DE2846501C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue transparente Polyamide,
Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
zur Herstellung von Formkörpern.
In der deutschen Patentschrift 7 45 029 ist ein Verfahren
zur Herstellung von höhermolekularen Polyamiden beschrieben,
nach welchem man primäre oder sekundäre aliphatische oder
aromatische Aminocarbonsäurenitrile oder Gemische aus
einem aliphatischen oder aromatischen Dinitril und etwa
äquivalenten Mengen eines primären oder sekundären Diamins
unter Druck in Gegenwart von Wasser auf Temperaturen von
etwa 150 bis 300°C erhitzt. Als geeignetes Diamin wird
unter anderem das 1,10-Diamino-1,10-dimethyldecan erwähnt.
Gemäß der französischen Patentschrift 8 67 384 können
als Polykondensationskomponenten für die Herstellung von
Polyamiden auch Formamide, z. B. das N,N-Diformyl-1,10-
dimethyl-1,10-diaminodecan, eingesetzt werden. Schließlich
werden in der deutschen Offenlegungsschrift 17 20 513
generisch kochbeständige, transparente Polyamide aus
aromatischen Dicarbonsäuren und gegebenenfalls alkylsubstituierten
Alkylendidaminen mit 1-10 C-Atomen in der Kette,
die an mindestens einem der beiden endständigen C-Atome
durch eine Alkylgruppe mit 1-4 C-Atomen substituiert sind,
offenbart. Die konkrete Offenbarung dieser Offenlegungsschrift
beschränkt sich jedoch auf transparente Polyamide
aus aromatischen Dicarbonsäuren und Alkylendiaminen der
vorerwähnten Art mit höchstens 7 C-Atomen in der Kette.
Auch in den übrigen vorerwähnten Literaturstellen sind
spezifisch keine Poylamide aus aromatischen Dicarbonsäuren
oder Derivaten davon und 1,10-dialkylsubstituierten 1,10-
Diaminodedecanen beschrieben.
Die aus dieser Literatur vorbekannten Polyamide aus aromatischen
Dicarbonsäuren und Derivaten davon und längerkettigen,
gegebenenfalls alkylsubstituierten Diaminen wie auch das
unter der Handelsbezeichnung "Trogamid T" bekannte Kondensationsprodukt
aus Terephthalsäure und einem Isomerengemisch
aus 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin
lassen hinsichtlich der Wasseraufnahme, der Hydrolysebeständigkeit
und/oder der Dimensionsstabilität unter
Feuchtigkeitseinwirkung zu wünschen übrig, wodurch auch
die mechanischen und elektrischen Eigenschaften dieser
Polyamide beeinträchtigt werden. Außerdem verlieren sie
in Kochwasser nach kurzer Zeit ihre Transparenz, und die
Glasumwandlungstemperaturen dieser Produkte sind stark
feuchtigkeitsabhängig.
Aufgabe der Erfindung war daher die Bereitstellung von
neuen transparenten und kochbeständigen Polyamiden mit
geringerer Wasseraufnahme, erhöhter Hydrolysebeständigkeit,
guter Dimensionsstabilität unter Feuchtigkeitseinfluß
und entsprechend verbesserten mechanischen und vor allem
elektrischen Eigenschaften.
Die neuen erfindungsgemäßen Polyamide weisen eine reduzierte
spezifische Viskosität (im folgenden auch reduzierte Lösungsviskosität
genannt) von mindestens 0,4 dl/g und bevorzugt von
0,4 bis etwa 3,0 dl/g und insbesondere von etwa 0,6 bis etwa
2,0 dl/g, gemessen an einer 0,5%igen Lösung in m-Kresol bei
25°C, auf und bestehen aus wiederkehrenden Strukturelementen
der Formel I
und gegebenenfalls aus wiederkehrenden Strukturelementen der
Formel II
worin
R₁ und R₃ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl
mit 1-4 C-Atomen,
R₂ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-12 C-Atomen,
R₅ und R₇ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-4 C-Atomen,
R₆ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-10 C-Atomen oder
R₅ und R₆ und/oder R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs- C-Atom Cycloalkyl mit 4-12 C-Atomen
bedeuten, wobei in Formel I und II die Carbonylgruppen in 100-25 Mol-%, bezogen auf alle vorhandenen Benzoldicarbonsäurekomponenten in 1,4-Stellung und in 0-75 Mol-% in 1,3-Stellung an den Benzolring gebunden sind, die Diaminkomponenten, bezogen auf alle vorhandenen Diaminkomponenten zu 100-25 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH- und zu 0-75 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₂-NH- bestehen und wobei der Anteil an Diaminkomponenten -NH-X₁-NH-, in Mol-% ausgedrückt, ≦ dem Anteil an Terephthalsäurekomponenten ist.
R₂ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-12 C-Atomen,
R₅ und R₇ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-4 C-Atomen,
R₆ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-10 C-Atomen oder
R₅ und R₆ und/oder R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs- C-Atom Cycloalkyl mit 4-12 C-Atomen
bedeuten, wobei in Formel I und II die Carbonylgruppen in 100-25 Mol-%, bezogen auf alle vorhandenen Benzoldicarbonsäurekomponenten in 1,4-Stellung und in 0-75 Mol-% in 1,3-Stellung an den Benzolring gebunden sind, die Diaminkomponenten, bezogen auf alle vorhandenen Diaminkomponenten zu 100-25 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH- und zu 0-75 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₂-NH- bestehen und wobei der Anteil an Diaminkomponenten -NH-X₁-NH-, in Mol-% ausgedrückt, ≦ dem Anteil an Terephthalsäurekomponenten ist.
Durch R₁ bis R₈ dargestellte Alkylgruppen können geradkettig
oder verzweigt sein, sind aber bevorzugt geradkettig.
Als Beispiele definitionsgemäßer Alkylgruppen seien erwähnt:
die Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sek-Butyl-,
n-Pentyl-, n-Hexyl-, n-Octyl-, n-Decyl-, n-Undecyl-
und n-Dodecylgruppe.
Bilden R₅ und R₆ oder R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs-C-Atom
einen Cycloalkylring, so handelt es sich z. B. um
den Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cyclooctyl- oder Cyclododecylring.
R₁ und R₃, R₂ und R₄, R₅ und R₇ sowie R₆ und R₈ stellen
bevorzugt je paarweise identische Gruppen dar oder R₅ und
R₆ und R₇ und R₈ bilden zusammen mit den Bindungs-C-Atomen
je gleiche Cycloalkylgruppen.
Bevorzugt sind Polyamide, worin R₁ und R₃ je Wasserstoff
und R₂ und R₄ je Alkyl mit 1-6 und insbesondere 3-6
C-Atomen oder R₁ und R₃ je Methyl und R₂ und R₄ je Alkyl
mit 1-6 und insbesondere 2-6 C-Atomen, R₅ und R₇ je
Alkyl mit 1-4 C-Atomen und R₆ und R₈ je Alkyl mit 1-6
C-Atomen oder R₅ und R₆ sowie R₇ und R₈ zusammen mit
dem Bindungs-C-Atom je Cyclopentyl oder Cyclohexyl darstellen.
Ganz besonders bevorzugt sind Polyamide, die ausschließlich
aus wiederkehrenden Strukturelementen der Formel I bestehen,
worin R₁ und R₃ je Wasserstoff und R₂ und R₄ je Methyl oder
Äthyl und insbesondere je n-Propyl oder n-Butyl darstellen.
Weitere bevorzuge Polyamide gemäß der Erfindung sind die
folgenden 3 speziellen Typen:
- 1. Polyamide, welche aus wiederkehrenden Strukturelementen der Formel V bestehen und welche eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweisen.
- 2. Polyamide, welche aus wiederkehrenden Strukturelementen der Formel VI bestehen und welche eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweisen.
- 3. Polyamide, welche aus wiederkehrenden Strukturelementen der Formel VII bestehen und welche eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Polyamide können dadurch hergestellt
werden, daß man 100-25 Mol-% Terephthalsäure oder eines
amidbildenden Derivats davon und 0-75 Mol-% Isophthalsäure
oder eines amidbildenden Derivats davon
mit 100-25 Mol-% eines Diamins der Formel III
mit 100-25 Mol-% eines Diamins der Formel III
H₂N-X₁-NH₂ (III)
und 0-75 Mol-% eines Diamins der Formel IV
H₂N-X₂-NH₂ (IV),
worin für X₁ und X₂ das unter den Formeln I und II Angegebene
gilt, umsetzt, wobei der Anteil an Diamin der
Formel III, ausgedrückt in Mol-%, ≦ dem Anteil an
Terephthalsäure oder amidbildendem Derivat davon ist.
Als amidbildende Derivate der Terephthalsäure oder Isophthalsäure
können beispielsweise die entsprechenden Dihalogenide,
vor allem die Dichloride, Dinitrile, Dialkyl-
oder Diarylester, besonders Dialkylester mit je
1-4 C-Atomen in den Alkylteilen und Diphenylester, verwendet
werden.
Bevorzugt ist die Herstellung nach dem Schmelzpolykondensationsverfahren
in mehreren Stufen. Dabei werden die Reaktionskomponenten
in den definitionsgemäßen Mengenverhältnissen,
bevorzugt Salze aus Isophthalsäure und/oder Terephthalsäure
und Diamin der Formel III und gegebenenfalls Salze
aus Isophthalsäure und/oder Terephthalsäure und Diamin der
Formel IV, unter Druck bei Temperaturen zwischen etwa 220
und 300°C in der Schmelze, zweckmäßig unter Inertgas, wie
Stickstoff, vorkondensiert. Die für die Vorkondensation einzusetzenden
Salze werden zweckmäßig einzeln aus im wesentlichen
stöchiometrischen Mengen Isophthalsäure und/oder
Terephthalsäure und Diamin der Formel III bzw. Isophthalsäure
und/oder Terephthalsäure und Diamin der Formel IV in
geeigneten inerten organischen Lösungsmitteln hergestellt.
Als inerte organische Lösungsmittel eignen sich dabei z. B.
cycloaliphatische Alkohole, wie Cyclopentanol und Cyclohexanol,
und vor allem aliphatische Alkohole mit bis zu 6 C-Atomen,
wie Methanol, Äthanol, n-Propanol, Butanole, Pentanole
und Hexanole, sowie Gemische derartiger Lösungsmittel mit
Wasser. Das Vorkondensat kann anschließend bei Temperaturen
zwischen etwa 220 und 300°C bei Normaldruck und zweckmäßig
ebenfalls in Inertgasatmosphäre bis zur Bildung
der erfindungsgemäßen Polyamide weiterkondensiert werden.
Unter Umständen kann es von Vorteil sein, nach Beendigung
der Polykondensation Vakuum anzulegen, um das Polyamid zu
entgasen.
Die erfindungsgemäßen Polyamide können auch durch Schmelzpolykondensation
von Diaminen der Formel III und/oder IV
mit im wesentlichen stöchiometrischen Mengen eines aktivierten
Esters der Terephthalsäure und gegebenenfalls der
Isophthalsäure hergestellt werden. Als aktivierter Ester
eignen sich insbesondere die entsprechenden Diphenylester.
Die Reaktionstemperaturen liegen dabei im allgemeinen etwa
zwischen 230 und 300°C.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Polyamide
auch in an sich bekannter Weise durch Lösungsmittel- oder
Grenzflächenpolykondensation hergestellt werden.
Die Diamine der Formel III und IV sind bekannt oder können
nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise
dadurch, daß man in 3,12-Stellung entsprechend
substituierte 1,2-Diaza-1,5,9-cyclododecatriene oder
1,2-Diaza-cyclododecane in Gegenwart eines inerten organischen
Lösungsmittels katalytisch hydriert.
Die erfindungsgemäßen Polyamide haben ein glasklares Aussehen,
sind beständig gegen kochendes Wasser und zeichnen
sich vor allem durch geringe Wasseraufnahme, hohe Hydrolysebeständigkeit
und/oder gute Dimensionsstabilität unter
Feuchtigkeitseinwirkung, verbunden mit verbesserten mechanischen
und insbesondere elektrischen Eigenschaften, wie
nahezu feuchtigkeitsunabhängige hohe Glasumwandlungstemperaturen,
aus.
Die erfindungsgemäßen Polyamide können nach an sich bekannten
Methoden zu transparenten Formkörpern verschiedenster
Art verarbeitet werden, beispielsweise nach dem Spritzguß-
oder Extrusionsverfahren.
In einem Rundkolben, der mit Rührer, Tropftrichter und
Rückflußkühler ausgestattet ist, werden 16,6 g Terephthalsäure
in einem Gemisch von 120 ml Wasser und 400 ml Äthanol
unter Rühren auf 50°C erwärmt. Aus dem Tropftrichter werden
31,26 g 6,15-Diaminoeicosan zugetropft. Das erhaltene Gemisch
wird nun unter Rückfluß gekocht, bis der pH des
Reaktionsgemisches einen Wert von etwa 7,5 erreicht hat
(Dauer ca. 8 Stunden). Anschließend wird auf 5°C gekühlt,
und das gebildete Salz wird abfiltriert und bei 80°C im
Vakuum getrocknet. Die Ausbeute beträgt 46 g (97% d. Th.).
15 g des erhaltenen Salzes werden unter Stickstoff in ein
Bombenrohr eingeschmolzen und auf 280°C erhitzt. Nach 3
Stunden wird abgekühlt, das erstarrte Vorkondensat wird
aus dem Rohr entnommen und in ein Kondensationsrohr mit
einer Vorrichtung zum Einleiten von Stickstoff übergeführt.
Unter Stickstoff wird das Vorkondensat bei 270°C aufgeschmolzen
und 10 Stunden unter Durchleiten von Stickstoff
auf dieser Temperatur gehalten. Beim Abkühlen erstarrt
die Schmelze zu einer glasklaren Masse. Die reduzierte
Lösungsviskosität des erhaltenen Polyamids, gemessen
als 0,5%ige Lösung in m-Kresol bei 25°C, beträgt 0,96 dl/g.
Mittels einer elektrisch beheizbaren hydraulichen Presse
wird das Polyamid bei 250°C zu drei Folien verpreßt.
Folie 1 wird in trockenem Zustand aufbewahrt.
Folie 2 wird bei Raumtemperatur (20-25°C) und 65% relativer Luftfeuchtigkeit aufbewahrt.
Folie 3 wird unter Wasser gelagert.
Folie 1 wird in trockenem Zustand aufbewahrt.
Folie 2 wird bei Raumtemperatur (20-25°C) und 65% relativer Luftfeuchtigkeit aufbewahrt.
Folie 3 wird unter Wasser gelagert.
Nach einer Woche hat Folie Nr. 2 0,4 Gew.-% Wasser aufgenommen
und Folie Nr. 3 hat 0,6 Gew.-% Wasser aufgenommen.
Unter den erwähnten Bedingungen wird auch bei längerem
Verbleib nicht mehr Wasser aufgenommen.
Glasumwandlungstemperaturen der Folien 1 bis 3 nach der
oben beschriebenen Behandlung, im geschlossenen Gefäß
mittels Differential-Thermoanalyse bestimmt:
Folie 1 126°C, Folie 2 114°C, Folie 3 114°C.
Nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise werden
weitere Polyamide aus Terephthalsäure und definitionsgemäßen
Diaminen hergestellt und zu Folien verarbeitet.
In den Beispielen 5-7 wurden Gemische von zwei verschiedenen
Salzen aus Terepthalsäure und unterschiedlichen
Diaminen verwendet und zu den entsprechenden Mischpolyamiden
polykondensiert. Die verwendeten Reaktionskomponenten
und die Eigenschaften der damit erhaltenen Polyamide,
gemessen wie in Beispiel 1 angegeben, sind in der Tabelle
1 zusammengefaßt.
4,183 g 10,19-Diaminooctacosan und 3,071 g Terephthalsäurediphenylester
werden unter Stickstoff in einem
Kondensationsrohr mit einer Vorrichtung zum Einleiten
von Stickstoff 3 Stunden bei 220°C belassen. Anschließend
wird die Temperatur allmählich auf 250°C erhöht. Nach 3
Stunden wird Vakuum angelegt, und das abgespaltene Phenol
wird innerhalb von 3 Stunden abdestilliert. Beim Abkühlen
erstarrt die Schmelze zu einer glasklaren Masse. Reduzierte
Lösungsviskosität des erhaltenen Polyamids, gemessen als
0,5%ige Lösung in m-Kresol bei 25°C=0,53 dl/g; Glasumwandlungstemperatur
112°C; Wasseraufnahme bei 65% relativer Luftfeuchtigkeit
und Raumtemperatur nach 1 Woche=<0,3 Gew.-%.
Auf die in Beispiel 8 beschriebene Weise wird Terephthalsäurediphenylester
mit 12,21-Diaminodotriacontan umgesetzt.
Die Eigenschaften des erhaltenen Polyamids sind praktisch
identisch mit denjenigen des gemäß Beispiel 8 hergestellten
Polyamids.
In analoger Weise wie in Beispiel 8 beschrieben wird Terephthalsäurediphenylester
mit der stöchiometrischen Menge
4,13-Diamino-2,15-dimethylhexadecan umgesetzt. Die Eigenschaften
des erhaltenen Polyamids sind in der Tabelle 1
zusammengefaßt.
In einem Reaktionsgefäß, das mit Rührer, Rückflußkühler
und Tropftrichter ausgestattet ist, werden 11,72 g
Terephthalsäure in einem Gemisch von 250 ml Äthanol und
90 ml Wasser auf Rückflußtemperatur erhitzt, worauf man
innerhalb von 10 Minuten aus dem Tropftrichter 24,0 g
1,10-Diamino-1,10-dicyclohexyldecan zutropft. Das Reaktionsgemisch
wird 48 Stunden unter Rückfluß gerührt,
dann auf Raumtemperatur (20-25°C) abgekühlt, und das
entstandene Salz wird abfiltriert. Nach dem Trocknen
bei 100°C im Vakuum erhält man 34,8 g Salz (98% d. Th.).
7,5 g dieses Salzes und 7,5 g des Salzes aus Terephthalsäure
und 4,13-Diaminohexadecan (hergestellt gemäß Beispiel
2) werden vermischt und unter Stickstoff in ein
Bombenrohr eingeschmolzen. Das Salzgemisch wird bei 280°C
aufgeschmolzen und 3 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten.
Das erkaltete Vorkondensat wird dann in ein Kondensationsrohr
übergeführt und unter andauerndem Durchleiten
von Stickstoff während 5 Stunden in der Schmelze
bei 280°C polykondensiert. Beim Abkühlen erstarrt das
Mischpolyamid zu einer glasklaren Masse. In einer hydraulischen
Presse wird das Mischpolyamid bei 280°C zu ca.
0,2 mm dicken Folien verarbeitet. Die Eigenschaften des
erhaltenen Mischpolyamids bzw. der Folien sind in der
Tabelle 1 zusammengestellt.
Auf analoger Weise wie in Beispiel 11 beschrieben werden 7,0 g
des gemäß Absatz 1, Beispiel 11 erhaltenen Salzes mit
3,0 g des Salzes aus Terephthalsäure und 7,16-Diaminodocosan
(hergestellt gemäß Beispiel 4) zu einem Mischpolyamid
polykondensiert und zu Folien verpreßt. Die Eigenschaften
des erhaltenen Mischpolyamids sind in der Tabelle
1 zusammengefaßt.
In einem mit einem Rührer versehenen Becherglas werden
11,83 g 3,12-Diamino-2,13-dimethyltetradecan in 150 ml
Äthanol gelöst und auf 50°C erwärmt. Zu dieser Lösung
gibt man in einer Portion 7,66 g Isophthalsäure zu und
spült mit 30 ml Äthanol nach. Unter exothermer Reaktion
tritt Lösung ein. Beim Abkühlen des Reaktionsgemisches
fällt das gebildete Salz aus. Es wird abfiltriert und
bei 90°C im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 15,8 g (81% d. Th.).
3 g dieses Salzes werden mit 7,0 g des Salzes aus Terephthalsäure
und 5,14-Diaminooctadecan (hergestellt gemäß
Beispiel 3) vermischt und in einem Bombenrohr bei 270°C
3 Stunden lang vorkondensiert. Die Polykondensation erfolgt
in einem Kondensationsrohr unter Durchleiten von Stickstoff
während 7 Stunden bei 270°C. Die erhaltene glasklare erstarrte
Masse wird in einer hydraulischen Presse bei 270°C
zu Folien verpreßt. Die Eigenschaften des erhaltenen Mischpolyamids
sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt.
12,27 g Isophthalsäure werden in 380 ml siedendem Äthanol
gelöst. Dann gibt man in einer Portion 25,0 g 1,10-Diamino-
1,10-dicyclohexyldecan zu und spült mit 75 ml Äthanol nach.
Nach wenigen Sekunden fällt das gebildete Salz aus. Nach
dem Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 0°C wird das Salz
abfiltriert und bei 100°C im Vakuum getrocknet. Ausbeute:
36,1 g (97% d. Th.).
Eine Mischung von 5,0 g dieses Salzes und 5,0 g des Salzes
aus Terephthalsäure und 6,15-Diaminoeicosan (hergestellt
gemäß Beispiel 1) wird unter den im Beispiel 13 angegebenen
Bedingungen zu einem Mischpolyamid polykondensiert und dann
zu transparenten Folien verarbeitet. Die Eigenschaften
des erhaltenen Mischpolyamids sind in der Tabelle 1 angegeben.
In einem Reaktionsgefäß, das mit Rührer, Rückflußkühler
und Tropftrichter ausgerüstet ist, werden 13,98 g Terephthalsäure
in einem Gemisch von 100 ml Wasser und 340 ml
Äthanol auf 60°C erwärmt, worauf man 26,3 g 5,14-Diamino-
4,15-dimethyloctadecan zugibt. Die erhaltene Suspension
wird unter Rückfluß gerührt, bis der pH-Wert ca. 7,5
beträgt (ca. 8 Stunden). Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur
wird das gebildete Salz abfiltriert und bei 90°C im
Vakuum getrocknet. Ausbeute: 38,3 g (95% d. Th.).
6 g dieses Salzes werden mit 4 g des Salzes aus Terephthalsäure
und 5,14-Diaminooctadecan (hergestellt gemäß Beispiel
13) vermischt und unter den im Beispiel 13 angegebenen
Bedingungen zu einem Mischpolyamid polykondensiert. Die
Eigenschaften des erhaltenen Mischpolyamids sind in der
Tabelle 1 angegeben.
Die in den Beispielen 1-15 verwendeten Diamine können wie
folgt hergestellt werden:
942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien
(Diastereomerengemisch) werden in einem Rührautoklaven
in 3800 ml t-Butanol gelöst. Nach der Zugabe von 90 g
eines Rhodium-Aluminiumoxid-Katalysators (5 Gew.-% Rh) wird
Wasserstoff bis zu einem Druck von 130-150 bar aufgepreßt,
worauf man bis zur Beendigung der Wasserstoffaufnahme bei
150-180°C hydriert. Nach dem Erkalten wird der überschüssige
Wasserstoff abgeblasen, die Suspension wird aus dem Autoklaven
herausgesaugt, und der Katalysator wird über wenig
"Hyflo" (Filterhilfsmittel) abgenutscht. Das Filtrat wird
am Rotationsverdampfer eingeengt, und das Produkt wird
durch Destillation gereinigt. Man erhält als Hauptfraktion
462 g (48% d. Th.) 4,13-Diaminohexadecan als farbloses Öl
[Kp. 132-135°C/0,01 Torr; n =1,4590; IR (flüssig) u. a.
Banden bei 3278 und 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclodecatrien 208 g (0,75 Mol) 3,12-
Dibutyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an Katalysator
und Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion 132,8 g
(62,3% d. Th.) 5,14-Diaminooctadecan als farbloses Öl
[Kp. 149°C/0,001 Torr; n =1,4593; IR (flüssig) u. a.
Banden bei 3333, 3267, 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 220 g (0,71 Mol) 3,12-
Dipentyl-1,2-diazacyclododecan (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an Katalysator und
Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion 136 g (61,3%
d. Th.) 6,15-Diaminoeicosan als farbloses Öl [Kp. 167-170°C/
0,001 Torr; n =1,4603; IR (flüssig) u. a. Banden bei 3378,
3289, 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 190 g (0,56 Mol) 3,12-
Dihexyl-1,2-diazacyclododecan (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an Katalysator und
Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion 130 g (68%
d. Th.) 7,16-Diaminodocosan als farbloses Öl [Kp. 184°C/0,02-0,005
Torr; n =1,4624; IR (flüssig) u. a. Banden
bei 3355, 3278, 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 100 g (0,24 Mol) rohes
3,12-Dinonyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an Katalysator
und Lösungsmittel, so erhält man 40,4 g (40% d. Th.)
10,19-Diaminooctacosan (Smp. 33-37°C; IR (CH₂Cl₂) u. a.
Banden bei 3225, 1582 cm-1).
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 100 g (0,21 Mol) rohes
3,12-Diundecyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Dia
stereomerengemisch) und entsprechend verkleinerte Mengen
an Katalysator und Lösungsmittel, so erhält man 64,3 g
(64% d. Th.) 12,21-Diaminodotriacontan [Smp. 45-46°C;
IR (CH₂Cl₂) u. a. Banden bei 3174, 1582 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 250 g (1 Mol) 3,12-
Diisopropyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an
Katalysator und Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion
238 g (92% d. Th.) 3,12-Diamino-2,13-dimethyltetradecan
als farbloses Öl [kp. 106-109°C/0,01 Torr;
n =1,4600; IR (flüssig) u. a. Banden bei 3355, 3278, 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 61 g (0,2 Mol) 3,12-Di-
(2-pentyl)-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an
Katalysator und Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion
48,4 g (77% d. Th.) 5,14-Diamino-4,15-dimethyloctadecan
als farbloses Öl [Kp. 155-159°C/0,03 Torr;
n =1,4632; IR (flüssig) u. a. Banden bei 3246, 1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle von 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 328,5 g (1 Mol) 3,12-
Dicyclohexyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an
Katalysator und Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion
304 g (90% d. Th.) 1,10-Diamino-1,10-dicyclohexyldecan
als farbloses Öl [Kp. 190-193°C/0,05 Torr;
n =1,4944; IR (flüssig) u. a. Banden bei 3355, 3278,
1613 cm-1].
Verwendet man wie unter a) angegeben bei sonst gleicher
Arbeitsweise anstelle 942 g (3,79 Mol) 3,12-Dipropyl-
1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien 400 g (1,45 Mol) 3,12-
Diisobutyl-1,2-diaza-1,5,9-cyclododecatrien (Diastereomerengemisch)
und entsprechend verkleinerte Mengen an
Katalysator und Lösungsmittel, so erhält man als Hauptfraktion
261 g (63% d. Th.) 4,13-Diamino-2,15-dimethylhexadecan
als farbloses Öl [Kp. 168-172°C/0,04 Torr;
n =1,4561; IR (flüssig) u. a. Banden bei 3289, 3205,
1600 cm-1].
Die als Ausgangsprodukte verwendeten 1,2-Diaza-1,5,9-
cyclododecatriene bzw. 1,2-Diazacyclododecane können
nach den in den deutschen Offenlegungsschriften 23 30 087
und 25 49 403 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Claims (9)
1. Ein transparentes Polyamid mit einer reduzierten
spezifischen Viskosität von mindestens 0,4 dl/g, gemessen an
einer 0,5%igen Lösung in m-Kresol bei 25°C, das aus wiederkehrenden
Strukturelementen der Formel I
und gegebenenfalls aus wiederkehrenden Strukturelementen der
Formel II
besteht, worin
R¹ und R₃ unabhängig voneinander Wasserstoff oder Alkyl
mit 1-4 C-Atomen,
R₂ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-12 C-Atomen,
R₅ und R₇ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-4 C-Atomen,
R₆ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-10 C-Atomen oder
R₅ und R₆ und/oder R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs- C-Atom Cycloalkyl mit 4-12 C-Atomen
bedeuten, wobei in Formel I und II die Carbonylgruppen in 100-25 Mol-%, bezogen auf alle vorhandenen Benzoldicarbonsäurekomponenten in 1,4-Stellung und in 0-75 Mol-% in 1,3-Stellung an den Benzolring gebunden sind, die Diaminkomponenten, bezogen auf alle vorhandenen Diaminkomponenten zu 100-25 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH- und zu 0-75 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH-, in Mol-% ausgedrückt, ≦ dem Anteil an Terephthalsäurekomponenten ist.
R₂ und R₄ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-12 C-Atomen,
R₅ und R₇ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-4 C-Atomen,
R₆ und R₈ unabhängig voneinander Alkyl mit 1-10 C-Atomen oder
R₅ und R₆ und/oder R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs- C-Atom Cycloalkyl mit 4-12 C-Atomen
bedeuten, wobei in Formel I und II die Carbonylgruppen in 100-25 Mol-%, bezogen auf alle vorhandenen Benzoldicarbonsäurekomponenten in 1,4-Stellung und in 0-75 Mol-% in 1,3-Stellung an den Benzolring gebunden sind, die Diaminkomponenten, bezogen auf alle vorhandenen Diaminkomponenten zu 100-25 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH- und zu 0-75 Mol-% aus solchen der Formel -NH-X₁-NH-, in Mol-% ausgedrückt, ≦ dem Anteil an Terephthalsäurekomponenten ist.
2. Ein Polyamid nach Anspruch 1, worin R₁ und R₃,
R₂ und R₄, R₅ und R₇ sowie R₆ und R₈ je paarweise identische
Gruppen darstellen oder worin R₅ und R₆ sowie R₇ und
R₈ zusammen mit dem Bindungs-C-Atom je gleiche Cycloalkylgruppen
bilden.
3. Ein Polyamid nach Anspruch 1, worin R₁ und R₃ je
Wasserstoff und R₂ und R₄ je Akyl mit 1-6 und insbesondere
3-6 C-Atomen, oder R₁ und R₃ je Methyl und R₂ und R₄ je Alkyl
mit 1-6 und insbesondere 2-6 C-Atomen, R₅ und R₇ je Alkyl mit
1-4 C-Atomen und R₆ und R₈ je Alkyl mit 1-6 C-Atomen oder
R₅ und R₆ sowie R₇ und R₈ zusammen mit dem Bindungs-C-Atom
je Cyclopentyl oder Cyclohexyl bedeuten.
4. Ein Polyamid nach Anspruch 1, das ausschließlich
aus wiederkehrenden Strukturelementen der Formel I besteht,
worin R₁ und R₃ je Wasserstoff und R₂ und R₄ je Methyl oder
Äthyl und insbesondere je n-Propyl oder n-Butyl darstellen.
5. Ein Polyamid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus wiederkehrenden Strukturelementen der
Formel V
besteht und eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in
m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweist.
6. Ein Polyamid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus wiederkehrenden Strukturelementen der
Formel VI
besteht und eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in
m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweist.
7. Ein Polyamid nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus wiederkehrenden Strukturelementen der
Formel VII
besteht und eine reduzierte spezifische Viskosität (0,5% in
m-Kresol bei 25°C) von vorzugsweise etwa 1,0 dl/g aufweist.
8. Ein Verfahren zur Herstellung eines Polyamids nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 100-25 Mol-%
Terephthalsäure oder eines amidbildenden Derivats davon und
0-75 Mol-% Isophthalsäure oder eines amidbildenden Derivats
davon mit 100-25 Mol-% eines Diamins der Formel III
H₂N-X₁-NH₂ (III)und 0-75 Mol-% eines Diamins der Formel IVH₂B-X₂-NH₂ (IV)worin für X₁ und X₂ das unter den Formeln I und II Angegebene
gilt, umsetzt, wobei der Anteil an Diamin der Formel III,
ausgedrückt in Mol-%, ≦ dem Anteil an Terephthalsäure oder
amidbildendem Derivat davon ist.
9. Verwendung eines Polyamids nach Anspruch 1 zur
Herstellung von Formkörpern.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ASSMANN, E., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. KLINGSEISEN, |
|
D2 | Grant after examination | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: SEITE 3, ZEILE 48 FORMEL (IV): "H(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)B-X(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)-NH(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)" AENDERN IN "H(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)N-X(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)-NH(PFEIL ABWAERTS)2(PFEIL ABWAERTS)" |
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