DD238056A5 - COMPOSITION FOR USE IN THE FAST POLYMERIZATION OF EPSILON-CAPROLACTAMIC FOR THE FORMATION OF NYLON-6 BLOCK COPOLYMERS - Google Patents

COMPOSITION FOR USE IN THE FAST POLYMERIZATION OF EPSILON-CAPROLACTAMIC FOR THE FORMATION OF NYLON-6 BLOCK COPOLYMERS Download PDF

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DD238056A5
DD238056A5 DD28260085A DD28260085A DD238056A5 DD 238056 A5 DD238056 A5 DD 238056A5 DD 28260085 A DD28260085 A DD 28260085A DD 28260085 A DD28260085 A DD 28260085A DD 238056 A5 DD238056 A5 DD 238056A5
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magnesium
acid halide
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caprolactam
lactam
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DD28260085A
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Inventor
Albert Y Garner
James D Gabbert
Ross M Hedrick
Original Assignee
Monsanto Company,Us
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Verwendung bei der Schnellpolymerisation von e-Caprolactam zur Bildung eines Nylon-6-Blockpolymeren. Erfindungsgemaess enthaelt diese ein Acyllactam und ein Magnesiumhalogenid, wobei sie durch die Umsetzung von 20,2 Aequivalenten eines funktionellen Saeurehalogenidmaterials mit einem Rest Magnesiumdilactum gebildet ist. Das Lactam des Magnesiumdilactams ist zweckmaessig aus der 2-Pyrrolidon, e-Caprolactam und Lauryllactam umfassenden Gruppe ausgewaehlt.The invention relates to a composition for use in the rapid polymerization of e-caprolactam to form a nylon 6 block polymer. According to the invention, it contains an acyl lactam and a magnesium halide, formed by the reaction of 20.2 equivalents of a functional acid halide material with a balance of magnesium dactyl. The lactam of Magnesiumdilactams is suitably selected from the group consisting of 2-pyrrolidone, e-caprolactam and laurolactam.

Description

Polyether, ein Polyester oder ein Kohlenwasserstoff mit einer relativen Molekülmasse von mindestens 1 000 ist und worin X Chlor ist.Polyether, a polyester or a hydrocarbon having a molecular weight of at least 1,000 and wherein X is chlorine.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Säurehalogenidmaterial mindestens drei Säurehalogenidgruppen besitzt.13. A composition according to claim 12, characterized in that the functional acid halide material has at least three acid halide groups.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß η mindestens 3 ist.14. The composition according to claim 12, characterized in that η is at least 3.

15. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polyethersegment um Polyethylenoxid, Polypropylenoxid oder Poly(tetramethylenoxid) handelt und bei dem Kohlenwasserstoffsegment um Polybutadien oder Polybotadien-co-acrylonitril.Composition according to Claim 12, characterized in that the polyether segment is polyethylene oxide, polypropylene oxide or poly (tetramethylene oxide) and the hydrocarbon segment is polybutadiene or polybotadiene-co-acrylonitrile.

16. Zusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Umsetzung von 2 Äquivalenten Säurehalogenid mit einem Mol Magnesiumdilactam gewonnen ist.16. A composition according to claim 12, characterized in that it is obtained by reacting 2 equivalents of acid halide with one mole of magnesium dactyl.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Verwendung bei der Schnellpolymerisation von ε-Caprolactam zur Bildung von Nylon-6-Blockcopolymeren.The invention relates to a composition for use in the rapid polymerization of ε-caprolactam to form nylon 6 block copolymers.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Im allgemeinen können Nylonblockcopolymere aus abwechselnden Blöcken von Polyämidsegmenten und anderen Segmenten wie Elastomersegmenten von Polymergruppen, z. B. Polyethern, Polyestern, Kohlenwasserstoffen oder Polysiloxanen, bestehen. Diese Nylonblockcopolymere können in Abhängigkeit von der Struktur des Elastomersegmentes, aus dem dasIn general, nylon block copolymers may consist of alternating blocks of polyamide segments and other segments such as elastomeric segments of polymer groups, e.g. As polyethers, polyesters, hydrocarbons or polysiloxanes exist. These nylon block copolymers may vary depending on the structure of the elastomeric segment from which the

Blockpolymer hergestellt wird, entweder linear oder verzweigt sein. Eine ausführlichere Beschreibung der Struktur und eines Verfahrens zur Herstellung eines bestimmten Typs von Nylonblockcopolymer ist in der US-PS 4031164 zu finden. Aus der US-PS (Reissue-Patent) 30371 geht die Reaktion zwischen Bisimid und Polyol in Gegenwart eines Katalysators zur Bildung von funktionalisierten Acyllactam-Stoffen hervor. Diese funktionalisierten Acyllactamstoffe können anschließend mit zusätzlichem Lactammonomer in Gegenwart eines Katalysators zur Herstellung von Nylonblockcopolymeren umgesetzt werden. Es kann ratsam sein, den Katalysator nach der Herstellung der funktionalisierten Stoffe vor der Zugabe von Lactammonomer zu neutralisieren, um Schwierigkeiten bei der Steuerung der Einleitung der Lactampolymerisation während der Herstellung von Nylonblockcopolymeren auszuschalten.Block polymer is prepared, either linear or branched. A more detailed description of the structure and method of making a particular type of nylon block copolymer can be found in U.S. Patent No. 4,031,164. From US-PS (Reissue Patent) 30371, the reaction between bisimide and polyol in the presence of a catalyst for the formation of functionalized acyllactam materials emerges. These functionalized acyl lactams can then be reacted with additional lactam monomer in the presence of a catalyst to produce nylon block copolymers. It may be advisable to neutralize the catalyst after the production of the functionalized materials prior to the addition of lactam monomer in order to eliminate difficulties in controlling the initiation of lactam polymerization during the preparation of nylon block copolymers.

In den US-PA 467625 und 467703, die gleichfalls anhängig sind und an den gleichen Zedenten wie die vorliegende Anmeldung abgetreten wurden, werden funktionalisierte Acyllactamstoffe beschrieben, die durch die Reaktion zwischen Säurehalogeniden und Lactammonomer hergestellt werden. Diese Acyllactamstoffe können gleichzeitig oder anschließend mit zusätzlichem Lactammonomer in Gegenwart eines Katalysators zur Bildung von Nylonblockcopolymeren umgesetzt werden. Wie aus diesen Anmeldungen hervorgeht, sieht das Verfahren zur Herstellung funktioneller Acyllactamstoffe die Umsetzung von funktionellem Säurehalogenidmaterial mit Lactammonomer in Gegenwart eines Säurespülmittels vor. Das Säurespülmittel reagiert mit der erzeugten Säure zur Bildung eines Salzes, das aus der Lösung ausfällt und durch Filtration entfernt wird. Aus der GB-PS 1057153 war bereits bekannt, daß funktionalisierte Säurehalogenidstoffe mit Lactammonomer in Gegenwart eines Katalysators zur in situ Bildung von Acyllactam-Initiatoren umgesetzt werden und die Bildung von Nylonblockcopolymeren einleiten können, und in US-PS 3451963 wird beschrieben, daß der N-Halogenmetall-Lactamkatalysator bei der Polymerisation von Caprolactam zur Bildung von Nylon-6 in situ durch die Umsetzung von Metallactam und einem Metallhalogenid hergestellt werden kann.In US Pat. Nos. 4,676,225 and 4,677,093, which are also pending and assigned to the same assignee as the present application, functionalized acyl lactam compounds prepared by the reaction between acid halides and lactam monomer are described. These acyl lactams may be reacted simultaneously or subsequently with additional lactam monomer in the presence of a nylon block copolymer forming catalyst. As can be seen from these applications, the process for producing functional acyl lactam materials provides for the reaction of functional acid halide material with lactam monomer in the presence of an acid scavenger. The acid scavenger reacts with the generated acid to form a salt which precipitates out of the solution and is removed by filtration. It has previously been known from GB-PS 1057153 that functionalized acid halides can be reacted with lactam monomer in the presence of a catalyst for the in situ formation of acyl lactam initiators and initiate the formation of nylon block copolymers, and US Pat. No. 3,451,963 discloses that the N- Halogen metal-lactam catalyst can be prepared in the polymerization of caprolactam to form nylon-6 in situ by the reaction of metallacl and a metal halide.

Eine prioritätsgleiche DD-PA, aus der die vorliegende Anmeldung ausgeschieden wurde, betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nylon-6-Blockcopolymeren, das die Umsetzung eines funktionalisierten Säurehalogenidmateriais mit einer Lösung von Magnesiumdilactam in ε-Caprolactam zur Bildung einer lagerfähigen Lösung von funktionalisiertem Acyllactammaterial, das Magnesiumhalogenid enthält, und die anschließende Zugabe von weiterer Magnesiumdilactamlösung und ε-Caprolactam zur Bildung eines Reaktionsgemisches, in dem ε-Caprolactam rasch durch die Zugabe zu dem funktionalisierten Acyllactammaterial polymerisiert wird, vorsieht. Das Reaktionsgemisch kann für das Gießen von Blöcken von Nylon-6-Copolymer und für das Reaktionsspritzgießen derartiger Copolymere verwendet werden. Bei dem Verfahren wird daher auf eine gesonderte Zwischenherstellung von funktionalisiertem Acyllactammaterial durch Umsetzung von funktionalisiertem Säurehalogenidmaterial mit einem Lactam in Gegenwart eines Säureakzeptors verzichtet, weil das Säureakzeptorsalz ausgefällt wird und ein aufwendiger Filtrationsschritt zur Entfernung des Salzes erforderlich ist. Das Verfahren bietet den weiteren Vorteil eines viel haltbareren Initiatorvertreters als es das funktionalisierte Säurehalogenidmaterial an sich ist.A priority DD-PA from which the present application was filed relates to a process for the preparation of a nylon 6-block copolymer which comprises reacting a functionalized acid halide material with a solution of magnesium dilactam in ε-caprolactam to form a storable solution of functionalized acyl lactam material, containing magnesium halide, and then adding further magnesium dilactam solution and ε-caprolactam to form a reaction mixture in which ε-caprolactam is rapidly polymerized by the addition to the functionalized acyl lactam material. The reaction mixture can be used for casting blocks of nylon 6 copolymer and for reaction injection molding of such copolymers. The method therefore dispenses with separate intermediate preparation of functionalized acyl lactam material by reacting functionalized acid halide material with a lactam in the presence of an acid acceptor because the acid acceptor salt precipitates and requires a complex filtration step to remove the salt. The process offers the further advantage of a much more durable initiator agent than the functionalized acid halide material itself.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Mit der Erfindung soll eine Zusammensetzung bereitgestellt werden, die bei dem vorgenannten Verfahren mit Vorteil einsetzbar ist.With the invention, a composition is to be provided, which is advantageously used in the aforementioned method.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung betrifft eine lagerfähige Zusammensetzung von funktionalisiertem Acyllactammaterial und Magnesiumhalogenid, die den Initiator für die Polymeristion von Caprolactam darstellt und die mit Magnesiumdilactam zur Bildung eines Halogenmagnesium-Lactamkatalysators für die schnelle Polymerisation des Caprolactams reagiert. Die von funktionalisiertem Säurehalogenidmaterial und Magnesiumdilactam zur Herstellung der Zusammensetzung angewandte Menge wird so gewählt, daß 2 ± 0,2 Äquivalente Säurehalogenid je Mol Magnesiumdilactam vorhanden sind. Wenn die Menge des Säurehalogenides wesentlich mehr als 2 Äquivalente beträgt, kann der Überschuß zu einer gewissen Instabilität des funktionalisierten Acyllactammaterials führen. Ist die Menge erheblich geringer als 2 Äquivalente, dann wird etwas Halogenmagnesiumlactam gebildet, das zur vorzeitigen Polymerisation von ε-Caprolactam führen kann, das in der Acyllactamlösung vor der Zugabe von Magnesiumdilactam in dem betreffenden Polymerisationsschritt vorhanden ist. Bei der Bildung der Acyllactam-Magnesiumhalogenid-Lösung empfiehlt es sich daher, die Menge des funktionellen Säurehalogenidmateriais so einzustellen, daß 2 Äquivalente je Mol Magnesiumdilactam zur Verfugung stehen.The invention relates to a storable composition of functionalized acyl lactam material and magnesium halide which is the initiator for the polymerization of caprolactam and which reacts with magnesium dilactam to form a halomagnesium lactam catalyst for the rapid polymerization of caprolactam. The amount of functionalized acid halide material and magnesium dilactam used to prepare the composition is selected to provide 2 ± 0.2 equivalents of acid halide per mole of magnesium dilactam. If the amount of acid halide is substantially more than 2 equivalents, the excess may lead to some instability of the functionalized acyl lactam material. If the amount is significantly less than 2 equivalents, then some halogen magnesium lactam is formed which may result in the premature polymerization of ε-caprolactam present in the acyl lactam solution prior to the addition of magnesium dactyl in the particular polymerization step. In the formation of the acyl lactam magnesium halide solution, it is therefore advisable to adjust the amount of the functional acid halide material so that 2 equivalents per mole of magnesium dilactam are available.

Nylonblockcopolymere des neuen Typs bestehen im allgemeinen aus abwechselnden Blöcken von Polyamidsegmenten (-NH-Y-CO-)m, worin Y Pentamethylen ist und m eine ganze Zahl größer als Eins ist, und Elastomersegmenten von Polymerresten, z. B. Resten von Polyesthern, Kohlenwasserstoffen, Polyestern oder Polysiloxanen oder Kombinationen davon. Im hier gebrauchten Sinne ist unter der Bezeichnung „funktionelles Säurehalogenidmaterial" ein Oligomer oder Polymer zu verstehen, das mindestens eine Säurehalogenidgruppe je Molekül enthält. Das Halogenid wird durch eine N-Lactam-Gruppe, die durch FormelNylon block copolymers of the new type generally consist of alternating blocks of polyamide segments (-NH-Y-CO-) m , wherein Y is pentamethylene and m is an integer greater than one, and elastomeric segments of polymer radicals, e.g. As residues of polyester, hydrocarbons, polyesters or polysiloxanes or combinations thereof. As used herein, the term "functional acid halide material" means an oligomer or polymer containing at least one acid halide group per molecule The halide is represented by an N-lactam group represented by the formula

C = OC = O

- N- N

worin W ein C3-C12-Alkylen oder ein substituiertes Alkylenradikal ist, nach der Reaktion mit einem Magnesiumdilactam der folgenden Formel:wherein W is a C 3 -C 12 alkylene or a substituted alkylene radical, after the reaction with a magnesium dilactam of the following formula:

C-N-Mg- NC-N-Mg-N

ersetzt, um das funktionell Acyllactammaterial zu schaffen, das als Initiatorspezies für die Polymerisation von ε-Caprolactam zur Gewinnung des Nylon-6-Blockcopolymeren dient. Unter der Bezeichnung „Säurehalogenidgruppe ist erfindungsgemäß das Halogenidderivat einer Carbonsäure, einer Sulfonsäure, einer Phosphorsäure oder einer anderen äquivalenten Säure zu verstehen. Die bevorzugte Säurehalogenidgruppe wird von einer Carbonsäuregruppe abgeleitet, wobei Chlor der bevorzugte Halogenidsubstituent ist. Das funktioneile Säurehalogenidmaterial bestitzt vorzugsweise mindestens zwei Säurehalogenidgruppen, und am besten mindestens drei Säurehalogenidgruppen. Der Begriff „Säurehalogenid-Funktionalität" bezeichnet die Anzahl von Säurehalogenidgruppen, die ein Molekül des oben definierten „funktionellen Säurehalogenidmaterials" besitzt. Die Hauptarten der für die praktische Ausführung der Erfindung nützlichen Oligomere oder Polymere sind diejenigen, die Elastomersegmente in einem Nylonblockcopolymer zur Verfügung stellen, wenn sie darin eingebaut werden. Geeignete Oligomer- oder Polymerausgangsstoffe besitzen eine relative Molekülmasse im Bereich von etwa 200 bis etwa 15000 und werden aus der Polyalkylenether, Kohlenwasserstoffe wie Polyalkene, Polyalkadiene und Alkadiencopolymere, Poyester, die Polyalkylen-, Polyalkadien-, Alkadiencopolymer- oder Polyalkylenethersegmente enthalten, und Polysiloxane umfassenden Gruppe ausgewählt. Wenn derartige Segmente in einer Menge von mindestens 50Mä.-% in Nylonblockcopolymere eingebaut werden, dann verleihen sie den Copolymeren eine charakteristische Zugfestigkeitsrückgewinnung von mindestens etwa 50%. Die Zugfestigkeitsrückgewinnung wird an einem trockenen Polymerprüfkörper im geformten Zustand, der auf 50% seiner ursprünglichen Länge (1) ausgedehnt und 10 Minuten in diesem Zustand vor der Lösung der Zugspannung gehalten wurde, ermittelt. Zehn Minuten nach der Entspannung wird die Länge des Prüfkörpers (I1-) erneut gemessen. Die prozentuale Rückgewinnung istto provide the functional acyl lactam material which serves as the initiator species for the polymerization of ε-caprolactam to obtain the nylon 6 block copolymer. The term "acid halide group according to the invention is understood to mean the halide derivative of a carboxylic acid, a sulfonic acid, a phosphoric acid or another equivalent acid. The preferred acid halide group is derived from a carboxylic acid group, with chlorine being the preferred halide substituent. The functional acid halide material preferably has at least two acid halide groups, and most preferably at least three acid halide groups. The term "acid halide functionality" refers to the number of acid halide groups having one molecule of the above-defined "acid halide functional material". The major types of oligomers or polymers useful in the practice of the invention are those which provide elastomeric segments in a nylon block copolymer when incorporated therein. Suitable oligomeric or polymeric starting materials have a molecular weight in the range of about 200 to about 15,000 and include polyalkylene ethers, hydrocarbons such as polyalkenes, polyalkadienes and alkadiene copolymers, polyesters containing polyalkylene, polyalkadiene, alkadiene copolymer or polyalkylene ether segments, and polysiloxanes selected. When incorporated into nylon block copolymers in an amount of at least 50% by weight, such segments impart to the copolymers a characteristic tensile recovery of at least about 50%. The tensile recovery is determined on a dry polymer specimen in the formed state which has been expanded to 50% of its original length (1) and held for 10 minutes in this state before the tension is released. Ten minutes after relaxation, the length of the specimen (I 1 -) is measured again. The percentage recovery is

1,5 1 - lr χ 1OO1.5 1 - l r χ 100

0,5 10.5 1

Wenn auch gefordert wird, daß das Nylonblockcopolymer einen Elastomeranteil von mindestens 50 Ma.-% haben muß, damit bestimmt werden kann, ob es sich wie ein Elastomersegment nach obiger Definition verhalten wird oder nicht, so sollte doch beachtet werden, daß die Menge von Elastomersegment in den erfindungsgemäß hergestellten Nylonblockcopolymeren nicht auf mindestens 50 Ma.-% begrenzt ist, weil geringere und höhere Mengen im Bereich von 10 bis 90 Ma.-% dem Nylonpolymer ebenfalls verbesserte Eigenschaften verleihen.While it is also required that the nylon block copolymer must have an elastomer content of at least 50% by weight in order to determine whether or not it will behave as an elastomeric segment as defined above, it should be noted that the amount of elastomer segment is not limited to at least 50% by weight in the nylon block copolymers prepared according to the present invention because lower and higher levels in the range of 10 to 90% by weight also impart improved properties to the nylon polymer.

Ein bei dem neuen Verfahren verwendetes bevorzugtes funktionelles Säurehalogenidmaterial hat folgende allgemeine Formel:A preferred functional acid halide material used in the new process has the following general formula:

worin das Z-Segment ein Polyether, ein Polyester, der Polyether- oder Kohlenwasserstoff-Segmente enthält, ein Kohlenwasserstoff, ein Polysiloxan oder Kombinationen davon darstellt, worin A eine aus folgender Gruppe ausgewählte Komponente ist:wherein the Z segment is a polyether, a polyester containing polyether or hydrocarbon segments, a hydrocarbon, a polysiloxane, or combinations thereof, wherein A is a component selected from the group consisting of

OO 0 0 0O0 0 0 0

Il Il Il fl IfIl Il Il fl if

- C - R - 4C}<0> -C'-, -C-C-i- SO2 - und POR1-;- C - R - 4C} < 0 > -C'-, -CCiSO 2 - and POR 1 -;

worin b eine ganze Zahl von 1,2 oder 3 ist;wherein b is an integer of 1, 2 or 3;

R ein polyfunktionelles Radikal ist, das von einer acyclischen oder cyclischen Kohlenwasserstoff- oder Etherverbindung mit einer relativen Molekülmasse von etwa 300 oder weniger, vorzugsweise von einem cyclischen Kohlenwasserstoff oder am besten von Benzol abgeleitet ist;R is a polyfunctional radical derived from an acyclic or cyclic hydrocarbon or ether compound having a molecular weight of about 300 or less, preferably a cyclic hydrocarbon, or more preferably benzene;

R1 aus der Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Alkyloxy-, Aryloxy-, Aralkyloxy- und Halogengruppen umfassenden Gruppe ausgewählt ist; η eine ganze Zahl von Eins oder höher ist, vorzugsweise mindestens 2 und am besten von mindestens 3 ist, und X ein Halogenid und vorzugsweise Chlorid ist.R 1 is selected from the group consisting of alkyl, aryl, aralkyl, alkyloxy, aryloxy, aralkyloxy and halo groups; η is an integer of one or higher, preferably at least 2 and most preferably at least 3, and X is a halide and preferably chloride.

Diese bevorzugten funktionellen Säurehalogenidstoffe können allgemein durch die Umsetzung von 1 Äquivalent hydroxyfunktionalisierte Oligomere und Polymere, wie hydroxy-funktionalisierten Polyethern, Kohlenwasserstoffen, Polyestern, die Polyethersegmente enthalten. Polyestern, die Kohlenwasserstoff-Segmente enthalten, oder Polysiloxanen, mit 2 Äquivalenten polyfunktioneller Säurehalogenide, vorzugsweise polyfunktioneller aromatischer Halogenide wie Isophthaloyl- und Terephthalcylchlorid in Gegenwart eines Säurespülmittels wie eines Amins hergestellt werden.These preferred functional acid halides can generally be obtained by the reaction of 1 equivalent of hydroxy-functionalized oligomers and polymers such as hydroxy-functionalized polyethers, hydrocarbons, polyesters containing polyether segments. Polyesters containing hydrocarbon segments, or polysiloxanes, with 2 equivalents of polyfunctional acid halides, preferably polyfunctional aromatic halides such as isophthaloyl and terephthalyl chloride, in the presence of an acid scavenger such as an amine.

OO 0 0O0 0 0

Die Α-Gruppe ist vorzugsweise — C — C — ΟαβΓ — C "" ι* v^/j-) worin Rund b die oben erläuterte Bedeutung haben, und am besten ist sieThe Α-group is preferably - C - C - ΟαβΓ - C "" ι * v ^ / j-) wherein round b has the meaning described above, and it is best

? 0? 0

itit

-C-R-C-R

Diefunktionellen Säurehalogenidstoffe werden von Oligomeren oder Polymeren mit relativen Molekülmassen von etwa 200 bis etwa 1500P, vorzugsweise aber von etwa 1000 bis etwa 10000, abgeleitet. Bevorzugte funktioneile Säurehalogenidstoffe sind die von Polyetherdiolen und -polyolen mit relativen Molekülmassen von über etwa 1000 und vorzugsweise zwischen etwa 2 000 und etwa 8000 abgeleiteten. Andere bevorzugte funktioneile Stoffe sind solche, die von Kohlenwasserstoffdiolen und -polyolen abgeleitet wurden und relative Molekülmassen von mindestens etwa 1 000, und vorzugsweise etwa 2000 bis etwa 5000 haben. Noch andere bevorzugte funktioneile Stoffe enthalten Polyester-Ether-Gruppen oder Polyester-Kohlenwasserstoff-Gruppen und werden durch Umsetzen von 1 Äquivalent Polyetherdiolen oder -polyolen oder Kohlenwasserstoffdiolen oder -polyolen mit relativen Molekülmassen von mindestens etwa 1000 mit weniger als 2 Äquivalenten von di-odertri-funktionellen Säurehalogeniden so hergestellt, daß ein begrenzter Grad von Kettenverlängerung der Diole oder Polyole durch die Bildung von Estergruppen erreicht wird. Alle hier erfolgten Hinweise auf die relative Molekülmasse betreffen die relative Zahlenmittel-Molekülmasse, die nach Fachgebiet allgemein bekannter Verfahren bestimmt wird.The functional acid halides are derived from oligomers or polymers having molecular weights of from about 200 to about 1500P, but preferably from about 1000 to about 10000. Preferred functional acid halides are those derived from polyether diols and polyols having molecular weights of greater than about 1000 and preferably between about 2,000 and about 8,000. Other preferred functional materials are those derived from hydrocarbon diols and polyols and have molecular weights of at least about 1,000, and preferably about 2,000 to about 5,000. Still other preferred functional materials include polyester ether groups or polyester hydrocarbon groups and are prepared by reacting 1 equivalent of polyether diols or polyols or hydrocarbon diols or polyols having molecular weights of at least about 1000 with less than 2 equivalents of di-tertiary functional acid halides are prepared so that a limited degree of chain extension of the diols or polyols is achieved by the formation of ester groups. All references herein to molecular weight refer to the number average molecular weight which is determined by methods well known in the art.

Geeignete Polyetherausgangsstoffe für das funktioneile Säurehalogenidmaterial und das davon abgeleitete Acyllactam sind die verschiedenen Polyalkylenoxide wie Polyethylenoxide, Polypropylenoxide und Polytetramethylenoxide). Beispiele für geeignete Polymerkohlenwasserstoffe sind die verschiedenen Polyalkane und Polyalkadiene und Alkaldiencopolymere wie Polyethylen, Polypropylen und Polybutadien, und Copolymere von Butadien und Acrylnitril. Beispiele für geeignete Polyester sind diejenigen, die durch die Umsetzung von Polyetherpolyolen wie Polyoxypropylenpolyl oder Polyoxyethylenpolyl mit polyfunktionellen Säurehalogeniden wieTerephthalcylchlorid zur Bildung eines Polyesterethers hergestellt wurden, oder die durch die Umsetzung eines Polymerkohlenwasserstoffpolyols wie Polybutadiendiol mit einem polyfunktionellen Säurehalogenid wieTerephthalcylchlorid zur Bildung eines Polyesterkohlenwasserstoffs gewonnen wurden. Beispiele für geeignete Polysiloxane sind Siliciumpolycarbinol und Polydimethylsiloxandiole und -polyole. Ein Vertreter eines Nylon-6-Blockcopolymeren, das aus dem oben beschriebenen bevorzugten funktioneilen Säurehalogenidmaterial hergestellt wurde, würde die folgende allgemeine Struktur haben:Suitable polyether starting materials for the functional acid halide material and the acyl lactam derived therefrom are the various polyalkylene oxides such as polyethylene oxides, polypropylene oxides and polytetramethylene oxides). Examples of suitable polymer hydrocarbons are the various polyalkanes and polyalkadienes and alkaldiene copolymers such as polyethylene, polypropylene and polybutadiene, and copolymers of butadiene and acrylonitrile. Examples of suitable polyesters are those made by the reaction of polyether polyols such as polyoxypropylene polyols or polyoxyethylene polyols with polyfunctional acid halides such as terephthalyl chloride to form a polyester ether, or by reacting a polymer hydrocarbon polyol such as polybutadiene diol with a polyfunctional acid halide such as terephthalyl chloride to form a polyester hydrocarbon. Examples of suitable polysiloxanes are silicon polycarbinol and polydimethylsiloxane diols and polyols. A representative of a nylon 6 block copolymer prepared from the preferred functional acid halide material described above would have the following general structure:

N fCO - Y - NH* A (-NH - Y - CO* 0 - Z - O -N fCO-Y-NH * A (-NH-Y-CO * O-Z-O-

(-CO - Y - NH*m A (-NH -Y-CO-* N(-CO-Y-NH * m A (-NH-Y-CO- * N

m2 3 m 2 3

worin: Y, Z, A und η die oben erläuterte Bedeutung haben; und m, m-i, m2und m3 ganze Zahlen von Eins oder darüber sind. Die für die genannte Anwendung nützlichen Magnesiumdilactame können aus jedem geeigneten Lactam wie ε-Caprolactam, 2-Pyrrolidon, Lauryllactam oder anderen Caprolactamen als ε-Caprolactam hergestellt werden. Bevorzugte Magnesiumdilactame sind Magnesium-di-2-pyrrolidon und Magnesium-di (ε-Caprolactam).wherein: Y, Z, A and η are as defined above; and m, mi, m 2 and m 3 are integers of one or more. The magnesium dilicactams useful for said application can be prepared from any suitable lactam such as ε-caprolactam, 2-pyrrolidone, laurolactam or other caprolactams as ε-caprolactam. Preferred magnesium dilactams are magnesium di-2-pyrrolidone and magnesium di (ε-caprolactam).

Ein Verfahren zur Herstellung von Magnesiumdilactam besteht in der Umsetzung des betreffenden Lactammonomeren mit einem Alkyloxid von Magnesium und der Entfernung des bei der Reaktion entstandenen Alkanols durch Abdestillieren aus dem Reaktionsgemisch. Wie den Fachleuten bekannt sein dürfte, gibt es andere in Frage kommende Möglichkeiten für die Herstellung von Magnesiumdilactamen, und die Erfindung soll nicht auf die oben beschriebene Verfahrensweise beschränkt sein. Zur leichteren Handhabung wird das Magnesiumdilactam vorzugsweise zur späteren Verwendung bei der Polymerisation von ε-Caprolactam in ε-Caprolactam gelöst. Das Magnesiumdilactam reagiert ohne weiteres mit dem funktionellen Säurehalogenidmaterial in jeder beliebigen Weise. Zum Beispiel kann es zu einer Lösung von in einem geeigneten inerten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran gelöstem funktionellem Säurehalogenidmaterial gegeben und kräftig zum Ablauf der Reaktion gerührt werden. Das Lösungsmittel kann danach ausgetrieben werden, um die Acyllactam-Magnesiumhalogenid-Verbindung zu gewinnen. Wenn ε-Caprolactam als Lösungsmittel für das Magnesiumdilactam verwendet wird, dann wird das Produkt auch ε-Caprolactam enthalten, und es kann weiteres ε-Caprolactam zur Gewinnung einer Lösungsschmelze mit entsprechender Viskosität für die Handhabung und das Pumpen zugesetzt werden. Diese Lösung stellt die erste Lösung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Da das Acyllactam ein Initiator für die Polymerisation von ε-Caprolactam ist, ist dafür zu sorgen, daß im wesentlichen das gesamte dem funktionellen Säurehalogenidmaterial zur Umwandlung in Acyllactam zugesetzte Magnesiumdilactam in ein inaktives Magnesiumhalogenid umgewandelt wird. Das kann durch die Verwendung von 2 ± 0,2 Äquivalenten Säurehalogenidfunktionalität je Mol Magnesiumdilactam bei der Herstellung der Zusammensetzung erfolgen. Vorzugsweise werden 2 Äquivalente Säurehalogenidfunktionalität für jedes Mol Magnesiumdilactam vorgesehen. Auf diese Weise wird die Möglichkeit der Bildung von Halogenmagnesiumlactam in der ersten Lösung eines aktiven Katalysators für die Polymerisation von ε-Caprolactam in Gegenwart eines Initiators, ausgeschaltet und vorzeitige Polymerisation vermieden.A process for the preparation of magnesium dilactam consists of reacting the lactam monomer in question with an alkyl oxide of magnesium and removing the alkanol formed in the reaction by distilling off from the reaction mixture. As will be understood by those skilled in the art, there are other possible possibilities for the preparation of magnesium dactylamines, and the invention is not intended to be limited to the procedure described above. For ease of handling, the magnesium dlactam is preferably dissolved in ε-caprolactam for later use in the polymerization of ε-caprolactam. The magnesium dilactam readily reacts with the functional acid halide material in any manner. For example, it may be added to a solution of functional acid halide material dissolved in a suitable inert solvent, such as tetrahydrofuran, and stirred vigorously to complete the reaction. The solvent can then be driven off to recover the acyl lactam magnesium halide compound. If ε-caprolactam is used as the solvent for the magnesium dilactam, then the product will also contain ε-caprolactam, and further ε-caprolactam may be added to obtain a solution melt of appropriate viscosity for handling and pumping. This solution represents the first solution of the process of the invention. Since the acyl lactam is an initiator for the polymerization of ε-caprolactam, it is to be ensured that substantially all of the magnesium dilactam added to the acid halide functional material for conversion to acyl lactam is converted to an inactive magnesium halide , This can be done by using 2 ± 0.2 equivalents of acid halide functionality per mole of magnesium dilactam in preparing the composition. Preferably, 2 equivalents of acid halide functionality is provided for each mole of magnesium dilactam. In this way, the possibility of the formation of halomagnesium lactam in the first solution of an active catalyst for the polymerization of ε-caprolactam in the presence of an initiator, turned off and premature polymerization is avoided.

Bei einem anderen Verfahren handelt es sich um eine Lösung von Magnesiumdilactam in ε-Caprolactam. Wenn die erste und die zweite Lösung bei einer geeigneten Reaktionstemperatur in reaktiven Kontakt gebracht werden, dann ist anzunehmen, daß das Magnesiumdilactam der zweiten Lösung mit dem in der ersten Lösung vorhandenen Magnesiumdihalogenid reagiert und Lactam-Magnesiumhalogenid in situ gebildet wird, um einen sehr wirksamen Katalysator für die Lactampolymerisation zu schaffen. Die anzuwendende Menge von zusätzlichem Magnesiumdilactam sollte größer als die Menge von entaktivierenden Verunreinigungen sein und ausreichen, um das ε-Caprolactam zu polymerisieren. Diese Menge wird je nach der Konzentration der Verunreinigungen und in Abhängigkeit davon variieren, welche Polymerisationsgeschwindigkeit in dem betreffenden Anwendungsfall für erstrebenswert gehalten wird. Die bevorzugte Menge von zusätzlichem Magnesiumdilactam wird im allgemeinen etwa 0,5 Mol bis etwa 1 Mol je Äquivalent Säurehalogenidfunktionalität des für die Herstellung der Acyllactam-Magnesiumchloridlösung verwendeten funktioneilen Säurehalogenidmaterials betragen.Another method is a solution of magnesium dilactam in ε-caprolactam. If the first and second solutions are brought into reactive contact at an appropriate reaction temperature, then it is believed that the magnesium dilactam of the second solution reacts with the magnesium dihalide present in the first solution and lactam magnesium halide is formed in situ to be a very effective catalyst to provide for lactam polymerization. The amount of additional magnesium dilactam to be applied should be greater than the amount of deactivating impurities and sufficient to polymerize the ε-caprolactam. This amount will vary depending on the concentration of impurities and depending on which rate of polymerization is considered desirable in the particular application. The preferred amount of additional magnesium dilactam will generally be from about 0.5 mole to about 1 mole per equivalent of acid halide functionality of the functional acid halide material used to prepare the acyl lactam magnesium chloride solution.

Das Vermischen der ersten und zweiten Lösung und das Einfüllen des Gemisches in eine Form können in verschiedener Weise vorgenommen werden. Im allgemeinen werden die erste und zweite Lösung des Prozesses beim Gießen und Reaktionsspritzgießen, bei denen eine schnelle Reaktion erforderlich ist, rasch und gründlich vermischt und das Gemisch sofort in die Form eingefüllt. Es kann jede beliebige Formtemperatur, bei der die Polymerisationsreaktion abläuft, gewählt werden, und im allgemeinen wird sie zwischen etwa 8O0C und etwa 2500C und vorzugsweise zwischen etwa 1000C und etwa 16O0C liegen. Man sollte aber berücksichtigen, daß verschiedene Möglichkeiten zum Vermischen dieser Stoffe bei der Herstellung von Nylonblockcopolymeren bestehen.The mixing of the first and second solutions and the filling of the mixture into a mold can be carried out in various ways. In general, the first and second solution of the casting and reaction injection molding process, where a rapid reaction is required, are rapidly and thoroughly mixed and the mixture is immediately poured into the mold. It may be any form temperature at which the polymerization reaction proceeds, and in general it will be between about 8O 0 C and about 250 0 C and preferably between about 100 0 C and about 16O 0 C. It should be noted, however, that there are various ways of mixing these substances in the production of nylon block copolymers.

Ausführungsbeispieleembodiments

in den folgenden Beispielen werden die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und das Herstellungsverfahren für Nylonblockcopolymere erläutert. Teile und Prozentangaben beziehen sich auf die Masse, wenn nichts anderes erwähnt wird.The following examples illustrate the preparation of the composition according to the invention and the method of producing nylon block copolymers. Parts and percentages are by weight unless otherwise specified.

Beispiel 1example 1 Herstellung von Magnesium-di-pyrrolidon in CaprolactamPreparation of magnesium di-pyrrolidone in caprolactam

In einen 1-Liter-Vierhalskolben, der mit Rührwerk, Destillationskopf, Thermometer und Stopfen versehen und in einem Ölbad untergebracht war, wurden 12 Gramm (g) Magnesium, 200 Milliliter (ml) Ethanol und 100 Milliliter Heptan gegeben. Diese Lösung wurde durch Erhöhen der Badtemperatur auf etwa 310C unter Rückfluß gekocht, wobei sich der Kolben in einer Stickstoffatmosphäre befand. Die Temperatur der Lösung betrug etwa 72°C. Zu dieser am Rückflußkühler kochenden Lösung wurden unter Rühren der Lösung 80 ml 2-Pyrrolidon gegeben. Etwa 10 Minuten nach der Zugabe von 2-Pyrrolidon wurden das Ethanol und Heptan unter atmosphärischem Druck abdestilliert. Als nächstes wurden 140g geschmolzenes Caprolactam zugegeben und die Badtemperatur dabei auf etwa 12O0C erhöht und der Kolben unter Vakuum gebracht. Der Druck wurde anschließend langsam auf 7 Millimeter (mm) Hg (933,2 Pa) gesenkt, um dadurch noch mehr Ethanol und Heptan zu entfernen, die in einer Trockeneis-Acetonfalle aufgefangen wurden. In den Kolben wurden 248g geschmolzenes getrocknetes Caprolactam gegeben, wobei der Druck auf7 mm Hg gehalten wurde. Die Temperatur des Ölbades wurde langsam auf etwa 1400C erhöht, und der Druck wurde auf 2mm Hg (266,7Pa) gesenkt. Nach Entfernung von 171,4g Material wurde die heiße Lösung auf 85"C abgekühlt und danach in einen doppelwandigen Plastebeutel gefüllt und und zum Abkühlen und Verfestigen auf Trockeneis gestellt. Nach der Verfestigung wurde die resultierende verfestigte Lösung in feine Teilchen zerkleinert. Die Ausbeute betrug 500,6g Material, das 0,5 Mol Magnesium-di-2-pyrrolidon in Caprolactam enthielt.Into a 1-liter four-necked flask equipped with stirrer, distillation head, thermometer and stopper and placed in an oil bath were placed 12 grams (g) of magnesium, 200 milliliters (ml) of ethanol and 100 milliliters of heptane. This solution was boiled by increasing the bath temperature to about 31 0 C to reflux, with the piston was in a nitrogen atmosphere. The temperature of the solution was about 72 ° C. To this refluxing solution was added 80 ml of 2-pyrrolidone while stirring the solution. About 10 minutes after the addition of 2-pyrrolidone, the ethanol and heptane were distilled off under atmospheric pressure. Next, 140 g of molten caprolactam was added and the bath temperature was raised to about 12O 0 C and the flask placed under vacuum. The pressure was then slowly lowered to 7 millimeters (mm) Hg (933.2 Pa) to thereby remove even more ethanol and heptane, which were collected in a dry ice-acetone trap. Into the flask was added 248 g of melted dried caprolactam, maintaining the pressure at 7 mm Hg. The temperature of the oil bath was slowly increased to about 140 0 C, and the pressure was lowered to 2mm Hg (266.7Pa). After removal of 171.4 g of material, the hot solution was cooled to 85 ° C. and then placed in a double-walled plastic bag and placed on dry ice to cool and solidify After solidification, the resulting solidified solution was crushed into fine particles , 6g of material containing 0.5 mole of magnesium di-2-pyrrolidone in caprolactam.

Beispiel 2Example 2 Herstellung von funktionellem SäurechloridmaterialPreparation of Functional Acid Chloride Material

Es wurde ein funktionalisiertes Säurehalogenidmaterial durch Umsetzen eines mit drei Hydroxylgruppen funktionalisierten Polyethers mit einem di-funktionellen Säurehalogenid hergestellt. Das resultierende funktionalisierte Material ist ein bevorzugtes funktionelles Säurehalogenidmaterial nach obiger Beschreibung.A functionalized acid halide material was prepared by reacting a three hydroxyl functionalized polyether with a di-functional acid halide. The resulting functionalized material is a preferred functional acid halide material as described above.

In einen 2-üter-Kolben wurden 67ml Triethylamin und 80ml Tetrahydrofuran zu 801 g eines mit Ethylenoxid überdeckten Poly(oxypropylen)triols (annähernde relative Molekülmasse 4800), 81,4g Terephthaloylchlorid und 400g Tetrahydrofuran im Laufe von etwa 10 Minuten eingefüllt. Das Molverhältnis von Triol zu Dihydrogenchlorid betrug 2:5. Dieses Gemisch wurde 3 Stunden lang unter einer Stickstoffatmosphäre bei Raumtemperatur gehalten. Das resultierende Gemisch wurde anschließend filtriert und ergab ein schwach gelbes Filtrat. Von dem zurückbleibenden Tetrahydrofuran wurde eine kleine Probe unter Verwendung eines Drehverdampfers bei einer Wasserbadtemperatur von 60 bis 700C entnommen, um die Ausbeute an gewonnenem funktionellem Säurehalogenidmaterial zu berechnen. Die Ausbeute betrug 759,1 g funktionelles Säurechloridmaterial in Tetrahydrofuran.Into a 2-titer flask, 67 ml of triethylamine and 80 ml of tetrahydrofuran were charged to 801 g of an ethylene oxide-covered poly (oxypropylene) triol (approximate molecular weight 4800), 81.4 g of terephthaloyl chloride and 400 g of tetrahydrofuran over about 10 minutes. The molar ratio of triol to dihydrogen chloride was 2: 5. This mixture was kept under a nitrogen atmosphere at room temperature for 3 hours. The resulting mixture was then filtered to yield a pale yellow filtrate. Of the remaining tetrahydrofuran, a small sample using a rotary evaporator at a water bath temperature of 60 to 70 0 C was taken to calculate the yield of recovered functional Säurehalogenidmaterial. The yield was 759.1 g of functional acid chloride material in tetrahydrofuran.

Beispiel 3Example 3 Herstellung von Acyllactam-Magnesiumchlorid-LösungPreparation of acyl lactam magnesium chloride solution

Es wurde eine erfindungsgemäße Acyllactamlösung durch Umsetzen von 2 Äquivalenten des funktionellen Säurechloridmaterials von Beispiel 2 mit einem Mol Magnesium-di-pyrrolidon aus der Zusammensetzung von Beispiel 1 hergestellt. In einen Kolben, in dem sich 1143,1g derTetrahydrofuranlösung des funktionellen Säurehalogenidmaterials von Beispiel 2 befanden, wurden 134g der in Beispiel 1 hergestellten Lösung von Magnesium-di-pyrrolidon gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur kräftig gerührt und anschließend in einem durch ein Wasserbad auf 60 bisAn acyl lactam solution of the invention was prepared by reacting 2 equivalents of the acid chloride functional material of Example 2 with one mole of magnesium di-pyrrolidone from the Example 1 composition. Into a flask containing 1143.1 g of the tetrahydrofuran solution of the functional acid halide material of Example 2 were added 134 g of the solution of magnesium di-pyrrolidone prepared in Example 1. The resulting mixture was stirred vigorously at room temperature and then immersed in water through a 60 to

Beispiele 4 bis 6Examples 4 to 6 Herstellung von Nylon-e-BlockcopolymerPreparation of nylon e-block copolymer

Die in Beispiel 3 hergestellte Zusammensetzung wurde in den drei folgenden Beispielen 4 bis 6 verwendet, um die Herstellung von Nylonblockcopolymer mit dem in Beispiel 1 hergestellten Magnesium-di-pyrrolidon zu zeigen. Drei Reagenzgläser wurden je mit 5,7g des in Beispiel 3 hergestellten Materials und 20g destilliertem Caprolactam gefüllt. Jedes Glas wurde in ein auf einer Temperatur von 130°C gehaltenen Ölbad gestellt. Sobald die Temperatur der Stoffe in jedem der Gläser Gleichgewicht erreicht hatte, wurde zu jedem Beispiel eine Menge der Magnesium-di-pyrrolidon-Caprolactam-Lösung von Beispiel 1 gegeben und die Dauer der Polymerisation festgestellt. In der folgenden Tabelle I sind die bei jedem Beispiel zugesetzte Menge der Magnesium-dipyrrolidon-Caprolactam-Lösung und die Polymerisationszeit aufgeführt.The composition prepared in Example 3 was used in the following three Examples 4 to 6 to show the production of nylon block copolymer having the magnesium di-pyrrolidone prepared in Example 1. Three test tubes were each filled with 5.7 g of the material prepared in Example 3 and 20 g of distilled caprolactam. Each jar was placed in an oil bath maintained at a temperature of 130 ° C. Once the temperature of the materials in each of the glasses reached equilibrium, an amount of the magnesium di-pyrrolidone-caprolactam solution of Example 1 was added to each example and the duration of the polymerization was determined. Table I below lists the amount of magnesium dipyrrolidone-caprolactam solution added in each example and the polymerization time.

Tabelle ITable I

Beispiel MGPC-Lösung (g) Polymerisationszeit (s)Example of MGPC Solution (g) Polymerization Time (s)

44 1,71.7 15-2015-20 55 0,80.8 3030 66 0,40.4 Keine Reaktion nach 10 MinutenNo reaction after 10 minutes

Beispiel 7Example 7

In diesem Beispiel wurden 95g einerfwie oben in Beispiel 3 hergestellten,Zusammensetzung zusammen mit 132g Caprolactam und 3 ml einer 4%igen wäßrigen Kupfer(ll)-acetat-Lösung in einen 500-ml-Vierhalskolben gegeben, der mit einem Rührwerk, Stickstoffzulauf, Thermoelement, Heizmantel und Vakuumdestillationskopf ausgestattet war. Das Gemisch wurde unter Rühren auf etwa 130°C erhitzt. Nach der Entfernung von 25 ml Material durch Vakuumdestillation wurde das Gemisch abgekühlt und bei 100°C unter Vakuum zur Verwendung gehalten.In this example, 95 g of a f composition prepared as in Example 3 above, along with 132 g caprolactam and 3 mL of a 4% aqueous copper (II) acetate solution, were added to a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, nitrogen inlet , Thermocouple, heating mantle and vacuum distillation head. The mixture was heated to about 130 ° C with stirring. After removal of 25 ml of material by vacuum distillation, the mixture was cooled and kept at 100 ° C under vacuum for use.

Ein zweiter Kolben wurde mit 26g einer Lösung von 1 M Magnesium-di-2-pyrrolidon in Caprolactam und 174g wasserfreiem Caprolactam gefüllt. Nach der Entgasung des Gemisches wurde die Temperatur erhöht und das Gemisch unter Vakuum auf 100°C zur Verwendung gehalten.A second flask was charged with 26 g of a solution of 1 M magnesium di-2-pyrrolidone in caprolactam and 174 g anhydrous caprolactam. After degassing the mixture, the temperature was raised and the mixture kept under vacuum at 100 ° C for use.

Gleiche Volumen von jeder der wie oben hergestellten Lösung wurden getrennt mit Hilfe von 2Zenith-Zahnradpumpen Nr. 5 in einen Kenics Static Mixer von 0,64cm x 20,3 cm gepumpt, und die Mischung wurde in einer vorher auf 1300C erhitzte mit Teflon beschichtete Form von 20,3cm x 20,3cm χ 0,32cm befördert. Aus exothermen Temperaturkurven wurde bestimmt, ob die Polymerisation innerhalb von 104 Sekunden nachdem Füllen der Form beendet war. Das Material wurde weitere 200 Sekunden lang in der Form bis zu einer Gesamtzeit von etwa 5 Minuten gelassen. Von dem resultierenden Gußstück wurden Prüfkörper geschnitten, um die verschiedenen mechanischen Eigenschaften im wesentlichen nach den folgenden Verfahren ermitteln zu können:Equal volumes of each of the solution prepared as above were separately pumped by means of gear pumps 2Zenith no. 5 in a Kenics Static Mixer of 0.64 cm x 20.3 cm, and the mixture was heated in a pre-to 130 0 C with Teflon coated form of 20.3cm x 20.3cm χ 0.32cm. From exothermic temperature curves, it was determined whether the polymerization was complete within 104 seconds of filling the mold. The material was left in the mold for a further 200 seconds to a total of about 5 minutes. Test specimens were cut from the resulting casting in order to be able to determine the various mechanical properties essentially according to the following methods:

Zugfestigkeit ASTM 638 (Einheiten in pounds persquareinch [psi] oder Megapascal [MPa]).Tensile strength ASTM 638 (units in pounds persquareinch [psi] or megapascal [MPa]).

Einreißfestigkeit: ASTM D1004 (Einheiten in pound-force per linear inch [pli] oder Newton per Meter [N/m]).Tear Resistance: ASTM D1004 (units in pound-force per linear inch [pli] or Newton per meter [N / m]).

Biegemodul: ASTM D638 (Einheiten in pounds persquareinch [psi] oder Megapascal [MPa]).Flexural modulus: ASTM D638 (units in pounds persquareinch [psi] or Megapascal [MPa]).

Zugdehnung: ASTM D638 (Einheiten in %)Tensile strain: ASTM D638 (units in%)

Izod-Kerbschlagfestigkeit: ASTM D256 (Einheiten in footpounds per inch notch [ft. Ibs./in.] oder Joule pro Meter [J/m]).Notched Izod Impact Strength: ASTM D256 (units in foot-pounds per inch notch [ft.Ibs./in.] Or joules-per-meter [J / m]).

Die Eigenschaften der geformten Probe von Beispiel 7 sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.The properties of the shaped sample of Example 7 are listed in the following table.

Tabelle IlTable II Plastische VerformungPlastic deformation (7370)(7370) 50,850.8 Zugfestigkeittensile strenght Bruchfracture (6690)(6690) 46,146.1 (PSI)MPa(PSI) MPa Plastische VerformungPlastic deformation 8,58.5 Dehnung %Strain % Bruchfracture 9090 (1608)(1608) 282282 Einreißfestigkeittear (220,000)(220,000) 15171517 (PLI) N/m(PLI) N / m (5,5)(5.5) 293293 KerbschlagfestigkeitImpact strength (ft.lbs/in.)l/m(Ft.lbs / in.) L / m

Die oben beschriebenen Beispiele zeigen die Verwendung von Magnesium-di-2-pyrrolidon als Magnesiumdilactam zur Herstellung der Acyllactamlösung (der ersten Lösung des erfindungsgemäßen Verfahrens) und die Herstellung von Nylonblockcopolymer aus dieser Lösung. Es ist einleuchtend, daß andere Magnesiumdilactame wie Magnesium-di(scaprolactam) in den obigen Beispielen anstelle von Magnesium-di-2-pyrrolidon verwendet werden können. Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben und erläutert wurden, können verschiedene Veränderungen und Substitutionen vorgenommen werden, ohne daß vom Inhalt und Geltungsbereich der Darstellung abgewichen wird. Daher ist die Erfindung zur Erläuterung und nicht zur Einschränkung beschrieben worden.The examples described above demonstrate the use of magnesium di-2-pyrrolidone as magnesium dilactam to prepare the acyl lactam solution (the first solution of the process of the invention) and the preparation of nylon block copolymer from this solution. It will be appreciated that other magnesium dilactams such as magnesium di (scaprolactam) can be used in the above examples instead of magnesium di-2-pyrrolidone. Although the preferred embodiments have been described and illustrated, various changes and substitutions may be made without departing from the content and scope of the illustration. Therefore, the invention has been described by way of illustration and not limitation.

Claims (12)

Patentansprüche:claims: 1. Zusammensetzung zur Verwendung bei der Schnellpolymerisation von ε-Caprolactamzur Bildung von Nylon-6-Blockcopolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ein Acyllactam und Magnesiumhalogenid enthält und durch die Umsetzung von 2 ± 0,2 Äquivalenten eines funktioneilen Säurehalogenidmaterials mit einem Mol Magnesiumdilactam gebildet ist.A composition for use in the rapid polymerization of ε-caprolactam to form nylon 6 block copolymers, characterized in that the composition comprises an acyl lactam and magnesium halide and formed by the reaction of 2 ± 0.2 equivalents of a functional acid halide material with one mole of magnesium dactyl is. 2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactam des Magnesiumdilactams aus der 2-. Pyrrolidon, ε-Caprolactam und Lauryllactam umfassenden Gruppe ausgewählt ist.2. Composition according to claim 1, characterized in that the lactam of Magnesiumdilactams from the 2-. Pyrrolidone, ε-caprolactam and laurolactam comprehensive group is selected. 3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Säurehalogenidgruppe desfunktionellen Säurehalogenidmaterials um ein Cabonsäurehalogenid handelt.A composition according to claim 1, characterized in that the acid halide group of the functional acid halide material is a cabonic acid halide. 4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halogen der Säurehalogenidgruppe um ' Chlor handelt.4. A composition according to claim 3, characterized in that the halogen of the acid halide group is' chlorine. 5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Säurehalogenidmaterial von einem Polyether, einem Polyester oder einem Kohlenwasserstoff mit einer zwischen etwa 200 und etwa 15000 liegenden relativen Molekülmasse abgeleitet ist.A composition according to claim 4, characterized in that the acid halide functional material is derived from a polyether, a polyester or a hydrocarbon having a molecular weight between about 200 and about 15,000. 6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Säurehalogenidmaterial von einem Polyether, einem Polyester oder einem Kohlenwasserstoff mit einer relativen Molekülmase von mindestens 1000 abgeleitet ist.A composition according to claim 4, characterized in that the functional acid halide material is derived from a polyether, a polyester or a hydrocarbon having a molecular weight of at least 1000. 7. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Umsetzung von 2 Äquivalenten Säurehalogenid mit einem Mol Magnesiumdilactam gewonnen ist.7. A composition according to claim 1, characterized in that it is obtained by the reaction of 2 equivalents of acid halide with one mole of magnesium dactyl. 8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Magnesiumdilactam um Magnesium-di-2-pyroolidon handelt.8. The composition according to claim 7, characterized in that it is the magnesium dilactam is magnesium di-2-pyroolidone. 9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Acyllactam und in ε-Caprolactam gelösten Magnesiumhalogenid besteht und durch die Umsetzung von 2 ± 0,2 Äquivalenten eines funktionellen Säurehalogenidmaterials mit einem Mol eines Magnesiumdilactams gebildet wurde, worin das funktionelle Säurehalogenidmaterial durch die Formel Z/O — A (X)b/n dargestellt wird, in der das Z-Segment ein Polyether, ein Polyester, der Polyethersegmente oder Kohlenwasserstoffsegmente enthält, ein Kohlenwasserstoff, ein Polysiloxan oder Kombinationen davon ist, worin A aus der folgenden Gruppe ausgewählt istA composition according to claim 1, characterized in that it consists of an acyl lactam and magnesium halide dissolved in ε-caprolactam and formed by the reaction of 2 ± 0.2 equivalents of an acid halide functional material with one mole of a magnesium dimethyl lactam, wherein the acid halide functional material comprises is represented by the formula Z / O - A (X) b / n wherein the Z segment is a polyether, a polyester containing polyether segments or hydrocarbon segments, a hydrocarbon, a polysiloxane or combinations thereof, wherein A is selected from the following group is selected O OOOOO OOOO Il il It 11 tiIl il It 11 ti - C - R frC}b; -C-,--C-C-, - SO2 -- C - R frC} b ; -C -, - CC-, - SO 2 - und -POR1-; und worin b eine ganze Zahl von 1,2 oder 3 ist, R1 aus der Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Alkyloxy-, Aryloxy-, Aralkyloxy und Halogengruppen umfassenden Gruppe ausgewählt ist, R eine Kohlenwasserstoff- oder Polyethergruppe mit einer relativen Molekülmasse von etwa 300 oder weniger ist, η eine ganze Zahl von Eins oder darüber ist und X Halogen ist.and -POR 1 -; and wherein b is an integer of 1, 2 or 3, R 1 is selected from the group consisting of alkyl, aryl, aralkyl, alkyloxy, aryloxy, aralkyloxy and halo groups, R is a hydrocarbon or polyether group having a relative Molecular weight of about 300 or less, η is an integer of one or more, and X is halogen. 10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lactam des Magnesiumdilactams aus der 2-Pyrollidon, ε-Caprolactam und Lauryllactam umfassenden Gruppe ausgewählt ist.10. The composition according to claim 9, characterized in that the lactam of the Magnesiumdilactams from the 2-pyrollidone, ε-caprolactam and laurolactam comprehensive group is selected. 11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Halogen des funktionellen Säurehalogenidmaterials um Chlor handelt.A composition according to claim 10, characterized in that the halogen of the functional acid halide material is chlorine. 12. Zusammensetzung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe A 0 O ist,worindas Z-Segment ein " "Composition according to Claim 10, characterized in that the group A 0 is O, the Z-segment being a "" C-RC-R
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