CH263292A - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen.    Die in bekannter     Weise    durch     Polymeri-          sation    von     oinega-Aminocarbonsäuren    oder  deren     Lactamen    hergestellten Polyamide sind  in üblichen Lösungsmitteln unlöslich und las  sen sich mit andern Stoffen nicht mischen.

    Ausnahme bilden nur     Phenole    oder sonstige       cyklische        flydroxyverbindungen,    ferner     Form-          amid,    einige organische Säuren und     Ben-          zolsulfamide,    in welchen Polyamide bei hö  heren Temperaturen löslich sind. Diese Stoffe  sind aber als     Plastifizierungsmittel,    Streck  mittel und sonstige Zusätze infolge ihrer che  mischen bzw. physikalischen Eigenschaften  entweder wenig geeignet oder zu teuer. Das  Mischen von fertigen Polyamiden mit diesen  Stoffen ist ausserdem oft umständlich oder  recht schwierig.

   Das Beimischen dieser Stoffe  vor oder während der     Polymerisation,    das  heisst zu     monoinerem        Lactain    oder zu niedri  geren Polymeren,     kommt    nicht in Betracht,  da in solchen Fällen Zersetzungserscheinun  gen eintreten, die das Entstehen von hochwer  tigen, hochmolekularen Polymeren verhindern.  Andere Stoffe, die das Polyamid nicht lösen  können bzw. in Polyamiden nicht löslich  sind, konnten bisher in keiner Weise beige  mischt werden.  



  Gemäss vorliegender Erfindung können  neue Polyamide enthaltende Kunststoffe der  art hergestellt werden, dass     monomere        Lactame     oder Gemische von solchen mit niedrigen  Polyamiden mit Stoffen, die in     Lactam    bei  höheren Temperaturen löslich sind und mit       Amido-    bzw.     Carboxylgruppe    nicht     reagieren,       gemischt und bei höheren Temperaturen poly  merisiert werden.  



  Es wurde dabei die überraschende Tat  sache festgestellt, dass die     Polymerisation    auch  in Gegenwart von grossen Mengen (bis     50'J     und darüber) von Zusätzen immer noch ein  wandfrei verläuft, wobei ein vollkommen  homogenes Gemisch von hochmolekularem  Polyamid mit dem Zusatzstoff entsteht.  



  Als Zusätze sind in erster Reihe Kohlen  wasserstoffe, wie Naphthalin,     Anthrazen,        Di-          phenyl,        Styrol    und seine Polymeren,     Phenan-          thren    usw., geeignet. Mit demselben Erfolge  können aber auch verschiedene andere Stoffe,  wie z. B.     Carbazol    u. a. Verbindungen, die ge  genüber     Amido-    bzw.     Carboxylgruppe    indiffe  rent und bei höheren Temperaturen in     Lae-          tamen    löslich sind, verwendet werden. So z. B.

    sind unter andern auch verschiedene kern  substituierte     Kohlenwasserstoffe    verwendbar,  die den oben     erwähnten    Bedingungen entspre  chen. Alle diese Stoffe können mit fertigen  Polyamiden gar nicht gemischt werden.  



  Es muss als wirklich -unerwarteter Effekt  hervorgehoben werden, dass selbst die Anwe  senheit von 20 bis 30     %    solcher Zusätze, wie  z. B.     Anthrazen,    das Erreichen von hohen       Polymerisationsgraden    nicht verhindert, so  dass auch in solchen Fällen ein fadenbilden  des Polyamid entsteht. Der gewonnene Kunst  stoff lässt sich infolgedessen noch verspinnen;  natürlich erreicht er nicht die hohe Festig  keit des reinen Polyamids, ist aber für manche  Zwecke mit Vorteil verwendbar. In den meisten      Fällen beträgt der Zusatz nur 5 bis     20 o    des  Polyamids.  



  Das neue Verfahren hat mehrere Vorteile.  Die Viskosität der     Schmelze    wird stark herab  gesetzt,     wodurch    das     Verspinnen    erleichtert  wird. Die Zusätze wirken     als        vorzügliche    und  zugleich billige     Weichmachungsmittel.    Die er  haltenen     Kunststoffe,    z. B. in Form von Fa  sern, Bändern oder     Folien,    sind     meistens     durchsichtig oder durchscheinend wie reine  Polyamide.

   Sie zeigen auch     hervorragende          Beständigkeit    gegenüber     chemischen    und phy  sikalischen Einflüssen und bleiben lange Zeit       vollständig    unverändert. Die Zusätze wer  den verhältnismässig     fest    in Kunststoffen ge  bunden. Die     zusammengesetzten        Kunststoffe     lassen sich     ebensogut    färben     wie    die reinen  Polyamide.

      Ein weiterer Vorteil des neuen     Verfahrens          liegt    darin, dass die zugesetzten Stoffe einen  besonders günstigen Einfluss auf das Verspin  nen von Polyamiden ausüben: es hat sich ge  zeigt, dass die Spinndüsen mit dem Kunst  stoff     nie    verklebt werden, wodurch     ein    sehr  gleichmässiger Betrieb gewährt wird. Die  Tatsache     wird    durch die niedrigere Viskosität  der     Schmelze    einerseits und durch die schmie  rende     Wirkung    der     Zusätze    anderseits er  klärt.

   Zugleich kann die Geschwindigkeit des       Verspinnens    bedeutend erhöht bzw. in breiten       Grenzen        ohne        Schwierigkeit    während des Be  triebes geändert werden. Es wurde ferner.  festgestellt, dass die neuen Kunststoffe bei  höheren Temperaturen, insbesondere bei Ver  arbeitung in geschmolzenem Zustande, gegen  über     Oxydation        viel    beständiger sind als die  reinen     Polyamide.     



  Wie schon oben erwähnt, kann der Koh  lenwasserstoff oder dergleichen auch dem     lac-          tamhaltigen    niedrigen Polyamid zugesetzt  werden. Zu diesem Zwecke kann man z. B.       das    Gemisch     verwenden,    das in     bekannter     Weise durch Erhitzen von 6 -     Aminocapron-          säure    entstanden ist. Mit hervorragendem Er  folge kann man das Gemisch aus zyklischem       Lactam    und     co-Aininocarbonsäure    benützen.

    In beiden     diesen    Fällen     kann    die Polymeri-         sation    bei normalem Druck     durchgeführt    wer  den.  



       Beispiel   <I>Z:</I>  Ein Gemisch von 100 g     6-Caprolactam    mit  g     6-Aminocapronsäure    wurde unter Zusatz  von verschiedenen     MengenNaphthalin    20 Stun  den bei 225  in     zugeschmolzenen    Rohren er  hitzt. Die gewonnenen     Polymerisationspro-          dukte    mit verschiedenem     Naphthalingehalt     haben folgende Werte von innerer Zähigkeit  aufgewiesen:  
EMI0002.0056     
  
    <B>5 <SEP> 1,97,</B> <SEP> Naphthalin <SEP> - <SEP> 0.85, <SEP> <B>10%</B> <SEP> - <SEP> 0.75,
<tb>  15 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0.59, <SEP> 20 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0.48, <SEP> 25 <SEP> % <SEP> - <SEP> 0.40.

         Die Reissfestigkeit der aus diesen     Poly-          merisationsprodukten    versponnenen Fäden  sank     mit    wachsendem     Naphthalingehalt    nur  langsam; sie betrug 4,5     g/Den.    beim Pro  dukte mit 5     %    und 2,5     g/Den.    beim Produkte  mit 25     %    Naphthalin.    <I>Beispiel</I>    100 g reine     6-Aminocapronsäure    wurde  bei normalem Druck in einem enghalsigen  .Kolben auf 150 bis 220  C erhitzt.

   Nach einer  Stunde wurde dem intermediär gebildeten       Lactam    4 g     Anthrazen    zugesetzt     und    die Er  hitzung wurde weitergeführt. Nach weiteren  3 Stunden, wobei der Kohlenwasserstoff teil  weise sublimiert hat, wurde die     Polymerisa-,          tion    beendet. Die vollständig homogene, klare  Schmelze liess sich besonders leicht verspin  nen oder zu geformten     Gegenständen    verarbei  ten.

      <I>Beispiel 3:</I>    75 g     6-Caprolactam,    25 g     6-Aminocapron-          säure,    5 g     Diphenyl        und    15g     Naphthalin    wur  den in gleichem Kolben, wie im Beispiel 1,  bei 200 bis 220  C polymerisiert. Der ge  wonnene Kunststoff zeigte ähnliche Eigen  schaften     wie    der gemäss Beispiel 1 oder 2  hergestellte.  



  <I>Beispiel 4:</I>  10 g     6-Caprolactam,    2 g     Polystyrol        (mol.     Gewicht etwa 70 000) und 0,5 g     6-Amino-          capronsäure    wurden 24 Stunden auf<B>230'C</B>  im geschlossenen Rohre erhitzt. Das gewon-      neue Polymer zeichnete sich durch hohe in  nere Zähigkeit     (17    =1.06)     und    tadellose     Ver-          spinnbarkeit    aus.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur I3erstellung von Kunst stoffen, die Polyamide nebst andern Stoffen enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass mo- nomere Lactame mit Stoffen, die in Lactamen bei höheren Temperaturen löslich sind und mit Amino- bzw. Carboxylgruppen nicht rea gieren, gemischt und bei höheren Tempera turen polymerisiert werden. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Lactame enthal tende Gemische verwendet werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus Lactam und einer an- polymerisierten 6-Aminoeapronsäure verwen det wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus einer omega-Aminocar- bonsäure und einem Lactam verwendet wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe höhere aromatische Kohlenwasserstoffe ver wendet werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoff Polystyrol verwendet wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, . dass als Zusatzstoffe heterozyklische Verbindungen verwendet wer den. 7. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoff Carbazol verwendet wird.