Von den aliphatischen Säuren
werden die Cyclohexandicarbonsäuren und Adipinsäure bevorzugt.
Beispiele für verwendbare aromatische Dicarbonsäuren sind Terephthal-, Phthal- und Isophthalsäure,
Bibenzoesäure. substituierte Dicarboxyverbindungen mit zwei Benzolkernen, wie Bis-(p-carboxyphenyl)-methan,
p-Oxy-(p-carboxyphenyl)-benzoesäure oder Äthylen-bis-(p-oxybenzoesäure), ferner 1,5-Naphthalindicarbonsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure. 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Phenanthrendicarbonsäure.
Anthracendicarbonsaure, 4,4'-Sulfonyldibenzoesäure und deren C1-Cu-alkylsubstituierte
und ringsubstituierte Derivate, wie Halogen-, Alkoxy- und Arylderivate.
Aromatische Dicarbonsäuren stellen eine besonders bevorzugte Klasse von Säuren für die Herstellung der
erfindungsgemäßen Copolyesterpolymere dar. Unter den aromatischen Säuren werden speziell jene mit 8
bis 16 Kohlenstoffatomen bevorzugt, am meisten die Phenylendicarbonsäuren, d. h. Phthal-, Terephthal-
und Isophthalsäure, ihre Dimethyiesterderivate und Gemische davon.
Es ist notwendig, daß mindestens 50% der kurzen Segmente identisch sind und daß die identischen
Segmente ein Homopolymeres im faserbildenden Molekulargewichtsbereich (Mgw. >5000) mit einem
Schmelzpunkt von mindestens etwa 150° C, Vorzugsweise
von mehr als 200° C. bilden. Polymere, welche diesen Anforderungen genügen, besitzen vorteilhafte
Eigenschaften, wie Zug- und Reißfestigkeit. Die Schmelzpunkte der Polymere werden zweckmäßig
durch Differentialkalonmetnc (differential scanning
calorimetry; vul. K i r k - <
> t h m e r, Encyclopedia or Chemical Technology, Bd. 20 (1969), S. 99/100) bestimmt.
Die kurzkettigen Estereinheiten machen 15 his
95 Gewichtsprozent des Copolyesters aus. Der Rest des Copolyesters besteht aus den langen Segmenten.
deren Anteil daher 5 bis 85 Gewichtsprozent des Copolyesters
beträgt.
Am meisten für den erfindungsgemäßen Einsat/
bevorzugt werden jene segmentierten Copolyester, welche aus Dimethylterephthalat, 1,4-Butandiol und
Poly-(tetramethylenoxid)-glykol mit einem Molekulargewicht von etwa 600 bis 2000 oder Poly-(äthylenoxid)-g!vkol
mit einem Molekulargewicht von etwa 600 bis 1500 hergestellt werden. Man kann fakultativ
bis etwa 30 Molprozent, vorzugsweise 5 bis 20 Molprozent des Dimethylterephthalats in diesen Polymeren
durch Dimethylphthalat oder Dimethylisophthalat ersetzen. Andere bevorzugte Copolyester
sind jene, welche aus Dimethylterephthalat, 1.4-Butandiol
und Poly-(propylenoxid)-glykol mit einem
Molekulargewicht von etwa 600 bis 1600 hergestellt werden. Man kann bis 30 Molprozent, vorzugsweise
10 bis 25 Molprozent, des Dimethylterephthalats durch Dimethylisophthalat oder das Butandiol so
weit durch Neopentylglykol ersetzen, daß sich in diesen Poly-(propylenoxid)-glykol- Polymeren bis etwa
30%, vorzugsweise 10 bis 25%, der kurzkettigen Estcreinheiten von Neopentylglykol ableiten. Die auf
Poly-(tetramethylenoxid)-glykol basierenden Polymere werden besonders bevorzugt, da sie sich leicht herstellen
lassen, generell hervorragende physikalische Eigenschaften aufweisen und gegenüber Wasser besonders
widerstandsfähig sind.
Die Dicarbonsäuren oder ihre Ester, Halogenide oder Anhydride und das Poly-(alkylenoxid)-glykol
werden in das Endprodukt in demselben molaren Anteilen eingebaut, in welchen sie im Reaktionsgemisch
vorliegen. Der tatsächlich eingebaute Anteil des niedermolekularen Diols entspricht der Differenz
zwischen der im Reaktionsgemisch vorhandenen Molanzahl der Dicarbonsäure und des Poly-(alkylenoxid)-glykols.
Wenn Gemische von niedermolekularen Diolen eingesetzt werden, hängen die eingebauten Anteile
jedes Diols stark von den vorhandenen Mengen der Diole, deren Siedepunkten und relativen Reaktivitäten
ab. Die gesamte eingebaute Glykolmenge entspricht dennoch der Differenz zwischen der Molanzahl
der Dicarbonsäure und des Poly-(alkylenoxid)-glykols.
Bei der Herstellung der hier beschriebenen FoIymere
wird zunächst mit Vorteil eine herkömmliche Umesterungsreaktion angewendet. Gemäß einer bevorzugten
Methode erhitzt man Terephthalsäuredimethylester bei 150 bis 260° C in Gegenwart eines Katalysators
mit einem Poly-{alkylenoxid)-glykol und
einem molaren Überschuß von l,4-3utandiol, wobei man das durch die Umesterung gebildete Methanol
abdestilliert. Abhängig von der Temperatur, dem Katalysator, dem Glykolüberschuß und der angewendeten
Vorrichtung kann diese Umsetzung innerhalb von einigen Minuten bis einigen Stunden beendet sein.
Diese Methode liefert ein Vorpolymeres mit niederem Molekulargewicht, welches gemäß dem nachstehend
beschriebenen Verfahren in einen erfindungsgemäßen Copolyester mil hohem Molekulargewicht überge-
13
führt werden kann. Solche Vorpolymere können auch
nach mehreren abgewandelten Veresterung?.- oder Umesterungsmethoden
hergestellt werden. Man kann beispielsweise das Poly-(a!kylenoxid)-glykol in Gegenwart
eines Katalysators so lange mi! einem ein 1^
hohes oder niedriges Molekulargewicht aufweisenden Homo- oder Copolymeren eines kurzketligen Esters
umsetzen, bis eine regellose Verteilung erfolgt. Das Homo- oder Copolymere des kurzkettigen Fisters kann
durch Umesterung aus den Dimethylestern und Diolen mit niederem Molekulargewicht (wie beschrieben) hergestellt
werden.
Das erhaltene Vorpolymere wird dann durch Abdestillieren des überschüssigen kurzkettigen Diols auf
ein hohes Molekulargewicht gebracht. Diese Arbeits- is weise ist unter der Bezeichnung »Polykondensation«
bekannt.
Während dieser Polykondensation oder Destillation erfolgt eine zusätzliche Umesterung. Die Destillation
führt zur Erhöhung des Molekulargewichts und zur regellosen Verteilung der Anordnung der Copolyestereinheiten.
Die besten Ergebnisse werden im allgemeinen erzielt, wenn diese abschließende Destillation
oder Polykondensation während weniger als 2 Stunden (z. B. während 30 bis 90 Minuten) bei 240
bis 260 C und einem Druck von weniger als 1 Torr sowie in Gegenwart von Oxidationsinhibitoren, wie
sym-Di-p'-naphthyl-p-phenylendiamin und 1,3,5-Trimethyl
- 2,4,6 - tris - (3,5 - di - tert. - butyl - 4 - hydroxybenzyl)-benzol, durchgeführt wird. Bei den vorteilhaftesten
Polymerisaüonsmethoden wird die Polymerisationsreaktion durch eine Umesterung abgeschlossen.
Um zu lange Standzeiten bei hohen Temperaturen und damit die Gefahr eines irreversiblen
thermischen Abbaus zu vermeiden, soll Tür die Umesterungsreaktion ein Katalysator verwendet werden.
Obwohl die verschiedensten Katalysatoren verwendbar sind, bevorzugt man organische Titanate (z. B.
Tetrabutyltitanat) allein oder in Kombination mit Magnesium- oder Calciumacetat. Ebenfalls sehr wirksam
sind komplexe Titanate, wie Mg[HTi(OR)f,]2,
welche sich von Alkali- oder Erdalkalialkoxiden und Titansäureestern ableiten. Beispiele für andere geeignete
Katalysatoren sind anorganische Titanate, wie Lanthantitanat, Calciumacetat/Antimontrioxid-Gemische
sowie Lithium- und Magnesiumalkoxide.
Die Umesterungspolymerisationen werden im allgemeinen in der Schmelze ohne Lösungsmittelzusatz
durchgeführt. Man kann jedoch inerte Lösungsmittel einsetzen, um die Abtrennung flüchtiger Bestandteile
von der Masse bei niedrigen Temperaturen zu erleichtern. Diese Arbeitsweise empfiehlt sich insbesondere
während der beispielsweise durch die direkte Veresterung erfolgenden Vorpolymerherstellung. Bestimmte
niedermolekulare Diole, wie Butandiol in Terphenyl. lassen sich jedoch mit Vorteil während der Hochpolymerisation durch azeotrope Destillation abtrennen.
Andere spezielle Polymerisationsniethoden, beispielsweise die Grenzflächenpolymerisation von Bisphenol
mit Bisacylhalogeniden und eine endständige Bisacylhalogenidkcnfiguration aufweisenden linearen Diolen, können sich für die Herstellung spezieller Polymerer als brauchbar erweisen. Man kann für jede
Stufe der Copoiyesterpolymerherstelluiig sowohl die diskontinuierliche als auch die kontinuierliche Arbeitsweise anwenden. Die Polykondensation des Vorpolymeren kann auch in der festen Phase vorgenommen werden, indem man das zerteilte feste Vorpoly
mere bei vermindertem Druck oder in einem Inertgasstrom
erhitzt, um das freigesetzte niedermolekulare Diol zu entfernen. Diese Methode besitzt den Vorteil
eines verringerten Abbaus, da sie bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunkts des Vorpolymeren
angewendet werden muß.
Der Copolyester wird mit (1) 1 bis 50 Gewichtsprozent (bezogen auf den Copolyester) eines PoIyepoxids
mit mindestens zwei funktioneilen Gruppen gemäß dem Palentanspruch und (2) 0,5 bis 1,1 Äquivalenten
(pro Epoxidäquivalent) eines Epoxid-Härters aus der Gruppe von aromatischen und aliphatischen
Polyaminen mit mindestens 2 primären und/oder sekundären Aminogruppen oder cyclischen Anhydriden
von Polycarbonsäuren zusammengebracht und umgesetzt.
Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Polyepoxid wird dem Copolyester in einem Anteil von
vorzugsweise 5 bis 40 Gewichtsprozent, insbesondere von 10 bis 30 Gewichtsprozent, zugesetzt.
Das Polyepoxid weist die nachstehende allgemeine Formel auf.
R'
-R
in der η einen Wert von 2 bis 10 bedeutet und R' sowie
R" die vorstehend angegebene Bedeutung haben, wobei das Polyepoxid ein Epoxidäquivalent von etwa
75 bis 1000 besitzt. Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind Epoxidverbindungen, welche
durch Epoxidierung von Olefinen oder durch Umsetzung von Epihalogenhydrinen mit aktive Wasserstoffatome
aufweisenden Verbindungen erhalten wurden.
Beispiele für durch Epoxidierung erhaltene Polyepoxide sind Vinylcyclohexendioxid, Bis-(2,3-epoxycyclopentyl)
- äther, 3,4 - Epoxycyclohexylmethyl-3,4 - epoxycyclohcxancarboxylat, Bis - (3,4 - epoxy-6
- methylcyclohexylmethyl) - adipat, 3 - (3,4 - Epoxycyclohexan) - 8,9 - epoxydioxaspiro[5,5]undckan,
epoxidiertes Butadien und epoxidierte natürlich vorkommende öle.
Aus Epihalogenhydrinen und aktive Wasserstoffatome aufweisenden Verbindungen hergestellte Epoxide,
d. h., Polyglycidylverbindungen. werden als Komponenten für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
bevorzugt. Diese Polyepoxide können durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt werden
/ \ / \
H O CH2v
H O CH2v
O —R"
in der η einen Wert von 2 bis 10 aufweist und R" die
vorstehend angegebene Bedeutung hat, wobei das Polyepoxid ein Epoxidäquivalent von 75 bis 750 besitzt. Beispiele für Polyepoxide dieses Typs sind jene,
die durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit mehrwertigen Phenolen, wie ^'-Isopropylidendiphenol-(Bisphenol A), Tetrabrombisphenol A, Resorcin, Hy-
609 626/272
droehinon. Pyrogallol. 4.4'-Methylenb;spluii<>i .».ic!
von Phenol bzw. kreso! und einem Aldehyd abgeleiteten
Polyphenolen (Novolakenl. hcru'cstell' werden.
Weitere geeignete Polyepoxide sind die Reaktionsprodukte
von Hpichlorhydnn mit 2 bis d alkoholisch..·
Hydroxylgruppen enthaltenden aliphatisch«:!! Ycrbm
düngen, wie Athylenglykol. 1.4-liiilandiol. Poly-(alk\-
lenoxidj-glykolen und -tnolen. Glycerin. 1..Ί.Λ- i le\.tn-
CH, CH CIi. j O
CH1
CiI1
inol. IVnueiythrii und Sorbit. Weitere Beispiele für
geeignete Polyepoxide sind Polygivcidylester von Poivearbon^Hiien. wie Adipiii-, Hernslein-. Phthalimid
Vleiliisiun.·.
I lim lunysgLMi'KÜi besonders bevorzugt werden spezielle
Polyi.'po.xide nut miiidesiens zwei l'unktionellen
' μ Lippen. i)a/ti gehören I )iglycidy lather von Bisphe-ι.
<> ! \ mil der lolgenden allgemeinen formel
('Il
' >c 11. (j; u ι . ,j
in dei λ 0 bis 5 im. M,Uie die Polvgiycidy lälhei \en l'hcn, :l·
Formel
ι H1
CiI,
OCII.CH
'laken mit de; killenden allgemeinen
CWC]], O
CII-CH1
(HII, CH
in der ν I bis 6 ist.
Als Hpoxid-Harter weiden aromatische und aliphatische
Polyamine .sowie cyclische Anhydride von Polycarbonsäuren verwendet. Die Polyamine müssen
mindestens zwei Aminogruppen enthalten: diese sind primäre und oder sekundäre Aminogruppen.
Die primären Aminogruppen können an aliphati.sche (einschließlich cycloaliphatische) oder aromatische
Reste, die sekundären Aminogruppen an zwei aliphatische Reste oder an einen aromatischen und
einen aliphatischen Rest gebunden sein.
Die cyclischen Anhydride von Polycarbonsäuren müssen mindestens einen die beiden Anhydrid-HohlenstofTatome
und das Anhydrid-SauerstolTatom beinhaltenden 5- oder 6gliedrigen Ring aufweisen. Die bevorzugten
aromatischen Reste der Polyamine besitzen 6 bis 12. die bevorzugten aliphatischen Reste I bis IS
und die bevorzugten cycloaliphatischen Reste 5 bis 15 K-ohlenstoffatome. Die aliphatischen, cycloaliphatischen
und aromatischen Reste können durch HaIogenatome.
Alkyl- oder Alkoxyreste substituiert sein oder andere nichtstörendc Substituenten aufweisen.
Spezielle Beispiele für verwendbare Polyamine sind Athylendiamin, Tetramethylendiamin. Bis-(he.xamethylen.l-triamin.
Triäthylentetramin. Menlhandiamin.
.; - Aminoäthylpiperazin. 1.3 - Diarninocyclohexan.
N - Methyl -1,3 - diaminocyclohexan, 4,4' - Methylenbi1! - (cyclohexylamine m - Phenylendiamin. o- und
m - Toluylendiamine, 4,4' - Diaminodiphenylmethan. Cumoldiamin, 4,4',4" - Triaminotriphenylmethan.
4,4' - Diaminodiphenylsulfon, 2,4,4' - Triamirodiphenyläther und 2,4- Bis - (4 - aminobenzyl) - anilin.
Von diesen Polyaminen werden jene mit zwei oder mehr aromatischen primären Aminogruppen bevorzugt. Zu den besonders bevorzugten aromatischen
Polyaminen gehören m-Phenylendiamin, 4,4-Diaminodiphenylmethan und Cumoldiamin sowie Gemische
dieser Amine.
Die zur Härtung des Polyepoxide einsetzbaren cyclischen Anhydride von Carbonsäuren enthalten
mindestens cmc strukinrelle l-.mheit der naehstehen-."!o
den allgemeinen lormel
C
O
O
m der / einen gemeinsam mn den beiden Carbonyl-..oi.ensir.iiaiomvi,
und dem Saucrstoliatom des Aniiydnds einen >
oder 6gliedriuen Rinu bildenden zweiwertigen
Rest bedeutet. Spezielle Beispiele für diese
Anhydride sind Maleinsäureanhydrid. Bernsteinsäureanhydrid.
Clutarsäureanhydrid. Phthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydnd. Dodccenylbcrnstemsaureanhydrid.
Tnmellithsäureanhvdrid,' Pyromellithsauredianhydnd.
Cyclopentantet'racarbonsäu-
red.anhydnd und Benzophenontetracarbonsäuredianhydnd.
Die Polyamm-Härter werden ncucnübcr den Anhydnd-Hanern
bevorzugt; besonders bevorzugt werden, wie ciwahnt, die primären aromatischen PoIyamme. J
Die Epoxid-Härter werden m Anteilen von 0,5 bis
1.1 Äquivalenten pro Epoxidäquivalent, vorzugsweise
von etwa 0,85 bis 1 Äquivalent pro Epoxidäquivalent, zugesetzt. Im Falle der Polyamine ist ein Amino-
Wasserstoffatom mit einer Epoxidgruppe, im FaJIe der cyclischen Anhydride eine cyclische Anhydridgruppe mit einer Epoxidgruppe äquivalent. Wenn
man die bevorzugten primären aromatischen PoIyamme als Härter einsetzt, verwendet man insbeson-
dere etwa 0,95 Aminäquivalentc pro Epoxidäquiva-
Das Polyepoxid und der Härter werden dem Copolyester zugesetzt, indem man diese Komponenten
11 '
bei erhöhten Temperaturen naht.- d;r·; hrweichungs-
oder Schmelzpunkt des Copolyesters m Vorriehiungen
wie kauisehukmühlen. Extrudern oder Innenmischer!!
(Banbury-Mischer) hin/umischt. Im allgemeinen wird
dabei die niedngstinögliche Temperatur bevorzugt,
bei welcher eine wirksame Durehmischung erreicht wird. Im allgemeinen sind Temperaturen im Bereich
von etwa 150 bis 250 C erforderlich: die Temperaturen hängen stark \om Schmelzpunkt des bestimmten
verwendeten Polyesters ab.
Man kann das Polyepoxid und den Marter dem fertigen Copolyester unmittelbar nach de/ Polykondensation
zusetzen und das Gemenge als Schmelze mit Hilfe einer Mischschnecke durchmischen, /. B. während
es sich noch im geschmolzenen Zustand befindet um.! vor der Abkühlung oder Abschreckung. Man
kann das Polyepoxid und den Harter auch spater zusetzen, indem man den fertigen Copolyester neuerlich
zum Schmelzen bringt. Fine besonders vorteilhafte Methode der Zugabe von festen Polyepoxide!!
und festen Härtern beruht darauf, daß man das Polyepoxid
und den Härter mit C opolyesterkügelehen bzw. -pellets trocken vermischt und das trockene
Gemenge durch einen Extruder oder eine Sprilzgußmaschine
hindurchführt. Auf diese Weise kann das Schmelzmischcn mit den Formgebungsstufen der Intrusion
oder des Spritzgießens kombiniert werden. Wenn der mit dem Polyepoxid und dem Härter vermischte
Copolyester nach dem Mischvorgang rasch abgekühlt wird, kann man das erhaltene Material
einen bis mehrere Tage lagern, bevor man es in thermoplastischem Zustand zu Fertigteilen verarbeite!.
Bei Verwendung von aliphatischen Polyaminen als Härter sollen diese nicht vor dem Polyepoxid zugesetzt
werden, da der Copolyester ansonsten einem Abbau unterliegen kann. Aromatische Polyamine
können vor dem Polyepoxid zugegeben werden: vorzugsweise wird das Polyepoxid jedoch zuerst oder
gleichzeitig beigefügt. Der Zusatz von cyclischen Anhydriden kann ohne jegliche nachteilige Wirkung
vor jenem der Polyepoxide erfolgen.
Nach der Zugabe des Polycpoxids und des Härters ist die Cupolyesterzusammensetzung im allgemeinen
hitzehärtbar. Vor der Härtung kann man die Zusammensetzung jedoch nach beliebigen, bei der Thermoplastverarbeitung
allgemein angewendeten Methoden, beispielsweise durch Extrudieren. Spritzgießen oder
Formpressen, verformen. Die nach diesen Methoden erzeugten Gegenstände müssen anschließend gehärtet
werden, damit sie ihre Endeigenschaften erlangen. Die Härtungkann während etwa 2 Stunden bis 3Tagen
bei Temperaturen im Bereich von etwa 50 bis 140 C durchgeführt werden. Häufig befriedigt eine etwa
16stündige Härtung bei 100 C. Während der Härtung setzen sich das Polyepoxid und der Härter unter Bildung eines vernetzten Harzes um. Man nimmt an, daß
gleichzeitig das Polyepoxid, insbesondere bei Vorhandensein im Überschuß, mit jeglichen im Copolyester
enthaltenen Carboxylendgruppen reagiert. Das gehärtete Produkt ist daher offensichtlich nicht bloß
ein Gemisch aus Copolyester und gehärtetem Epoxid.
Das Gemisch aus Copolyester, Polyepoxid und Härter kann, wie erwähnt, vor der Härtung nach allgemein für thermoplastische Materialien geeigneten
Methoden verarbeitet werden. Nach erfolgter Härtung sind die Polymerzusammensetzungen im allgemeinen
nicht mehr thermoplastisch und schmelzen bei einer so hohen Temperatur wie 2500C nicht Das gehärtete
Polymere besitzt im Vergleich zum Ausgangs-Copolyester
eine überlegene Hydrolysebeständigkeit und Rauhabnutzungsfestigkeit sowie verbesserte Hochtcmperatureigenschaften.
Gleichzeitig werden die ausgezeichneten Niedertemperatureigenschaften des unmodifizierten
Copolyesters voll beibehalten. Die für die Spannung»-Dehnungs-Kurvc der meisten Copolyester
charakteristische flache Stelle wird bei den erfmdungsgcmäßen Zusammensetzungen verkürzt oder sogar
ίο beseitigt.
Man kann die Eigenschaften dieser Copolycsterzusammensetzungen modifizieren, indem man ihnen in
üblicher Weise verschiedene herkömmliche anorganische Füllstoffe, wie Ruß, Kieselgel, Aluminiumoxid,
\s Tone oder Stapelglasseide, einverleibt. Im allgemeinen
erhöhen diese Zusatzstoffe den Modul des Materials bei verschiedenen Dehnungen. Man kann Zusammensetzungen
mit innerhalb eines bestimmten Bereichs liegenden Härtewerten erzielen, indem man harte und
weiche erfindungsgemäße Polyester miteinander vermischt oder indem man den Anteil und die Funktionalität
des zugesetzten Polyepoxids und Härters abändert.
Alle Teil-, Verhältnis- und Prozentangaben beziehen sich hier auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist.
Alle Teil-, Verhältnis- und Prozentangaben beziehen sich hier auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist.
Prüfmethoden
Zur Bestimmung der Eigenschaften der Polymeren in den Beispielen werden die nachstehenden ASTM-Prüfmethoden
angewendet:
Zugfestigkeit 1
Dehnung beim Bruch
Bleibende Verformung beim Bruch
50-"/„-Modul " D 412*)
100-%-Modul
300-%-Modu!
500-'!O-MOdUl
Shore-A-Härte D 676
Shore-D-Härte D 14S4
Trouser-Reißfestigkeit D 470**)
Bashore-RückpraHelaslizität D 2632
Ofcn-Luflallerung D 573
Hydrolysebeständigkeit D 471
Torsionssteifheit (C 1 a s h - B e r g) . . D 1043
*) < Jeschu indigkeit des /ugstangenkoptes 50.N cm nun.
**) .Nbgeuandelt durch Verwendung eines 3.S v 7.6-cm-Prüfkörpers mit einer 3,S-cm-Kcrbe ;tn dessen L;irgsachse. Durch diese Anordnung wird die »Einsehürung" des Prüfkörpers beim Reißpunk; verhindert Cieschuindigkeit des /fugsKtngenkopfes 127 cm min.
**) .Nbgeuandelt durch Verwendung eines 3.S v 7.6-cm-Prüfkörpers mit einer 3,S-cm-Kcrbe ;tn dessen L;irgsachse. Durch diese Anordnung wird die »Einsehürung" des Prüfkörpers beim Reißpunk; verhindert Cieschuindigkeit des /fugsKtngenkopfes 127 cm min.
Die logarithmischen Viskositätszahlen (Inhcrenle Viskosität) der in den nachstehenden Beispielen angeführten
Polymeren werden bei 30 C und einer Konzentration von 0,1 g/dl in m-Kresol gemessen.
des Copolyesters in Kresol, Zugabe von Wasser und
lischer Kalilauge als Maßlösung bestimmt werden
4.84MoI Dimethylterephthalat (DMT), 1,41 Mol Di
methylisophthaiat (DMI), 1 Mol Polytetramethylen
ätherglykol (PTMEG-980) (Durchschnittsmolekular
gewicht [Zahlenmittel] etwa 980) und überschüssigen
1,4-Butandiol in Gegenwart eines Tetrabutyllitanat
Magnesiumacetat-Katalysators und eines Stabilisators (sym-Di-Zi'-naphthylphenylendiamin) hergestellt.
Die Umesterung wird bei Atniosphärcndruck bis /u
einer Endtemperatur von 220 C durchgeführt. Nach der Umesterung erfolgt innerhalb von etwa 90 Minuten
eine Polykondensation bei 250"C und einem Druck von weniger als 1 Torr. Das erhaltene Polymere
besitzt eine logarithmische Viskositälszahl von 1,72 und enthält etwa 27.2 Milliaquivalcnlc Carboxylgruppen
pro Kilogramm Polymeres.
Der Copolyester B wird durch Umesterung aus
7.K5 Mol DMT. 1 Mol PTMIG-980 und überschüssigem
1.4-Butancliol unter Verwendung desselben Umesloriingskalalysators
und desselben Stabilisators wie im lalle des Copolyesters Λ hergestellt. Die Umesterung
und die Polykondensalionsreaktion werden im wesentlichen bei denselben Bedingungen durchgeführt,
wie sie bei der Herstellung des Copolyesters. Λ angewendet
wurden. D.is erhaltene Polymere besitzt eine logarithmische Viskositatszahl von 1,51 und einen
Carboxylgehalt von 27,9 Milliäquivalenten'kg.
Polyepoxid Λ
CU,
CH, — CH - CH1 - O -<{ ">-C -f ··- OCH1 - CH ·— CH1
CU,
CH, — CH - CH1 - O -<{ ">-C -f ··- OCH1 - CH ·— CH1
Aqui\;ilenlgcuii.hl*l
IS5 bis 192
IS5 bis 192
CH1 Polyepoxid B
CH CH O -CH -CH
I \
91 bis 102
CH CH1
T Crt,
CH, CH
CH2 CH2
Polyepoxid C
— CH1
190 bis 220
CH1-CH CH, CH2-CH —CH1 CH1-CH CH,
O O O
Pol yam in A
v 23<
H NH
*l Aquivalentgewichlsbereich lür ein handelsübliches Material mit einer an die gezeigte Formel angenäherten Struktur.
Man vermischt den Copolyester A mit dem Polyepoxid A und 4,4'-Methylendianilin in den nachstehend angeführten Anteilen. Die Abmischung wird
durch 5 Minuten langes Mahlen an einer dampfbeheizten Kautschukmühle bei 165 bis 1700C vorgenommen. Bei den Versuchen IA, 1 B und 1C wird der
Härter zugesetzt, nachdem das Polyepoxid einige Minuten lang in das Polymere eingemischt wurde.
IA
IB
ic
in
| Copolyester A, Teile | 100 | 100 | UX) |
| Polyepoxid A, Teile | 10 | 15 | 30 |
| 4,4'-Methylendianflin, | 2,8 | 4,2 | 8,4 |
| Teile |
100 Das Vergleichs-Polymere 1 D stellt den unveränderten Copolyester A dar.
Die Eigenschaften werden an 2,03 mm dicken Tafeln gemessen, welche durch Pressen bei etwa 2300C
und anschließende Härtung während 16 Stunden bei 100° C hergestellt wurden. Im Gegensatz zum Ver
gleichs-Polymeren 1D sind die Zusammensetzungen
1A, 1B und 1C in Lösungsmitteln wie m-Kresol nicht
mehr loslich und schmelzen bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunkts des CopolyestersA (z.B.
2500C) nicht
Die Eigenschaften des ursprünglichen Copolyesters
und der mit dem Polyepoxid and dem Härter vermischten Copolyester sind aus der nachstehenden
tabellarischen Darstellung ersichtlich.
IA IB
IC
740
Eigenschaften
bei Raumtemperatur
Zugfestigkeit, kg/cm2 355
Dehnung beim
Bruch, %
100-%-Modul,
kg/cm2
300-%-Modul,
kg/cnr
Trouser-Reißfestig-
keit, kg/cm
Shore-A-Härte 92
Torsions-Modul 723
(Clash-Berg)
bei -40 C. kg cm2
330 580
288 400
Ver-
eleichs-
PoIy-
mcrcs
ID
401 8!0
90 98 148 71
122 153 250 89
48,2 44,6 28,5 56,2
| Ur sprüng licher Copolv- estcr |
Copolv- estei PoIv- epoxid- Mischune |
| 380 | 338 |
| 730 | 690 |
| 155 | 151 |
| 173 | 158 |
| 234 | 278 |
| 56 | 56 |
| 73 | 76 |
93 93
92
527
32 - 28.5 67 - 42 101 67
40
Eigenschaften bei 100 C
Zugfestigkeit, kg cm2 109 87
Dehnung beim - 510 600
Bruch. 0O
100-%-Modul.
kg cm2
kg cm2
300-%-Modul.
kg cm2
kg cm2
500-%-Modul,
kg cm2
kg cm2
Die Copolyester Polyepoxid-Mischungen besitzen bei Raumtemperatur und bei 100°C deutlich verbesserte
Moduli, ohne daß eine ausgeprägte Erhöhung der Härte oder Niedertemperatursteifigkeit erfolgt.
Man vermischt 100 Teile Copolyester A gemäß Beispiel 1 mit 15 Teilen Polyepoxid A und 5 Teilen
Trimellitsäureanhydrid. Nach der Zerkleinerung und Trocknung stellt man aus dem abgemischten Polymeren
2,03-mm-Tafeln durch Pressen bei 2O5°C her. Zur Härtung werden die Tafeln 16 Stunden auf 100° C
und anschließend 2 Stunden auf 1500C erhitzt. Das erhaltene Polymere besitzt eine Shore-A-Härte von
92; sein Modul bei 300% Dehnung ist um 80% höher als im Falle des Copolyesters A.
Man vermischt in einem Kolben unter Rühren 5 Teile Polyepoxid B bei 230° C in einer Stickstoffatmosphäre
mit 100Teilen Copolyester B und 2,6Teilen
4,4'-Methylendianilin. Die bevorzugte Arbeitsweise besteht darin, daß man den Copolyester zuerst
schmilzt, danach das Polyepoxid und schließlich den Amin-Härter zusetzt und das flüssige Gemisch einige
Minuten unter diesen Bedingungen langsam rührt. Die erhaltene Polymermischung wird dann bei 245° C
zu 2,03-mm-Tafeln gepreßt und in dieser Form 20Stunden bei 100° C gehärtet. Die physikalischen Eigenschaften
des ursprünglichen Copolyesters und des polyepoxidmodifizierten Polymeren sind aus der nachstehenden
tabellarischen Darstellung ersichtlich.
Zugfestigkeit, kg cm2
Dehnung beim Bruch, %
100-%-Modul. kg cm2
300-%-Modul, kg cm2
500-%-Modul. kg cm2
Shore-D-Härte
Trouser-Reißfestigkeit. kg/cm
Dehnung beim Bruch, %
100-%-Modul. kg cm2
300-%-Modul, kg cm2
500-%-Modul. kg cm2
Shore-D-Härte
Trouser-Reißfestigkeit. kg/cm
Der polyepoxidmodifizierte Copolyester besitzt dieselben hervorragenden Eigenschaften wie das nichtmodifizierte
Polymere, zeigt jedoch eine Verbesserung der Hydrolysebeständigkeit.
Man vermischt den Copolyester A gemäß Beispiel 1 z$ in Gegenwart des Polyamine A mit dem Polyepoxid C
und 4,4'-Methy lendianilin. wobei man die aus der nachstehenden tabellarischen Darstellung ersichtlichen
Anteile verwendet.
4A
4B
4 C
Copolyester A. Teile
Polyepoxid C. Teile
4,4'-Methylendianilin. Teile
Polyamin A. Teile
Polyepoxid C. Teile
4,4'-Methylendianilin. Teile
Polyamin A. Teile
100 100 100
10 15 20
2,5 3,75 5,0
0,2 0,2 0,2
Aus den abgemischten Polymeren werden 2,03-mm-Tafeln durch Pressen bei 240" C und 16stündiges
Härten bei 100 C hergestellt. Die gehärteten Polymeren sind in m-Kresol nicht mehr löslich und schmelzen
bei 250° C nicht.
Die Eigenschaften des ursprünglichen Copolyesters sowie der mit Polyepoxid modifizierten Copolyester
sind aus der nachstehenden tabellarischen Darstellung ersichtlich.
| 4A | 4B | 264 | Copoly | |
| 460 | ester A | |||
| (Ver | ||||
| 92 | gleichs- | |||
| 118 | versuch) | |||
| Eigenschaften | ||||
| bei Raumtemperatur | 216 | |||
| Zugfestigkeit, kg/cm2 | 373 | 302 | 401 | |
| Dehnung beim | 600 | 530 | — | 810 |
| Bruch, % | 50 | |||
| 50-%-Modul, kg/cm2 | 81 | 80 | 51 | |
| 100-%-Modul. | 99 | 99 | 71 | |
| kg/cm2 | ||||
| 300-%-Modul. | 172 | 195 | 89 | |
| kg/cm2 | ||||
| Shore-A-Härte | 93 | 95 | 92 | |
| Shore-D-Härte | 48 | — | ||
23 13
Fortsct/unii
Eigenschaften bei Raumtempeiatur
Rückprallelastizität (Bash ore). %
Torsionsmodul (Clash-Berg) bei -40 C. kgcnr
■4 Λ
C
54
52
Copolyester Λ (Vcrglcichs-
\ ersuch I
538 678 527
Die Polymerzusammensetzunsien 4A, 4B und 4C elastizität des Copolyesters A beibehalten. Durch die
besitzen beträchtlich höhere Moduli als das Vergleichs- Modifikation mit gehärtetem Epoxid wird ferner die
Polymere, wahrend sie die hervorragenden Nieder- 20 Beständigkeit gegenüber der Rauhabnutzung stark
ternperatureigenschaften und die hohe Rückprall· verbessert.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung eines modifizierten segmentierten thermoplastischen Copolyesters durch Umsetzung von a) einer oder mehreren Dicarbonsäuren mit tinem Molekulargewicht von weniger als 300 oder deren Estern, Halogeniden oder Anhydriden, b) einem oder mehreren niedermolekularen Diolen mit einem Molekulargewicht unterhalb 250 und c| einem oder mehreren PoIy-(alkylenoxid)-glykolen mit einem Molekulargewicht von 400 bis 6000 und einem Kohlenstoff· Sauerstoff-Verhältnis von 2: 1 bis 4,3:1 mit der Maßgabe, daß die kurzkettigen Estereinheiten 15 ι j bis 95 Gewichtsprozent des Copolyesters ausmachen und daß mindestens 50% der kurzkettigen Estereinheiten identisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß man den segmentierten thermoplastischen Copolyester nach seiner Bildung mit (1)1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf den Copolyester, eines Polyepoxide der allgemeinen Formel
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US23644572A | 1972-03-20 | 1972-03-20 | |
| US23644572 | 1972-03-20 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2313875A1 DE2313875A1 (de) | 1973-09-27 |
| DE2313875B2 DE2313875B2 (de) | 1975-11-13 |
| DE2313875C3 true DE2313875C3 (de) | 1976-06-24 |
Family
ID=
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