CH270546A - Verfahren zur Herstellung eines Polyamids. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines Polyamids.    Die     Polyamide    gehören zu den wertvollsten  Kunststoffen für die Herstellung von Über  zügen und geformten Gebilden aller Art. Die  daraus hergestellten Erzeugnisse zeichnen sieh  durch     hervorragende    mechanische Eigenschaf  ten aus. Die bisher bekannten Polyamide las  sen jedoch hinsichtlich ihrer Wärmebestän  digkeit. für viele     Verwendunbszweeke    noch zu  wünschen übrig. Ebenso hat ihre Fähigkeit  zur     hygroskopischen        Mrasseraufnahme    noch  nicht die für manche     Verwendringszweeke          erforderliche    Grösse erreicht.  



  Bisher wurden als Ausgangsstoffe für  Polyamide Diamine und     Dicarbonsäuren     einerseits     und        co        -Xniino-earbonsäuren    bzw.  deren     Lactanie    anderseits verwendet. Die       typiselisten    Vertreter dieser beiden     Poly-          ainiritypeir    sind das     Polynierisat    aus     Ilexa-          methylendiainin    und     Adipinsäure        (Sehw.    1'.

         Nr.2019-15)    und dasjenige aus     --Caprolaetam          (Sehw.    P.     Nr.        \_'28-139)    mit     Schmelzpunkten     von 263 bzw.     '1-1"    C     und    einem     lrybroskopi-          schen        Wasseraufnahmevermöben    von 3,8 bzw.

         -1,5%        bei        200C        und        65%        rel.        Luftfeueh-          tiakeit.     



       17s    wurde nun     befunden,    dass sich     bieyeli-          sche        Lactame        zrr    neuartigen Polyamiden kon  densieren     lassen.    Bei der     Reaktion    wird der       Lactamrin-    des     bieyclischen        lloleküles        auf-          nespalten,    während der zweite,

   rein     alieyeli-          sehe    Ring erhalten bleibt und in     regelmässigen       Abständen in das entstehende     Polyamid-          Kettenmolekül.    eingebaut wird.  



  C     berraschenderweise    zeigten nun diese  neuen Polyamide auf der Basis     bicy        elischer          Laetanie    Eigenschaften, die von denjenigen  der bisher bekanntgewordenen Vertreter       dieser        Kunststoffklasse    stark abweichen.

   Als       besonders    wertvoll für technische     Verwen-          clungszwecke    erwiesen sieh die hohen Schmelz  bzw.     Zersetzungspunkte    dieser neuen Poly  amide, die bei     .100     C und darüber lieben,  sowie das günstige     Wa.sseraufnahmevermögen          von        6%        und        mehr,        was        besonders        für        textile          Verwendungszwecke    vorteilhaft ist.  



  Die Polyamide auf Basis     bieyclischer     L     a.ctame    können mit     Poly        nies        isaten    aus     Hexa-          inethyIendiamin    und     Adipinsä.ure    oder sol  chen aus     monocyclischeir        Laetainen        geiniseht     werden.

   Man kann aber auch die     monomeren          Ausgangsstoffe    mischen und entsprechende       llisehpoly        amide    erzeugen, wodurch sieh die  Eigenschaften der Endprodukte in     mannig-          faltiaYer    Weise variieren lassen.  



       Gegenstand    der vorliegenden     Erfindung     ist. ein Verfahren zur     Herstellung    eines Poly  amids der benannten Art. Das Verfahren ist  dadurch gekennzeichnet, dass das     bicyelisehe          Lactam    der Formel 1, das     durch        Beekmann-          sehe    Umlagerung ans     Biey        clohepta.nonolim     erhältlich ist, auf 180 bis 3000 erhitzt wird.

        CH       C          \CH,     CO  OH,       CH2I        NH          CHF     I    Das nach dem neuen Verfahren darge  stellte Polyamid besteht aus Kettenmolekülen  vom Typ     II,    wobei also auf die Gruppierung         -CH2    . CO.     NI-I-        jedesmal    ein     aliphatischer          5-Ring    folgt.  
EMI0002.0012     
    Es ist bis 400      unsehmelzbar    und zersetzt  sich oberhalb 450 .

      Zweckmässig wird das Reaktionsgemisch  so lange auf     Polymerlsationstemperatur    ge  halten,     bis    keine flüchtigen Bestandteile mehr  entweichen.    Das     bicyclische        Lactam    wird zur     Poly-          merisation    vorzugsweise auf 260 bis 280  er  hitzt. Die     Polymerisation    kann sich im       Schmelzfluss    des     Lactams    abspielen. Vorzugs  weise findet die Reaktion in Gegenwart eines       Polymerisationskatalysators    statt. Hierfür  kommen die üblichen Katalysatoren wie  Säuren, Basen oder     Salze    in Frage.

   Die     Poly-          merisation    kann auch in Gegenwart von  Wasser unter Druck durchgeführt werden. Es       ist    zweckmässig, die     Polymerisation    unter       Ausschluss    von Sauerstoff durchzuführen,  um schädigende Einflüsse zu vermeiden.    Schliesslich kann die     Polymerisation    auch  in Gegenwart eines Lösungsmittels erfolgen,  das     im    Verlauf der Reaktion, z. B. gegen das  Ende der     Polymerisation,    oder nach Errei  chung des gewünschten     Polymerisationsgrades          abdestilliert    werden kann.

      Als Lösungsmittel kommen beispielsweise  in Frage Phenol und die     Kresole    oder       Xylenole.       Das erfindungsgemäss hergestellte Polyamid  verhält sich thermisch indifferent., und zwar  so, wie es bei organischen     Stoffen    im allge-    meinen äusserst selten ist und bei Polyamiden  bis jetzt durchaus unbekannt war. Das neue  Polyamid ist in den üblichen Lösungsmitteln  unlöslich. Es löst sich nur in speziellen     Poly-          amidlösmmgsmitt'eln,    wie z. B. Ameisensäure,  Phenol,     Formamid,        Dimethylformamid        usw.     



  Die     Polymerisation    des     bicyclischen        Lac-          tams    ist technologisch besonders interessant,  weil die Reaktion praktisch     vollständig    im       Sinne    der Kettenbildung verläuft. Es bleiben  keine     monomeren    Bestandteile im Reaktions  gemisch zurück, wie es teilweise beim     Capro-          lactam    der Fall ist. Dieses günstige Verhal  ten bei     bicyclischen        Laetamen    war durchaus  überraschend.  



  <I>Beispiel.:</I>  100 g     Endomethylenlactam    der oben ange  führten Formel     werden        mit,    10 g Wasser  2 Stunden -im     Autoklaven    auf 260 bis 265   erhitzt und dann unter allmählicher Druck  entspannung weitere 8 Stunden auf 255   gehalten. Man erhält ein leicht     gelbstichiges,     bröckliges     Pol3onerisat,    das sich leicht zu  einem Pulver zerreiben lässt. Das neue Poly  amid kann auf 450  erhitzt werden, ohne Zer  setzungserscheinungen zu zeigen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Verfahren zur Herstellung eines schwer schmelzbaren Polyamids, dadurch gekenn zeichnet, dass das Endomethylenlactam der Formel. EMI0003.0001 auf Temperaturen von 180 bis 300 erhitzt wird. Das entstandene Polyamid besitzt die Strukturformel EMI0003.0003 ist bis 400 C unschmelzhar und zersetzt sich oberhalb 450 . UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Reaktionsge misch so lange auf Polymerisationstemperatur gehalten wird, bis keine flüchtigen Bestand teile mehr entweichen. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart eines Polymerisationskatalysa- tors stattfindet. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Polymerisation in Gegenwart von Wasser unter Druck statt findet. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass die Polymerisation in Gegenwart eines Lösungsmittels stattfindet, welches im Verlauf der Reaktion abdestilliert wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel ein Phenol angewandt wird.