DE1173249B - Verfahren zur Verbesserung der Bestaendigkeit von Polyamiden gegen Waerme- und Licht-einwirkungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 08 g

Deutsche Kl.: 39 c -10

Nummer: 1 173 249

Aktenzeichen: Z 8942IV d / 39 c

Anmeldetag: 31. August 1961

Auslegetag: 2. Juli 1964

Es ist bekannt, daß faserbildende Polyamide, hergestellt durch die Polymerisation oder Copolymerisation von Lactamen mit 7 oder über 7 Ringatomen und/oder durch die Polykondensation von ω-Aminocarbonsäuren oder durch Polykondensation oder Mischpolykondensation von Dicarbonsäuren mit Diaminen, bei höheren Temperaturen, besonders in Anwesenheit von Sauerstoff, erhebliche und unerwünschte Zersetzungen erleiden. Die Zersetzung besteht einerseits aus thermischem Abbau, andererseits aber aus einer oxydativen Vernetzung der Kettenmoleküle der Polyamide.

Es ist ebenso bekannt, daß die unerwünschte Veränderung der Polyamide auch durch Einwirkung von UV-Strahlungen, gegebenenfalls bei höheren Temperaturen, besonders aber in Anwesenheit von Feuchtigkeit und Luftsauerstoff, also entsprechend den atmosphärischen Verhältnissen, erfolgen kann. In beiden Fällen macht sich die Zersetzung in der unerwünschten Abänderung der physikalisch-chemischen und mechanischen Eigenschaften bemerkbar.

Es ist bekannt, daß durch Zugabe von Wärmestabilisatoren, Antioxydationsmitteln und UV-Absorbern der Widerstand gegen thermische und photochemische Einwirkungen erheblich erhöht werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit von verspinnbaren, gegebenenfalls mattierten Polyamiden aus Lactamen mit sieben oder mehr Ringatomen und/oder «-Aminocarbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren mit Diaminen gegen Wärme- und Lichteinwirk^opgen" durch Zusatz von Stabilisatoren bei der Herstellung aus den Monomeren oder nach beendeter Polymerisation oder Polykondensation zur Schmelze, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Stabilisatoren organische Verbindungen des Kupfers verwendet.

Als solche organischen Verbindungen des Kupfers wurden besonders die Cu-Phenolate von substituierten ein- oder mehrwertigen Phenolen, die Cu-Salze von substituierten Acetophenon- undBenzophenon-carbonsäuren, wie der Cu-Salze von 4-Hydroxyacetophenon-3-carbonsäure oder o-Hydroxybenzoylbenzoesäure, und Cu-Phenolate von Alkyl-hydroxyphenyl-benzoxazol und von Alkyl-hydroxyphenyl-benztriazol, gefunden. Ebenso günstig erwiesen sich die Cu-Salze von Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylarylsalicylsäure, die Cu-Salze der o-Salicyloylsalicylsäure. Als Beispiel für die in die erste Gruppe gehörenden Verbindungen können die Cu-mono- und -diphenolate des 2,4-Dibenzoylresorcins, das Cu-Phenolat des 2-Hydroxy-4-methoxybenzophenons, die Cu-mono- und -diphenolate des 2,2-Dihydroxy-4-methoxy- oder Octyloxybenzophen· Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit
von Polyamiden gegen Wärme- und Lichteinwirkungen

Anmelder:

Hans J. Zimmer Verfahrenstechnik,

Frankfurt/M., Borsigallee 1-7

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Gabor Halmi, Frankfurt/M.

ons, die Cu-Phenolate des 2-Hydroxyphenyl-benzoxazols oder 2-Hydroxyphenol-benztriazols aufgeführt werden.

Als Beispiel für die Cu-Salze der substituierten Salicylsäurederivate kann man 3-Methoxy- oder 3,5-Dimethoxy- oder 3-Isobutyl- oder 3-Toluylsalicylsäure erwähnen. Die Cu-organischen Verbindungen können für sich allein oder in Mischung mit starken anorganischen oder organischen Reduktionsmitteln, wie KJ, substituierten Mercaptanen, Kohlehydraten, Ascorbinsäure oder Hydrochinon, eingesetzt werden.

Der besondere Vorteil der oben beschriebenen organischen Cu-Verbindungen besteht darin, daß sie als kombinierte Wärme- und Lichtstabilisatoren wirken. Der wärmestabilisierende Effekt ist dem Cu-Anteil zuzuschreiben, wobei der organische Rest, die substituierten Phenol- oder Salicylsäurederivate, als UV-Absorber wirken. Die nachstehenden Beispiele geben einige Anwendungsmöglichkeiten dieser organischen Cu-Verbindungen bekannt, ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben.

Beispiel 1

Nach hier nicht beanspruchter Verfahrensweise werden 100 g ε-Aminocaprolactam mit 0,05 bis 0,25 °/₀ Eisessig und 0 bis 10 °/o Wasser als Beschleuniger und Kettenwachstumsregler, weiterhin erfindungsgemäß mit 0,001 bis 1,0%, vornehmlich 0,01 bis 0,5 %, S-Isobutylsalicylsäure-Cu-Salz, als kombiniertem Wärme- und Lichtstabilisator und 0,01 bis 2% KJ versetzt, dann nach nicht beanspruchtem Verfahren 1 bis 10% von einer 50%igen TiO₂-Paste zugemischt und bei Temperaturen von 200 bis 28O⁰C, bei Normaldruck oder bei Drücken bis 30 Atm. kontinuierlich oder diskontinuierlich polymerisiert.

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Das entstandene spinnfähige Polyamid erleidet nach einer 200stündigen Erwärmung auf Temperaturen von 150 bis 18O⁰C oder UV-Beleuchtung von bis 1500 Stunden auch nur geringfügige Veränderungen in den physikalisch-chemischen und mechanischen Eigenschaften und zeigt wenig Veränderung in seiner Farbe.

Beispiel 2

100 g 50%iger wäßriger Lösung von Hexamethylendiammoniumadipat werden mit 0,02 bis 0,8 % Eisessig als Kettenwachstumsregler und erfindungsgemäß 0,001 bis 1,0, vornehmlich 0,001 bis 0,1 %, Cu-Phenolat des 2,4-Dihydroxybenzophenons als kombiniertem Wärme- und Lichtstabilisator und 0,01 bis 0,7% Mercaptobenzthiazol versetzt, 1 bis 10% ^v°n einer 50%igen TiO₂-Paste zugemischt und auf Temperaturen von 200 bis 270° C erwärmt. Nach Entweichen des Wassers wird die Polykondensation bei Normaldruck oder im Vakuum fortgesetzt. Das entstandene spinnfähige Polyamid zeigt gegenüber nichtstabilisierten Polyamiden einen erhöhten Widerstand gegen thermische und photochemische Einwirkungen. Für die Herstellung des Polyamids an sich wird hier kein Schutz beansprucht.

Beispiel 3

Es wird ein Bad aus 1000 ml Wasser und 2 g Cu-SaIz des 3-Isobutylsalicylats hergestellt, und es wird bei 30⁰C ein Strang von frischgesponnenen Fäden aus einem Polyamid aus Caprolactam oder AH-SaIz 2 Stunden lang eingetaucht. Anschließend wird der Strang mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Dieses Verfahren wird noch zweimal wiederholt. Die Stränge zeigen auch nach einer 500stündigen Einwirkung von UV-Strahlung oder lOOstündigen Erwärmung auf Temperaturen von bis 18O⁰C keine Veränderung der mechanischen Eigenschaften oder Verfärbung.

Beispiel 4

Polymerisation von Caprolactam wie im Beispiel 1, jedoch erfindungsgemäß mit einem Gemisch aus 0,01 bis 0,5 %Cu-Salzder4-Hydroxyacetophenon-3-carbonsäure und 0,01 bis 2% KJ.

Beispiel 5

Polykondensation von Hexamethylendiammoniumadipat wie im Beispiel 2, jedoch erfindungsgemäß mit einem Gemisch von 0,01 bis 0,5% Cu-Phenolat des 2-Hydroxyphenyl-benzoxazols und 0,01 bis 2% KJ.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit von verspinnbaren, gegebenenfalls mattierten Polyamiden aus Lactamen mit sieben oder mehr Ringatomen und/oder («-Aminocarbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren mit Diaminen gegen Wärme- und Lichteinwirkungen durch Zusatz von Stabilisatoren bei der Herstellung aus den Monomeren oder nach beendeter Polymerisation oder Polykondensation zur Schmelze, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stabilisatoren organische Verbindungen des Kupfers verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die kupferorganischen Verbindungen in Mischung mit starken anorganischen oder organischen Reduktionsmitteln verwendet.

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