DE19722135A1 - Witterungsstabile Polyamide und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Witterungsstabile Polyamide und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
durch Polymerisation bzw. Polykondensation von polyamidbildenden Monomeren
(I) in Gegenwart der unten näher spezifizierten Komponenten II, III, IV und V,
ferner aus I, II, III, IV und V zugängliche witterungsstabile Polyamide, in denen
die Komponenten II, III, IV, V über Amidbindungen an die Polymerketten gebun
den sind, sowie die Verwendung dieser Polyamide zur Herstellung von spritzge
gossenen oder extrudierten Teilen, zur Herstellung von Fäden, Fasern oder
Folien, beziehungsweise zur Herstellung von Schmelzklebepulvern oder -fasern.
Die Witterungsstabilität von Polyamiden, d. h. ihre Beständigkeit gegen die
gleichzeitige oder wechselweise Einwirkung von UV-Strahlung und erhöhte
Temperaturen in Anwesenheit von Sauerstoff und Feuchtigkeit, ist für eine Reihe
von Anwendungen ungenügend. Die sogenannten vollaromatischen Polyamide
(z. B. Kevlar®) ausgenommen, betrifft dieser Mangel praktisch alle bekannten
Polyamide, die Homopolyamide PA-6, PA-66, PA-12, PA-11, PA-69, PA-6.10
usw. genauso wie die aus beliebigen aliphatischen Monomerkombinationen
zugänglichen Copolyamide. Davon betroffen sind aber auch die teilkristallinen
oder amorphen teilaromatischen Polyamide, welche von aromatischen Dicarbon
säuren, aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diaminen oder den entspre
chenden Salzen und gegebenenfalls beliebigen anderen polyamidbildenden
Monomeren abgeleitet sind.
Es ist seit langem gängige Praxis, bei der Polymerisation bzw. Polykondensation
von Polyamiden Amine, Mono- oder Dicarbonsäuren als Kettenregler zu ver
wenden, wobei meist Carbonsäuren, wie z. B. der Essigsäure, Benzoesäure oder
der Adipinsäure, für diesen Zweck eingesetzt werden. Es kommen aber auch
aliphatische oder cycloaliphatische Diamine zum Einsatz, wenn es z. B. darum
geht, die Haftung eines Polyamids an carboxyl- oder carbonsäureanhydridfunk
tionellen Polymeren zu verbessern. Die Aminregelung kann mit Erfolg auf Poly
mermischungen, z. B. Blends aus PA-6 oder PA-12 mit anhydridfunktionellem
Poly(2.6-dimethylphenylenoxid), oder auf Polymerverbunde, z. B. Mehrschicht
rohre oder -folien, angewendet werden. Durch die Art und Menge des Ketten
reglers lassen sich weitere Effekte erzielen, die über eine reine Steuerung der
Reaktionsgeschwindigkeit während der Polymerisation bzw. Polykondensation
und des dabei zu erzielenden Molekulargewichts oder Polymerisationsgrades des
betreffenden Polyamides hinausgehen. So wurde im Zusammenhang mit der
hydrolytischen Polymerisation von Laurinlactam rechnerisch gezeigt, daß die
Molekulargewichtsverteilung Mw/Mn des PA-12 von der Funktionalität und Menge
des Kettenreglers und dem Umsatz der Polymerisation abhängt (siehe "Ange
wandte Makromolekulare Chemie 34" (1973), S. 135-152 und 153-163). Die
Autoren weisen unter anderem nach, daß aus der Verwendung eines difunktio
nellen Kettenreglers, wie etwa der Adipinsäure, bei allen für die Praxis relevanten
Kettenregler-Konzentrationen und Umsätzen engere Molekularge
wichtsverteilungen resultieren als bei monofunktioneller Regelung bzw. bei
ungeregeltem PA-12. Diese Befunde sollten wenigstens qualitativ auch auf
andere Polyamide, z. B. PA-6, übertragbar sein. Die Ergebnisse der zitierten
Arbeiten können von erheblicher praktischer Bedeutung sein, da bekannt ist,
daß die Verarbeitbarkeit eines Polyamids durch seine Molekulargewichtsver
teilung beeinflußt wird. Die Erfahrung lehrt, daß insbesondere beim Verspinnen
von Polyamiden - in erster Linie PA-6 und PA-66 - vergleichsweise enge Moleku
largewichtsverteilungen von Vorteil sind in Bezug auf die Verspinnbarkeit (Spinn
geschwindigkeit und -sicherheit) und die Fasereigenschaften (Festigkeit und
Gleichmäßigkeit).
Neben den oben genannten "typischen" Kettenreglern (Benzoesäure, Essigsäure,
Adipinsäure) gibt es weitere als Kettenregler wirkende Substanzen, welche
aufgrund ihres speziellen Molekülaufbaus zur Verbesserung der Hitze- und
gegebenenfalls Lichtstabilität von Polyamiden geeignet sind. Zu diesen Sub
stanzen gehören zum einen Carboxyl- bzw. ester- oder aminfunktionalisierte
sterisch gehinderten Phenole, in denen die phenolische OH-Gruppe durch ein
oder zwei voluminöse Alkylgruppen sterisch abgeschirmt ist, z. B. die 3,5-Di-t-
butyl-4-hydroxy-benzoesäure, die 3-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propion
säure oder das 3-(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-1-aminopropan. Zum anderen
gehören dazu die 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine, welche am N-Atom des
Piperidinringes weiter substituiert sein können, z. B. das 4-Amino-2,2,6,6-tetra
methylpiperidin, kurz Triacetondiamin genannt, oder 4-Amino-1-alkyl-2,2,6,6-
tetramethylpiperidine mit C₁-C₁₈-Alkylresten oder einer Benzylgruppe in Position
1.
Die gleichzeitige Nutzung sterisch gehinderter Phenole des oben beschriebenen
Aufbaus zur Kettenregelung und Hitzestabilisierung von Polyamiden ist in der
FR-PS 1 558 350, der DE-OS 22 37 849 und in der JP 4 159 327 beschrieben. Die
FR-PS 1 558 350 kombiniert die sterisch gehinderten Phenole mit fünfwertigen
Phosphorverbindungen. Wie aus den Beispielen hervorgeht, zielt die FR-PS damit
primär auf die Hitzestabilisierung von Polyamid-Fasern ab und die Verbesserung
der Farbechtheit anionisch eingefärbter Fasern bei thermooxidativer Belastung.
Zwar ist in der FR-PS einleitend auch von der Beständigkeit gegen die abbauende
Wirkung von Licht die Rede, experimentell belegt wird die Wirksamkeit der
einzelnen Stabilisatorkombinationen gegen den durch Licht induzierten oxidativen
Abbau von Polyamiden bzw. des ausschließlich verwendeten PA-66 jedoch
nicht. Zwecks Prüfung ihrer Hitze- und Farbstabilität werden eingefärbte PA-66-
Fasern kurzzeitig einer hohen Temperatur ausgesetzt. Gemessen wird die dabei
auftretende Abnahme der Aminoendgruppenkonzentration und die Verringerung
der Farbintensität.
DE 1919 021 B2 beschreibt die Verwendung von besonderen Phenolcarbonsäu
ren sowie von Phosphorsäure und/oder phosphoriger Säure bei der hydrolyti
schen Polymerisation von Laurinlactam. DE 19 19 021 zielt auf die Verbesserung
der Beständigkeit von Polylaurinlactam gegen Einwirkung von Wärme, Licht und
Sauerstoff. Die als Stabilisator verwendeten Phenolcarbonsäuren werden offen
sichtlich an den Polyamidkettenenden einkondensiert.
Die DE-OS 22 37 849 sieht zur Verbesserung der thermischen und oxidativen
Stabilität von Polyamidzusammensetzungen die Verwendung der Aminsalze der
3,5-Dialkyl-4-hydroxyphenylcarbonsäuren vor. Die betreffenden Aminsalze
können in das Polyamid vor, während und nach dem Polykondensationsschritt
eingebracht werden, wobei davon auszugehen ist, daß diese Aminsalze bei
Zugabe vor oder während der Polykondensation (bzw. Polymerisation, wenn
Lactame als Monomere verwendet werden) als Kettenregler wirken. Als Maß für
die Wirksamkeit der eingesetzten Aminsalze wird die Beibehaltung der spezifi
schen Viskosität der stabilisierten Polyamide und ihre Farbechtheit während
eines Ofenalterungstests herangezogen.
In der JP 4 159 327 ist aus Laurinlactam in Gegenwart von z. B. 3,5-Di-t-butyl-4-
hydroxybenzoesäure hydrolytisch polymerisiertes Polyamid-12 beschrieben,
welches sich gegenüber unmodifiziertem PA-12 durch eine verbesserte Ölbestän
digkeit und "Sour-gasoline"-Beständigkeit auszeichnet. Auch hier muß ange
nommen werden, daß die sterisch gehinderte Phenolcarbonsäure als Kettenreg
ler wirkt und in Form entsprechender Endgruppen mit den Polymerketten ver
bunden ist.
EP 008431 A2 betrifft synergistische Gemische von Niedermolekularen und
Hochmolekularen Polyalkylpiperidinen. Diese Gemische haben eine synergistische
Wirkung und können verschiedenen Kunststoffen zugesetzt werden und ins
besondere in der Schmelze eingemischt werden.
Da diese Mischprozesse nach wenigen Minuten (ca. 1-3 min.) abgeschlossen
sind und die Verweilzeit der genannten Piperidinderivate in der Schmelze dem
entsprechend kurz ist, kann davon ausgegangen werden, daß es sich überwie
gend um physikalische Mischungen handelt.
Die 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine, die am N-Atom des Piperidinringes
weiter substituiert sein können, sind Gegenstand der DE-OS 44 13 177 und der
DE-OS 44 29 089. Sie übernehmen in den dort spezifizierten "Inhärent hitzesta
bilisierten Polyamiden" ebenfalls die Doppelfunktion von Hitzestabilisatoren und
Kettenreglern. Das Stabilisierungsverfahren soll gemäß diesen DE-OS auf
beliebige aliphatische und teilaromatische Polyamide bzw. Copolyamide an
wendbar sein, exemplifiziert wird es allerdings nur an stabilisierten Polyamid-6-
Typen für Spinnzwecke.
EP 345 648 B1 (Ems-Inventa AG) betrifft verzweigte thermoplastisch verarbeit
bare Polyamide, erhältlich durch hydrolytische Polymerisation von ω-Aminocar
bonsäuren und/oder Lactamen. Dabei beträgt der Anteil der Polymermoleküle,
die mehr als eine Verzweigung besitzen, mindestens 50 Gew.-%, was dadurch
erreicht wird, daß der Schmelze der Grundmonomere verzweigend wirkende
Komponenten der Arten Polycarbonsäure und Polyamin in einem streng de
finierten Molverhältnis zugesetzt werden. Diese Polyamide lassen sich chargen
weise über längere Zeitspannen hinweg mit guter Reproduzierbarkeit und Quali
tät herstellen und besitzen hohe Fließfestigkeiten. In der EP 0 345 648 B1 wird
ebenfalls beschrieben, daß man 4-Amino-2,2-6,6-tetraalkylpiperidine der Schmel
ze der Grundmonomere zumischen kann, so daß diese Verbindungen an den
Polymerkettenenden eingebaut werden. Besonders bevorzugt wird gemäß
EP 0 345 648 B1 4-Amino-2,2-6,6-tetraalkylpiperidin eingesetzt.
Alle vorstehend beschriebenen Verfahren zur Hitzestabilisierung von Polyamiden
bzw. die daraus zugänglichen hitzestabilisierten Polyamide haben den unbestreit
baren Vorteil, daß durch die Zugabe der stabilisierend wirkenden Komponenten
bereits vor oder während der Polymerherstellung verarbeitungsfertige Produkte
resultieren, denen keine Stabilisatoren mehr zugemischt werden müssen. Ferner
werden mit der Bindung der Stabilisator-Molekülreste an die Polymerketten
Stabilisatorverluste durch Migration, Verdampfen oder Extraktion verhindert. Auf
diese Weise wird die maximal mögliche Wirksamkeit der Stabilisatoren bei der
Herstellung, Verarbeitung und dem Gebrauch der Polyamide sichergestellt.
Die feste Verankerung von Stabilisatormolekülen an den Kettenenden wird
allerdings zum Nachteil, wenn es darum geht, Polyamide mit besonders hoher
Widerstandsfähigkeit gegen Witterungseinflüsse, d. h. gegen die gleichzeitige
oder zeitlich versetzte Einwirkung von UV-Strahlung, erhöhte Temperaturen und
Feuchtigkeit bereitzustellen. Um den foto- und thermooxidativen Abbau von
Polyamiden in Außenanwendungen, bei denen sie den genannten polymer
schädigenden Einflüssen ausgesetzt sind, über längere Zeit in Grenzen zu halten,
müssen zwangsläufig relativ große Mengen an Stabilisatoren zugesetzt werden.
Im Fall der polymergebundenen Stabilisatoren, wie sie oben beschrieben worden
sind, führt dies automatisch zu einer entsprechenden Zunahme der Kettenrege
lung. Mit zunehmender Kettenregelung aber wird das in der Polymerisation bzw.
Polykondensation des betreffenden Polyamids erreichbare Molekulargewicht und
parallel dazu die Viskosität mehr und mehr herabgesetzt. Die polymergebunde
nen Stabilisatoren des Standes der Technik stoßen also dort an die Grenzen
ihrer Einsatzfähigkeit, wo die Anforderungen an die molekularen Eigenschaften
des betreffenden Polyamids, d. h. an sein Molekulargewicht aber auch seine
Endgruppenbilanz und an seine Witterungsstabilität mit dem einen oder anderen
der genannten Stabilisatoren nicht mehr erfüllt werden können. Die Grenzen der
Einsatzfähigkeit sind z. B. erreicht, wenn bei einem auf mittlere bis hohe Viskosi
tät spezifizierten Polyamid die Stabilisatormenge soweit zurückgenommen
werden muß, daß die geforderte Witterungsstabilität nicht mehr erreicht wird.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, neuartige witterungsstabile Polyamide und
ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen. Dabei soll ein polymergebun
denes Stabilisatorsystem geschaffen werden, welches bei gleicher Stabilisator
menge wenigstens die gleiche oder eine höhere Wirksamkeit als die Stabilisato
ren des Standes der Technik entwickelt und es damit erlaubt, die oben aufge
zeigten Grenzen in bezug auf die Witterungsstabilität und die molekularen Ei
genschaften von Polyamiden im positiven Sinne zu verschieben.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 2 bzw. durch
die Polyamide nach Anspruch 12 bzw. 13 durch die Verwendung nach Anspruch
15 gelöst.
Überraschenderweise gelang die Lösung dieser Aufgabe gemäß einer Ausfüh
rungsform durch den vor Beginn oder während der Polymerisation bzw. Poly
kondensation erfolgenden Zusatz eines 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidins (II)
und eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktionalisierten 2,6-Dialkylphenols (IV)
folgender Formel:
Dabei bedeuten R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6
C-Atomen, R³ ist entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe. Die
funktionelle Gruppe A stellt darin entweder eine freie oder eine mit C₁-C₄-Alkoho
len veresterte Carboxylgruppe oder eine primäre Aminogruppe dar, wobei für x
und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0);
(x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder
veresterten Carboxylgruppe x und y zusätzlich jeweils 0 sein können. Ferner
kann neben den Stabilisatorkomponenten II und IV ein aliphatisches oder cycloa
liphatisches Diamin (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe
trägt, zugesetzt werden.
Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung von Polyamiden,
wobei die Polymerisation bzw. Polykondensation von polyamidbildenden Mono
meren (I) in Gegenwart von
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0 bis 0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Di amins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt, und
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktionali sierten 2.6-Dialkylphenols (IV) der Formel: worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methyl gruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Car boxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carboxyl gruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zusätzlich jeweils 0 sein können,
durchgeführt wird, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis IV zu 100
Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III und IV 0,05-1 ,3 Gew.-%
beträgt und die Komponenten II, III und IV über Amidbindungen an die Polymer
ketten gebunden sind.
Die Erfindung betrifft in einer anderen Ausführungsform ein Verfahren zur Her
stellung von witterungsstabilen, aus Lactamen, ω-Aminocarbonsäuren zugäng
lichen Polyamiden, wobei die Polykondensation der polyamidbildenden Monome
re (I) in Gegenwart von
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0 bis 0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cycloaliphatischen Di amins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt, und gegebenenfalls
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktionali sierten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel: worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methyl gruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Carbox ylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carboxylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y =0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zusätzlich jeweils 0 sein können, und
- - 0,1 bis 1,2 Gew.-% einer Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäure (V)
durchgeführt wird, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis V
zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III, IV
und V 0,2-2,5 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III, IV
und V über Amidbindungen an die Polymerketten gebunden sind.
In den Unteransprüchen 2-15 werden bevorzugte Ausführungsformen des erfin
dungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
Ferner betrifft die Erfindung witterungsstabile Polyamide, welche dadurch cha
rakterisiert sind, daß sie im wesentlichen aus den jeweiligen polyamidbildenden
Monomeren (I)
- - 0,02-0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II), wobei n-Amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidin bevorzugt ist,
- - 0-0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Diamins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt und
- - 0,02-0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktionalisier ten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methyl gruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Carboxyl gruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carboxylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y =0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) mög lich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zusätzlich jeweils 0 sein können,
zugänglich und aufgebaut sind, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis
IV zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III und IV 0,05-1,3
Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III und IV über Amidbindungen an
die Polymerketten gebunden sind.
Weiterhin betrifft die Erfindung witterungsstabile Polyamide aus Lactamen und
ω-Aminocarbonsäuren, welche dadurch charakterisiert sind, daß sie im wesentli
chen aus den jeweiligen Polyamid bildenden Monomeren (I)
- - 0,02-0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0-0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Diamins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt und gegebenenfalls
- - 0,02-0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktiona lisierten 2.6-Dialkylohenols (IV) der Formel worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Methyl gruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Carboxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carb oxylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zusätzlich jeweils 0 sein können, und
- - 0,1 bis 1,2 Gew.-% einer Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäure (V) aufgebaut sind, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis V zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III, IV und V 0,2 bis 2,5 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III, IV und V über Amid bindungen an die Polymerketten gebunden sind.
Wird gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung der Schmelze der
Grundmonomeren aus reiner Aminosäure (und/oder Lactam) eine polyfunktionel
le, beispielsweise trifunktionelle Carbonsäure zugegeben, so wächst in definiert
drei Richtungen ein Polymermolekül, das an seinem Kettenende immer die
COOH-Gruppe trägt. Da COOH-Gruppen unter üblichen Kondensationsbedingun
gen nicht miteinander reagieren, kann keine Vernetzung eintreten.
Werden Copolyamide aus beispielsweise 6-Lactam sowie ω-Aminoundecan bzw.
ω-Aminododecansäure unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kettenstruktur
regelung sowie unter Zusatz einer trifunktionellen Carbonsäure, wie z. B. Nitrilo
triessigsäure, Nitrilotriproprionsäure oder Trimethylnitrilotripropionsäure her
gestellt, so kann durch das Mischungsverhältnis der Grundmonomeren deren
Schmelzpunkt durch die gezielte Wahl des Reglersystems die Art und Konzen
tration der Endgruppen vorgegeben werden. Damit kann durch die mögliche hohe
Konzentration an funktionellen Endgruppen und deren Art die Haftung an ver
schiedenen Substanzen gezielt an die Praxisanforderungen angepaßt werden.
Die vorgenannte trifunktionelle Verbindung muß also immer drei funktionelle
Gruppen derselben Art besitzen. Sie sollte gut in der Schmelze der Monomeren
löslich sein bzw. durch Salzbildung in Lösung gebracht werden können. Ge
eignete tri- oder tetrafunktionelle Carbonsäuren sind Nitrilotriessigsäure, Ethylen
diamintetraessigsäure, Trimesinsäure.
Analog können auch Nitrilotripropionsäure oder Trimethylnitrilotripropionsäure
verwendet werden.
Besonders bevorzugte Tricarbonsäuren sind Nitriloessigsäure und die Nitrilotri
propionsäuren der folgenden Formel:
R = H; n = 0: Nitrilotriessigsäure
R = H; n = 1: Nitrilotripropionsäure
R = CH₃; n = 1: Trimethylnitrilotripropionsäure.
R = H; n = 1: Nitrilotripropionsäure
R = CH₃; n = 1: Trimethylnitrilotripropionsäure.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung der witterungsstabilen Poly
amide zur Herstellung von spritzgegossenen oder extrudierten Teilen, zur Her
stellung von Fäden, Fasern oder Folien, beziehungsweise zur Herstellung von
Schmelzklebepulvern oder -fasern.
Das in bezug auf die Witterungsstabilität gefundene überraschend günstige, d. h.
über eine reine Additivität der Einzeleffekte hinausgehende Zusammenwirken der
zwei verschiedenen polymergebundenen und deshalb in ihrer Beweglichkeit
eingeschränkten Stabilisatormolekülreste ist neu und gemessen am Stand der
Technik völlig unerwartet.
Neben den als Stabilisatoren und gleichzeitig Kettenreglern wirkenden Kom
ponenten II und IV kann mit der Diaminkomponente III ein weiterer Kettenregler
verwendet werden. Dieser Komponente kann allerdings keine Wirkung auf die
Witterungsstabilität zugeschrieben werden, was aus einem der Beispiele her
vorgeht. Die Diaminkomponente III hat also lediglich die Funktion eines Ketten
reglers und dient insbesondere dazu, den Gesamtanteil aminischer Endgruppen
des betreffenden Polyamids auf die Werte einzustellen, wie sie für die jeweilige
Anwendung gefordert werden. Die Verwendung der Diaminkomponente III ist
beispielsweise im Fall von Polyamid-6-Fasern sinnvoll, die gewöhnlich mit sol
chen Farbstoffen angefärbt werden, welche eine hohe Affinität zu basischen
Zentren an den Polymermolekülen aufweisen. Bevorzugt wird die Diaminkom
ponente III aus der Gruppe bestehend aus 3-(Dialkylamino)-1-propylamin,
2-(Dialkylamino)-1-ethylamin, Piperidino- und Pyrrolidinoalkylaminen ausgewählt
und in einer Menge von vorzugsweise 0-0,4 Gew.-% verwendet.
Selbstverständlich können die bekannten, eingangs aufgeführten Kettenregler in
Mengen mitverwendet werden, welche den jeweiligen Vorgaben in bezug auf
das Molekulargewicht und die Endgruppenkonzentrationen des Polyamids ent
sprechen. Diese zusätzlichen Kettenregler umfassen aromatische Di- und Mono
carbonsäuren - bevorzugt Terephthalsäure, Isophthalsäure und Benzoesäure -
aliphatische oder cycloaliphatische Di- und Monocarbonsären - bevorzugt Adipin
säure, Sebazinsäure, Essig- und Propionsäure sowie Cyclohexan-1,4-dicarbon
säure sowie Monoamine und Diamine mit zwei primären Aminogruppen.
Werden anstelle von Dicarbonsäuren die verzweigend wirkenden Tricarbonsäuren
als Kettenregler verwendet, so handelt es sich dabei bevorzugt um eine der
vorstehend definierten Nitrilotricarbonsäuren.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung witterungsstabiler Polyamide
ist auf beliebige aus polyamidbildenden Monomeren (I), das heißt aus Lactamen,
ω-Aminocarbonsäuren, Dicarbonsäuren und Diaminen, Dicarbonsäure/Diamin-
Salzen zugängliche aliphatische bzw. teilaromatische Polyamide oder Copolyami
de anwendbar.
Die Lactame enthalten bevorzugt 6-12 Kohlenstoffatome, wobei Caprolactam
und Laurinlactam besonders bevorzugt sind. Von den ω-Aminocarbonsäuren, die
6-12 Kohlenstoffatome enthalten, sind ε-Aminocapronsäure und ω-Aminolaurin
säure besonders bevorzugt.
Als Dicarbonsäuren können geradkettige oder verzweigte aliphatische oder
cycloaliphatische Dicarbonsäuren mit 6-36 Kohlenstoffatomen genausogut
verwendet werden wie substituierte oder unsubstituierte aromatische Dicarbon
säuren mit 8-18 Kohlenstoffatomen. Von den beiden Untergruppen der Dicarbon
säuren sind Adipinsäure, Azelainsäure, Sebazinsäure, Dodecandisäure, die
Trimethyl-adipinsäuren, cis- und/oder trans-Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure und
dimerisierte Fettsäuren (z. B. die Pripol-Typen der Firma UNICHEMA) bzw. Te
rephthalsäure, Isophthalsäure und Naphthalin-1,6-dicarbonsäure besonders
bevorzugt.
Als Diamine können geradkettige oder verzweigte aliphatische Diamine mit 4-13
Kohlenstoffatomen und jeweils zwei primären Aminogruppen, cycloaliphatische
Diamine mit 6-26 Kohlenstoffatomen und jeweils zwei primären Aminogruppen
und araliphatische Diamine (aromatisch/aliphatisch) mit 8-26 Kohlenstoffatomen
und jeweils zwei mit aliphatischen C-Atomen verknüpften primären Amino
gruppen verwendet werden.
Von den drei Untergruppen der Diamine sind Hexamethylendiamin (1,6-Diamino
hexan), 1,10-Diaminodecan, 1,12-Diaminododecan, 1,4-Diaminobutan, 2,2,4-
und/oder 2,4,4-Trimethyl-1,6-diaminohexan bzw. cis- und/oder trans-1,4-Diami
nocyclohexan, cis- und/oder trans-1,4-Bis(aminomethyl)-cyclohexan, 3-Amino-
3,5,5-trimethylcyclohexylamin, die isomeren Bis-(4-amino-3-methylcyclohex
yl)methane und die isomeren 2,2-Bis-(4-aminocyclohexyl)propane bzw. 1,3- und
1,4-Bis-(aminomethyl)benzol besonders bevorzugt.
Zu den verwendeten Dicarbonsäure/Diamin-Salzen gehören die durch Reaktion
annähernd stöchiometrischer Mengen der genannten Dicarbonsäuren und Diami
ne erhältlichen Salze. Besonders bevorzugt ist das aus Hexamethylendiamin und
Adipinsäure zugängliche Hexamethylendiammonium-adipat. Alle anderen mögli
chen Salze werden gewöhnlich unmittelbar vor der Polykondensation in wäßriger
Lösung aus der (den) betreffenden Dicarbonsäure(n) und dem (den) betref
fenden Diamin(en) hergestellt und in dieser Form in die Polykondensation einge
setzt. Ferner gehören zu den verwendeten Diaminen als vierte Untergruppe die
Diamino-poly(oxyalkylene) mit endständigen primären Aminogruppen. Besonders
bevorzugte Polyetherdiamine sind α,ω-Diamino-poly(oxy-1,2-propylen), α,ω-
Diamino-poly(oxy-1,3-propylen), α,ω-Bis(3-aminopropyl)-poly(oxy-1.3-propylen)
und α,ω-Bis(3-aminopropyl)-poly(oxy-1,4-butylen).
Aus den vorstehend aufgeführten polyamidbildenden Monomeren (I) kann eine
große Zahl von Homopolyamiden, Copolyamiden und Blockcopolyamiden
aufgebaut werden. Zu den Homopolyamiden, auf die das erfindungsgemäße
Verfahren zur Erzeugung von Witterungsstabilität bevorzugt angewendet wird,
gehören Polyamid-6, -11, -12, -66, -69, -610, -6.12
- - 6I (I steht für Isophthalamideinheiten) und
- - MXDA.6 (MXDA steht für meta-Xylylendiamin bzw. 1,3-Bis-(amino methyl)benzol).
Zu den Copolyamiden und Blockcopolyamiden gehören entsprechend folgende
Produkte: CoPA-6/12, -6/66, -66/12, -6/66/12, -6/69, -6/610, -66/610, sowie
weitere ternäre und quarternäre Copolyamide aus diesen Monomeren, CoPA-
6T/6I mit weniger als 40 mol-% Hexamethylenterephthalamid (6T)-Einheiten, die
aus Laurinlactam bzw. ω-Aminolaurinsäure, Isophthalsäure und/oder Tereph
thalsäure sowie den isomeren Bis-(4-amino-3-methylcyclohexyl)-methanen oder
2,2-Bis-(4-aminocyclohexyl)-propanen aufgebauten Copolyamide, das Copolya
mid aus Dodecandisäure und den isomeren Bis-(4-amino-3-methylcyclohexyl)-
methanen und die Blockcopolyetheramide, welche aus Caprolactam oder Laurin
lactam, Dicarbonsäuren und α,ω-Diaminopoly(oxy-1,2-propylen) aufgebaut sind.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zugänglichen erfindungsgemäßen
witterungsstabilen Polyamide können grundsätzlich in chargenweise oder in
kontinuierlich arbeitenden Reaktoren durch Polymerisation bzw. Polykondensa
tion hergestellt werden. Von den zahlreichen jeweils bekannten Verfahren des
Standes der Technik unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren
lediglich dadurch, daß mit den Komponenten II, IV und gegebenenfalls III zwei
bzw. drei weitere Rohstoffe in relativ kleinen Mengen an geeigneter Stelle in den
jeweiligen Herstellprozeß eingebracht werden. Die Zugabe dieser Komponenten
ist in den allermeisten Fällen völlig unproblematisch und kann gemeinsam, nach
einander, vor oder während der Polymerisation bzw. Polykondensation erfolgen.
Die erfindungsgemäßen witterungsstabilen Polyamiden können je nach ihrer
Verwendung auf verschiedene Weise weiter modifiziert werden. So ist bei den
Polyamiden, welche durch Spritzgießen, Mehrkomponentenspritzgießen,
Spritzgießschweißen, Extrusion, Coextrusion, Blasformen, Tiefziehen und
vergleichbare Verarbeitungsverfahren zu den entsprechenden Formteilen umge
arbeitet werden, der Zusatz von Verstärkungsmitteln und Füllstoffen wie Glasfa
sern, Kohlefasern, Mineralien und anderen Modifizierungsmitteln, beispielsweise
flammhemmende Additive, Gleit- oder Entformungsmittel, gängige Praxis. Ist die
Verarbeitung der Polyamide zu Fasern oder Filamenten vorgesehen, was in erster
Linie auf Polyamid-6 und -66 zutrifft, so können die üblichen Mattierungsmittel
auf Titandioxid-Basis vorzugsweise vor oder während der Polymerisation oder
Polykondensation zugesetzt werden.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die Beispiele und Vergleichsbeispiele beinhalten ausschießlich tief- bis mittel
viskoses Polyamid-6, das sich in erster Linie für die Faserherstellung und die
Herstellung von Spritzgußteilen anbietet.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stabilisierte witterungsstabile
Polyamid-6 und die zum Vergleich herangezogenen Polyamid-6-Typen des
Standes der Technik wurden chargenweise in einem 130 l-Rührautoklaven poly
merisiert. Zu diesem Zweck wurden jeweils 45 kg flüssiges Caprolactam bei
90°C zusammen mit 7 l Wasser und den in der Tabelle 1 angegebenen Mengen
der übrigen Komponenten in einem rührbaren mit Stickstoff inertisierten Vor
lagegefäß vermischt und die homogene Mischung anschließend in den genann
ten Autoklaven überführt und dort unter inerten Bedingungen (N₂) polymerisiert.
Bei der Polymerisation wurden einheitlich etwa die folgenden Bedingungen
eingehalten:
Stufe 1 (Druckphase):
Massetemperatur: 270°C
Druck: 19 bar
Dauer: 3 Stunden.
Massetemperatur: 270°C
Druck: 19 bar
Dauer: 3 Stunden.
Stufe 2 (Entspannung):
Massetemperatur: von 270 auf 260°C
Druck: von 19 auf 1 bar
Dauer: 1,5 Stunden.
Massetemperatur: von 270 auf 260°C
Druck: von 19 auf 1 bar
Dauer: 1,5 Stunden.
Stufe 3 (Entgasung):
Massetemperatur: 260°C
Druck: 1 bar
Dauer: ca. 5 Stunden.
Massetemperatur: 260°C
Druck: 1 bar
Dauer: ca. 5 Stunden.
Bei Erreichen der gewünschten Viskosität wurden die einzelnen Chargen als
Polymerstränge abgepreßt, nach Durchlaufen eines Wasserbands granuliert, mit
Wasser extrahiert und getrocknet. Als Maß für die Viskosität der Polyamid-6-
Schmelze wurde die Drehmomentanzeige des Rührwerks des Autoklaven zugrun
degelegt.
Je 40 kg jeder Charge wurden 16 h bei 80°C mit 2400 l Frischwasser pro
Stunde extrahiert. Die Trocknung erfolgte bei 110°C über 24 h im Vakuum.
Die Lösungsviskosität von extrahiertem und getrocknetem Polyamid-6 wurde in
0,5 Gew.-%iger Lösung in m-Kresol bei 20°C bestimmt.
Die Bestimmung der Endgruppen-Konzentrationen erfolgte mittels acidimetrischer
Titration. Die Aminoendgruppen wurden in m-Kresol/iso-Propanol-2 : 1 (Gew.-
Teile) als Lösungsmittel mit 0,1-normaler ethanolischer Perchlorsäure titriert. Die
Titration der Carboxylendgruppen erfolgte in Benzylalkohol als Lösungsmittel mit
0,1-normalem benzylalkoholischem Kaliumhydroxid.
Zur Prüfung ihrer Witterungsstabilität wurden die einzelnen PA-6-Typen in Form
von spritzgegossenen Zugstäben von 1 mm Dicke dem künstlichen Bewitterungs
test nach ASTM D2565 in einem Weather-O-meter des Typs Ci35 der Firma
Atlas unter folgenden Bedingungen unterworfen:
- - Bestrahlungsintensität bei 340 nm Wellenlänge: 0,35 W/m²
- - Zyklus: 102/18 Minuten
- - Temperatur (Schwarztafel): 63 ± 2°C.
Nach den in Tabelle 2 angegebenen Expositionszeiten wurde von jedem Produkt
eine ausreichende Anzahl von Zugstäben entnommen und diese einer mechani
schen Prüfung unterzogen. Als Maß für die Witterungsstabilität bzw. Resistenz
der einzelnen Produkte gegen foto- und thermooxidative Schädigung wurde die
Abnahme ihrer Schlagzugzähigkeit mit zunehmender Bewitterungsdauer zugrun
degelegt. Die Prüfung der Schlagzugzähigkeit erfolgte nach DIN 53 448 B1.2
(Jan. 1984) mittels einer Schnellzerreißmaschine des Typs REL der Firma Zwick
bei 23°C und einer Geschwindigkeit von 4 m/sec. Daß einige der Produkte nach
50 Stunden Bewitterung eine höhere Schlagzugzähigkeit aufweisen als im Aus
gangszustand und dieses höhere Niveau zum Teil über längere Zeiten beibehal
ten, ist darauf zurückzuführen, daß die Prüfkörper im Weather-O-meter peri
odisch bewässert werden und durch die Absorption von Wasser per se eine
höhere Zähigkeit bzw. Schlagzugzähigkeit erreichen.
Die in den Beispielen verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
LC-6: Caprolactam
TPS: Terephthalsäure
AcOH: Essigsäure
NTE: Nitrilotriessigsäure
TAD: Triacetondiamin = 4-Amino-2.2.6.6-tetramethylpiperidin
DEAPA: 3-Diethylamino-1-propylamin
DBHPP: 3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure
SZZ: Schlagzugzähigkeit bei 23°C, gemessen nach DIN 53 443 B1.2
[C]: Carboxylendgruppenkonzentration in meq/kg
[A]: Aminoendgruppenkonzentration in meq/kg
WOM: Weather-O-meter
RV: Relative Lösungsviskosität in 0,5%-iger Lösung in m-Kresol bei 20°C
ber.: berechnet.
TPS: Terephthalsäure
AcOH: Essigsäure
NTE: Nitrilotriessigsäure
TAD: Triacetondiamin = 4-Amino-2.2.6.6-tetramethylpiperidin
DEAPA: 3-Diethylamino-1-propylamin
DBHPP: 3-(3,5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionsäure
SZZ: Schlagzugzähigkeit bei 23°C, gemessen nach DIN 53 443 B1.2
[C]: Carboxylendgruppenkonzentration in meq/kg
[A]: Aminoendgruppenkonzentration in meq/kg
WOM: Weather-O-meter
RV: Relative Lösungsviskosität in 0,5%-iger Lösung in m-Kresol bei 20°C
ber.: berechnet.
Bezugsquellen von Rohstoffen:
NTE: Fluka AG; Buchs (Schweiz)
TAD: Hüls AG; Marl (Deutschland)
DEAPA: Fluka AG; Buchs (Schweiz)
DBHPP: Ciba Geigy AG; Basel (Schweiz).
NTE: Fluka AG; Buchs (Schweiz)
TAD: Hüls AG; Marl (Deutschland)
DEAPA: Fluka AG; Buchs (Schweiz)
DBHPP: Ciba Geigy AG; Basel (Schweiz).
In der Tabelle 1 sind die erfindungsgemäßen und die zum Vergleich herangezo
genen Polyamid-6-Typen charakterisiert. Mit Ausnahme des mit Essigsäure
kettengeregelten Produkts von Vergleichsbeispiel 1 enthalten alle Polymere
mehrfunktionelle Carbonsäuren als Kettenregler. Um in bezug auf die Polymerisa
tionsgeschwindigkeit, -dauer und das mittlere Molekulargewicht am Ende der
Polymerisation bei mehrfunktionellen Carbonsäuren-geregelten Produkten annä
hernd die gleichen Verhältnisse zu schaffen, wurde die jeweils eingesetzte Di-
oder Tricarbonsäuremenge so berechnet, daß der Gleichgewichtswassergehalt
bei 260°C für die unextrahierten Produkte bei einer Gesamtend
gruppenkonzentration von 108,6 meq/kg 0,1 53 Gew.-% und für die extrahierten
Produkte bei einer Gesamtendgruppenkonzentration von 120 meq/kg 0,187
Gew.-% beträgt. Die mit Wasser extrahierbaren Anteile wurden dabei mit 9,5
Gew.-% bezogen auf unextrahiertes Produkt veranschlagt. Die Gleichge
wichtskonstante für das PA-6-Amidbildungsgleichgewicht bei 260°C wurde aus
den von Ramesh et al. in Polymer, 1993, Vol. 34, No. 8, S. 1716 ff angegebe
nen Daten zu 403 berechnet.
Der Vergleich von Beispiel 1 mit den Vergleichsbeispielen 2 und 3 zeigt, daß das
Zusammenwirken der Komponenten II und IV über einen rein additiven Effekt
hinausgeht. Das Verhalten des PA-6 von Beisiel 3, das die doppelte Menge II und IV
enthält, bestätigt wenigstens bei einer Bewitterungsdauer von 250 und 300 h diesen
Befund. Die Ergebnisse der Bewitterungsversuche mit den Produkten der Beispiele 1
und 2 sind praktisch identisch. Dies ist ein Beleg dafür, daß die zusätzliche
Verwendung der Komponente III in Beispiel 2 keinen signifikanten Einfluß auf die
Witterungsstabilität hat. Auch der TPS kann aufgrund der Daten keine Stabilisierende
Wirkung zugeschrieben werden.
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung von witterungsstabilen, aus Lactamen,
ω-Aminocarbonsäuren, Dicarbonsäuren und Diaminen, Dicarbonsäu
re/Diaminsalzen zugänglichen, aliphatischen und teilkristallinen oder
amorphen teilaromatischen Polyamiden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Polymerisation bzw. Polykondensation der polyamidbilden
den Monomere (I) in Gegenwart von
- - 0,02-0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0-0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Di amins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt, und
- - 0,02-0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktiona lisierten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Me thylgruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Car boxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carbo xylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zu sätzlich jeweils 0 sein können,
durchgeführt wird, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis IV
zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III und IV
0,05-1,3 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III und IV über
Amidbindungen an die Polymerketten gebunden sind.
2. Verfahren zur Herstellung von witterungsstabilen aus Lactam,
ω-Aminocarbonsäuren zugänglichen Polyamiden, dadurch gekennzeich
net, daß die Polykondensation der polyamidbildenden Monomere (I)
in Gegenwart von
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0 bis 0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cycloaliphatischen Diamins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt, und gegebenenfalls
- - 0,02 bis 0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funk tionalisierten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel: worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Me thylgruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Car boxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carbo xylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zu sätzlich jeweils 0 sein können, und
- - 0,1 bis 1,2 Gew.-% einer Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäure (V)
durchgeführt wird, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis V
zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III, IV
und V 0,2-2,5 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III, IV und
V über Amidbindungen an die Polymerketten gebunden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kom
ponente V mindestens eine Tricarbonsäure der folgenden Formel:
worin R = H oder CH₃ und n 0 oder 1 bedeuten, wobei im Falle von
R = CH₃ n gleich 1 ist,
eingesetzt wird.
eingesetzt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Menge der Komponente II 0,03-0,6 Gew.-% beträgt.
5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Menge der Komponente III 0-0,4 Gew.-% beträgt.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Menge der Komponente IV
0,03-0,6 Gew.-% beträgt.
7. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der Komponenten II,
III und IV 0,06-1,0 Gew.-% beträgt.
8. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 6 und
7, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ = R² = -C(CH₃)₃(t-Butyl) oder
R¹ =t-Butyl und R²=Methyl ist.
9. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4 und
7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente II 4-Amino-
2,2,6,6-tetramethylpiperidin verwendet wird.
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 6 und
8, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente IV eine Verbin
dung,
ausgewählt aus der Gruppe der Verbindungen mit A=-COOH oder
A= -COOCH₃ oder A= -NH₂, R³ = H sowie x = 2 und y = 1, verwendet
wird.
11. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Polykondensation zu Polyamid 6,
-11, -12, -66, -69, -610, -6.12, 6I, MXDA6 bzw. zu Copolyamid-
6/12, -6/66,
-66/12, -6/66/12, -6/69, -6/610, -66/610, 6T/6I durchgeführt wird.
12. Witterungsstabile, aus Lactamen, ω-Aminocarbonsäuren, Dicarbon
säuren und Diaminen, Dicarbonsäure/Diaminsalzen zugängliche ali
phatische und teilkristalline oder teilaromatische amorphe Polyamide,
dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus polyamidbil
denden Monomeren (I),
- - 0,02-0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0-0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Diamins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt und
- - 0,02-0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktiona lisierten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6 C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Me thylgruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie Car boxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carbo xylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1); (x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zu sätzlich jeweils 0 sein können,
aufgebaut sind, wobei sich die Mengen der Komponenten I bis IV zu
100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III und IV
0,05-1,3 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III und IV über
Amidbindungen an die Polymerketten gebunden sind.
13. Witterungsstabile, aus Lactamen, ω-Aminocarbonsäuren zugängliche
Polyamide, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus
Polyamid bildenden Monomeren (I),
- - 0,02-0,7 Gew.-% 4-Amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidin (II),
- - 0-0,5 Gew.-% eines aliphatischen oder cyloaliphatischen Diamins (III), welches eine primäre und eine tertiäre Aminogruppe trägt, gegebenenfalls
- - 0,02-0,7 Gew.-% eines in 4-Stellung zur OH-Gruppe funktiona
lisierten 2,6-Dialkylphenols (IV) der Formel
worin R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1 bis 6
C-Atomen sind, R³ entweder ein Wasserstoffatom oder eine Me
thylgruppe ist, die funktionelle Gruppe A entweder eine freie
Carboxylgruppe oder eine mit C₁-C₄-Alkoholen veresterte Carb
oxylgruppe oder eine primäre Aminogruppe darstellt, für x und y
im Fall der Aminogruppe die Wertekombinationen (x = 2/y = 1);
(x = 2/y = 0); (x = 1/y = 0) und (x = 0/y = 1) möglich sind und
im Fall der freien oder veresterten Carboxylgruppe x und y zu
sätzlich jeweils 0 sein können,
und
0,1 bis 1,2 Gew.-% einer Tri-, Tetra- oder Polycarbonsäure (V) aufgebaut sind,
wobei sich die Mengen der Komponenten I bis V zu 100 Gew.-% ergänzen, die Summe der Komponenten II, III, IV und V 0,2 bis 2,5 Gew.-% beträgt und die Komponenten II, III, IV und V über Amidbindungen an die Polymerketten gebunden sind.
14. Polyamide nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als
Komponente V mindestens eine Tricarbonsäure der folgenden Formel
worin R = H oder CH₃ und n 0 oder 1 bedeuten, wobei im Falle von
R = CH₃ n gleich 1 ist,
eingesetzt wird.
eingesetzt wird.
15. Verwendung der Polyamide nach einem der Ansprüche 12, 13 oder
14 zur Herstellung von spritzgegossenen oder extrudierten Teilen,
zur Herstellung von Fäden, Fasern oder Folien, beziehungsweise zur
Herstellung von
Schmelzklebepulvern oder -fasern.
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