CS257265B2 - Preparation method of block polyamide copolymere - Google Patents

Preparation method of block polyamide copolymere Download PDF

Info

Publication number
CS257265B2
CS257265B2 CS849620A CS962084A CS257265B2 CS 257265 B2 CS257265 B2 CS 257265B2 CS 849620 A CS849620 A CS 849620A CS 962084 A CS962084 A CS 962084A CS 257265 B2 CS257265 B2 CS 257265B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
caprolactam
compound
groups
amine
mixing
Prior art date
Application number
CS849620A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS962084A2 (en
Inventor
James D Gabbert
Ross M Hedrick
Original Assignee
Monsanto Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/670,188 external-priority patent/US4617355A/en
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of CS962084A2 publication Critical patent/CS962084A2/en
Publication of CS257265B2 publication Critical patent/CS257265B2/en

Links

Landscapes

  • Polyamides (AREA)

Abstract

Způsob přípravy blokového polyamidového kopolymeru, který se provádí tak, že se smísí epsilon-kaprolaktam, sloučenina obsahující N-acyllaktamové funkční skupiny zvolená ze souboru zahrnujícího adukty polyétertriolu o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, s výhodou 3 000 až 6 000 s dihalogenidem alifatické nebo aromatické dikarboxylové kyseliny a epsilon-kaprolaktamem, alespoň jeden amin s molekulovou hmotností 60 až 10 000, s výhodou až 6 000 zvolený ze souboru zahrnujícího alifatické monomerní polyaminy a alifatické polymerní polyaminy s polyetherovou nebo polyalkyleniminovou kostrou, jejichž vícefunkčnost je tvořena alespoň dvěma primárními a/nebo sekundárními aminoskupinami, přičemž množství vícefunkčního aminu činí alespoň 0,02 ekvivalentu součtu primárních a sekundárních aminoskupin, vztaženo na ekvivalent N-acyllaktamových skupin obsažených ve sloučenině, a katalyzátor aniontové polymerace laktamů, přičemž míšení se provádí tak, že se smísí jednak sloučenina s N-acyllaktamovými skupinami s částí kaprolaktamu a jednak amin a katalyzátor se zbytkem kaprolaktamu, načež se spolu smísí obě vzniklé předsměsiProcess for preparing block polyamide of the copolymer which is carried out such that the epsilon-caprolactam compound is mixed containing N-acyl lactam functional groups selected from the group consisting of adducts polyethertriol of molecular weight 1,000 to 10,000, preferably 3,000 to 6,000 with an aliphatic or aromatic dihalide dicarboxylic acids and epsilon-caprolactam, at least one molecular amine weight of 60 to 10,000, preferably up to 6,000 selected from aliphatic monomeric polyamines and aliphatic polymeric polyamines with polyether or polyalkylenimine skeleton whose multifunctionality is consists of at least two primary and / or secondary amino groups, wherein the amount the multifunctional amine is at least 0.02 equivalent of the sum of primary and secondary amino groups based on the N-acyl lactam equivalent groups contained in the compound, and a catalyst for anionic lactam polymerization, the mixing being carried out by mixing first, a compound with N-acyl lactam groups with part of caprolactam and amine and a catalyst with caprolactam residue the two premixes are then mixed together

Description

Vynález se týká způsobu přípravy polyamidových materiálů s vysokou rázovou houževnatostí, které se skládají z blokových kopolymerú obsahujících polyamidové a elastomerní segmenty. Konkrétně se vynález týká způsobu přípravy sitovaných blokových polyamidových kopolymerú.The invention relates to a process for the preparation of high impact strength polyamide materials consisting of block copolymers comprising polyamide and elastomeric segments. In particular, the invention relates to a process for preparing crosslinked block polyamide copolymers.

Blokové polyamidové kopolymery mohou být obecně tvořeny střídajícími se bloky polyamidových segmentů, jako jsou segmenty elastomernioh polymerů, jako jsou zbytky polyéterů, polyesterů, uhlovodíků nebo polysiloxanů. Blokové polyamidové kopolymery se obecně vyrábějí kopolymerizací laktamového monomeru a elastomernioh polymerů a mohou být lineární nebo rozvětvené v závislosti na struktuře použitého elastomerního polymeru. Podrobnější zhodnocení struktury a způsobů výroby daného typu blokového polyamidového kopolymeru je uvedeno v patentu Spojených států amerických č. 4 031 164 (autoři Hendrick a Gabbert).Block polyamide copolymers may generally consist of alternating blocks of polyamide segments, such as segments of elastomeric polymers such as polyether, polyester, hydrocarbon, or polysiloxane residues. Block polyamide copolymers are generally produced by copolymerizing lactam monomer and elastomeric polymers and may be linear or branched depending on the structure of the elastomeric polymer used. A more detailed evaluation of the structure and methods of making the type of block polyamide copolymer is given in U.S. Patent No. 4,031,164 to Hendrick and Gabbert.

Vlastnosti polyamidových segmentů a segmentů elastomernioh polymerů, které jsou obsaženy v blokových kopolymerech ovlivňují, jak je uvedeno ve shora uvedeném patentu autorů Hendricka a Gabberta, vlastnosti výsledného polymeru. Pro získání materiálu s vysokým modulem pružnosti je třeba použít polyamidové segmenty o vyšší molekulové hmotnosti a/nebo ve vyšším procentickém hmotnostním obsahu. Vyšší tažnost a lepší rázové vlastnosti mohou být při výrobě blokových polyamidových kopolymerú dosaženy za použití vyššího hmotnostního obsahu a/nebo při vyšší molekulové hmotnosti elastomerních polymerů.The properties of the polyamide segments and segments of the elastomeric polymers contained in the block copolymers affect, as stated in the above-mentioned Hendrick and Gabbert patent, the properties of the resulting polymer. In order to obtain a material with a high modulus of elasticity, it is necessary to use polyamide segments of higher molecular weight and / or higher percentage by weight. Higher ductility and better impact properties can be achieved in the manufacture of block polyamide copolymers using higher weight content and / or higher molecular weight elastomeric polymers.

Ovlivňování vlastností blokových polyamidových kopolymerú jinými způsoby by bylo výhodné.Influencing the properties of the block polyamide copolymers in other ways would be advantageous.

Tento vynález se týká sitováni blokových polyamidových kopolymerú použitím vicefunkčních aminů.The present invention relates to the crosslinking of block polyamide copolymers using multi-functional amines.

Zesítěné blokové polyamidové kopolymery se podle předmětného vynálezu získají reakčním postupem, při kterém se blokové polyamidové kopolymery sítují působením vicefunkčních aminů.Crosslinked block polyamide copolymers according to the present invention are obtained by a reaction process in which the block polyamide copolymers are crosslinked by the action of multifunctional amines.

To se může provést například reakcí mezi sloučeninami s acyllaktamovými funkčními skupinami a vícefunkčními aminy, čímž se získá zesítěná látka obsahující acyllaktamové funkční skupiny, která následně nebo současně reaguje s laktamovým monomerem v přítomnosti aniontového polymerizačního katalyzátoru laktamů za tvorby zesítěných blokových polyamidových kopolymerú. Vlastnosti výsledných blokových kopolymerú mohou být proměnné v závislosti na stupni zesítění.This may be accomplished, for example, by reaction between acyl lactam functional compounds and multifunctional amines to provide a cross-linked acyl lactam functional group which subsequently or simultaneously reacts with the lactam monomer in the presence of an anionic lactam polymerization catalyst to form cross-linked block polyamide copolymers. The properties of the resulting block copolymers may vary depending on the degree of crosslinking.

Blokové polyamidové kopolymery se konkrétně skládají ze střídajících se bloků polyamidových segmentů o vzorciIn particular, block polyamide copolymers consist of alternating blocks of polyamide segments of the formula

O ve kterém X znamená 1,5-pentylenovou skupinu a m je celé číslo větší než jedna, a segmentů polyéterových elastomerních polymerů. Podrobnější popis takového blokového polyamidového kopolymeru je uveden v patentu Spojených států amerických č. 4 031 164.Wherein X represents a 1,5-pentylene group and m is an integer greater than one, and segments of polyether elastomeric polymers. A more detailed description of such a block polyamide copolymer is given in U.S. Patent No. 4,031,164.

Pro výrobu blokových polyamidových kopolymerú existuje řada způsobů. Jeden obecný způsob spočívá v použití polyéterových elastomerních předpolymerů, které poskytují elastomerní segmenty v blokových polyamidových kopolymerech, a monomerního kaprolaktamu. Elastomerní předpolymer je přitom připraven tak, aby obsahoval laktamovou iniciační skupinu, jejímž působením polymerizuje další kaprolaktam za tvorby polyamidových segmentů. Laktamovou iniciační skupinou je acyllaktamové skupina, která je známým iniciátorem polymerizace laktamu.There are a number of methods for producing block polyamide copolymers. One general method is to use polyether elastomeric prepolymers that provide elastomeric segments in block polyamide copolymers and monomeric caprolactam. The elastomeric prepolymer is prepared so as to contain a lactam initiating group by which it polymerizes further caprolactam to form polyamide segments. The lactam initiating group is an acyl lactam group which is a known initiator of lactam polymerization.

Použití elastomerních polymerů, které obsahují acyllaktamové skupiny, pro výrobu blokových polyamidových kopolymerú, je popsáno v evropské patentové přihlášce č. 67 695. Shora uvedené sloučeniny s acyllaktamovými funkčními skupinami mohou být potom zreagovány s epsilon3The use of elastomeric polymers containing acyl lactam groups for the production of block polyamide copolymers is described in European Patent Application No. 67,695. The above-mentioned acyl lactam functional compounds can then be reacted with epsilon 3.

-kaprolaktamem v přítomnosti zásaditého polymeračního katalyzátoru kaltamú za tvorby blokových polyamidových kopolymerů.-caprolactam in the presence of a basic polymerization catalyst of kaltam to form block polyamide copolymers.

Jak bylo uvedeno výše, vykazují blokové polyamidové kopolymery vlastnosti, které jim dávají segmenty elastomerních polymerů a polyamidové segmenty.As noted above, block polyamide copolymers exhibit the properties afforded by segments of elastomeric polymers and polyamide segments.

Při způsobu podle vynálezu se při sítování blokových polyamidových kopolymerů vícefunkčními aminy mohou celkové vlastnosti výsledného polymeru měnit i při udržování konstantní molekulové hmotnosti a konstantním hmotnostním obsahu elastomerních polymerů. Uvedeného sítování se dosáhne reakcí mezi přinejmenším jednou sloučeninou s N-aeyllaktamovými funkčními skupinami a přinejmenším jedním vícefunkčnim aminem a následnou nebo současnou reakcí s epsilon-kaprolaktamem v přítomnosti aniontového polymeračního katalyzátoru laktamů.In the process according to the invention, when crosslinking block polyamide copolymers with multifunctional amines, the overall properties of the resulting polymer can be varied while maintaining a constant molecular weight and a constant weight content of elastomeric polymers. Said cross-linking is achieved by reaction between the at least one compound with N-aeyllactam functional groups and the at least one multifunctional amine and subsequent or simultaneous reaction with epsilon-caprolactam in the presence of an anionic polymerization catalyst of the lactams.

Předmětem vynálezu je způsob přípravy blokového polyamidového kopolymerů, vyznačující se tím, že se smísí epsilon-kaprolaktam, sloučenina obsahující N-acyllaktamové funkční skupiny zvolená ze souboru zahrnujícího adukty polyétertriolu o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, s výhodou 3 000 až 6 000, s dihalogenidem alifatické nebo aromatické dikarboxylové kyseliny a epsilon-kaprolaktamem, alespoň jeden vícefunkční amin s molekulovou hmotností 60 až 10 000, s výhodou až 6 000, zvolený ze souboru zahrnujícího alifatické monomerni polyaminy a alifatické polymerní polyaminy s polyetherovou nebo polyalkyleniminovou kostrou, jejichž vícefunkčnost je tvořena alespoň dvěma primárními a/nebo sekundárními aminoskupinami, přičemž množství vícefunkčního aminu činí alespoň 0,02 ekvivalentu součtu primárních a sekundárních aminoskupin, vztaženo na ekvivalent N-acyllaktamových skupin a katalyzátor aniontové polymerace laktamů, přičemž míšení se provádí tak, že se smísí jednak sloučenina s N-acyllaktamovými skupinami s částí kaprolaktamu a jednak amin a katalyzátor se zbytkem kaprolaktamu, načež se spolu smísí obě vzniklé předsměsi.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for preparing block polyamide copolymers comprising mixing epsilon-caprolactam, a compound containing N-acyl lactam functional groups selected from the group consisting of polyethertriol adducts having a molecular weight of from 1,000 to 10,000, preferably from 3,000 to 6,000, with an aliphatic or aromatic dicarboxylic acid dihalide and epsilon-caprolactam, at least one multifunctional amine having a molecular weight of 60 to 10,000, preferably up to 6,000, selected from the group consisting of aliphatic monomeric polyamines and aliphatic polymeric polyamines with polyether or polyalkylenimine backbones. consisting of at least two primary and / or secondary amino groups, wherein the amount of the multifunctional amine is at least 0.02 equivalent of the sum of primary and secondary amino groups, based on the equivalent of N-acyllactam groups, and the anionic polymerization lactam catalyst The mixing is carried out by mixing the compound having the N-acyl lactam groups with a portion of caprolactam and the amine and the catalyst with the remainder of the caprolactam, and then mixing the two premixes together.

Vícefunkční aminy používané při způsobu podle vynálezu obsahují s výhodou alespoň tři primární nebo sekundární aminoskupiny. Jedná se o sloučeniny, které mohou mít různou molekulovou hmotnost a různou strukturu. Pro způsob podle vynálezu se hodí všechny shora definované polyfunkční aminy, které jsou schopny zesiiovat sloučeniny s acyllaktamovými funkčními skupinami a/nebo blokové polyamidové kopolymery. Aminová funkční skupina může být přitom umístěna na konci organické sloučeniny, může být vázána v bočním řetězci nebo může být uvnitř organické sloučeniny, jako v případě, kdy aminová skupina spojuje dva řetězce. Vícefunkční amin musí obsahovat nejméně dvě aminové funkční skupiny, které jsou primární nebo sekundární. Terciární aminy nejsou reaktivní vzhledem k acyllaktamovým funkčním skupinám sloučeniny obsahující N-acyllaktamové skupiny a tudíž nezpůsobují sítování blokových polyamidových kopolymerů podle předmětného vynálezu. Podle dosavadního stavu techniky je nicméně známo, že typické obchodní směsi vicefunkčních aminů mohou obsahovat škálu vícefunkčnícha minů složenou z primárních, sekundárních a terciárních aminů. Směs tohoto typu bude použitelná v provedení předmětného vynálezu tehdy, pokud bude dostatečné množství vicefunkčních aminů nést přinejmenším dvě a výhodněji přinejmenším tři skupiny primárního nebo sekundárního aminu, které budou reagovat s funkčními acyllaktamovými skupinami a tím způsobovat sítování aloučenin s acyllaktamovými funkčními skupinami a nakonec blokových polyamidových kopolymerů.The multifunctional amines used in the process of the invention preferably contain at least three primary or secondary amino groups. These are compounds which may have different molecular weights and different structures. All polyfunctional amines as defined above which are capable of cross-linking acyl-lactam-functional compounds and / or block polyamide copolymers are suitable for the process of the invention. The amine function may be located at the end of the organic compound, may be bound in the side chain, or may be inside the organic compound, as in the case where an amino group connects two chains. The multifunctional amine must contain at least two primary or secondary amine functional groups. Tertiary amines are not reactive with the acyl lactam functional groups of the N-acyl lactam-containing compound and therefore do not cause crosslinking of the block polyamide copolymers of the present invention. However, it is known in the art that typical commercial mixtures of multifunctional amines may contain a range of multifunctional mines composed of primary, secondary and tertiary amines. A composition of this type will be useful in the practice of the present invention if a sufficient amount of multifunctional amines carry at least two, and more preferably at least three, primary or secondary amine groups that will react with acyllactam functional groups thereby causing crosslinking of acyllactam functional groups and ultimately block polyamide copolymers.

Jak již bylo uvedeno výše, je možno při způsobu podle vynálezu použít různých typů vícefunkční ch aminů o různé molekulové hmotnosti, pokud jsou schopny sítovat sloučeniny s acyllaktamovými funkčními skupinami a/nebo blokové polyamidové kopolymery. Typ použitého vícefunkčního aminu může ovlivnit fyzikální vlastnosti z něj připraveného blokového polyamidového kopolymerů. Výhodnými vícefunkčními aminy jsou polyaminy s polyéterovou nebo polyethyleniminovou kostrou. Molekulová hmotnost polyaminů je s výhodou alespoň 500. Výraz molekulová hmotnost používaný v popisné části tohoto vynálezu a v následujících příkladech znamená číselný střed molekulových hmotností, jehož stanoveni je podle dosavadního stavu techniky φ známo, Zvláště výhodnými polyfunkčními aminy jsou polyoxyalkylén-polyaminy, ve kterých alkylenová skupina obsahuje 2 až'4 atomy uhlíku, o molekulové hmotnosti v rozmezí od 400 do 5 000. Nejvýhodnějšími vícefunkčními aminy jsou polyaminy, které se obecně připravují polymeraci alkyleniminů, jako je ethylenimin a polymerizací organických diaminů, jako jsou alkylendiaminy, přičemž rezultují pólyaminy obsahující meziřetězcové sekundární a terciární aminoskupiny.As mentioned above, different types of multifunctional amines of different molecular weights can be used in the process of the invention as long as they are capable of crosslinking acyl lactam functional compounds and / or block polyamide copolymers. The type of multifunctional amine used may affect the physical properties of the block polyamide copolymers prepared therefrom. Preferred multifunctional amines are polyamines having a polyether or polyethyleneimine backbone. The molecular weight of the polyamines is preferably at least 500. The term molecular weight used in the specification and in the following examples refers to the number average molecular weight as determined by the prior art φ. Particularly preferred polyfunctional amines are polyoxyalkylene polyamines in which alkylene the group contains 2 to 4 carbon atoms, having a molecular weight in the range of 400 to 5,000. The most preferred multifunctional amines are polyamines which are generally prepared by polymerizing alkylenimines such as ethylenimine and by polymerizing organic diamines such as alkylenediamines resulting in interchain-containing polyamines. secondary and tertiary amino groups.

Tyto výhodné polyaminy mají molekulové hmotnosti v rozmezí od 60 do 10 000. Příklady těchto polyaminů jsou polyethylaniminy, diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin a triethylediamin. Polyetheraminy mohou být připraveny z polymerů, které obsahují funkční skupiny reaktivní vzhledem k di- nebo polyfunkčním aminovým monomerům, takže příslušnou reakcí vznikají odpovídající vícefunkční aminy. Mohou se získat redukční aminacl polyolů, kyanoethylaci polyolů následovanou hydrogenaci nebo reakci 2 ekvivalentů diizokyanátu se všemi hydroxylovými skupinami polyolů a reakcí s vodou. Podle dosavadního stavu techniky jsou známy i další způsoby přípravy těchto vícefunkčních aminů.These preferred polyamines have molecular weights ranging from 60 to 10,000. Examples of such polyamines are polyethylanimines, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, and triethylediamine. Polyether amines can be prepared from polymers containing functional groups reactive to di- or polyfunctional amine monomers, so that the corresponding multifunctional amines are formed by the appropriate reaction. Reductive amination of polyols, cyanoethylation of polyols followed by hydrogenation or reaction of 2 equivalents of diisocyanate with all hydroxyl groups of the polyols and reaction with water can be obtained. Other methods for preparing these multifunctional amines are known in the art.

Použití polyetheraminů nebo dalších polyaminů s teplotou skelného přechodu pod 20 °C může mít podstatný vliv na tažnost a rázové vlastnosti z nich připravených blokových polyamidových kopolymerů, obzvláště jestliže má polyamin relativně vysokou molekulovou hmotnost.The use of polyetheramines or other polyamines having a glass transition temperature below 20 ° C can have a significant effect on the ductility and impact properties of the block polyamide copolymers prepared therefrom, especially if the polyamine has a relatively high molecular weight.

Vliv na tyto vlastnosti může být tak velký, že se může snížit molární poměr sloučenin s N-aoyllaktamovými funkčními skupinami k polyaminů bez toho, že by byly ovlivněny celkové vlastnosti, které jsou určovány segmenty elastomerního polymeru sloučenin s acyllaktamovými funkčními skupinami.The effect on these properties can be so great that the molar ratio of N-aoyllactam functional compounds to polyamines can be reduced without affecting the overall properties that are determined by segments of the elastomeric polymer of acyllactam functional compounds.

Pod pojmem N-acyllaktamová funkční skupina se rozumí derivát karboxylové kyseliny a epsilonkaprolaktamu. Výraz funkčnost N-acyllaktamu znamená počet acyllaktamových skupin na molekulu sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami. Tyto sloučeniny s acyllaktamovými funkčními skupinami mohou být vyrobeny jakýmkoliv způsobem podle dosavadního stavu techniky. Sloučenina obsahující N-aryllaktamové funkční skupiny musí být vytvořena z takového polyéterového elastoméru, aby měl výsledný blokový polyamidový kopolymer hodnotu zotavení po tahové deformaci nejméně 50 procent. Zotavení po deformaci v tahu se určí na suchém tvářeném vzorku polymeru, který byl protažen o 50 % vzhledem k původní délce (1) a udržován v tomto stavu deset minut před tím, než bylo uvolněno napětí. Deset minut po uvolnění napětí se změří délka (lr) vzorku. Procentuální zotavení v tahu jeThe term N-acyl-lactam functionality refers to a carboxylic acid derivative and epsilon-caprolactam. The term N-acyl lactam functionality refers to the number of acyl lactam groups per molecule of compound having N-acyl lactam functional groups. These acyl-lactam-functional compounds can be produced by any of the prior art methods. The compound containing the N-aryl lactam functionality must be formed from a polyether elastomer such that the resulting block polyamide copolymer has a recovery value after tensile deformation of at least 50 percent. The tensile recovery is determined on a dry molded polymer sample that has been stretched 50% of its original length (1) and held in this condition for ten minutes before the stress was released. Ten minutes after the voltage is released, the length (l r ) of the sample is measured. Tensile recovery is

1,5 1 - 1L1.5 1 - 1L

--— x 100.--— x 100.

0,5 10,5 1

Aby elastomerní polymer poskytoval shora uvedené zotaveni v tahu se obvykle požaduje, aby blokový polyamidový kopolymer obsahoval nejméně 50 % hmotnostních elastoméru. Množství elastomerního polymeru v blokových polyamidových kopolymereoh podle vynálezu není však limitováno na nejméně 50 % hmotnostních, jelikož jak nižší, tak vyšší podíly v rozmezí od 10 do 90 % hmotnostních poskytují též polyamidovým polymerům zlepšené vlastnosti.In order for the elastomeric polymer to provide the above tensile recovery, it is usually required that the block polyamide copolymer contain at least 50% by weight of the elastomer. However, the amount of elastomeric polymer in the block polyamide copolymers of the invention is not limited to at least 50% by weight, since both lower and higher proportions in the range of 10 to 90% by weight also provide improved polyamide polymers.

Jak již bylo uvedeno, je sloučenina s N-acyllaktamovými funkčními skupinami odvozena od elastomerních polyétertriolů o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, s výhodou 3 000 až 6 000.As already mentioned, the compound having N-acyl lactam functionalities is derived from elastomeric polyethertriols having a molecular weight of 1,000 to 10,000, preferably 3,000 to 6,000.

Jedna z výhodných sloučenin s N-acyllaktamovými funkčními skupinami má následující obecný vzorec:One preferred compound having N-acyl lactam functional groups has the following general formula:

Z - /0 - A { Q )b/n ve kterémZ - / 0 - A (Q) b / n in which

Q znamená zbytek epsilon-kaprolaktamu,Q is the rest of epsilon-caprolactam,

Z znamená segment shora definovaného polyéterového elastomerního polymeru, «Z is a segment of a polyether elastomeric polymer as defined above;

A představuje skupinu vzorceA represents a group of formula

OO

IAND

C - neboC - or

nebo jejich směs a výhodně skupinu vzorce - c - R 4 c b znamená celé číslo rovné 1, 2 nebo 3;or a mixture thereof and preferably a group of formula - c - R 4 c b represents an integer equal to 1, 2 or 3;

R představuje uhlovodíkovou skupinu a n je celé číslo větší než 1, výhodně větší než 2 a výhodněji rovné 3.R represents a hydrocarbon group and n is an integer greater than 1, preferably greater than 2 and more preferably equal to 3.

Sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami se vyrobí reakcí shora definovaných polyétertriolů s dihalogenidy dikarboxylových kyselin alifatického nebo aromatického typu, jako je halogenid kyseliny tereftalové nebo isoftalové (kde R znamená fenylen) v-přítomnosti akceptoru kyseliny a následnou reakci s epsilon-kaprolaktamem.Compounds with N-acyl lactam functional groups are prepared by reacting the above-defined polyether trioles with aliphatic or aromatic-type dicarboxylic acid dihalides such as terephthalic or isophthalic acid halide (where R is phenylene) in the presence of an acid acceptor and subsequent reaction with epsilon-caprolactam.

Zesítěné blokové polyamidové kopolyméry podle vynálezu se vyrobí za takových podmínek, při kterých dojde k reakci vícefunkčních aminů s acyllaktamovými skupinami sloučenin s N-acyllaktamovými funkčními skupinami před nebo současně s polymerací kaprolaktamu. Tím dojde k zesítování sloučenin·s N-acyllaktamovými funkčními skupinami, které po následné nebo současné polymeraci kaprolaktamu poskytují zesítěné blokové polyamidové kopolyméry. Při provádění způsobu podle vynálezu se může použít jeden konkrétní typ sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a/nebo jeden typ vícefunkčního aminu, nebo směs shora popsaných sloučenin s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a/nebo směs vícefukčníoh aminů.The crosslinked block polyamide copolymers of the present invention are prepared under conditions such that polyfunctional amines are reacted with the acyl lactam groups of the compounds with N-acyl lactam functional groups prior to or simultaneously with the polymerization of caprolactam. This results in crosslinking of compounds with N-acyl lactam functional groups which, after subsequent or simultaneous polymerization of caprolactam, provide cross-linked block polyamide copolymers. One particular type of compound having an N-acyl lactam function and / or one type of a multifunctional amine, or a mixture of the above-described compounds having an N-acyl lactam function and / or a mixture of multi-blowing amines may be used in the process of the invention.

Výsledný blokový polyamidový kopolymér bude typicky obsahovat nejméně 10 % hmotnostních kaprolaktamového blokového polymeru, ve výhodném provedení od 10 do 90 % hmotnostních a výhodněji od 60 do 80 % hmotnostních.The resulting block polyamide copolymer will typically contain at least 10% by weight of caprolactam block polymer, preferably from 10 to 90% by weight and more preferably from 60 to 80% by weight.

Reakce mezi sloučeninou s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a vícefunkčním aminem se obvykle provádí v přítomnosti kaprolaktamu a katalyzátoru. Přitom se reakční podmínky volí tak, že převládne reakce mezi vícefunkčním aminem a sloučeninou s acyllaktamovými funkčními skupinami nad polymerizací kaprolaktamu. Může toho být dosaženo tím, že se ve stupni míšení udržuje reakčrtí teplota pod optimální teplotou pro polymerizací laktamu, například udržováním teploty pod přibližně 100 °C a poté se reakční teplota zvýší na hodnoty nad přibližně 100 °C, například v rozmezí 110 až 150 °C, aby se podpořila polymerizace kaprolaktamu. Při výhodném provedení se reakční podmínky zvolí tak, aby se umožnila současná reakce, například zvýšením teploty na 130 až 150 °C okamžitě po smísení reakčních složek.The reaction between a compound with N-acyl lactam functionality and a multifunctional amine is usually carried out in the presence of caprolactam and a catalyst. The reaction conditions are chosen such that the reaction between the multifunctional amine and the acyl-lactam-functional compound prevails over the polymerization of caprolactam. This can be achieved by keeping the reaction temperature below the optimum temperature for lactam polymerization in the mixing step, for example by keeping the temperature below about 100 ° C and then raising the reaction temperature to values above about 100 ° C, for example in the range 110 to 150 ° C to promote the polymerization of caprolactam. In a preferred embodiment, the reaction conditions are chosen to allow simultaneous reaction, for example by raising the temperature to 130 to 150 ° C immediately after mixing the reactants.

Množství vícefunkčního aminu, kterého se použije při provádění způsobu podle vynálezu by mělo být dostatečné pro zlepšení tahových vlastností a/nebo pevnosti v dotržení blokových polyamidových kopolymerů. Požadované množství bude ve velké míře záviset na molekulové hmotnosti a na funkčnosti polyaminu, menší množství budou potřebná při vysoké molekulové hmotnosti a vysoké.funkčnosti. Polyamin je ve výhodném provedení přítomen v množství nejméně 0,02 ekvivalentu, výhodněji nejméně 0,2 ekvivalentu a ještě výhodněji 0,3 až 0,6 ekvivalentu aminoskupin (primární plus sekundárních) na ekvivalent N-acyllaktamových skupin.The amount of multifunctional amine to be used in the process of the invention should be sufficient to improve tensile properties and / or tear strength of the block polyamide copolymers. The amount required will largely depend on the molecular weight and functionality of the polyamine, smaller amounts will be required at high molecular weight and high functionality. The polyamine is preferably present in an amount of at least 0.02 equivalents, more preferably at least 0.2 equivalents, and even more preferably 0.3 to 0.6 equivalents of amino groups (primary plus secondary) per equivalent of N-acyl lactam groups.

Vznikající vazba mezi vícefunkčním aminem a N-acyllaktamovou skupinou sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami bude pravděpodobně následující:The resulting bond between the multifunctional amine and the N-acyllactam group of a compound having N-acyllactam functional groups is likely to be as follows:

0 9 , “ *> 0 9, “*>

Elastomerní segment /vx NH-Y-C-X-C-Y-NH X^Elastomerní segment přičemž X znamená zbytek vícefunkčního aminu a vazba je tvořena aminovými skupinami vícefunkčního aminu a karboxylovou skupinou laktamového zbytku. Vícefunkční amin, ze kterého je skupina X odvozena, jak bylo uvedeno výše, může mít aminové skupiny umístěny v koncové poloze molekuly polymeru, v bočních řetězcích polymeru nebo začleněné do polymeru jako intrapolymerni skupiny.Elastomeric segment (vx NH-Y-C-X-C-Y-NH X) An elastomeric segment wherein X is a multifunctional amine moiety and the bond consists of the amine groups of the multifunctional amine and the carboxyl group of the lactam moiety. The multifunctional amine from which the X group is derived, as mentioned above, may have amino groups positioned at the end position of the polymer molecule, in the side chains of the polymer, or incorporated into the polymer as intrapolymer groups.

Typický blokový polyamidový kopolymer, laktamovými funkčními skupinami, zesíťované který byl vyroben z výhodné sloučeniny s N-acylvícefunkčním aminem, má následující obecný vzorecA typical lactam-functional block polyamide copolymer cross-linked which was made from a preferred compound with an N-acyl multifunctional amine has the following general formula:

I -{C-Y-NHt A-tNH-Y-Ct 0 Z-O-fC-Y-NHtI - {C-Y-NHt A-1H-Y-Ct 0 Z-O-f-Y-NHt

OO

UAT

-AťNH-Y-Ct X •fé-Y-NHť -Am4 (NH-At NH-Y-Ct X • phe-Y-NHt -A m 4 (NH

-Y-ít-Y-go

0-Z0-Z

OťC-Y-NHt A(NH-Y-Č+ m6 m? C-Y-NHt A (NH-Y-C + m 6 m ?

-N' ve kterém Z a A mají shora definovaný význam,-N 'wherein Z and A are as defined above,

X znamená zbytek shora definovaného vícefunkčního aminu,X represents a radical of a multifunctional amine as defined above,

Y znamená 1,5-pentylenovou skupinu, p je celé číslo rovné nebo větší než 1 a ve výhodném provedení větší než 3, m, m3, m2, m^, m^, m^, mg a m? jsou celá čísla rovná jedné nebo větší, a n a n' jsou celá čísla rovná jedné nebo větší, ve výhodném provedení rovná dvěma nebo větší a ve výhodnějším provedení rovná třem nebo větší.Y is a 1,5-pentylene group, p is an integer equal to or greater than 1 and preferably greater than 3, m, m 3 , m 2 , m 2, m 2, m 2, mg and m 2; are integers equal to one or greater, and n and n are integers equal to one or greater, preferably equal to two or greater, and more preferably equal to three or greater.

Jak je zřejmé ze shora uvedeného vzorce síťovaného blokového polyamidového kopolymerů reakcí mezi elastomerním segmentem s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a vícefunkČním aminem vznikají amidové vazby (λ^ NH-Y-CO-X-CO-X-CO-Y-NHZVZ) mezi funkcionalizovaným elastomernlm segmentem a vícefunkČním aminem.As can be seen from the above crosslinked block polyamide copolymer formula by reaction between an elastomeric segment with N-acyl lactam functionalities and a multifunctional amine, amide bonds are formed (λ ^ NH-Y-CO-X-CO-X-CO-Y-NHZVZ) between functionalized an elastomeric segment and a multifunctional amine.

Příklady la2Examples la2

Následující příklady demonstrují dva způsoby síťování elastomeřních segmentů s N-acyllaktamovými funkčními skupinami. Příklad 1 ukazuje způsob podle předmětného vynálezu, při kterém se vychází z reakce polyolu a bisimidu (nebo bis-acyllaktamu) za tvorby elastomeřních segmentů s acyllaktamovými funkčními skupinami, které potom eragujl s vícefunkČním aminem a poté se monomerním kaprolaktamem. Příklad 2 demonstruje způsob podle předmětného vynálezu, při kterém se vychází z elastomerního segmentu s N-acyllaktamovými funkčními skupinami, který se síťuje vícefunkČním aminem a následně nechává reagovat s kaprolaktamem. Dva příklady 1' a 2' byly prováděny přesně stejným postupem a ze stejnýtíh látek, ale bez vícefunkčního aminu, za účelem srovnání vlastností mezi zesltěným blokovým polyamidovým kopolymerem podle vynálezu a blokovým polyamidovým kopolymerem, který neprodělal toto síťování.The following examples demonstrate two methods of crosslinking elastomeric segments with N-acyl lactam functional groups. Example 1 shows the process of the present invention starting from the reaction of a polyol and a bisimide (or bis-acyllactam) to form elastomeric segments with acyllactam functional groups, which then eragate with a multifunctional amine and then with monomeric caprolactam. Example 2 demonstrates the process of the present invention starting from an elastomeric segment with N-acyl lactam functional groups, which is crosslinked with a multifunctional amine and subsequently reacted with caprolactam. The two examples 1 'and 2' were carried out in exactly the same procedure and from the same substances but without a multifunctional amine to compare properties between the crosslinked block polyamide copolymer of the invention and the block polyamide copolymer that did not undergo such crosslinking.

PřikladlHe did

Do 500 mililitrové (ml) baňky bylo nadávkováno 117 gramů (g) etylénoxidem zakončeného polyoxypropylěntriolu o molekulové hmotnosti (m.h.) přibližně 4 800, 26,3' g N-adipoyl-bis-kaprolaktamu, 5 g kaprolaktamu a 1,5 g Flectolu H (antioixdant). Směs byla zahřívána a promíchávána za vakua při 133 Pa při teplotě 125 °C po dobu 30 minut a potom byla ochlazena na 85 °C.117 grams (g) of ethylene oxide-terminated polyoxypropylene triol having a molecular weight (MW) of about 4800, 26.3 g of N-adipoyl-bis-caprolactam, 5 g of caprolactam and 1.5 g of Flectol H were charged to a 500 ml flask. (antioixdant). The mixture was heated and stirred under vacuum at 133 Pa at 125 ° C for 30 minutes and then cooled to 85 ° C.

Ve druhé baňce bylo vysušováno 225 g kaprolaktamu zahříváním za vakua, dokud nebylo oddestilováno 25 ml látky. Kaprolaktam byl potom ochlazen na 75 °C a bylo přidáno 15 ml 3molárního etylmagneziumbromidu v diethyléterovém roztoku. Tato baňka byla evakuována do dokonalého odplynění a bylo přidáno 3,7 g polyoxypropyléndiaminu (přibližná m.h. 230).In a second flask, 225 g of caprolactam was dried by heating under vacuum until 25 ml was distilled off. The caprolactam was then cooled to 75 ° C and 15 ml of 3 molar ethylmagnesium bromide in diethyl ether solution was added. This flask was evacuated to complete degassing and 3.7 g of polyoxypropylenediamine (approximate MW 230) was added.

Obsah obou baněk byl současně vstřiknut do dvoudílné uzavřené formy vyložené Teflonem, která byla předem vyhřátá na 130 °C. Dvě části formy byly odděleny těsnicí teflonovou vložkou o tlouštce 3,2 mm. Složky byly do formy vstřikovány přes statický mixer Kenics, 6,35x152,4 mm, za použití zubového čerpadla Zenith č. 5 při frekvenci otáčení 200 min-'''.The contents of both flasks were simultaneously injected into a two-piece closed mold lined with Teflon, which had been pre-heated to 130 ° C. The two mold parts were separated by a 3.2 mm Teflon liner. The components were injected into a mold through a Kenics static mixer, 6,35x152,4 mm using a Zenith no. 5 at 200 rpm - '''.

Po pěti minutách byly odlitky vyjmuty z formy. Vzniklý blokový polyamidový kopolymer obsahoval 40 % polyéteru.After five minutes, the castings were removed from the mold. The resulting block polyamide copolymer contained 40% polyether.

Příklad 2Example 2

Sloučenina s N-acyllaktamovými funkčními skupinami byla připravena reakcí etylénoxidem zakončeného polyoxypropyléntriolu (přibližná m.h. 4 800) , chloridu kyseliny tereftalové a přebytku kaprolaktamu v tetrahydrofuranu při 40 °C v přítomností triethylaminu (působícího jako akoeptor kyseliny). Molární poměr triolu k chloridu kyseliny tereftalové, použitý k přípravě této sloučeniny s funkčními skupinami byl 2:5.The compound with N-acyl lactam functionalities was prepared by reaction of ethylene oxide-terminated polyoxypropylene triol (approx. 4800 MW), terephthalic acid chloride and excess caprolactam in tetrahydrofuran at 40 ° C in the presence of triethylamine (acting as an acid reporter). The molar ratio of triol to terephthalic acid chloride used to prepare this functional group was 2: 5.

Do 500ml baňky bylo vloženo 134 g shora popsané sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a 43 g kaprolaktamu. Směs byla zahřívána pod vakuem při teplotě vyhřívaoího hnízda 140 °C do oddestilování 25 ml kaprolaktamu a potom byla ochlazena na 85 °C.A 500 ml flask was charged with 134 g of the above-described N-acyllactam functional compound and 43 g of caprolactam. The mixture was heated under vacuum at a heating temperature of 140 ° C until 25 ml of caprolactam was distilled off and then cooled to 85 ° C.

Ve druhé baňce byl připraven 0,23molární roztok bromraabnesiumprolaktamu přidáním 15 ml 3molárního roztoku ethylmagnesiumbromidu v diethyletheru do 200 g suchého kaprolaktamu. Potom bylo přidáno 2,12 ml (2,0 g) polyoxypropyléndiaminu (přibližně m.h. 230). Bylo použito 30 % ekvivalentu primárních a sekundárních aminoskupin vícefunkčního aminu ve srovnání s ekvivalentem N-acyllaktamových skupin sloučeniny obsahující N-acyllaktamové funkční skupiny. Obsah obou buněk byl vstřiknut do formy stejně, jak bylo popsáno v přikladu 1. Po 5 minutách byl z formy vyjmut odlitek blokového polyamidového kopolymeru obsahující 40 % polyéteru.In a second flask, a 0.23 molar solution of bromoabnesiumprolactam was prepared by adding 15 ml of a 3 molar solution of ethylmagnesium bromide in diethyl ether to 200 g of dry caprolactam. Then 2.12 ml (2.0 g) of polyoxypropylenediamine (approximately MW 230) was added. 30% equivalent of the primary and secondary amino groups of the multifunctional amine were used compared to the equivalent of the N-acyl lactam groups of the compound containing the N-acyl lactam functional groups. The contents of both cells were injected into the mold as described in Example 1. After 5 minutes, a block polyamide copolymer containing 40% polyether was removed from the mold.

Srovnávací příklady 1' a 2'Comparative Examples 1 'and 2'

Dva srovnávací příklady 1' a 2' byly provedeny stejným postupem a za použití stejných látek (bez polyfunkčního aminu), jak bylo popsáno výše pro odpovídající příklady 1 a 2.Two Comparative Examples 1 'and 2' were performed by the same procedure and using the same substances (without polyfunctional amine) as described above for the corresponding Examples 1 and 2.

U blokových polyamidových kopolymerů, které byly vyrobeny ve formě odlitků podle příkladů 1 a 2 a srovnávacích příkladů 1' a 2' byly zkoušeny různé vlastnosti, v podstatě podle těchto metod:For block polyamide copolymers produced in the form of castings according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 'and 2', various properties were tested, essentially according to the following methods:

Pevnost v tahu: ASTM 638 /jednotkami jsou megapascaly (MPa)/Tensile strength: ASTM 638 / units are megapascals (MPa) /

Pevnost v dotržení: ASTM D1004 /jednotkami jsou newtony na metr (N/m)/Tear Strength: ASTM D1004 / units are Newtons per meter (N / m) /

Modul pružnosti v tahu: ASTM D638 /jednotkami jsou megapascaly (MPa)/Tensile modulus: ASTM D638 / units are megapascals (MPa) /

Tažnost: ASTM D638 /jednotky %/Ductility: ASTM D638 / units% /

Výsledky získané v příkladech 1 a 2 a ve srovnávacích příkladech 1' a 2' jsou uvedeny níže v tabulce I. Jak vyplývá z tabulky X, byly obecně vlastnosti blokových polyamidových kopolymerů sitováním zlepšeny. Jedinou vlastností, která byla sitováním ovlivněna negativně, je modul pružnosti v ohybu. U určitých aplikací je však toto snížení nevýznamné.The results obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 'and 2' are shown below in Table I. As can be seen from Table X, the properties of the block polyamide copolymers were generally improved by sieving. The only property that has been negatively affected by sieving is the flexural modulus. However, for certain applications, this reduction is not significant.

Tabulka ITable I

Tahové vlastnostiTensile properties

Pevnost MPa Strength MPa Tažnost % Ductility % Zotavení4 %Recovery 4 % Ohybový modul MPa Bending module MPa Pevnost v dotržení N/m Strength in tear N / m Srovnávací příklad 1' Comparative Example 1 ' 23,098 23,098 320 320 78 78 69,639 69,639 71 273,026 71 273,026 Příklad 1 Example 1 23,167 23,167 370 370 78 78 55,160 55.160 72 673,97 72,673.97 Srovnávací příklad 2' Comparative Example 2 ' 24,615 24,615 320 320 - - 115,146 115,146 73 549,56 73 549.56 Přiklad 2 Example 2 25,649 25,649 330 330 72 72 92,393 92,393 78 803,1 78 803.1

4 Zotaveni z tahové zkoušky bylo určováno po přetržení 4 Recovery from tensile test was determined after breaking

Příklady 3 až 9Examples 3 to 9

Příklady 3 až 9 demonstruji použiti di- a tri-funkčních aminů pro sítovánf blokových polyamidových kopolymerů způsobem podle vynálezu.Examples 3-9 demonstrate the use of di- and tri-functional amines for crosslinking block polyamide copolymers by the process of the invention.

Byla připraena předsměs roztoku sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami nadávkováním 1 800 g elastomerního segmentu s N-acyllaktamovými funkčními skupinami, připraveného podle příkladu 2, do baňky společně s 18 g antioxidantu Flectol ODP. Směs byla zahřívána za intenzivního míchání po dobu 1 hodiny při teplotě 100 °C za vakua 133 Pa, aby se odstranila veškerá vlhkost. Směs byla poté ochlazena na 75 °C a rozdělena na 200g < podíly pro příklady 3 až 9.A premix of the N-acyllactam functional compound solution was prepared by dispensing 1,800 g of the N-acyllactam functional elastomer segment prepared according to Example 2 into a flask together with 18 g of Flectol ODP antioxidant. The mixture was heated with vigorous stirring for 1 hour at 100 ° C under 1 mbar to remove any moisture. The mixture was then cooled to 75 ° C and divided into 200 g fractions for Examples 3 to 9.

Předsměs 0,18molárního roztoku kaprolaktammagnesiumbromidu v kaprolaktamu (katalytický roztok) byla připravena přidáním 60 ml 3molárního ethylmagnesiumbromidu v roztoku diethyletheru do 1 000 g roztaveného vysušeného kaprolaktamu s následným dokonalým odplyněním při vakuu 133 Pa. Různé typy vícefunkčních aminů byly do katalytického roztoku přidány v množst-A premix of a 0.18 molar solution of caprolactammagnesium bromide in caprolactam (catalytic solution) was prepared by adding 60 ml of 3 molar ethylmagnesium bromide in diethyl ether solution to 1000 g of molten dried caprolactam followed by complete degassing under a vacuum of 133 Pa. Various types of multifunctional amines were added to the catalyst solution in an amount

vích, které jsou uvedeny pod jednotlivými příklady v tabulce II níže. See Table II below. Tabulka II Table II Směs katal. roztok/amin Mixture Cat. solution / amine 3 Ekv. aminu (*) 3 Eq. amine (*) Příklad č. Example C. Použitý amin Used amine katalytický roztok (g) catalytic solution (G) Amin (g) Amin (G) 3 3 HMD1 HMD 1 112,9 112.9 1,54 1.54 25 25 4 4 HMD HMD 137,3 137.3 2,64 2.64 33 33 5 5 HMD HMD 109,7 109.7 2,33 2.33 37,5 37.5 6 6 HMD HMD 103,8 103.8 2,41 2.41 40 40 7 7 TAN2 TAN 2 118,2 118.2 1,60 1.60 25 25 8 8 TAN TAN 146,6 146.6 2,48 2.48 30 30 9 9 TAN TAN 163,4 163.4 2,91 2.91 32 32

Hexan-1,6-diamin nonantriamin □Hexane-1,6-diamine nonantriamine □

percentuální podíl ekvivalentu aminoskupin (celkem primárních a sekundárních aminoskupin) vztažený na jeden ekvivalent N-acyllaktamových funkčních skupin v každém 200 g vzorku látky obsahující N-acyllaktamové funkční skupiny.the percentage of amino group equivalents (total primary and secondary amino groups) relative to one equivalent of N-acyl lactam functional groups in each 200 g sample of the N-acyl lactam functional group.

-I-AND

Roztok sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a roztok katalyzátoru obsahující vícefunkční amin byly přečerpány do vertikální dvoudílné formy vyložené teflonem a předem vyhřáté na 130 °C. Části formy byly odděleny teflonovou vložkou o tloušřce 3,17 mm. Roztoky byly do formy zaváděny přes statický mixer Kenicš, 6,35x152,4 mm dvěma zubovými čerpadly Zenith č. 5 při otáčkách 200 min-1.The N-acyllactam functional compound solution and the multifunctional amine catalyst solution were pumped into a vertical two-piece teflon-lined mold and preheated to 130 ° C. The mold parts were separated by a 3.17 mm thick Teflon liner. Solutions were introduced into the mold through a Kenics static mixer, two milliamperes 6,35x152,4 mm Zenith gear pumps no. 5 at the speed of 200 min -1.

Poměry čerpaných složek byly 2,57 ml roztoku sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami na 1 ml katalytického roztoku. K vytvrzení blokových polyamidových kopolymerů na tvrdou pryskyřici doělo v každém příkladu během 30 až 60 sekund.The proportions of the pumped components were 2.57 ml of N-acyllactam functional compound solution per ml of catalyst solution. In each example, the block polyamide copolymers cured to a hard resin within 30 to 60 seconds.

Výsledné vlastnosti zjištěné v příkladech 3 až 9 jsou uvedeny níže y tabulce III. Tyto vlastnosti byly určovány tak, jak bylo uvedeno v příkladech 1 a 2.The resulting properties found in Examples 3 to 9 are shown below in Table III. These properties were determined as described in Examples 1 and 2.

Tabulka IIITable III

Příklad Example Pevnost v tahu Tensile strength Tažnost Ductility Zotavení Recovery č. C. MPa MPa <%> <%> v tahu in turn 3 3 8 480 8 480 300 300 92 92 4 4 8 756 8 756 383 383 86 86 5 5 11 859 11 859 407 407 90 90 6 6 10 894 10 894 449 449 88 88 7 7 7 515 7 515 317 317 88 88 8 8 8 136 8 136 472 472 85 85 9 9 6 550 6 550 364 364 88 88

+ Zotavení v tahu bylo určováno po přetržení + Tensile recovery was determined after rupture

Příklady 10 až 16Examples 10 to 16

Příklady 10 až 16 demonstrují závislost vlastností blokových polyamidových kopolymerů zesítěných aminy způsobem podle vynálezu, na různém molárním obsahu diaminů a triaminů.Examples 10 to 16 demonstrate the dependence of the properties of the amine crosslinked polyamide copolymers according to the invention on the different molar contents of diamines and triamines.

V každém příkladu se vycházelo z předsměsi roztoku sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami. Tato předsměs byla připravena tak, že se do 21itrové baňky nadávkovalo 1 067 g sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami, připravené podle příkladu 2, 158 g kaprolaktamu a 0,4 g octanu měďnatého, monohydrátu. fijměs byla vysušena oddestilováním 25 ml látky za vakua při 140 °C. Vysušený roztok byl udržován při 100 °C za vakua až do doby použití, kdy bylo vakuum uvolněno do dusíku.In each example, a premix of a solution of a compound having N-acyllactam functionality was used. This premix was prepared by dispensing 1,067 g of the N-acyllactam functional compound prepared according to Example 2, 158 g of caprolactam and 0.4 g of copper acetate, monohydrate into a 21 liter flask. The blend was dried by distilling 25 ml of the substance under vacuum at 140 ° C. The dried solution was maintained at 100 ° C under vacuum until use until the vacuum was released into nitrogen.

Pro každý z příkladů byly připraveny jednotlivé dávky (200 g) katalytického roztoku.Single doses (200 g) of the catalyst solution were prepared for each of the examples.

Každá z těchto dávek katalyzátoru byla připravena tak, že se do 500ml baňky nadávkovalo 193 g kaprolaktamu plus daný typ aminu v množstvích uvedených níže v tabulce IV. Katalytický roztok byl vysušen oddestilováním 25 ml látky za vakua pod olejovou vývěvou, při teplotě 140 °C. Teplota byla seřízena na 125 °C a v každé várce bylo rozpuštěno 32 g koncentrátu katalyzátoru. Tento koncentrát katalyzátoru obsahoval 1,05 mol/kg kaprolaktammagnesiumbromidu v kaprolaktamu. Každý z připravených katalytických roztoků obsahoval 0,16 mol/kg kaprolaktammagneisumbromidu. Katalytické roztoky byly udržovány při 100 °C pod vakuem až do doby použití, kdy bylo vakuum uvolněno do dusíku. Tabulka IV níže udává typy a množství použitých aminů a molární procenta aminoskupin k acyllaktamovým skupinám.Each of these batches of catalyst was prepared by dispensing 193 g of caprolactam plus a given type of amine into the 500 ml flask in the amounts listed in Table IV below. The catalyst solution was dried by distilling 25 ml of the substance under vacuum in an oil pump at 140 ° C. The temperature was adjusted to 125 ° C and 32 g of catalyst concentrate was dissolved in each batch. This catalyst concentrate contained 1.05 mol / kg of caprolactammagnesium bromide in caprolactam. Each of the prepared catalyst solutions contained 0.16 mol / kg caprolactammagneisumbromide. The catalyst solutions were kept at 100 ° C under vacuum until use was released under nitrogen. Table IV below lists the types and amounts of amines used and the mole percent of amino groups to acyl lactam groups.

iand

Tabulka IVTable IV

Příklad Example Použitý amin Amine used Ekvivalenty aminu3 (»)Amine Equivalents 3 (») g aminu g of amine 10 10 žádný none 0 0 0 0 11 11 PEI-62 PEI-6 2 30 30 1,17 1.17 12 12 PEI-6 PEI-6 60 60 2,24 2.24 13 13 PEI-6 PEI-6 90 90 3,41 3.41 14 14 PEI-6 PEI-6 150 150 5,66 5.66 15 15 Dec PEI-183 PEI-18 3 60 60 2,24 2.24 16 16 PEI-18 PEI-18 90 90 3,41 3.41

Ekvivalent aminoskupin (součet primárních a sekundárních aminoskupin) na funkčnost N-acyllaktamu sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami při poměru roztoku sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami ke katalytickému roztoku 1:1.The amino group equivalent (sum of primary and secondary amino groups) for the N-acyllactam functionality of the compound with the N-acyllactam functionality at the ratio of the N-acyllactam functional compound solution to the catalyst solution of 1: 1.

PEI-6 = póly(etylénimin) o molekulové hmotnosti 600. Z aminoskupin je 25 % primárních, % sekundárních a 25 í terciárních.PEI-6 = poles (ethyleneimine) having a molecular weight of 600. Of the amino groups, 25% are primary,% secondary and 25% tertiary.

PEI-18 = pply(etylénimin) o molekulové hmotnosti 1 800. Rozdělení aminových skupin jako U PEI-6.PEI-18 = pply (ethyleneimine) with a molecular weight of 1,800. Distribution of amine groups as in PEI-6.

Roztok sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a roztok katalyzátoru byly současně vstřiknuty přes statický mixer Kenics, 6,35 mm, do vertikální formy o rozměrech 203x203x3,17 mm, která byla předem vyhřátá na 130 °C, dvěma zubovými čerpadly Zenith č. 5 při otáčkách 200 min 3. Vzniklé odlitky blokového polyamidového kopolymeru obsahovaly 40 % polyoxypropylénu.The N-acyllactam functional compound solution and the catalyst solution were simultaneously injected through a Kenics static mixer, 6.35 mm, into a 203x203x3.17 mm vertical mold that had been pre-heated to 130 ° C by two Zenith No. 5 gear pumps. at 200 rpm 3 . The resulting block polyamide copolymer castings contained 40% polyoxypropylene.

Shora uvedené odlitky podle příkladů 10 až 16 byly podrobeny zkouškám vlastností uvedených níže v tabulce 5 podle zkušebních metod uvedených v příkladech 1 a 2 s další zkouškou zotavení v ohybu, která byla prováděna následovně:The above castings of Examples 10 to 16 were subjected to the property tests listed in Table 5 below according to the test methods of Examples 1 and 2 with another bending recovery test as follows:

Zotavení v ohybu - odlitek ohnut o 180° přes trn 12,6 mm po dobu 30 sekund. Hodnoty zotaveni byly určovány po 5 minutách. Jednotkami jsou %.Bending Recovery - Casting bent 180 ° through 12.6 mm mandrel for 30 seconds. Recovery values were determined after 5 minutes. The units are%.

Výsledky těchto zkoušek jsou uvedeny v tabulce 5 níže.The results of these tests are shown in Table 5 below.

Tabulka VTable V

č. C. Ekv. aminu % Eq. amine % Pevnost v tahu MPa Tensile strength MPa Tažnost % Ductility % Modul pružnosti v tahu MPa v Modulus of elasticity in tension MPa in Pevnost dotržení N/m Strength retention N / m Zotavení v ohybu % Recovery in bend% 10 10 0 0 33,440 33,440 340 340 374,399 374,399 113 826,7 113 826.7 79 79 11 11 30 30 39,370 39,370 400 400 499,198 499,198 140 094,4 140 094.4 73 73 12 12 60 60 40,474 40,474 380 380 521,262 521,262 145 347,94 145 347.94 73 73 13 13 90 90 35,440 35,440 320 320 462,654 462,654 134 840,86 134 840.86 74 74 14 14 150 150 36,199 36,199 330 330 331,649 331,649 134 840,86 134 840.86 73 73 15 15 Dec 60 60 38,956 38,956 350 350 523,330 523,330 141 845,58 141 845.58 72 72 16 16 90 90 37,646 37,646 340 340 484,718 484,718 136 592,04 136 592.04 73 73

Tažnost, pevnost v tahu, modul pružnosti v tahu a pevnost v dotržení se zlepšila v rozmezí percentuálního podílu ekvivalentu aminoskupin od asi 30 do asi 60 %. Při vzestupu nad 60 % se hodnoty těchto vlastností,zhoršily, ale byly stále lepší než v příkladu 10. Zotavení v ohybu se síťováním zhoršuje, ale tato vlastnost není u určitých aplikací kritická. Celkový profil vlastností se zlepšil.Ductility, tensile strength, tensile modulus, and tear strength improved in the range of percent amino equivalent of from about 30 to about 60%. At a rise above 60%, the values of these properties deteriorated but were still better than in Example 10. The bending recovery with crosslinking deteriorates, but this property is not critical in certain applications. The overall property profile has improved.

Příklady 17 až 20Examples 17 to 20

Příklady 17 až 20 demonstruji vlastnosti blokových polyamidových kopolymerů sítovaných polyétertriaminem způsobem podle vynálezu, přičemž množství sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami bylo snižováno podle množství použitého polyétertriaminu. Elastomerní vlastností získané díly polyéteraminu kompenzovaly snížené množství sloučeniny a acyllaktamovými N-funkčními skupinami, použité při výrobě blokového polyamidového kopolymerů.Examples 17 to 20 demonstrate the properties of block polyamide copolymers cross-linked with a polyethertriamine according to the method of the invention, wherein the amount of the compound with N-acyl lactam functional groups was reduced according to the amount of polyethertriamine used. The parts of the polyetheramine obtained by elastomeric properties compensated for the reduced amount of compound and the acyl lactam N-functional groups used in the manufacture of the block polyamide copolymers.

Sloučenina s N-acyllaktamovými funkčními skupinami byla připravena stejně, jako bylo popsáno v příkladu 2. Pro příklady 17 až 20 byly připraveny várky sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami v roztoku kaprolaktamu. Odpovídající množství sloučeniny s N-acyllaktamovými funkčními skupinami a kaprolaktamu, které byly použity pro roztok v každém příkladu, jsou uvedeny v tabulce VI níže.The N-acyllactam functional compound was prepared as described in Example 2. For Examples 17-20, batches of the N-acyllactam functional compound were prepared in caprolactam solution. The corresponding amounts of the compound having N-acyl lactam functionalities and caprolactam that were used for the solution in each example are shown in Table VI below.

Tabulka VITable VI

Příklad Sloučenina s N-acyllaktamovými Kaprolaktam3 skupinami (g) (g)Example Compound with N-acyl lactam Caprolactam 3 groups (g) (g)

17 17 132 132 43 43 18 18 124 124 51 51 19 19 Dec 131 131 44 44 20 20 May i) and) 120 120 55 55

1 Dávka kaprolaktamu zahrnuje 25 g navíc pro destilaci za účelem vysušení roztoku. Dávka též zahrnuje 0,06 % hmotnostních octanu měSnatého, hydrát (antioxidant). 1 dose of 25 g of caprolactam involves extra distillation to dry the solution. The dose also includes 0.06% by weight of cupric acetate hydrate (antioxidant).

Způsobem uvedeným v příkladech 10 až 16 byl připraven katalytický roztok ve všech těchto příkladech. Každý roztok obsahoval výslednou koncentraci 0,16 molu kaprolaktammagnesiumbromidu na kg roztoku kaprolaktamu. Do katalytického roztoku se přidal polyfunkční amin, přičemž jeho typ, množství a percentuální podíl ekvivalentu primárních a sekundárních aminoskupin vztažený na ekvivalent N-acyllaktamových skupin (ekvivalence aminu) jsou pro každý přiklad uvedeny v následující tabulce VII.The catalyst solution in all these examples was prepared as described in Examples 10-16. Each solution contained a final concentration of 0.16 moles of caprolactammagnesium bromide per kg of caprolactam solution. A polyfunctional amine was added to the catalyst solution, with the type, amount and percentage of primary and secondary amino equivalents relative to the N-acyl lactam equivalent (amine equivalence) for each example given in Table VII below.

Tabulka VIITable VII

Příklad Example g kaprolaktamu3 g of caprolactam 3 Použitý amin Used amine Ekvivalence aminu % Equivalence amine% g aminu g of amine g katal. koncentrátu g katal. concentrate 17 17 191 191 T-4032 T-403 2 20 20 May 1,8 1,8 32 32 18 18 185 185 T-403 T-403 100 100 ALIGN! 8,1 8.1 32 32 19 19 Dec 191 191 T-30003 T-3000 3 4 4 2,5 2.5 32 32 20 20 May 176 176 T-3000 T-3000 30 30 17,2 17.2 32 32

kaprolaktam zahrnuje 25 g navíc pro destilaci o polyoxypropyléntriamin, přibližná molekulová hmotnost 400 (Jeffamine T403) 3 polyoxypropyléntriamin, přibližná molekulová hmotnost 300 (Jeffamine T-3000).caprolactam includes 25 g additionally for distillation of polyoxypropylene triamine, approximate molecular weight 400 (Jeffamine T403) 3 polyoxypropylene triamine, approximate molecular weight 300 (Jeffamine T-3000).

Ve všech příkladech byly zkoušeny vlastnosti uvedené v tabulce VIII podle zkušebních metod uvedených dříve. Výsledky zkoušek jsou shrnuty níže pro každý z příkladů společně s vlastnostmi podle příkladu 10, které jsou uvedeny znovu za účelem srovnání.In all examples, the properties listed in Table VIII were tested according to the test methods reported previously. The test results are summarized below for each of the examples together with the properties of Example 10, which are presented again for comparison.

Tabulka VIIITable VIII

Př. Ex. Ekv. aminu % Eq. amine % Pevnost v tahu MPa Tensile strength MPa Tažnost % Ductility % Modul pružnosti v tahu MPa Modulus of elasticity in tension MPa Pevnost dotržení N/m Strength retention N / m Zotavení v ohybu % Recovery in bend% 10 10 0 0 33,441 33,441 340 340 374,398 374,398 115 577,88 115 577.88 79 79 17 17 20 20 May 37,026 37,026 390 390 509,540 509,540 136 592,04 136 592.04 73 73 18 18 30 30 40,680 40,680 460 460 448,864 448,864 138 343,22 138 343.22 74 74 19 19 Dec 4 4 41,094 41.094 450 450 415,768 415,768 143 596,76 143 596.76 73 73 20 20 May 30 30 33,096 33,096 350 350 386,809 386,809 136 592,04 136 592.04 72 72

Z výsledků uvedených v tabulce VIII je zřejmé, že u blokových polyamidových kopolymerú, které byly zesítovány, dochází k výraznému zlepšení vlastností. Shora uvedené výsledky též dokumentují výrazné zlepšení získané za použití vícefunkčních aminů, jestliže funkčnost aminu je přinejmenším tři (vztaženo na primární a sekundární aminoskupiny).From the results shown in Table VIII, block polyamide copolymers which have been crosslinked show a significant improvement in properties. The above results also illustrate the significant improvement obtained using multifunctional amines when the functionality of the amine is at least three (based on primary and secondary amino groups).

I když byla ve shora uvedených příkladech popsána výhodná provedení, mohou být provedeny jejich modifikace a změny, aniž by se vybočilo z rozsahu vynálezu. Předcházející popis tedy slouží pouze k objasnění vynálezu, nikoliv k jeho vymezení.Although preferred embodiments have been described in the above examples, modifications and changes thereof can be made without departing from the scope of the invention. Thus, the foregoing description is merely intended to illustrate the invention and not to limit it.

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims (4)

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob přípravy blokového polyamidového kopolymeru, vyznačující se tím, že se smísí epsilon-kaprolaktam (I), sloučenina (II) obsahující N-acyllaktamové funkční skupiny zvolená ze souboru zahrnujícího adukty polyétertriolu o molekulové hmotnosti 1 000 až 10 000, s výhodou 3 000 až 6 000 s dihalogenidem alifatické nebo aromatické dikarboxylové kyseliny a epsilon-kaprolaktamem, alespoň jeden vícefunkční amin (III) s molekulovou hmotností 60 až 10 000, s výhodou až 6 000, zvolený ze souboru zahrnujícího alifatické monomerní polyaminy a alifatické polymerní polyaminy s polyetherovou nebo polyalkyleniminovou kostrou, jejichž víoefunkčnost je tvořena alespoň dvěma primárními a/nebo sekundárními aminoskupinami, přičemž množství vícefunkčního aminu (III) činí alespoň 0,02 ekvivalentu součtu primárních a sekundárních aminoskupin; vztaženo na ekvivalent N-acyllaktamových skupin obsažených ve sloučenině (II), a katalyzátor (IV) aniontové polymerace laktamů, přičemž míšení se provádí tak, že se smísí jednak sloučenina (II) s N-acyllaktamovými skupinami s částí kaprolaktamu (I) a jednak amin (III) a katalyzátor (IV) se zbytkem kaprolaktamu (I), načež se spolu smísí obě vzniklé předsměsi.A process for the preparation of a block polyamide copolymer, comprising mixing epsilon-caprolactam (I), a compound (II) containing N-acyllactam functional groups selected from the group consisting of polyethertriol adducts having a molecular weight of 1,000 to 10,000, preferably 3 000 to 6000 with an aliphatic or aromatic dicarboxylic acid dihalide and epsilon-caprolactam, at least one multifunctional amine (III) having a molecular weight of 60 to 10,000, preferably up to 6,000, selected from the group consisting of aliphatic monomeric polyamines and aliphatic polymeric polyamines with polyether or a polyalkyleneimine backbone, the functional of which comprises at least two primary and / or secondary amino groups, wherein the amount of the multifunctional amine (III) is at least 0.02 equivalent to the sum of the primary and secondary amino groups; based on the equivalent of the N-acyllactam groups contained in compound (II), and the catalyst (IV) of the anionic polymerization of lactams, the mixing being carried out by mixing compound (II) with N-acyllactam groups with a portion of caprolactam (I) and the amine (III) and the catalyst (IV) with the remainder of caprolactam (I), whereupon the two masterbatches are mixed together. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se na jeden ekvivalent N-acyllaktamových funkčních skupin sloučeniny (II) použije alespoň 0,2, s výhodou 0,3 až 0,6 ekvivalentu součtu primárních a sekundárních aminoskupin aminu (III).2. A process according to claim 1, wherein at least 0.2, preferably 0.3 to 0.6 equivalents of the sum of the primary and secondary amino groups of the amine (III) is used per equivalent of the N-acyl lactam functional groups of compound (II). . 3. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, Že se míšení předsměsi, při kterém dochází k reakci sloučeniny (II) s N-acyllaktamovými skupinami s vícefunkčním aminem (III), provádí při teplotě nižší než 110 °C a pak se reakční směs polymeruje při teplotě 110 až 150 °C.3. The process of claims 1 and 2, wherein the mixing of the masterbatch, wherein the compound (II) is reacted with the N-acyllactam groups with the multifunctional amine (III), is carried out at a temperature below 110 ° C. the reaction mixture is polymerized at 110-150 ° C. 4. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se reakce sloučeniny (II) s N-acyllaktamovými skupinami s vícefunkčním aminem (III) a polymerace kaprolaktamu (I) provádějí současně, smísením předsměsi a udržováním vzniklé reakční směsi při teplotě 130 až 150 °C.4. The process according to claim 1, wherein the reaction of compound (II) with the N-acyl lactam groups with the multifunctional amine (III) and the polymerization of caprolactam (I) are carried out simultaneously, mixing the premix and maintaining the resulting reaction mixture at 130. to 150 ° C. Severografia, n. p., MOSTSeverography, n. P., MOST
CS849620A 1984-11-13 1984-12-11 Preparation method of block polyamide copolymere CS257265B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/670,188 US4617355A (en) 1984-06-21 1984-11-13 Cross-linked nylon block copolymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS962084A2 CS962084A2 (en) 1987-09-17
CS257265B2 true CS257265B2 (en) 1988-04-15

Family

ID=24689361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS849620A CS257265B2 (en) 1984-11-13 1984-12-11 Preparation method of block polyamide copolymere

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS257265B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS962084A2 (en) 1987-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3436359A (en) Polyether polyprimary polyamines and elastomeric products thereof
US3580887A (en) Elastomeric products of epoxy resins and polyether disecondary amines
EP0577348B1 (en) Amidoamines
US4617355A (en) Cross-linked nylon block copolymers
US6288208B1 (en) Highly branched oligomers, process for their preparation and applications thereof
EP0067695B1 (en) Process for the preparaton of nylon block polymers
EP0149986B1 (en) Cross-linked nylon block copolymers and process of their preparation
EP0161549B1 (en) Acid halide functional materials
JP3199797B2 (en) Modified polyamide
KR102539811B1 (en) Epoxy systems having improved fracture toughness
CS257265B2 (en) Preparation method of block polyamide copolymere
US3388103A (en) Thermoplastic polyureas prepared from araliphatic diamines
JPH0471931B2 (en)
JPH0248021B2 (en)
EP0994157A1 (en) Molecular reinforced polymeric composition
US5140097A (en) Thermoplastic thermosettable polyamide from poly(oxytetramethylene) diamine and poly(oxytetramethylene) oligomer polyamine
EP0067694A1 (en) Acid halide and acyllactam functional materials and process for the preparation of nylon block polymers therewith
CA1308420C (en) Epoxy fortifiers based on aromatic polyhydroxyl compounds
JPH0248020B2 (en)
CN112979924A (en) Low-molecular-weight polyamide curing agent, and preparation method and application thereof
JPH0363973B2 (en)
US3773790A (en) Spiroacetal diamine-epoxide liquid as curing agent for epoxy resins
JPH0662698B2 (en) Method for producing high solids chlorosulfonated polyolefin-modified epoxy composition
US20240059837A1 (en) Telechelic n-alkylated polyamide polymers and copolymers
JPS60233132A (en) Crosslinkable polymer composition