CH473850A - Verfahren zur Herstellung von Polyamiden - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyamiden.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Lactam mit einem   7- bis    13gliedrigen Ring in Gegenwart einer Phosphonsäure der Formel
EMI1.1     
 polymerisiert wird, wobei R einen einwertigen organischen Rest bedeutet.



   Das Verfahren nach der Erfindung lässt sich zweckmässig so ausführen, dass das Lactam oder eine Mischung solcher Lactame in Mischung mit der Phosphonsäure so lange, vorzugsweise auf eine zwischen 200 und 3000 C liegende Temperatur, erhitzt wird, bis der gewünschte Polymerisationsgrad erzielt wird. Vorzugsweise erfolgt die Reaktion unter Luftausschluss beispielsweise in Gegenwart eines inerten Gases, wie z. B. Stickstoff. Am Schluss des Verfahrens wird das resultierende Polyamid aus dem Autoklav entleert, z. B. extrudiert, worauf der entstehende Polyamidstrang abgekühlt und in Schnitzel oder andere Gegenstände zerschnitten wird.



   Gegebenenfalls kann das Verfahren in Gegenwart von Wasser oder einer inerten organischen Flüssigkeit, wie z. B. Benzol, durchgeführt werden.



   Als Beispiele für die für das erfindungsgemässe Verfahren geeigneten Lactame kann man Caprolactam, Capryllactam, Önantholactam und vor allem Dodecanolactam erwähnen.



   Die einwertigen ogranischen Reste, die durch R dargestellt werden und an das Phosphoratom über eines ihrer C-Atome gebunden sind, sind vorzugsweise Alkylreste, insbesondere niedere   Alkylreste,    wie z. B.



  Methyl-, Athyl-, Propyl- und Butylreste, CycloalkyIreste, wie z. B. der Cyclohexylrest, Aralkyl und AralkenyIreste, wie z. B. Benzyl-,   ss-Phenyläthyl-und    ss Phenylvinylreste, und Arylreste, insbesondere monocyclische Arylreste, wie z. B. Phenyl- und Tolylreste, die gegebenenfalls auch Substituenten, wie Chloratome, enthalten.



   Als spezielle Beispiele für die genannten Phos   phonsäuren ; seien erwähnt: Methylphosphonsäure,      Sithylphosphonsäure,    n-Propylphosphonsäure, n-Butylphosphonsäure, Cyclohexylphosphonsäure, Benzylphosphonsäure, Phenylphosphonsäure und p-Chlorphenylphosphonsäure.



   Im Verfahren nach der Erfindung wird die Phosphonsäure vorzugsweise in einer Menge von 0,25 bis 2,0   Mole,    bezogen auf das   Mojekulargewicht    des Lactams, verwendet. Diese Phosphonsäure kann in einem beliebigen Stadium der Polymerisation des Lactams zugegeben werden. Vorzugsweise wird sie aber beim Einfüllen des Lactams in das Reaktionsgefäss zugesetzt.



  Gegebenenfalls können die Säuren in Form ihrer Salze mit schwachen flüchtigen Basen, z. B. in Form ihrer Ammoniumsalze, verwendet werden.



   Auch können dem Reaktionsgemisch andere bekannte Zusätze zugesetzt werden. Als Beispiele dafür kann man Mattierungsmittel, wie z. B. Titandioxyd, Füllstoffe, wie z. B. Glas und Glimmer, Wärmestabilisierungsmittel, wie z. B. Kupfersalze und Kupferhalogenide,   Lichtstabilisiemngsmittel,    wie z. B. Mangansalze, und Substanzen zur Regulierung des Molekulargewichtes, wie z. B. Essigsäure, erwähnen.



   Mit dem Verfahren nach der Erfindung werden Polyamide hergestellt, die ein wesentlich höheres- Molekulargewicht aufweisen und weisser sind als diejenigen, die durch Polymerisation der Lactame in Abwesenheit der erwähnten Phosphonsäuren hergestellt werden. Dies ist besonders deshalb vorteilhaft, weil dadurch Polyamide mit einem höheren Molekulargewicht leichter hergestellt werden können, ohne dass lange Reaktionszeiten bei erhöhten Temperaturen notwendig sind, die einen Abbau der Polyamide hervorrufen könnten. Die er findungsgemäss erhaltenen Polyamide sind zur Herstellung von Formteilen oder stranggepressten Teilen besonders geeignet.



   Es wurde auch gefunden, dass die aus den erfindungsgemässen Polyamiden hergestellten Fasern eine wesentlich höhere Affinität für Säurefarbstoffe aufweisen, so dass mit solchen Farbstoffen tiefere Farbtöne erzielt werden können.



   Die erfindungsgemäss hergestellten, Polyamide bestehen aus Ketten mit sich   wiederholenden-NHCO-    Gruppen, die voneinander durch 5 bis 11 C-Atome getrennt sind, und enthalten eine Phosphonsäure der oben definierten Art.



   Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei alle Teile auf das Gewicht bezogen sind.



   Beispiel 1
Eine Mischung aus 50 Teilen Dodecanolactam, 0,8 Teilen Cyclohexylphosphonsäure und 10 Teilen Wasser wird 5 Stunden unter Stickstoff bei Atmosphärendruck auf 2620 C erhitzt.



   Das erhaltene Polyamid hat einen Erweichungspunkt von 1760 C und eine Schmelzviskosität von 15 000 P bei 1900 C. Der mit Methanol extrahierbare Teil des Polyamids beträgt weniger als 2   SS.   



   Beispiel 2
Eine Mischung aus 50 Teilen Dodecanolactam, 0,5 Teilen Cyclohexylphosphonsäure und 40 Teilen Benzo]   wird 2 Stunden ; unter Stickstoff bei Atmosphärendruck    auf 2820 C erhitzt, wobei ein hartes weisses Polyamid erzeugt wird. Der mit Methanol extrahierbare Teil des Polyamids beträgt weniger als   2%.   



   Der nachstehenden Tabelle sind weitere Beispiele zu entnehmen, wobei jeweils die in der 2. Spalte angegebenen Lactammengen in Gegenwart der in der 3. Spalte angegebenen Mengen der Phosphonsäuren sowie der in der 4. Spalte angegebenen Medien bei den in der 5. Spalte angegebenen Reaktionszeiten und -temperaturen polymerisiert werden. Es werden in allen Beispielen harte weisse Polyamide erhalten.



  Beispiel Lactam Phosphonsäure Medium Reaktionsbedingunger
3 50 Teile Dodecanolactam 0,5 Teile Methylphosphonsäure 40 Teile Benzol 4 h bei   2820 C       4 50 Teile zu 0,5 Teile ss-Phenylvinylphosphon- 40 Teile   6 h bei 2820 C    säure
5 50 Teile   0,5 Teile Phenylphosphonsäure 40 Teile   b    4 h bei 2820 C
6 50 Teile   a    0,5 Teile   4-Chlorphenylphosphon- 40    Teile   D    1,5 h bei 2820 C säure
7 70 Teile Capryllactam 0,7 Teile p-Tolylphosphonsäure 1 Teil Wasser 4,5 h bei 2500 C
8 70 Teile   0,7 Teile Phenylphosphonsäure 1 Teil   4,5 h bei 2500 C
9 56 Teile Caprolactam 0,8 Teile   Cyclohexylphosphonsäure    10 Teile   10 h bei   2250 C   
10 56 Teile  >  0,

  6 Teile Cyclohexylphosphonsäure 10 Teile   6 h bei   2300 C   
Das Polyamid von Beispiel 10 hat eine relative Viskosität von 30,7 (in   8,4% der    Lösung in   90% iger    Ameisensäure bei 250 C) und einen mit Methanol extrahierbaren Teil von 9 %.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Polyamiden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lactam mit einem 7bis 13gliedrigen Ring in Gegenwart einer Phosphonsäure der Formel EMI2.1 polymerisiert wird, wobei R einen einwertigen organischen Rest darstellt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Lactam Dodecanolactam verwendet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Phosphonsäure eine Alkylphosphonsäure, z. B. eine niedere Alkylphosphonsäure, Cyclohexylphosphonsäure oder eine monocyclische Arylphosphonsäure, z. B. Phenylphosphonsäure, verwendet wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphonsäure in einer Menge von 0,25 bis 2,0 Mol%, bezogen auf das Molekulargewicht des Lactams, verwendet wird.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart von Mattierungsmitteln, Füllstoffen, Wärmestabilisierungs- mitteln, Lichtstabilisierungsmifteln oder das Molekulargewicht regelnden Substanzen erfolgt.