DE1720938A1 - Verfahren zur Herstellung von faserbindenden Polyamiden - Google Patents

Description

fATENTAHWÄLTI DR.-ING. H. FtNCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL..ING. S. STAEGER

F« ri.ru f. JJ 4» 41

{'2t tttt)

8 MÜNCHEN β. MOIkntrae· 31

3. Mära 1967

Mappe 21154- - Dr. ICI Case D19112

Beschreibung

zur Patentanmeldung der

Firma MPERIAL CHfitilCAL INDUSTRIES LIMITED, London S.W. 1 /

ÜNGLAMD,

betreffend Verfahren zur Herstellung von faserbindenden Ρ,οΐ^-

PRIORITÄT« 3. Märe 1966 und

26. Januar 1967 ~ (JROSSBRITANNIEIT,

Zusatz zur Patentanmeldung I 30 511 IVd/39c rom 1. April

Die Erfindung bezieht eich auf faserbildende synthetische lineare Polyamide und auf Verfahren zu deren Harsteilung*

109832/1651

In der deuteohen Patentschrift ... (Patentanmeldung I 30 311) let ein Yerfahren sur Hereteilung von Polyesteramiden beschrieben, welche Feststoffe sind» die oberhalb 60⁰C schmelzen oder erweichen und makromolekulare Ketten enthalten, die im wesentlichen aus Sstereinheiten der Struktur -0-(CBg)₅-OO-Diamineinheiten der Struktur -HH-H-IH- und Dioarbonylelnhelten der Struktur -CO-R'-CO- bestehen» worin R und R¹ jeweils zweiwertige organische Reste sind, die mindestens zwei £ohlenstoffatome enthalten, und worin die beiden Stickstoffatome an verschiedene Ko&lenetoffatome in R gebunden sind und die beiden Carbonylgruppen an verschiedene Kohlenstoffatome in R¹ gebunden sind, wobei £ bis 2000 andere Einheiten für jeweile 50 Betereinheiten in den Polymerketten vorliegen. Zn der Besohrelbung ist angegeben» dass die genannten Polyesteramide unter anderem dadurch hergestellt werden können, dass man ω-Csprolacton mit einem glsohmolssnsn Polyamid sur Vmsetsung bringt, das duroh Polymerisation eines Oemisohe aus einem Dlamln und einer Dloarbone&ure erhalten worden 1st, jedoch wird in dieser Beschreibung diese Reaktion nloht spsslell erläutert.

In der deuteohen Patentschrift ... (Patentanmeldung I 30 511) ist angegeben, dass die genannten Polyesteramide faserbildend eind. Ss wurde jedoch gefunden, dass die Fasern der Polymeren die duroh Ümeetsung von ω-Caprolaoton mit vorher hergestellten Polyamiden erhalten worden sind, für saure farbstoff·

109832/1651

1720I3S

eine welt geringere Affinität besitzen ale iaeern aue den unmodifizierten Polyamiden.

So wird gemäse der vorliegenden Erfindung, die eine Verbesserung oder eine Abwandlung der in der deutschen Patent« βohrIft ... (Patentanmeldung I 50 511) beschriebenen Erfindung ist» ein Verfahren zur Herstellung von faeerbildenden linearen Polyamiden mit einer schwachen Affinität für saure Farbstoffe vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, dass man bei erhöhten Temperaturen ein faserbildendes synthetlaohes linearee Polyamid mit sich wiederholenden Garbonamidgruppen in der Polymerkette« die voneinander durch mindestens Bwei Kohlenetoffatome getrennt sind, mit cj-Caprolaoton umsetst.

Das Verfahren der Erfindung kann Bweokmässigerweise daduroh ausgeführt werden, 'Harne man das e>-Caprolacton mit dem genannten Polyamid mischt, welches entweder im festen Zustand oder in geschmolzener Form vorliegen kann, und dass man das erhaltene Gemisch eine seitlang, gewöhnlich swlschen 10 und 40 Minuten, auf eine temperatur oberhalb 220⁰C, vorsugeweiee auf eine Temperatur swisohen 220 und 400°0, erhitst« Bs wird jedoch bevorsugt, das ω-Caproiacton dem vorher hergestellten geschmolzenen Amid so sueueetaen, dass die Reaktion des ω-Caprolactone mit dem Polyamid unmittelbar naoh der Bildung

109832/1651

des Polyamide durch Polymerisation seiner monomeren Beetandteile stattfindet. Dae bevoreugte Polyamid für die Verwendung beim erfindungegeatäaeen Verfahren 1st Polyhexamethylenadipamld.

Naoh Beendigung der Reaktion wird das Produkt entweder direkt aus dem Reaktionsbehälter in Fasern ausgepresst oder das Produkt wird abgekühlt und In Chips Überführt, welche anschlies-Bend in Fasern überführt werden können.

Es wird bevorzugt, mehr als 10 Mol tt-Caprolacton für jede im Polyamid anwesende 1minendgruppe zu verwenden, und voraugeweise werden 2 Mol bis 6 Mol «*_rCaprolacton für jede AmInendgruppe verwendet.

Di· beim Verfahren der Erfindung verwendeten faaerblldenden synthetischen linearen Polyamide werden in herkömmlicher Weise erhalten, indem man bei erhöhter Temperatur eine polymerlslerbare Monoamlnomonooarbonsäure,oder ein Lactam derselben mit mindestens swei Kohlenstoffatomen ewieohen der Amino- und der Carbonsäuregruppe oder ein Oemisoh aus im we-θentilohen äquimolaren «nteOea eines Diamine mit mindesten« swei Kohlenstoffatomen «wischen den Aminogruppen und einer Dioarbons&ure mit mindestens swei Kohlenstoffatomen ewisohea den Carbonsäuregruppen, oder ein Sale des Diamine mit der genannten Dlcarbonsäure umsstet»

109832/1651 bad original

Als Beispiele für polymerisierbar θ Monoaiainocarbonaäiiren oder die entsprechenden Lactame sollen genannt werden: £-Aminocapronsäure, 9-Aminononansäure, It-Aminoundecaneäure, 17-ArainoheptaciöcanBäure, £-Caprolactarn, ^J-önanthoiactarn und Cü-Dodecanolactamo

AIb Beispiele für die genannten Diamine aollen genannt werden: ' m- oder p-Xylylendiamin und vorzugsweise Diamine der allgemeinen Formel HgN(CHg)₁₁₁NHg, worin m eine ganze Zahl von 2 bis 12 ist, wie z.B. Triethylendiamin_f Tetramethylendiaain, Pentamethylendiarain, Octamethylendiamin, Dodecamethylendiamin und vorzugsweise Hexamethylendiamin*

Als Beispiele für Dicarbonsäuren «ollen genannt werden:

Isophthalsäure oder Terephthalsäure und vorzugsweise Diearbon- ^ säuren der Formel HOOC.Y.COOH, worin Y ein zweiwertiges aliphatisohes Radikal ist, vorzugsweise ein zweiwertiges Alkylenradikal mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen- Ale Beispiele für solche Säure sollen genannt werden: Sebacinsäure, Octadecandicarboneäure, Korksäure, Azelainsäure, ündeoandicarbonsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Dodecandicar'bonsäure und vorzugsweise Adipinsäure.

Gegebenenfalls können die beim Verfahren der Erfindung verwendeten Polyamide Mattierungsmittel, LiohtetaMlieatoren,

109832/1651

BAD ORIGINAL

172093fr

Wärmestabilieatoren oder Molekulargewichtsregulatoren enthalten» wobei diese Verbindungen während der Polymerlsatlonareaktion sugegeben werden.

Die faserbildenden eynthetieohen linearen Polyamide, die duroh das erfindungsgemäsae Verfahren erhalten werden, sind ^ neue Produkte, und gemäee einen weiteren Merkmal der Erfindung werden faserbildende synthetische lineare Polyamide vorgeschlagen, welohe aus den bei erhöhten Temperaturen hergestellten Reaktionsprodukten von ct-Caprolaoton mit faserbildenden synthetischen linearen Polyamiden, die In der Polymerkette sich wiederholende Carttonamidgruppen enthalten, die voneinander jeweils duroh mindestens swei Kohlenetoffatome getrennt sind, bestehen.

Die faeerbildenden eynthetieohen linearen Polyamide gemäee * der Erfindung besltsen eine viel geringere Affinität für saure Farbstoffe, wie sie beispielsweise auf den Selten 1001 oder 1404 der 2.Ausgabe des Colour Index beschrieben sind, als die Mutterpolyamide, aus denen sie erhalten werden. Wenn Gemische aus Fasern, die aus den faeerbildenden synthetischen linearen Polyamiden der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, und aus Pasern, die aus normalen Polyamiden hergestellt wurden» «1t satnvn Farbstoffen geftrbt wvrden, werden Farbefftkte muf welle« Ontergrund erhalten.

BAD. ORIGINAL

109832/1651

Sie Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Beispiele sind jedoch nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen. Alle Teile sind in Gewicht ausgedruckt.

BEISPIEL 1

Ein Gemisoh aus 5240 Seilen Hexajaethylendiammoniumadipat, 6 Teilen Essigsäure und 2500 Teilen Wasser wird in eines ' Autoklaven gerührt, währenddessen die Teaperatur auf 100⁰O erhöht wird. Der Autoklav wird aur Entfernung τοη Luft mit Dampf gespült, worauf er verschlossen wird. Das Erhitzen wird fortgesetzt» bis der Druck 17,5 at erreicht und dl· Temperatur 213⁰C Deträgt. Der Druok wird bei diesen wert gehalten, während die Temperatur auf 235⁰C erhöht wird, und während dieses Zeitraums werden 33 Teile einer 40,2 J&gen Sohlämmung τοη Titandioxyd in Wasser zugegeben. Der Druck im Autoklaven wird dann während 1 Stunde auf atmoephärIschen i Druck reduziert, während die Temperatur auf 275⁰C erhöht wird. Die Temperatur wird 10 Minuten beibehalten» 45,2 Teilt dJ-Caprolacton werden zugegeben, und die Temperatur von 275⁰C wird weitere 20 Minuten beibehalten. Das erhaltene Polyamid wird dann in üblloher Weise in die Form τοη Chips gebracht und die Chips werden dann in Fasern überführt.

109832/1651

Wenn Gemische aus diesen Fasern und solchen Fasern, die wie oben hergestellt wurden» wobei Jedoch daso-Caprolacton dem Autoklaven nloht zugesetzt worden war, mit Solway Blue BH aus einem neutralen Färbebad gefärbt werden» dann wird ein Musterungeeffekt aus weiß und blau erhalten.

BEISPIEL 2

70 Teile Polyhexamethylenadipamid mit einem Aminendgruppenwert von 40,3 Grammäquivalenten Jt 10g Polymer» werden bei 275 bis 28O⁰C unter einer Stiokstoffatmosphäre gesohmolsen. 0,68 Teile ω-Caprolaoton werden dann zugegeben und das Gemisch wird weitere 30 Minuten bei der glelohen Temperatur erhitzt. Das Polymer wird dann aus dem Reaktionsbehälter entnommen und in Form von Chips überführt.

Duroh Analyse des erhaltenen Polyamide wird festgestellt, dass es einen Aminendgruppenwert von 7,6 Grammäquivalenten Je 10 g Polymer besitzt.

Die Polyamldohips werden in Fasern gesponnen, welche naoh dem Verstrecken eine viel geringere Aufnahme für saure Farbstoffe besitzen als Fasern, die In ähnlicher Weise aus dom unbehandelten Polyhexamethylenadipamid hergestellt werden,

109832/1651

Q ,.

wie dies durch ihre entsprechenden Gleichgewichts?arbaufr nahmewerte (ausgedrückt als Gramm absorbierter Farbstoff je 10Og Faser) τοη 0,1 bzw. 1,0 für Solway Blue BV gezeigt wird, wenn er aus einem wässrigen Färbebad mit einem pH τοη 5,5 aufgebracht wird.

BEISPIEL 3

Anstelle der 0,68 Teile ω-Caprolacton, die in Beispiel 2 ▼erwendet wurden, werden 1,4 Teile ü-Caprolacton verwendet, wobei ein Polymer erhalten wird, das einen AminendgruppenHMPt von 5,0 fltotwÄquivalenten je 10 g Polymer besitzt. Aus diesem Polymer hergestellte Fasern besitzen eine viel geringere Affinität gegenüber saure Farbstoffe als Fasern aus dem unbehandelten Polyhexamethylenadipamid.

2 Teile oj-Caprolacton werden duroh Bommeln mit 100 Teilen des als Ausgangematerial in Beispiel 2 verwendeten PoIyhexamethylenadipamide in Form von Chips gemieoht. Bas erhaltene Gemisch wird dann geschmolzen und duroh Auspressen durch eine Spinndüsenplatte unter Stiokatoffdruck versponnen, worauf dae Garn vorstreckt wird. Die so erhaltenen Fasern

109839/1651

BAD ORIGINAL

- ίο -

beeltsen eine Gleichgewichtafarbauf nähme von 0,05 für den Farbstoff Solway Blue BH, wenn dieser aus einen Färbebad mit einem pH von 5»5 aufgebracht wird.

109832/1651

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von faserbildenden synthetischen linearen Polyamiden, die eine schwache Affinität gegenüber sauren Farbstoffen besitzen» dadurch gekennzeichnet, dass man bei erhöhten Temperaturen ein faserbildendes synthetisches lineares Polyamid mit sich wiederholenden Carbonamidgruppen in der Polymerkette, die jeweils durch mindestens zwei Kohlenstoffatome voneinander getrennt , sit ω-Caprolaeton umsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet? dass das io-Caprolacton mit Polyhexamethylenadipamid umgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 2 und 6 Mol Cj-Caprolacton je im Polyamid vorliegende Aminendgruppe verwendet werden»

MTBtTANWUH . ?■■-"» H HHCU OIH.*NMtk>M EHPU

109S32/1SS1