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JPH02115225A - リシン成分/ポリカルボン酸混合物の存在下での重縮合による分枝鎖状(コ)ポリアミド類 - Google Patents

リシン成分/ポリカルボン酸混合物の存在下での重縮合による分枝鎖状(コ)ポリアミド類

Info

Publication number
JPH02115225A
JPH02115225A JP1237443A JP23744389A JPH02115225A JP H02115225 A JPH02115225 A JP H02115225A JP 1237443 A JP1237443 A JP 1237443A JP 23744389 A JP23744389 A JP 23744389A JP H02115225 A JPH02115225 A JP H02115225A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lysine
polyamide
acid
polyamides
polycondensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1237443A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Detlef Heinz
ハンス‐デトレフ・ハインツ
Rolf-Volker Meyer
ロルフ‐フオルカー・マイヤー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of JPH02115225A publication Critical patent/JPH02115225A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
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    • 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
    • C08G69/20Anionic polymerisation characterised by the catalysts used
    • 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
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28Preparatory processes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少量のりシン成分およびそれとほぼ当量のポ
リカルボン酸の存在下での適当な単量体融解物の促進さ
れた重縮合およびその後の任意の熱による後縮合反応に
より製造された高い分子量並びに増加した融解粘度およ
び顕著な構造粘度を有する熱可塑的に変形可能なわずか
に分枝鎖状の脂肪族(コ)ポリアミド類、並びに重縮合
方法に関するものである。
本発明を要約すれば、本発明は少量のりシン成分および
それとほぼ当量のポリカルボン酸の存在下での適当な単
量体融解物の促進された重縮合およびその後の任意の熱
による後縮合反応により製造された高い分子量並びに増
加した融解粘度および顕著な構造粘度を何する熱可塑的
に変形可能なわずかに分枝鎖状の脂肪族(コ)ポリアミ
ド類、並びに重縮合方法に関するものである。使用され
るリンフ成分は、リンフ、リシン水和物、リンフの低級
アルコール類とのエステル類、またはりシン塩酸塩類(
後者はHCQを結合させるために同時に加えられるほぼ
当量の塩基の存在下で使用される)である。
ポリアミド類は長年にわたり多くの実用的用途のために
使用されてきた重合体の一種である。それらは種々の方
法により多種のポリアミド−生成用単位から製造され、
そしである種の特殊用途の場合には単独で供給すること
もでき、または例えは加工助剤、安定剤、重合体合金用
成分類もしくま鉱物性強化用物質(例えば充填剤もしく
はカラス繊維)と組み合わせることにより特別に調節さ
れた組み合わせ性質を有する物質を与えることもできる
従って、ポリアミド類は繊維、成型プラスチックおよび
シート製品の製造用、並びに例えば熱融解接着剤および
助剤として多くの技術的用途で大量に使用されている。
ラクタム類をカチオン的に、加水分解的に(水を添加し
て)およびアニオン的に転化させてポリアミド類を与え
ることもできるが、例えばジアミン類、ジカルボン酸類
または適当な誘導体類もしくはアミノカルボン酸類の如
きポリアミド−生成用単量体類(並びにラクタム類)か
らポリアミドを製造するためには実際には重縮合反応だ
けが適している(ウィーヴエグ(V ieweg)、ミ
ュラー(Mul!er)、クンストストツフ・ハンドブ
/フ(Kunststoff 1landbuch)、
■巻、11頁以下、カールーハンセルーフエルラグ(C
arl−Hanser−Verlag)、ミュンヘン、
1966参照)。
いわゆる加水分解的重合も、例えばε−カプロラクタム
からのポリアミド−6の製造の如きラクタム類からのポ
リアミド類の製造用には非常に重要性かある。
ポリアミド類の製造用には多くの工程が知られている。
これらは希望する最終生成物によるが、マトリックスの
性質を決めるための種々の単量体単位の選択、希望する
平均分子量を得るための種々の鎖調節剤、またはその後
の後処理に適する「反応性」基(酸性もしくは塩基性染
料類に対する繊維の良好な染色性のためにはアミン基も
しくはスルホネート基)を有する単量体の使用を包含し
ている。
例工ばオートクレーブ中でのパンチ式方法並びに連続的
方法の両者が公知である。
しかしながら、ラクタム類の重縮合または加水分解的重
合による(コ)ポリアミド類の全ての製造方法に共通し
ていることは、適当な単量体混合物から出発してポリア
ミドが重合体融解物からの紡糸または他の実際的用途に
対して充分な高い分子量を得るまでに(コ)ポリアミド
類の製造には長い反応時間がかかることである。
さらに高い分子量を得るには、長い反応時間にもかかわ
らず、多くの場合に例えば固相での後縮合を実施するこ
とが必要である。この固相後縮合は一般的に高温におけ
るかなりの滞留時間を必要とし、多くの押し出し用途で
望まれるような特に高い融解粘度を有する生成物では分
子量の増加に伴い反応速度が減少するために特に長い滞
留時間を必要とする。
従って、この(コ)ポリアミド類の製造用に必要な長い
反応時間によって製造プラントの能力か大きく制限され
ており、そしてそのことは特に反応を200°C以上の
、はとんどの場合には250°C以上であるが常に製造
しようとする生成物の融点より高い温度において実施し
なければならないため非常に費用およびエネルギーを消
費することとなる。
従って、生成物の公知の有利な応用技術的性質を失うこ
となく(コ)ポリアミド類を製造する際の反応時間すな
わち重縮ば用に必要な時間および固相後縮合に必要な時
間の両者の相当な短縮は重要なことでありそして特に費
用節約上の利点であるとみなされる。
驚くべきことに、少量のりシン成分およびそれとほぼ当
量のポリカルボン酸をポリアミド−生成用出発物質に加
えることにより、ラクタム類および/またはアミノカル
ボン酸類および/まtこ(まシアミン/ジカルボン酸混
合物類もしくCマ対応するナイロン塩類および/または
適当なPA生成用誘導体類ラうタム類を製造するための
固相後縮合時間が相当短縮できるということを今見し%
tごしtこ。
他の驚異的な発見は、得られたりシンで改質されたポリ
アミド類は標準的な型よりはるの′1番こ急速に後縮合
させることができそして希望番こより41常に高い融解
粘度を有する生成物を容易に与えることができる。
従って、本発明は単量体混合物に a)(コ)ポリアミドが0.1−1.0重量%の、好適
には0.3〜0,9重量%の、下記式に相当するりシン
セグメントを含有するような量のリシン成分、 b)第二のリシンアミノ基とほぼ当量のポリカルボン酸
、および任意に C)す/ン塩酸塩を使用する場合の、塩酸塩と結合させ
るための後者とほぼ当量の無機塩基を加え、そしてざら
に重縮合を一般的な方法で実施することを特徴とする、
1種以上のラクタム類および/またはアミノカルボン酸
類および/またはジアミン/ジカルボン酸混合物類もし
くは塩類および/または適当なポリアミド−生成用誘導
体類からわずかに分校鎖状の(コ)ポリアミド類を製造
するための促進方法に関するものである。
本発明はまた、本発明に従う方法により得られたポリア
ミド類にも関するものである。
この溶媒を含まない重縮合の後に、リシン成分で改質さ
れたこれらの(コ)ポリアミド類の固相後縮合により非
常に高い分子量の(コ)ポリアミド類を製造する方法を
実施でき、この後縮合は穏やかな条件下で、すなわち本
発明に従うリシン/ポリカルボン酸の添加物を含有して
いないポリアミド類用に使用されているのと同じ温度に
おいてならそれより短い反応時間でまたは同じ後縮合時
間ならそれより低い反応温度で、実施される。高い融解
粘度を有する部分的に分枝鎖状の高分子量(コ)ポリア
ミド類を得るためには、後縮合に必要な時間は標準的な
生成物と比べて例えば30〜50%またはそれ以上短縮
できる。固相後縮合方法は、同時に出願されている別の
発明の主題である(出願番号      を参照のこと
)。
特に酸性染料に対する改良された吸収性を有する繊維と
して使用するための、塩基性基を含有しているポリアミ
ド−生成用構成単位との共縮合により塩基性ポリアミド
類を得るための多くの実験が、これまでに記載されてい
る。
すなわち、例えば米国特許3,651,023に従うと
、多種の型の添加物により、ポリアミド繊維の改良され
た染料吸収性および比較的高い色強度が得られる。
米国特許3,651,023には数種の添加物の使用例
の一つとしてリシンも挙げられているが、実施例1,2
および9〜I2に記されているポリアミド類は、改良さ
れた染色性の他には、他のものと性質の違いはなかった
。特に、これらの実施例はリンノを単独でまたはモノカ
ルボン酸と組み合わせて添加しても反応時間は全く短縮
されなかったことを示しており、そして実際に例えば5
重量%のりシンを含有しているポリアミドはそれの融解
粘度が低すぎるため紡糸できない。
上記の特許明細書には、はぼ当量のりシン/ポリカルボ
ン酸混合物の使用の指示は全く記載されていない。
本発明に従うと、リシン成分およびポリカルボン酸(好
適にはジカルボン酸)をほぼ当量で使用するなら反応時
間を相当短縮できる。
日本公告特許出願12,139/64は、高分子量ポリ
アミド類の製造用にカルボキシル基の間に0〜8個のメ
チレン基を含有しているリシンおよび脂肪族ジカルボン
酸の別個に製造された塩類を使用することを開示してい
る。これらは、0゜5〜5重量%の、好適には1.0〜
3重量%の、量で加えられている。この方法は多くの欠
点を有している。第一に、塩を別の段階でリシンおよび
ジカルボン酸から製造しなければならず、それにより工
程が複雑となりしかも費用が増大する。第二に、リジン
および例えばセバシン酸の如き酸の価格を考慮すると、
0.5〜5.0重量%、好適には1.0〜3.0重量%
に達する塩の使用量(実施例はりシンおよびセバシン酸
の塩の最適量は1゜5〜2.0重量%であると示してい
る)は最終生成物の価格を相当高めることとなる。さら
に、(コ)ポリアミド類は変色され、その変色はりシン
(誘導体類)の割合か多くなれはなるはと増大し、そし
て塩の量が増加するにつれて望ましくない架橋結合の危
険性も増大し、その結果、田本特許出願12+39/6
4に従うポリアミド類の大量生産か困難となるであろう
従って、反応の開始前にあらかじめ塩を生成せずに単量
体反応混合物に加えられるリジン成分およびポリカルボ
ン酸の組み合わせ物が劇的にポリアミド生成速度を増大
させること並びに必要なリシン(誘導体類)およびポリ
カルボン酸の量が日本特許出願12,139/64に従
う方法用に記されているものよりはるかに少ないことは
全く予測できずそして驚異的なことである。さらに、該
日本特許明細書はりシン/塩で改質されたポリアミド類
を、特に固相で、漂準型より相当容易に後縮合すること
ができるという指示は示していない。
三官能性単位であるリシン成分をポリカルボン酸と一緒
に添加しても、当技術の現状から予測されていたような
成型品の製造用に適していない架橋結合されたポリアミ
ドが生成しないということも、驚くべきことに見いださ
れた。
ポリアミド製造用の出発物質: (コ)ポリアミド類の製造用に使用されるラクタム類は
、5〜13個のC−環員を有するω−ラクタム類、例え
ば単独もしくは混合物状のε−カプロラクタム、エナン
スロラクタム、カプリロラクタムおよびラウロラクタム
、好適にはε−カプロラクタムおよびラウロラクタム、
である。ε−カフ0ラクタムが特に好適に使用される。
適当なジアミン類は例えば、当技術で現在広く使用され
ているC2C20−アルキレンジアミン類、例えはテト
ラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ドデカ
メチレンジアミンなど、およびシクロアルキレンジアミ
ン類、例えば1.4−ジアミノ・/クロヘキサン、ビス
(4−アミノシクロヘキンル)メタン、5−アミノ−1
−アミノメチル−1,3,3−トリメチルンクロヘキサ
ン(イン7オロンジアミン)なとである。
適当なジカルボン酸類には、脂肪族C2C3Mジカルボ
ン酸類、例えはアジピン酸、アゼライン酸、三量化され
た脂肪酸なと、芳香族C6−C、。
ジカルボン酸類、例えはイソフタル酸、テレフタル酸な
と、並びにシクロアルキレン・ジカルボン酸類、例えば
1.3−もしくは1.4−シクロヘキサ−ジカルボン酸
が包含される。ジアミン/ジカルボン酸混合物中で遊離
ジカルボン酸類を使用する代わりに、例えばジエチルア
ジペートの如き低沸点アルコール類とのそれらのエステ
ル類を使用することもできる。
ポリアミド類の製造用に適しているω−アミノ酸類の例
には、ω−C4−C,−アミノカルボン酸類、例えはア
ミノカプロン酸、アミノウンデカノン酸およびアミノヘ
プタノン酸が包含される。
ε−アミノカプロン酸およびω−アミノウンデカノン酸
が好適なアミノカルボン酸でアル。
好適なジアミン類は、ヘキサメチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミンおよびドデカメチレンジアミンである
好適なジカルボン酸類は、アジピン酸、アゼライン酸、
セバシン酸、デカメチレンジカルボン酸、および三量化
された脂肪酸類である。
好適なジアミノ/ジカルボン酸混合物またはナイロン塩
類は、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸もしくはセ
バシン酸もしくはアゼライン酸から得られたもの、およ
びテトラメチレンジアミンとアジピン酸から得られたも
のである。
ポリアミド単位は実際にはどのような混合物状でも使用
できるが、脂肪族ポリアミド類または少割合の(く50
重量%)芳香族単位を合釘してぃるポリアミド類が好ま
しい。
リシン成分: リシン水和物または低級(c+  C4)アルコール類
とのエステル類、例えばリシンメチルエステル、並びに
リジン(2,6−ジアミツヘキサノン酸)を使用できる
。リシン水和物およびリシンの水溶液が好適に使用され
る。
リシン−塩酸塩もしくは二塩酸塩またはりシンエステル
の一塩酸塩もしくは二塩酸塩も使用できる。
塩酸塩を用いる時には、中和用にほぼ当量の(無機)塩
基(すなわち−塩酸塩の場合には1当量の塩基そして二
塩酸塩の場合には2当量の塩基)を加えるべきである。
す/ンエステルー塩酸塩および二塩酸塩中で使用される
アルコール成分は、特に低沸点アルコル類、例えばメタ
ノール、エタノール、または任意にターシャリー−ブタ
ノール、である。好適なりシン塩酸塩は、L−リシンニ
塩酸塩、DL−リンンー塩酸塩およびL−リシン−塩酸
塩である。
L−リシン−塩酸塩が特に好適である。L−リシン−塩
酸塩は例えば発酵工程により工業的に大規模に製造され
ている(ウルマンス・エンシクロペディ・デル・テクニ
ッシェン・ヘミイ(UllmannsEnzyklop
adie der technischen Chem
ie)、第4改訂および拡張板、7巻、フェルラグ・ヘ
ミイ、ワインハイム/ベルグストラソセ、1974参照
)。
リシンの個々の光学的対掌体またはそれの混合物、例え
ばラセミ体、をリシン成分として使用することもできる
本発明に従う組み合わせ促進剤中で使用される無機塩基
の例には、種々の金属類の酸化物、水酸化物および炭酸
塩、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、水酸化マグ不ソウム、炭酸マ
グネシウム、水酸化カルシウム、酸化ナトリウム、水酸
化銅、炭酸銅、炭酸カルシウム、水酸化マンガン、炭酸
マンガンなどが包含される。好適な無機塩基は、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよび炭
酸カリウムである。水酸化ナトリウムおよび水酸化カリ
ウムが特に好適である。
リシン/ポリカルボン酸は別個にまたは一緒に添加でき
るが、それらは好適には直接、常に重縮合の開始前また
は開始時に、(あらかじめ塩を生成せずに)加えられる
。塩酸塩の場合、塩基を同時に塩酸塩状で加えることも
できる。
リジン成分の使用量は、0.1−1.0重量%、好適に
は0.3〜0,9重量%の(コ)ポリアミド中のりシン
セグメントおよびそれとほぼ当量のポリカルボン酸に対
応するものである。当量は、リシン成分の第二の(すな
わち遊離の)アミノ基に基づいてのみ計算される。(リ
ジン中では、例えばカルボキシル官能基による塩生成用
には1個のアミン基が使用される)。リシンセグメント
は下記式: に相当するセグメントである。
リシン成分の使用量は、そこに含有されるリシンセグメ
ントの量から容易に計算できる。
リジンとほぼ当量で使用されるポリカルボン酸類も好適
には上記の酸類から選択されるが、例えばトリカルボン
酸類またはテトラカルボン酸類の如き一部の高級官能性
カルボン酸類も使用できる。
比較的長鎖の脂肪族ジカルボン酸類であるHOOC(C
H2)m−COOH(ここでm 2.4個のメチレン基
である)および脂環式ジカルボン酸類、例えば1.3−
もしくは1.4−シクロヘキサンジカルボン酸、並びに
(それより好適度は少ないが)芳香族ジカルボン酸類、
例えばイソフタル酸もしくはテレフタル酸、またはそれ
らの混合物か特に好適である。
リシン/ポリカルボン酸の添加による反応の促進は、低
温におけるポリアミドの合成を行うためにも有利に利用
できる。例えばε−カプロラクタムからのポリアミド−
6の製造の場合、これにより比較的高いポリアミド収率
が得られ、或いは低温のためにリシン−含有(コ)ポリ
アミドの比較的低い単量体/オリゴマー抽出物が得られ
る。
重縮合反応混合物は、安定剤、例えば金属塩(例えばC
uもしくはMn塩)並びに立体障害フェノール類もしく
はアミン類、を含有できる。
反応混合物は、添加物類、例えば核形成剤、顔料、潤滑
剤、染料、カーボンブラックなどを含有することもでき
る。
モノカルボン酸類を鎖終結剤として一般的な量で存在さ
せることもできる。
重縮合は連続的にまたはバッチ式で実施できる。
本発明に従い得られたポリアミド類は公知の方法で融解
物から好適には水浴中に放出され、そして切断され、任
意に抽出され、そして乾燥される。
上記の添加物および安定剤、ガラス繊維または他の強化
繊維、強化物質、例えばカオリン、または当接術で公知
の多くの衝撃改良剤の数種をポリアミドに加えることか
できる。
ポリアミドから公知の方法で成型品、繊維、シート製品
および他の製品を熱可塑的に製造できる。
本発明に従う方法は、ポリカプロラクタムまたは他のポ
リアミド類を基にした濃縮物(マスターバッチ)、例え
ば染料−1顔料−1安定剤−1型抜き用化合物−1つや
消し用化合物−もしくは核形成剤−濃縮物または他の濃
縮物、の製造用に好適に使用できる。
これらのマスターバッチは、比較的高濃度の(例えば4
0重量%まで、または60重量%までの)染料、顔料、
安定剤、型抜き剤、つや消し用物質もしくは核形成剤ま
たは他の一般的な添加物の存在下で、本発明に従うポリ
アミド類の製造中に製造される。
本発明の好適な目的は、特に主要なポリアミド生成用成
分としてのカプロラクタムを基にした本発明の方法によ
り製造されたそのようなマスターバッチである。
本発明の別の目的は、そのようなマスターバッチを用い
て融解混合により改質された熱可塑性重合体並びにそれ
らから製造された物質、例えは成型品、箔、および繊維
、または他の製品、である。
例えば、リシンで改質されたカプロラクタムを基にした
30%T102−マスターバッチを劇的に短縮された反
応時間(通常のポリアミド−6マスターバノチと比べて
半分の時間)で製造することができる。この′a縮物は
繊維の製造用に有利に使用できる。
同し方法で、ポリアミド成型品用の染料または(何機)
顔料濃縮物も製造できる。染料/顔料または他の添加物
の高い重縮合温度における熱処理かIll的に短縮され
るため、そのようなマスターバッチを製造するだめの新
規な方法は非常に有利である。
ある場合にはリンン/ポリカルボン酸を含有しているポ
リアミド類を固相後縮合反応にかけることが特に有利で
ある。この目的用に好適なポリアミド類はPA−6およ
び66および6/66コボリアミド類であり、それらは
驚異的に急速な反応(すなわち短い後縮合時間)により
高い融解粘度および有利な機械的性質を有する高分子量
ポリアミド類となる(同時に    出願された出願を
参照のこと)。
後縮合用には、ポリアミド顆粒を真空中または不活性気
体(流)下で希望する時間にわたり140〜250°C
1好適には160〜230°Cであるが常に該ポリアミ
ドの融解温度より少なくとも10°C1好適には少なく
とも20°C低いような温度範囲に加熱する。後縮合用
に選択される時間が長けれは長いはと、高い分子量が得
られる。
固相後縮合はバッチ式で例えば回転乾燥器または螺旋状
混合器中で、または連続的に実施できる。
使用される不活性気体は好適には窒素である。後縮合時
間は、適切には、0.5〜30時間、好適には1.0〜
20時間、である。比較的低い温度用には好適には比較
的長い反応時間が選択され、そして逆のことも言える。
固相後縮合により非常に高い融解粘度および顕著な構造
粘度を有するリンンー含有(コ)ポリアミド類を製造で
きる。これらの型の(コ)ポリアミド類は特に押し出し
および吹き付は成形工程用に適している。非常に高い融
解粘度を有する生成物とは特に、+200Pa、s/2
70°C以上の融解粘度および約1秒−1の剪断速度を
有するものである。生成物はほとんどの場合には顕著な
構造粘度を有しており、従ってそれらは多分わずかに分
枝鎖状であろう。
本発明に従うこの目的用に好適な(コ)ポリアミド類は
、ポリアミド6またはカプロラクタム単位が多いポリア
ミド類である。
リシンを含まない生成物と比較して、これらの(コ)ポ
リアミド類は同じ反応条件下では比較的高いl相対値お
よび特に高い融解融解粘度を有している。この流動性は
、わずかに分枝鎖状の構造を示している。これらの(コ
)ポリアミド類を容易に後縮合させて、高い融解粘度を
有する生成物とすることができる。それらは比較用生成
物と同じ諸性質の組み合わせを有しているが、より経済
的にしかもより迅速に製造することができる。
下記の実施例は本発明を説明するためのものであり、本
発明を限定するものではない。
実施例 実施例1−3 250rnQの丸底フラスコリットル中に92.5gの
ε−カプロラクタム、9.4gのアミノカプロン酸、O
−66gのりシン水和物および0.38gのアゼライン
酸を重量測定して加えた。大気をN2で不活性化した後
に、反応混合物を撹拌しながら200℃に加熱しそして
この温度に1時間保った。それを次に270°Cに加熱
し、そしてゆっくり撹拌しなから重縮合させた。フラス
コを除去し、重合体が冷えた時に粉砕した。次に重合体
を切断し、そして水を用いて抽出した。
反応時間並びに溶液粘度および融解粘度を表1にまとめ
た。
比較実施例1−3 同様な方法でしかし本発明に従うリシン/ポリカルボン
酸を添加せずにポリアミド−6を重縮合させた。データ
を表1にまとめた。
実施例4−6 約92モル%のカプロラクタムおよび約8モル%のAH
塩(アジピン酸およびヘキサメチレンジアミンの塩)か
らなるコポリアミドを実施例1−3用に記されている如
<0.66gのリジン永和物および0.38gのアゼラ
イン酸を添加して製造した。
データを表1にまとめた。
比較実施例4−6 同し方法でしかしりシン水利物/アゼライン酸を添加せ
ずに他のコポリアミドを製造した。
データを表1にまとめた。
表1 *) l相対は25℃におけるm−クレゾール中1重量
%溶液の相対的溶液粘度を示している。
林’MVは270°Cにおける融解粘度を示している。
l s−1は剪断勾配置を示している。
10s”は剪断勾配IOを示している。
実施例7−11 実施例1−3に関して記されている如くして、種々の量
のりシン水和物/アゼライン酸を使用して、81.5g
のカプロラクタムおよび9.4gのアミノカプロン酸か
らPA6を製造した。重縮合を270°Cにおいて3時
間にわたり実施した。
データを表2にまとめた。
アゼライン酸の代わりに当量のアジピン酸、セバンン酸
またはドデカンジカルボン酸を使用した場合も同様な結
果が得られた。
比較実施例7−8 本発明に従う添加物を用いずに同じ方法によりポリアミ
ド6を製造した。データを表2にまとめIこ 。
表2 7     0.3310.16     3.0  
   560  4908     0.9910.5
6     3.3    1650比較例7    
        3.0    2702609   
   0.1610.094     3.0    
 410  39010      0.4910.2
8      3.2     1000  7501
1      1.3110.75      3.7
    1800  800比較例8        
    2.7−105実施例+2−15 実施例4〜6用に記されている如くして、0゜66gの
り/ン水利物および0.38gのアゼライン酸を用いて
、種々の6/66コポリアミド類を製造した。
データを表3にまとめた。
比較実施例9−12 実施例12−1.5で製造されたものと同しコポリアミ
ド類を、これらの実施例では本発明に従う添加物を用い
ずに、製造した。データを表3にまとめた。
MV*ゝ−融解粘度、Pa、s(一定温度およびこの場
合は1−10 s−’の剪断勾配において) 実施例1に の実施例はポリアミド610の促進された製造法を示し
ている。
250m(iの丸底フラスコ中に41.1 gのへキサ
メチレンジアミン、71.6gのセバシン酸、0.65
gのリンノ水和物および0.37gのアゼライン酸を加
え、そして空気を窒素により置換した後に、混合物を2
00℃に1時間加熱した。温度を次に270°Cに上昇
させ、そして重縮合を1時間にわたり行った。得られた
PA610は高い融解粘度および4.1のη相対を有し
ていた。
比較実施例13 同じ方法によりしかし本発明に従う添加物なしに、ポリ
アミド610を製造した。融解粘度は低く、そしてv 
4411対値は2,6であった。
実施例17−18 50回転/分て回転されている丸底フラスコ中で、実施
例1−3に従い製造されたポリアミド6顆粒を170°
Cにおいて窒素流の下で(40リンドルのN2/時間)
3および7時間にわたり後縮合させた。
データを表4にまとめた。
比較実施例4 2.9の相対的粘度を有しているリンノで改質されてい
ないポリアミド6顆粒を同し方法で7時間にわたり後縮
合させた。
データを表4にまとめた。
表4 出発物質を実施例1中の如くして製造し、そして270
°Cにおいて120分間にわたり重縮合させた。実施例
が示すように、本発明に従うリシン(誘導体類)/ポリ
カルボン酸類の添加物により、溶媒を含まない融解物の
重縮合および固相後縮合の両方を促進させるこの添加物
なしの場合に必要な時間よりはるかに短い時間内で高分
子量ポリアミド類が生成した。
実施例19 250+xQの丸底フラスコ中に、81.5gのカプロ
ラクタム、9.4gのアミノカプロン酸、0゜65gの
し一リシンー塩酸塩、0.34gのアゼライン酸および
1.44gの10%水性NaOHを重量測定して加えた
。大気をN2で不活性化させた後に、反応混合物を撹拌
しながら200℃に加熱し、そしてこの温度に1時間保
った。温度を次に270°Cに上昇させ、そしてゆっく
り撹拌しなから重縮合を3時間行った。フラスコを除去
し、そして重合体が冷えた時に粉砕した。重合体を切断
し、そしてメタノールで24時間抽出した。データを表
5にまとめた。
比較実施例15 同じ方法によりしかし組み合わせ促進剤を添加せずに、
PA6試料を製造した。データを表5にまとめた。
実施例20 実施例19の方法により、0.72gのし一リシンー塩
酸塩、0.38gのアゼライン酸および1.6gの10
%水性NaOHを添加して、PA6試料を製造した。重
縮合時間は2時間であった。
データを表5にまとめた。
同じ方法によりしかし組み合わせ促進剤を添加せずに、
PA6試料を製造した。データを表5にまとめた。
実施例21 実施例19および20用に記されている方法により、8
0gのカプロラクタムおよび23.2gのAH塩から、
6/66コポリアミドを製造した(約75/25 6/
66コポリアミド)。0.72gのし一リシンー塩酸塩
、0.37gのアゼライン酸および1.6gの10%水
性NaOHを加えて反応を促進させた。270°Cにお
ける重縮合時間は3時間であった。
データを表5にまとめた。
比較実施例17 同じ方法によりしかし促進剤を添加せずに、コポリアミ
ドを製造した。データを表5にまとめた。
実施例22 実施例19および20用に記されている方法により、1
5gのカプロラクタムおよび98.5gのAH塩から、
6/66コポリアミドを製造した(15/85 6/6
6コボリアミド)。実施例21中で使用されているのと
同じ量の組み合わせ物を加えて反応を促進させた。デー
タを表5にまとめた。
比較実施例18 組み合わせ促進剤を添加せずに、実施例22を繰り返し
た。データを表5にまとめた。
(P、A=コポリアミドEx−実施例番号、c m p
−比較実施例)。
衣】 19  6    3     3.2   625c
mp、156    3    ’   3.3   
25020  6    2     3.1   3
00cmp、16 6     2      2.9
   約100cmp、17 15/85の 6/66コPA cmp、18   //     2      3.
2” 0.3−35−’の剪断勾配における融解粘度実
施例23 25リツトルのオートクレーブ中にlokgのカプロラ
クタム、1kgの水、71.3gのL−り/ンー塩酸塩
、27gのアジピン酸および15゜6gのN a OH
を重量測定して加え、そして大気を不活性にした後に、
自己圧力下で200°Cに加熱した。次に減圧して大気
圧とし、そして同時に反応混合物を270°Cに加熱し
た。融解粘度の増加は、一定の力の下で回転しているス
タラーの回転速度から、測定された。270°Cにおけ
る約l。
5時間後に、希望する融解粘度に達した。スタラのスイ
フチを切り、そしてポリアミドを1時間にわたり沈澱さ
せ、次に強制的にN2を用いてタンクから出した。スト
ランドを水浴を通して切断)幾械に送り、水で抽出し、
そして乾燥した。生成物は2.9の相対的粘度を有して
いた。
促進剤を添加せずに実施された比較実験では、同じ融解
粘度に達するにはほぼ2倍の長さの時間が必要であった
実施例24 実施例23に従い得られた約50gのPA6顆粒を50
回転/分で回転している回転蒸発器中で毎分40リツト
ルの窒素流中で170°Cにおいて7時間にわたり固相
で後縮合させた。結果を表6にまとめた。
比較実施例19 同し溶液粘度を有する改質されていないPA6顆粒を、
同し方法により後縮合させた。
データを表6にまとめた。
表6 24        7        3.2   
   1325出発物質 ・Ex23 2.9       300 cmp、19    7      3.2     
約480出発物質   −2,9約190 実施例が示しているように、本発明に従う組み合わせ促
進剤を使用することにより、希望する融解粘度に達する
のに必要な反応時間を相当短縮することかでさ、或し1
は同し時間内ではより高い融解粘度の生成物を製造する
ことができた。
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
11種以上のラクタム類および/またはアミノカルボン
酸類および/またはジアミン/ジカルボン酸混合物類も
しくは塩類および/または適当なポリアミド−生成用誘
導体類からわずかに分枝鎖状の(コ)ポリアミド類を製
造するための促進方法において、単量体混合物に aXコ)ポリアミドか0.1〜1.0重量%の、好適に
は0.3〜0.9重量%の、下記式0式% に相当するりシンセグメントを含有するような量のリン
ン成分、 b)第二のリンンアミノ基とほぼ当量のポリカルボン酸
、および任意に C)す/ン塩酸塩を使用する場合の、塩酸塩と結合させ
るだめの後者とほぼ当量の無機塩基を加え、そしてさら
に重縮合を一般的な方法で実施することを特徴とする方
法。
2、反応の開始前または開始時に、あらかじめ塩を生成
せずにリンン成分およびポリカルボン酸を反応混合物に
加えることを特徴とする、上記1の方法。
3、使用されるリンン成分がリシン、リンン水和物、低
級アルコール類のりシンエステル類、好適にはリンンメ
チルエステル、並びにリシンの溶液、好適にはりンン水
溶液、リシンの純粋な光学的対字体またはそれらの混合
物、好適にはりシン水和物およびリシン水溶液、である
、上記lおよび2の方法。
4、使用されるリシン成分a)がリシン塩酸塩でありそ
してそれとほぼ当量の無機塩基C)が塩酸塩の結合用に
使用される、上記lの方法。
5、使用される無機塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、炭酸(水素)カリウムまたは炭酸(水素)ナト
リウムであることを特徴とする、上記lおよび4の方法
6、重縮合を比較的大量の染料、顔料、安定剤、型抜き
用化合物、つや消し用化合物および核形成用化合物また
は他の一般的添加物の存在下で実施してこれらの化合物
類との濃縮物(マスターバッチ)を製造する、上記lの
方法。
7、重縮合を主要ポリアミド生成用化合物としてのε−
カプロラクタムを用いて実施する、上記16の方法。
8、改質用成分として0.1−1.0重量%のりシンの
アミド−セグメントおよびポリアクリル酸を含有してい
る、上記1〜7の方法により製造された(コ)ポリアミ
ド類。
9、リシン(水和物)および脂肪族ジカルボン酸類C0
0H(C:H2)m−COOH(ここでm>4である)
、脂環式ジカルボン酸類または芳香族ジカルボン酸類を
改質用成分として加えることを特徴とする、上記8の(
コ)ポリアミド類。
10、成型品、繊維、シート製品、および他の製品類を
製造するための、上記8および9のポリアミ ド類。
特許出願人 バイエル・アクチェンゲゼルシャフト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1種以上のラクタム類および/またはアミノカルボ
    ン酸類および/またはジアミン/ジカルボン酸混合物類
    もしくは塩類および/または適当なポリアミド−生成用
    誘導体類からわずかに分枝鎖状の(コ)ポリアミド類を
    製造するための促進方法において、単量体混合物に a)(コ)ポリアミドが0.1〜1.0重量%の、好適
    には0.3〜0.9重量%の、下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼ に相当するリシンセグメントを含有するような量のリシ
    ン成分、 b)第二のリシンアミノ基とほぼ当量のポリカルボン酸
    、および任意に c)リシン塩酸塩を使用する場合の、塩酸と結合させる
    ための後者とほぼ当量の無機塩基 を加え、そしてさらに重縮合を一般的な方法で実施する
    ことを特徴とする方法。 2、重縮合を比較的大量の染料、顔料、安定剤、型抜き
    用化合物、つや消し用化合物および核形成用化合物また
    は他の一般的添加物の存在下で実施してこれらの化合物
    類との濃縮物(マスターバッチ)を製造する、特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。
JP1237443A 1988-09-17 1989-09-14 リシン成分/ポリカルボン酸混合物の存在下での重縮合による分枝鎖状(コ)ポリアミド類 Pending JPH02115225A (ja)

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