DE1013868B - Process for the preparation of polyamides by polymerizing lactams having seven or more ring members - Google Patents

Process for the preparation of polyamides by polymerizing lactams having seven or more ring members

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DE1013868B
DE1013868B DEV7721A DEV0007721A DE1013868B DE 1013868 B DE1013868 B DE 1013868B DE V7721 A DEV7721 A DE V7721A DE V0007721 A DEV0007721 A DE V0007721A DE 1013868 B DE1013868 B DE 1013868B
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polymerization
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Dr Adolf Hamann
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14Lactams
    • C08G69/16Preparatory processes
    • C08G69/18Anionic polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/14Preparation of salts or adducts of lactams

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Description

Verfahren zur Herstellung von Polyamiden durch Polymerisieren von Lactamen mit sieben oder mehr Ringgliedern Man hat bereits monomere Lactame primärer orAminocarbonsäuren mit mehr als sechs Ringgliedern auf dem Wege einer schnell verlaufenden Polymerisation unter Verwendung alkalisch reagierender Umsetzungsauslöser dadurch in den hochpolymeren Zustand übergeführt, daß die Polymerisation beim Siedepunkt des Lactams oder nur wenig entfernt davon eingeleitet wird. Man kann auch mit geringem Unter- oder Überdruck arbeiten, d. h., man ist betreffs der Temperatur nicht an den Bereich der Siedetemperatur des Lactams bei Normaldruck gebunden, sondern kann auch einen etwas davon verschiedenen, im besonderen Fall einen etwas tieferen Temperaturbereich gemäß der Siedetemperatur wählen, wie sie sich bei Anwendung eines geringen Unterdrucks infolge des Siedevorganges von selbst einstellt.Process for the preparation of polyamides by polymerizing Lactams with seven or more ring members One already has monomeric lactams of primary type orAminocarboxylic acids with more than six ring members on the way of a rapidly running Polymerization using alkaline reaction triggers thereby converted into the highly polymeric state that the polymerization at the boiling point of the lactam or only slightly removed from it. You can do it with little Working under or over pressure, d. i.e., one is not on as to the temperature bound to the range of the boiling point of the lactam at normal pressure, but can also a slightly different temperature range, in the special case a slightly lower temperature range choose according to the boiling point, as it is when applying a slight negative pressure adjusts by itself as a result of the boiling process.

Die Erklärung für diese Tatsachen dürfte darin zu sehen sein, daß durch das Sieden der Lactamschmelze Wasserspuren, die das Reaktionsgut von vornherein enthält oder die sich durch eine der eigentlichen Polymerisation vorgelagerte Teilreaktion bilden, schnell entfernt werden; diese Teilreaktion führt zu einer polymerisationsauslösenden Zwischenverbindung aus Alkalihydroxyd und Lactam. Wird nun das gleichzeitig entstehende Wasser aus der Schmelze infolge des Siedens schnell entfernt, so wird dadurch der Ablauf der Teilreaktion erheblich begünstigt und damit im gleichen Maße der Eintritt der Polymerisation.The explanation for these facts can be seen in the fact that traces of water caused by the boiling of the lactam melt affect the reaction product from the start contains or the partial reaction preceding the actual polymerization form, quickly removed; this partial reaction leads to a polymerization which triggers Intermediate compound of alkali hydroxide and lactam. Now becomes that which arises at the same time If water is quickly removed from the melt as a result of boiling, this becomes the The course of the partial reaction is significantly favored, and thus, to the same extent, the occurrence the polymerization.

Es wurde nun gefunden, daß diese vorgelagerte Teilreaktion nicht nur in der Nähe des Siedepunktes des Lactams bei Normaldruck oder bei geringem Unter- oder Überdruck vor sich geht, sondern daß sie überraschend auch schon bei Temperaturen verläuft, die wesentlich darunterliegen, beispielsweise bei 130 bis 150°. Maßgeblich ist nur, daß die Reaktionsmasse im Zustand des Siedens oder nahezu im Zustand des Siedens gehalten wird, was man durch einen entsprechenden erheblichen Unterdruck bewirkt. Sein Ausmaß soll beträchtlich sein, und zwar um so größer, je tiefer die Temperatur ist, bei der man die Teilreaktion vor sich gehen läßt. Will man beispielsweise bei 140° arbeiten, so muß der Druck über der Schmelze auf 12 Torr gesenkt werden, für eine Arbeitstemperatur von 124° sogar auf 2 Torr. Ist die Vorreaktion beendet, so wird die Schmelze zur Auslösung des eigentlichen Polymerisationsvorganges auf normale Polymerisationstemperaturen und Normaldruck gebracht, beispielsweise auf Temperaturen zwischen 240 und 270°.It has now been found that this upstream partial reaction is not only near the boiling point of the lactam at normal pressure or at low or overpressure is going on, but that it is surprising even at temperatures runs, which are substantially below, for example at 130 to 150 °. Essential is only that the reaction mass is in the state of boiling or almost in the state of Boiling is kept, what can be achieved by a corresponding considerable negative pressure causes. Its extent is said to be considerable, and the greater the deeper it Is the temperature at which the partial reaction is allowed to proceed. If you want, for example work at 140 °, the pressure above the melt must be reduced to 12 Torr, for a working temperature of 124 ° even to 2 Torr. When the pre-reaction has ended, so the melt is used to initiate the actual polymerization process brought normal polymerization temperatures and normal pressure, for example Temperatures between 240 and 270 °.

Als Temperaturen für die erste Stufe der Reaktion kommen solche unterhalb der Siedetemperatur des Lactams bei geringem Unterdruck und oberhalb der Schmelztemperatur in Frage. Da aber unterhalb 100° die Auflösungsgesch-,vindigkeit des Alkalis in dem Lactam sehr klein ist und da die zur Erzielung von Siedetemperaturen unterhalb von 120° erforderlichen, sehr geringen Drücke nur schwer herzustellen sind, arbeitet man zweckmäßig im Temperaturgebiet zwischen 120 und 150°.The temperatures for the first stage of the reaction are those below the boiling point of the lactam at a slight negative pressure and above the melting temperature in question. But since below 100 ° the rate of dissolution of the alkali in the lactam is very small and there the to achieve boiling temperatures below of 120 ° required, very low pressures are difficult to produce, works it is expedient in the temperature range between 120 and 150 °.

Für die allgemeine Ausführung der Polyamidherstellung gemäß diesem Erfindungsgedanken gelten die beispielsweise in der französischen Patentschrift 894 096 angegebenen Maßnahmen.For the general execution of polyamide production according to this The ideas of the invention apply, for example, in the French patent specification 894 096 specified measures.

Die beschriebene Arbeitsweise hat wesentliche Vorteile gegenüber der Ausführung bei ausschließlich hoher Temperatur zur Folge: stark verminderte Substanzverluste durch Verdampfung infolge des geringen Dampfdrucks und der Möglichkeit einer schnelleren Kühlung, keine Schädigung der Substanzen durch Sauerstoff während der Teilreaktion infolge seiner bei tiefer Temperatur geringen Aggressivität und Erzielung gleichmäßiger Polymerisate, da deren Bildung nunmehr bei gleichmäßiger Temperatur vor sich gehen kann.The method of operation described has significant advantages over the Execution at exclusively high temperatures results in: greatly reduced substance losses by evaporation due to the low vapor pressure and the possibility of a faster one Cooling, no damage to the substances by oxygen during the partial reaction as a result of its low aggressiveness at low temperatures and achieving more uniformity Polymers, since they are now formed at a constant temperature can.

Es ist bei der Lactampolymerisation aus der USA.-Patentschrift 2 251519 bereits bekannt, in der ersten Temperaturstufe ein Alkali- oder Erdalkalimetall im Caprolactam zu lösen. In dieser Patentschrift wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß Alkali- und Erdalkalihydroxyd völlig unwirksam sind. Bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung ist es klar, daß die Hydroxyde deswegen nicht zur Wirkung kommen können, weil bei dem bekannten Verfahren keine Möglichkeit gegeben ist, daß das gebildete Wasser entweicht.In the case of lactam polymerization, it is already known from US Pat. No. 2,251,519 to dissolve an alkali or alkaline earth metal in the caprolactam in the first temperature stage. In this patent it is expressly pointed out that alkali and alkaline earth hydroxides are completely ineffective. With knowledge of the present invention it is clear that the hydroxides cannot take effect because in the known process there is no possibility of the water formed escaping.

Verfahren, bei denen Alkalihydroxyde als Umsetzungsauslöser zur Anwendung kommen, sind auch schon in den deutschen Patentschriften 904 948 und 906 512 beschrieben worden: Dort fehlen aber die beiden Temperaturstufen, nämlich das Sieden bei erheblichem Unterdruck, wodurch der entstandene Wasserdampf -abgeleitet wirdi -und -die--Behandlung bei Polymerisationstemperatur unter Normaldruck. Dieser Mangel wirkt sich nachteilig aus. Die Sub- stanzverluste sind hoch, und die Schädigung der Substanzen durch Säuerstöff° ist -verhältnismäßig stark. Außerdem ist das polymere Produkt infolge seines hohen Extraktgehaltes technisch kaum verwertbar. -Beispiel 45 g reines Caprolactam werden in einem zylindrischen Reaktionsgefäß von 3 cm Durchmesser auf 140° erhitzt. Zu der Schmelze werden 0,1 g Natriumhydroxyd hinzugefügt. Darauf wird das Gefäß verschlossen und durch ein am oberen Ende vorgesehenes Rohr unter Zwischenschaltung einer Vorlage auf 12 Torr evakuiert. Dadurch tritt lebhaftes Sieden der Schmelze ein. Nach 5 Minuten läßt man unter Aufhebung des Vakuums sauerstofffreien Stickstoff bis zum Erreichen von Normaldruck in das Gefäß eintreten und bringt dieses anschließend auf 240°, wobei die Schmelze weiterhin von Sauerstoffeinwirkung bewahrt bleibt. Nach 3 Minuten beginnt sie dickflüssig zu werden, und nach insgesamt 7 Minuten ist sie sehr zäh und fadenziehend und ergibt nach dem Abkühlen einen harten Kunststoff.Processes in which alkali metal hydroxides are used as a reaction trigger have already been described in German patents 904 948 and 906 512: There, however, the two temperature levels are missing, namely boiling at a considerable negative pressure, whereby the water vapor produced is dischargedi -and - the - treatment at polymerization temperature under normal pressure. This deficiency has an adverse effect. The sub- stance losses are high, and the damage of the substances by Säuerstöff ° -verhältnismäßig strong. In addition, due to its high extract content, the polymer product can hardly be used technically. Example 45 g of pure caprolactam are heated to 140 ° in a cylindrical reaction vessel 3 cm in diameter. 0.1 g of sodium hydroxide is added to the melt. The vessel is then closed and evacuated to 12 Torr through a tube provided at the upper end with the interposition of a template. This leads to vigorous boiling of the melt. After 5 minutes, the vacuum is released and oxygen-free nitrogen is allowed to enter the vessel until normal pressure is reached and this is then brought to 240 °, the melt still being protected from the action of oxygen. After 3 minutes it starts to become thick, and after a total of 7 minutes it is very tough and stringy and, after cooling, makes a hard plastic.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Polyamiden durch Polymerisieren von Lactamen mit sieben oder mehr Ringgliedern unter Verwendung von Alkalihydroxyden als Umsetzungsauslöser, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in zwei Stufen derart ausgeführt wird, daß die Einwirkung des Alkalihydroxyds auf das Lactam bei erheblichem Unterdruck und der dadurch bestimmten Siedetemperatur des Lactams vorgenommen und darauf die eigentliche Polymerisation bei der Polymerisationstemperatur und bei Normaldruck durchgeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 904 948, 906 512; USA.-Patentschrift Nr. 2 251519. PATENT CLAIM: Process for the production of polyamides by polymerizing lactams with seven or more ring members using alkali hydroxides as a reaction trigger, characterized in that the process is carried out in two stages in such a way that the action of the alkali hydroxide on the lactam at a considerable negative pressure and thereby made certain boiling temperature of the lactam and then the actual polymerization is carried out at the polymerization temperature and at normal pressure. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 904 948, 906 512; U.S. Patent No. 2,251,519.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8172015B2 (en) 2001-10-10 2012-05-08 Invacare Corporation Wheelchair suspension

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2251519A (en) * 1939-02-07 1941-08-05 Du Pont Process for making polymeric materials
DE904948C (en) * 1942-10-22 1954-02-25 Bobingen Ag Fuer Textil Faser Process for polymerizing lactams from ªÏ-aminocarboxylic acids
DE906512C (en) * 1942-04-25 1954-03-15 Bobingen Ag Fuer Textil Faser Process for polymerizing lactams having seven or more ring members

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2251519A (en) * 1939-02-07 1941-08-05 Du Pont Process for making polymeric materials
DE906512C (en) * 1942-04-25 1954-03-15 Bobingen Ag Fuer Textil Faser Process for polymerizing lactams having seven or more ring members
DE904948C (en) * 1942-10-22 1954-02-25 Bobingen Ag Fuer Textil Faser Process for polymerizing lactams from ªÏ-aminocarboxylic acids

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8172015B2 (en) 2001-10-10 2012-05-08 Invacare Corporation Wheelchair suspension

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