157929. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hatnál több tagú laktámok polimerizációs melléktermékének feldolgozására

157929 3 4 csökkenthető bizonyos érték alá, az volt várható, hogy a kiindulási laktámokhoz oligomert adva, a polimer termék oligomer-tartaima nem csökkenni, hanem növekedni fog. Emellett annak következtében, hogy az oligomerek a laktámnál sokkal stabilisabb vegyületek, az volt várható, hogy a polimerizációt erősen lassítani, ill. a kapott termék minőségét rontani fogják. A találmány további alapja az a felismerés, hogy az igen magas olvadáspontú oligomerek, pl. a 348 C° olvadáspontú dimer, polimerizálhatok a polimer olvadáspontja alatti hőmérsékleten is, ha a monomert oldószerként használjuk fel a polimerizációs eljárásban. Végül a találmány alapja az a felismerés, hogy a polimerizáció hőmérsékletén a monomerben oldott oligomerek olyan mértékben megnövelik az elegy viszkozitását, hogy az elegyben alig lép fel áramlás, és így a polimerizáció egyenletesen, a tömb minden pontján egyszerre megy végbe; a képződő polimer tömb egyenletes minőségű, és tetején nincs beszívódás. A találmány eljárás hatnál több tagú laktámok polimerizációjakor keletkező kismolekulájú, főleg gyűrűs oligomerekből álló hulladék polimerizálására, amely abban áll, hogy 1—30 súlyrész kismolekulájú hulladékot 100 súlyrész monomer laktámmal elegyítünk, majd a keverék ömledékét lúgos katalizátor és imid-kötést tartalmazó aktivátor jelenlétében önmagában ismert módon polimerizálj uk. Lúgos katalizátorként célszerűen a monomer laktam nátriumsóját, imid-kötésű aktivátorként pedig a monomer laktam N-aceti:lHSzármazékál használjuk, előnyösen az ömledék súlyára vonatkoztatva 0,01—9 súly%, célszerűen 0,1—6 súly% mennyiségben. Az oligomert tartalmazó ömledék polimerizáció ját már 140 C° körüli hőmérsékleten is lefolytathatjuk abban az esetben, ha az oligomer mennyisége a monomer súlyára számolva nem haladja meg az 5 súly%-ot. Ha a monomer öml«dékben növelni kívánjuk az oligomer mennyiségét, célszerű az ömledék, ill. a polimerizáció hőmérsékletét is növelni; alacsonyabb hőmérsékleten ugyanis a monomer ömledék kevesebb oligomert képes oldani. A találmány értelmében célszerűen úgy járunk el, hogy a kereskedelmi minőségű laktámot megolvasztjuk, majd hozzákeverjük az alkalikus hatású katalizátort és a monomer súlyára számolva az 1—30 súly% mennyiségű oligomert, és az elegyet addig desztilláljuk, amíg 3—5 súly% monomer el nem távozott. Ezután hozzáadjuk a szükséges mennyiségű aktivátort, és az elegyet a polimerizáció hőmérsékletére előmelegített formába öntjük. A találmány szerinti eljárás főbb előnyei a következők : a) Első ízben teszi lehetővé a laktámok polimerizáció jak or keletkező kismolekulájú hulladék egyszerű, olcsó és gyors hasznosítását polimerizáció útján. b) Lehetővé teszi a polimerizáció egyenletes és gyors lefolytatását. c) Kiküszöböli a lunkerképződést. d) Egyenletes minőségű és kevésbé elszíneződött terméket szolgáltat. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi kiviteli példákat adjuk meg. 1. példa 30 g (0,265 mól) kereskedelmi minőségű 27-kaprolaktámot megolvasztunk, szűrünk és vákuumozható formába öntünk. Hozzáadunk 2,5 súly% (0,75 g) oligomert (az Z'-kaprolaktámra számolva) és 90 C°-on vákuum alatt a monomerben oldjuk, miközben fokozatosan, emeljük a hőfokot. Ezután 140 C°-on hozzáadunk 0,21 g Z-kaprolaktámnátriumsót, amit szintén vákuum alatt oldunk. Az elegyet 180 C°-on termosztáljuk, és hozzáadunk 0,24 g N-acetil-kaprolaktámot. A polimerizáció 12 perc alatt befejeződik, illetve a szilárd tömb ennyi idő elteltével elválik a formától. A polimerből vízzel extrahálható alacsony polimerizációs fokú termék mennyisége 6,27 súly%. 2. példa Mindenben az 1. példa szerinti módon járunk el, azonban az IT-kaprolaktámban, annak súlyára számítva 5 súly% oligomert oldunk. A polimerizáció 13 perc alatt fejeződik be. A polimerből vízzel extrahálható alacsony polimerizációs fokú termék mennyisége 5,82 súly%. 3. példa Mindenben az 1. példa szerinti módon járunk el, azonban az U-kaprolaktámban a 7,5 súly% oligomert oldunk. A polimerizációs idő 13 perc; a vízzel extraíhálMató alacsony polimerizációs fokú termék mennyisége 5,78 súly% Ha mindenben hasonló módon járunk el, de nem adagolunk a monomerhez oligomert, a polimerizáció befejeződésének, ill. a formától való elválás időtartama 17 perc, és a polimer vízzel extrahálható része 6,19 súly%. 4. példa . 300 g (26.5 mól) kereskedelmi minőségű 27-kaprolaktámot megolvasztunk, majd szűrünk és desztilláló edénybe engedünk. Hozzáadunk a kaprolaktámra számítva 3,2 g NaOH-t és 150 g (5 súly%) oligomert. Az elegyet 138 G°/5Hg mmen desztilláljuk, amíg 2—3 súly% monomer nem gyűlik össze a szedőedényben. Ezután megszüntetjük a vákuumot, és az oldat hőmérsékletét 140 C°-ra emeljük. Az elegyet egy keverőedényen keresztül engedjük a formába, miközben a keverőedényben 12,4 ml N-acetilkaprolaktámot adagolunk hozzá. A polimerizáló forma hőmérséklete 160 C°. A polimerizáció 20 perc alatt befejeződik. A vízzel extrahalható rész 2,7 súly%. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2