ES2253413T3 - Poliamidas. - Google Patents

Poliamidas.

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ES2253413T3 ES01962767T ES01962767T ES2253413T3 ES 2253413 T3 ES2253413 T3 ES 2253413T3 ES 01962767 T ES01962767 T ES 01962767T ES 01962767 T ES01962767 T ES 01962767T ES 2253413 T3 ES2253413 T3 ES 2253413T3
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viii
polyamide
compound
acid
amide
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Paul-Michael Bever
Ulrike Breiner
Bernd-Steffen Von Bernstorff
Gerhard Conzelmann
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BASF SE
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Abstract

Procedimiento para la obtención de poliamidas (VIII) accesibles a partir de monómeros (I), seleccionados a partir del grupo constituido por lactamas, ácidos w-aminocarboxílicos, nitrilos de ácido w- aminocarboxílicos, amidas de ácido w-aminocarboxílico, sales de ácido w-aminocarboxílico, ésteres de ácido w- aminocarboxílico, mezclas equimolares de diaminas y ácidos dicarboxílicos, sales de ácido dicarboxílico/diamina, dinitrilos y diaminas, o mezclas de tales monómeros, caracterizado porque la polimerización de los monómeros (I) se lleva a cabo en presencia de (II) un 0, 01 a un 0, 5 % en peso de un derivado de piperidina con impedimento estérico, que presenta un grupo funcional apto para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida.

Description

Poliamidas.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de poliamidas (VIII) accesibles a partir de monómeros (I), seleccionados a partir del grupo constituido por lactamas, ácidos w-aminocarboxílicos, nitrilos de ácido w-aminocarboxílicos, amidas de ácido w-aminocarboxílico, sales de ácido w-aminocarboxílico, ésteres de ácido w-aminocarboxílico, mezclas equimolares de diaminas y ácidos dicarboxílicos, sales de ácido dicarboxílico/diamina, dinitrilos y diaminas, o mezclas de tales monómeros, caracterizado porque la polimerización de los monómeros (I) se lleva a cabo en presencia de
(II)
un 0,01 a un 0,5% en peso de un derivado de piperidina con impedimento estérico, que presenta un grupo funcional apto para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII),
(III)
un 0,1 a un 5% en peso de un compuesto sulfonado con varios grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII),
y en caso dado un compuesto seleccionado a partir del grupo constituido por
un compuesto (IV) diferente al monómero (I) con varios grupos amina aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (V) con un grupo amina apto para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (VI) con un grupo ácido carboxílico apto para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (VII) diferente a tres y al monómero (I) con varios grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
o sus mezclas,
complementándose las cantidades de (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) para dar un 100%, estando enlazados los componentes (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) a través de enlaces de amida a la cadena de polímero, y siendo la suma de grupos amina aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (IV) y (V) menor que la suma de grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (III), (VI) y (VII).
Además, esta se refiere a poliamidas obtenibles según este procedimiento, al empleo de tales poliamidas para la obtención de fibras, productos planos y cuerpos moldeados, así como fibras, productos planos y cuerpos moldeados que son obtenibles a partir de tales poliamidas.
El empleo de poliamidas para la obtención de fibras e hilos es conocido generalmente, a modo de ejemplo por:
Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5 Ed., Vol. A10, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, Alemania, 1987, páginas 567-579.
La obtención de hilos se efectúa de modo conocido en sí mediante fusión de poliamida, hilatura de poliamida para dar una fibra, estirado y texturizado de esta fibra, y en caso dado tratamiento subsiguiente de la fibra. A continuación puede seguir un cableado y termofijación de hilo.
Los procedimientos para la fijación son conocidos en sí, como el procedimiento Heat-Set de la firma Hörauf-Suessen, Alemania.
El paso esencial de fijación es la conducción del hilo a través de una cámara climatizada bajo condiciones de procedimiento definidas, como tiempo de residencia de hilo, así como temperatura y humedad relativa de la atmósfera en la cámara climatizada.
En este caso es desfavorable que la calidad, a modo de ejemplo, el índice APHA- (Hazen) según la norma europea Norm EN 1557 (correspondiente a la norma US ASTM D1003)y la viscosidad relativa de hilos constituidos por poliamidas conocidas en sí, empeoran claramente en esta fijación. La reducción de la viscosidad relativa y el aumento del índice APHA son indicios de degradación, es decir, un deterioro del polímero.
La DE 198 12 135 y la DE 44 13 177 describen poliamidas constituidas por los componentes de poliamida habituales, que contienen amino-2,2,6,6-tetraalquilpiperidinas incorporadas, abordándose la solución del problema de termofijación en la obtención de fibras mediante incorporación de derivados de piperidina.
La presente invención tomaba como base la tarea de poner a disposición poliamidas a partir de las cuales se pudieran obtener fibras, láminas o cuerpos moldeados, en especial hilos, que no presentaran el inconveniente citado, así como procedimientos que posibilitaran la obtención de tales poliamidas de modo sencillo técnicamente y económico.
Por consiguiente se encontró el procedimiento definido inicialmente, poliamidas obtenibles según tal procedimiento, las poliamidas definidas al inicio, el empleo de tales poliamidas para la obtención de fibras, productos planos y cuerpos moldeados, así como fibras, productos planos y cuerpos moldeados que son obtenibles a partir de tales poliamidas.
Se entiende por poliamidas homopolímeros, copolímeros, mezclas e injertos de poliamidas sintéticas de cadena larga, que presentan como componente esencial grupos amida recurrentes en la cadena principal de polímero. Son ejemplos de tales poliamidas Nylon 6 (policaprolactama), Nylon 6,6 (polihexametilenadipamida) Nylon 4,6 (politetrametilenadipamida), Nylon 6,10 (polihexametilensebacamida), Nylon 6,12 (amida de ácido polihexametilen-1,10-decanodicarboxílico), Nylon 7 (polienantolactama), Nylon 11 (poliundecanolactama), Nylon 12 (polidodecanolactama). Como es sabido, estas poliamidas llevan el nombre genérico Nylon. También se entiende por poliamidas las denominadas aramidas (poliamidas aromáticas), como poli-metafenilen-isoftalamida (NOMEX® Faser, US-A-3,287,324) o poli-parafenilen-tereftalamida (KLEVAR® Faser, US-A-3,671,542).
La obtención de poliamida se puede efectuar en principio según dos procedimientos.
En la polimerización de ácidos dicarboxílicos y diaminas, como también en la polimerización de aminoácidos o sus derivados, como nitrilos de ácido aminocarboxílico, amidas de ácido aminocarboxílico, aminocarboxilatos o sales de ácido aminocarboxílico, los grupos terminales amino y carboxilo de los monómeros de partida u oligómeros de partida reaccionan entre sí bajo formación de un grupo amida y agua. A continuación se puede eliminar el agua de la masa de polímero. En la polimerización de amidas de ácido carboxílico, los grupos amino y amida terminales de los monómeros de partida u oligómeros de partida reaccionen entre sí bajo formación de un grupo amida y amoníaco. El amoníaco se puede eliminar a continuación de la masa de polímero. Esta reacción de polimerización se denomina habitualmente policondensación.
La polimerización de lactamas como monómeros de partida u oligómeros de partida se denomina habitualmente poliadición.
Según la invención se emplean monómeros (I) seleccionados a partir del grupo constituido por lactamas, ácidos w-aminocarboxílicos, nitrilos de ácido w-aminocarboxílicos, amidas de ácido w-aminocarboxílico, sales de ácido w-aminocarboxílico, ésteres de ácido w-aminocarboxílico, mezclas equimolares de diaminas y ácidos dicarboxílicos, sales de ácido dicarboxílico/diamina, dinitrilos y diaminas, o mezclas de tales monómeros.
Como monómeros (I) entran en consideración
monómeros u oligómeros de una lactama arilalifática con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 18 átomos de carbono, o preferentemente alifática, como enantolactama, undecanolactama, dodecanolactama o caprolactama,
monómeros u oligómeros de ácidos aminocarboxílicos con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 3 a 18 átomos de carbono, como ácido 6-aminocaprónico, ácido 11-aminoundecanoico, así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros, así como sus sales, como sales alcalinas, a modo de ejemplo sales de litio, sodio, potasio,
nitrilos de ácido aminocarboxílico con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 3 a 18 átomos de carbono, como 6-aminocapronitrilo, nitrilo de ácido 11-aminoundecanoico,
monómeros u oligómeros de amidas de aminoácido con 2 a 20 átomos de carbono, como amida de ácido 6-aminocaprónico, amida de ácido 11-aminoundecanoico, así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
ésteres, preferentemente ésteres de alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, como éster metílico, etílico, n-propílico, i-propílico, n-butílico, i-butílico, s-butílico, de ácidos aminocarboxílicos con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 3 a 18 átomos de carbono, como 6-aminocapronato, a modo de ejemplo 6-aminocapronato de metilo, 11-aminoundecanoato, a modo de ejemplo 11-aminoundecanoato de metilo,
monómeros u oligómeros de una alquildiamina con 2 a 20, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como tetrametilendiamina, o preferentemente hexametilendiamina,
con un ácido dicarboxílico alifático con 2 a 20, preferentemente 2 a 14 átomos de carbono, o sus mono- o dinitrilos, como ácido sebácico, ácido decanodicarboxílico, ácido adípico, dinitrilo de ácido sebácico, dinitrilo de ácido decanoico o adipodinitrilo,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una alquildiamina con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como tetrametilendiamina, o preferentemente hexametilendiamina,
\newpage
con un ácido dicarboxílico aromático con 8 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 12 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido 2,6-naftalindicarboxílico, preferentemente ácido isoftálico o ácido tereftálico,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una alquildiamina con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como tetrametilendiamina, o preferentemente hexametilendiamina,
con un ácido dicarboxílico arilalifático con 9 a 20 átomos de carbono, preferentemente 9 a 18 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido o-, m- o p-fenilendiacético,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina aromática con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, como m- o p-fenilendiamina,
con un ácido dicarboxílico alifático con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 14 átomos de carbono, o sus mono- o dinitrilos, como ácido sebácico, ácido decanodicarboxílico, ácido adípico, dinitrilo de ácido sebácico, dinitrilo de ácido decanoico o adipodinitrilo,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina aromática con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, como m- o p -fenilendiamina,
con un ácido dicarboxílico aromático con 8 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 12 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido 2,6-naftalindicarboxílico, preferentemente ácido isoftálico o ácido tereftálico,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina aromática con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, como m- o p-fenilendiamina,
con un ácido dicarboxílico arilalifático con 9 a 20 átomos de carbono, preferentemente 9 a 18 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido o-, m- o p-fenilendiacético,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina arilalifática con 7 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 18 átomos de carbono, como m- o p-xililendiamina,
con un ácido dicarboxílico alifático con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 14 átomos de carbono, o sus mono- o dinitrilos, como ácido sebácico, ácido decanodicarboxílico, ácido adípico, dinitrilo de ácido sebácico, dinitrilo de ácido decanoico o adipodinitrilo,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina arilalifática con 7 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 18 átomos de carbono, como m- o p-xililendiamina,
con un ácido dicarboxílico aromático con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido 2,6-naftalindicarboxílico, preferentemente ácido isoftálico o ácido tereftálico,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
monómeros u oligómeros de una diamina arilalifática con 7 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 18 átomos de carbono, como m- o p-xililendiamina,
con un ácido dicarboxílico arilalifático con 9 a 20 átomos de carbono, preferentemente 9 a 18 átomos de carbono, o sus derivados, a modo de ejemplo cloruros, como ácido o-, m- o p-fenilendiacético,
así como sus dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros o hexámeros,
así como homopolímeros, copolímeros, mezclas e injertos de tales monómeros de partida u oligómeros de partida.
En este caso son preferentes aquellos monómeros de partida u oligómeros de partida que, en la polimerización, conducen a las poliamidas Nylon 6, Nylon 6, 6 Nylon 4, 6, Nylon 6, 10, Nylon 7, Nylon 11, Nylon 12 y las aramidas poli-metafenilen-isoftalamida o poli-parafenilen-tereftalamida, en especial a Nylon 6 y Nylon 66.
Las fracciones ponderales citadas para los compuestos (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII), en tanto no se indique lo contrario, se refieren a la cantidad empleada de monómero (I).
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en presencia de un derivado de piperidina con impedimento estérico (II), que presenta un grupo apto para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII), o mezclas de los mismos.
Preferentemente entran en consideración como compuestos (II) aquellos de la fórmula
1 
\vskip1.000000\baselineskip
representando
R^{1}
un grupo funcional que es apto para la formación de amida frente a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII), preferentemente un grupo -(NH)R^{5} representando R^{5} hidrógeno o alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, o un grupo carboxilo, o un derivado de carboxilo, o un grupo -(CH_{2})_{x}(NH)R^{5}, representando X 1 a 6, y R^{5} hidrógeno o alquilo con 1 a 8 átomos de carbono, o un grupo (CH_{2})_{y}COOH, representando Y 1 a 6, o un derivado de ácido -(CH_{2})_{y}COOH, representando Y 1 a 6, en especial un grupo -NH_{2},
R^{2}
un grupo alquilo, preferentemente un grupo alquilo con 1 a 4 átomos de carbono, como metilo, etilo, n-propilo, i-propilo, n-butilo, i-butilo, s-butilo, s-butilo,
\quad
en especial un grupo metilo,
R^{3}
hidrógeno, alquilo con 1 a 4 átomos de carbono u O-R^{4}, representando R^{4} hidrógeno o alquilo con 1 a 7 átomos de carbono,
\quad
en especial representando R^{3} hidrógeno.
Habitualmente, en tales compuestos, los grupos amino terciarios, en especial secundarios, del sistema de anillo de piperidina no reaccionan debido al impedimento estérico.
Como compuesto (II) es especialmente preferente 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina.
Según la invención se emplea el compuesto (II) en cantidades de al menos un 0,01% en peso, preferentemente al menos un 0,05% en peso, en especial al menos un 0,1% en peso.
Según la invención se emplea el compuesto (II) en cantidades de un máximo de un 0,5% en peso, preferentemente un máximo de un 0,3% en peso, en especial un máximo de un 0,2% en peso.
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en presencia de un compuesto sulfonado (III) con varios como dos, tres o cuatro, preferentemente dos grupos carboxilo aptos par ala formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII), o mezclas de los mismos.
Tales compuestos (III) pueden portar substituyentes, como halógenos, a modo de ejemplo flúor, cloro o bromo, o no estar substituidos. A modo de ejemplo, como compuesto (III) se puede emplear un ácido dicarboxílico aromático sulfonado, como ácido sulfoisoftálico, o una de sus sales.
Según la invención se emplea el compuesto (III) en cantidades de al menos un 0,1% en peso, preferentemente al menos un 0,5% en peso, en especial al menos un 1% en peso.
Según la invención se emplea el compuesto (III) en cantidades de un máximo de un 5% en peso, preferentemente un máximo de un 2% en peso, en especial un máximo de un 1,5% en peso.
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en presencia de un compuesto sulfonado (IV) con varios como dos, tres o cuatro, preferentemente dos grupos carboxilo aptos par ala formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII), o mezclas de los mismos.
Como compuesto (IV) entran en consideración ventajosamente alquildiaminas con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como tetrametilendiamina, o preferentemente hexametilendiamina, diaminas aromáticas con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, como m- o p-fenilendiamina, o diaminas arilalifáticas con 7 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 18 átomos de carbono, como m- o p-xililendiamina, o aquellos compuestos (IV) que se emplean habitualmente como regulador de cadenas en la polimerización de monómero (I). Es especialmente preferente hexametilendiamina.
Tales compuestos (IV) pueden portar substituyentes, como halógenos, a modo de ejemplo flúor, cloro o bromo, grupos ácido sulfónico o sus sales, como sales de litio, sodio, potasio, o no estar substituidos.
Ventajosamente se puede emplear el compuesto (IV) en cantidades de un 0 a un 0,5% en peso, preferentemente un 0 a un 0,35% en peso, en especial un 0 a un 0,25% en peso.
De modo especialmente ventajoso se puede emplear el compuesto (IV) en cantidades tales que la cantidad molar de grupos amina del compuesto (IV) aptos para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII) sea más reducida que la cantidad molar de grupos ácido carboxílico del compuesto (III) aptos para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII).
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en caso dado en presencia de un compuesto (V) diferente al monómero (I), con un grupo amino apto para la formación de amidas respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII) o mezclas de los mismos.
Como compuesto (V) entran en consideración ventajosamente alquilaminas con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como ciclohexilamina, monoaminas aromáticas con 6 a 20 átomos de carbono, preferentemente 6 a 10 átomos de carbono, como anilina, o monoaminas arilalifáticas con 7 a 20 átomos de carbono, preferentemente 8 a 18 átomos de carbono, como bencilamina, o aquellos compuestos (V) que se emplean habitualmente como reguladores de cadenas en la polimerización de monómero (I).
Tales compuestos (V) pueden portar substituyentes, como halógenos, a modo de ejemplo flúor, cloro o bromo, grupos ácido sulfónico o sus sales, como sales de litio, sodio, potasio, o no estar substituidos.
Ventajosamente se puede emplear el compuesto (V) en cantidades de un 0 a un 0,5% en peso, preferentemente un 0 a un 0,35% en peso, en especial un 0 a un 0,25% en peso.
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en caso dado en presencia de un compuesto (VI) diferente al monómero (I), con un grupo amino apto para la formación de amidas respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII) o mezclas de los mismos.
Como compuesto (VI) entran en consideración ventajosamente ácidos carboxilícos con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como ácido acético, ácido propiónico, ácidos carboxilícos aromáticos con 7 a 21 átomos de carbono, preferentemente 7 a 11 átomos de carbono, como ácido benzoico, o ácidos carboxilícos arilalifáticos con 8 a 21 átomos de carbono, preferentemente 9 a 19 átomos de carbono, o aquellos compuestos (VI) que se emplean habitualmente como reguladores de cadenas en la polimerización de monómero (I).
Tales compuestos (VI) pueden portar substituyentes, como halógenos, a modo de ejemplo flúor, cloro o bromo, grupos ácido sulfónico o sus sales, como sales de litio, sodio, potasio, o no estar substituidos.
Ventajosamente se puede emplear el compuesto (VI) en cantidades de un 0 a un 0,5% en peso, preferentemente un 0 a un 0,35% en peso, en especial un 0 a un 0,25% en peso.
Según la invención, la polimerización de monómero (I) se lleva a cabo en caso dado en presencia de un compuesto (VII) diferente al compuesto (III), con varios, como dos, tres o cuatro, preferentemente dos grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII), o mezclas de los mismos.
Como compuesto (VII) entran en consideración ventajosamente ácidos dicarboxílicos con 2 a 20 átomos de carbono, preferentemente 2 a 12 átomos de carbono, como ácido sebácico, ácido dodecanóico, ácido ciclohexano-1,4-dicarboxílico, o preferentemente ácido adípico, ácidos dicarboxílicos aromáticos con 8 a 22 átomos de carbono, preferentemente 8 a 12 átomos de carbono, como ácidos benceno- y naftalindicarboxílicos, preferentemente ácido 2,6-naftalindicarboxílico, ácido isoftálico o ácido tereftálico, o ácidos dicarboxílicos arilalifáticos con 9 a 22 átomos de carbono, preferentemente 9 a 20 átomos de carbono, o aquellos compuestos (VII) que se emplean habitualmente como reguladores de cadenas en la polimerización de monómeros (I). Son especialmente preferentes ácido tereftálico y ácido isoftálico.
Tales compuestos (VII) pueden portar substituyentes, como halógenos, a modo de ejemplo flúor, cloro o bromo, grupos ácido sulfónico o sus sales, como sales de litio, sodio, potasio, o no estar substituidos.
Son preferentes ácidos dicarboxílicos sulfonados, en especial ácido sulfoisoftálico, así como una de sus sales, como sales alcalinas, a modo de ejemplo sales de litio, sodio, potasio, preferentemente sal de litio o sodio, en especial sal de litio.
Ventajosamente se puede emplear el compuesto (VII) en cantidades de un 0 a un 0,5% en peso, preferentemente un 0 a un 0,35% en peso, en especial un 0 a un 0,25% en peso.
Según la invención, las cantidades de (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) se complementan para dar un 100%en peso.
Según la invención, los componentes (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) están unidos a la cadena de polímero a través de enlaces de amida.
Según la invención, la suma de grupos amina aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (IV) y (V) es menor que la suma de grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (III), (VI) y (VII).
Los compuestos de las fórmulas (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) se pueden añadir a los monómeros de partida (I) o a la mezcla a polimerizar, y unir a la cadena principal de polímero de poliamida mediante reacción de al menos uno de los grupos que forman amidas.
Mediante el procedimiento según la invención se obtienen poliamidas con las propiedades ventajosas mencionadas inicialmente.
La polimerización, o bien policondensación de los monómeros de partida (I) en presencia de los compuestos (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) se lleva a cabo preferentemente según los procedimientos habituales. De este modo, la polimerización de caprolactama se puede llevar a cabo como monómero (I) en presencia de (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII), a modo de ejemplo según los procedimientos continuos o discontinuos descritos en la DE-A 14 95 198, la DE-A 25 58 480, la DE-A 44 13 177, Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, páginas 424-467 y Handbuch der Technischen Polymerchemie, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1993, páginas 546-554. La polimerización de sal de AH como (I) en presencia de (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII), se puede llevar a cabo según los procedimientos discontinuos habituales (véase: Polymerization Processes, Interscience, New York, 1977, página 424-467, en especial 444-446), o según un procedimiento continuo, por ejemplo según la EP-A 129 196. En principio se pueden alimentar (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII) y monómeros de partida (I) al reactor por separado o como mezcla.
En otro acondicionamiento preferente, la polimerización, o bien policondensación, se lleva a cabo en presencia de al menos un pigmento conforme al procedimiento según la invención. Los pigmentos preferentes son dióxido de titanio, presentándose dióxido de titanio preferentemente en la modificación de anatasa, o compuestos colorantes de naturaleza orgánica o inorgánica. Los pigmentos se añaden preferentemente en una cantidad de 0 a 5 partes en peso, en especial 0,02 a 2 partes en peso, referido respectivamente a 100 partes en peso de poliamida. Los pigmentos se pueden alimentar al reactor con las substancias de partida, o por separado de las mismas. Mediante el empleo de (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) (también como componente regulador de cadenas) se mejoran claramente las propiedades del polímero frente a un polímero que contiene solo pigmento y no contiene compuestos (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII) o que contiene solo pigmento y una combinación de compuestos (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) situada fuera del procedimiento definido inicialmente.
Las poliamidas según la invención se pueden emplear ventajosamente para la obtención de hilos, fibras, láminas, productos planos y cuerpos moldeados. En este caso son especialmente ventajosos hilos que se obtienen a partir de poliamidas, en especial policaprolactama, mediante hilatura rápida a velocidades de desarrollo de al menos 4.000 m/min. Los hilos, fibras, láminas, productos planos y cuerpos moldeados obtenidos bajo empleo de las poliamidas según la invención se emplean frecuentemente, a modo de ejemplo como revestimiento textil o fibras para alfombras.
Ejemplos
La fijación térmica se efectuó según el Heat-Set Hörauf-Suessen en una instalación de refinado de hilos GVA 5.000 con los siguientes parámetros:
índice de hilo:
6
temperatura:
190-200ºC
tiempo de residencia:
40-60 segundos
punto de condensación:
88-98ºC.
El índice APHA se determinó según la norma europea EN 1557 frente a un estándar de Pt-Co.
Para la determinación de la viscosidad relativa se pesaron 500 mg de muestra en un matraz de calibrado de 50 ml, y se completaron con ácido sulfúrico al 96% en peso.
La muestra se disolvió de manera homogénea. En un viscosímetro Ubbelohde número II se determinó a 25ºC \pm 0,05ºC el tiempo de descarga entre la marca de calibrado superior y la inferior. Las medidas se repitieron hasta que tres medidas sucesivas se situaban en un intervalo de 0,3 segundos. Del mismo modo se determinó el tiempo de descarga para el disolvente. La viscosidad relativa (RV) se determinó según
RV = T / T_{0}
con:
T: tiempo de descarga de disolución [segundos]
T_{0}: tiempo de descarga de disolvente [segundos].
Los valores cuantitativos indicados en la tabla 1 para los compuestos TAD, HMD y LiSIP son % en peso, referido a (I).
Ejemplo comparativo 1, ejemplo 1
Se obtuvieron hilos a partir de caprolactama como monómero (I) con las composiciones según la tabla 1, y se determinaron los valores APHA antes y después de la fijación térmica.
TABLA 1
TAD HMD LiSIP APHA APHA RV RV
antes de después de antes de después de
fijación fijación fijación fijación
Comparación 1 - - - - 0,24 1,45 44 100 2,54 2,37
Ej. 1 0,15 0,07 1,00 29 58 2,59 2,47
TAD: \hskip4mm 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina.
HMD: \hskip3mm hexametilendiamina
LiSIP: \hskip3mm sulfoisoftalato de litio.

Claims (12)

1. Procedimiento para la obtención de poliamidas (VIII) accesibles a partir de monómeros (I), seleccionados a partir del grupo constituido por lactamas, ácidos w-aminocarboxílicos, nitrilos de ácido w-aminocarboxílicos, amidas de ácido w-aminocarboxílico, sales de ácido w-aminocarboxílico, ésteres de ácido w-aminocarboxílico, mezclas equimolares de diaminas y ácidos dicarboxílicos, sales de ácido dicarboxílico/diamina, dinitrilos y diaminas, o mezclas de tales monómeros, caracterizado porque la polimerización de los monómeros (I) se lleva a cabo en presencia de
(II)
un 0,01 a un 0,5% en peso de un derivado de piperidina con impedimento estérico, que presenta un grupo funcional apto para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII),
(III)
un 0,1 a un 5% en peso de un compuesto sulfonado con varios grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena principal de polímero de poliamida (VIII),
y en caso dado un compuesto seleccionado a partir del grupo constituido por
un compuesto (IV) diferente al monómero (I) con varios grupos amina aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (V) con un grupo amina apto para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (VI) con un grupo ácido carboxílico apto para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
un compuesto (VII) diferente a tres y al monómero (I) con varios grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII),
o sus mezclas,
complementándose las cantidades de (I), (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) para dar un 100%, estando enlazados los componentes (II), (III), (IV), (V), (VI) y (VII) a través de enlaces de amida a la cadena de polímero, y siendo la suma de grupos amina aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (IV) y (V) menor que la suma de grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la cadena de polímero de los componentes (II), (III), (VI) y (VII).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, presentando el compuesto (III) dos grupos ácido carboxílico aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, empleándose como compuesto (III) un ácido dicarboxílico aromático sulfonado, o una de sus sales.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 3, empleándose como compuesto (III) ácido sulfoisoftálico o una de sus sales.
5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, empleándose como compuesto (II) 4-amino-2,2,6,6-tetrametilpiperidina.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 5, presentando el compuesto (IV) dos grupos amino aptos para la formación de amida respecto a la poliamida (VIII).
7. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 6, empleándose como compuesto (IV) hexametilendiamina.
8. Poliamida (VIII), obtenible según las reivindicaciones 1 a 7.
9. Empleo de una poliamida (VIII) según la reivindicación 8, para la obtención de fibras, productos planos y cuerpos moldeados.
10. Fibras obtenibles a partir de poliamida (VIII) según la reivindicación 8.
11. Productos planos obtenibles a partir de poliamida (VIII) según la reivindicación 8.
12. Cuerpos moldeados obtenibles a partir de poliamida (VIII) según la reivindicación 8.
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