AT165038B - Verfahren zur Herstellung von makromolekularen Kondensationsprodukten aus monomeren Aminopolymethylencarbonsäureamiden mit mehr als fünf Kohlenstoffatomen - Google Patents

Description

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 mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen, unter Abspaltung von Ammoniak, Kondensationsprodukte, welche zu Fäden versponnen werden können, entstehen. 



   Diese Reaktion kann wie folgt dargestellt werden. 
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 Ende sich ein   R :. i < j'merventil befindet,   verbunden wird. Bs   findet dans   eine Vorkondensat on statt, wobei verhältnismässig niedrigmolekulare Kondensate entstehen. 



    Wenn praktisch kein Ammoniak mehr entweicht, wird der Druck aufgehoben und das   geschmo'zene Halbpolymer einer weiteren, vorzugsweise höheren Erhitzung unterworfen, um die Wasserkomponente zu entfernen. Dann findet eine Nachkondensation statt, wodurch die Masse eine genügend hohe Viskosität erhält, um daraus Fäden spinnen zu können. Weil der Schmelzpunkt dabei steigt, muss meistens auch etwas höher erhitzt werden. 



   Gegebenenfalls kann diese Nachkondensation ganz oder teilweise unter Druckherabsetzung ausgeführt werden, wodurch die Entfernung des Wassers und gegebenenfalls noch des restlichen Ammoniaks rascher erfolgt. 



   Jedenfalls ist üblicherweise eine vollkommen sauerstofffreie Atmosphäre erwünscht, um Oxydation und Braunfärbung zu vermeiden. 



   Beispiel 1 : In ein mit einer Rektifiziersäule versehenes Druckfass aus   V 2A-Stahl   werden
500 cm3 Wasser mit 10 kg   5-Aminopentancarbon-     säureamid (Molekularverhältnis etwa 0-36 : I)   eingebracht, worauf man die Masse während
5 Stunden auf   2000 C   erhitzt. Von Zeit zu Zeit wird das gebildete Ammoniakgas über ein regel- bares Druckventil abgelassen. Danach wird der Überdruck ganz aufgehoben und der noch an- wesende Wasserdampf durch Stickstoff ersetzt. 



   Schliesslich wird die Temperatur auf   260 C   ge- bracht und die Erhitzung noch 5 Stunden fort- 

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 gesetzt. Das erzielte farblose Kondensationsprodukt, welches praktisch kein Laktam enthält, kann zu Fäden, welche kalt um   500%   und mehr gestreckt werden können, versponnen werden. 



   Weitere Untersuchungen haben nun überraschenderweise gelehrt, dass, wenn die Menge Wasser nicht auf eine kleine Menge beschränkt bleibt, sondern beträchtlich höher gewählt wird, z. B. mehr als ein halbes Molekül Wasser auf ein Molekül Aminosäureamid, die erzielten Fäden viel stärker sind als jene, welche mit Hilfe einer Zugabe von wenig Wasser erzielt wurden. 



   Die Wassermenge, mit welcher man das Aminocarbonsäureamid reagieren lässt, kann sogar nach oben unbegrenzt sein, doch wird man in der Praxis im allgemeinen nicht weiter gehen   ak   zum Erreichen des günstigsten Kondensationsgrades notwendig ist, da man sonst wieder zu viel Wasser durch Verdampfen entfernen müsste. 



   Wenn man besonders grosse Mengen Wasser anwendet, entstehen in der Hauptsache Lösungen der entsprechenden Aminocarbonsäuren, welche dann durch Konzentration bei hoher Temperatur wieder in das gewünschte Vorkondensat um- gesetzt werden können. Dieses Verfahren kann bei der Verarbeitung des 5-Aminopentancarbon-   säureamids   besonders wichtig sein, weil hier sonst eine starke Laktambildung auftreten kann. 



   Es gibt Stoffe, welche anfänglich als Katalysator 
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   gewichtszustande,   dadurch zu Stabilisatoren werden, dass sie eine Endgruppe blockieren. 



  Solche Stoffe sind z. B. aliphatische Monocarbonsäuren, aliphatische Dicarbonsäuren und aliphatische Diamine. 



   Wunschgemäss kann man das Ausgangsmaterial vor oder während der Reaktion mit anderen Stoffen, welche unter den Bedingungen der Kondensation der Aminocarbonsäureamide ebenfalls in den Makromolekularzustand übergehen, mischen. So kann man z. B. die Salze von Dicarbonsäuren und Diamine zusetzen, wodurch die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts stark geändert werden können. Wenn sich bei der Kondensation dieser Stoffe Wasser bildet, ist oft ein zusätzlicher Wasserzusatz zur Reaktion überflüssig. 



   Beispiel 2 : In einem Druckfass werden
5 I Wasser mit 5 kg 9-Aminononancarbonsäureamid (Molekularverhältnis 10 : 1) und 3 g Essig- saure gemischt. Danach wird das Druckfass geschlossen und während 8 Stunden auf 250  C erhitzt, wobei das Ammoniakgas regelmässig entfernt wird. Dann wird der Wasserdampf : abgelassen und die Masse noch 2 Stunden auf 250   C weitererhitzt. Das Polykondensat erreicht eine Grund-Viskosität von 0-8 und lässt sich leicht in der Kälte   400% strecken.   



   Beispiel 3 : Man erhitzt 15/Wasser mit   1 kg (     5-Aminopentancarbonsäureamid   (Molekularverhältnis etwa 105 :   I)   in einem mit einem Hochdruckrückflusskühler versehenen Druckfass auf eine Temperatur von 260  C, bis praktisch kein 
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 durch   Stol sensation   des abgelassenen Dampfes und durch Messung des Wassers). Die Masse im Druckfass wird nun noch 2 Stunden auf 250   C 
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 über   5   pro Denier erzielt. 



   Beispiel 4 : In einem mit einem Hochdruckrückflusskühler versehenen Druckautoklav erhitzt man 5 kg   7-Aminoheptancarbonsäureamid   mit 50/Wasser und 1'5 kg Hexamethylendiammoniumadipat bis auf eine Temperatur von 250   C, bis praktisch kein Ammoniak mehr entweicht. Dann wird soviel Wasserdampf entfernt, dass noch etwa 2 kg Wasser im Druckfass zurückbleiben. Weiter verfährt man genau wie   i. î   Beispiel 3 angegeben. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung von makromolekularen Kondensationsprodukten aus monomeren Aminopolymethylencarbonsäureamiden mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen durch Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass man die erste, ein Vorkondensat ergebende Stufe der Erhitzung unter Druck in Gegenwart von Wasser vornimmt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge gering ist und höchstens ein halbes Molekül pro Molekül Aminocarbonsäureamid beträgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere zur Herstellung von Fäden sehr grosser'Stärke, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verwendung kommende Wassermenge mehr als ein halbes Molekül pro Molekül Aminocarbonsäureamid beträgt.