Verfahren zur Herstellung von Polyamiden. Es ist bekannt, dass hochmolekulare Poly amide durch Erhitzen von zyklischen Lakta- men mit einem wenigstens 7gliedrigen Ringe in Gegenwart von verschiedenen Katalysatoren hergestellt werden können. Als Katalysatoren haben sich die entsprechenden w-Aminofettsäu- ren, die durch Hydrolyse von Laktamen entste hen, bzw. wässerige Lösungen von diesen Säuren besonders bewährt.
Diese Aminosäuren wir ken so, dass sie selbst polykondensieren und Wasser abspalten, das dann eigentlich erst als Katalysator der Laktampolymerisation wirkt, wobei die Aminosäure selbst sich ebenfalls in ein Polyamid verwandelt und das Wasser 'schliesslich verdampft wird.
Zu diesem Zwecke geht man üblicherweise so vor, dass ein Teil des Laktams zum voraus mittels Wasser unter Druck oder mittels Dampf hydrolysiert wird, gegebenenfalls in Gegenwart einer flüchtigen Säure, die eine weitere Polymerisation nicht hindert, worauf das wässerige Reaktionsgemisch dem zu poly merisierenden Laktam zugesetzt wird. Die mittels blossem Wasser durchgeführte Hydro lyse verläuft jedoch langsam und erfordert hohe Drücke und Temperaturen, wobei die Menge der gebildeten Aminosäure sich von Fall zu Fall ändert, so dass konstante Bedin gungen bei der Polymerisation nicht auf rechterhalten werden können.
Infolgedessen schwankt auch die Polymerisationsstufe und die innere Viskosität des Polyamids, so dass die Grundforderung eines ununterbrochenen und rationellen Betriebes - eine konstante Qualität der gesponnenen oder anders ver arbeiteten Masse - nicht erfüllt werden kann.
Bessere Ergebnisse bei der Hydrolyse von Laktamen wurden unter Anwendung von wässerigen Lösungen von flüchtigen Säuren, z. B. von Ameisensäure, erzielt. Nachteilig ist jedoch eine beträchtliche Korrosion der Vorrichtungen und damit auch eine Verun reinigung des Polymers, was eine Verschlech terung der Farbe und auch der mechanischen Eigenschaften zur Folge hat.
Es wurde nun festgestellt, dass einwand freie Ergebnisse erreicht werden können, wenn der Katalysator für die Polymerisation des Laktams durch Erhitzen: eines Teils des Laktams mit wässeriger Oxalsäure dargestellt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung von Polyamiden durch Erhitzung von Laktamen unter Hydro lyse einer geringen Menge Laktam durch Ein- . wirkung einer wässerigen Säure, das dadurch gekennzeichnet ist, dass wässerige Oxalsäure verwendet wird.
Die Hydrolyse des La.ktams mit der Oxal- säure verläuft schnell und kann durch Ände- d rung der Konzentration der Oxalsäure, der Temperatur, des Druckes und der Erhitzungs- dauer leicht auf den gewünschten Wert ein gestellt werden, so dass stets gleichen Bedin gungen ein gleiches Ergebnis entspricht. Die c Korrosion ist dabei minimal, obwohl die Oxal- säure wesentlich stärker ist als die Ameisen säure und die Essigsäure.
Es tritt bei den praktisch in Frage kommenden Temperatu ren keine Zersetzung der Oxalsäure ein, da die Oxalsäure wärmebeständiger ist als die Ameisensäure und die Essigsäure.
Wenn eine wässerige Laktamlösung, z. B. von 6-Kaprolaktam, mit 0,01 bis 1 Mol Oxal- säure, berechnet auf Laktam, 5 Stunden lang auf 130 C erhitzt wird, können bis gegen 901/o des Laktams hydrolysiert werden. Die Hydrolyse beginnt bereits bei 100 C; sie ver läuft allerdings bei dieser Temperatur noch langsam. Bei Temperaturen über 130 bis 140 C kommt es zu einer teilweisen Zer setzung.
Beispiel <I>1:</I> 15 Gewiehtsteile 6-Kaprolaktam, 150 Teile destilliertes Wasser und 0,8 Mol Oxalsäure (berechnet auf Laktam) wurden in einem geschlossenen Gefäss 5 Stunden lang bei 130 C gehalten. 85 1/a des Laktams wurden zu 6-Amino-kapronsäure hydrolysiert. Die ge wonnene Lösung wurde einer zehnfachen Menge von reinem 6-Kaprolaktam zugesetzt und in Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt.
Nach einigen Stunden hatte sich das Ganze zu einer viskosen Schmelze polymerisiert, die sich beim Abkühlen in eine feste, rein weisse, aus der Schmelze verspinnbare Masse verwan- delte. Die gewonnenen Fasern weisen nach der Orientierung durch Kaltrecken hohe Zug festigkeit auf.
<I>Beispiel 2:</I> Es wurde gleich vorgegangen wie im Bei spiel 1 mit. der Ausnahme, dass das Gemisch aus 6-Kaprolaktam und Wasser 61/2 Stunden lang mit 0,05 NIol Oxalsäure auf 100 C er- hitzt wurde. 8 % des Laktams wurden zu 6-Amino-kapronsäure hydrolysiert.
Die Vorteile der Verwendung der Oxal- säure gehen aus dem Vergleiche mit der Ameisensäure hervor, welche bei Anwendung eines ganzen Mol auf 1. Mol Laktam bei einer 24stündigen Erhitzung auf 120 C nur eine 20 o/oige Hydrolyse ergibt.
Es ist selbstverständlich auch möglich, in einer einzigen Stufe zu arbeiten, und zwar auf die Art, dass dem Laktam eine kleine Menge von wässeriger Oxalsäure zugesetzt und das Gemisch einer Erhitzung im Auto klav unterzogen wird.