DE766120C

DE766120C - Verfahren zur Veredelung von Superpolyamiden aus ªÏ-Aminocarbonsaeuren

Info

Publication number: DE766120C
Application number: DEI69859D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Hopff; Hanns Dr Ufer
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1941-06-19
Filing date: 1941-06-19
Publication date: 1954-06-21

Description

Verfahren zur Veredelung von Superpolyamiden aus u)-Aminocarbonsäuren Superpolyamide aus w-Aminocarbonsäuren oder ihren polyamidbildenden Derivaten, z. B. Lactamen, für sich allein oder aus Gemischen dieser Stoffe mit anderen superpolyamidbildenden Stoffen, wie Diaminen und Dicärbonsäuren, enthalten meist noch eine gewisse Menge unveränderter Aminocarbonsäuren oder niedrigmolekularer Kondensationsprodukte, die beim Lagern ausschwitzen und dadurch den Superpolyamiden ein unansehnliches Aussehen geben oder auch die Verarbeitung, beispielsweise das Spinnen der Schmelzen zu dünnen Fäden, durch Auftreten von Dämpfen, insbesondere von Lactamdämpfen, stark stören und bei höherem Gehalt an verdampfbaren Anteilen praktisch unmöglich machen können. Die Menge der in diesen Superpolyamiden enthaltenden niedrigmolekularen Anteile hängt sehr stark von der für die Kondensation angewandten Temperatur ab und beträgt bei Superpolyamiden aus a-Caprolactam bei Kondensationstemperaturen von etwa 28o° i i bis 15 %, bei Kondensationstemperaturen von 25o° etwa g bis i2%.
Man kann wohl aus den Superpolyamidschmelzen einen gewissen Teil der niedrigmolekularen Anteile durch verminderten Druck entfernen. Da sich aber oberhalb der Schmelztemperatur die niedrigmolekularen Anteile in einem Gleichgewicht mit den hochmolekularen befinden, so wird bei längerem Erhitzen der Schmelze und Entfernen der flüchtigen Anteile im Vakuum stets wieder ein gewisser Anteil an flüchtigen Stoffen neu gebildet, ehe die gesamte Schmelze aus dem beim Arbeiten in technischem Maßstab verwendeten großen Kondensationsgefäßen entfernt und abgekühlt werden kann. Außerdem sind Superpolyamide bekanntlich in geschmolzenem Zustand gegen die Einwirkung von Luft empfindlich und verfärben sich dabei. Beim Anlegen von Unterdruck an größere Gefäße ist es aber technisch außerordentlich schwierig, das Einsaugen auch kleinster Mengen Luft, die schon verfärbend wirken, zu verhindern.
Es wurde nun gefunden, daß man Superpolyamide aus co-Aminocarbonsäuren Oder ihren superpolyamidbildenden Derivaten für sich allein oder im Gemisch mit anderen superpoly amidbildenden Stoffen in technisch einfacher und vollkommen zufriedenstellender Weise von den niedrigmolekularen Anteilen befreien kann, wenn man sie in grobstückiger Form, wie sie meist für die Weiterverarbeitung erwünscht ist, einige Stunden lang in der Hitze, jedoch bei solchen Temperaturen, bei denen sie noch nicht zusammenbacken, mit Wasser auszieht. Es werden dabei die niedrigmolekularen Anteile herausgelöst, ohne daß sich neue nachbilden. Die so behandelten Superpolyamide lassen sich dann einwandfrei verarbeiten und neigen nicht zum Trübe-und U nansehnlichwerden durch Ausschwitzen niedrigrnolekuiarer Beimengungen. Es ist überraschend, daß Superpolyamide in stückiger Form, z. B. in grobkörniger Form oder als Blättchen von 2 bis 5 mm Dicke, auch im Innern noch weitgehend durch die einfache Behandlung mit heißem Wasser von den niedrigmolekularen Anteilen befreit werden und daß hierbei keine Aufspaltung der hochmolekularen Stoffe durch das Wasser eintritt.
Bei Superpolyamiden aus Caprolactam oder anderen ähnlich hochschmelzenden Mischsuperpoly amiden, z. B. solchen aus 8o bis 6o Teilen adipinsauretn Hexamethylendiamin und 2o bis 4o Teilen Caprolactam oder solchen aus 25 Teilen oder weniger adipinsaurem Hexamethylendiamin und 75 Teilen oder mehr Caprolactam, kann ohne Schädigung der Superpolyamide zur Entfernung der niedrigmolekularen Anteile siedendes Wasser angewandt «-erden. Gegebenenfalls kann auch bei besonders hochschmelzenden Polyamiden beim Arbeiten unter Druck noch heißeres Wasser verwendet werden. Bei 4Zischsuperpoly amiden, die niedriger schmelzen, z. B. solchen aus gleichen Teilen adipinsaurem Hexamethylendiamin und Caprolactam, muß die Temperatur erniedrigt werden. Auf jeden Fall muß verhindert «-erden, daß die Superpolyamidstückchen bei der Behandlung zusammenbacken.
Die Dauer der Behandlung beträgt im allgemeinen mehrere Stunden, z. B. etwa 4 bis 2o Stunden, die Temperatur etwa 6o bis I20°. Je länger die Behandlung ausgedehnt wird, desto stärker erniedrigt sich der Gehalt an niedrigmolekularenAnteilen. Bei einem Superpolyamid aus Caprolactam, das in Stückchen von etwa 3 mm Dicke gebrochen ist, wird z. B. durch 2ostündiges Auskochen mit Wasser der Anteil des unveränderten Caprolactams bzw. der niedrigmolekularen Kondensationsprodukte daraus von etwa 12 auf weniger als 3% erniedrigt. Durch Behandlung der Schmelze aus dem gleichen Superpolyamid unter stark vermindertem Druck kann ein derartig günstiges Ergebnis nicht erzielt werden. Es ist zweckmäßig, das Wasser während der Behandlung mehrmals zu erneuern. Man kann sich auch der bekannten Extraktionsapparate bedienen. Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, die Behandlung in Gegenwart von Reduktionsmitteln, z. B. geringerer Mengen, d. h. o,o5 bis i %, Hydrosulfit oder Schwefeldioxyd, vorzunehmen.
Es ist bekannt, daß das Kaltstrecken von gesponnenen Fäden aus Superpolyamiden, u. a. auch solchen aus Aminocarbonsäuren, durch eine Behandlung mit Hydroxylgruppen enthaltenden Nichtlösern, insbesondere Wasser, erleichtert -werden kann. Gemäß vorliegender Erfindung jedoch werden die Superpolyamide vor der Verarbeitung auf Formkörper, beispielsweise auch auf Fäden, in stückiger Form einige Stunden in der Hitze, jedoch bei solchen Temperaturen, bei denen sie noch nicht zusammenbacken, mit Wasser ausgezogen. Durch diese Behandlung wird die Verarbeitbarkeit, insbesondere die Verspinnbarkeit der Produkte, wesentlich erleichtert. Beispiel Ein durch Kondensieren von 2ooo Teilen s-Caprolactam und 6,34 Teilen Adipinsäure in Gegenwart von 6oo Teilen Wasser bei 28o-- erhaltenes Superpolyamid wird in geschmolzenem Zustand aus dem Kondensationsgefäß als 2 bis 3 mm dickes Band abgedrückt und das Band nach dem Kühlen zu Stückchen von 6 bis 12 mm Länge zerkleinert. Die Stückchen «-erden dann dreimal je 6 Stunden lang mit der 8fachen Menge Wasser, die geringe .Mengen Hy drosulfit enthält, ausgekocht und anschließend getrocknet. Das Superpolyamid enthält dann weniger als 3 % niedrigmolekulare Anteile, während es im unbehandelten Zustand etwa io bis i2o/o davon enthielt. Es läßt sich im Gegensatz zu dem unbehandelten Superpolyamid ausgezeichnet aus der Schmelze verspinnen und bleibt bei längerem Lagern unverändert, während aus dem unbehandelten Produkt die niedrigmolekularen Anteile ausschwitzen und dem Produkt ein unansehnliches weißes Aussehen geben.
Kocht man die Superpolyamidstückchen zweimal i Stunde und einmal 2 Stunden mit der 21/2fachen Menge Wasser aus, so enthält das Superpolyamid nur noch etwa 3 °/o niedrigmolekulare Anteile. Das Ausziehen der unveränderten Ausgangsstoffe und niedrigmolekularen Anteile kann auch kontinuierlich geschehen, beispielsweise indem man die Superpolyamidstückchen mit Hilfe von Schaufelrädern durch mehrere hintereinanderstehende Tröge bewegt, die in entgegenlaufender Richtung von go bis iooa heißem Wasser durchflossen werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Veredelung von Superpolyamiden aus o)-Aminocarbonsäuren oder ihren polyamidbildenden Derivaten oder deren Gemischen mit anderen superpolyamidbildenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man den Superpolyamiden in stückiger Form während einiger Stunden in der Hitze, jedoch bei solchen Temperaturen, bei denen sie noch nicht zusammenbacken, die unveränderten Ausgangsstoffe und niedermolekularen Kondensationsprodukte mit Wasser entzieht. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschrift Nr. 2 137 235.