DE1952912A1

DE1952912A1 - Glasklare,transparente Formkoerper aus Polyamid mit guten Gebrauchswerten

Info

Publication number: DE1952912A1
Application number: DE19691952912
Authority: DE
Inventors: Guenter Boenecke; Otto Ilg; Hermann Dr Linge; Georg Pilz; Wolfgang Schaefer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-10-21
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1952912B2

Description

Unser Zeichen: O.Z. 26 383 E./Fe 6700 Ludwigshafen, 20. Okt. 1969

Glasklare, transparente Formkörper aus Polyamid mit guten G-e-

brauchswerten

Mir viele Anwendungsgebiete, "besonders für die Fischerei und für Dekorationszwecke werden häufig glasklare, transparente Polyamid-Drähte und -Folien verlangt, die hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften den nach den bekannten Schmelzspinnverfahren hergestellten entsprechenden opaken bzw. trüben Polyamid-Formkörpern nicht nachstehen.

Es ist bekannt, daß die Transparenz von Polyamid-Formkörpern in geringem Ausmaß bereits durch Abschrecken z. B. mit Wasser bei +4 bis +10 0 verbessert werden kann. Jedoch ist die Einhaltung dieser tiefen Temperaturen namentlich im Sommer oder in heißen Gegenden mit einem erheblichen Aufwand verbunden. Es muß eine gesonderte Kälteanlage betrieben werden, welche in der Anschaffung und in der Unterhaltung sehr teuer ist.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 047 372 ist weiterhin bekannt, daß man als Kühlbadflüssigkeit eine organische Flüssigkeit, die keine Hydroxylgruppen, wie Trichloräthylen, Tetrachlorkohlenstoff, Testbenzin und Benzol, enthält, verwenden kann. Die Verwendung von organischen Flüssigkeiten hat jedoch den Nachteil der Geruchsbelästigung und Gesundheitsschädigung beim Einatmen der Dämpfe; dies läßt sich trotz einer Absaugvorrichtung kaum vermeiden, da die Drähte oder Folien mit der Kühlflüssigkeit benetzt sind und mit ihnen Flüssigkeiten und Dämpfe durch die Anlage geschleppt werden. Bei den nicht chlorierten Kohlenwasserstoffen besteht darüberhinaus noch Entzündungsgefahr an den heißen Düsen und Extruderheizungen, welche sich in unmittelbarer Nähe des Kühlbades befinden. Schließlich ist die so erzielte Transparenz nicht sehr beständig. Bei einer Verstreckung in heißem Wasser wird das Material wieder merklich trüber.

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BAD ORIGINAL

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Weiterhin ist "bekannt, daß Copolyamide eine gute Transparenz aufweisen können. Im allgemeinen weisen derartige Produkte einen relativ niedrigen Erweichungspunkt und eine geringere Festigkeit als Homopolyamide auf und sind gegen Lösungsmittel nicht beständig. Sie sind daher vor allem für die Herstellung von Überzügen, nicht aber für die Verarbeitung zu Formkörpern geeignet. Es sind auch Ciopolyamide beschrieben worden, die gute mechanische Eigenschaften mit vorzüglicher Transparenz in sich vereinigen. Mir ihre Herstellung werden jedoch schwer zugängliche und relativ teure Monomere benötigt, die darüberhinaus in einer konstanten Isomerenverteilung vorliegen müssten.

So ist z. B. in der deutschen Patentschrift t 052 112 und in der deutschen Ausiegeschrift 1 162 553 die Herstellung von Polyamiden oder lOrmkörpern mit feinkristalliner Struktur beschrieben, wobei man den Polyamiden vor ihrer Verformung kleine Mengen eines in ihrer Schmelze unter den üblichen Verarbeitungsbedingungen sich nicht oder nur wenig lösenden oder quellenden Polyamides zusetzt. Diese Kombinationen haben günstige Entformungseigenschaften, jedoch keine verbesserte Transparenz.

Aus der deutschen Patentschrift 1 050 053 ist weiterhin bekannt, daß man transparente Polyamide erhält, wenn man CO, 00^f-Oktan- oder Fonaudicarbonsäuren, die als Substituenten höhere aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen in fortlaufender Kette enthalten, oder funktionelle Derivate dieser Dicarbonsäuren mit mehrwertigen Aminen kondensiert.

Drähte und Pollen aus diesen Komponenten weisen jedoch nicht die hohe !Festigkeit auf, die für viele Zwecke, beispielsweise den Gebrauch von Angelschnüren, Fischnetzen und Verpackungsmaterial gefordert wird. Außerdem sind die beschriebenen Dicarbonsäuren nur dann genügend wirksam, wenn sie entweder allein oder mindestens zu 20 bis 30 $ im Polymerisationsansatz vorhanden sind. Dadurch wird der Schmelzpunkt erheblich herabgesetzt, die Masse wird bereits bei Temperaturen von 100 bis

120 ⁰O weich und klebrig.

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Es wurde nun gefunden, daß transparente Polyamid-Formkörper, vorzugsweise Drähte und Folien, auf der Basis von Polyamid-6 die genannten Mangel nicht aufweisen, wenn sie 0,05 "bis 3
Gewichtsprozent, bezogen auf Polyamid, an Estern oder Amiden aus linearen Alkanmonocarbonsäuren mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen und aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder aliphatischen Diaminen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen enthalten.

Schon geringe Zusätze von 0,05 "bis 0,3 Gewichtsprozent zeigen eine deutliche Wirkung. Eine Steigerung über 3 $> hinaus bringt keine weitere Verbesserung und erscheint unwirtschaftlich.

Als Alkoholkomponenten in den genannten Estern kommen vor
allem lineare Monoalkanole mit 1 bis 12, vorzugsweise 6 bis Kohlenstoffatomen, Diole mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und
Triole wie beispielsweise Glycerin oder Trimethylolpropan in Betracht. Es können auch Mischungen von Estern aus Alkoholen und Carbonsäuren verschiedener Kettenlänge verwendet werden, wie man sie erhält, wenn man kurzkettiges Polyäthylen oder
Paraffin oxydativ abbaut.

Geeignete Amine sind insbesondere primäre aliphatisch^ Diamine mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen und unter diesen besonders Äthylendiamin, Propylendiamin, Butylendiamin und Hexamethylendiamin.

Besonders vorteilhaft ist, daß man durch einfaches Zumischen der Amide oder Ester zu Polyamid-6-Granulat glasklare, transparente Formkörper erhalten kann, ohne daß mit gesundheitsschädlichen oder entzündlichen organischen Flüssigkeiten gearbeitet werden muß. Die Transparenz ist auch dann gegeben,
wenn das Material in kochendem Wasser verstreckt wird, wie
es bei einer Vielzahl von Verarbeitern üblich ist.

Die gute Beständigkeit der Transparenz sei besonders hervorgehoben. Bemerkenswerterweise wird die Transparenz durch Abkühlen der Schmelzmasse im Wasserbad und Verstrecken in den
üblichen Streckverhältnissen zur Erlangung von hohen Festigkeiten nicht vermindert.

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Beispiel

Eine Mischung aus 99,9 Gewichtsteilen Polycaprolactam (K-Wert 73) und 0,1 Gewichtsteilen Palmitinsäureoctylester wird auf einem Extruder (20 D, 45 mm Schneckendurchmesser) "bei einem Durchsatz von 11 kg/Std. und Temperaturen von 265 "bis 280 ⁰C in den Heizzonen zu einem Draht von 0,3 mm Durchmesser nach dem Verstrecken verarbeitet. Das Verstreckungsverhältnis beträgt 1 : 4,7, die Abzugsgeschwindigkeit von der Düse 30 m/min, die Aufwickelgeschwindigkeit des verstreckten Drahtes 141 m/min. Die Kühlbadtemperatur (Wasser) beträgt 27 ⁰C. Der Draht hat eine Zugfestigkeit von 60 kg/mm bei 23 io Dehnung. Nach der gleichen Vorschrift wurden Polyamid-Drähte mit einem Gehalt von 0,05 Gewichtsprozent Palmitinsäureoctylester sowie von 0,05, 0,1, 0,3 und 0,5 Gewichtsprozent Ν,Ν'-Distearoyläthylendiamin sowie ein Draht ohne die erfindungsgemäßen Zusätze hergestellt.

In der nachstehenden Tabelle ist ein Zahlenvergleich für die relative Lichtdurchlässigkeit der so hergestellten Polyamid-Drähte gegeben.

Zugesetzte Verbindungen Palmitinsäureoctylester

N,N'-Distearoyläthylendiamin

enge (#)	relative Lichtdurch lässigkeit (willkür liche Einheit)
0,00	9
0,05	28
0,10	35
0,00	9
0,05	25
0,10	38
0,30	43
0,50	46

Die mechanischen Eigenschaften, wie die Knotenfestigkeit und die relative Schiingenfestigkeit, unterscheiden sich nicht wahrnehmbar von den Werten von Polyamid-Drähten, die ohne die genannten Zusätze erhalten werden.

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Claims

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Patentansprüche

(T) Transparente Formkörper auf der Basis von Polyamid-6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,05 "bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf Polyamid, an Estern oder Amiden aus linearen Alkanmonocarbonsäuren mit 10 "bis 20 Kohlenstoffatomen und aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder aliphatischen Diaminen mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen.
2. Polyamid-Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoholkomponente der Ester wenigstens ein lineares Alkanol mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
3. Polyamid-Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoholkomponente der Ester wenigstens ein Diol mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
4. Polyamid-Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkoholkomponente der Ester Glycerin ist.
5. Polyamid-Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminkomponen^e der Amide Dibutylamin, Äthylendiamin und/oder Propylendiamin sind.
6. Polyamid-Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mischungen von Estern und/oder Amiden aus den in Anspruch 1 bis 5 genannten Verbindungen enthalten.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

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