DE1942046A1 - Carbonsaeureamide,Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Polymerisation von Lactamen - Google Patents

Carbonsaeureamide,Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Polymerisation von Lactamen

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DE1942046A1 DE19691942046 DE1942046A DE1942046A1 DE 1942046 A1 DE1942046 A1 DE 1942046A1 DE 19691942046 DE19691942046 DE 19691942046 DE 1942046 A DE1942046 A DE 1942046A DE 1942046 A1 DE1942046 A1 DE 1942046A1
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Description

  • Carbonsäureamide, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Polymerisation von Lactamen0 Die vorliegende Erfindmig betrifft neue Carbonsäureamide, ein besonders vorteilhaftes Verfahren zu ihrer Herstellung sowie die Verwendung der neuen Carbonsäureamide zur Polymerisation von Lactamen unter Herstellung von Polyamiden.
  • Es ist bekannt, Lactame unter Ausschluß von Wasser und unter Verwendung alkalischer Xatalysatoren wie Natriumcaprolactnm zu polymerisieren. Mit den bisher bekannten Katalysatoren läuft die Reaktion aber nur so langsam ab, daß sie in der Technik auf diese Weise nicht durchführbar ist. Es ist weiterhin bekannt, daß man die alkalische Polymerisation sehr stark beschleunigen kann, wenn man neben den Eatalysatoren noch sogenannte. Aktivatoren verwendet. Außerdem läßt die Polymerisation durch die Wirkung der Aktivatoren bei niedrigen Temperaturen ab. Diese bekannte Verfahrensweise ist durch die Verwendung zweier Systeme recht umständlich. Man verfährt z. B. so, daß man getrennt zwei Lactam-Schmelzen A und B 1 herstellt, wobei A zusätzlich den Eatalysator und B den Aktivator enthält. Die beiden Teilschmelzen werden gemischt Lmd schnell in eine auf Polymerisationstemperatur erwärmte Form eingegossen, in welcher dann die Polymerisation abläuft. Durc diesen Mischprozeß wird zwangsläufig luft mit eingewirbelt, die-bei-größeren Bormstücken infolge des schnellen Ablaufs der Polymerisation nicht mehr entweichen kann, wodurch Hohlstellen im Formkörper bleiben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, neue Katalysatoren zu finden, die leicht und in guter Ausbeute herstellbar sind und die Polymerisation von Lactamen kataly-; sieren.
  • Gegenstand der vorliegenden-Erfindung sind demgemäß neue ; Carbonsäureamide der allgemeinen Formel worin R der nach Abspaltung von Wasserstoff verbliebene Rest einer aliphatischen, aromatischen oder araliphabischen Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff ist, A ein Alkalimetall bedeutet, R1 ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest ist, n für eine Zahl von 1 bis 6 und m für eine Zahl von 0 bis 5 stehen, wobei die Summe von n und m eine Zahl von 1 bis 6 beträgt.
  • Als Alkalimetalle werden gemäß der Erfindung Lithium, Natrium und Kalium bevorzugt. Ganz besonders bevorzugt sind Natrium und Kalium wegen der leichten Zugänglichkeit und des niedrigen Preises.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin das 1W1-fahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen icsmeJ 1, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man zinke Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff der Formel worin R die obige Bedeutung hat, mit einem Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Isocyanat und einem Alkalimetall in einem organischen Lösungsmittel umsetzt und das Endprodukt aus der Reaktionslösung isoliert.
  • Die Umsetzung erfolgt nach dem Schema: RH + A + O = C = N - R1 Dieses Verfahren ist in überraschend einfacher Weise durchführbar und führt zu praktisch quantitativen Ausbeuten. Das bei der Umsetzung verwendete organische Lösungsmittel ist naturgemäß ein solches, das mit den Reaktionskomponenten nicht in unerwünschter Weise reagiert. Bevorzugt als Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe. Diese sollen möglichst wasserfrei sein, da das gesamte Verfahren zweckmäßig unter möglichster Entfernung von Wasser durchgeführt wird, da sonst cie Alkalimetalle in unerwünschter Weise mit dem Wasser reagieren.
  • Die Umsetzung wird zweckmäßig bei erhöhter Temperatur durchgeführt, um nicht zu lange Reaktionszeiten in Kauf nehmen zu müssen. Bei Verwendung geeigneter Lösungsmittei mit einem Sieebereich zwischen etwa 80 und etwa 1500 a ist es besonders vorteilhaft, die Umsetzung unter Rückfluß am Siedepunkt des Reaktionsgemisches durchzuführen. Die Isolierung des gewünschen Reaktionsproduktes erfolgt zweckmäßig derart, daß das Reaktionsgemisch mit einem Lösungsmittel versetzt wird, in dem die gewünschte Verbindung nicht löslich ist. Dadurch wird die Verbindung ausgefällt und kann abfiltriert werden.
  • Ja die Verbindungen in der Regel gegenüber Feuchtigkeit empfindlich sind, ist es zweckmäßig, auch die Isolierung u-.lQer Ausschluß von Feuchtigkeit und gegebenenfalls Sauerstoff, sofern eine Sauerstoffempfindlichkeit vorliegt, cu c -zuführen.
  • Die Ausgangsprodukte für das Verfahren gemäß der Erfindung sind, wie bereits ausgeführt, Alkalimetalle, organische Isocyanate und Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff.
  • Als Isocyanate können Mono- oder Polyisocyanate verwendet werden. Die Auswahl der als Ausgangsprodukte verwendeten Isocyanate ist nicht besonders kritisch. Das Phenylisocyanat ist besonders bevorzugt, da es sehr leicht zugänglich ist und vollständig im Sinne der vorliegenden Erfindung reagiert.
  • Beispiele für andere Isocyanate sind Hexamethylen-1.6-diisocyanat, Toluol-2.4-diisocyanat, Waphthalin-1.5-diisocyarSat, Diphenylmethan-4. 4. --diisocyanat, Triphenylmethan-4.4' 4>1 -triisocyanat usw., bzw. die entsprechenden Monoisocyanate.
  • Das Isocyanat kann ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Isocyanat sein. Der Alkyl-, Aralkyl- oder Arylrest des Isocyanates ist in der Verbindung der Formel I der Rest R1. Bevorzugt sind gemäß der Erfindung die Monoisocyanate (d. h. in Formel I steht n für 1 und m für 0), da Polyisocyanate (z. B. Diisocyanate, Triisocyanate usw.) zur Polymerisation neigen und dabei unerwünschte Nebenprodukte ergeben können. Bei Verblendung von Polyisocyanaten enthält der Rest R1 in Formel 1 naturgemäß die weiteren Isocyanatgruppen, die gegebenenfalls mit äquivalenten Mengen Alkalimetall und Verbindungen der Formel RH unter Bildung weiterer Gruppierungen der Formel umgesetzt sein können.
  • Bevorzugt sind Verbindungen der Formel I, bei denen n für die Zahl von. 1 bis 3 und m für 0 stehen und solche, bei denen r für eine Zahl von 1 bis 2 und m für eine Zahl von 0 bis 2 stehen.
  • Die dirtte Ausgangskomponente, die Verbindung mit reaktiorsfähigem Wasserstoff, kann aus einer großen Anzahl. derartiger dem Fachmann an sich bekannter Verbindungen gewählt werden.
  • Besonders geeignet sind u. a. Lactame, Acylamide, aliphatische und araliphatische Alkohole. Besonders bevorzugt werden verwendet N-monoalkylierte Säureamide sowie tertiäre Alkohole.
  • Der Grund hierfür liegt darin, daß zwar als Ausgangsprodukt gemäß der Erfindung eine Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff verwendet wird, es aber im Hinblick auf die spätere Verwendung der Verbindungen als Katalysatoren zur Polymerisation von Lactamen zweckmäßig ist, solche Verbindungen zu wählen, die bei der späteren Verwendung als Katalysator nicht zu solchen Produkten rückgebildet werden, welche die Polymerisation stören. Beispielsweise sind Alkohole bei der Polymerisation von Lactamen unerwünscht, da sie diese nachteilig beeinflussen. Wenn deshalb als Ausgangsprudukt zur Herstellung der neuen Katalysatoren Alkohole als Verbindungen mit reaktions fähigem Wasserstoff verwendet werden, ist es bevorzugt, solche Alkohole einzusetzen, deren Wasserstoff relativ wenig reaktionsfähig ist. Dies hat zur Folge, daß die erhaltenen Verbindungen der Formel I dann, wenn sie als Katalysatoren zur Polymerisation von Lactamen eingesetzt werden, nur schwierig den Alkohol zurückbilden und damit also kein unerwunschtes Nebenprodukt liefern, das die Polymerisation der Lactame stören könnte. Zumindest erfolgt dies dann nur in einem untergeordneten Ausmaß. Diese Vorsichtsmaßnahme ist aber nicht stets erforderlich. Wenn beispielsweise die Polymerisation der Lactame als sogenannte Lösungspolymerisation bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird, stören eventuell hierbei aus dem Katalysator gebildete Alkohole nicht.so sehr, da sie bei der Polymerisation abdestilliert werden.
  • Allgemein kann man jedoch sagen, daß als Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff zur Herstellung der Katalysatoren gemäß der Erfindung zweckmäßig solche verwendet werden, die möglichst wenig acid sind, andererseits aber so reaktionsfähig sind, daß sie mit den Alkalimetallen und Isocyanaten in ausreichender Geschwindigkeit reagieren. Auf der anderen Seite kann man sagen, daß für die Polymerisation von Lactamen grundsätzlich alle Verbindungen stören, die reaktionsfähigen Wasserstoff enthalten. Die Störung ist hierbei in der Regel unso geringer, je weniger reaktionsfähig der Wasserstoff ist.
  • Dies führt dazu, daß bei Verwendung von wenig aciden Ausgangsverbindungen zur Herstellung der Katalysatoren gemäß der Erfindung diese später bei ihrer Verwendung zur Polymerisation von Lactamen nur in geringem Umfang die Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff rückbilden und, falls eine solche Rückbildung erfolgt, diese wegen der geringen Reaktionsfähigkeit des Wasserstoffs die Polymerisation der Lactame auch nur wenig stören.
  • Diese Vorsichtsmaßnahmen sind naturgemäß dann nicht erforderlich, wenn Lactame, d. h. Verbindungen mit der Gruppe der Formel T1;-als Verbindungen mit reaktionsfähigem Wasserstoff zur Herstellung der Katalysatoren gemäß der Erfindung eingesetzt werden. Dies gilt besonders dann, wenn die Lactame die gleichen sind, die später mit dem hergestellten Katalysator polymerisiert werden.
  • Als gegebenenfalls N-monosubstituierte Säureamide, d. h. Verbindungen mit der Gruppe der Bormel E; sind die Acetamide wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und großen. Reaktionsfähigkeit bevorzugt. Der Stickstoff kann durch Alkyl, Aryl oder Aralkyl substituiert sein. Beispiele hierfür sind N-Methylacetamid und Acetanilid.
  • Beispiele für wenig reaktionsfahige'Alkohole sind tertiär-Butylalkohol, Triphenylcarbinol und Diphenylcarbinol.
  • Diese drei oben erläuterten Ausgangsprodukte des Verfahrens zur Herstellung der neuen Verbindungen gemaß der Erfindung werden vorzugsweise in etwa äquivalenten Mengen eingesetzt, d. h. pro Isocyanatgruppe werden jeweils 1 Äquivalent Alkalimetall und 1 Äquivalent der Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff eingesetzt. Es kann zweckmäßig sein, zunächst das Alkalimetall mit der Verbindung RH umzusetzen und dann das Isocyanat zuzufügen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin die Verwendung der oben beschriebenen Verbindungen der allgemeinen Formel I als Katalysatoren zur Polymerisation von Lactamen.
  • Diese Katalysatoren wirken gleichzeitig katalysierend und aktivierend. Sie ermöglichen und beschleunigen also gleichzeitig die Polymerisation der Lactame. Bei Verwendung der Katalysatoren gemäß der Erfindung kann also die Polymerisation von Lactamen zur herstellung von Polyamiden mit er Anwendung nur eines Hilfsstoffes, der die Eigenschaften von Katalysator und Aktivator in einer Substanz vereint, durchgeführt werden. Die Menge der verwendeten Katalysatoren hängt von Art und Reaktionsfähigkeit der zu polymerisierenden Lactame und der katasierenden Wirkung der Katalysatoren ab. Die optimalen Mengen können durch einfache Versuche jeweils festgestellt werden. Es handelt sich in jedem Fall um katalytische einengen bis zu 2 bezogen auf die Menge der zu polymerisierenden Lactame.
  • Die Katalysatoren gemäß der Erfindung sind hervorragend geeignet, um insbesondere Lactame mit 7 bis 13 Ringgliedern unter den bekannten Bedingungen in hochmolekulare Polyamie zu verwandeln. Als Lactame können im Sinne der Erfindung a diejenigen eingesetzt werden, die sich auch nach den bekannte.
  • Verfahren zu hochmolekularen Polyamiden polymerisieren lassen.
  • Beispiele hierfür sind Laurinlactam, Caprolactam, Oapryllactam, Önanthlactam und ihre Mischungen. Die Polymerisation kann gegebenenfalls unter Inertgasatmosphäre durchgeführt werden, wie dies bei der Herstellung von Polyamiden an sich bekannt ist. Es ist nach diesem Verfahren z. B. möglich, Nylon-Gußkörper beliebiger Abmessungen herzustellen.
  • Darüberhinaus können unter Verwendung der neuen Katalysatoren Polymerisationen in Lösung vorgenommen werden, wobei die Polymerisate in feinverteilter Form anfallen. Die verwendeten Lösungsmittel müssen für die monomeren Lactame ausgesprochene Löser sein, dürfen aber nicht durch ihre chemische Zusammensetzung die Polymerisation verhindern. Andererseits können die verwendeten Lösungsmittel Nichtlöser oder auc-h Löser für die Polymerisate sein. Im ersten Fall wird das Polymerisat sofort wahrend der Reaktion als feinverteiltes, nicht zusammenbakcndes Pulver erhalten. Im zweiten Ball entsteht zunächst eine viskose Lösung des Hochpolymeren, aus welchem beim Abkühlen das Polymere ebenfalls in feinverteilter Form sich abscheidet.
  • Für die Polymerisation in Lösung sind folgende Lösungsmittel besonders geeignet: Aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, höher siedende Äther, wie Dioxan, Di-n-butyläther, ferner Dialkylacylamide, wie Dimethylformamid und Dimethylacetamid.
  • Wenn zur Herstellung der Katalysatoren gemäß der Erfindung solche Lösungsmittel verwendet werden, die auch als Lösungsmittel zur Polymerisation der Lactame geeignet sind, ist es unter Umständen überflüssig, die Katalysatoren aus dem Reaktionsgemisch der oben erwähnten drei Ausgangsverbindungen abzutrennen. Es kann vielmehr die Dispersion oder Lösung des bei der Umsetzung von Alkalimetall, Isocyanat und Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff erhaBenen gewünschten Katalysators, d. h. das Reaktionsgemisch als solches als Katalysator zu dem zu polymerisierenden Gemisch zugesetzt werden.
  • Als Polymerisationshilfsstoffe zur Polymerisation der Lactame können in bekannter Weise Kettenabbrecher wie Amine oder Alkohole zugesetzt werden. Im übrigen erfolgt die Polymerisation der Lactame in an sich bekannter Weise.
  • Bei Verwendung der Katalysatoren gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Polyamid-bildende, lagerfähige Gemische aus Lactamen und Katalysatoren gemäß der Erfindung herzustellen.
  • Dies hat den Vorteil, daß die durch Vermischen der Ausgangslactame mit den Katalysatoren und gegebenenfalls üblichen weiteren iolymerisationshilfsstoffen gebildeten Gemische leicht hergestellt, beliebig lange gelagert und verschickt werden können. Der Verwender dieser Produkte erhält also ein Einkomponentensystem, das ohne Zusatz weiterer Xomponenten lediglich durch Erhitzen zu Polyamid-Formkörpern polymerisiert werden kann. Die Schnellpolymerisation läßt sich mit solchen Polyamid-bildenden, lagerfähigen Gemischen in außerordentlich einfacher Weise durchführen. Die Polymerisation kann dadurch ausgelöst werden, daß man das katalysierte Gemisch in einer Form aufschmilzt und die Schmelze dann durch weitere Wärmezufuhr auf die optimale Polymerisationstemperatur bringt. Die Polymerisation läuft dann sehr schnell ab, meist innerhalb weniger Minuten. So können massive Blöcke aus Polyamid hergestellt werden. Bei großen Formstücken wird das eingebrachte Gemisch zweckmäßig verdichtet und unter Vakuum geschmolzen.
  • Besonders geeignet sind die Katalysatoren gemäß der Erfindung auch dazu, Polyamidpulver in feinverteilter Form herzustellen.
  • Hierbei ist es zweckmäßig, den Katalysator in mehreren Anteilen (etwa 3 - 15) in Abständen (etwa 3 - 30 Minuten) dem Polymerisationssystem zuzusetzen.
  • Die neuen ICatalysatoren gemäß der Erfindung zeichnen sich durch besonders gleichmäßige Wirksamkeit, leichte Herstellbarkeit und gute Haltbarkeit aus. Besonders vorteilhaft ist die außerordentlich leichte Herstellbarkeit, durch die sich die Katalysatoren gemäß der Erfindung gegenüber bekannten Katalysatoren besonders auszeichnen. Ein weiterer Vorteil besteht darin daß in der Regel eine besondere Reinigung der gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellten Katalysatoren nicht erforderlich ist, da diese reinweiß und frei von Verunreinigungen aus den Reaktionsgemischen ausgefällt werden können.
  • Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung: Beispiel 1: In einem 5 Liter fassenden Planschliffkolben mit Vibrationsmischer, Rückflußkühler und Tropftrichter werden 3 Liter Benzin vom Siedebereich 100 - 140 0 C und 280.5 g Pyrrolidon unter Wirkung des Vibrationsmischers zum Sieden erhitzt und danach 69 g metallisches Natrium in Stücken, entsprechend dem Umsatz langsam zugesetzt. Nach Verschwinden des Natriums wird das Reaktionsgemisch auf Zimmertemperatur abgekühlt und unter Wirkung des Vibrationsmischers 392e7 g Phenylisocyanat zügig zugetropft. Danach wird mit 1 Liter Petroläther vom Siedebereich 30 - 500 o verdünnt, unter Stickstoff abgesaugt und mit 1 Liter Petroläther (30 - 500 C) nachgewaschen. Nachdem Trocknen im Vakuum-Trockenschrank bei 500 a wird der Katalysator als feinverteiltes weißes Pulver erhalten.
  • Beispiel 2: In einen 1 Liter fassenden Planschliffkolben mit-Rückflußkühler und Vibrationsmischer, welcher sich in einem Wärmebad von 1250 o befindet, werden 400 cm3 trockenes,Tuluol eingefüllt und danach 160 g N-Methylaoetamid zugesetzt. Unter Wirkung des Vibrationsmischers werden nach und nach 46 g metallisches Natrium in kleinen Stücken nacheinander zugefügt, so daß das Natrium unter Abscheidung einer farblosen pulvrigen Substanz völlig in Lösung geht. Nach Abkühlung dieses Reaktionsgemisches auf Zimmertemperatur läßt man unter ständigem Rühren 238.4 g Phenylisocyanat aus einem Tropftrichte langsam zulaufen. Nach Beendigung der Reaktion und Abkühlen werden 300 cm3 Petroläther vom Siedebereich 30 - 50 a zugemischt. Das pulvrige, farblose Produkt wird danach unter Ausschluß von Luftfeuchtigkeit unter einem Stickstoffüberschuß scharf abgesaugt und in einem Vakuum-Trockenschrank bei 500 C getrocknet. Man erhält 409 g Katalysator in Pulverform.
  • Beispiel 3: In einen 5 Liter fassenden Planschliffkolben, welcher einen Rückflußkühler, einen Vibrationsmischer, einen Tropftrichter und ein Stickstoffeinleitungsrohr trägt, werden 1.5 Liter trockenes Toluol und 92 g metallisches Natrium in Stücken eingefüllt. Unter Wirkung des Vibrationsmischers wird das Gemisch unter Einleiten eines schwachen Stickstoffstromes zum Sieden erhitzt und danach werden 380 cm3 tertiär-Butylalkohol auf einmal zugesetzt. Danach werden aus dem Tropftrichter 476 g Phenylisocyanat langsam zugetropft, wobei die Reaktion durch langsames Auflösen des Natriums einsetzt. Nach völligem Zusatz des Phenylisocyanats wird so lange weiter erhitzt, bis das metallische Natrium völlig aufgebraucht ist. Nach Abkühlen des Reaktionsgemisches auf Zimmertemperatur mischt man 1 Liter Petroläther vom Siedebereich 30 - 500 C zu. Zur Vervollständigung der Abscheidung läßt man die Masse danach verschlossen im Kühlschrank einige Stunden abkühlen und saugt dann unter Stickstoff ab, wäscht mit 1 Liter Petroläther nach und trocknet dann bei 500 C im Vakuum-Trockenschran0k. Die Ausbeute beträgt 948 g Pulver entsprechend dem theoretisch zu erwartenden Umsatz.
  • Beispiel 4: Es wird wie im Beispiel 1 beschrieben gearbeitet, wobei jedoch das Pyrrolidon durch die äquivalente Menge Caprolactam ersetzt wird.
  • Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Verwendung der gewonnenen Katalysatoren zur Polymerisation von Lactamen.
  • Beispiel 5: In In einen 1 Liter fassenden Planschliffkolben, versehen mit Vibrationsmischer und Rückflußkühler, werden 300 g Laurinlactam und 300 cm3 trockenes Benzin vom Siedebereich 100 -1400 C eingefüllt und der Kolben in ein Wärmebad von 150° g eingetaucht. Nach Auflösung des Laurinlactams im Wärmebad und unter Einwirkung eines Vibrationsmischers werden 5.0 g des gemäß Beispiel 1 hergestellten Katalysators nach und nach so zugesetzt, daß alle 10 Minuten 0.5 g in 10 Anteilen zugefügt werden. Schon 10 Minuten nach dem ersten Zusatz wird die vorher klare Lösung trübe und das Polyamid beginnt sich als feinstverteiltes Pulver abzusetzen. Nach vollendetem Zusetzen wird die Dispersion noch warm vom Lösungsmittel abgesaugt und mit Benzin nachgewaschen. Nach dem Trocknen auf dem Dampfbad werden 299 g, entsprechend 99.7 % Ausbeute, Polylaurinlactam in feinverteilter Pulverform erhalten. Nach dem Waschen des Rohproduktes mit Methanol und abermaligem Trocknen besitzt das Polyamid eine relative Viskosität, gemessen als 0.5 %ige Lösung in m-Kresol, von 1.597,entsprechend einem Molekulargewicht von 12590. Der Monomerengehalt beträgt nur noch 1.62 %.
  • Gleichartige Ergebnisse werden ersielt bei Verwendung der gemäß Beispielen 2 - 4 hergestellten Katalysatoren.
  • Beispiel 6: Mischpolyamidpulver aus verschiedenen Lactamen können in Lösung gemäß dem folgenden Beispiel besonders vorteilhaft hergestellt werden: In einem 2 Liter fassenden Planschliffkolben mit Rückflußkühler und Rührer werden 280 g Laurinlactam und 120 g Caprolactam in 400 cm3 reinem Dimethylformamid durch Erwärmen gelöst und die Lösung zum Sieden erhitzt. Unter dauerndem Sieden werden danach 10.2 g des Katalysators gemäß Beispiel 2 langsam in die siedende Lösung so eingetragen, daß die Reaktion nicht zu heftig wird. Nach einer Gesamtreaktionszeit von 50 Minuten wird die heiße Lösung des Polymerisates in einer Porzellanschale langsam abgekühlt.
  • Der erkaltete Kuchen ist durch das anhaftende Lösungsmittel aufgelockert und sehr leicht in feinkörniges Material zu vermahlen. Zum Entfernen des Dimethylformamids wird der in einer handelsüblichen Mühle feingemahlene Kuchen in einer Extraktionsanlage im Dampfraum mit Aceton 1 Stunde lang extrahiert. Das jetst vom Dimethylformamid befreite und acetonhaltige Pulvermaterial wird auf dem Dampfbad getrocknet. Die Ausbeute beträgt 380 g, die rel. Viskosität, gemessen in m-Eresol, beträgt 1.510, der Schmelzpunkt des Mischpolyamides ist 1400 a.
  • Der unter Beispiel 3 beschriebene Katalysator liefert gleichartige Ergebnisse.
  • BeisPiel 7: 50 g Caprolactam werden in einem Wärmebad von 1660 C aufgeschmolzen und unter Rühren bei einer Innentemperatur von 1400 C 1.0 g des gemäß Beispiel 3 hergestellten Katalysators zugefügt. Die anfangs leichtflüssige Masse wird nach 2 Minuten hochviskos und verfestigt sich dann allmählich.
  • Nach 5 Minuten ist der Formkörper erstarrt und bildet eine harte, elastische Masse.
  • Gleichartige Ergebnisse erhält man bei Verwendung der nach Beispielen 1 und 2 gewonnenen Katalysatoren. Darüberhinaus werden aus Laurinlactam und Capryllactam sowie beliebigen Gemischen zweier oder der drei Lactame Capro-, Capryl-, Laurinlactam Formkörper erhalten.
  • Beispiel 8: Dieses Beispiel beschreibt ein lagerfähiges Polyamidbildendes Gemisch.
  • 100 g Caprolactam werden Sein gemahlen und danach 1.0 g des nach Beispiel 3 hergestellten Katalysators eingemischt.
  • Die so hergestellte aktivierte Lactammischung ist monatelang haltbar und kann jederzeit durch Aufschmelzen in einem Wärmebad von 160° C polymerisiert werden. gleiches gilt für die in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Eatalysat oren.
  • Patentansprüche.

Claims (17)

Patentansprüche:
1. Carbonsäureamide der allgemeinen Formel worin R der nach Abspaltung von Wasserstoff verbliebene Rest einer aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff ist, A ein Alkalimetall bedeutet, R1 ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest ist, n für eine Zahl von 1 bis 6 und in für eine Zahl von 0 bis 5 stehen, wobei die Summe von n und m eine Zahl von 1 bis 6 beträgt.
2. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Alkalimetall Lithium, Natrium oder Kalium vorzugsweise Natrium oder Kalium ist.
3. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß R für die Gruppe worin n eine Zahl von 3 - 11 bedeutet, steht.
4. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß;R für die Gruppe worin R2 einen Alkyl-, Aryl- oder Arallcylrest und R3 Wasserstoff odereinen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest bedeuten, steht.
5. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß R für den Rest eines Alkohols steht.
6. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß n für eine Zahl von 1 bis 3 und m für 0 stehen.
7. Carbonsäureamide der Formel I gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß n für eine Zahl von 1 bis 2 und m für eine Zahl von 0 bis 2 stehen.
8. Carbonsäureamide der Formel 1 gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß n für 1 und m für 0 stehen.
9. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel worin I der nach Abspalten von Wasserstoff verbliebene Rest einer aliphatischen, aromatischen oder alaliphatischen Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff ist, A ein Alkalimetall bedeutet, R1 ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest is-t, n für eine Zahl von 1 bis 6 und m für eine Zahl von 0 bis 5 stehen, wobei die Summe von n und m eine Zahl von 1 bis 6 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung mit reaktionsfähigem Wasserstoff der Formel RH IV worin R die obige Bedeutung hat, mit einem Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Isocyanat und einem Alkalimetall in einem organischen Lösungsmittel umsetzt und, falls gewünscht, das Endprodukt aus der Reaktionslösung isoliert.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Lithium, Natrium, oder Kalium, vorsugsweise Natrium oder Kalium ist.
11. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß R für die Gruppe worin n eine Zahl von 3 - 11 bedeutet, steht.
12. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß R für die Gruppe worin R2 einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest und R3 Wasserstoff oder einen Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest bedeuten, steht.
13. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß R für den Rest eines Alkohols steht.
14. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung in einem Kohlenwasserstoff als Lösungsmittel durchgeführt wird.
15. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet,, daß die Umsetzung bei erhöhter Temperatur vorzugsweise bei der Siedetemperatur des Lösungsmittels duigeführt wird.
16. Verfahren gemäß Ansprüchen 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß etwa äquivalente Mengen der Ausgangsprodukte umgesetzt werden.
17. Verwendung der Verbindungen gemäß Ansprüchen 1 bis 16 als Katalysator zur Polymerisation von Lactamen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2637010A1 (de) * 1976-08-17 1978-02-23 Bayer Ag Aktivierte anionische polymerisation
EP0522533A1 (de) * 1991-07-09 1993-01-13 Unitika Ltd. Prozess für die Polymerisation von Epsilon-Caprolactam

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2637010A1 (de) * 1976-08-17 1978-02-23 Bayer Ag Aktivierte anionische polymerisation
EP0522533A1 (de) * 1991-07-09 1993-01-13 Unitika Ltd. Prozess für die Polymerisation von Epsilon-Caprolactam

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