DE1164092B

DE1164092B - Process to improve the light stability of polycaprolactam

Info

Publication number: DE1164092B
Application number: DEV21354A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Heinz Tiedtke
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1961-09-23
Filing date: 1961-09-23
Publication date: 1964-02-27
Also published as: BE622701A

Description

Verfahren zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit von Polycaprolactam Bekanntlich neigen Polyamide dazu, unter der Einwirkung von Licht zu verspröden. Besonders anfällig gegen Lichteinwirkung ist Polycaprolactam, das schon nach kurzer Belichtungszeit gilbt und dessen elastische Eigenschaften sowie seine Festigkeit gemindert werden. Die Reißfestigkeit von Polycaprolactam-Formkörpern, wie z. B. Fäden und Folien, verringert sich, je länger die Bestrahlung andauert.Process for improving the lightfastness of polycaprolactam It is well known that polyamides tend to become brittle when exposed to light. Polycaprolactam is particularly susceptible to the effects of light, and it does so after a short time Exposure time yellows and its elastic properties and strength be reduced. The tear strength of polycaprolactam moldings, such as. B. Threads and foils, decreases the longer the exposure lasts.

Man hat daher schon versucht, Polycaprolactam herzustellen, das von Lichtstrahlen nicht angegriffen wird; die Ergebnisse blieben aber unbefriedigend.Attempts have therefore already been made to produce polycaprolactam from Light rays are not attacked; however, the results remained unsatisfactory.

Es wurde nun gefunden, daß man die Lichtbeständigkeit von Polycaprolactam durch Zusatz von Stabilisatoren vor oder während der Polykondensationsreaktion des e-Aminocaprolactams verbessern kann, wenn man als Stabilisator Natriumborhydrid verwendet. It has now been found that the light resistance of polycaprolactam by adding stabilizers before or during the polycondensation reaction of the e-aminocaprolactams can improve if one uses sodium borohydride as a stabilizer used.

Eine erhebliche Steigerung der Lichtbeständigkeit tritt auch dann ein, wenn kein Mattierungsmittel im Polycaprolactam zugegen ist, Das ist um so überraschender, als die meisten der bekanntgewordenen, einen begrenzten Lichtschutz bewirkenden Substanzen nur die die Lichtempfindlichkeit der Polyamide steigernde Wirkung der Mattierungsmittel wie Titandioxyd kompensieren, im mattierungsmittelfreien Polyamid dagegen fast ohne Wirkung sind. A considerable increase in light resistance also occurs then when there is no matting agent in the polycaprolactam, this is all the more surprising, than most of those known to effect limited light protection Substances only have the effect of increasing the photosensitivity of the polyamides Compensating matting agents such as titanium dioxide in matting agent-free polyamide on the other hand are almost ineffective.

Als geeignet hat sich ein Zusatz von 0,001 bis 0,1 Gewichtsprozent Natriumborhydrid erwiesen, vorzugsweise werden 0,01 Gewichtsprozent der Substanz zugesetzt. Das Natriumborhydrid wird erfindungsgemäß dem aufgeschmolzenen, flüssigen Caprolactam vor der Polymerisation beigefügt. Es kann aber auch während der Polymerisation zugesetzt werden, die nach allen bekannten Verfahren, vorzugsweise im Autoklav oder offenen Rohr erfolgen kann. An addition of 0.001 to 0.1 percent by weight has proven to be suitable Sodium borohydride has been shown to be preferably 0.01 percent by weight of the substance added. According to the invention, the sodium borohydride is the melted, liquid Caprolactam added before polymerization. But it can also occur during the polymerization are added, by all known methods, preferably in an autoclave or open pipe can be done.

Das durch Erhitzen auf Temperaturen um 2500 C erhaltene Polymere kann von nicht umgesetzten Monomeren durch Extraktion befreit und getrocknet werden. The polymer obtained by heating to temperatures around 2500 C. can be freed from unreacted monomers by extraction and dried.

Es eignet sich dann hervorragend zur Herstellung von Formkörpern, z. B. zur Herstellung von Fäden nach dem Schmelzspinnverfahren, denen eine erhebliche Resistenz gegen Lichtstrahleneinwirkung zukommt. It is then ideally suited for the production of moldings, z. B. for the production of threads by the melt spinning process, which a significant Resistance to the effects of light rays comes about.

Beispiel In einem Autoklav wurden 10 kg lufttrockenes e-Aminocaprolactam aufgeschmolzen und 0,16 Molprozent Essigsäure sowie 0,01 Gewichtsprozent Natriumborhydrid zugeben. Es bildete sich eine klare Lösung, die bei Steigerung der Temperatur auf 2500 C zu Polycaprolactam polymerisierte. Das er- kaltete Gut wurde granuliert, mit heißem Wasser extrahiert und getrocknet. Example 10 kg of air-dry e-aminocaprolactam were placed in an autoclave melted and 0.16 mole percent acetic acid and 0.01 weight percent sodium borohydride admit. A clear solution formed, which when the temperature increased Polymerized at 2500 C to polycaprolactam. The Cold goods were granulated with hot water extracted and dried.

Das erhaltene Polymere ließ sich leicht nach dem bekannten Schmelzspinnverfahren zu Fäden formen, deren Lichtbeständigkeit mit Hilfe einer Bestrahlungslampe geprüft wurde, deren Licht einen großen Gehalt an ultravioletten Strahlen aufwies. The polymer obtained was easily produced by the known melt spinning process Form into threads, whose light resistance is tested with the help of an irradiation lamp whose light contained a large amount of ultraviolet rays.

Die Lichteinwirkungszeit betrug 360 Stunden. Vorher und nachher wurde die Reißfestigkeit der Fäden ermittelt. Die Restfestigkeit drückt aus, wieviel Prozent der Ausgangsdaten nach der Lichteinwirkung noch vorhanden waren, und gibt somit ein Maß für die Lichtbeständigkeit des Polymerisates. The exposure time to light was 360 hours. Before and after was the tensile strength of the threads is determined. The residual strength expresses what percentage the output data were still available after exposure to light, and thus gives a measure of the light resistance of the polymer.

Zum Vergleich wurde in genau der gleichen Weise ein Polycaprolactam ohne die erfindungsgemäße Zugabe von Natriumborhydrid hergestellt und zu Fäden gleicher Festigkeit und Titern versponnen. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse des Belichtungstestes: Reißfestigkeit (Rkm) Rest- Fadenmaterial vor der nach der festigkeit Be- Be- lichtung | lichtung (ovo) 1. Polycaprolactam (unmodifiziert) . 43,4 30,0 69,2 2. Polycaprolactam + 0,01 Gewichts- prozent Natrium- borhydrid . . 42,4 33,0 78,0 For comparison, a polycaprolactam was produced in exactly the same way without the addition of sodium borohydride according to the invention and spun into threads of the same strength and titers. The following table shows the results of the exposure test: Tear resistance (Rkm) remaining Thread material before after the strength Loading clearing | clearing (ovo) 1. Polycaprolactam (unmodified). 43.4 30.0 69.2 2. Polycaprolactam + 0.01 weight- percent sodium borohydride. . 42.4 33.0 78.0

Claims

Claim: Process for improving light resistance of polycaprolactam by adding stabilizers before or during the polymerization of E-aminocaprolactam, d a du r c h g e - indicates that one acts as a stabilizer Sodium borohydride is used.