KR910004470B1 - Manufacturing process of nylon - 6 fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 염기성 염료에 가염성인 나이론 6 섬유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing nylon 6 fibers that are soluble in basic dyes.
일반적으로 나이론 6 섬유는 산성염료에 의한 염색성은 매우 우수하나 염기성 염료등에 의한 염색성은 좋지 않은 관계로 다양한 색상을 요구하는 패턴 카페트등이 색상발현에 많은 제약을 받아왔다.In general, nylon 6 fiber has excellent dyeability by acid dyes, but dyeability by basic dyes is poor, and pattern carpets, which require various colors, have been restricted in color expression.
따라서 본 발명은 나이론 6 섬유로 패턴 카페트를 제조함에 있어서 종래의 방법인 사염(yarn dyeing)방식을 탈피하고 터프팅(Tufting)후에 산성염료와 염기성 염료가 혼합된 염육에서 염색이 되도록함으로서 제조공정의 단축과 보다 다양한 색상을 발현할 수 있는 기능성 나이론 6 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다. 종래 나이론 6 섬유의 염기성 염료에 대한 친화성을 부여하기 위한 방법으로는 술폰산 또는 이들의 염을 나이론 6분자중에 도입시키는 방법(미국 특허 3,184, 436, 3,389, 549, 3,898, 200, 일본 특허공고 소 44-1236), 또는 방사단계에서 개질제를 중합물에 블랜딩하는 방법(일본 특허공고 소 47-22465, 일본 공개특허 공고 소 48-88195)등이 있으나 술폰산기를 나이론 6분자내에 도입시키기 위해서는 염기성 반응성기(-SO₃M+)를 함유하는 디카복실산을 공중합 단량체로 사용하여야 하며, 이 경유에 중합물의 중합도를 높이기 위해서 디아민류를 사용하게 된다. 그런데 나이론 66의 경우는 아디픽산과 헥사메틸렌 디아민의 염을 반응물로 사용하므로 술포금속염 디카복실산과 디아민의 염을 주원료인 반응물과 함께 중합도를 높일 수 있으나, 나이론 6의 경우 술포금속염 디카복실산과 디아민을 반응초기에 동시에 투입할 때 디아민염이 카프로락탐에 용융되지 않으므로 중합반응에 참여를 하지 못하게 된다. 즉, 카프로락탐에 술포금속염 디카복실산과 디아민을 반응 초기단계에 투입하게 되면 염이 형성되어 공중합에 참여하지 못하게 된다.Therefore, the present invention is to avoid the conventional dyeing method in the production of pattern carpet with nylon 6 fibers and after the tufting (dying) in the dyeing mixture of acid dyes and basic dyes in the dyeing process of the manufacturing process It is an object of the present invention to provide functional nylon 6 fibers capable of expressing shortening and more various colors. As a method for imparting affinity to basic dyes of conventional nylon 6 fibers, a method of introducing sulfonic acid or salts thereof into 6 nylon molecules (US Pat. Nos. 3,184, 436, 3,389, 549, 3,898, 200, Japanese Patent Publication) 44-1236), or a method of blending a modifier to a polymer in a spinning step (Japanese Patent Publication No. 47-22465, Japanese Patent Application Publication No. 48-88195), but there is a basic reactive group ( Dicarboxylic acid containing -SO₃M + ) should be used as copolymerization monomer, and diamines are used to increase the degree of polymerization of the polymer. However, in case of nylon 66, a salt of adipic acid and hexamethylene diamine is used as a reactant. Thus, the degree of polymerization can be enhanced with a sulfometal salt dicarboxylic acid and a diamine salt together with a reactant which is a main raw material. When added simultaneously with the initial reaction, the diamine salt does not melt in the caprolactam and thus does not participate in the polymerization reaction. In other words, when the sulfometal salt dicarboxylic acid and diamine are added to the caprolactam in the initial stage of the reaction, salts are formed and thus they do not participate in the copolymerization.
상기의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 미국 특허 3,451,535에서는 나이론 6을 중합할 때 첨가제의 친수성을 향상시키기 위하여 공중합 단량체를In order to solve the above problems, US Pat. No. 3,451,535 discloses copolymerization monomers to improve the hydrophilicity of additives when polymerizing nylon 6.
형태로 변형시켜 반응에 참여시키고 있으나 이러한 방법에 의할 경우 공중합 단량체를 별도로 합성하여야만 하는 문제점이 있게 된다.It is transformed into a form to participate in the reaction, but by this method there is a problem that must be synthesized separately copolymerized monomer.
한편, 또는Meanwhile, or
등의 트라아진 유도체를 개질제로 사용하여 나이론 6 중합물에 단순히 블랜딩하여 방사하는 방법은 고온의 방사온도로 인해 개질제가 분해될 뿐만 아니라 페놀등의 부생물이 생성되어 인체 및 작업에 장해를 주게되고 공정관리가 어렵게 되는 문제점이 있다.Using a triazine derivative as a modifier and spinning the nylon 6 polymer simply by blending it, the modifier is decomposed due to the high temperature spinning temperature, and byproducts such as phenol are generated to impair the human body and work. There is a problem that becomes difficult to manage.
따라서 본 발명자들은 종래 기술의 제반 문제점을 해결할 수 있는 염기성 염료에 가염성인 나이론 6 섬유를 개발하기 위하여 예의 연구한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors have completed the present invention as a result of intensive studies to develop nylon 6 fibers that are soluble in basic dyes that can solve all the problems of the prior art.
즉, 본 발명은 단량체르 별도로 합성하지 않고 술포금속염 카복실산과 디아민을 사용하여 효과적으로 염기성 염료에 염착성을 갖는 개질 나이론 6섬유를 제조할 수 있도록 한 것으로서 상세히 설명하면 다음과 같다.That is, the present invention is to prepare a modified nylon 6 fiber having a dye resistance to the basic dye effectively using a sulfometal salt carboxylic acid and diamine without synthesizing the monomer separately as follows.
즉, 본 발명은 아래 구조식(Ⅰ)의 공중합 단량체를 카프로락탐에 대하여 소량의 물과 함께 0.3 내지 10몰% 첨가하여 230 내지 280℃에서 5 내지 12시간 반응시킨 후 상기 반응물에 구조식(II)의 디아민을 구조식(I)의 첨가량에 대하여 1±0.3배수 만큼 첨가하여 250 내지 280℃ㅔ서 20-30시간 반응시킨 후 칩화하여 추출건조 후 160 내지 195℃에서 15-25시간 고상중합하여 고상 중합물의 점도(R.V)가 2.40 내지 2.70이고 -NH₂기의 농도가 15내지 30meq/kg이 되도록 한 다음 통상의 방법으로 용융방사 시키는 것을 특징으로 하는 염기성 염료에 가염성인 나이론 6 섬유의 제조방법에 관한 것이다.That is, in the present invention, 0.3 to 10 mol% of the copolymerized monomer of the following structural formula (I) together with a small amount of water is added to caprolactam and reacted at 230 to 280 ° C. for 5 to 12 hours. Diamine was added in an amount of 1 ± 0.3 times the amount of Structural Formula (I), followed by reaction for 20-30 hours at 250 to 280 ° C, followed by chipping, followed by extraction and drying for solid phase polymerization at 160 to 195 ° C for 15-25 hours. (RV) is 2.40 to 2.70 and the concentration of the -NH 2 group is 15 to 30 meq / kg and then melt spinning in a conventional manner to a method for producing a nylon 6 fiber soluble in basic dyes.
아 래Below
R-(COOH)2………………………………………… (Ⅰ)R- (COOH) 2 ... … … … … … … … … … … … … … … … (Ⅰ)
단, R은 또는With the proviso that R is
M은 Li, Na, KM is Li, Na, K
R'-(NH2)2…………………………………………(Ⅱ)R '-(NH 2 ) 2 . … … … … … … … … … … … … … … … (Ⅱ)
단 R'는 탄소수 2 내지 8의 탄화수소이며,Provided that R ′ is a hydrocarbon of 2 to 8 carbon atoms,
그룹 중에서 적어도 1종 이상 선택한 것.At least one selected from the group.
본 발명에서는 구조식(Ⅰ)의 공중합 단량체와 구조식(Ⅱ)의 디아민과의 염이 형성되는 것을 방지하기 위하여 카프로락탐 대비 물(H₂O)을 7wt%이상 첨가한 결과 염이 물에 용해되어 중합반응에 참여함으로써 공중합체를 얻을 수는 있었으나 통상의 나이론 6 중합에서 물의 함량이 7wt%이상 과량일 경우 공정트러블이 발생되어 적합한 방법이 될 수 없었다.In the present invention, in order to prevent the formation of a salt of the copolymerized monomer of formula (I) and the diamine of formula (II), water (H 2 O) or more is added to caprolactam. It was possible to obtain a copolymer by participating, but in the case of conventional nylon 6 polymerization, when the water content is more than 7wt%, process trouble occurs, and thus it cannot be a suitable method.
본 발명에서는 구조식(Ⅰ)의 공중합 단량체를 카프로락탐과 혼합하고 통상의 나이론 6 중합조건의 물을 첨가하여 반응을 시킨 후에 디아민을 첨가하여 반응을 완결시킨 결과 염형성에 의한 반응의 방해를 방지할 수 있었으며, 염기성 염료에 가염성인 나이론 6 중합물을 얻을 수 있었다. 또한 본 발명에서 구조식(Ⅰ)의 공중합 단량체를 0.3몰%이하 첨가할 경우 염기성 염료에 대한 친화성이 저하되며, 10몰%이상이 될 경우 친화성은 형성되나 사의 물성이 저하되고 제조코스트가 높아지는 문제가 있다.In the present invention, the copolymerization monomer of Structural Formula (I) is mixed with caprolactam, and the reaction is performed by adding water under conventional nylon 6 polymerization conditions, and then diamine is added to complete the reaction. It was possible to obtain a nylon 6 polymer which is soluble in basic dyes. In addition, in the present invention, when 0.3 mol% or less of the copolymerized monomer of Structural Formula (I) is added, the affinity for basic dyes is lowered. There is.
한편, 디아민의 첨가량은 상술한 범위보다 적을 경우 중합물의 점도가 충분히 올라가지 않게 되며, 상술한 범위를 초과하게 되면 -NH₂기의 농도가 증가되어 최종 염색공정에서 산성염료에 의한 염기성 염료의 오염이 발생되는 문제점이 있다.On the other hand, if the amount of diamine is less than the above-mentioned range, the viscosity of the polymer does not increase sufficiently. If the above-mentioned range is exceeded, the concentration of the -NH 2 group is increased, resulting in contamination of the basic dye by the acid dye in the final dyeing process. There is a problem.
본 발명에 의해 나이론 6 중합물을 얻은 후 이를 이용하여 통상의 방법으로 필라멘트사를 제조한 결과 사의 제반물성은 기존의 레귤러 필라멘트사의 수준을 나타내었으며, 염기성 염료에 대한 염착성이 매우 양호함을 볼 수 있었다. 즉, 기존의 레귤러 타입의 나이론 6사와 동일욕조에서 염색하여 본 결과 색조가 다른 색상의 칼라효과(Color Effect)가 발현되었다.After obtaining a nylon 6 polymer by the present invention to prepare a filament yarn using a conventional method, the overall physical properties of the yarn showed the level of the existing regular filament yarn, it can be seen that the dyeing to the basic dye is very good. . That is, as a result of dyeing in the same bath as the conventional regular nylon 6 yarn, the color effect (Color Effect) of a different color was expressed.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention through the following examples in more detail.
[실시예 1]Example 1
반응기에 카프로락탐 100부, 물 1.2부, 아세틱에시드 0.09부, 5-소디움술포이소프탈릭에시드 2.0부의 혼합물을 250℃에서 6시간 반응시킨 후 헥사메틸렌디아민 0.8부를 카프로락탐 0.8부에 용해시켜 이를 상기 반응물에 첨가하여 265℃에서 20시간 반응시켜 칩화한 다음 80ppm의 Na₂CO3수용액에서 25시간 추출하여 110℃에서 7시간 건조하고 이어서 진공(0.5 Torr)하에서 170℃×16시간 고상중합시켜 R.V 2.52, -NH₂농도 22meq/kg의 중합물을 얻었다.A mixture of 100 parts of caprolactam, 1.2 parts of water, 0.09 parts of acetic acid and 2.0 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid was reacted at 250 ° C for 6 hours, and then 0.8 parts of hexamethylenediamine was dissolved in 0.8 parts of caprolactam. It was added to the reaction product, reacted for 20 hours at 265 ° C, chipped, extracted for 25 hours in an aqueous 80 ppm Na₂CO 3 solution, dried for 7 hours at 110 ° C, and then subjected to solid phase polymerization at 170 ° C × 16 hours under vacuum (0.5 Torr) to RV 2.52, A polymer of -NH 2 concentration 22 meq / kg was obtained.
이 중합물을 통상의 방법으로 용융방사하여 1300D/69fil의 BCF사를 제조한 후 염색하였다.(표 1 참조)The polymer was melt spun by a conventional method to prepare 1300 D / 69 fil BCF yarn, and then dyed. (See Table 1).
[실시예 2]Example 2
반응기에 카프로락탐 100부, 물 1.5부, 아세틱에시드 0.09부, 2-소디움술포테레프탈릭에시드 4.0부의 혼합물을 245℃에서 8시간 반응시킨 후 테트라메틸렌디아민 1.2부를 카프로락탐 1.2부에 용해시켜 이를 상기 반응물에 첨가하여 265℃에서 20시간 반응시켜 칩화한 다음 실시예 1과 동일한 방법으로 고상중합시켜 R.V 2.48, -NH₂농도 24meq/kg의 중합물을 얻어 실시예 1과 동일한 방법으로 용융방사하여 염색하였다.(표 1 참조)A mixture of 100 parts of caprolactam, 1.5 parts of water, 0.09 parts of acetic acid and 4.0 parts of 2-sodium sulfoterephthalic acid was reacted at 245 ° C. for 8 hours, and then 1.2 parts of tetramethylenediamine were dissolved in 1.2 parts of caprolactam. It was added to the reaction product, reacted for 20 hours at 265 ° C, chipped, and then subjected to solid phase polymerization in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer having a RV 2.48, -NH 2 concentration of 24 meq / kg, followed by melt spinning and dyeing in the same manner as in Example 1. (See Table 1)
[표 1]TABLE 1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019880013587A KR910004470B1 (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Manufacturing process of nylon - 6 fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019880013587A KR910004470B1 (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Manufacturing process of nylon - 6 fiber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR900006572A KR900006572A (en) | 1990-05-08 |
KR910004470B1 true KR910004470B1 (en) | 1991-06-29 |
Family
ID=19278582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019880013587A KR910004470B1 (en) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Manufacturing process of nylon - 6 fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR910004470B1 (en) |
-
1988
- 1988-10-18 KR KR1019880013587A patent/KR910004470B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
---|---|
KR900006572A (en) | 1990-05-08 |
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