EP3417003A1 - Process for preparing polyamide powders by precipitation - Google Patents

Process for preparing polyamide powders by precipitation

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EP3417003A1
EP3417003A1 EP17705862.5A EP17705862A EP3417003A1 EP 3417003 A1 EP3417003 A1 EP 3417003A1 EP 17705862 A EP17705862 A EP 17705862A EP 3417003 A1 EP3417003 A1 EP 3417003A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polyamide
temperature
lactam
process step
melt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17705862.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Angela Ulzhoefer
Simon Gramlich
Rainer Ostermann
Achim Stammer
Dirk Simon
Ning Zhu
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08L77/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
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    • C08J2377/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2377/02Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of polyamide powders and the polyamide powder obtainable by this process.
  • Polyamides are characterized by high chemical resistance and very good mechanical properties. It is known to use powdered coating compositions based on polyamides for producing paint-like coatings of metals. The coating takes place here, for example, by vortex sintering process, flame spraying or by electrostatic coating process. In this case, preference is given to polyamide powders which have a narrow particle size distribution, a round shape and a smooth surface. Polyamide powders which fulfill the abovementioned properties are readily fluidisable and therefore particularly suitable for coating processes. The polyamide powders described above are usually prepared by precipitation processes.
  • DE 29 06 647 describes a process for the preparation of coating powders based on polyamides having at least 10 aliphatically bonded carbon atoms per Carboamid devis.
  • the polyamides are dissolved under pressure at temperatures in the range of 130 to 150 ° C in ethanol. Subsequently, this solution is cooled to temperatures in the range of 100 to 125 ° C, wherein the polyamide precipitates in powder form. The polyamide powder is subsequently filtered off and dried.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to DE 29 06 647 have a relatively broad particle size distribution in the range from 40 to 250 ⁇ m.
  • DE 1 494 563 describes a process for the preparation of polyamide powders dyed with pigments.
  • the polyamides described in DE 1 494 563 are polyamides of ⁇ -caprolactam, of ⁇ -aminoundecanoic acid and of polyamides of hexamethylenediamine and adipic acid.
  • To prepare the colored polyamide powder the polyamide is dissolved together with a pigment dispersion in an organic solvent. The mixture is heated to temperatures of> 100 ° C for this purpose. Subsequently, the solution thus obtained is cooled, wherein the polyamide precipitates together with the pigment as a powder.
  • the dyed polyamide powder is subsequently filtered off and dried.
  • EP 0 863 174 likewise describes a process for the preparation of polyamide powders by precipitation processes.
  • the polyamide component used are polyamides of lactams or ⁇ -aminocarboxylic acids containing at least 10 carbon atoms. These polyamides are dissolved in an aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms under pressure. For this purpose, the solution is heated under pressure to 130 to 165 ° C. Subsequently, this solution is first cooled to a so-called nucleation temperature and held at this temperature for 10 minutes to 2 hours. Subsequently, the solution is further cooled, wherein the polyamide powder precipitates.
  • the polyamide powder is subsequently filtered off and dried.
  • EP 0 863 174 polyamide powders having a relatively narrow particle size distribution are obtained.
  • One disadvantage of the process according to EP 0 863 174 is that very high pressures are necessary to achieve temperatures in the range from 130 to 165 ° C. when using alcohols as solvents. As a result, the process according to EP 0 863 174 is complicated and therefore expensive.
  • CH 549 622 describes a process for the preparation of polymer powders, in which a polymer, for example polyamide, is melted in a solid at 25 ° C organic solvent. The resulting melt is subsequently poured out, whereby the melt solidifies. The resulting solid is subsequently ground and the resulting powder is spotted. From this powder, the solid at 25 ° C organic solvent is extracted in a further process step, whereby the polymer powder is obtained.
  • the process according to CH 549 622 is very complicated since a large number of process steps are required for the preparation of the polymer powders, including melting, solidification, production of a powder by a grinding process, screening of the powder, subsequent extraction of the solid at 25 ° C. organic solvent and drying. The method described in CH 549 622 is therefore technically extremely complex and expensive.
  • DE 1 089 929 describes a process for the preparation of polyamide powders for use in cosmetic and medical powders.
  • Polyamides used are preferably polycaprolactams.
  • the polyamides are subsequently heated in a carbamyl compound to give a clear solution of the polyamide in the carbamyl compound.
  • Preferred carbamyl compounds are aliphatic compounds which are substituted on the nitrogen atom by alkyl groups. Particularly preferred are dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide and acetamide.
  • pyrrolidone is described as the cyclic carbamyl compound.
  • DE 1 089 929 describes two alternatives.
  • the polyamide powder by cooling the clear solution.
  • the addition of water to the clear solution whereby the polyamide powder precipitates.
  • the polyamide powders according to DE 1 089 929 are particularly suitable for use in cosmetic and medical powders.
  • the polyamide powders obtained have a particle size distribution in the range from 1 to 25 ⁇ m.
  • the US 3,446,782 also describes a process for the preparation of polyamide powders.
  • an aqueous solution of a lactam is initially charged and subsequently the polyamide is added.
  • the resulting mixture is subsequently heated in an autoclave with stirring.
  • the temperature is chosen to be above the softening point of the polyamide and below the melting point of the polyamide.
  • the concentration of the lactam in the aqueous solution is in the range of 10 to 95 wt .-%, based on the total weight of the aqueous solution.
  • a dispersion of the polyamide in the aqueous solution is obtained by stirring and heating.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a process for the preparation of polyamide powders, which does not have the disadvantages of the prior art described above or only to a reduced extent.
  • the process should be simple and inexpensive to carry out and provide polyamide powder having a narrow particle size distribution and a spherical geometry.
  • the process should also reduce the formation of fines or coarse fraction compared to the process described in the prior art.
  • This object is achieved by a process for the preparation of polyamide powder comprising the process steps a) heating a mixture containing a polyamide and a lactam to a temperature greater than a turbidity temperature (T T ) above which the polyamide is completely dissolved in the lactam, to obtain a melt , the the process steps a) heating a mixture containing a polyamide and a lactam to a temperature greater than a turbidity temperature (T T ) above which the polyamide is completely dissolved in the lactam, to obtain a melt , the the process steps
  • the process according to the invention gives polyamide powders which have a narrow particle size distribution.
  • the particles of polyamide powder also have a round shape (sphericity).
  • the inventive method significantly reduces the formation of fine and coarse particles in the polyamide powder in comparison with the process described in the prior art.
  • Polyamide As polyamide, exactly one polyamide can be used. It is also possible to use mixtures of two or more polyamides. Preferably, exactly one polyamide is used.
  • Suitable polyamides generally have a viscosity number of from 70 to 350, preferably from 70 to 240 ml / g.
  • the determination of the viscosity number is carried out according to the invention from a 0.5 wt .-% solution of the polyamide in 96 wt .-% sulfuric acid at 25 ° C according to ISO 307th
  • polyamides semicrystalline or amorphous polyamides are preferred.
  • Suitable polyamides have a weight-average molecular weight (M w ) in the range from 500 to 2,000,000 g / mol, preferably in the range from 5,000 to 500,000 g / mol and particularly preferably in the range from 10,000 to 100,000 g / mol ,
  • M w weight average molecular weight
  • polyamides for example, polyamides are suitable, which are derived from lactams with 7 to 13 ring members. Further suitable polyamides are polyamides which are obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
  • polyamides derived from lactams include polyamides derived from polycaprolactam, polycapryl lactam and / or polylaurolactam.
  • co-aminoalkyl nitriles are obtainable from co-aminoalkyl nitriles.
  • Preferred co-aminoalkylnitrile is aminocapronitrile, which leads to polyamide 6.
  • dinitriles can be reacted with diamine.
  • Adiponitrile and hexamethylenediamine are preferred, the polymerization of which leads to polyamide 66.
  • the polymerization of nitriles takes place in the presence of water and is also referred to as direct polymerization.
  • dicarboxylic acid alkanes aliphatic dicarboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, and especially preferably 6 to 10 carbon atoms are used.
  • aromatic dicarboxylic acids are suitable.
  • adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and also terephthalic acid and / or isophthalic acid may be mentioned here as dicarboxylic acids.
  • Suitable diamines are, for example, alkanediamines having 4 to 36 carbon atoms, preferably alkanediamines having 6 to 12 carbon atoms, in particular alkanediamines having 6 to 8 carbon atoms and aromatic diamines, for example m-xylylenediamine, di (4-aminophenyl) methane, di- (4 -aminocyclohexyl) methane, 2,2-di- (4-aminophenyl) -propane and 2,2-di- (4-aminocyclohexyl) -propane and 1, 5-diamino-2-methyl-pentane.
  • alkanediamines having 4 to 36 carbon atoms preferably alkanediamines having 6 to 12 carbon atoms, in particular alkanediamines having 6 to 8 carbon atoms and aromatic diamines, for example m-xylylenediamine, di (4-aminophenyl) methane, di- (4 -aminocycl
  • Preferred polyamides are polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide and polycaprolactam and also copolyamide 6/66, in particular with a content of 5 to 95% by weight of caprolactam units.
  • polyamides which are obtainable by copolymerization of two or more of the monomers mentioned above and below, or mixtures of several polyamides, the mixing ratio being arbitrary. Mixtures of polyamide 66 with other polyamides, in particular copolyamide 6/66, are particularly preferred as mixtures.
  • Suitable polyamides are thus aliphatic, partially aromatic or aromatic polyamides.
  • aliphatic polyamides means that the polyamides are exclusively composed of aliphatic monomers
  • partially aromatic polyamides means that the polyamides are composed of both aliphatic and aromatic monomers.
  • aromatic polyamides means that the polyamides are composed exclusively of aromatic monomers.
  • PA 9 9-aminopelargonic acid PA 1 1 1 1 -aminoundecanoic acid
  • PA 46 tetramethylenediamine, adipic acid
  • PA 66 hexamethylenediamine, adipic acid
  • PA 69 hexamethylene diamine, azelaic acid
  • PA 610 hexamethylenediamine, sebacic acid
  • PA 612 hexamethylenediamine, decanedicarboxylic acid
  • PA 613 hexamethylenediamine, undecanedicarboxylic acid
  • PA 1212 1, 12-dodecanediamine, decanedicarboxylic acid
  • PA 1313 1, 13-diaminotridecane, undecanedicarboxylic acid
  • PA 6T hexamethylenediamine, terephthalic acid
  • PA MXD6 m-xylyenediamine, adipic acid
  • PA 61 hexamethylenediamine, isophthalic acid
  • PA 6-3-T trimethylhexamethylenediamine, terephthalic acid
  • PA 6 / 6T (see PA 6 and PA 6T)
  • PA 6/66 (see PA 6 and PA 66)
  • PA 6/12 see PA 6 and PA 12
  • PA 66/6/610 see PA 66, PA 6 and PA 610)
  • PA 6I / 6T see PA 61 and PA 6T
  • PA PA PACM 12 diaminodicyclohexylmethane, laurolactam
  • PA 6I / 6T / PACM such as PA 6I / 6T and diaminodicyclohexylmethane
  • the present invention thus also provides a process in which the polyamide is at least one polyamide selected from the group consisting of PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1, PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA 1313, PA 6T, PA MXD6, PA 61, PA 6-3-T, PA 6 / 6T, PA 6/66, PA 6/12 , PA 66/6/610, PA 6I / 6T, PA PACM 12, PA 6I / 6T / PACM, PA 12 / MACMI, PA 12 / MACMT, PA PDA-T and copolyamides of two or more of the aforementioned polyamides.
  • the polyamide is at least one polyamide selected from the group consisting of PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1, PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA 1313, PA 6T, PA MXD6, PA
  • the polyamide is at least one polyamide selected from the group consisting of polyamide 6 (PA 6), polyamide 66 (PA 66), polyamide 610 (PA 610) and polyamide 6 / 6T (PA 6 / 6T).
  • Particularly preferred polyamides are polyamide 6 (PA 6) and / or polyamide 66 (PA 66), with polyamide 6 (PA 6) being particularly preferred.
  • lactam is understood to mean cyclic amides which contain 3 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 6 carbon atoms, in the ring.
  • Suitable lactams are, for example, selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam ( ⁇ -lactam, ⁇ -propionlactam), 4-aminobutanoic acid lactam ( ⁇ -lactam, ⁇ -butyrolactam), 5-aminopentanoic acid lactam ( ⁇ -lactam, ⁇ -valerolactam), 6 Aminohexanoic acid lactam ( ⁇ -lactam; ⁇ -caprolactam), 7-aminoheptanoic acid lactam ( ⁇ -lactam; ⁇ -heptanolactam), 8-aminooctanoic acid lactam ( ⁇ -lactam; ⁇ -octanolactam), 9-nonanoic acid lactam ( ⁇ -lactam
  • the present invention thus also provides a process in which the lactam is selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam, 4-aminobutanoic acid lactam, 5-aminopentanoic acid lactam, 6-aminohexanoic acid lactam, 7-aminoheptanoic acid lactam, 8-aminooctanoic acid lactam, 9-nonanoic acid lactam, 10 Decanoic acid lactam, 1-undecanoic acid lactam and 12-dodecanoic acid lactam.
  • the lactam is selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam, 4-aminobutanoic acid lactam, 5-aminopentanoic acid lactam, 6-aminohexanoic acid lactam, 7-aminoheptanoic acid lactam, 8-aminooctanoic acid lactam, 9-non
  • the lactams may be unsubstituted or at least monosubstituted. In the event that at least monosubstituted lactams are used, these may carry on the nitrogen atom and / or on the carbon atoms of the ring one, two or more substituents which are independently selected from the group consisting of C to C 10 alkyl, C 5 - to C 6 -cycloalkyl and C 5 - to C 10 -aryl.
  • Suitable C 1 to C 10 -alkyl substituents are methane, ethane, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl and tert-butyl.
  • Suitable C 5 to C 6 cycloalkyl substituents are cyclohexyl.
  • Preferred C 5 to Cio-aryl substituents are phenyl and antranyl.
  • Unsubstituted lactams are preferably used, preference being given to ⁇ -lactam ( ⁇ -butyrolactam), ⁇ -lactam ( ⁇ -valerolactam) and ⁇ -lactam ( ⁇ -caprolactam). Particularly preferred are ⁇ -lactam ( ⁇ -valerolactam) and ⁇ -lactam ( ⁇ -caprolactam), with ⁇ -caprolactam being particularly preferred.
  • process step a) is a mixture containing a polyamide and a lactam, heated to temperatures above a cloud point temperature (T T), above which the Polyamide completely dissolved in the lactam is present.
  • T T cloud point temperature
  • the polyamide Above the clouding temperature (T T ), the polyamide is completely dissolved in the molten lactam. In other words, this means that an optically clear solution of the polyamide is obtained in the molten lactam.
  • the melt of the lactam forms the solvency in this solution, the polyamide forms the solvate.
  • the polyamide molecules are homogeneously and statistically distributed above the turbidity temperature (T T ) in the molten lactam and can not be separated by filtration. Above the clouding temperature (T T ), polyamide and lactam are thus present as an optically clear solution, the polyamide molecules being distributed homogeneously and statistically in the lactam.
  • the turbidity temperature (T T ) in the process according to the invention depends on the type of lactam, the type of polyamide and the concentration of the polyamide in the melt produced in process step a).
  • the mixture containing the polyamide and the lactam is generally at temperatures in the range of 170 ° C to 250 ° C, preferably at temperatures in the range of 170 ° C to 230 ° C, particularly preferably at temperatures of 170 ° C to 210 ° C and in particular heated to temperatures in the range of 180 ° C to 200 ° C.
  • the mixture is heated in process step a) to a temperature which is at least 10 ° C below the melting temperature of the polyamide used.
  • the mixture is particularly preferably in process step a) to a temperature in the range of 10 to 50 ° C below the melting temperature of the polyamide used, more preferably to a temperature in the range of 10 to 35 ° C below the melting temperature of the polyamide used and in particular to a Temperature in the range of 10 to 20 ° C below the melting temperature of the polyamide used, heated.
  • the melting temperature of the polyamide used in process step a) is defined as the temperature at which the polyamide in the pure substance of the solid state of aggregation at least partially passes into the liquid state.
  • the melting temperature of the polyamide is determined by differential scanning colorimetry.
  • the present invention thus also provides a process in which the mixture is heated in step a) to obtain the melt to a temperature in the range of 170 ° C to 250 ° C. As a result, the lactam contained in the mixture melts and the polyamide completely dissolves in the molten lactam.
  • the melt produced in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam generally contains less than 5% by weight of water, preferably less than 4% by weight of water, more preferably less than 2% by weight of water and in particular preferably less than 1% by weight of water, in each case based on the total weight of the melt obtained in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam.
  • the lower limit of the water content of the melt obtained in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5% by weight, preferably in the range from 0 to 0.3% by weight, particularly preferably in the range from 0 to 0, 1 wt .-%, each based on the total weight of the melt obtained in step a).
  • the present invention thus also provides a process in which the water content of the melt obtained in process step a) is in the range from 0 to less than 5% by weight, based on the total weight of the melt obtained in process step a).
  • the water content of the melt obtained in process step a) is decisively determined by the water content of the polyamide used and by the water content of the lactam used.
  • the water content of the polyamide used is generally in the range of 0 to ⁇ 2.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 2 wt .-% and particularly preferably in the range of 0 to 1 wt .-%, each based on the total weight of the polyamide used in process step a).
  • the lower limit of the water content of the polyamide used in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 0.2 wt .-%.
  • the water content of the lactam used in process step a) is generally in the range from 0 to ⁇ 5 wt .-%, preferably in the range of 0 to ⁇ 4 wt .-%, particularly preferably in the range of 0 to 2 wt .-%, and particularly preferably in the range from 0 to 1 wt .-%, each based on the total weight of the lactam used in step a).
  • the lower limit of the water content of the lactam used in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 0.2 wt .-%, each based on the total weight of the process step a ) used lactams.
  • the water content of the polyamide used in process step a) and the water content of the lactam used in process step a) is generally selected so that the melt obtained in process step a) has the above-described water content, for which the above statements and preferences apply accordingly.
  • the mixture of lactam and polyamide used in process step a) and the melt obtained in process step a) are thus essentially anhydrous.
  • This has the advantage that the melt formed in process step a) represents a true solution of the polyamide in the lactam.
  • the formation of a dispersion or emulsion of the polyamide in the lactam is thereby prevented in process step a).
  • the polyamide is used in process step a) in amounts such that the melt obtained in process step a) contains the polyamide in amounts ranging from 5 to 60% by weight, preferably in the range from 8 to 50% by weight, and particularly preferably in the range of 10 to 30 wt .-%, in each case based on the total weight of the melt obtained in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam.
  • the present invention thus also provides a process in which the melt obtained in process step a) contains the polyamide in amounts ranging from 5 to 60% by weight, based on the total weight of the melt obtained in process step a).
  • additives are antinucleating agents.
  • Preferred antinucleating agents are selected from the group consisting of lithium chloride, nigrosine, methylene blue and neutral red.
  • Preferred antinucleating agent is nigrosine.
  • Nigrosine is one synthetic black dye, also known as "Solvent Black 5" (Color Index 50415) Nigrosine can be prepared, for example, by heating nitrobenzene and aniline and aniline hydrochloride in the presence of copper or iron.
  • Methylene blue is a dye which is also referred to as ⁇ /, ⁇ /, ⁇ / ', ⁇ /' - tetramethylenethionine chloride or Basic Blue 9 (Color Index 52015, CAS numbers 61-73-4 and 122965-43-9, respectively) becomes.
  • Neutral red is a dye, also referred to as 3-amino-7-dimethylamino-2-methylphenazine hydrochloride or toluene red (Color Index 50040: CAS number 553-24-2).
  • the additives are generally added in process step a) in amounts such that the polyamide powder obtained after process step c) has an additive content in the range from 0 to 3% by weight, preferably in the range from 0, 5 to 2.5 wt .-%, particularly preferably in the range of 0.5 to 2 wt .-%, in particular in the range of 1 to 2 wt .-%, each based on the total weight of the polyamide powder obtained according to process step c) ,
  • the present invention thus also provides a process in which the melt contained in process step a) contains at least one antinucleating agent selected from the group consisting of lithium chloride, nigrosine, methylene blue and neutral red.
  • the present invention furthermore relates to a process in which the antinucleating agent is added in process step a) in amounts such that the polyamide powder obtained after process step c) contains the antinucleating agent in amounts in the range from 0.1 to 3% by weight , based on the total weight of the polyamide obtained according to process step c).
  • Process step a) is carried out in a preferred embodiment under a protective gas atmosphere.
  • a protective gas in this case, for example, nitrogen can be used.
  • Process step a) can be carried out under atmospheric pressure, but process step a) is preferably carried out under pressure.
  • the pressure during process step a) is generally in the range of 0.5 to 10 bar abs.
  • Process step a) is preferably carried out under agitation.
  • Suitable devices for carrying out the process step a) to obtain the melt which contains the polyamide completely dissolved in the lactam are known to the person skilled in the art.
  • Suitable devices are, for example, reactors, the Have stirring unit and can be pressurized.
  • Suitable stirrers are, for example, anchor stirrers.
  • the melt obtained in process step a) is cooled to a temperature ⁇ the turbidity temperature (T T ).
  • the melt contained in process step a) is cooled to a temperature which is at least 0.5 ° C, preferably at least 1 ° C below the turbidity temperature (T T ).
  • T T the clouding temperature
  • the melt melts that is, it is no longer visually clear.
  • the clouding can be perceived purely visually with the naked eye.
  • the reference value used here is the transmission of the melt produced in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam.
  • the transmission of the melt obtained in process step a) is hereby set to 100% and subsequently used as the reference value.
  • the transmission decreases.
  • the transmittance of the melt during cooling in process step b) when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) decreases by at least 5%, preferably by at least 20%, particularly preferably by at least 30%, based on the transmission in the process step a) obtained melt containing the polyamide completely dissolved in the lactam (transmission 100%).
  • melt in process step b) ie when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) and before adding the water, when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) has a maximum transmission of 95%, preferably of not more than 80% and more preferably of not more than 70%, based on the transmission of the melt obtained in process step a) (transmission 100%).
  • process step b) in addition to water, further solvents such as, for example, alcohol may be added. Suitable further solvents are for example, methanol, ethanol, n-propanol or isopropanol. In the event that further solvents are added in process step b), these can be added before or after the addition of water. In addition, it is possible in process step b) to add a mixture which contains water and at least one further solvent. It is according to the invention only necessary that in step b) water is added. In a preferred embodiment, only water is added in process step b).
  • the addition of water can be added according to the invention before or after solidification of the melt 10.
  • the water dissolves the lactam, whereby the suspension of the polyamide powder is obtained.
  • the addition of water in step b) before the solidification of the melt is added according to the invention before or after solidification of the melt 10.
  • the clouding temperature (T T ) thus forms the upper temperature limit at which water can be added in process step b).
  • the lower temperature limit up to which water can be added in process step b) generally represents the melting temperature (T s ) (melting point) of the lactam used in the process according to the invention.
  • T s melting temperature
  • the melting point is at a pressure according to the invention
  • the melting temperature (T s ) is equal to the melting point of the lactam.
  • the present invention thus also provides a process in which the lactam has a melting temperature (T s ) and the melt obtained in process step a) in process step b) to a temperature in the range of equal to the clouding temperature (T T ) to greater than Melting temperature (T s ) of the lactam is cooled and then water is added.
  • T s melting temperature
  • T s clouding temperature
  • the lower limit, 30 must be added before the water, thus 68 ° C.
  • the lower limit above which water must be added in process step b) is thus 40 ° C.
  • the turbidity temperature (T T ) depends, as stated above, on the properties of the polyamide and the lactam and on the concentration of the polyamide in the melt. Suitable temperature ranges within which the addition of water according to process step b) can be carried out are generally in the range of 80 to ⁇ 170 ° C, preferably in the range of 90 to 160 ° C, more preferably in the range of 100 to 150 ° C and in particular Range of 120 to 40 145 ° C, wherein the addition of water takes place only after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
  • step b) the addition of water in step b) in a temperature range whose upper limit is equal to the turbidity temperature (T T ) and its lower limit by a temperature which is not more than 20 ° C below the crystallization temperature (T K ) of the polyamide used lies, is defined.
  • the present invention thus also relates to a process in which the polyamide has a crystallization temperature (T K ) and the melt obtained in process step a) in process step b) to a temperature in the range of equal to the turbidity temperature (T T ) to a maximum of 20 ° C is cooled below the crystallization temperature (T K ) of the polyamide and then water is added.
  • T K crystallization temperature
  • Polyamides are generally semicrystalline.
  • the degree of crystallinity of polyamides is generally in the range of 20 to 50%.
  • the degree of crystallinity is also referred to as crystallinity or degree of crystallinity.
  • a melt is formed which contains the polyamide completely dissolved in the lactam.
  • the crystalline regions of the polyamide dissolve.
  • the polyamide goes from the form of a solid in the state of matter of a solution.
  • the polyamide absorbs heat (energy). This heat is also called latent heat.
  • the latent heat is composed of the enthalpy that must be used to dissolve crystalline areas and the enthalpy required for the transition from the solid to the solution.
  • the two enthalpies are also referred to as enthalpy of crystallization or enthalpy of solution.
  • the clouding temperature (T T ) is first reached in process step b).
  • the turbidity temperature (T T ) is different from the crystallization temperature (T K ).
  • the crystallization temperature (T K ) is generally below the turbidity temperature (T T ).
  • the polyamide Upon reaching the crystallization temperature (T K ), the polyamide is completely from the solution in the solid state, wherein the crystalline regions form again.
  • the heat (latent heat) absorbed by the polyamide in process step a) is released here again in process step b).
  • the onset of crystallization that is, the achievement of the crystallization temperature (T K ), can therefore be detected by a temperature rise.
  • crystallization temperature (T K ) is thus understood to mean the temperature at which the polyamide releases the latent heat received in process step a), that is to say the sum of solution enthalpy and crystallization enthalpy to the environment.
  • the crystallization temperature (T K ) can be determined, for example, by a resistance thermometer (PT100) or a thermocouple in combination with a torque measurement.
  • the torque shows a marked change in slope at the crystallization temperature (T K ), the torque increases significantly, while it increases only slightly in the cooling phase due to the viscosity increase of the continuous phase.
  • the crystallization temperature (T K ) is determined by a temperature sensor, which is located in the reactor and measures the temperature of the melt in process step b).
  • the crystallization temperature (T K ) can therefore be detected by a temperature rise of the melt in process step b).
  • the addition of water in process step b) takes place above a temperature of not more than 20 ° C., preferably not more than 10 ° C., more preferably not more than 5 ° C. and more preferably not more than 2 ° C. below the crystallization temperature (T K ). of the polyamide used.
  • the crystallization temperature (T K ) also depends on the properties of the polyamide and the lactam and on the concentration of the polyamide in the melt.
  • the amount of water added in process step b) can vary within wide limits.
  • at least one part by weight of water preferably at least 2 parts by weight of water, more preferably at least 3 parts by weight of water and in particular at least 5 parts by weight of water are added in step b) based on one part by weight of the melt contained in the melt or at least partially solidified melt.
  • a maximum of 20 parts by weight of water preferably not more than 15 parts by weight of water, more preferably not more than 10 parts by weight of water and in particular not more than 8 parts by weight of water are added, based in each case on one part by weight of the polyamide contained in the melt or the at least partially solidified melt.
  • this is not associated with an advantageous effect, since larger amounts of water have to be separated in the subsequent process steps, which makes the process according to the invention more expensive.
  • the present invention thus also provides a process in which the amount of water added in process step b) is from 1 to 100 parts by weight of water, based on one part by weight of the polyamide contained in the melt.
  • the temperature of the water added in process step b) can vary within wide limits. In general, the temperature of the water added in process step b) is in the range from 20 to ⁇ 170 ° C., preferably in the range from 20 to 160 ° C., more preferably in the range from 50 to 150 ° C. and especially preferably in the range from 60 to 145 ° C, wherein the addition of water takes place only after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
  • the present invention thus also provides a process in which the addition of water in process step b) takes place at a temperature in the range from 20 to ⁇ 170 ° C. and after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
  • process step b) is carried out under pressure in a preferred embodiment.
  • a closed reactor such as an autoclave
  • Process step b) is also carried out under agitation in a preferred embodiment. Since process steps a) and b) are preferably carried out in the same reactor, the statements and preferences given for process step a) apply correspondingly to the reactors.
  • the present invention thus also relates to a process in which process steps a) and b) are carried out in the same reactor. After addition of water, a suspension is obtained in process step b) which contains the polyamide powder suspended in a solution of water and the lactam.
  • Process Step c) The polyamide powder obtained in process step b) in the form of a suspension can be separated off in process step c).
  • the separation of the polyamide powder is carried out by the skilled person known methods such as filtration or centrifugation.
  • the polyamide powder is thus separated from the solution containing water and the lactam.
  • the polyamide powder thus obtained may optionally be worked up further.
  • the polyamide powder is washed with water in order to separate any residues of the lactam contained from the polyamide powder.
  • the polyamide powder is washed after the separation according to process step c) with water and subsequently dried.
  • the drying can take place thermally.
  • Preferred thermal drying methods are, for example, drying in one with hot air pressurized fluidized bed or drying under a nitrogen atmosphere in vacuo at elevated temperatures, for example in the range of 50 to 100 ° C.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention have a narrow particle size distribution (particle size distribution) and a substantially round shape.
  • SPHT value S Georgrizticians value
  • the sphericity value of the polyamide particles indicates the ratio of the surface of the polyamide particles to the surface of ideal spheres of equal volume.
  • the sphericity value can be determined by image analysis using, for example, a camsizer.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention generally have a sphericity value in the range from 0.4 to 1.0.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention have a narrow particle size distribution.
  • the polyamide powder In general, the polyamide powder
  • the polyamide powder in a preferred embodiment, the polyamide powder
  • the present invention thus also provides a process in which the polyamide powder obtained after process step c)
  • D10 value in this context means the particle size at which 10% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D10 value and 90% by volume of the particles based on the total volume of the particles greater than the D10 value are.
  • the D50 value is understood to mean the particle size at which 50% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D50 value and 50% by volume of the particles, based on the total volume of the particles are greater than the D50 value.
  • the D90 value is understood to be the particle size at which 90% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D90 value and 10% by volume of the particles, based on the total volume of the particles greater than the D90 value.
  • the polyamide powder obtained in process step b) is measured in the form of the suspension obtained in process step b).
  • the D10, D50 and D90 values are determined by means of laser diffraction using a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation is carried out by means of Oberhofer diffraction.
  • a measure of the width of the particle size distribution is the difference between the D90 and D10 values (D90 value minus D10 value). The closer these two values are together, that is, the smaller the difference, the narrower the particle size distribution.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention generally have values in the range from 25 to 110 ⁇ m, preferably in the range from 10 to 50 ⁇ m, for the difference between the D90 and D10 values.
  • the chip is defined as (D90-D10) / D50.
  • the particle size of the polyamide powder obtainable by the process according to the invention is generally in the range from 0.5 to 2.5, preferably in the range from 0.6 to 1.2.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention have small amounts of fines and small amounts of coarse fraction.
  • fine fraction is understood to mean polyamide particles which have a particle size of less than 10 ⁇ m.
  • coarse fraction is understood according to the invention to mean polyamide particles which have a particle size of greater than 130 ⁇ m.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention contain less than 5% by weight, preferably less than 4% by weight and particularly preferably less than 2% by weight, based in each case on the total weight of the polyamide powder.
  • the polyamide powders obtainable by the process according to the invention contain less than 5% by weight, preferably less than 4% by weight and more preferably less than 2 wt .-% coarse fraction, each based on the total weight of the polyamide powder.
  • the polyamide powder obtained by the process according to the invention can be further processed without further classification. Separation of coarse or fines by sieving or screening is not required in some cases. As a result, consuming and costly classification steps can be saved in the inventive method.
  • the present invention thus also provides the polyamide powder obtainable by the process according to the invention.
  • the present invention thus also relates to the use of the polyamide powder according to the invention in coating processes, preferably powder coating processes.
  • the present invention furthermore relates to the use of the polyamide powders according to the invention in processes for sintering, preferably in processes for laser sintering.
  • the present invention thus also relates to the use of the polymamide powder obtainable by the process according to the invention as a sintering powder in a process for the production of moldings by selective laser sintering.
  • the polyamide powder had a D 10 value of 24.0 ⁇ , a D50 value of 62.7 ⁇ and a D90 value of 129 ⁇ .
  • the particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 30005 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
  • the internal temperature of the pressure reactor slightly increased. This is due to the onset of crystallization of the polyamide 6.
  • the water preheated in the second pressure cylinder was supplied to the pressure reactor with stirring. The resulting suspension was stirred for 30 minutes. Subsequently, it was cooled to room temperature (20 ° C) and the resulting polyamide powder was separated as described above for Example 1, worked up and measured.
  • the polyamide powder thus obtained had a D10 value of 22 ⁇ , a D50 value of 38 ⁇ and a D90 value of 60 ⁇ .
  • Example 3 The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 30000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction. Example 3
  • ⁇ -caprolactam 166.5 g was placed in a pressure reactor with internal thermometer and rendered inert with nitrogen. Subsequently, the ⁇ -caprolactam was melted by heating to 5 120 ° C. 18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 120 ml / g and 0.69 g Ultrabatch (40% nigrosine, 60% polyamide 6) were added with stirring to the ⁇ -caprolactam melt and subsequently heated to 190 ° within 5 hours C (internal temperature) heated, whereby a melt was obtained which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ⁇ -caprolactam.
  • the polyamide powder thus obtained had a D10 value of 37.2 ⁇ , a D50 value of 63.2 ⁇ and a D90 value of 104.5 ⁇ .
  • the particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
  • ⁇ -caprolactam 166.5 g was placed in a pressure reactor with internal thermometer and rendered inert with nitrogen. Subsequently, the ⁇ -caprolactam was melted by heating to 120 ° C. To the ⁇ -caprolactam melt was added 18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 120 ml / g and 0.69 g Ultrabatch (40% nigrosine, 60% polyamide 6) with stirring and then with stirring within 5 hours heated to 190 ° C (internal temperature), whereby a melt was obtained, which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ⁇ -caprolactam.
  • the polyamide powder thus obtained had a D10 value of 19.4 ⁇ , a D50 value of 33.2 ⁇ and a D90 value of 49.2 ⁇ .
  • the particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
  • the polyamide powder thus obtained had a D10 value of 30.2 ⁇ , a D50 value of 57.6 ⁇ and a D90 value of 100.4 ⁇ .
  • the particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.

Abstract

The invention relates to a method for producing polyamide powders and the polyamide powder obtained according to said method. The invention also relates to the use of polyamide powder in the form of a sintered powder during selective laser sintering.

Description

Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern durch Fällung Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern sowie die durch dieses Verfahren erhältlichen Polyamidpulver.  Process for the preparation of polyamide powders by precipitation The present invention relates to a process for the production of polyamide powders and the polyamide powder obtainable by this process.
Polyamide zeichnen sich durch eine hohe Chemikalienbeständigkeit sowie durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus. Es ist bekannt, pulverförmige Beschichtungsmittel auf Basis von Polyamiden zur Herstellung lackähnlicher Überzüge von Metallen einzusetzen. Die Beschichtung erfolgt hierbei beispielsweise durch Wirbelsinterverfahren, Flammspritzverfahren oder durch elektrostatische Beschichtungsverfahren. Hierbei sind Polyamidpulver bevorzugt, die eine enge Korngrößenverteilung, eine runde Form und eine glatte Oberfläche aufweisen. Polyamidpulver, die die vorstehend genannten Eigenschaften erfüllen, sind gut fluidisierbar und daher für Beschichtungsverfahren besonders gut geeignet. Die vorstehend beschriebenen Polyamidpulver werden üblicherweise durch Fällverfahren hergestellt. Polyamides are characterized by high chemical resistance and very good mechanical properties. It is known to use powdered coating compositions based on polyamides for producing paint-like coatings of metals. The coating takes place here, for example, by vortex sintering process, flame spraying or by electrostatic coating process. In this case, preference is given to polyamide powders which have a narrow particle size distribution, a round shape and a smooth surface. Polyamide powders which fulfill the abovementioned properties are readily fluidisable and therefore particularly suitable for coating processes. The polyamide powders described above are usually prepared by precipitation processes.
Die DE 29 06 647 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Beschichtungspulvern auf Basis von Polyamiden mit mindestens 10 aliphatisch gebundenen Kohlenstoffatomen pro Carboamidgruppe. Zur Herstellung des Polyamidpulvers werden die Polyamide unter Druck bei Temperaturen im Bereich von 130 bis 150 °C in Ethanol gelöst. Nachfolgend wird diese Lösung auf Temperaturen im Bereich von 100 bis 125 °C abgekühlt, wobei das Polyamid in Pulverform ausfällt. Das Polyamidpulver wird nachfolgend abfiltriert und getrocknet. Die nach dem Verfahren gemäß DE 29 06 647 erhältlichen Polyamidpulver weisen eine relativ breite Korngrößenverteilung im Bereich von 40 bis 250 μηη auf. DE 29 06 647 describes a process for the preparation of coating powders based on polyamides having at least 10 aliphatically bonded carbon atoms per Carboamidgruppe. To prepare the polyamide powder, the polyamides are dissolved under pressure at temperatures in the range of 130 to 150 ° C in ethanol. Subsequently, this solution is cooled to temperatures in the range of 100 to 125 ° C, wherein the polyamide precipitates in powder form. The polyamide powder is subsequently filtered off and dried. The polyamide powders obtainable by the process according to DE 29 06 647 have a relatively broad particle size distribution in the range from 40 to 250 μm.
Die DE 1 494 563 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern, die mit Pigmenten eingefärbt sind. Als Polyamide sind in der DE 1 494 563 Polyamide aus ε-Caprolactam, aus ω-Aminoundecansäure sowie Polyamide aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure beschrieben. Zur Herstellung der eingefärbten Polyamidpulver wird das Polyamid zusammen mit einer Pigmentdispersion in einem organischen Lösungsmittel aufgelöst. Die Mischung wird hierzu auf Temperaturen von > 100 °C erwärmt. Nachfolgend wird die so erhaltene Lösung abgekühlt, wobei das Polyamid zusammen mit dem Pigment als Pulver ausfällt. Das eingefärbte Polyamidpulver wird nachfolgend abfiltriert und getrocknet. Auch mit dem in der DE 1 494 563 beschriebenen Verfahren werden Polyamidpulver erhalten, die eine relative breite Korngrößenverteilung aufweisen. Die EP 0 863 174 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern durch Fäll verfahren. Als Polyamidkomponente werden Polyamide aus Lactamen bzw. ω-Aminocarbonsäuren eingesetzt, die mindestens 10 Kohlenstoffatome enthalten. Diese Polyamide werden in einem aliphatischen Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen unter Druck aufgelöst. Hierzu wird die Lösung unter Druck auf 130 bis 165 °C erwärmt. Nachfolgend wird diese Lösung zunächst bis zu einer sogenannten Keimbildungstemperatur abgekühlt und bei dieser Temperatur für 10 Minuten bis 2 Stunden gehalten. Nachfolgend wird die Lösung weiter abgekühlt, wobei das Polyamidpulver ausfällt. Das Polyamidpulver wird nachfolgend abfiltriert und getrocknet. Nach dem Verfahren gemäß EP 0 863 174 werden Polyamidpulver mit einer relativ engen Korngrößenverteilung erhalten. Nachteilig an dem Verfahren gemäß EP 0 863 174 ist unter anderem, dass zum Erreichen der Temperaturen im Bereich von 130 bis 165 °C beim Einsatz von Alkoholen als Lösungsmittel, sehr hohe Drücke notwendig sind. Hierdurch wird das Verfahren gemäß EP 0 863 174 aufwändig und damit kostenintensiv. DE 1 494 563 describes a process for the preparation of polyamide powders dyed with pigments. The polyamides described in DE 1 494 563 are polyamides of ε-caprolactam, of ω-aminoundecanoic acid and of polyamides of hexamethylenediamine and adipic acid. To prepare the colored polyamide powder, the polyamide is dissolved together with a pigment dispersion in an organic solvent. The mixture is heated to temperatures of> 100 ° C for this purpose. Subsequently, the solution thus obtained is cooled, wherein the polyamide precipitates together with the pigment as a powder. The dyed polyamide powder is subsequently filtered off and dried. The process described in DE 1 494 563 also gives polyamide powders which have a relatively broad particle size distribution. EP 0 863 174 likewise describes a process for the preparation of polyamide powders by precipitation processes. The polyamide component used are polyamides of lactams or ω-aminocarboxylic acids containing at least 10 carbon atoms. These polyamides are dissolved in an aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms under pressure. For this purpose, the solution is heated under pressure to 130 to 165 ° C. Subsequently, this solution is first cooled to a so-called nucleation temperature and held at this temperature for 10 minutes to 2 hours. Subsequently, the solution is further cooled, wherein the polyamide powder precipitates. The polyamide powder is subsequently filtered off and dried. According to the process according to EP 0 863 174, polyamide powders having a relatively narrow particle size distribution are obtained. One disadvantage of the process according to EP 0 863 174 is that very high pressures are necessary to achieve temperatures in the range from 130 to 165 ° C. when using alcohols as solvents. As a result, the process according to EP 0 863 174 is complicated and therefore expensive.
Die CH 549 622 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polymerpulvern, bei denen ein Polymer, beispielsweise Polyamid, in einem bei 25 °C festen organischen Lösungsmittel aufgeschmolzen wird. Die resultierende Schmelze wird nachfolgend ausgegossen, wodurch die Schmelze erstarrt. Der so erhaltene Feststoff wird nachfolgend gemahlen und das erhaltene Pulver wird gesichtet. Aus diesem Pulver wird in einem weiteren Verfahrensschritt das bei 25 °C feste organische Lösungsmittel extrahiert, wodurch das Polymerpulver erhalten wird. Das Verfahren gemäß CH 549 622 ist sehr aufwändig, da zur Herstellung der Polymerpulver eine Vielzahl von Verfahrensschritten erforderlich ist, unter anderem das Aufschmelzen, das Erstarren, die Herstellung eines Pulvers durch einen Mahlprozess, Sichtung des Pulvers, nachfolgende Extraktion des bei 25 °C festen organischen Lösungsmittels sowie die Trocknung. Das in der CH 549 622 beschriebene Verfahren ist daher technisch äußerst aufwändig und kostenintensiv. CH 549 622 describes a process for the preparation of polymer powders, in which a polymer, for example polyamide, is melted in a solid at 25 ° C organic solvent. The resulting melt is subsequently poured out, whereby the melt solidifies. The resulting solid is subsequently ground and the resulting powder is spotted. From this powder, the solid at 25 ° C organic solvent is extracted in a further process step, whereby the polymer powder is obtained. The process according to CH 549 622 is very complicated since a large number of process steps are required for the preparation of the polymer powders, including melting, solidification, production of a powder by a grinding process, screening of the powder, subsequent extraction of the solid at 25 ° C. organic solvent and drying. The method described in CH 549 622 is therefore technically extremely complex and expensive.
Die DE 1 089 929 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern zur Anwendung in kosmetischen und medizinischen Pudern. Als Polyamide werden bevorzugt Polycaprolactame eingesetzt. Die Polyamide werden nachfolgend in einer Carbamylverbindung erwärmt, wobei eine klare Lösung des Polyamids in der Carbamylverbindung erhalten wird. Als Carbamylverbindungen sind aliphatische Verbindungen bevorzugt, die am Stickstoffatom durch Alkylgruppen substituiert sind. Besonders bevorzugt sind Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Diethylacetamid sowie Acetamid. Darüber hinaus wird als cyclische Carbamylverbindung Pyrrolidon beschrieben. Zur Ausfällung des Polyamids aus der klaren Lösung beschreibt die DE 1 089 929 zwei Alternativen. Zum einen ist es möglich die Polyamidpulver durch Abkühlen der klaren Lösung herzustellen. Als zweite Alternative beschreibt die DE 1 089 929 die Zugabe von Wasser zu der klaren Lösung, wodurch das Polyamidpulver ausfällt. Zur Abtrennung des Polyamidpulvers wird dieses nach dem Ausfällen aus der Lösung abgetrennt und getrocknet. Die Polyamidpulver gemäß DE 1 089 929 sind insbesondere zur Anwendung in kosmetischen und medizinischen Pudern geeignet. Die erhaltenen Polyamidpulver weisen eine Korngrößenverteilung im Bereich von 1 bis 25 μηη auf. DE 1 089 929 describes a process for the preparation of polyamide powders for use in cosmetic and medical powders. Polyamides used are preferably polycaprolactams. The polyamides are subsequently heated in a carbamyl compound to give a clear solution of the polyamide in the carbamyl compound. Preferred carbamyl compounds are aliphatic compounds which are substituted on the nitrogen atom by alkyl groups. Particularly preferred are dimethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide and acetamide. In addition, pyrrolidone is described as the cyclic carbamyl compound. For precipitation of the polyamide from the clear solution, DE 1 089 929 describes two alternatives. On the one hand it is possible to produce the polyamide powder by cooling the clear solution. As a second alternative describes the DE 1 089 929 the addition of water to the clear solution, whereby the polyamide powder precipitates. To separate the polyamide powder this is separated after precipitation from the solution and dried. The polyamide powders according to DE 1 089 929 are particularly suitable for use in cosmetic and medical powders. The polyamide powders obtained have a particle size distribution in the range from 1 to 25 μm.
Die US 3,446,782 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern. Zur Herstellung der Polyamidpulver wird eine wässrige Lösung eines Lactams vorgelegt und nachfolgend das Polyamid zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wird nachfolgend im Autoklaven unter Rühren erwärmt. Die Temperatur wird hierbei so gewählt, dass sie oberhalb des Erweichungspunkts des Polyamids und unterhalb des Schmelzpunkts des Polyamids liegt. Die Konzentration des Lactams in der wässrigen Lösung liegt im Bereich von 10 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Lösung. Nach Zugabe des Polyamids zu der wässrigen Lösung wird durch Rühren und Erwärmen eine Dispersion des Polyamids in der wässrigen Lösung erhalten. Nachfolgend wird diese Dispersion abgekühlt, das erhaltene Polyamidpulver abfiltriert und gegebenenfalls mit Wasser gewaschen. Die in dem Verfahren gemäß US 3,446,782 beschriebenen hohen Temperaturen können zu einem Molekulargewichtsabbau des eingesetzten Polyamids führen. The US 3,446,782 also describes a process for the preparation of polyamide powders. To prepare the polyamide powder, an aqueous solution of a lactam is initially charged and subsequently the polyamide is added. The resulting mixture is subsequently heated in an autoclave with stirring. The temperature is chosen to be above the softening point of the polyamide and below the melting point of the polyamide. The concentration of the lactam in the aqueous solution is in the range of 10 to 95 wt .-%, based on the total weight of the aqueous solution. After addition of the polyamide to the aqueous solution, a dispersion of the polyamide in the aqueous solution is obtained by stirring and heating. Subsequently, this dispersion is cooled, the resulting polyamide powder is filtered off and optionally washed with water. The high temperatures described in the process according to US Pat. No. 3,446,782 can lead to a reduction in the molecular weight of the polyamide used.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulvern bereitzustellen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht oder nur in verringertem Maße aufweist. Das Verfahren soll einfach und kostengünstig durchführbar sein und Polyamidpulver bereitstellen, die eine enge Korngrößenverteilung sowie eine sphärische Geometrie aufweisen. Bei dem Verfahren soll zudem die Bildung von Feinanteil bzw. Grobanteil im Vergleich zu dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren verringert werden. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulver umfassend die Verfahrensschritte a) Erhitzen einer Mischung enthaltend ein Polyamid und ein Lactam auf eine Temperatur größer einer Trübungstemperatur (TT) oberhalb der das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam vorliegt, unter Erhalt einer Schmelze, die dasThe present invention is therefore based on the object to provide a process for the preparation of polyamide powders, which does not have the disadvantages of the prior art described above or only to a reduced extent. The process should be simple and inexpensive to carry out and provide polyamide powder having a narrow particle size distribution and a spherical geometry. The process should also reduce the formation of fines or coarse fraction compared to the process described in the prior art. This object is achieved by a process for the preparation of polyamide powder comprising the process steps a) heating a mixture containing a polyamide and a lactam to a temperature greater than a turbidity temperature (T T ) above which the polyamide is completely dissolved in the lactam, to obtain a melt , the the
Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält, Polyamide completely dissolved in the lactam contains,
b) Abkühlen der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze auf eine Temperatur kleiner gleich der Trübungstemperatur (TT) und nachfolgend Zugabe von Wasser unter Erhalt einer Suspension enthaltend das Polyamidpulver suspendiert in einer Lösung, die Wasser und das Lactam enthält, und b) cooling the melt obtained in process step a) to a temperature less than or equal to the clouding temperature (T T ) and subsequently adding water to obtain a suspension containing the polyamide powder suspended in a solution containing water and the lactam, and
c) Abtrennen des Polyamidpulvers aus der in Verfahrensschritt b) erhaltenen Suspension. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Polyamidpulver erhalten, die eine enge Korngrößenverteilung aufweisen. Die Partikel der Polyamidpulver weisen zudem eine runde Form (Sphärizität) auf. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Bildung von Fein- und Grobanteil im Polyamidpulver im Vergleich zu dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren deutlich verringert. c) separating the polyamide powder from the suspension obtained in process step b). The process according to the invention gives polyamide powders which have a narrow particle size distribution. The particles of polyamide powder also have a round shape (sphericity). The inventive method significantly reduces the formation of fine and coarse particles in the polyamide powder in comparison with the process described in the prior art.
Polyamid Als Polyamid kann genau ein Polyamid eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Mischungen aus zwei oder mehr Polyamiden einzusetzen. Bevorzugt wird genau ein Polyamid eingesetzt. Polyamide As polyamide, exactly one polyamide can be used. It is also possible to use mixtures of two or more polyamides. Preferably, exactly one polyamide is used.
Geeignete Polyamide weisen im Allgemeinen eine Viskositätszahl von 70 bis 350, vorzugsweise von 70 bis 240 ml/g auf. Die Bestimmung der Viskositätszahl erfolgt erfindungsgemäß aus einer 0,5-gew.-%igen Lösung des Polyamids in 96-gew.-%iger Schwefelsäure bei 25 °C gemäß ISO 307. Suitable polyamides generally have a viscosity number of from 70 to 350, preferably from 70 to 240 ml / g. The determination of the viscosity number is carried out according to the invention from a 0.5 wt .-% solution of the polyamide in 96 wt .-% sulfuric acid at 25 ° C according to ISO 307th
Als Polyamide sind halbkristalline oder amorphe Polyamide bevorzugt. Geeignete Polyamide weisen ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) im Bereich von 500 bis 2 000 000 g/mol, bevorzugt im Bereich von 5 000 bis 500 000 g/mol und besonders bevorzugt im Bereich von 10 000 bis 100 000 g/mol, auf. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) wird bestimmt gemäß ASTM D4001 . Als Polyamide sind beispielsweise Polyamide geeignet, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten. Als Polyamide sind weiterhin Polyamide geeignet, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden. As polyamides, semicrystalline or amorphous polyamides are preferred. Suitable polyamides have a weight-average molecular weight (M w ) in the range from 500 to 2,000,000 g / mol, preferably in the range from 5,000 to 500,000 g / mol and particularly preferably in the range from 10,000 to 100,000 g / mol , The weight average molecular weight (M w ) is determined according to ASTM D4001. As polyamides, for example, polyamides are suitable, which are derived from lactams with 7 to 13 ring members. Further suitable polyamides are polyamides which are obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
Als Polyamide, die sich von Lactamen ableiten, seien beispielhaft Polyamide erwähnt, die sich von Polycaprolactam, Polycapryllactam und/oder Polylaurinlactam ableiten. Examples of polyamides derived from lactams include polyamides derived from polycaprolactam, polycapryl lactam and / or polylaurolactam.
Weiterhin geeignete Polyamide sind erhältlich aus co-Aminoalkylnitrilen. Bevorzugtes co-Aminoalkylnitril ist Aminocapronitril, das zu Polyamid 6 führt. Weiterhin können Dinitrile mit Diamin umgesetzt werden. Hierbei sind Adipodinitril und Hexamethylendiamin bevorzugt, deren Polymerisation zu Polyamid 66 führt. Die Polymerisation von Nitrilen erfolgt in Gegenwart von Wasser und wird auch als Direktpolymerisation bezeichnet. Further suitable polyamides are obtainable from co-aminoalkyl nitriles. Preferred co-aminoalkylnitrile is aminocapronitrile, which leads to polyamide 6. Furthermore, dinitriles can be reacted with diamine. Adiponitrile and hexamethylenediamine are preferred, the polymerization of which leads to polyamide 66. The polymerization of nitriles takes place in the presence of water and is also referred to as direct polymerization.
Für den Fall, dass Polyamide eingesetzt werden, die aus Dicarbonsäuren und Diaminen erhältlich sind, können Dicarbonsäurealkane (aliphatische Dicarbonsäuren) mit 6 bis 36 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, und besonders bevorzugt 6 bis 10 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden. Darüber hinaus sind aromatische Dicarbonsäuren geeignet. In the case where polyamides are used which are obtainable from dicarboxylic acids and diamines, dicarboxylic acid alkanes (aliphatic dicarboxylic acids) having 6 to 36 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, and especially preferably 6 to 10 carbon atoms are used. In addition, aromatic dicarboxylic acids are suitable.
Beispielhaft seien hier Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure sowie Terephthalsäure und/oder Isophtalsäure als Dicarbonsäuren genannt. By way of example, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and also terephthalic acid and / or isophthalic acid may be mentioned here as dicarboxylic acids.
Als Diamine eigenen sich beispielsweise Alkandiamine mit 4 bis 36 Kohlenstoffatomen, bevorzugt Alkandiamine mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, insbesondere Alkandiamine mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen sowie aromatische Diamine, wie beispielsweise m- Xylylendiamin, Di-(4-aminophenyl)methan, Di-(4-aminocyclohexyl)-methan, 2,2-Di-(4- aminophenyl)-propan und 2,2-Di-(4-aminocyclohexyl)-propan sowie 1 ,5-Diamino-2- methyl-pentan. Suitable diamines are, for example, alkanediamines having 4 to 36 carbon atoms, preferably alkanediamines having 6 to 12 carbon atoms, in particular alkanediamines having 6 to 8 carbon atoms and aromatic diamines, for example m-xylylenediamine, di (4-aminophenyl) methane, di- (4 -aminocyclohexyl) methane, 2,2-di- (4-aminophenyl) -propane and 2,2-di- (4-aminocyclohexyl) -propane and 1, 5-diamino-2-methyl-pentane.
Bevorzugte Polyamide sind Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylen- sebacinsäureamid und Polycaprolactam sowie Copolyamid 6/66, insbesondere mit einem Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam-Einheiten. Preferred polyamides are polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide and polycaprolactam and also copolyamide 6/66, in particular with a content of 5 to 95% by weight of caprolactam units.
Weiterhin sind Polyamide geeignet, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorstehend und nachstehend genannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer Polyamide, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist. Als Mischungen besonders bevorzugt sind Mischungen von Polyamid 66 mit anderen Polyamiden, insbesondere Copolyamid 6/66. Also suitable are polyamides which are obtainable by copolymerization of two or more of the monomers mentioned above and below, or mixtures of several polyamides, the mixing ratio being arbitrary. Mixtures of polyamide 66 with other polyamides, in particular copolyamide 6/66, are particularly preferred as mixtures.
Geeignete Polyamide sind somit aliphatische, teilaromatische oder aromatische Polyamide. Der Begriff „aliphatische Polyamide" bedeutet, dass die Polyamide ausschließlich aus aliphatischen Monomeren aufgebaut sind. Der Begriff „teilaromatische Polyamide" bedeutet, dass die Polyamide sowohl aus aliphatischen als auch als aromatischen Monomeren aufgebaut sind. Der Begriff „aromatische Polyamide" bedeutet, dass die Polyamide ausschließlich aus aromatischen Monomeren aufgebaut sind. Suitable polyamides are thus aliphatic, partially aromatic or aromatic polyamides. The term "aliphatic polyamides" means that the polyamides are exclusively composed of aliphatic monomers The term "partially aromatic polyamides" means that the polyamides are composed of both aliphatic and aromatic monomers. The term "aromatic polyamides" means that the polyamides are composed exclusively of aromatic monomers.
Die nachfolgende nicht abschließende Aufstellung enthält die vorstehend genannten sowie weitere Polyamide, die für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet sind, sowie die enthaltenen Monomere. The following non-exhaustive list contains the above as well as other polyamides, which are suitable for use in the process according to the invention, as well as the monomers contained.
AB-Polymere: AB-polymers:
PA 4 Pyrrolidon PA 4 pyrrolidone
PA 6 ε-Caprolactam  PA 6 ε-caprolactam
PA 7 Enantholactam PA 7 enantholactam
PA 8 Capryllactam  PA 8 capryllactam
PA 9 9-Aminopelargonsäure PA 1 1 1 1 -Aminoundecansäure PA 9 9-aminopelargonic acid PA 1 1 1 1 -aminoundecanoic acid
PA 12 Laurinlactam PA 12 laurolactam
AA/BB-Polymere: AA / BB-polymers:
PA 46 Tetramethylendiamin, Adipinsäure PA 46 tetramethylenediamine, adipic acid
PA 66 Hexamethylendiamin, Adipinsäure  PA 66 hexamethylenediamine, adipic acid
PA 69 Hexamethlyendiamin, Azelainsäure  PA 69 hexamethylene diamine, azelaic acid
PA 610 Hexamethylendiamin, Sebacinsäure  PA 610 hexamethylenediamine, sebacic acid
PA 612 Hexamethylendiamin, Decandicarbonsäure  PA 612 hexamethylenediamine, decanedicarboxylic acid
PA 613 Hexamethylendiamin, Undecandicarbonsäure  PA 613 hexamethylenediamine, undecanedicarboxylic acid
PA 1212 1 ,12-Dodecandiamin, Decandicarbonsäure  PA 1212 1, 12-dodecanediamine, decanedicarboxylic acid
PA 1313 1 ,13-Diaminotridecan, Undecandicarbonsäure  PA 1313 1, 13-diaminotridecane, undecanedicarboxylic acid
PA 6T Hexamethylendiamin, Terephthalsäure  PA 6T hexamethylenediamine, terephthalic acid
PA 9T Nonyldiamin, Terephthalsäure  PA 9T nonyldiamine, terephthalic acid
PA MXD6 m-Xylyendiamin, Adipinsäure  PA MXD6 m-xylyenediamine, adipic acid
PA 61 Hexamethylendiamin, Isophthalsäure PA 61 hexamethylenediamine, isophthalic acid
PA 6-3-T Trimethylhexamethylendiamin, Terephthalsäure  PA 6-3-T trimethylhexamethylenediamine, terephthalic acid
PA 6/6T (siehe PA 6 und PA 6T)  PA 6 / 6T (see PA 6 and PA 6T)
PA 6/66 (siehe PA 6 und PA 66)  PA 6/66 (see PA 6 and PA 66)
PA 6/12 (siehe PA 6 und PA 12)  PA 6/12 (see PA 6 and PA 12)
PA 66/6/610 (siehe PA 66, PA 6 und PA 610)  PA 66/6/610 (see PA 66, PA 6 and PA 610)
PA 6I/6T (siehe PA 61 und PA 6T) PA 6I / 6T (see PA 61 and PA 6T)
PA PACM 12 Diaminodicyclohexylmethan, Laurinlactam  PA PACM 12 diaminodicyclohexylmethane, laurolactam
PA 6I/6T/PACM wie PA 6I/6T und Diaminodicyclohexylmethan PA 6I / 6T / PACM such as PA 6I / 6T and diaminodicyclohexylmethane
PA 12/MACMI Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan, IsophthalsäurePA 12 / MACMI laurolactam, dimethyldiaminodicyclohexylmethane, isophthalic acid
PA 12/MACMT Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan, Terephthalsäure PA PDA-T Phenylendiamin, Terephthalsäure PA 12 / MACMT laurolactam, dimethyl-diaminodicyclohexylmethane, terephthalic acid PA PDA-T phenylenediamine, terephthalic acid
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das Polyamid mindestens ein Polyamid ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1 , PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA1313, PA 6T, PA MXD6, PA 61, PA 6-3-T, PA 6/6T, PA 6/66, PA 6/12, PA 66/6/610, PA 6I/6T, PA PACM 12, PA 6I/6T/PACM, PA 12/MACMI, PA 12/MACMT, PA PDA-T und Copolyamiden aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polyamide. The present invention thus also provides a process in which the polyamide is at least one polyamide selected from the group consisting of PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1, PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA 1313, PA 6T, PA MXD6, PA 61, PA 6-3-T, PA 6 / 6T, PA 6/66, PA 6/12 , PA 66/6/610, PA 6I / 6T, PA PACM 12, PA 6I / 6T / PACM, PA 12 / MACMI, PA 12 / MACMT, PA PDA-T and copolyamides of two or more of the aforementioned polyamides.
Bevorzugt ist das Polyamid mindestens ein Polyamid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid 6 (PA 6), Polyamid 66 (PA 66), Polyamid 610 (PA 610) und Polyamid 6/6T (PA 6/6T). Als Polyamide besonders bevorzugt sind Polyamid 6 (PA 6) und/oder Polyamid 66 (PA 66), wobei Polyamid 6 (PA 6) insbesondere bevorzugt ist. Preferably, the polyamide is at least one polyamide selected from the group consisting of polyamide 6 (PA 6), polyamide 66 (PA 66), polyamide 610 (PA 610) and polyamide 6 / 6T (PA 6 / 6T). Particularly preferred polyamides are polyamide 6 (PA 6) and / or polyamide 66 (PA 66), with polyamide 6 (PA 6) being particularly preferred.
Lactam lactam
Unter Lactam werden erfindungsgemäß zyklische Amide verstanden, die im Ring 3 bis 12 Kohlenstoffatome, bevorzugt 4 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen. Geeignete Lactame sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3- Aminopropansäurelactam (ß-Lactam; ß-Propionlactam), 4-Aminobutansäurelactam (γ- Lactam; γ-Butyrolactam), 5-Aminopentansäurelactam (δ-Lactam; δ-Valerolactam), 6- Aminohexansäurelactam (ε-Lactam; ε-Caprolactam), 7-Aminoheptansäurelactam (ζ- Lactam; ζ-Heptanolactam), 8-Aminooktansäurelactam (η-Lactam; η-Oktanolactam), 9- Nonansäurelactam (Θ-Lactam; Θ-Nonanolactam), 10-Dekansäurelactam (ω- Dekanolactam), 1 1-Undekansäurelactam (ω-Undekanolactam) und 12- Dodekansäurelactam (ω-Dodekanolactam). According to the invention, lactam is understood to mean cyclic amides which contain 3 to 12 carbon atoms, preferably 4 to 6 carbon atoms, in the ring. Suitable lactams are, for example, selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam (β-lactam, β-propionlactam), 4-aminobutanoic acid lactam (γ-lactam, γ-butyrolactam), 5-aminopentanoic acid lactam (δ-lactam, δ-valerolactam), 6 Aminohexanoic acid lactam (ε-lactam; ε-caprolactam), 7-aminoheptanoic acid lactam (ζ-lactam; ζ-heptanolactam), 8-aminooctanoic acid lactam (η-lactam; η-octanolactam), 9-nonanoic acid lactam (Θ-lactam; Θ-nonanolactam) , 10-decanoic acid lactam (ω-decanolactam), 1-undecanoic acid lactam (ω-undecanolactam) and 12-dodecanoic acid lactam (ω-dodecanolactam).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das Lactam ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3-Aminopropansäurelactam, 4- Aminobutansäurelactam, 5-Aminopentansäurelactam, 6-Aminohexansäurelactam, 7- Aminoheptansäurelactam, 8-Aminooktansäurelactam, 9-Nonansäurelactam, 10- Dekansäurelactam, 1 1-Undekansäurelactam und 12-Dodekansäurelactam. The present invention thus also provides a process in which the lactam is selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam, 4-aminobutanoic acid lactam, 5-aminopentanoic acid lactam, 6-aminohexanoic acid lactam, 7-aminoheptanoic acid lactam, 8-aminooctanoic acid lactam, 9-nonanoic acid lactam, 10 Decanoic acid lactam, 1-undecanoic acid lactam and 12-dodecanoic acid lactam.
Die Lactame können unsubstituiert oder zumindest monosubstituiert sein. Für den Fall, dass zumindest monosubstituierte Lactame eingesetzt werden, können diese am Stickstoffatom und/oder an den Kohlenstoffatomen des Rings einen, zwei oder mehrere Substituenten tragen, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C bis C10-Alkyl, C5- bis C6-Cycloalkyl und C5- bis C10-Aryl. The lactams may be unsubstituted or at least monosubstituted. In the event that at least monosubstituted lactams are used, these may carry on the nitrogen atom and / or on the carbon atoms of the ring one, two or more substituents which are independently selected from the group consisting of C to C 10 alkyl, C 5 - to C 6 -cycloalkyl and C 5 - to C 10 -aryl.
Als C bis C-io-Alkylsubstituenten sind beispielsweise Methan, Ethan, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl geeignet. Geeignete C5- bis C6- Cycloalkylsubstituenten sind Cyclohexyl. Bevorzugte C5- bis Cio-Arylsubstituenten sind Phenyl und Antranyl. Examples of suitable C 1 to C 10 -alkyl substituents are methane, ethane, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl and tert-butyl. Suitable C 5 to C 6 cycloalkyl substituents are cyclohexyl. Preferred C 5 to Cio-aryl substituents are phenyl and antranyl.
Bevorzugt werden unsubstituierte Lactame eingesetzt, wobei γ-Lactam (γ- Butyrolactam), δ-Lactam (δ-Valerolactam) und ε-Lactam (ε-Caprolactam) bevorzugt sind. Besonders bevorzugt sind δ-Lactam (δ-Valerolactam) und ε-Lactam (ε- Caprolactam), wobei ε-Caprolactam insbesondere bevorzugt ist. Unsubstituted lactams are preferably used, preference being given to γ-lactam (γ-butyrolactam), δ-lactam (δ-valerolactam) and ε-lactam (ε-caprolactam). Particularly preferred are δ-lactam (δ-valerolactam) and ε-lactam (ε-caprolactam), with ε-caprolactam being particularly preferred.
Verfahrensschritt a) Process step a)
In Verfahrensschritt a) wird eine Mischung, die ein Polyamid und ein Lactam enthält, auf Temperaturen größer einer Trübungstemperatur (TT) erhitzt, oberhalb der das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam vorliegt. Für Verfahrensschritt a) ist es dabei unerheblich, ob das Polyamid und das Lactam gemeinsam vorgelegt werden oder nacheinander zugegeben werden. Es ist möglich, zunächst das Polyamid zu erhitzen und nachfolgend das Lactam zuzugeben. Darüber hinaus ist es möglich, das Lactam und das Polyamid gemeinsam zu erhitzten. Bevorzugt wird jedoch zunächst das Lactam erhitzt und nachfolgend das Polyamid zuzugeben. In process step a) is a mixture containing a polyamide and a lactam, heated to temperatures above a cloud point temperature (T T), above which the Polyamide completely dissolved in the lactam is present. For process step a), it is irrelevant whether the polyamide and the lactam are initially introduced together or are added in succession. It is possible to first heat the polyamide and then add the lactam. In addition, it is possible to co-heat the lactam and the polyamide. Preferably, however, the lactam is first heated and then add the polyamide.
Oberhalb der Trübungstemperatur (TT) liegt das Polyamid vollständig gelöst in dem geschmolzenen Lactam vor. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass eine optisch klare Lösung des Polyamids in dem geschmolzenen Lactam erhalten wird. Die Schmelze des Lactams bildet in dieser Lösung das Solvenz, das Polyamid bildet das Solvat. Die Polyamidmoleküle sind oberhalb der Trübungstemperatur (TT) homogen und statistisch in dem geschmolzenen Lactam verteilt und lassen sich durch Filtration nicht abtrennen. Oberhalb der Trübungstemperatur (TT) liegen Polyamid und Lactam somit als optisch klare Lösung vor, wobei die Polyamidmoleküle homogen und statistisch in dem Lactam verteilt sind. Above the clouding temperature (T T ), the polyamide is completely dissolved in the molten lactam. In other words, this means that an optically clear solution of the polyamide is obtained in the molten lactam. The melt of the lactam forms the solvency in this solution, the polyamide forms the solvate. The polyamide molecules are homogeneously and statistically distributed above the turbidity temperature (T T ) in the molten lactam and can not be separated by filtration. Above the clouding temperature (T T ), polyamide and lactam are thus present as an optically clear solution, the polyamide molecules being distributed homogeneously and statistically in the lactam.
Die Trübungstemperatur (TT) hängt im erfindungsgemäßen Verfahren von der Art des Lactams, der Art des Polyamids sowie der Konzentration des Polyamids in der in Verfahrensschritt a) hergestellten Schmelze ab. The turbidity temperature (T T ) in the process according to the invention depends on the type of lactam, the type of polyamide and the concentration of the polyamide in the melt produced in process step a).
In Verfahrensschritt a) wird die Mischung, die das Polyamid und das Lactam enthält, im Allgemeinen auf Temperaturen im Bereich von 170 °C bis 250 °C, bevorzugt auf Temperaturen im Bereich von 170 °C bis 230 °C, besonders bevorzugt auf Temperaturen von 170 °C bis 210 °C und insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 180 °C bis 200 °C erhitzt. In process step a), the mixture containing the polyamide and the lactam is generally at temperatures in the range of 170 ° C to 250 ° C, preferably at temperatures in the range of 170 ° C to 230 ° C, particularly preferably at temperatures of 170 ° C to 210 ° C and in particular heated to temperatures in the range of 180 ° C to 200 ° C.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Mischung in Verfahrensschritt a) auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens 10 °C unterhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Polyamids liegt. Besonders bevorzugt wird die Mischung in Verfahrensschritt a) auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 50 °C unterhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Polyamids, mehr bevorzugt auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 35 °C unterhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Polyamids und insbesondere auf eine Temperatur im Bereich von 10 bis 20 °C unterhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Polyamids, erhitzt. In a further embodiment, the mixture is heated in process step a) to a temperature which is at least 10 ° C below the melting temperature of the polyamide used. The mixture is particularly preferably in process step a) to a temperature in the range of 10 to 50 ° C below the melting temperature of the polyamide used, more preferably to a temperature in the range of 10 to 35 ° C below the melting temperature of the polyamide used and in particular to a Temperature in the range of 10 to 20 ° C below the melting temperature of the polyamide used, heated.
Die Schmelztemperatur des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Polyamids ist definiert als die Temperatur, bei der das Polyamid in Reinsubstanz vom festen Aggregatzustand zumindest teilweise in den flüssigen Aggregatzustand übergeht. Die Schmelztemperatur des Polyamids wird durch Dynamische Differenzkolorimetrie bestimmt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die Mischung in Verfahrensschritt a) zum Erhalt der Schmelze auf eine Temperatur im Bereich von 170 °C bis 250 °C erhitzt wird. Hierdurch schmilzt das in der Mischung enthaltene Lactam und das Polyamid löst sich in dem geschmolzenen Lactam vollständig auf. The melting temperature of the polyamide used in process step a) is defined as the temperature at which the polyamide in the pure substance of the solid state of aggregation at least partially passes into the liquid state. The melting temperature of the polyamide is determined by differential scanning colorimetry. The present invention thus also provides a process in which the mixture is heated in step a) to obtain the melt to a temperature in the range of 170 ° C to 250 ° C. As a result, the lactam contained in the mixture melts and the polyamide completely dissolves in the molten lactam.
Die in Verfahrensschritt a) hergestellte Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält, enthält im Allgemeinen weniger als 5 Gew.-% Wasser, bevorzugt weniger als 4 Gew.-% Wasser, besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Wasser und insbesondere bevorzugt weniger als 1 Gew.-% Wasser, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält. Die Untergrenze des Wassergehalts der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,3 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem der Wassergehalt der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze im Bereich von 0 bis kleiner 5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze. Der Wassergehalt der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze wird maßgeblich durch den Wassergehalt des eingesetzten Polyamids sowie durch den Wassergehalt des eingesetzten Lactams bestimmt. The melt produced in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam, generally contains less than 5% by weight of water, preferably less than 4% by weight of water, more preferably less than 2% by weight of water and in particular preferably less than 1% by weight of water, in each case based on the total weight of the melt obtained in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam. The lower limit of the water content of the melt obtained in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5% by weight, preferably in the range from 0 to 0.3% by weight, particularly preferably in the range from 0 to 0, 1 wt .-%, each based on the total weight of the melt obtained in step a). The present invention thus also provides a process in which the water content of the melt obtained in process step a) is in the range from 0 to less than 5% by weight, based on the total weight of the melt obtained in process step a). The water content of the melt obtained in process step a) is decisively determined by the water content of the polyamide used and by the water content of the lactam used.
Der Wassergehalt des eingesetzten Polyamids liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis < 2,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0 bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Polyamids. Die Untergrenze des Wassergehalts des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Polyamids liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,2 Gew.-%. The water content of the polyamide used is generally in the range of 0 to <2.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 2 wt .-% and particularly preferably in the range of 0 to 1 wt .-%, each based on the total weight of the polyamide used in process step a). The lower limit of the water content of the polyamide used in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 0.2 wt .-%.
Der Wassergehalt des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Lactams liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis < 5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0 bis < 4 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt im Bereich von 0 bis 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Lactams. Die Untergrenze des Wassergehalts des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Lactams liegt im Allgemeinen im Bereich von 0 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Lactams. The water content of the lactam used in process step a) is generally in the range from 0 to <5 wt .-%, preferably in the range of 0 to <4 wt .-%, particularly preferably in the range of 0 to 2 wt .-%, and particularly preferably in the range from 0 to 1 wt .-%, each based on the total weight of the lactam used in step a). The lower limit of the water content of the lactam used in process step a) is generally in the range from 0 to 0.5 wt .-%, preferably in the range of 0 to 0.2 wt .-%, each based on the total weight of the process step a ) used lactams.
Der Wassergehalt des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Polyamids und der Wassergehalt des in Verfahrensschritt a) eingesetzten Lactams wird im Allgemeinen so gewählt, dass die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze den vorstehend beschriebenen Wassergehalt aufweist, wobei hierzu die vorstehenden Ausführungen und Bevorzugungen entsprechend gelten. The water content of the polyamide used in process step a) and the water content of the lactam used in process step a) is generally selected so that the melt obtained in process step a) has the above-described water content, for which the above statements and preferences apply accordingly.
Die in Verfahrensschritt a) eingesetzte Mischung aus Lactam und Polyamid sowie die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze sind somit im Wesentlichen wasserfrei. Dies hat den Vorteil, dass die in Verfahrensschritt a) ausgebildete Schmelze eine echte Lösung des Polyamids in dem Lactam darstellt. Die Bildung einer Dispersion oder Emulsion des Polyamids in dem Lactam wird hierdurch in Verfahrensschritt a) verhindert. The mixture of lactam and polyamide used in process step a) and the melt obtained in process step a) are thus essentially anhydrous. This has the advantage that the melt formed in process step a) represents a true solution of the polyamide in the lactam. The formation of a dispersion or emulsion of the polyamide in the lactam is thereby prevented in process step a).
Das Polyamid wird in Verfahrensschritt a) in solchen Mengen eingesetzt, dass die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze das Polyamid in Mengen im Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 8 bis 50 Gew.-%, und besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% enthält, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält. The polyamide is used in process step a) in amounts such that the melt obtained in process step a) contains the polyamide in amounts ranging from 5 to 60% by weight, preferably in the range from 8 to 50% by weight, and particularly preferably in the range of 10 to 30 wt .-%, in each case based on the total weight of the melt obtained in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze das Polyamid in Mengen im Bereich von 5 bis 60 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze. The present invention thus also provides a process in which the melt obtained in process step a) contains the polyamide in amounts ranging from 5 to 60% by weight, based on the total weight of the melt obtained in process step a).
In Verfahrensschritt a) können neben dem Polyamid und dem Lactam gegebenenfalls weitere Additive zugegeben werden. Der Zeitpunkt der Zugabe von Additiven ist hierbei unerheblich. Die Additive können zusammen mit dem Polyamid und dem Lactam vorgelegt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Additive zu der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze zuzugeben. Es ist auch möglich, das oder die Additive zusammen mit dem Polyamid oder zusammen mit dem Lactam vorzulegen. Darüber hinaus ist es möglich, ein Polyamid einzusetzen, das bereits Additive enthält. Als Additive bevorzugt sind Antinukleierungsmittel. Bevorzugte Antinukleierungsmittel sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumchlorid, Nigrosin, Methylenblau und Neutralrot. Bevorzugtes Antinukleierungsmittel ist Nigrosin. Nigrosin ist ein synthetischer schwarzer Farbstoff, der auch unter dem Namen „Solvent Black 5" (Colour Index 50415) bekannt ist. Nigrosin kann beispielsweise durch Erhitzen von Nitrobenzol und Anilin und Anilinhydrochlorid in Gegenwart von Kupfer oder Eisen hergestellt werden. In process step a), it is possible, in addition to the polyamide and the lactam, if desired, to add further additives. The time of addition of additives is irrelevant here. The additives can be presented together with the polyamide and the lactam. In addition, it is possible to add the additives to the melt obtained in process step a). It is also possible to provide the additive or additives together with the polyamide or together with the lactam. Moreover, it is possible to use a polyamide which already contains additives. Preferred additives are antinucleating agents. Preferred antinucleating agents are selected from the group consisting of lithium chloride, nigrosine, methylene blue and neutral red. Preferred antinucleating agent is nigrosine. Nigrosine is one synthetic black dye, also known as "Solvent Black 5" (Color Index 50415) Nigrosine can be prepared, for example, by heating nitrobenzene and aniline and aniline hydrochloride in the presence of copper or iron.
Methylenblau ist ein Farbstoff, der auch als Λ/,Λ/,Λ/',Λ/'-Tetramethylenthioninchlorid bzw. Basic Blue 9 (Colour Index 52015; CAS-Nummer 61 -73-4 bzw. 122965-43-9) bezeichnet wird. Neutralrot ist ein Farbstoff, der auch als 3-Amino-7-dimethylamino-2-methylphenazin Hydrochlorid bzw. Toluylenrot (Colour Index 50040: CAS-Nummer 553-24-2) bezeichnet wird. Methylene blue is a dye which is also referred to as Λ /, Λ /, Λ / ', Λ /' - tetramethylenethionine chloride or Basic Blue 9 (Color Index 52015, CAS numbers 61-73-4 and 122965-43-9, respectively) becomes. Neutral red is a dye, also referred to as 3-amino-7-dimethylamino-2-methylphenazine hydrochloride or toluene red (Color Index 50040: CAS number 553-24-2).
Die Additive, bevorzugt die Antinukleierungsmittel, werden in Verfahrensschritt a) im Allgemeinen in solchen Mengen zugegeben, dass das Polyamidpulver, das nach Verfahrensschritt c) erhalten wird, einen Additivgehalt im Bereich von 0 bis 3 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2,5 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 1 bis 2 Gew.-% aufweist, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des nach Verfahrensschritt c) erhaltenen Polyamidpulvers. The additives, preferably the antinucleating agents, are generally added in process step a) in amounts such that the polyamide powder obtained after process step c) has an additive content in the range from 0 to 3% by weight, preferably in the range from 0, 5 to 2.5 wt .-%, particularly preferably in the range of 0.5 to 2 wt .-%, in particular in the range of 1 to 2 wt .-%, each based on the total weight of the polyamide powder obtained according to process step c) ,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die in Verfahrensschritt a) enthaltene Schmelze mindestens ein Antinukleirungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumclhorid, Nigrosin, Methylenblau und Neutralrot enthält. The present invention thus also provides a process in which the melt contained in process step a) contains at least one antinucleating agent selected from the group consisting of lithium chloride, nigrosine, methylene blue and neutral red.
Weiterhin Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das Antinukleirungsmittel in Verfahrensschritt a) in solchen Mengen zugegeben wird, dass das nach Verfahrensschritt c) erhaltene Polyamidpulver das Antinukleierungsmittel in Mengen im Bereich von 0, 1 bis 3 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des nach Verfahrensschritt c) erhaltenen Polyamids. The present invention furthermore relates to a process in which the antinucleating agent is added in process step a) in amounts such that the polyamide powder obtained after process step c) contains the antinucleating agent in amounts in the range from 0.1 to 3% by weight , based on the total weight of the polyamide obtained according to process step c).
Verfahrensschritt a) wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt. Als Schutzgas kann hierbei beispielsweise Stickstoff eingesetzt werden. Verfahrensschritt a) kann unter Normaldruck durchgeführt werden, bevorzugt wird Verfahrensschritt a) jedoch unter Druck durchgeführt. Der Druck während Verfahrensschritt a) liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 10 bar abs. Process step a) is carried out in a preferred embodiment under a protective gas atmosphere. As a protective gas, in this case, for example, nitrogen can be used. Process step a) can be carried out under atmospheric pressure, but process step a) is preferably carried out under pressure. The pressure during process step a) is generally in the range of 0.5 to 10 bar abs.
Verfahrensschritt a) wird bevorzugt unter Agitation durchgeführt. Geeignete Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrensschritts a) unter Erhalt der Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält, sind dem Fachmann bekannt. Geeignete Vorrichtungen sind beispielsweise Reaktoren, die ein Rühraggregat aufweisen und mit Druck beaufschlagt werden können. Geeignete Rühraggregate sind beispielsweise Ankerrührer. Process step a) is preferably carried out under agitation. Suitable devices for carrying out the process step a) to obtain the melt which contains the polyamide completely dissolved in the lactam are known to the person skilled in the art. Suitable devices are, for example, reactors, the Have stirring unit and can be pressurized. Suitable stirrers are, for example, anchor stirrers.
Verfahrensschritt b) Process step b)
In Verfahrensschritt b) wird die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze auf eine Temperatur < der Trübungstemperatur (TT) abgekühlt. Bevorzugt wird die in Verfahrensschritt a) enthaltene Schmelze auf eine Temperatur abgekühlt, die mindestens 0,5 °C, bevorzugt mindestens 1 °C unterhalb der Trübungstemperatur (TT) liegt. Bei Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) trübt die Schmelze ein, das heißt sie ist optisch nicht mehr klar. Das Eintrüben kann hierbei rein visuell mit bloßem Auge wahrgenommen werden. Darüber hinaus ist es möglich, das Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) durch eine Transmissionsmessung zu bestimmen. In process step b), the melt obtained in process step a) is cooled to a temperature <the turbidity temperature (T T ). Preferably, the melt contained in process step a) is cooled to a temperature which is at least 0.5 ° C, preferably at least 1 ° C below the turbidity temperature (T T ). Upon reaching or falling below the clouding temperature (T T ) the melt melts, that is, it is no longer visually clear. The clouding can be perceived purely visually with the naked eye. In addition, it is possible to determine the reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) by a transmission measurement.
Als Referenzwert wird hierbei die Transmission der in Verfahrensschritt a) hergestellten Schmelze herangezogen, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält. Die Transmission der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze wird hierbei auf 100 % festgelegt und nachfolgend als Referenzwert verwendet. The reference value used here is the transmission of the melt produced in process step a), which contains the polyamide completely dissolved in the lactam. The transmission of the melt obtained in process step a) is hereby set to 100% and subsequently used as the reference value.
Bei Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) durch das Abkühlen in Verfahrensschritt b) nimmt die Transmission ab. Im Allgemeinen nimmt die Transmission der Schmelze beim Abkühlen in Verfahrensschritt b) bei Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) um mindestens 5 %, bevorzugt um mindestens 20 %, besonders bevorzugt um mindestens 30 % ab, bezogen auf die Transmission der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält (Transmission 100 %). Upon reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) by the cooling in step b), the transmission decreases. In general, the transmittance of the melt during cooling in process step b) when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) decreases by at least 5%, preferably by at least 20%, particularly preferably by at least 30%, based on the transmission in the process step a) obtained melt containing the polyamide completely dissolved in the lactam (transmission 100%).
Anders ausgedrückt bedeutet dies, das die Schmelze in Verfahrensschritt b), das heißt bei Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) und vor Zugabe des Wassers, bei Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) eine Transmission von maximal 95 %, bevorzugt von maximal 80 % und besonders bevorzugt von maximal 70 % aufweist, bezogen auf die Transmission der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze (Transmission 100 %). In other words, this means that the melt in process step b), ie when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) and before adding the water, when reaching or falling below the turbidity temperature (T T ) has a maximum transmission of 95%, preferably of not more than 80% and more preferably of not more than 70%, based on the transmission of the melt obtained in process step a) (transmission 100%).
Nach Erreichen bzw. Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) wird in Verfahrensschritt b) Wasser zugegeben, wodurch eine Suspension erhalten wird, die das Polyamidpulver suspendiert in einer Wasser und Lactam enthaltenden Lösung enthält. After reaching or falling below the clouding temperature (T T ), water is added in process step b), whereby a suspension is obtained which contains the polyamide powder suspended in a solution containing water and lactam.
In Verfahrensschritt b) können neben Wasser noch weitere Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohol zugegeben werden. Geeignete weitere Lösungsmittel sind beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propanol oder iso-Propanol. Für den Fall, dass in Verfahrensschritt b) noch weitere Lösungsmittel zugegeben werden, können diese vor oder nach der Zugabe von Wasser zugegeben werden. Darüber hinaus ist es möglich in Verfahrensschritt b) eine Mischung zuzugeben, die Wasser und mindestens ein 5 weiteres Lösungsmittel enthält. Es ist erfindungsgemäß lediglich notwendig, dass in Verfahrensschritt b) Wasser zugegeben wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Verfahrensschritt b) nur Wasser zugegeben. In process step b), in addition to water, further solvents such as, for example, alcohol may be added. Suitable further solvents are for example, methanol, ethanol, n-propanol or isopropanol. In the event that further solvents are added in process step b), these can be added before or after the addition of water. In addition, it is possible in process step b) to add a mixture which contains water and at least one further solvent. It is according to the invention only necessary that in step b) water is added. In a preferred embodiment, only water is added in process step b).
Die Wasserzugabe kann erfindungsgemäß vor oder nach Erstarren der Schmelze 10 zugegeben werden. Für den Fall, dass das Wasser nach Erstarren der Schmelze zugegeben wird, löst das Wasser das Lactam auf, wodurch die Suspension des Polyamidpulvers erhalten wird. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Wasserzugabe in Verfahrensschritt b) vor dem Erstarren der Schmelze. The addition of water can be added according to the invention before or after solidification of the melt 10. In the event that the water is added after solidification of the melt, the water dissolves the lactam, whereby the suspension of the polyamide powder is obtained. In a preferred embodiment, the addition of water in step b) before the solidification of the melt.
15 Die Trübungstemperatur (TT) bildet somit die Temperaturobergrenze, bei der in Verfahrensschritt b) Wasser zugegeben werden kann. Die Temperaturuntergrenze, bis zu der in Verfahrensschritt b) Wasser zugegeben werden kann, stellt im Allgemeinen die Schmelztemperatur (Ts) (Schmelzpunkt) des im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Lactams dar. Der Schmelzpunkt wird erfindungsgemäß bei einem DruckThe clouding temperature (T T ) thus forms the upper temperature limit at which water can be added in process step b). The lower temperature limit up to which water can be added in process step b) generally represents the melting temperature (T s ) (melting point) of the lactam used in the process according to the invention. The melting point is at a pressure according to the invention
20 von 1 ,01325 bar gemessen. Erfindungsgemäß ist die Schmelztemperatur (Ts) gleich dem Schmelzpunkt des Lactams. 20 from 1, 01325 bar measured. According to the invention, the melting temperature (T s ) is equal to the melting point of the lactam.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das Lactam eine Schmelztemperatur (Ts) aufweist und die in Verfahrensschritt a) erhaltene 25 Schmelze in Verfahrensschritt b) auf eine Temperatur im Bereich von gleich der Trübungstemperatur (TT) bis größer der Schmelztemperatur (Ts) des Lactams abgekühlt wird und nachfolgend Wasser zugegeben wird. The present invention thus also provides a process in which the lactam has a melting temperature (T s ) and the melt obtained in process step a) in process step b) to a temperature in the range of equal to the clouding temperature (T T ) to greater than Melting temperature (T s ) of the lactam is cooled and then water is added.
Für den Fall, dass als Lactam ε-Caprolactam eingesetzt wird, beträgt die Untergrenze, 30 vor der Wasser zugegeben werden muss, somit 68 °C. Für den Fall, dass δ-Valerolactam als Lactam eingesetzt wird, liegt die Untergrenze, oberhalb der in Verfahrensschritt b) Wasser zugegeben werden muss, somit bei 40 °C. In the event that ε-caprolactam is used as the lactam, the lower limit, 30 must be added before the water, thus 68 ° C. In the case where δ-valerolactam is used as lactam, the lower limit above which water must be added in process step b) is thus 40 ° C.
Die Trübungstemperatur (TT) hängt, wie vorstehend bereits ausgeführt, von den 35 Eigenschaften des Polyamids und des Lactams sowie von der Konzentration des Polyamids in der Schmelze ab. Geeignete Temperaturbereiche, innerhalb derer die Wasserzugabe gemäß Verfahrensschritt b) erfolgen kann, liegen im Allgemeinen im Bereich von 80 bis < 170 °C, bevorzugt im Bereich von 90 bis 160 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 100 bis 150 °C und insbesondere im Bereich von 120 bis 40 145 °C, wobei die Zugabe von Wasser erst nach Erreichen oder Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) erfolgt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe von Wasser in Verfahrensschritt b) in einem Temperaturbereich, dessen Obergrenze gleich der Trübungstemperatur (TT) ist und dessen Untergrenze durch eine Temperatur, die maximal 20 °C unter der Kristallisationstemperatur (TK) des eingesetzten Polyamids liegt, definiert ist. The turbidity temperature (T T ) depends, as stated above, on the properties of the polyamide and the lactam and on the concentration of the polyamide in the melt. Suitable temperature ranges within which the addition of water according to process step b) can be carried out are generally in the range of 80 to <170 ° C, preferably in the range of 90 to 160 ° C, more preferably in the range of 100 to 150 ° C and in particular Range of 120 to 40 145 ° C, wherein the addition of water takes place only after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ). In a particularly preferred embodiment, the addition of water in step b) in a temperature range whose upper limit is equal to the turbidity temperature (T T ) and its lower limit by a temperature which is not more than 20 ° C below the crystallization temperature (T K ) of the polyamide used lies, is defined.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das Polyamid eine Kristallisationstemperatur (TK) aufweist und die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze in Verfahrensschritt b) auf eine Temperatur im Bereich von gleich der Trübungstemperatur (TT) bis maximal 20 °C unter der Kristallisationstemperatur (TK) des Polyamids abgekühlt wird und nachfolgend Wasser zugegeben wird. The present invention thus also relates to a process in which the polyamide has a crystallization temperature (T K ) and the melt obtained in process step a) in process step b) to a temperature in the range of equal to the turbidity temperature (T T ) to a maximum of 20 ° C is cooled below the crystallization temperature (T K ) of the polyamide and then water is added.
Polyamide sind im Allgemeinen teilkristallin. Der Kristallisationsgrad von Polyamiden liegt im Allgemeinen im Bereich von 20 bis 50 %. Der Kristallisationsgrad wird auch als Kristallin ität oder Kristallinitätsgrad bezeichnet. Beim Erhitzen der Mischung gemäß Verfahrensschritt a) bildet sich eine Schmelze aus, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält. Bei der Ausbildung der Schmelze in Verfahrensschritt a) lösen sich die kristallinen Bereiche des Polyamids auf. Darüber hinaus geht das Polyamid aus der Form eines Feststoffs in den Aggregatzustand einer Lösung über. Hierbei nimmt das Polyamid Wärme (Energie) auf. Diese Wärme wird auch als Latentwärme bezeichnet. Die Latentwärme setzt sich hierbei zusammen aus der Enthalpie, die zum Auflösen kristalliner Bereiche aufgewendet werden muss und der Enthalpie, die für den Übergang vom Feststoff zu der Lösung erforderlich ist. Die beiden Enthalpien werden auch als Kristallisationsenthalpie bzw. Lösungsenthalpie bezeichnet. Polyamides are generally semicrystalline. The degree of crystallinity of polyamides is generally in the range of 20 to 50%. The degree of crystallinity is also referred to as crystallinity or degree of crystallinity. When heating the mixture according to process step a), a melt is formed which contains the polyamide completely dissolved in the lactam. In the formation of the melt in process step a), the crystalline regions of the polyamide dissolve. In addition, the polyamide goes from the form of a solid in the state of matter of a solution. Here, the polyamide absorbs heat (energy). This heat is also called latent heat. The latent heat is composed of the enthalpy that must be used to dissolve crystalline areas and the enthalpy required for the transition from the solid to the solution. The two enthalpies are also referred to as enthalpy of crystallization or enthalpy of solution.
Beim Abkühlen der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze wird in Verfahrensschritt b) zunächst die Trübungstemperatur (TT) erreicht. Die Trübungstemperatur (TT) ist von der Kristallisationstemperatur (TK) verschieden. Die Kristallisationstemperatur (TK) liegt im Allgemeinen unterhalb der Trübungstemperatur (TT). Beim Erreichen der Kristallisationstemperatur (TK) geht das Polyamid vollständig aus der Lösung in den festen Aggregatzustand über, wobei sich die kristallinen Bereiche erneut ausbilden. Die vom Polyamid in Verfahrensschritt a) aufgenommene Wärme (Latentwärme) wird hierbei in Verfahrensschritt b) wieder abgegeben. Das Einsetzen der Kristallisation, das heißt das Erreichen der Kristallisationstemperatur (TK), kann daher durch einen Temperaturanstieg detektiert werden. During cooling of the melt obtained in process step a), the clouding temperature (T T ) is first reached in process step b). The turbidity temperature (T T ) is different from the crystallization temperature (T K ). The crystallization temperature (T K ) is generally below the turbidity temperature (T T ). Upon reaching the crystallization temperature (T K ), the polyamide is completely from the solution in the solid state, wherein the crystalline regions form again. The heat (latent heat) absorbed by the polyamide in process step a) is released here again in process step b). The onset of crystallization, that is, the achievement of the crystallization temperature (T K ), can therefore be detected by a temperature rise.
Unter „Kristallisationstemperatur (TK)" wird erfindungsgemäß somit die Temperatur verstanden, bei der das Polyamid die in Verfahrensschritt a) aufgenommene Latentwärme, das heißt die Summe aus Lösungsenthalpie und Kristallisationsenthalpie an die Umgebung abgibt. Die Kristallisationstemperatur (TK) kann beispielsweise bestimmt werden durch ein Widerstandsthermometer (PT100) oder ein Thermoelement in Kombination mit einer Drehmomentmesssung. Das Drehmoment zeigt eine deutliche Steigungsänderung bei der Kristallisationstemperatur (TK), das Drehmoment nimmt deutlich zu, während es in der Abkühlphase lediglich schwach steigt bedingt der Viskositätszunahme der kontinuierlichen Phase. The term "crystallization temperature (T K )" is thus understood to mean the temperature at which the polyamide releases the latent heat received in process step a), that is to say the sum of solution enthalpy and crystallization enthalpy to the environment. The crystallization temperature (T K ) can be determined, for example, by a resistance thermometer (PT100) or a thermocouple in combination with a torque measurement. The torque shows a marked change in slope at the crystallization temperature (T K ), the torque increases significantly, while it increases only slightly in the cooling phase due to the viscosity increase of the continuous phase.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Kristallisationstemperatur (TK) durch einen Temperaturfühler bestimmt, der sich im Reaktor befindet und die Temperatur der Schmelze in Verfahrensschritt b) misst. Die Kristallisationstemperatur (TK) kann daher durch einen Temperaturanstieg der Schmelze im Verfahrensschritt b) detektiert werden. In a further embodiment, the crystallization temperature (T K ) is determined by a temperature sensor, which is located in the reactor and measures the temperature of the melt in process step b). The crystallization temperature (T K ) can therefore be detected by a temperature rise of the melt in process step b).
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Wasserzugabe in Verfahrensschritt b) oberhalb einer Temperatur, die maximal 20 °C, bevorzugt maximal 10 °C, besonders bevorzugt maximal 5 °C und insbesondere bevorzugt maximal 2 °C unter der Kristallisationstemperatur (TK) des eingesetzten Polyamids liegt. Auch die Kristallisationstemperatur (TK) hängt von den Eigenschaften des Polyamids und des Lactams sowie von der Konzentration des Polyamids in der Schmelze ab. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the addition of water in process step b) takes place above a temperature of not more than 20 ° C., preferably not more than 10 ° C., more preferably not more than 5 ° C. and more preferably not more than 2 ° C. below the crystallization temperature (T K ). of the polyamide used. The crystallization temperature (T K ) also depends on the properties of the polyamide and the lactam and on the concentration of the polyamide in the melt.
Die Menge des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers kann in weiten Bereichen variieren. Im Allgemeinen wird in Verfahrensschritt b) bezogen auf einen Gewichtsteil des in der Schmelze bzw. der zumindest teilweise erstarrten Schmelze enthaltenen Polyamids mindestens ein Gewichtsteil Wasser, bevorzugt mindestens 2 Gewichtsteile Wasser, besonders bevorzugt mindestens 3 Gewichtsteile Wasser und insbesondere mindestens 5 Gewichtsteile Wasser zugegeben. Im Allgemeinen werden maximal 20 Gewichtsteile Wasser, bevorzugt maximal 15 Gewichtsteile Wasser, besonders bevorzugt maximal 10 Gewichtsteile Wasser und insbesondere maximal 8 Gewichtsteile Wasser zugegeben, jeweils bezogen auf ein Gewichtsteil des in der Schmelze bzw. der zumindest teilweise erstarrten Schmelze enthaltenen Polyamids. Selbstverständlich ist es möglich, auch größere Mengen an Wasser zuzugeben. Hiermit ist jedoch kein vorteilhafter Effekt verbunden, da größere Wassermengen in den nachfolgenden Verfahrensschritten abgetrennt werden müssen, wodurch sich das erfindungsgemäße Verfahren verteuert. The amount of water added in process step b) can vary within wide limits. In general, at least one part by weight of water, preferably at least 2 parts by weight of water, more preferably at least 3 parts by weight of water and in particular at least 5 parts by weight of water are added in step b) based on one part by weight of the melt contained in the melt or at least partially solidified melt. In general, a maximum of 20 parts by weight of water, preferably not more than 15 parts by weight of water, more preferably not more than 10 parts by weight of water and in particular not more than 8 parts by weight of water are added, based in each case on one part by weight of the polyamide contained in the melt or the at least partially solidified melt. Of course, it is possible to add even larger amounts of water. However, this is not associated with an advantageous effect, since larger amounts of water have to be separated in the subsequent process steps, which makes the process according to the invention more expensive.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die Menge des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers 1 bis 100 Gewichtsteile Wasser beträgt, bezogen auf ein Gewichtsteil des in der Schmelze enthaltenen Polyamids. Die Temperatur des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers kann in weiten Bereichen variieren. Im Allgemeinen liegt die Temperatur des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers im Bereich von 20 bis < 170 °C, bevorzugt im Bereich von 20 bis 160 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 150 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 60 bis 145 °C, wobei die Zugabe von Wasser erst nach Erreichen oder Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) erfolgt. The present invention thus also provides a process in which the amount of water added in process step b) is from 1 to 100 parts by weight of water, based on one part by weight of the polyamide contained in the melt. The temperature of the water added in process step b) can vary within wide limits. In general, the temperature of the water added in process step b) is in the range from 20 to <170 ° C., preferably in the range from 20 to 160 ° C., more preferably in the range from 50 to 150 ° C. and especially preferably in the range from 60 to 145 ° C, wherein the addition of water takes place only after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die Zugabe von Wasser in Verfahrensschritt b) bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis < 170 °C und nach Erreichen oder Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) erfolgt. The present invention thus also provides a process in which the addition of water in process step b) takes place at a temperature in the range from 20 to <170 ° C. and after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
Um ein Verdampfen des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers zu verhindern, wird Verfahrensschritt b) in einer bevorzugten Ausführungsform unter Druck durchgeführt. Hierzu kann beispielsweise ein abgeschlossener Reaktor, wie beispielsweise ein Autoklav, eingesetzt werden. Auch Verfahrensschritt b) wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Agitation durchgeführt. Da Verfahrensschritte a) und b) bevorzugt im gleichen Reaktor durchgeführt werden, gelten für die Reaktoren die zur Verfahrensschritt a) genannten Ausführungen und Bevorzugungen entsprechend. In order to prevent evaporation of the water added in process step b), process step b) is carried out under pressure in a preferred embodiment. For this purpose, for example, a closed reactor, such as an autoclave, can be used. Process step b) is also carried out under agitation in a preferred embodiment. Since process steps a) and b) are preferably carried out in the same reactor, the statements and preferences given for process step a) apply correspondingly to the reactors.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem die Verfahrensschritte a) und b) in demselben Reaktor durchgeführt werden. Nach Zugabe von Wasser wird in Verfahrensschritt b) eine Suspension erhalten, die das Polyamidpulver suspendiert in einer Lösung aus Wasser und dem Lactam enthält. The present invention thus also relates to a process in which process steps a) and b) are carried out in the same reactor. After addition of water, a suspension is obtained in process step b) which contains the polyamide powder suspended in a solution of water and the lactam.
Verfahrensschritt c) Das in Verfahrensschritt b) in Form einer Suspension erhaltene Polyamidpulver kann in Verfahrensschritt c) abgetrennt werden. Die Abtrennung des Polyamidpulvers erfolgt hierbei durch dem Fachmann an sich bekannte Verfahren wie beispielsweise Filtration oder Zentrifugieren. In Verfahrensschritt c) wird somit das Polyamidpulver von der Lösung, die Wasser und das Lactam enthält, abgetrennt. Das so erhaltene Polyamidpulver kann gegebenenfalls weiter aufgearbeitet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Polyamidpulver mit Wasser gewaschen, um gegebenenfalls enthaltene Reste des Lactams vom Polyamidpulver abzutrennen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Polyamidpulver nach der Abtrennung gemäß Verfahrensschritt c) mit Wasser gewaschen und nachfolgend getrocknet. Process Step c) The polyamide powder obtained in process step b) in the form of a suspension can be separated off in process step c). The separation of the polyamide powder is carried out by the skilled person known methods such as filtration or centrifugation. In method step c), the polyamide powder is thus separated from the solution containing water and the lactam. The polyamide powder thus obtained may optionally be worked up further. In a preferred embodiment, the polyamide powder is washed with water in order to separate any residues of the lactam contained from the polyamide powder. In a further preferred embodiment, the polyamide powder is washed after the separation according to process step c) with water and subsequently dried.
Die Trocknung kann hierbei thermisch erfolgen. Bevorzugte thermische Trocknungsverfahren sind beispielsweise die Trocknung in einer mit Heißluft beaufschlagten Wirbelschicht oder die Trocknung unter Stickstoffatmosphäre im Vakuum bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise im Bereich von 50 bis 100 °C. The drying can take place thermally. Preferred thermal drying methods are, for example, drying in one with hot air pressurized fluidized bed or drying under a nitrogen atmosphere in vacuo at elevated temperatures, for example in the range of 50 to 100 ° C.
Polyamidpulver polyamide powder
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weisen eine enge Korngrößenverteilung (Partikelgrößenverteilung) sowie eine weitestgehend runde Form auf. Als Maß hierfür wird der sogenannte Spärizitäts-Wert (SPHT-Wert) herangezogen. Der Sphärizitäts-Wert der Polyamidpartikel gibt hierbei das Verhältnis der Oberfläche der Polyamidpartikel zu der Oberfläche von idealen Kugeln gleichen Volumens an. Der Sphärizitäts-Wert kann Durch Bildanalyse beispielsweise mit Hilfe eines Camsizers ermittelt werden. The polyamide powders obtainable by the process according to the invention have a narrow particle size distribution (particle size distribution) and a substantially round shape. As a measure of this, the so-called Spärizitäts value (SPHT value) is used. The sphericity value of the polyamide particles indicates the ratio of the surface of the polyamide particles to the surface of ideal spheres of equal volume. The sphericity value can be determined by image analysis using, for example, a camsizer.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weisen im Allgemeinen einen Sphärizitätswert im Bereich von 0,4 bis 1 ,0. The polyamide powders obtainable by the process according to the invention generally have a sphericity value in the range from 0.4 to 1.0.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weisen eine enge Partikelgrößenverteilung auf. Im Allgemeinen weisen die Polyamidpulver The polyamide powders obtainable by the process according to the invention have a narrow particle size distribution. In general, the polyamide powder
einen D 10-Wert im Bereich von 5 bis 50 μηη, a D 10 value in the range of 5 to 50 μηη,
einen D50-Wert im Bereich von 20 bis 80 μηη und a D50 value in the range of 20 to 80 μηη and
einen D90-Wert von 40 bis 150 μηη a D90 value of 40 to 150 μηη
auf. on.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Polyamidpulver In a preferred embodiment, the polyamide powder
einen D 10-Wert im Bereich von 10 bis 40 μηη, a D 10 value in the range of 10 to 40 μηη,
einen D50-Wert im Bereich von 30 bis 70 μηη und a D50 value in the range of 30 to 70 μηη and
einen D90-Wert von 45 bis 130 μηι a D90 value of 45 to 130 μηι
auf. on.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem das nach Verfahrensschritt c) erhaltene Polyamidpulver The present invention thus also provides a process in which the polyamide powder obtained after process step c)
einen D 10-Wert im Bereich von 5 bis 50 μηη, a D 10 value in the range of 5 to 50 μηη,
einen D50-Werrt im Bereich von 20 bis 80 μηη und a D50-Werrt in the range of 20 to 80 μηη and
einen D90-Wert im Bereich von 40 bis 150 μηη a D90 value in the range of 40 to 150 μηη
aufweist. having.
Unter „D10-Wert" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung in diesem Zusammenhang die Partikelgröße verstanden, bei der 10 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel kleiner/gleich dem D10-Wert sind und 90 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel größer als der D10-Wert sind. In Analogie dazu wird unter dem D50-Wert die Partikelgröße verstanden, bei der 50 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel kleiner/gleich dem D50-Wert sind und 50 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel größer als der D50-Wert sind. In Analogie dazu wird unter dem D90-Wert die Partikelgröße verstanden, bei der 90 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel kleiner/gleich dem D90-Wert sind und 10 Vol.-% der Partikel bezogen auf das Gesamtvolumen der Partikel größer als der D90-Wert sind. In the context of the present invention, "D10 value" in this context means the particle size at which 10% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D10 value and 90% by volume of the particles based on the total volume of the particles greater than the D10 value are. By analogy, the D50 value is understood to mean the particle size at which 50% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D50 value and 50% by volume of the particles, based on the total volume of the particles are greater than the D50 value. By analogy, the D90 value is understood to be the particle size at which 90% by volume of the particles, based on the total volume of the particles, is less than or equal to the D90 value and 10% by volume of the particles, based on the total volume of the particles greater than the D90 value.
Zur Ermittlung des Sphärizitätswerts und der Partikelgrößen wird das in Verfahrensschritt b) erhaltene Polyamidpulver in Form der in Verfahrensschritt b) erhaltenen Suspension vermessen. Die Bestimmung des D10-, D50- und D90-Wert.es erfolgt mittels Laserbeugung unter Verwendung eines Mastersizer 3000 der Firma Malvern. Die Auswertung erfolgt mittels Frauenhofer Beugung. Ein Maß für die Breite der Partikelgrößenverteilung ist die Differenz des D90- und des D10-Werts (D90-Wert minus D10-Wert). Je enger diese beiden Werte zusammenliegen, das heißt, je geringer die Differenz ist, desto enger ist die Partikelgrößenverteilung. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weisen für die Differenz des D90- und D10-Werts allgemein Werte im Bereich von 25 bis 1 10 μηη, bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 μηη auf. To determine the sphericity value and the particle sizes, the polyamide powder obtained in process step b) is measured in the form of the suspension obtained in process step b). The D10, D50 and D90 values are determined by means of laser diffraction using a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation is carried out by means of Frauenhofer diffraction. A measure of the width of the particle size distribution is the difference between the D90 and D10 values (D90 value minus D10 value). The closer these two values are together, that is, the smaller the difference, the narrower the particle size distribution. The polyamide powders obtainable by the process according to the invention generally have values in the range from 25 to 110 μm, preferably in the range from 10 to 50 μm, for the difference between the D90 and D10 values.
Ein weiteres Maß für die Breite der Partikelgrößenverteilung ist der sogenannte Span. Der Span ist definiert als (D90-D10)/D50. Der Span, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulvers, liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 2,5, bevorzugt im Bereich von 0,6 bis 1 ,2. Another measure of the width of the particle size distribution is the so-called Span. The chip is defined as (D90-D10) / D50. The particle size of the polyamide powder obtainable by the process according to the invention is generally in the range from 0.5 to 2.5, preferably in the range from 0.6 to 1.2.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weisen darüber hinaus geringe Mengen an Feinanteil sowie geringe Mengen an Grobanteil auf. Unter„Feinanteil" werden erfindungsgemäß Polyamidpartikel verstanden, die eine Partikelgröße von kleiner als 10 μηη aufweisen. Unter „Grobanteil" werden erfindungsgemäß Polyamidpartikel verstanden, die eine Partikelgröße von größer als 130 μηη aufweisen. In addition, the polyamide powders obtainable by the process according to the invention have small amounts of fines and small amounts of coarse fraction. According to the invention, "fine fraction" is understood to mean polyamide particles which have a particle size of less than 10 μm. "Coarse fraction" is understood according to the invention to mean polyamide particles which have a particle size of greater than 130 μm.
Im Allgemeinen enthalten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 4 Gew.-% und insbesondere bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Feinanteil, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyamidpulvers,. In general, the polyamide powders obtainable by the process according to the invention contain less than 5% by weight, preferably less than 4% by weight and particularly preferably less than 2% by weight, based in each case on the total weight of the polyamide powder.
Im Allgemeinen enthalten die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 4 Gew.-% und insbesondere bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Grobanteil, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyamidpulvers. In general, the polyamide powders obtainable by the process according to the invention contain less than 5% by weight, preferably less than 4% by weight and more preferably less than 2 wt .-% coarse fraction, each based on the total weight of the polyamide powder.
Aufgrund der engen Partikelgrößenverteilung und der guten Sphärizitäts-Werte des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulvers ist dieses gut fluidisierbar. In einigen Fällen kann das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Polyamidpulver ohne weitere Klassierung weiterverarbeitet werden. Eine Abtrennung von Grob- bzw. Feinanteil mittels Siebung oder Sichtung ist in einigen Fällen nicht erforderlich. Hierdurch können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aufwendige und kostenintensive Klassierungsschritte eingespart werden. Due to the narrow particle size distribution and the good sphericity values of the polyamide powder obtainable by the process according to the invention, it is readily fluidisable. In some cases, the polyamide powder obtained by the process according to the invention can be further processed without further classification. Separation of coarse or fines by sieving or screening is not required in some cases. As a result, consuming and costly classification steps can be saved in the inventive method.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit auch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver. Für die Polyamidpulver gelten die vorstehend gemachten Ausführungen im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung der Polyamidpulver sowie die dort genannten Bevorzugungen entsprechend. The present invention thus also provides the polyamide powder obtainable by the process according to the invention. For the polyamide powder, the statements made above with regard to the process for the preparation of the polyamide powder and the preferences mentioned there apply accordingly.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polyamidpulver können diese vorteilhaft in Beschichtungsverfahren sowie in Verfahren zum Sintern, bevorzugt zum Lasersintern, eingesetzt werden. Due to the above-described advantageous properties of the polyamide powder obtainable by the process according to the invention, these can be used advantageously in coating processes and in processes for sintering, preferably for laser sintering.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Polyamidpulver in Beschichtungsverfahren, bevorzugt Pulverbeschichtungsverfahren. Weiterhin Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Polyamidpulver in Verfahren zum Sintern, bevorzugt in Verfahren zum Lasersintern. The present invention thus also relates to the use of the polyamide powder according to the invention in coating processes, preferably powder coating processes. The present invention furthermore relates to the use of the polyamide powders according to the invention in processes for sintering, preferably in processes for laser sintering.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch die Verwendung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polymamidpulvers als Sinterpulver in einem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch selektives Lasersintern. The present invention thus also relates to the use of the polymamide powder obtainable by the process according to the invention as a sintering powder in a process for the production of moldings by selective laser sintering.
Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert, ohne sie jedoch hierauf zu beschränken. The present invention will be further illustrated by, but not limited to, the following examples.
Beispiel 1 example 1
40 g Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl von 144 ml/g und 160 g ε-Caprolactam wurden in einem 1 -L-Vierhalskolben vorgelegt, der mit einem Innenthermometer ausgestattet war. Nachfolgend wurde diese Mischung mit Stickstoff inertisiert und unter Rühren auf 190 °C (Innentemperatur) aufgeheizt. Nach vier Stunden wurde eine Schmelze erhalten, die das Polyamid 6 vollständig gelöst in dem ε-Caprolactam enthielt. Nachfolgend wurde die Schmelze auf eine Temperatur kleiner als die Trübungstemperatur (TT) abgekühlt. Der Kolbeninhalt wurde bei einer Innentemperatur von 125 °C fest. Anschließend wurden 300 ml vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) zugegeben, um das ε-Caprolactam zu lösen. Der Kolbeninhalt wurde hierbei mit 5 100 Umdrehungen pro Minute gerührt. Es wurde eine Suspension erhalten enthaltend das Polyamidpulver suspendiert in einer Lösung, die Wasser und das ε-Caprolactam enthielt. Das Polyamidpulver wurde nachfolgend mittels Druckfilter (Seitz-Filter T 1500) abgetrennt und mit Wasser gewaschen und nachfolgend für 16 Stunden bei 80 °C unter Stickstoffatmosphäre im Vakuumtrockenschrank getrocknet.40 g of polyamide 6 having a viscosity number of 144 ml / g and 160 g of ε-caprolactam were placed in a 1 L four-necked flask equipped with an internal thermometer. Subsequently, this mixture was rendered inert with nitrogen and heated with stirring to 190 ° C (internal temperature). After four hours, a melt was obtained which completely dissolved the polyamide 6 in the ε-caprolactam contained. Subsequently, the melt was cooled to a temperature less than the clouding temperature (T T ). The contents of the flask solidified at an internal temperature of 125 ° C. Subsequently, 300 ml of deionized water (deionized water) was added to dissolve the ε-caprolactam. The flask contents were stirred at 5 100 revolutions per minute. A suspension was obtained containing the polyamide powder suspended in a solution containing water and ε-caprolactam. The polyamide powder was subsequently separated by means of a pressure filter (Seitz filter T 1500) and washed with water and subsequently dried for 16 hours at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere in a vacuum drying oven.
0 0
Das Polyamidpulver wies einen D 10-Wert von 24,0 μηη, einen D50-Wert von 62,7 μηη und einen D90-Wert von 129 μηη auf.  The polyamide powder had a D 10 value of 24.0 μηη, a D50 value of 62.7 μηη and a D90 value of 129 μηη.
Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit einem Mastersizer 30005 der Firma Malvern bestimmt. Die Auswertung erfolgte mittels Fraunhofer Beugung. The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 30005 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
Beispiel 2 Example 2
18,5 g Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl von 144 ml/g und 166,5 g ε-Caprolactam0 wurden in einem Druckreaktor vorgelegt und mit Stickstoff inertisiert. Nachfolgend wurde diese Mischung unter Rühren auf 190 °C (Innentemperatur) aufgeheizt, wodurch eine Schmelze erhalten wurde, die das Polyamid 6 vollständig gelöst in dem ε- Caprolactam enthielt. In einem zweiten Druckzylinder wurden 185 ml VE-Wasser auf 140 °C temperiert. Nach 4,5 Stunden wurde die Schmelze langsam auf eine5 Temperatur unterhalb der Trübungstemperatur (TT) abgekühlt. Die Außentemperatur des Druckreaktors betrug 145 °C. Die Innentemperatur wurde über einen Temperaturfühler bestimmt und betrug 140,8 °C. Danach stieg die Innentemperatur des Druckreaktors leicht an. Dies ist auf die einsetzende Kristallisation des Polyamids 6 zurückzuführen. Direkt nach der Detektion des Temperaturanstiegs wurde0 das in dem zweiten Druckzylinder vortemperierte Wasser unter Rühren dem Druckreaktor zugeführt. Die so erhaltene Suspension wurde für 30 Minuten gerührt. Nachfolgend wurde auf Raumtemperatur (20 °C) abgekühlt und das erhaltene Polyamidpulver wie vorstehend zu Beispiel 1 beschrieben abgetrennt, aufgearbeitet und vermessen.18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 144 ml / g and 166.5 g of ε-Caprolactam0 were placed in a pressure reactor and inertized with nitrogen. Subsequently, this mixture was heated with stirring to 190 ° C (internal temperature), whereby a melt was obtained, which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ε-caprolactam. In a second pressure cylinder, 185 ml DI water were heated to 140 ° C. After 4.5 hours, the melt was slowly cooled to a temperature below the clouding temperature (T T ). The outside temperature of the pressure reactor was 145 ° C. The internal temperature was determined by a temperature sensor and was 140.8 ° C. Thereafter, the internal temperature of the pressure reactor slightly increased. This is due to the onset of crystallization of the polyamide 6. Immediately after the detection of the temperature rise, the water preheated in the second pressure cylinder was supplied to the pressure reactor with stirring. The resulting suspension was stirred for 30 minutes. Subsequently, it was cooled to room temperature (20 ° C) and the resulting polyamide powder was separated as described above for Example 1, worked up and measured.
5 5
Das so erhaltene Polyamidpulver wies einen D10-Wert von 22 μηη, einen D50-Wert von 38 μηη und einen D90-Wert von 60 μηη auf.  The polyamide powder thus obtained had a D10 value of 22 μηη, a D50 value of 38 μηη and a D90 value of 60 μηη.
Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit einem Mastersizer 30000 der Firma Malvern bestimmt. Die Auswertung erfolgte mittels Fraunhofer Beugung. Beispiel 3 The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 30000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction. Example 3
166,5 g ε-Caprolactam wurde in einem Druckreaktor mit Innenthermometer vorgelegt und mit Stickstoff inertisiert. Nachfolgend wurde das ε-Caprolactam durch Erhitzen auf 5 120°C aufgeschmolzen. Zu der ε-Caprolactam-Schmelze wurden 18,5 g Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl von 120 ml/g und 0,69 g Ultrabatch (40% Nigrosin, 60% Polyamid 6) unter Rühren zugegeben und nachfolgend innerhalb von 5 Stunden auf 190°C (Innentemperatur) aufgeheizt, wodurch eine Schmelze erhalten wurde, die das Polyamid 6 vollständig gelöst in dem ε-Caprolactam enthielt.166.5 g of ε-caprolactam was placed in a pressure reactor with internal thermometer and rendered inert with nitrogen. Subsequently, the ε-caprolactam was melted by heating to 5 120 ° C. 18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 120 ml / g and 0.69 g Ultrabatch (40% nigrosine, 60% polyamide 6) were added with stirring to the ε-caprolactam melt and subsequently heated to 190 ° within 5 hours C (internal temperature) heated, whereby a melt was obtained which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ε-caprolactam.
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In einem zweiten Druckzylinder wurden 185 ml VE-Wasser auf 170 °C temperiert. Die Schmelze wurde langsam auf eine Temperatur unterhalb der Trübungstemperatur (TT) abgekühlt. Die Außentemperatur des Druckreaktors betrug 132 °C. Die Innentemperatur betrug 132,8 °C. Die Mischung wurde für zehn Minuten konstant bei5 dieser Temperatur gehalten. 30 Sekunden nachdem ein Anstieg der Innentemperatur des Druckreaktors detektiert wurde, wurde das in dem zweiten Druckzylinder vortemperierte Wasser dem Druckreaktor unter Rühren zugeführt. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend wieder auf 170°C (Innentemperatur) aufgeheizt. Nach 10 Minuten wurde unter Rühren auf Raumtemperatur (20 °C) abgekühlt und das0 erhaltene Polyamidpulver wie vorstehend zu Beispiel 1 beschrieben abgetrennt, aufgearbeitet und vermessen. In a second pressure cylinder 185 ml of deionized water were heated to 170 ° C. The melt was slowly cooled to a temperature below the clouding temperature (T T ). The outside temperature of the pressure reactor was 132 ° C. The internal temperature was 132.8 ° C. The mixture was held constant at 5 ° C for ten minutes. Thirty seconds after a rise in the internal temperature of the pressure reactor was detected, the water preheated in the second pressure cylinder was supplied to the pressure reactor with stirring. The suspension thus obtained was then heated again to 170 ° C. (internal temperature). After 10 minutes, the mixture was cooled to room temperature (20 ° C.) with stirring and the polyamide powder obtained was separated off, worked up and measured as described above for Example 1.
Das so erhaltene Polyamidpulver wies einen D10-Wert von 37,2 μηη, einen D50-Wert von 63,2 μηη und einen D90-Wert von 104,5 μηη auf.The polyamide powder thus obtained had a D10 value of 37.2 μηη, a D50 value of 63.2 μηη and a D90 value of 104.5 μηη.
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Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit einem Mastersizer 3000 der Firma Malvern bestimmt. Die Auswertung erfolgte mittels Fraunhofer Beugung.  The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
Beispiel 4Example 4
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166,5 g ε-Caprolactam wurde in einem Druckreaktor mit Innenthermometer vorgelegt und mit Stickstoff inertisiert. Nachfolgend wurde das ε-Caprolactam durch Erhitzen auf 120°C aufgeschmolzen. Zu der ε-Caprolactam-Schmelze wurden 18,5 g Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl von 120 ml/g und 0,69 g Ultrabatch (40 % Nigrosin, 60 %5 Polyamid 6) unter Rühren zugegeben und nachfolgend unter Rühren innerhalb von 5 Stunden auf 190 °C (Innentemperatur) aufgeheizt, wodurch eine Schmelze erhalten wurde, die das Polyamid 6 vollständig gelöst in dem ε-Caprolactam enthielt.  166.5 g of ε-caprolactam was placed in a pressure reactor with internal thermometer and rendered inert with nitrogen. Subsequently, the ε-caprolactam was melted by heating to 120 ° C. To the ε-caprolactam melt was added 18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 120 ml / g and 0.69 g Ultrabatch (40% nigrosine, 60% polyamide 6) with stirring and then with stirring within 5 hours heated to 190 ° C (internal temperature), whereby a melt was obtained, which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ε-caprolactam.
In einem zweiten Druckzylinder wurden 185 ml VE-Wasser auf 20 °C temperiert. Die0 Schmelze wurde langsam auf eine Temperatur unterhalb der Trübungstemperatur (TT) abgekühlt. Die Außentemperatur des Druckreaktors betrug 130 °C. Die Innentemperatur betrug 130,3 °C. 2 Minuten nachdem ein Anstieg der Innentemperatur des Druckreaktors detektiert wurde, wurde das in dem zweiten Druckzylinder vortemperierte Wasser dem Druckreaktor unter Rühren zugeführt. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter Rühren auf Raumtemperatur (20 °C) abgekühlt und das erhaltene Polyamidpulver wie vorstehend zu Beispiel 1 beschrieben 5 abgetrennt, aufgearbeitet und vermessen. In a second pressure cylinder 185 ml of deionized water were heated to 20 ° C. The melt was slowly cooled to a temperature below the clouding temperature (T T ). The outside temperature of the pressure reactor was 130 ° C. The internal temperature was 130.3 ° C. 2 minutes after a rise in the internal temperature of the pressure reactor, the water preheated in the second pressure cylinder was supplied to the pressure reactor with stirring. The resulting suspension was then cooled with stirring to room temperature (20 ° C) and the resulting polyamide powder as described above for Example 1 5 separated, worked up and measured.
Das so erhaltene Polyamidpulver wies einen D10-Wert von 19,4 μηη, einen D50-Wert von 33,2 μηη und einen D90-Wert von 49,2 μηη auf. The polyamide powder thus obtained had a D10 value of 19.4 μηη, a D50 value of 33.2 μηη and a D90 value of 49.2 μηη.
10 Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit einem Mastersizer 3000 der Firma Malvern bestimmt. Die Auswertung erfolgte mittels Fraunhofer Beugung. The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.
Beispiel 5 Example 5
15 166,5 g ε-Caprolactam wurde in einem Druckreaktor mit Innenthermometer vorgelegt und mit Stickstoff inertisiert. Nachfolgend wurde das ε-Caprolactam durch Erhitzen auf 120 °C aufgeschmolzen. Zu der ε-Caprolactam-Schmelze wurden 18,5 g Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl von 120 ml/g und 0,69 g Ultrabatch (40 % Nigrosin, 60 % Polyamid 6) unter Rühren zugegeben und nachfolgend innerhalb von 5 Stunden auf15 166.5 g of ε-caprolactam was placed in a pressure reactor with internal thermometer and rendered inert with nitrogen. Subsequently, the ε-caprolactam was melted by heating to 120 ° C. 18.5 g of polyamide 6 having a viscosity number of 120 ml / g and 0.69 g of Ultrabatch (40% nigrosine, 60% polyamide 6) were added with stirring to the ε-caprolactam melt and subsequently dissolved in over 5 hours
20 190°C (Innentemperatur) aufgeheizt, wodurch eine Schmelze erhalten wurde, die das Polyamid 6 vollständig gelöst in dem ε-Caprolactam enthielt. 20 190 ° C (internal temperature) heated, whereby a melt was obtained, which contained the polyamide 6 completely dissolved in the ε-caprolactam.
In einem zweiten Druckzylinder wurden 185 ml VE-Wasser auf 150 °C temperiert. Die Schmelze wurde langsam auf eine Temperatur unterhalb der Trübungstemperatur (TT)In a second pressure cylinder 185 ml of deionized water were heated to 150 ° C. The melt was slowly brought to a temperature below the turbidity temperature (T T )
25 abgekühlt. Die Innentemperatur betrug 150 °C. Bevor ein Anstieg der Innentemperatur des Druckreaktors detektiert wurde, wurde das in dem zweiten Druckzylinder vortemperierte Wasser dem Druckreaktor unter Rühren zugeführt. Die so erhaltene Suspension wurde anschließend unter Rühren auf Raumtemperatur (20 °C) abgekühlt und das erhaltene Polyamidpulver wie vorstehend zu Beispiel 1 beschrieben25 cooled. The internal temperature was 150 ° C. Before an increase in the internal temperature of the pressure reactor was detected, the water preheated in the second pressure cylinder was supplied to the pressure reactor with stirring. The resulting suspension was then cooled with stirring to room temperature (20 ° C) and the resulting polyamide powder as described above for Example 1
30 abgetrennt, aufgearbeitet und vermessen. 30 separated, worked up and measured.
Das so erhaltene Polyamidpulver wies einen D10-Wert von 30,2 μηη, einen D50-Wert von 57,6 μηη und einen D90-Wert von 100,4 μηη auf. The polyamide powder thus obtained had a D10 value of 30.2 μηη, a D50 value of 57.6 μηη and a D90 value of 100.4 μηη.
35 Die Partikelgrößenverteilung wurde mittels Laserbeugung mit einem Mastersizer 3000 der Firma Malvern bestimmt. Die Auswertung erfolgte mittels Fraunhofer Beugung. The particle size distribution was determined by means of laser diffraction with a Mastersizer 3000 from Malvern. The evaluation was carried out by means of Fraunhofer diffraction.

Claims

Patentansprüche  claims
Verfahren zur Herstellung von Polyamidpulver umfassend Verfahrensschritte Process for the preparation of polyamide powder comprising process steps
Erhitzen einer Mischung enthaltend ein Polyamid und ein Lactam auf eine Temperatur größer einer Trübungstemperatur (TT) oberhalb der das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam vorliegt, unter Erhalt einer Schmelze, die das Polyamid vollständig gelöst in dem Lactam enthält, Abkühlen der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze auf eine Temperatur kleiner gleich der Trübungstemperatur (TT) und nachfolgend Zugabe von Wasser unter Erhalt einer Suspension enthaltend das Polyamidpulver suspendiert in einer Lösung, die Wasser und das Lactam enthält, und Heating a mixture containing a polyamide and a lactam to a temperature greater than a clouding temperature (T T ) above which the polyamide is completely dissolved in the lactam, to obtain a melt containing the polyamide completely dissolved in the lactam, cooling the particles in step a ) to a temperature less than or equal to the clouding temperature (T T ) and then adding water to obtain a suspension containing the polyamide powder suspended in a solution containing water and the lactam, and
Abtrennen des Polyamidpulvers aus der in Verfahrensschritt b) erhaltenen Suspension.  Separating the polyamide powder from the suspension obtained in process step b).
Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lactam eine Schmelztemperatur (Ts) aufweist und die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze in Verfahrensschritt b) auf eine Temperatur im Bereich von gleich der Trübungstemperatur (TT) bis größer der Schmelztemperatur (Ts) des Lactams abgekühlt wird und nachfolgend Wasser zugegeben wird. Process according to Claim 1, characterized in that the lactam has a melting temperature (T s ) and the melt obtained in process step a) in process step b) reaches a temperature in the range from equal to the clouding temperature (T T ) to greater than the melting temperature (T s ) of the lactam is cooled and subsequently water is added.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung in Verfahrensschritt a) zum Erhalt der Schmelze auf eine Temperatur im Bereich von 170 °C bis 250 °C erhitzt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the mixture is heated in step a) to obtain the melt to a temperature in the range of 170 ° C to 250 ° C.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von Wasser in Verfahrensschritt b) bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis < 170 °C und nach Erreichen oder Unterschreiten der Trübungstemperatur (TT) erfolgt. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the addition of water in step b) at a temperature in the range of 20 to <170 ° C and after reaching or falling below the turbidity temperature (T T ).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid eine Kristallisationstemperatur (TK) aufweist und die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze in Verfahrensschritt b) auf eine Temperatur im Bereich von gleich der Trübungstemperatur (TT) bis maximal 20 °C unter der Kristallisationstemperatur (TK) des Polyamids abgekühlt wird und nachfolgend Wasser zugegeben wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verfahrensschritt a) erhaltene Schmelze das Polyamid in Mengen im Bereich von 5 bis 60 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the polyamide has a crystallization temperature (T K ) and the melt obtained in process step a) in process step b) to a temperature in the range of equal to the clouding temperature (T T ) to a maximum of 20 ° C is cooled below the crystallization temperature (T K ) of the polyamide and then water is added. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the melt obtained in step a) contains the polyamide in amounts ranging from 5 to 60 wt .-%, based on the total weight of the melt obtained in step a).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze im Bereich von 0 bis kleiner 5 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der in Verfahrensschritt a) erhaltenen Schmelze. Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the water content of the melt obtained in process step a) is in the range from 0 to less than 5% by weight, based on the total weight of the melt obtained in process step a).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in Verfahrensschritt b) zugegebenen Wassers 1 bis 100 Gewichtsteile Wasser beträgt, bezogen auf ein Gewichtsteil des in der Schmelze enthaltenen Polyamids. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the amount of water added in step b) 1 to 100 parts by weight of water, based on one part by weight of the melt contained in the polyamide.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lactam ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3- Aminopropansäurelactam, 4-Aminobutansäurelactam, 5-Aminopentansäure- lactam, 6-Aminohexansäurelactam, 7-Aminoheptansäurelactam, 8- Aminooktansäurelactam, 9-Nonansäurelactam, 10-Dekansäurelactam, 1 1 - Undekansäurelactam und 12-Dodekansäurelactam. A process according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the lactam is selected from the group consisting of 3-aminopropanoic acid lactam, 4-aminobutanoic acid lactam, 5-aminopentanoic acid lactam, 6-aminohexanoic acid lactam, 7-aminoheptanoic acid lactam, 8-aminooctanoic acid lactam, 9- Nonanoic acid lactam, 10-decanoic acid lactam, 1 l-undecanoic acid lactam and 12-dodecanoic acid lactam.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1 , PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA1313, PA 6T, PA MXD6, PA 61, PA 6-3-T, PA 6/6T, PA 6/66, PA 6/12, PA 66/6/610, PA 6I/6T, PA PACM 12, PA 6I/6T/PACM, PA 12/MACMI, PA 12/MACMT, PA PDA-T und Copolyamiden aus zwei oder mehreren der vorstehend genannten Polyamide. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the polyamide is selected from the group consisting of PA 4, PA 6, PA 7, PA 8, PA 9, PA 1 1, PA 12, PA 46, PA 66, PA 69, PA 610, PA 612, PA 613, PA 1212, PA1313, PA 6T, PA MXD6, PA 61, PA 6-3-T, PA 6 / 6T, PA 6/66, PA 6/12, PA 66 / 6/610, PA 6I / 6T, PA PACM 12, PA 6I / 6T / PACM, PA 12 / MACMI, PA 12 / MACMT, PA PDA-T and copolyamides of two or more of the aforementioned polyamides.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in Verfahrensschritt a) enthaltene Schmelze mindestens ein Antinukleirungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumclhorid, Nigrosin, Methylenblau und Neutralrot enthält. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the melt contained in process step a) contains at least one antinucleating agent selected from the group consisting of lithium chloride, nigrosine, methylene blue and neutral red.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Antinukleirungsmittel in Verfahrensschritt a) in solchen Mengen zugegeben wird, dass das nach Verfahrensschritt c) erhaltene Polyamidpulver das Antinukleierungsmittel in Mengen im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.-% enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht des nach Verfahrensschritt c) erhaltenen Polyamids. Process according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that the antinucleating agent is added in process step a) in amounts such that the polyamide powder obtained after process step c) contains the antinucleating agent in amounts ranging from 0.1 to 3% by weight. contains, based on the total weight of the polyamide obtained according to process step c).
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das nach Verfahrensschritt c) erhaltene Polyamidpulver 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the obtained after process step c) polyamide powder
einen D10-Wert im Bereich von 5 bis 50 μηη,  a D10 value in the range of 5 to 50 μηη,
einen D50-Werrt im Bereich von 20 bis 80 μηη und  a D50-Werrt in the range of 20 to 80 μηη and
einen D90-Wert im Bereich von 40 bis 150 μηη  a D90 value in the range of 40 to 150 μηη
aufweist.  having.
14. Polyamidpulver erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13. 14. Polyamide powder obtainable by a process according to one of claims 1 to 13.
15. Verwendung des nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 erhältlichen Polymamidpulvers als Sinterpulver in einem Verfahren zur Herstellung von Formkörpern durch selektives Lasersintern. 15. Use of the obtainable by the process according to any one of claims 1 to 13 Polymamidpulvers as a sintering powder in a process for the production of moldings by selective laser sintering.
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