DE1795063A1 - Verfahren zur Erzeugung spinnbarer Polyamide,die eine hohe Faerbegleichmaessigkeit und ein hohes Bindevermoegen fuer saure Farbstoffe besitzen - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung spinnbarer Polyamide,die eine hohe Faerbegleichmaessigkeit und ein hohes Bindevermoegen fuer saure Farbstoffe besitzen

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DE1795063A1
DE1795063A1 DE19681795063 DE1795063A DE1795063A1 DE 1795063 A1 DE1795063 A1 DE 1795063A1 DE 19681795063 DE19681795063 DE 19681795063 DE 1795063 A DE1795063 A DE 1795063A DE 1795063 A1 DE1795063 A1 DE 1795063A1
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acid
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methyl
aminopropane
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Pierluigi Perazzoni
Francesco Siclari
Piergiorgio Silvestroni
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Description

Snia Viscosa Societd Nazionale Industrie Applicazioni Viscosa S.p.Ao Via Montebello 18, Mailand /Italien
betreffend
Verfahren zur Erzeugung spinnbarer Polyamide, die eine hohe Pärbegleichmäßigkelt und ein hohes Bindevermögen für saure Farbstoffe
besitzen
t Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von synthetischen Polyamiden, insbesondere von Polyamiden, die zur Herstellung von Fasern, Fäden und Textilgarnen verwendbar sind und eine hohe Färbegleichmäßigkeit und insbesondere ein hohes Bindevermögen für saure Farbstoffe besitzen.
Es ist allgemein bekannt, daß.für Textilerzeugnisse, insbesondere für Fasern und Fäden, die zur Herstellung von Geweben für Kleidungsstücke u. dgl. verwendet werden, eine gute Färbbarkeit mit sauren Farbstoffen von ausschlaggebender Bedeutung ist. Das hohe Bindevermögen für saure Farbstoffe muß natürlich mit einer möglichst ausgeprägten Färbegleichmäßigkeit verbunden aaLn und darf die anderen physikalisch chemischen Eigenschaften des Materials nicht beeinträchtigen.
Unter "Polyamide" sind hier im allgemeinen die im Handel unter der Bezeichnung "Nylon" mit Hinzufügung einer ihre besondere chemische Natur angebenen Ziffer, wie Nylon 66, Nylon 6, Nylon 11, allgemein bekannten Polyamide zu verstehen.
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In der Fachtechnik ist es bekannt, dass die Fürbbarkeit der synthetischen Textilfasern und insbesondere der Polyamide vom Vorhandensein und von den Eigenschaften der Endgruppen der Polymerketten abhängt. Insbesondere hängb die Färbbarkeit durch saure-Farbstoffe vom Vorhandensein und von der Anzahl der Aminendgruppen des Polymers ab. Die
Anzahl dieser Aminendgruppen wird im allgemeinen durch
6
äquivalente Amingruppen fUr.10 g Polymer ausgedrückt.
Der Wert dieser Zahl bildet ein hinsichtlich des Grades des Farbstoffbindevermögens kritisches und hinweisendes Element. Anderseits ist das Erreichen einer grossen Anzahl von Aminendgruppen keine für die Bestimmung des guten Er-. gebnisses ausreichende Bedingung, nachdem dadurch der gewünschte ¥ert des Molekulargewichtes nicht beeinträchtig werden darf und ferner die Aminendgrupj en selbst in wünschenswerter Weise günstige Bindevermögeneigeiischaf ten für saure Farbstoffe aufweisen sollen.
Bekanntlich wurden verschiedene Systeme und Verfahren zur Verbesserung der FHrbeeigenschaften der spinnbaren Polyamide vorgeschlagen. Insbesondere bei der Erzeugung von Nylon 66 wird beispielsweise zwecks Einführung der genannten Aminendgruppen in das Polyamid ein Ueberschuss des bei der Polymerisation verwendeten Diamins Eingewandt oder es wird zweckmässig die proportionale Menge des angewandten Kettenstabilisierungsmittels, welches oft Essigsäure ist, eingeregelt, welch'letztere Technik insbesondere bei der Erzeugung von Nylon 6 angewandt wird, bei weicher als Ausgangsmaterial £-Caprolactarn verwendet
2 0 98 U/1 27 6
bad
J 1735063
wird. Die als Kettenstabilisierungsmittel verwendete Essigsäure begrenzt auch die Anzahl der Aminendgruppen (-NIi, ), so dass das Polymer und folglich die daraus erhaltenen Fäden und Gespinste die gewünschte Menge davon besitzen.
Diese bekannten Systeme führen jedoch zu verschiedenen ■Unzulänglichkeiten und unterliegen gewissen Einschränkungen. Wird beispielsweise-bei der Erzeugung von Nylon ein Diarainilbers'chuss angewandt, welcher gewisse kritische Vierte übersteigt, dann kfjnnen schädliche Zersetzungser- Λ
scheinungen des Polymers auftreten, während es in ähnlicher Weise eine Essigsäuremenge, die von der bei der Herstellung von Nylon 6 kritischen Menge abweicht, nicht gestattet, den gewünschten Beständigkeitsgrad der.Polymerketten zu erreichen. In beiden Fällen kann die Färbegleichmässigkeit und - Regelmässigkeit nicht in dem Mass erreicht werden, das bei der Herstellung, von Fasern, Fäden und Garnen erwünscht ist, die hinsichtlich der anderen physikalischchemischen Eigenschaften für Textilverwendungen geeignet sind.
Ferner wurde bei der Erzeugung von spinnbaren Polyamiden die Anwendung von Zusatzstoffen vorgeschlagen, die basische Gruppen, insbesondere Amingruppen besitzen. Diese Zusatzstoffe werden in das Monomer bzw. in das Monomerge-.misch bzw. in die Polymerisierende Masse eingeführt, um dem erzeugten Polyamid die gewünschte Anzahl färbbarer Amin-
— 3—
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BAD
gruppen zu verleihen. Diese Zusatzstoffe können in Verbindung mit einem Kettenstabilisierungsmiιtel, beispielsweise Essigsäure, verwendet werden, um de« Polymer die gewünschte Viskosität zu verleihen oder sie können selbst die entsprechenden Eigenschaften besitzen, um als Kettenstabilisierimgsmittel zu wirken.
In der Praxis werden als Zusatzstoffe der in Betracht gezogenen Art Amine verwendet, die primäre Amingruppen oder solche in Verbindung mit tertiären Amingruppen besitzen. P Auch die Verwendung dieser Zusatzstoffe kann nicht als
eine rationelle und völlig zufriedenstellende Lösung der für die Erfindung kennzeichnenden technischen Probleme angesehen werden. Die bisher verwendeten Verbindungen,welche allein primäre Amingruppen enthalten, unterliegen Zersetzungse±scheinungen, insbesondere wenn die Zusatzstoffe in verhältnismässig grossen Mengen verwendet werden, wie sie erforderlich sind, um einen hohen Grad der Färbbarkeit zu erreichen. Die auch tertiäre Amingruppen besitzenden Amine ergaben ihrerseits nicht die erwünschten Wirkungen. Gemäss einer möglichen Erklärung einiger negativen^ Seiten dieser Amine kann angenommen werden, dass diese negativen Seiten auf den Umstand zurückzuführen sind, dass der tertiäre Stickstoff keine Wasserstoffatome zur Verfügung hat, um mit der Carbonylgruppe der benachbarten Polyamidketten Wasserstoffbindungen zu erzeugen.
Ferner führen einige Erzeugnisse und Zusatzstoffe bekannter Art zu Vernetzungserscheinungen, die bei der Erzeugung
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BAD ORIiQiNAL
; : ST. . .- ■-■ :■■; . 1735063
von Polyamiden für TextilVerwendungen, wo es gefordert wird., dass das Polymer streng lineare Ketten umfasst, unbedingt zu vermeiden sind.
Ein weiterer Nachteil einiger bekannter Stickstoffhaltiger Zusatzstoffe ist der, dass sie den Monomeren gegenüber und im allgemeinen den bei der Polymerisation verwendeten Auvgangsmateriälien (Wasser usw.), sowie den erzeugten Polyamiden gegenüber eine unzureichende Verträglichkeit besitzen, wobei insbesondere einige von ihnen dazu neigen, unter der Wirkung nachfolgender Behandlungen (beispielsweise Waschen) entfernt zu werden. Ein anderer Nachteil einiger bekannter Zusatzstoffe ist durch ihre übennässige Verdampfbarkeit unter den Polymerisationsbedingungen' gegeben.
Dies.vorausgesetzt hat die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung spinnbarer Polyamide zum Gegenstand, welches zur Herstellung synthetischer Textilprodukte polyamidischer Natur führt, die einen hohen Färbbarkeitsgrad und eine hohe Färbegiöichmäs'-iigkei t mit sauren Farbstoffen besitzen und die die oben erwähnten und andere Einschränkungen und Nachteile der bekannten Technik nicht bzw, zumindestens in stark vermindertem Mass aufweisen.
Besonders hat die Erfindung die Ermittlung und Ausnutzung besonderer Zusatzstoffe zum Gegenstand, die geeignet sind, sowohl färbbare Stickstoffhaltige Gruppen zuzubringen,als auch als Stabilisierungsmittel zu wirken, wobei diese färb-
-5- 20 98 U/1 27 5
BAD
basen stickstoffhaltigen Gruppen hervorragende und konstante Färbbarkeitseigenschaften aufweisen und mit den entsprechenden Polymerketten bestänüig verbunden sind, ohne dass das Zusatzmittel zu unerwünschten Vernetzungserscheinungen bzw. zu solchen, die die Linearität der Ketten, wie sie auf dem besonderen Gebiet der Erzeugung von Textilgarnen und Fasern im allgemeinen gefordert sind, beeinträchtigen, Anlass gibt.
Die Erfindung hat ferner die Ermit lung und Verwendung von stickstoffhaltigen Zusatzstoffen zum Gegenstand, welche zusätzlich zu der oben angegebenen Fähigkeit, dem Produkt die gewünschten Eigenschaften der gleichmässigen und regulären Färbbarkeit zu verleihen, eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit den Ausgangsmaterialien und mit dem erzeugten Polyamid besitzen und bei den Polymerisationsbedingangen nicht oder nur in vernachlässigbarem Masse verdampfen»
Die ermittelten, für die Erfindung kennzeichnenden Zusatzstoffe bestehen aus organischen, stickstoffhaltigen Verbindungen, die insgesamt mindestens 7 Kohlenstoffatome umfassen, wobei diese Verbindungen aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus stickstoffhaltigen Verbindungen mit einem primären oder sekundärem Stickstoffatom oder beiden und aus der Klasse der Betaine besteht, sofern dieselben nur mindestens ein Stickstoffatom besitzen, welches in Gegenwart bzw. unter der Wirkung von sauren Farbstoffen mit hohen Färbeeigenschaften versehen ist, ohne zu Vernetzungserscheinungen (cross-linking) bei den Polyamiden zu führen,
-6-
2098U/127S
BAD
d.h. die· oben angegebenen kritischen und wesentlichen Eigenschaften fU die Erzeugung von Textilfasern und Garnen besitzen.
Die Auswahl unter den genannten, für die Erfindung kennzeichnenden stickstoffhaltigen Verbindungen hängt vorwiegend von ihrer Verfügbarkeit und der Preiswürdigkeit der Herstellung, von wirtschaftlichen Faktoren sowie von besonderen technischen Erfordernissen ab. Die stickstoffhaltigen Verbindungen, welche ein primäres oder sekundäres (oder beide) Stickstoffatom besitzen und die erfindungsmössigen kritischen Kennzeichen aufweisen, sind Verbindungen der allgemeinen Formel
R-NH-R'
worin R eine der folgenden Gruppen bedeutet :
- ein aromatischer Rest
- ein alicyclischer Rest
- ein verzweigtes Alkyl .
- ein gemischter alkylischer-aromitischer Rest bzw* alkylischer-alicyclischer Rest, und j
R1 einen der folgenden Substituenten darstellt:
- Wasserstoff
- Methyl
- Carboxyalkyl mit 2-11 Kohlenstoffatomen
- Aminoalkyl mit 2-11 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls am Stickstoffatom mit einem, 2-8 Kohlenstoffatomen enthaltenden Acyl acyliert.
-7-
2 0 9-8 H/127 6
BAD ORtGlNAU
Im letzteren Fall kann auch der sekundäre Stickstoff der Verbindung mit einem; 2-8 Kohlenstoffatome enthaltenden Acyl ncy.liert «ein.
- Ein Acyl mit 2-8 Kohlenstoffatomen und in dessen Formel, wenn R' Wasserstoff oder ein Methyl bedeutet, R ein gemischter alkylischearomatischer Rest oder alkylisch-alicyclischer Rest, oder ein verzweigtes Alkyl ist, das unmittelbar mit einer oder mehreren Methylengruppen an das Stickstoffatom gebunden ist.
Für die Zwecke der Erfindung können somit Amine verwendet werden, in denen ein Rest R beispielsweise ein Phenyl, · ein substituiertes Phenyl, ein Benzyl (unter den aromatischen oder gemischten alkylisch-aromatiychen Resten), oder, wenn es ein alicyclischer Rest ist, ein Cyclopentil, ein Cyclohexyl, die auch substituiert sein können, sowie schliesslich unter den verzweigten alkylischen Resten, ein Isopropyl, ein Isobutyl, ein Tripropylmethyl usw. ist.
Der Rest R' kann ausser Wasserstoff und Methyl auch ein Carboxyalkyl, beispielsweise ein Carboxyäthyl, ein Carboxypropyl, ein Carboxypentil,.ein Carboxydecyl und andere Carboxyalkyle der linearen oder verzweigten Reihe, oder ein gemischtes Carboxymethyl, beispielsweise ein aliphatischaromatisches Carboxyalkyl sein. Wenn R1 ein Aminoalkyl ist, kann es ein Aminoäthyl, ein Aminopropyl, ein Aminohexyl sein, oder es kann ein gemischtes Aminoalkyl sein, welches beispielsweise aromatische und aliphatische Gruppen enthalt, wie ein Aminoxylyl. Wenn R· ein Acyl ist, dann ist die stickstoffhaltige Verbindung ein Amind.
-8- 2 0 9814/ 127 S
BAD
Es wurde festgestellt,dass die stickstoffhaltigen Verbindungen nach der Erfindung, welche die oben angegebene allgemeine Formel besitzen, eine ausreichende Anzahl von Kohlenstoffatomen haben, um den Verbindungen die Eigenschaften zu verleihen, nacht bzw. in nur sehr beschränktem Masse aus der Reaktionsmasse bei den für die Polymerisation erforderlichen hohen Temperaturen zu verdampfen. Ferner ist die Natur der Gruppe R, welche ziemlich voluminös, ist, derart, dass den genannten Verbindungen eine gute Verträglichkeit mit den Ausgangsmaterialien und mit dem erzeugten Polyamid verliehen wird.
Andere Aminverbindungen, die jenen nach der Erfindung ähnlich sind, die jedoch nicht die in der genannten Formel angegebenen Beschränkungen besitzen, haben nicht die erfindiingsgemäss gewünschten wesentlichen Eigenschaften gezeigt. So wurden beispielsweise als Färbzusatzstoffe bei der Zubereitung von Polyamiden verschiedene Aminverbindungen versucht, darunter das Laurylamin, welches schlechte Verträglichkeitseigenschaf ten mit dem PolAoner aufwies, das Butylamin, welches während der Polymerisation zum weseatlichen Teil verdampfte, das Butyl-propylamin, welches dem erzeugten Polyamid keine ausreichende und reguläre Färbbarkeit verlieh und eine geringe Neigung zeigte, sich in das Polyamid einzuverleiben.
Im Bereich der erfindungegemäss gefundenen Aminverbindungen hat sich auf Grund von Studien und Erfahrungen ergeben, dass die Struktur des Restes R und R' einen bedeutenden Einfluss auf das Verhalten und auf die Funktionen des ver-
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BAD
wendeten amischen Zusatzstoffes, sowie auf die Kennzeichen des unter Verwendung dieser Zusatzstoffe erzeugten Polyamids besitzt.
Wird beispielsweise ein Ätnin verwendet, dessen Rest R ein wie oben beschrieben gemischter Rest ist, der mittels einer Kette von Methylengruppen, vorzugsweise einer Kette von 1-3-Methylenen, an das Stickstoffatom gebunden ist, und dessen Rest R' Wasserstoff oder ein Methyl ist, dann zeigt die Aminverbindung eine besonders gate Verträglichkeit mit dem erhaltenen Polyamid.
Einige Beispiele dieser Verbindungen sind folgende:
Benzylamin, Hexahydrobenzylamin und Deriväe, die am Ring dieser beiden Amine substituiert sind, beispielsweise
4-Methyl-Hexahydrobenzyiamin, oder /b -Tripropyläthylamin, wie auch N-Methyl-Benzylamin, N-Methyl-Hexahydrobenzylamin, N-Methyl-β—Tripropyläthylamin.
Vorteilhafterweise können auch die Amide verwendet werden, insbesondere die Acetylamide, Derivate der genannten primären Amine, beispielsweise Benzylacetamid, 4-Methyl-benzylacetamid, Hexahydrobenzylproprionamid, 1-Phenyl-N-Acetyl-3-Aminopropan,
-CH-CH-CH-NH-CO-CH
2-Methyl-N-pentano^l-3-Aminopropan,
CH3-CH- CH2- NH - CO-
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Die genannten primären und sekundären Amine können vorteilhafterweise auch mit organischen oder anorganischen Säuren, beispielsweise mit Essigsäure, Salzsäure u.a., versalzt verwendet werden.
Im wesentlichen entsprechende Ergebnisse ausgezeichneter Verträglichkeit werden unter Verwendung von stickstoffhaltigen Verbindungen erzielt, in denen R' durch eine Kette von Kohlenstoffatomen gebildet ist, die mit einem Carboxyl endet-und 2-11 Kohlenstoffatome enthält, wie dies der vorhergehenden Definition entspricht. Ein be- ~
sonders interessierender Fall dieser Gruppe von stickstoffhaltigen Verbindungen ist durch die Verwendung der N-Isopropyi-£-Aminocapronsäure gegeben, für deren leicht - durch Tttlirbare Zubereitung man sich des £ -Caprolactams bedienen kann, welches das Ausgangsmonomer bei der Erzeugung des Nylon 6 genannten Polyamids ist. ¥eitere, in der in Betracht bezogenen Gruppe eingeschlossene günstige Verbindungen sind die N-Benzyl-£-Aminocapronsäure, die N-Cyclohexyl-£-Aminocapronsäure, die N-Tolyl-fc -Aminocapronsäure. Ebenfalls günstige Verbindungen sind bei— , Spiele-weise die N-Benzyl-V^-Aminobuttersfiure, die N-Cyclohexyl- y^-Aminobuttersäure, die N-Isobutyl- if-Aminobutt-ersäure;-unter den Verbindungen, welche erhalten werden, wenn man als Ausgangsmaterial die W-Amino-Undecano*säure verwendet, welches Monomer bei der Erzeugung von Nylon verwendet wird, ist die N-Cyclohexyl-tii'-Amino-Undecanoesäure zu erwähnen. Unter den Verbindungen, bei denen der Rest R' durch ein Aminoalkyl gebildet ist, d.h. durch eine Kette von 2-11 Kohlenstoffatomen, die' mit einer primären
~11~ 2 0 9814/1275
Ainingruppe endet, können die folgenden angeführt werden; i-Hexahydroxylylamin-3-Aminopropan
-NH-CH -CH CH -NH
/C 4w tC ei
i-Cyclohexylamin-3-Aminopropan, t-Benzylamin-3-Aminopropan, i-Isopropylamin-4-Aminobutan, 1-Benzylamin~6-Amino hexan, N-Isopropyl-Meta#»xylylendiam±n
Diese Verbindungen sind·somit Diamine, welche eine primäre und eine sekundäre Amingruppe enthalten., Es wurde gefunden, dass sie es gestatten, ein Polymer zu erhalten, welches eine besonders hohe Färbbarkeif besitzt. Bei Verwendung dieser sekundären-primären Aminverbindungen war es Versuchsmassig möglich, Polyamide zu erzeugen, welche bis zu 50-100 färbbar-e Amingruppen, ausgedruckt in äquivalente Gruppen
6
für 10 g Polymer, enthalten. Diese Werte entsprechen einen besonders hohem Grad der Pärbbarkeit der Polyamide und der aus ihnen erhaltenen Gespinste.
Auch diese oben genannten Aminverbindungen können als solche, oder mit organischen bzw. anorganischen Säuren, beispielsweise mit Essigsäure, Salzsäure u.a. versalzt ver-
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2098U/-127S
/Ii
wendet werden oder es können vorteilhafterweise auch Amide verwendet werden, die von diesen primären-sekundären Diaminen abgeleitet sind..
Die erfindungsgemäss kennzeichnenden stickstoffhaltigen Verbindungen, welche der Klasse der Betaine angehören, sind durch die folgende allgemeine Formel gekennzeichnet:
R. —COO-
worin R, eine Kohlenstoffkette mit 1-1Ö Kohlenstoffatomen und R , R , R_ substituierte oder nicht substituierte Alkyle, Aryle oder alicyclische Reste sind.
Unter den Betainen, bei denen die Reste R , R und R aus einem Aryl oder aus einem Alkyl bestehen, sind beispielsweise Phenyldiraethylbetain und Phenyldipropylbetain, Triäthylbetain, N-Trimethyl-lf'-Aminobuttersäure zu erwähnen» Ein Beispiel eines Betaine, bei dem R , R: und R alicyclische und alkylische Reste sind, ist das Cyclohexyldipropylbetain.
Besondere vorteilhafte Ergebnisse sind bei der Verwendung von Betainen erhältlich, welche den oben angegebenen Bedingungen entsprechen und bei denen die genannten Rest« R, R und R aus Alkylen bestehen, insbesondere aus Alkyleh mit 2-8 Kohlenstoffatomen, während R. eine lineare gesKttigte Kette iet, wie die N-Triäthyl-V'-Aminopropion-
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2098U/127S
säure, die N-Tripropyi- £-Aminocapronsäure und die N-Triäthyl-ti?-Aminoundecanuesäure. Unter diesen Betainen erwiesen sich jene vorteilhaft und leicht zubereitbar, bei denen R, ein Kohlenstoffatom umfasst, wie beispielsweise Triäthylbetain, Tripropylbetain.
Auch die der oben angegebenen Definition entsprechenden Betaine können als solche oder versalzt verwendet werden.
Die erfindungsgemässen Zusatzstoffe sind in Mengen zu verwenden, welche zwischen 0,05 und 2 Mol, vorzugsweise zwischen 0,2 und 0,6 Mol, je 100 Mol des verwendeten Monomers liegen.
Sie werden den Monomeren oder Monomerlösungen zusammen mit etwaigen anderen Zusatzstoffen, wie beispielsweise Mattierungsmittel^ zu Beginn der zur Erzeugung der Polyamide durchgeführten Polymerisationen hinzugefügt. Sie können aber auch während des Verlaufes der Polymerisation zugefügt werden, sofern die relative Viskosität der Reaktionsmasse den Wert von 2,3 nicht überstiegen hat.
Ihre Verwendung bringt keinerlei besondere Veränderung der normalerweise bei den Polymerisationen-«erfolgten Arbeitsbedingungen mit sichio
Die Erfindung wird anschliessend unter Bezugnahme auf einige AusfUhrungsbeispiele näher erläutert, welche jedoch nicht einschränkend aufzufassen sind.
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2099U/1275
BEISPIELE " .
Bei den folgenden Beispielen 1, 2 und 3 wurde wie folgt vorgegangen: 100 g Caprolactam, 3 om HO, 3 g ζ-Aminocaprönsäure (Katalysator) und das zu untersuchende Stabilisierungsmittel werden zur Polymerisation in Probiergläser eingebracht. Diese Probiergläser werden jeweils zu viert bzw. zu acht In einen gemeinsamen Heizblock zur Polymerisation gebracht, dessen Löcher mit Siliconöl gefüllt sind und der derart ausgebildet ist, dass bei 265°C keine Temperaturdifferenzen entstehen, die grosser als O,25°C sind.
durch-Nach der bei Atmosphärendruck/gefUhrten Polymerisation werden die Polymere 3 Stunden lang unter Vakuum gesetzt, das jeweils angeführt ist.
Nach dem Abkühlen der Polymere werden dieselben gewaschen, getrocknet und mit HGl-Lösungen (n/20) einer Titrierung der Amingruppen unterworfen. Es wird dabei so vorgegangen, dass der Fehler der Titrierung völlig vernachlässigbar
ist.
BEISPIEL 1 : Gegenüberstellung von Methyl-Benzylaminacetftt
' und Essigsäure.
Je 100 g Gaprolactam werden 0,16 g Essigsäure verwendet. Das Methylbenzylaminacetat wird in Mengen von 0,300 g je 100 g Caprolactam, entsprechend 0,19 Mol je 100 Mol Caprolactam verwendet. Die Arbeitsbedingungen entsprechen* den oben beschriebenen. "
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■■■'. 2098U/127S
SiZ
8602
H> - N - H
MethyIbenzylaminaeetat äquivalente
Amingruppen
je 10 g Pol3fflBT
Unterschied vom
Mittelwert
äquivalente
Amingrupp en
6
je 10 g Polymer
Essigsäure ^^ Me thylbenzyl-
aminacetat
Polymerisations-
testperatur und
Restdruck
35,3
36,8
-0,5
+1 ,0
30,4
28,7
Unterschied vom
Mittelwert
(Δ)
S& Essigsäure
1) 260·0
250 mmHg
35,8
35,3
0
-0,5
28,2
26,3
+ 2,0
+ 0,3
2,0 ..
Restdruck 35,8
37,3
37,3
^ 2,0 gesamt
+0,05
+0,05.
28,4
30,4
27,7
- 0,2
- 2,1
4,6 ~ '
Mittelwert
2) 26θ·Ο
250 waMg
37,1
37,3
-0,15
+0,05
29,6
32,5
< k,6 gesamt
+ 0,4
- 2,3
0,30 =0,05
Restdruck
>
37,25
45,1
45,8
< 0,30 gesamt
- 0,35
+.0.35
30,0
52,0
35,4
- 0,4
+ 2,5
5,6
7 ,^Mittelwert
) V
I '%) 260*C
? 340 uafig
45,45
36,1
< 0,7 gesamt
+ 0,15
43,7
30,4
< 5,6 gesamt-
+ 8,3
- 8,3
0,7 = o,o4 ν
£ Restdruck
Mittelwert
.'U
4) 26o°c
35,8 - 0,15 24,8 •C, 16,6 gesamt
+ 2,8
16,6 3?
200 TornRg
Reetdruck
35,95
34,1
34,6
S °»30gesamt
- 0,25
+ 0,25
27,6
30,4
27,8
- 2,8 0,30 « 0,05
Mittelwert
5) 260«C
180 mmHg
Reetdruck
34,35
35,8
3^,4
^ 0,50 gesamt
- 0,7
+ 0,7
29,1
28,8
33,4
<C. 5,6 gesamt
+ 1,3
- 1,3
5,6
Mittelwert
6) 26θ·0
230 IBHOg
Reetdruck
35,1 < 1,4 gesamt 31,3 <^ 2,6gesämt
- 2,3
+ 2,3
0,50 = 0,19
Mittelwert <f 4,6 gesamt 2,6
UL· - 0,30 to
4,6 cn
O
CD
CO
tr Γ':
Alle Beispiele zeigen eine beachtliche und unvorherselibare Ueberlegenheit des Methylbenzyläminacetats
der Essigsaure gegenüber, sei es was die Anzahl, sei es was die Regelmässigkeit ■der färbbaren stickstoffhaltigen Gruppen anbelangt.
Dieser Umstand ist umso bedeutender, als andere versuchte Aminacetate keinerlei Ueberlegenheit gegenüber der Essigsäure hinsichtlich der Gleichförmigkeit der Amingruppen zeigten. So erwiesen sich beispielsweise das MethyÄ-Cyclohexylaminacetat und das Laurylaminacetat der Essigsäure
gegenüber nicht als überlegen. Das bessere Verhalten ist ~
damit nicht allgemein, sondern auf die Familie der Verbindungen beschränkt, welche die oben angegebene Formel besitzen, '
Die nach den Proben dieses Beispiels erhaltenen Polymere wurde mit einem Streckverhältnis 1:3,6 mit Hilfe von Spinndüsen zu Fäden von 20/5 den. versponnen, aus welchen Gewebebänder erzeugt wurden,- die für die Färbbarkeiteversuche verwendet wurden.
Die Bänder wurden bei 100°C in eine Färbflotte getaucht, welche Alizarinblau in einer Menge enthielt, die gegenüber der normalerweise seitens der Faser absorbierbaren in Uebersehues berechnet wurde, d.h. in der Flotte waren 10$ Farbe beaogen auf das Fasergewicht enthalten. Die B»»der wurden zwei Stunden lang in der Flotte gelassen und wurden dann nach dem normalen Waschen und Trocknen untereinander verglichen.
■■■.■ ' . : -17- ■
2.0981.4/1:27.6-BAD ORIGINAL
Die mit den, unter Verwendung von Methylbenzylaminacetat erzeugten Polyamiden zubereiteten Blinder zeigten eine
gleichmässigere und regelmässigere Färbung als jene, die aus dem Polyamid erhalten wurden, das nur mit Essigsäure erzeugt wurde.
BEISPIEL 2
Gegenüberstellung der Beständigkeit der Amingruppen in Polyamiden, die mit Methylbenzylaminacetat stabilisiert wurden, gegenüber solchen, die mit Essigsäure stabilisiert wurden, wobei die Polyamide gleichen Restdrückschwankungen unterworfen wurden.
Acht Proben wurden in einen Block zusammengefasst, wobei vier dieser Proben mit 0,16 g Essigsäure und die weiteren vier mit 0,300 g Methylbenzylaminacetat stabilisiert waren. Die Polymerisation wurde bis zu einem gewissen Restvakuum flurchgeführt, beispielsweise bis 410 mmHg. Sodann wurden zwei Proben mit Essigsäure und zwei Proben mit Methylbenzylaminacetat entnommen. Für die ristlichen Proben wurde die Polymerisation bis zu einem höheren Vakuum, beispielsweise bis zu 200 mmHg, fortgesetzt. Die verschiedenen Gruppen hinsichtlich des Vakuums werden getrennt gegenübergestellt.
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209814/127fi
Polymerisationstemperatur u.Restdruck
Methylbenszrylaminacetat
Essigsaure
260*δ
äquivalente Amingruppen
6 je IO gpolymer
Unterschied der
beiden· Mittelwerte
(Δ) äquivalente Ämmingruppen
je 10 g Polymer
Unterschied der
beiden Mittelwerte
fe Methylbesxzyl»
amlnacetafc . r. Λ Essigsaure
a) 410 mmHg Restdruck
Mittelwert
b) 200 mmHg Restdruck
Mittelwert
2) a) 430 mmHg
Restdruck Mittelwert
b) 180 meHg
Restdruck Mittelwert
O CD
46 ,8
45 »3°
36 ,1
35 .8
35,95
53 Λ 44,4
48,90
34,1 34,6
34,35
9,35
35,3
43,85
30,4 24,8 27,60
44,4 49,9 47,15
30,4 27,8 29 β
16,25
18,05
9,35
16,25
14,55 18,0$
= 0,58
CO CJI O CD 00
Crt
Das Methylbenzylaminacetat hat auf verschiedene Bearbeitung zurückzuführende absolute Unterschiede von 0,6-0,8 der Unterschiede, welche beim Polymer mit Essigsäure ermittelt wurden. Diese Unterschiede werden 0,5-0,6, wenn· sie -prozentuell bezüglich der vorhandenen Amingruppen betrachtet werden. Die mit Methylbenzylamin stabilisierte Polyamidschuppe ist somit auch gegenüber Unterschieden widerstandsfähiger, die auf zufällige schlechte Bearbeitung zurückzuführen sind*
k BEISPIEL 3
W ' ■
Gegenüberstellung der Beständigkeit der Amingruppen in Polyamiden, die mit Methylbenzylaminacetat bzw. mit Triäthylbetain stabilisiert wurden.
Die Versuche wurden nach den oben beschriebenen Methoden durchgeführt, wobei 0,2^0 g Methylbenzylaminacetat bzw. 0,424 g Triäthylbetain je 100 g Caprolactam (entsprechend 0,15 Mol Methylbenzylaminacetat bzw. 0,33 Mol Triäthylbetain je 100 Mol Caprolactam) verwendet wurden.
2098U/127S
MethyIbeneylaminaeetat äquivalente
Amingruppen
je IO gPolyer
Unterschied der
beiden
Mittelwerte
{* )
-21- Triäthylbetain äquivalente
Amingruppen
je 10 gPolyraer
Unterschied der
beiden ■ ·
Mittelwerte
2 ai
0
Polymerisaticm·-
tenperatur und
Re st druck;
36,6
37,0
- 0,2
+ 0,2
39,2
38,5
+ 0,35
- 0,35
Ql
1) 260»C
250 ««Hg
36,8 38,85 10,7
Restdruck
Mittelwert
. 40,6
36,3
37,0
37,5
+ 2,75
- 1,55
- 0,85
- 0,36
40,4
36,1
37,3
37,5
+ 2,58
- 1,72
- 0,52
- 0,32
2) 26O°C
25O «u«Hg
Restdruck
37,85 <5'50 37,82 £5,14
Mittelwert 45,4
46,7
- 0,65
- 0,65
46,2
46,4
'■■'■- 0,1
+ 0,1
3) 260«C
340 mnHg
Restdruck
46,05 .^6,3 .0,2
Mittelwert
2 0981
cn
Wie ersichtaich besitzt das Triäthylbetain als Stabilisierungsmittel ein sehr ähnliches Verhalten wie das Methylbenzylaininacetat.
Die Betaine müssen jedoch den vorher angegebenen Bedingungen entsprechen. So ist beispielsweise das Trimethylbetain kein gutes Stabilisierungsmittel, weil es nur 5 Kohlenstoffatome und nicht wie erfindungsgemäss vorgeschrieben mindestens 7 Kohlenstoffatome enthält.
BEISPIEL k
Die Stabilisierungsmittel sind folgendet Versuch a) Benasylamin
^-"Methylcyclohexylaein
Versuch b) Benzylaminacetat.
Laurylaminacetat.
In einem Aluainiumblock werden 100 g Caprolactam mit 5 S Wasser und 3g £-Aminocapronsäure und dem Stabilisierungsmittel polymerisiert. Die Temperatur beträgt 2650C und der Enddruck der Polymerisation ist 3OO ramHg, Beim Versuch a) wenden in einem Probierglas 0,321g Benzylamin und in einem anderen Probierglas 0,3*10 g 4-Methylcyclohexylamin verwendet. Bei beiden Versuchen werden 0,3^ Mol des Stabilisierungsmitt«ls je 100 Mol Caprolactam verwendet.
Nachdem das Polymer in Schuppenform übergeführt wird, gewaschen und getrocknet wurde lieferte es die folgenden Ergebnisse :
-22-
2098U/127S
VERSUCH a)
Stabilisierungsmittel
äquivalente Amingruppen
6
je 10 g Polymer
relative
Viskosität
in H2SO^
Gewichteanteil (#) Stabilisierungsmittel titriert in den Polymerisationsabgasen gegenüber der anfänglich verwendeten Menge
Benzylamin
4-Methyicyclohexyl-
2,60
2,75
10,5
(+) die Werte der relativen Viskosität in H_SO. dieses Beispiels und der folgenden wurden anhand einer Lösung bei einer Temperatur von 20°C bestimmt, welche 1 g des Polymers in 100 cm Lösungsmittel enthält. JDie Konzentration der H SO. ist $>6,5 % £0,2.
Das Benzylaminacetat weist eine gute Pärberegelmassigkeit auf, während das Lfturylaminaeetat schlechterö Ergebnisse zeigt, wahrscheinlich weil die Amingruppen nicht mit der erforderlichen Regelmässigkeit vorhanden sind. .
Ein analoger Versuch wie jener b) wurde unter Verwendung von Hexahydrobenzylaminacetat anstelle von Benzylaminacetat durchgeführt , wobei die bei Ben Versuch b) erhielten Ergebnisse bestätigt wurden.
Dieser Versuch zeigt die geringeiReaktionsfithlgkeit des 4-Methylcyclohexylamine, welche auch durch den Alkaligehalt der Dämpfe der Polytterieationeabgase erkenntlich ist und welche
20 98 U/127 5
auf die Abwesenheit mindestens einer Gruppe-GH^ unter der Amingruppe und der voluminösen Gruppe zurückzuführen ist.
Beim Versuch b) wurden in vier Probiergläsern 0,251 g Benzylaminacetat (0,15 Mol je 100 Mol Caprolactam) und in weiteren vier Probiergläsern 0,367 g Laurylaminacetat (0,17 Mol je 100 Mol Caprolactam) verwendet. Die Analyse des Polymers lieferte die folgenden Ergebnisse:
VERSUCH B)
Stabilisierungs
mittel
äquivalente Amingruppen
6
je 10 g Polymer
Viskosität in
Benzylaminacetat
Laurylaminacetat
40,6 40,0
39.5 40,2
41,5 39.5 38,7 39,2
2,68 2,65 2,71 2,67
2,61 2,70 2,81 2,72
BEISPIEL 5
Verwendete Stabilisierungsmittel:
Benzylaminacetylamid
Benzylaminacetat.
In einen Aluminiumblock mit vier Löchern wurden vier Probiergläser angeordnet, in welche je 100 g Caprolactam,
-24-
2098U/1275
5 g Wasser und 3 g ^-Aminocapronsäure eingebracht wurden.
-In zwei Probiergläser wurden als Stabilisierungsmi.tel 0,22 g Benzylaminaeetylamid und in weitere zwei Probiergläser 0,25 S Benzylaminacetat eingebracht. Bei allen Proben ist das Stabilisierungsmittel im Verhältnis von 0,17 Mol je 100 Mol Caprolactatn enthalten. Die Polymerisation wurde bei 2650C zuerst vier Stunden lang bei gewöhnlichem Luftdruck in Stickstoffatmosphäre und dann 3 Stunden lang unter herabgesetztem Druck durchgeführt und bei einem Restdruck von 250 mmHg beendet. Das Polymer wurde abgekühlt, in Schuppen verwandelt und 12 Stunden lang in kochendem Wasser gewaschen. Die Untersuchung des Polymers lieferte die folgenden Ergebnisse :
Stabilisierungs äquivalente 39 relative Visko Gewichtemenge
mittel Amingruppen kZ sität in Stabilisierungs k,9 t
39.5 HrtSO, mittel titriert 12,2 #
je 10 g Poly-
1*1 O T1
38,5 2 k in den Polymeri 11,*
Hler ■ V"+ ) sat ioneabgasen
gegenüber der ver
wendeten Anfangs
menge
Benzylacetamid 2,72
2 ,70
Benzylaainacetat 2,75
2,71
Diese Versuche zeigen die geringere Flüchtigkeit des gleichen Amins, wenn es nicht als Salz sondern als Amid ver-.wendet wird.
-25-
209814/1275
BEISPIEL 6
N-Benzyl-V-Aminobuttersäure
N-Isopropyl-£-Aminocapronsäure
N-Benzyl- it) -Amino unde canoe säure .
In einen Autoklaven werden 10 kg Caprolactam, 70 g Titanbioxyd, 500 g Wasser und das Stabilisierungsmittel eingebracht. Die Polymerisation wird in gleicher Weise wie im Beispiel 5 beschrieben durchgeführt.
Als Stabilieierungsmittel wurden bei einem Versuch 48 g N-Benzyl-^-Aminobuttersäure, bei einem anderen Versuch 43 g N-Isopropyl- £-Aminocapronsäure und beim dri ten Versuch 73 S N-Benzyl-yJ-Aminoundecänoesäure verwendet, welche Mengen alle 0,29 Mol je 100 Mol Caprolactam entsprechen. Nach dem Strangpressen und Waschen lieferte das SchuppenfUrmige Polymer die folgenden Ergebnisse s
Stabilisierungs- äquivalente relative Viskosität
mittel Amingruppen in
6H_SO1 τ, -. Zh
je 10 g Polymer
N-Benzyl-V*-Aminobuttersäure 4O,5 2,80
N-Isopropyl-£-Aminocapronsäure 42,0 2,70
N-Benzyl-CJ-Aminoundecanoesäure 41,6 2,85
Daa schuppenförmige Polymer wurde veraponnen, vorstreckt und in Garne mit 5 Elementarfäden von insgesamt 20 den. verwandelt. Die Faaern wiesen keine Spinnfehler auf und zeigten eine gute PErbbarkeit und FMrberegelKttaaigkeit bei saurer
2098U/1275
Färbung mit Alizarinblau» welche entsprechend dem Beispiel 1 durchgeführt wurde. Die Stabilisierungsmittel erwiesen ferner eine äusserat geringe Flüchtigkeit bei der Polymerisation und eine gute Verträglichkeit mit dem Polymer.
BBISPfBL 7
Verwendete Stabilisierungsmittel : .
1-Benzylamin-3-Aminopropan-monoacetat
1-(Ν,N-Gyclohexyl-Methyl)-Amino-3-Aminopropan-monoacetat.
In einen Autoklaven werden 28 kg Eaprolactam, 0,200 kg
Titanbioxyd und 1 kg Wasser eingebracht.
-■■■■'■ ■'■■-■■ ■ ■ "
Als Stabilisierungemittel wurden bei einem Versuch 89 g 1-(n,N-CyclohexylmethylJ-Amino-S-Aminopropan-Monoacetat, bei einem weiteren Versuch 86 g 1-Benzylamino-3-Ai»inoproj9aav monoacetat verwendet. Beide Stabilisierungsmittel wurden somit in einer Menge entsprechend 0,17 Mol je 100 Mol CaprοIactam verwendet.
T)ie^Polymerisation wurde bei 2650C durchgeführt, wobei 3 Stunden "iafig1-.unter einem Druck von 3 attt erwärmt wurde. Sodann wird der Dampf bis auf normalem Luftdruck abgelassen und schliesslich wird 3 Stunden lang unter Vakuum gesetzt, wobei zum Schluss ein Restdruck von 3OO mmHg erreicht wird.
Das ausgepresste Polymer wurde in Schuppenform tibergeführt, und 24 Stunden lang in kochendem Wasser gewaschen. Die UeberprÜfung dieses Polymers lieferte die folgenden Ergebnisse ί
-27-
2098U/1275
Stabilisierungsmittel
äquivalente relat·Vis Gewichts
Amingruppen · kosität in. menge '
6 Stabilisie-
p 10 g Polymer ITSO,
2 k
rungsmi11 e1
titiiert
in den Poly
merisations-
abgasen gegen
über der ver
wendeten An-
fangsmenge
Beazylamino-3-Aminopropan-
moJioacetat
(N3N-Cyclohexyl-Methyl)-A!nino-3-Aminopropan-
SKonoacetat
50
2,80
2,70
19,5
5,9
Diese Versuche zeigen die geringere Flüchtigkeit der primärensekundären Diamine gegenüber den primären-tertiären Diamine iiit ähnlichem Molekulargewicht, weil die sekundäre Amingruppe eine grössere Affinität zur Masse des Polymers gegenüber der tertiären Amingruppe besitzt.
BEISPIEL 8
1-Benzylamino-3-Aminopropan
1-Hexahydroxylenamino-3-Aminopropan
1-(N,N-Cyclohexylme thyl)-Amino-3-Aminopropan Hexamethylendiamin.
In einen Autoklaven werden 100 kg Caprolactam, 5 kg Wasser und 1 kg TitanbloKyd eingebracht/jnd die Masse wird gemäss
-28-
2098U/1275
BAD ORIGINAL
7950E
Beispiel 5 polymerisiert.
Als Stabilisierungsmittel wurden bei einem Versuch 492 g i-Benzylamiino-3-Aminopropan, bei einem anderen Verauch 552 g i-Hexahydroxylenamino-3-Aminopropan, bei einem weiteren Versuch 510 g 1-(N,N-Gyclohexyl-Methyl)-Amino-3- -Aminopropan und bei einem vierten Versuch 3^2 g Hexamethylendiamin verwendet. Sämtliche Stabilisierungsmittel waren somit in einem Verhältnis von 0,37 Mol je 100 Mol Caprolactam zugegen.
Das Polymer wurde ausgepresst, in Schuppen verwandelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Eine Prüfung des Polymers lieferte die folgenden Ergebnisse :
Stabilisierungsmittel
äquivalente Amingruppen
6 je 10 g
Polymer
relative
Viskosität
in
H2S04
Gewichtsmenge Stabilisierungsmittel titriert in den Polymerisationi abgasen gegenüber der verwendeten Anfangsmenge
1-Benzylamino-3-Atninopropan 79
1-Hexahydroxylen-,
amino-3-aminopropan J6
1-(N,N-Cyclohexyl-
Methyl)-Amino-3-
Arainopropan 78
Hexamethylendiamin 75
2,61 2,52
2,60 2,58
6,1 6,8
17,2 1,5
Die Polymerschuppen wurden sodann versponnen um Garne mit 5 Elementarfäden zu erhalten. Dieee Garne wurde im Verhältnis 1:3*6 veretreckt, wobei ihr Geeamttiter etwa 20 den
2098U/127S
-29-
BAD ORIGINAL
betrug. Gewebestücke, alle mit diesen Garnen erhalten wurden, ■wurden mit Flotten gefärbt, die den sauren Farbstoff Aliza·* rinblau enthielten, wobei die Modalitäten die gleichen ware, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurden.
Die Färbbarkeit war bei aJLlen Garnarten intensiv. Die ersten beiden Stabilisierungsmittel, d.h. di^primärensekundären Diamine, erwiesen sich jedoch als besser. Zum Unterschied gegenüber dem primären-tertiären Amin erwiesen sie eine geringere Flüchtigkeit und das mit ihnen zubereitete Polymer zeigte eine geringere Anzahl von Spinnfftfcälennals jenes auf, welches mit Hexamethylendiamin zube
reitet wurde.
BEISPIEL 9
Verwendete Stabilisierungsmittel! N-Isopropyl-metaxylylendiamin 1-Isobutylamino-6-Aminohexan 1-Isopropylainino-liz-Arainoundecaneo
In einem Autoklaven werden 10 kg Hexamethylendiaeiaadipat mit 50 g Titanbioxyd, 0,5 kg Wasser und dem Stabilisierungsmittel entsprechend den im Beispiel k beschriebenen Modalitäten polymerisiert. Bei einem Versuch werden als Stabilisierungsmittel 53 g N-Ieoprapyl-Metaxylylendiamin, bei einem anderen Versuch 51 g 1-N-Iaiobuty£äniino-6-Aininohexan, sowie bid einem dritten Versuch 68 g 1-N-Isopropylamino-11-aminoundecaneo verwendet. Sämtliche Stabilisierungsmittel sind in einer Menge entsprechend 0,79 Mol je 100 Mol des Monomeren enthalten· Das Ausgepresste Polymer wird in Schuppen verwandelt und lieferte bei seiner Pruafung die folgenden Ergebnisse.
-30-
209814/1275.
\£ϋί.Ύ:
1795Q63
Stabilisierungsmittel
Äquivalente relative Gewiclitsaisngs Amingruppen Viskosität Stabilisierungs-.6 in mittel titriert
_ · in den Polymerisa-2 h tionsabgasen gegenüber der verwendeten Anfangsmenge
je 10 g
Polymer
If-I sopropyl—metaxylylen-
diamin ■/"■'.
I-Xsobutylamino*· 6-Amino-
H «Isopropylamino-^/ -Ami-
81 1,05
?8 1,07
79 1,0k
6,1.
6,9
2,5
Die mit diesen 3 Polymeren erhaltenen Garnen bestehend aus 5 Blementarfäden und mit einem Gesamttiter von 20 den» zeigen ein grosses BindevermUgen ftir saure Farbstoffe dank dem hohen Gehalt an Amingruppen und auch eine gute Gleichraassigkeit beim Spinnen.
BEISPIEL 10
1-(N,N-Isobutyl-Acetyl)-Amino-3-N'-Acetylaminopropan.
In einem Autoklaven werden 10 kg Caprolactam gemSss den in Beispiel 5 beschriebenen Modalitaten polymerisiert, wobei als Kettenstabilisierungsmittel 22 g 1-(N,N-Isobutylacetyl)-Amino-3-Nla«Acetylaminopropan (0,113 Mol je 100 Mol des Caprolactams) verwendet werden.
Ee wird ein Polymer rait3^ Äquivalenten Amingruppen und einer relativen Viskosität in Schwefelsäure von 2,65 erhalten'.
-31-
209814/1275
BAD ORIGINAL
Dieses Polymer wurde versponnen und zeigte eine grosse Regelmässigkeit während des Spinnens und ein gutes Bin-' devermSgen für saure Farbstoffe.
BEISPIEL 11 Triäthylbetain< N-Trimethyl-J^-Aminobuttersäure N-Triäthyl- £, -Aminocapronsäure
10 kg Caprolactam, 100 g Titanbioxyd und 0,5 kg Wasser wer den KiiB in Beispiel 4 beschrieben polymerisiert, wobei als P Stabilisierungsmittel bei einem Versuch 47 g Triäthylbetain, bei einem zweiten Versuch 43 g N-Trimethyl-j/ -Aminobuttersäure, bei einem weiteren Versuch 64 g N-TriäthyI- - £-Aminocapronsäure verwendet werden. Die Stabilisierungs mittel sind somit in einer Menge entsprechend 0,33 Mol. je 100 Mol des Caprolactams enthalten.
Das Polymer wird ausgepresst, gewaschen und liefert bei seiner Untersuchung die folgenden Ergebnisse :
Stabilisierungs
mittel
äquivalente
Amlngruppen
je 10 g
• Polymer
relative
Viskosität
in
H SO,
2 4
Triäthylbetain 37,5 2,67
N-Trime thyl- V-Amino-
buttersäure **
35,5 2,70
N-Triäthyft- £-Amino
capronsäure
38,2 2*68
Die drei Polymere wurden versponnen und zeigten eine ausgeaeichnete Regelmässigkeit und Bindevermögen für saure
Farbstoffe,
-32-, 2098 UV 1275
BAD ORIGINAL

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Erzeugung von spinnbaren Polyamiden, welche eine hohe Färbegleichmässigkeit und ein hohes Bindevermögen für saure Farbstoffe besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Monomer bzw.. den Monomermischungen bzw. der jJolymerisierenden Masse eine organische stickstoffhaltige Verbindung zugegeben wird, welche insgesamt mindestens 7 Kohlenstoffatome umfasst und welche aus der "
Gruppe ausgewählt istft die stickstoffhaltige Verbindungen mit einem primären oder sekundären (oder beiden) Stickstoffatom und die Klasse der Betaine umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclmet, dass die genannte ,Verbindung der allgemeinen Formel
R-NH-R1 entspricht, worin R eine der folgenden Gruppen:
- einen aromatischen Rest,
- einen aldcyclischen Rest, |
- ein verzweigtes Alkil,
- einen gemischten alkylischen-aromatischen oder alkyliechen-alioyclischen Rest,
- und R1 einen der folgenden Subetituenten bedeutet:
- Wasserstoff,
- Methylι
- Carboxylalkyl mit 2-11 Kohlenstoffatomen,
- Aminoalkyl mit 2-11 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls
2098U/127S
-33-.
-atome
am Stickstoffatom mit einem, 2-8 Kohlenstoff/enthaltenden Acyl acyllert» wobei letzteres auch das sekundäre Stickstoffatom der Verbindung acylieren kann, ein 2-8 Kohlenstoffatome enthaltendes Acyl; wobei in obiger Formel, wenn R1 Wasserstoff oder Methyl bedeutet, R ein gemischter alkylischer-aromatischer oder alkyllscher-altcyclischer Rest oder ein verzweigtes Alkyl ist und mit einem oder mehreren Methylengruppen unmittelbar an das Stickstoffatom gebunden ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stickstoffhaltige Verbindung der allgemeinen Formel
N R1- COO
entspricht, in welcher R , R und R Alkyle oder Aryle oder alicyclische Reste, die gegebenenfalls substituiert sein können, und. R. eine Kohlenstoffkette mit 1-10 Kohlenetoffatomen bedeuten.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass R* Wasserstoff ist und dass die stickstoffhaltige Verbindung der Gruppe angehört, welche Bensylamin, Hexalydrobenzylamin, 4-Methylhexahy«lrobenaylamin und ß-Tripropyläthylamin umfasst. .
-34-
2098U/127S
5»- IFerfahi-en nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,dass R1 ein'Methyl .ist und dass die stickstoffhaltige Verbindung der Gruppe angehört» welche N-
-Methylbenzylamin, N-Methyl-Hexahydrobenzylaniin, N-Methyl- - β-Tripropyläthylamin umfasst.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass R' ein Carboxylalkyl ist und dass· die stickstoffhaltige Verbindung der Gruppe angehört, welche die N-Isopropyl- jg.-Aminocapronsä'ure, die N-Benzyl-£ -Aminocapronsäure, N-Cyclohexyl-C -Aminocapronsäure, die j N-ToIyI--£ -Aminocapronsäure, die N-Cyclohexyl-V-Amino- ' buttersäure, die N-Isobutyl-V^-Aminobuttersäure und die
N-Cyclohexyl-w-Aminoundecanoesäure umfasst.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass R1 ein Aminoalkyl und dass die stickstoffhaltige Verbindung der Gruppe angehört, welche
1-B enzylamino-3-Aminopropan, 1-Hexahydro-*ylylamino-3-Aminopropan, i-Cyclohexylamino-3-Aminopropan, 1-Ieopropyl-4-
-Aminobutan und i-Benzylamino-6-Aminohexan, N-Isopropyl- -MetaKyiylendiamin umfasst. j
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass R' ein Acyl ist und dass die stickstoffhaltige Verbindung der Gruppe angehört, welche
Benzyl-Acetamid, 4~Methyl-Benzylacetamid, Hexahydrobenzyl- -prop^donamid, i-Phenyl-N-Acetyl-iS-Aminopropan und 2-Methyl-—N-Pentanoil-3-Aminopropan umfasst.
■-35-
209814/1275
9· Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3 t dadurch gekennzeichnet, dass R., R und R Alkyle mit 2-8 Kohlenstoffatomen sind und R. eine lineare gesättigte Kette ist und dass die stickstoffhaltige Verbindung vorzugsweise der Gruppe angehört, welche die N-Triäthyl-V-Aminopropionsäure,. die N-Tripropyl-^ -Aminocapronsäure, die Triäthyl-U-J-Aminoundecanoesäure unifasst.
10. Verfahren nach den Ansp tichen 1, 3 und 9 ι dadurch gekennzeichnet dass R. ein Kohlenstoffatom umfasst und dass die stickstoffhaltige Verbindung vorzugsweise aus Triäthylbetain oder Tripropylbetain besteht.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stickstoffhaltigen Zusatzstoffe in Mengen verwendet werden, die 0,05- 2 und vorzugsweise 0,2-0,6 Mol je 100 Mol des verwendeten Monomers betragen.
12. Polyamidfftden und -Gespinste mit hoher Gleichmäs- «igkeit und hohem Bindevermögen für saure Farbstoffe, v.'elche gemäss einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche erhalten wurde.
-36-
2098U/1275
BAD ORIGINAL
DE19681795063 1967-08-08 1968-08-05 Verfahren zur Erzeugung spinnbarer Polyamide,die eine hohe Faerbegleichmaessigkeit und ein hohes Bindevermoegen fuer saure Farbstoffe besitzen Pending DE1795063A1 (de)

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