DE1201986B - Verfahren zur Herstellung von feinzerteilten Polyamiden - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C08g

Deutsche Kl.: 39 b - 22/04

1201986
S82138IVc/39b
22. Oktober 1962
30. September 1965

Verfahren zur Herstellung von feinzerteilten
Polyamiden

Wenn man Papiere oder andere faserige ungewobene Strukturen mit Hilfe synthetischer Fasern herstellen will, ist es zur Gewährleistung der Kohäsion dieser Fasern erforderlich, Bindemittel zu verwenden. Diese Bindemittel gehören verschiedenen Typen an: Man hat insbesondere Lösungen von Mineralsalzen, Dispersionen von schmelzbaren synthetischen Harzen, insbesondere von N-Alkoxyalkylpolyamiden, sowie thermoplastische Fasern, die bei Temperaturen, bei denen die Grundfasern keine Veränderung erfahren, schmelzen oder erweichen, vorgeschlagen. Die Kohäsion der Fasern in dem Papier wurde während des Kalandrierens erzielt, das im ersteren Falle bei einer Temperatur erfolgte, bei der die Lösungen von Mineralsalzen die Grundfasern anquellen und lokal eiweichen, wodurch die gegenseitige Haftung gewährleistet wird, und die in den beiden anderen Fällen bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt des Bindemittels vorgenommen worden ist.

Vor kurzem wurde ein Verfahren bekannt, das erlaubt, faserige und/oder Schichtstrukturen zu erhalten, die allein oder im Gemisch mit synthetischen

Fasern, und gegebenenfalls natürlichen Fasern, zur "

Herstellung von Papier verwendbar sind. Dieses »5 stellung von feinzerteilten Polyamiden aus löslichen Verfahren besteht darin, ein Polymeres in unvoll- Mischpolyamiden durch Auflösen in Lösungsmitteln ständig verfestigtem oder koaguliertem Zustand einer und anschließendes Wiederausfällen durch Abkühlen, intensiven Scherwirkung und/oder einer Schlag- das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Lösungsbehandlung zu unterwerfen, die im Falle löslicher mittel ein Gemisch veiwendet, das aus Wasser, einem Polymerer zum Zeitpunkt, zu dem man diese aus 3° niedrigen aliphatischen Alkohol und Dimethylformihrer Lösung ausfällt, erfolgen kann, wobei diese amid besteht.

Scherwirkung und/oder Schlagbehandlung als uner- Es wurde dabei gefunden, daß man, wenn man die

läßlich zur Herstellung brauchbarer, als Bindemittel Gewichtszusammensetzung eines solchen Gemisches verwendbarer Strukturen angesehen worden ist. durch ein ternäres Diagramm darstellt, besonders

Es wurde auch gefunden, daß es möglich ist, fein 35 interessante Ergebnisse mit Gemischen erhält, deren zerteilte Teilchen von Mischpolyamiden aus diesen dargestellte Punkte in dem Diagramm innerhalb der

durch die Kurve L begrenzten Zone liegen.
Bisher konnte man sich nicht vorstellen, daß die

Verwendung von so definierten Lösungsmittelgemischen erlauben würde, in so einfacher Weise in Abwesenheit jeder mechanischen Scherwirkung und/

Anmelder:

Societe Rhodiaceta, Paris

Vertreter:

Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,

Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:

Jean Claude Chezaud, St. Rambert l'Ile Barbe;

Robert Bolliand, Lyon (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 13. November 1961 (878 703)

Lösungen ohne Anwendung von mechanischer Scherwirkung und/oder Schlagbehandlung zu erhalten, die als Bindemittel in Papieren und anderen nicht gewebten Faser Strukturen wertvoll sind.

Es ist bekannt, daß man Polyamide aus ihren Lösungen entweder durch Abkühlen oder durch Zugabe einer mit dem Lösungsmittel mischbaren Verbindung, die das Polymere selbst nicht löst, wieder auszufällen vermag. Jedoch liefern nicht alle Lösungsmittel vergleichbare Ergebnisse. Gewisse Lösungsmittel führen zu mehr oder weniger gelatinösen, oder Schlagbehandlung technisch auf dem Gebiet der Papiere und nicht gewebter faseriger Strukturen interressante Mischpolyamidteilchen zu erhalten.

Eineiseits ergeben nämlich dieselben Lösungsmittel, einzeln angewandt, überhaupt kein Resultat, und andererseits ist es aus der USA.-Patentschrift 2 742 440 bekannt, Polyamidteilchen durch Wiederausfällung aus ihren Lösungen in einem Wasser-Alkohol-Ge-

gummiartigen oder faserigen Massen, die praktisch nicht in zerteilte Form gebracht weiden können,

andere führen zu harten, agglomerierten, manchmal 50 misch unter Ausschluß von Sauerstoff herzustellen.

schwer zu zerkleinernden Massen od. dgl. Dieses Verfahren ist jedoch auf die hier in Frage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- stehenden löslichen Mischpolyamide nicht anwendbar,

509 689/446

3 4

sondern es führt mit der Zeit im allgemeinen zur BiI- (was 0,5 g Mischpolyamid entspricht) und 2 g Fasern

dung eines Gels und schließlich einer kompakten aus Polyhexamethylenadipinsäureamid mit einem Titer

Masse. von 3,5 den und einer Schnittlänge von 6 mm ein.

Mit dem Ausdruck »Mischpolyamid« bezeichnet Der Mengenanteil der Flocken, die als Bindemittel man Polymere, die durch Polykondensation von zu- 5 dienen, beträgt somit 20 %> bezogen auf ihr Gemisch

mindest zwei Verbindungen oder »Paaren« von Ver- mit der Faser.

bindungen, die Polyamide zu bilden vermögen, er- Wenn die Dispersion homogen ist, bringt man sie

halten sind. Zu Beispielen hierfür gehören die aus in ein Laboratoriumsi ahmensieb mit Sieböffnungen

Hexamethylendiaminadipat und Caprolactam stam- von 0,149 mm ein. Das erhaltene, im Vakuum ahmenden binären Copolymeren oder die aus diesen io gesaugte und dann abgelöste Blatt besitzt eine gute

beiden Verbindungen und Hexamethylendiamin- Naßfestigkeit, die derjenigen von aus wenig raffinierten

sebacat stammenden ternären Copolymeren. mechanischen Breien hergestellten Blättern entspricht.

Die Menge des in der Praxis verwendeten Lösungs- Man trocknet das Blatt 30 Sekunden zwischen zwei

mittelgemischs sowie dessen Zusammensetzung hängt auf 165°C gebrachten Platten und preßt dann 60 Seim wesentlichen von der Art des eingesetzten Misch- 15 künden unter 25 kg/cm² zwischen zwei auf 165 ⁰C

polyamids ab. Man verwendet im allgemeinen Konzen- gebrachten chromierten, polierten und mit Siliconen

trationen von 5 bis 40 Gewichtsprozent Mischpoly- überzogenen Platten. Das Schmelzen des Bindemittels

amide, vorzugsweise 10 bis 20%· Die mögliche Ge- bewirkt die Bindung zwischen den Fasern. Man er-

wichtszusammensetzung des Lösungsmittelgemischs hält nach Abkühlen ein Blatt, das 158 g/m² wiegt und kann aus dem Diagramm ersehen werden. 20 folgende Kennzahlen aufweist:

Das Auflösen erfolgt am häufigsten durch einfaches

Erhitzen unter Rückfluß bei einer Temperatur von Emreißfestigkeit ... 0,900 kg (gemessen in der Appa-

beispielsweise 70 bis 75⁰C. Nach Abkühlen läßt man ^ratur von L h ο m m e

das Gemisch stehen und erhält eine Dispersion fein ^un" "■ ^r £ y)

zerteilter Partikeln, die ein großes Wasserretensions- 25 Reißfestigkeit 55 kg (gemessen an einem

vermögen besitzen. Die Teilchen sind als Bindemittel Streifen von 5 cm)
für Papiere als solche, d. h. imprägniert mit der Berstzahl 62 (diese Zahl wird erMutterlauge, oder nach Abtrennung derselben durch halten, indem man den Filtrieren, Zentrifugieren od. dgl. und anschließendes ⁱⁿ S/^{cm mit Hllfe der} Waschen mit Wasser brauchbar. Sie können auch vor 30 Berstapparatur von
der Verwendung einer Zwischentrocknungsbehandlung Mullen ermittelten
unter milden Bedingungen, die keine merkliche An- Wert durch das^Papierderung ihrer physikalischen Struktur mit sich bringt, ®^evY*. ^m ^'^m
unterworfen werden. . dividiert)

Es ist möglich, die verschiedenen Arbeitsgänge im 35 Reißlänge 6960 m

Verlaufe der Herstellung dieser Teilchen kontinuierlich b) In der gleichen Apparatur, wie sie unter a)

durchzuführen. beschrieben ist, mischt man 8 g der Dispersion der

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, Teilchen (was 0,86 g Mischpolyamid entspricht) ohne

ohne sie zu beschränken. Die Prozentangaben sind vorherige Abtrennung von der Mutterlauge mit 2 g

auf Gewicht bezogen. 40 Polyhexamethylenadipinsäureamidfaser mit einem

τ, . · ι -t Titer von 3,5 den und einer Länge von 6 mm so, daß

¹ P' man einen Mengenanteil an Bindemittel in dem Blatt

In einem 1000-ccm-Kolben, der mit einem Rück- von etwa 30% erhält.

flußkühler ausgestattet ist, bringt man 165 g eines Dieses Gemisch bringt man in ein Laboratoriums-

Lösungsmittelgemisches, das durch den Punkte des 45 rahmensieb unter den gleichen Bedingungen wie

Diagramms wiedergegeben ist und aus 9% Wasser, unter a) ein. Das erhaltene Blatt wiegt 180 g/m² und

31 % Äthylalkohol und 60% Dimethylformamid be- besitzt die folgenden Kennzahlen:

steht, und 20 g eines Mischpolyamids ein, das aus .

20% Hexamethylendiaminadipat, 50% Caprolactam Einreißfestigkeit 0,700 kg

und 30% Hexamethylendiaminsebacat erhalten 50 Reißfestigkeit (5 cm) 65 kg

worden ist. J^e^!^ahl J5

Man erhitzt auf einem Wasserbad bis zur Auflösung, Reißlange 7220 m

was etwa 30Minuten beansprucht, und läßt dann Beispiel 2
abkühlen. Während seiner Abkühlung wird das Ge-

misch trüb, und es treten nach 20 Minuten sehr fein 55 In der gleichen Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben,

zerteilte Körner auf. Nach einer Stunde sind die Ab- erhitzt man 191 g eines Gemisches, das durch den

messungen dieser Körner so, daß sie durch ein Sieb Punkt B des Diagramms wiedergegeben ist und aus

mit Sieböffnungen von 0,177 mm duichgehen und von 10% Wasser, 40% Äthylalkohol und 50% Dimethyl-

einem Sieb mit Sieböffnungen von 0,074 mm zurück- formamid besteht, und 20 g eines Mischpolyamids,

gehalten werden. 60 das aus 60% Hexamethylendiaminadipat und 40%

a) Man entnimmt eine Fraktion der erhaltenen Caprolactam erhalten worden ist, bis zur Auflösung.

Dispersion, von der man die Körner mit flockigem Nach der gleichen Arbeitsweise, wie im Beispiel 1

Aussehen abtrennt, die man anschließend mit Wasser beschrieben, erhält man eine Dispersion von feinen

wäscht und abtropfen läßt. Sie halten etwa das Zehn- Partikeln, die man zur Herstellung von Blättern mit

fache ihres Gewichts an Wasser zurück. 65 Polyhexamethylenadipinsäureamidfasern mit einem

In einen 21 Wasser enthaltenden Desintegrator mit Titer von 3,5 den und einer Länge von 6 mm verwendet,

einer Drehzahl von 2000 UpM bringt man 5,5 g dieser Die Eigenschaften der erhaltenen Blätter sind den

mit Wasser gewaschenen und abgetropften Flocken gemäß Beispiel 1 hergestellten sehr ähnlich.

Beispiel 3

In der gleichen Weise, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist, erhitzt man 80 g eines Gemisches, das durch den Punkt C des Diagramms wiedergegeben ist und aus 29% Wasser, 40% Methylalkohol und 31 % Dimethylformamid besteht, und 20 g eines Mischpolyamids, das aus 20% Hexamethylendiaminadipat, 50% Caprolactam und 30% Hexamethylendiaminsebacat erhalten ist, bis zur Auflösung.

Nach der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 1 erhält man eine Dispersion von feinen Partikeln, die man zur Herstellung von Blättern mit Fasern von Polyhexamethylenadipinsäureamid mit einem Titer von 3,5 den und einer Länge von 6 mm verwendet.

Die Eigenschaften der erhaltenen Blätter sind denjenigen der gemäß Beispiel 1 hergestellten sehr ähnlich.

B eispiel4

In der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhitzt man 80 g eines Gemisches, das durch den Punkt D in dem Diagramm wiedergegeben ist und aus 31,5 % Wasser, 50% Methylalkohol und 18,5% Dimethylformamid besteht, und 20 g eines Mischpolyamids, das mit dem im Beispiel 3 beschriebenen identisch ist, bis zur Auflösung.

Nach der gleichen Arbeitsweise wie im Beispiel 1 erhält man eine Dispersion von fein zerteilten Partikeln, aus denen man Blätter herstellt, die sehr ähnliche Eigenschaften wie die im Beispiel 1 beschriebenen besitzen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von feinzerteilten Polyamiden aus löslichen Mischpolyamiden durch Auflösen in Lösungsmitteln und anschließendes Wiederausfällen durch Abkühlen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel ein Gemisch verwendet, das aus Wasser, einem niedrigen aliphatischen Alkohol und Dimethylformamid besteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 089 929;
   USA-Patentschrift Nr. 2 742 440.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   509 689/446 9.65 © Bundesdruckerei Berlin