CH491978A

CH491978A - Verfahren zur Herstellung von Polyamiden

Info

Publication number: CH491978A
Application number: CH172668A
Authority: CH
Inventors: George Burrows Harold; John Hepworth Stephen
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1965-06-23
Filing date: 1968-02-05
Publication date: 1970-06-15
Also published as: NL6801326A; US3585170A; FR94178E; GB1187981A; DE1745023A1; ES350233A2; BE710041A

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyamiden Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung von Polyamiden mit verbesserten Eigenschaften.

Im Hauptpatent wird ein Verfahren zur Herstel lung von Polyamiden beschrieben und beansprucht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Monoamino- monocarbonsäure oder ein Lactam davon mit wenig stens zwei C-Atomen zwischen der Aminogruppe und der Carbonsäuregruppe oder im wesentlichen äquimo- lekulare Mengen eines Diamins, das mindestens zwei C-Atome zwischen den Aminogruppen enthält, und einer Dicarbonsäure, die mindestens zwei C-Atome zwischen den Carbonsäuregruppen enthält, in Gegen wart von 0,1-10,0 Mol ;'o, bezogen auf das Molekular gewicht der sich wiederholenden Einheiten der Poly amidkette, eines Salzes aus einem organischen Diamin und einer Phosphonsäure der Formel:

EMI0001.0007
polymerisiert wird, wobei n eine ganze Zahl von 1-3 und R' je nach dem Wert von n einen ein-, zwei- oder dreiwertigen organischen Rest darstellt.

Dem Hauptpatent ist zu entnehmen, dass aus den so erhaltenen Polyamiden hergestellte Fasern, insbe sondere wenn dem Reaktionsgemisch 0,1-4,0 Mol %, bezogen auf das Molekulargewicht der sich wiederho- bezogen auf das lenden Einheiten der Polyamidkette, eines Salzes aus einem Mol eines organischen Diaurins und einem Mol einer Phosphonsäure der Formel:
EMI0001.0011
wobei R einen einwertigen organischen Rest darstellt, zugesetzt werden, eine hervorragende Affinität für Säu refarbstoffe aufweisen.

Es wurde nun gefunden, dass diese Affinität für Säurefarbstoffe weiter verbessert wird, wenn die Poly merisation in Gegenwart bestimmter N-Alkylarylsulfo- namide durchgeführt wird.

Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart von 0,1-S,0 Mol%, bezogen auf das Molekulargewicht der sich wiederholenden Einheiten der Polyamidkete, eines Sulfonamids der Formel:
EMI0001.0014
wobei Ar einen Phenyl, Tolyl- oder Naphthylrest und R einen Alkylrest mit 1-12 C-Atomen darstellt, durch geführt wird.

Beispiele der genannten Alkylreste sind: Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, tert.-Butyl-, n-Hexyl-, n-Octyl-, n-Decyl und n-Dodecylreste.

Spezifische Beispiele der erwähnten Sulfonamide sind: N-Methylbenzolsulfonamid, N-Äthyl-p-toluolsulfonamid, N-n-Butyl-p-toluolsulfonamid, N-Dodecyl-p-toluolsulfonamid und N-Äthylnaphthalin-2-sulfonamid. Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung kann in der im Hauptpatent beschriebenen Weise durchgeführt werden, wobei das Sulfonamid in jeder beliebigen Stufe des Polymerisationsverfahrens, vor zugsweise aber am Anfang des Verfahrens, zugegeben werden kann. Vorzugsweise verwendet man im erfin- dungsgemässen Verfahren 0,2-3,0 Mol % des Sulfona mids.

Im vorliegenden Verfahren können die gleichen polyamidbildenden Bestandteile, Phosphonsäuren und organischen Diamine verwendet werden wie im Haupt patent beschrieben.

Aus den vorliegenden Polyamiden hergestellte Fasern haben eine hervorragende Affinität für Säure, Farbstoffe, selbst wenn sie aus alkalischen Färbeflotten aufgebracht werden. In dieser Hinsicht sind sie den Fasern überlegen, die aus den Polyamiden des Haupt patentes hergestellt wurden, die im Abwesenheit der erwähnten Sulfonamide erhalten wurden.

Die folgenden Beispiele, in denen Teile und Pro zente auf das Gewicht bezogen sind, erläutern die Er findung.

Beispiel 1 52.40 Teile Hexamethylendiammoniumadipat, 8,1 Teile Cyclohexylphosphonsäure, 23,2 Teile Hexame- thylendiamin, 52,0 Teile N-Äthyl-p-toluolsulfonamid und 2500 Teile Wasser werden in einem Autoklaven aus rostfreiem Stahl unter Rühren auf 100 C erhitzt. Der Autoklav wird mit Dampf durchgespült, verschlos sen und weiter erhitzt, bis ein Druck von 17,5 kg/cm2 und eine Temperatur von 210 C erreicht werden. Durch langsames Ablassen von Dampf wird der Druck im Autoklaven auf 17,5 kg/cm2 gehalten, während die Temperatur auf 235 C erhöht wird. Der Druck im Autoklaven wird dann im Verlauf einer Stunde lang sam auf Atmosphärendruck gesenkt, während die Tem peratur auf 273' C erhöht und diese Temperatur 10 Minuten gehalten wird.

Das resultierende Polyamid wird dann unter Stickstoffdruck in Form eines Bandes aus dem Autoklaven extrudiert, welches abgeschreckt, zerschnitzelt und getrocknet wird.

Die Polyamidschnitzel werden darauf durch Schmelzspinnen zu Fasern verarbeitet. Werden diese Fasern mit Solway Blue BN aus wässerigen Färbe flotten mit den pH-Werten 4,0 bzw. 7,0 bzw. 9,0 ge färbt, so beträgt die Gleichgewichtsfarbstoffaufnahme der Fasern 5,5 0,-o bzw. 2,0 % bzw. 0,5% gegenüber 4.25 % bzw. 0,8% bzw. 0,26% bei Fasern, die aus einem Polyamid erhalten wurden, das wie oben herge stellt wurde, wobei aber die 52,0 Teile N-Äthyl-p- toluolsulfonamid nicht in den Autoklaven gegeben wurden.

Beispiel 2 Beispiel 1 wird wiederholt, wobei aber nur 46,0 Teile N-Äthyl-p-toluolsulfonamid verwendet werden. Aus dem resultierenden Polyamid hergestellte Fasern haben Gleichgewichtsfarbstoffaufnahmen von 4,7% bzw. 1.5% bzw. 0,35%, wenn sie mit Solway Blue BN aus wässerigen Färbeflotten mit den pH-Werten 4,0 bzw. 7,0 bzw. 9,0 gefärbt werden.

Beispiel .3 100 Teile Hexamethylendiammoniumdipat, 0,86 Teil Cyclohexylphosphonsäure, 0,73 Teil Hexamethy- lendiamin, 0,25 Teil N-tert.-Butylnaphthalin-2-sulfona- mid und 20 Teile Wasser werden in einen mit Alumi nium ausgekleideten Autoklaven gefüllt, der dann den gleichen Erhitzungs- und Druckzyklen wie im Beispiel 1 ausgesetzt wird. Das Polyamid wird darauf zu Fasern verarbeitet.

Die erhaltenen Polyamidfasern zeigen eine wesent lich höhere Aufnahme von Säurefarbstoffen, wenn sie aus einer wässerigen Färbeflotte mit einem pH-Wert von 8,5 gefärbt werden, als Fasern, die in ähnlicher Weise in Abwesenheit von 0,25 Teil N-tert.-Butyl- naphthalin-2-sulfonamid hergestellt wurden.

Beispiel 4 100 Teile Hexamethylendiammoniumadipat, 0,15 Teil Cyclohexylphosphonsäure, 0,73 Teil Hexamethy- lendiamin, 0,62 Teil N-n-Dodecylbenzolsulfonamid und 20 Teile Wasser werden in einen mit Aluminium ausgekleideten Autoklaven gefüllt, der dann den glei chen Erhitzungs- und Druckzyklen wie in Beispiel 1 ausgesetzt wird. Darauf wird das Polyamid zu Fasern verarbeitet.

Die erhaltenen Polyamidfasern zeigen eine wesent lich höhere Farbstoffaufnahme, wenn sie mit Säure farbstoffen aus einer wässerigen Färbeflotte mit einem pH-Wert von 8,5 gefärbt werden, als Fasern, die in ähnlicher Weise in Abwesenheit von 0,62 Teil N-n-Dodecylbenzolsulfonamid hergestellt wurden. Beispiel 5 100 Teile Hexamethylendiammoniumadipat, 0,43 Teil Cyclohexylphosphonsäure, 0,73 Teil Hexamethy- lendiamin, 1,72 Teile N-n-Butyl-p-toluolsulfonamid und 20 Teile Wasser werden in einen mit Aluminium ausgekleideten Autoklaven gefüllt, der dann den glei chen Erhitzungs- und Druckzyklen wie in Beispiel 1 ausgesetzt wird. Das Polyamid wird darauf zu Fasern verarbeitet.

Die erhaltenen Polyamidfasern zeigen eine wesent lich höhere Farbstoffaufnahme, wenn sie mit Säure farbstoffen aus einer wässerigen Färbeflotte mit einem pH-Wert von 8,5 gefärbt werden, als Fasern, die in ähnlicher Weise in Abwesenheit von 1,72 Teilen N-n-Butyl-p-toluolsulfonamid hergestellt wurden.

Beispiel 6 100 Teile Hexamethylendiammoniumadipat, 0,3 Teil Cyclohexylphosphonsäure, 0,73 Teil Hexamethy- lendiamin, 1,95 Teile N-Methylbenzolsulfonamid und 20 Teile Wasser werden in einen mit Aluminium aus gekleideten Autoklaven gefüllt, der dann den gleichen Erhitzungs- und Druckzyklen wie in Beispiel 1 ausge setzt wird. Das Polyamid wird darauf zu Fasern verar beitet.

Die erhaltenen Polyamidfasern zeigen eine wesent lich höhere Farbstoffaufnahme, wenn sie mit Säure farbstoffen aus einer wässerigen Färbeflotte mit einem pH-Wert von 8,5 gefärbt werden, als Fasern, die in ähnlicher Weise in Abwesenheit von 1.95 Teilen N-Methylbenzolsulfonamid hergestellt wurden.

Beispiel 7 Anstelle der in den vorstehenden Beispielen ver wendeten Cyclohexylphosphonsäure werden äquiva lente Mengen Methylphosphonsäure oder Phenylphos- phonsäure verwendet, wobei ähnliche Ergebnisse erhal ten werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren nach dem Patentanspruch des Hauptpa tents, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart von 0,1-5,0 Mol%, bezogen auf das Molekulargewicht der sich wiederholenden Einheiten der Polyamidkette, eines Sulfonamids der Formel: EMI0003.0003 wobei Ar einen Phenyl-, Tolyl- oder Naphthylrest und R einen Alkylrest mit 1-12 C-Atomen darstellt, durch geführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Sulfonamid in einer Menge von 0,2-3,0 Mol% verwendet wird. 2.

Verfahren nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1 zur Herstellung von Polyhexamethylenadipa- mid, dadurch gekennzeichnet, dass äquimolekulare Mengen Adipinsäure und Hexamethylendiamin in Ge genwart eines Salzes aus einem organischen Diaurin und einer Phosphonsäure sowie eines Sulfonamids polymerisiert werden. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass als Phosphonsäure, Cyclohexyl- phosphonsäure und als organisches Diaurin Hexame- thylendiamin verwendet wird. 4.

Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass als Phosphonsäure Phenylphos- phonsäure und als organisches Diaurin Hexamethylen- diamin verwendet wird.