Brevet FR2107904A1 — publié le 19720512

-94116 1 2107^04 L'invention concerne un procédé pour la polymérisation anionique catalytique de. lactames, suivant lequel on polymérise un lactame ou un mélange de lactames à. l'aide d'un promoteur constitué par un composé organique d'azote qui contient, une fois ou plus, 5 un reste d'urée", de thio-urée ou de guanidine, au moins une fois organiquement substitué, lequel procédé a été décrit dans le brevet français 1.262.4^6 du 15-7-60. La valeur K suivant Fikentscher des.produits de polymérisation préparés suivant ce procédé connu est élevée, il est vrai, 10 mais leur résistance aux chocs (valeur Izod) est médiocre. On a trouvé qu'on peut obtenir des polylactames dont la résistance aux chocs est nettement plus élevée, en réalisant le susdit procédé connu en présence d'une quantité de polyéther qui est soluble dans le lactame ou mélange de lactames fondu. 15 On obtient déjà une augmentation assez importante de la résistance aux chocs en ajoutant 2 % en poids de polyéther. On peut obtenir ion redoublement de la valeur Izod par l'addition de quantités pas trop grandes de polyéther, par exemple de 5) 10, 15 ou 20 % en poids. 20 La quantité de polyéther à ajouter est limitée à tout au plus 25 % en poids de la quantité de lactame à polymériser. Quand on utilise de plus grandes quantités on obtient des produits de polymérisation qui possèdent de plus mauvaises propriétés mécaniques. v 25 II importe de remarquer que l'addition de polyéther suivant l'invention n'entraîne pas d'effets secondaires nuisibles. La rigidité du produit de polymérisation diminue relativement peu; la cristallinité et la grandeur de la sphérulite ne subissent pas ou guère d'influences. Par conséquent, on a trouvé un procédé 50 pour la polymérisation anionique catalytique de lactames, suivant lequel on polymérise un lactame ou un mélange de lactames à-l'aida d'un promoteur constitué par un composé organique d'azote qui ,contient, une fois ou plus, un reste d'urée, de thio-urée où de guanidine, au moins une fois organiquement substitué, alors que 35 la polymérisation est effectuée en présence d'une quantité de polyéther soluble dans le lactame fondu. Comme exemples de polyéthers solubles dans le lactame fondu, qu'on peut utiliser pour le procédé suivant l'invention, on peut mentionner le polytétrahydrofurane, la polyépichlorhy-40 drine, les éthers polyglycidyliques, le polyéthylène-glycol, le 71 34116 2 2107904 polypropylène-glycol, les copolymères d'éthylène-glycol et de propylène-glycol, 1'alcoyle-phénoxy-polyéthylène-glycol, ainsi que 1'oxyde d'aieoxy-alcoyle-phénoxy.-polyéthylène. Ces polyéthers et aussi d'autres sont solubles dans le 5 lactame fondu, sauf quand ils possèdent un poids moléculaire très élevé, par exemple de plus de 20.000. Comme exemples de promoteurs qu'on peut utiliser pour le procédé suivant l'invention on peut citer: le 1,6-bis (capryllac-tame-N-carbamido)hexane, le 1,6-bis (caprolactame-N-carbamido) 10 hexane, le 2,4-bis (caprolactame-N-carbamido) toluène, le caprolactame-N-carbamido benzène, le 1,6-bis (N,N-dibutylureïdo) hexane, le 1,6-bis (pyrrolidone N-carbamido) hexane. Il faut remarquer qu'on a déjà proposé d'utiliser des polyalcylène-glycols comme promoteur pourl.la polymérisation anio-15 nique catalytique de lactames (brevet français 1.326.546, du 29.3.62. Toutefois, pour le présent procédé on ne fait pas usage de l'activité promettrice du polyéther. De plus, il faut remarquer que la demanderesse a demandé dans une demande de brevet d'invention antérieure non publié au 20 préalable, des droits exclusifs pour un procédé analogue qui diffère de la présente en ce qu'on utilise comme promoteur un iso-cyanate qui contient dans la molécule a.u moins un groupement d'iso-cyanate (brevet français 7010753 du. 25.4.70. Dans ces da?nières demandes on pose la condition que la quantité de polyéther utilisée 25 contienne un nombre de groupements 0H qui est plus grand que celui des groupements d'isoeyanate dans la quantité de promoteur utilisée. Pour le procédé suivant l'invention il n'est pas du tout question d'un.facteur limitant de ce genre ou d'un genre pareil. L'invention sera expliquée à l'aide d'essais de polymé-30 risation effectuées avec du caprolactame et deux promoteurs différents et des quantités, variées au non, de divers polyéthers ajoutés. Comme grandeur, dont on peut déduire l'effet de l'invention, on a toujours mesuré la valeur Izod dite "sèche". A cet effet on a polymérisé toujours des quantités de 113 g de capro-35 lactame dans un moule en .aluminium plat, ce qui entraîne la formation d'une plaque (longueur 15 cm, largeur 15 cm, épaisseur 0,3 cm). On dissout le promoteur dans la moitié de la quantité de lactame fondu et dans l'autre moitié on dissout d'abord le catalyseur (hydrure de sodium) et puis le polyéther. On maintient les 40 solutions à une température de 100 °C, on les réunit et on 71 34116 3 2107904 lés vèrsè dans le moule dont la température est maintenue à Une valeur de 160 °C. Après la polymérisation on démoule la plaque. De cette plaque on scie des plaquettes qui sont nécessaires pour déterminer la résistance aux chocs. La résistance aux "5 chocs est mesurée chaque fois suivant la norme ASTM D 256-56. Exemple 1 Promoteur: 1,6-bis (caprolactame N-carbonylamino) hexane, ajouté dans une quantité de 0,5 mole %, calculé par rapport au caprolactame à polymériser. 10 Catalyseur: hydrure de sodium, ajouté dans une quantité de 1,0 mole %, calculé par rapport au caprolactame à polymériser. Polyéther aj outé nom % en poids Valeur-Izod kg/cm2 essai témoin zéro 3,8 polypropylène-glycol 2000 2 4,9 polypropylène-glycol 2000 5 6,5 polypropylène-glycol 2000 8 7,6 polypropylène-glycol 2000 10 7,8 polypropylène-glycol 2000 15 7,4 nonyle-phénoxy-polyéthylène-glyco1 10 6,7 oxyde de méthoxy-nonyle-phénoxy-polyé thylène 10 5,7 Exemple 2 Promoteur: 2,4-bis (caprolactame N-carbonylamino) toluène, ajouté dans une quantité de 0,5 mole %, calculé par 15 rapport au caprolactame à polymériser. Catalyseur: hydrure de sodium, ajouté dans une quantité de 1,0'mole #, calculé par rapport au caprolactame à polymeriser. 34116 4 2107904 Polyéther ajouté nom essai témoin polypropylène-glycol 2000 nonyle-phénoxy-polyéthylène-glycol oxyde de méthoxy-nonyle-phénoxy-polyé thylène fo en poids Valeur-Izod kg/cm2 zéro 4,0 10 6,3 10 5,9 10 5,9 71 34116 5 2107904 R E V E N P ï C A T I 0 N S i. 1. Procédé pour la polymérisation anionique catalytique - de lactames, suivant lequel on polymérise un: lactame ou un mélange de lactamès à l'aide d'un promoteur constitué par un composé organique d'azote qui contient, une fois ou plus, un reste 5 d'urée, de:thio-urée ou de guanidine, au moins une fois organiquement substitué, caractérisé en ce qu'on réalise la polymérisation en présence d'une quantité de polyéther soluble dans le lactame fondu. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en 10 ce qu'on utilise une quantité de polyéther de 2-25 % en poids, calculé par rapport au lactame à polymériser. J. Objets moulés fabriqués à l'aide de polylactame préparé suivant le procédé des revendications 1 où 2. \