DE1745465A1

DE1745465A1 - Verfahren zur Herstellung von Polykondensaten

Info

Publication number: DE1745465A1
Application number: DE19671745465
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Gude; Karl Dr Schmitt
Original assignee: Veba Oel AG
Current assignee: Veba Oel AG
Priority date: 1964-01-29
Filing date: 1967-12-01
Publication date: 1971-09-09
Also published as: GB1086832A; BE659054A; NL6500985A; CH442747A; LU47694A1; ES307278A1; NL145875B; DK108757C; US3352942A; AT251884B; SE334026B; DE1265412B; FR1423272A

Description

Verfahren zur Herstellung von Polykondensaten (Zusatz zu DAS 1 265 4-12) Gegenstand der DAS l 265 412 ist ein Verfahreii zur Herstellung von transparenten Copolyami. den durch Polykondensieren eines Gemisches aus Dicarbonsäuren bzw. deren Estern, Halbester, Säurehalogeniden -oder amiden. cycloaliphatischen Aminen und #-Aminocarbonsäuren bzw. deren Polymerisaten bei Temperaturen zwischen 170 und 300 °C, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Gemisch aus einer Dicarbcnsäure, 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyalmin und #-Aminocapronsäuro und/oder 11-Aminoundekansaure bzw. deren Lactame polykondendiert. Es werden dadurch t@ansparente Produkte mit wertvollen Eigenschaften erhalten.
In Abänderung und weiterer Ausbildung dieses Verfahrens wmrde nun gefunden, dass man bei vollständigem oder teilweisem Einsatz der #-Aminocarbonäuren der DAS 1 265 412 durcht-Aminolaurinsäure bzw. deren Lactame zu meist alkoholischen Polykondensationsproduktenmit hohen Zähigkeiten und sehr guten Dehnungswerten gelarigot.
Wie in der Hauptanmeldung umfasst der Begriff Dicarbonsauren sowohl aliphatische Säuren, wie Adipinsäure, Azelain-, Sebacin- oder Dekandicarbonsäure, deren ein-oder mehrfach methylierte Derivate als auch aromatische Dicarbonsäuren, sowie Gemische der vorstehenl genannten. Die Mischkondensation mit #-Aminolauringsäure bzw. mit i Laurinlactam kann man unter Zuhilfenahme der Ublichen Kondensatjonsmittel, wie Alkalimetalle, Alkalihydroxyde, Alkoholate, Carbonate, Hydride usw. durchführen.
Man kann mit oder ohne Lösungsmittel (aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe oder auch Wasser0 arbheiten, gegetenenfalls unter Zugabe der üblichen Stabilisatoren oder Kettenabbrecher, wie z.B. monofunktionelle Carbonsäuren oder Amine, Ebenfalls kann man schon fertiges Polylaurinlactam mit einem diearbonsauren 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyalmin dadurch mischkondensieren, dass man diese Mischung einige Stunden im Schmelzfluss s erhitzt, wobei man zweckmässig zum Schluss ein Vakuum bis zu 10-2 Torr ansetzt. Zu den dicarbonsauren 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin dann man #-Aminolaurinsäure oder Laurinlactam, gegebenenfalls zusammen mit #-Aminocapronsäure und/oder 11-Aminoundekansäure, in polymerer oder monomolekuiarer Form in Mengen his über 80 % zusetzen, ohne dass der glasige Charakter des Polykondensates verloren geht. Selbst bei Ueberschreitung dieser Mengen, z. B. sogar bis auf 97 %, erhält man imer deutliche Effekte. Als untere Grenze soll die zugesetzten He-ngen u. a. 2 % nicht unterschreiten.
Selbstverständlich können an Stelle von Dicarbonsaure und Dicarbonsäureester, -halbester oder -chloride eingesetzt verdenh. Ebenfalls ist es möglich, auch Dicarbonsäure und 3-Aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamin ohne vorherige Isolierung des aus beiden Komponenten sich bildenden Salzes zu verwenden.
Die Durchführung der Polykondensation erfolgt unter den üblichen Bedingungen etwa folgendermassen : Man erhitzt beispielsweise Laurinlactam und Azelainsaure in Wasser unter Rühren bis vollständige Lösung eingetreten ist und gibt anschliessend das 3-Aminomethyl-3, 5, -trimethylcyclohexylamin hinzu. Dann wird die Lösung in einen reaktor überführt und unter Abdestillation des Wassers einige Zeit auf Temperaturen von 170-300 °C erhitzt, zuletzt unter Anlegen eines Vakuums.
Dite Zur Bestimmung des Erweichungsintervallergibt man ci@ca. steck-I2CW1~'f)'7 : 1 I C7, . r= :, k' :,,'') 'E ! C' Tll J.. . i.'l : ~i C : iI. : . i ; 21 l'i : :'a : c. : :'li : lsS lT',''i~. : rf,.'27. ° ; C : .
Deckgläser eines Heiztischmikroskeps mit hundertfacher Vergrösserung. Die Probe wird bis auf ca. 20 °C unter dem vermuteten Erweichurgsbeginn aufgeheizt und dann, unter ständiger Beobachtung durch das Okular, auf dem Heiztisch eine Temperatursteigerung von etwa 1 - 2 °C pro Minute vorgenommen. Als Beginn des Erweichungsintervalls gilt das erste sichtbare Anschlmelzen und als obere Grenze die vollständige Verflässigung der Probe.
Zur Xe, äuterung der vorliegenden Erfindung dienen die nachstehenden Beispiele.
Beispiel 1: 300 g Azelainsäure und 78,7 g Laurinlactam werden 2 Stunden auf 230 - 250 °C erhitzt. Dann gibt man 271 g IPD (3-Aminomethyl-3, 5,5-trimethylcylohexylamin) und 0,35 g Phosphorsäure hinzu und erhitzt dan Gemisch 2 Stunden auf 28o-2oo C unter Rückfluss. Nach Entfernen des Wassers durch 8-ständiges Erhitzen bei 230 - 240 °C unter langsam von 760 - 20 Torr zunehmendem Vakuum erhält an ein transparentes und hartes Kondensat.
(Physikalische Messwerte s. Tabelle).
Bei-sDiel 2 : 290 g Dekandicarbonsäure und 165,5 g Laurinlactam werden zwei Stunden auf 250 °C gebracht, 214,5 g IPD zugegeben, 2 Stunden unter r Rückfluss erhitzt und anschliessendin 8 Stunden das Wasser bei24o °C/76o-2o Torr entfernt. Es entsteht ein transparentes, hartes Kondensat Beispiel 3: 94 g Azelainsäure, 49,3 g Laurinlactam und 28, 3 g Caprolactam bringt man 3 Stunden auf 23o °C, dann werden 85 g IPD zugegeben, 3 Stunden auf 2oo"C und anschliessend 8 Stunden auf 2oxo-240, °C/76o-20~ Torr erhitzt, wodur^h ein transparentes und hartes Kondensat erhalten wird.
Beispiel 4: 92 g dekandicarbonsäure und 197 g Laurinlactam werden 2 Stunden mit 600 cm3 Wasser am Rückfluss gekocht, dann 34 g IPD und 120 g #-Aminounoekansäurezugegeben, das Wasser abdestilliert und 2 Stunden auf 200 °C, schliesslich 8 Stunden auf 240 °C/760-2o Torr erhitzt. Es entsteht ein transparentes Kondensat.
BcspjelJ lol g Sebacinsäure, 85 g IPD, 22,6 g Caprolactam und 60,3 g #-Aminoundekansäure werden 3 Stunden auf 2oo °C und dann zur Wasserentfernung 8, 5 Stunden auf 240 °C/760 - 20 Torr erhitzt. Danach erhält man ein hartes und transparentes Kondensat.
Beispiel 6 : 179,4 g Dekandicarbonsäure, 132, 4 g IPD und 352. 4 g Caprolactam bringt man mit 0,3 g Phosphorsäure 3 Stunden auf 200 °C, dann 8 Stunden auf 24o0 °C/76o-2o Torr. Es entsteht ein hartes und transparentes Kondensat.
Beispiel 7 : 46, o g Dekandicarbonsäure, 29, 2 g Adipinsäure und 118,2 g Laurinlactam werden 2 Stunden auf 23o °C und nach Zugabe von 68 g IPD 2 Stunden auf 200 °C erhitzt, dann anschliessend noch einmal 8 Stunden auf 240 °C/76o-2o Tcrr. Als Ergebnis erhält man ein transparentes und hartes Kondensat.
Beispiel 8: 19,4 g Terephthalsauredimethylester, 94 g Azelainsäure und 78,8 g Laurinlactam werden 2 Stunden auf 230 °C, nach Zugabe von lo2 g IPD 3 Stunden auf 2oo °C und dann 6 Stunden auf 220 - 240 ~C/ 760 - 20 Torr erhitat. Es entsteht ein hartes, transparentes Kondensat.
Beispiel 9 : loo g Azelainsäure und 418 g Laurinlactam werden 2 Stunden auf 230 - 250 °C erhitzt, nach Zugabe von 9o 4 g IPD auf 180 - 200°C und dann noch einmal 8 Stunden auf 240 °C/760 - 20 Torr erhitzt.
Man erhält ein transparentes, hartes Kondensat.
T a b e l l e (Werte im trockenen Zustand) Beispiel Mol- Schmelz- Kugeldruck- Kerbschlag- Grenzbiege- Reissgewicht bereich härte zähigkeit spannung festigk °C (kg/cm2)(kg/cm2) (kg/cm2) (kg)cm2 10 Sek.
1 47 600 68-203 1447 2,9 1297 924 2 30 000 52-167 1090 5,6 880 480 3 35 000 72-198 980 4,0 910 670 4 32 000 41-162 930 6,2 820 490 5 31 000 59-183 1020 3,9 980 715 6 29 000 57-155 1179 3,0 946 406 7 22 700 67-168 1140 3,1 820 610 8 23 200 76-153 1204 2,4 844 633 9 39 000 38-159 816 10,7 668 641

Claims

Patentansprüche: 1. Abänderung des Verfahren zur Herstellung von transparenten Copolyamiden durch Polykonasnsieren eines Gemisches aus Dicarbonsäuren bzv. deren Estern, Halbestern, Säurechloriden oder -amiden, cycloaliphatischen Aminen und #-Aminocarbonsäuren bzw. deren Polymerisaten gemäss DAS 1 265 412 bei Temperaturen zwischen 170 und 3oo wobei man ein Gemisch aus einer Dicarbonsäure 3-Aminomethyl-3, 5,5-trimethylcycloPex amin und #-Aminocapronsäure und/oder 11-Aminoundekansäure bzw. deren Lactame polykondensiert, dadurch gekennzeichnet, dass man die #-Aminocarbonsäure bzw. deren Lactame vollständig oder teilweise durch #-Aminolaurinsäure bzw. deren Lactame ersetzt.
2. Transparente Copolyaide mit Dicarbonspuregruppierungen und Gruppierungen des 3-Aminomethyl-3. 5, 5-trimethylcyclohexylamins und der #-Aminocapronsäure und/oder der 11-Aminoundekansäure gemässe DAS 1 265 412, dadurch gekennzeichnet, dass die #-Aminocarbonsäuregruppierungen vollständig oder teilweise durdh #-aminolaurinsäuregruppierungen ersetzt sind.