-
Verfahren zum Stabilisieren von linearen, hochmolekularen Polykondensaten
Die mechanischen Eigenschaften linearer Polykondensate, die Carbonamidgruppen in
den Kettenmolekülen enthalten, wie beispielsweise von Polyamiden, Polyurethanen
und Polyharnstoffen, werden bekanntlich durch den Einfluß erhöhter Temperaturen,
von Sauerstoff oder Licht weitgehend verschlechtert. Zum Stabilisieren derartiger
Polykondensate wurden unter anderem schon Zusätze von Phenolen, Aminen und Harnstoffderivaten
in der Literatur beschrieben. So ist es beispielsweise aus der französischen Patentschrift
906892 bekannt, daß man Polyamide durch Zusatz von N-arylsubstituierten sekundären
aromatischen Di- oder Polyaminen, wie N,N' - Diphenyl -1,4- phenylendiamin, N,N'
- Diphenyl-2,7-naphthylendiamin oder N-Phenyl-N'-benzylphenylendiamin, stabilisieren
kann.
-
Es wurde nun gefunden, daß man lineare, hochmolekulare Polykondensate,
die Carbonamidgruppen in den Kettenmolekülen enthalten, mit geringen Mengen, z.
13. von 0,01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent,
p-Phenylendiaminderivaten der aU-gemeinen Formel
in der R für einen Phenyl- oder Naphthylrest und R' für einen gesättigten cycloaliphatischen
Rest mit 5 bis 15 C-Atomen im Ring steht, besonders vorteilhaft stabilisieren kann.
-
Erfindungsgemäß verwendete lineare, hochmolekulare Polykondensate
sind z. B. Polyurethane, Polyharnstoffe, Polythioharnstoffe und Polyamide, wie sie
aus w,w'-Diaminen und co,co'-Dicarbonsäuren mit mehr als 3 C-Atomen zwischen den
funktionellen Gruppen, beispielsweise Hexamethylendiamin und Adipinsäure, sowie
aus cyclischen Lactamen mit mehr als 3 Ring-C-Atomen zwischen Amino- und Carbonylgruppe,
wie Pyrrolidon, Piperidon, Caprolactam, Capryllactam, Dodecy]lactam oder Undecyllactam,
hergestellt werden können. p-Pheny]endiaminderivate im Sinne der Erfindung sind
beispielsweise N-Phenyl-N'-cyclopentyl-, N-Phenyl-N'-cyclohexyl-, N - Phenyl - -
cycloheptyl -, N - Plienyl - - cyclooctyl -, N-Phenyl-N'-cyclododecyl-, N- (-Naphthyl)
-N' -cyclohexyl-p-phenylendiamin und das entsprechende a-Naphthyl-Derivat. Die Reste
R und R' derartiger p-Phenylendiaminderivate können gegebenenfalls durch Alkyl-,
Cycloalkyl-, Aralkyl-, Alkylol-, Hydroxy-, Alkoxy-, Amino-, Alkylamino- und Cycloalkylaminogruppen
sowie durch Halogenatome einfach oder mehrfach substituiert sein. Derartige p-Phenylendiamine
verbessern vor allem die Wärmebeanspruchbarkeit entsprechender Polykondensate, insbesondere
von Polyamiden, wie Polycaprolactam und Polycapryllactam. Sie können, gegebenenfalls
zusammen mit Zusätzen, wie Füllstoffen undloder Pigmenten undloder Trübungsmitteln
und/oder Farb-
stoffen, in üblicher Weise, beispielsweise unter Verwendung einer
Schneckenpresse oder eines Kneters oder durch Mischen der pulverförmigen Hochpolymeren
mit einer Lösung der Stabilisatoren, eingearbeitet werden.
-
Es ist auch möglich, diese Stabilisatoren den für die Herstellung
der linearen Polykondensate verwendeten Ausgangsstoffen zuzusetzen.
-
Erfindungsgemäß stabilisierte Polyamide, insbesondere Polycaprolactam,
können auf Grund ihrer überraschend hohen Wärmebeanspruchbarkeit mit besonderem
Vorteil für die Herstellung von Geweben, Konstruktionsteilen und Überzügen verwendet
werden, die auch bei erhöhten Temperaturen starken mechanischen Belastungen ausgesetzt
werden sollen. So ist beispielsweise erfindungsgemäß stabilisiertes Polycaprolactam
außerordentlich gut zur Herstellung von Reifencord geeignet.
-
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
-
Beispiel 1 100 Teile Polycaprolactam vom k-Wert 70 wurden mit einem
Teil N-Phenyl-N '-cyclohexyl-p-phenylendiamin innig vermischt und die Mischung aus
der Schmelze zu Fäden von 778 den versponnen (I). Die Bruchlast der Fäden betrug
5,43 kg, die Dehnung 2801, und die Reißlänge 62,7 km. Zum Vergleich wurden jeweils
Proben des gleichen Polycaprolactams ohne Zusatz (II) oder mit einem Zusatz von
jeweils 1 Gewichtsprozent N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin (III), N,N'-Dicyclohexylp
-phenylendiamin
(IV) oder 1,4-Diphenyl-p-phenylendiamin (V) unter sonst gleichen Bedingungen zu
Fäden versponnen. Die Fäden I bis V wurden 3 Stunden einer Temperatur von 1900C
ausgesetzt. Anschließend wurden bei den einzelnen Proben folgende Restfestigkeiten
gemessen: I: 93°/0; II: 40%; III: 59%; IV: 48% und V: 43%. Unter Restfestigkeit
versteht man das Verhältnis der in Kilogramm gemessenen Festigkeit nach der Beanspruchung
zur Festigkeit vor der Beanspruchung in Prozenten.
-
Beispiel 2 100 Teile Caprolactam werden unter Zusatz von 1 Teil N-Phenyl-N'-cyclohexyl-p-phenylendiamin
wie üblich polykondensiert. Das zerkleinerte und getrocknete Produkt (I) wird zu
Fäden von 349 den versponnen.
-
Deren Bruchlast beträgt 1,98 kg, ihre Dehnung 3801o und ihreReißlänge
ilkm. ZumVergleich werden entsprechende Spinnproben von PolycaproIactam ohne Zusatz
(II) hergestellt. Die Fäden I und II werden 1 Stunde auf
190"C erhitzt. Anschließend
werden folgende Restfestigkeiten gemessen: I: 8501o und II: 400/o.
-
PATENTANSPRCHE: 1. Verfahren zum Stabilisieren von linearen, hochmolekularen
Polykondensaten, die Carbonamidgruppen in den Kettenmolekülen enthalten, durch p-Phenylendiaminderivate,
dadurch gekennzeichnet, daß als p-Phenylendiaminderivate solche der allgemeinen
Formel
in der R für einen Phenyl- oder Naphthylrest und R' für einen gesättigten cycloaliphatischen
Rest mit 5 bis 15 C-Atomen im Ring steht, verwendet werden.