TW546323B - Process for producing polyamide 6 for spinning purposes, composition of polyamide 6 and filament yarns therefrom - Google Patents

Process for producing polyamide 6 for spinning purposes, composition of polyamide 6 and filament yarns therefrom Download PDF

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TW546323B
TW546323B TW088120512A TW88120512A TW546323B TW 546323 B TW546323 B TW 546323B TW 088120512 A TW088120512 A TW 088120512A TW 88120512 A TW88120512 A TW 88120512A TW 546323 B TW546323 B TW 546323B
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polyamide
viii
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Hans-Joerg Dr Liedloff
Gerhard Dr Schmidt
Klaus Dr Bergmann
Werner Stibal
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Inventa Fischer Ag
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Description

546323 :藥m:::: 玖、發明說明: 發明領域 本發明是有關於本發明之申請專利範圍中所揭露的標 的物。 特定地說,本發明是有關於一種聚醯胺6的製造方法。 其係在其他成分II至VIII存在的情形下,經由己內醯胺 (caprolactam) (la)之水解聚合反應(hydrolytic polymerization)或 ε-胺基己酸(ε-aminocaproic acid)(Ib)之聚 縮合反應(polycondensation)而形成。本發明更是有關於一 種由前述成分(Ia/b)至成分(VIII)所合成的聚醯胺6,其中 成分(II)至(VIII)係以醯胺鍵(amide bond)連接於聚合物鏈 (polymer chain)上;且其中一級胺基端基(primary amino end group)之濃度、一級與二級胺基(secon(iary and tertiary amino group)之總濃度、以及一級胺基端基濃度與羧基端 基(carboxyl end group)濃度之乘積不超過一定之上下限。 本發明還是有關於以這些聚醯胺6製造細絲線(filament yarn)的用途,其中的細絲線意指細絲(filament)與切斷纖 維(staple fiber) 〇 習知技藝說明 在各種由碳原子數6至12的內醯胺安基 酸(co-aminocarboxylic acid)所製成之脂族聚醯胺(aHphatic polyamide)中’尤以水己內酿胺; pA 6, 即聚醯胺6)最具經濟價値,且在技術層面上易於製成細 絲,以及其後之紡織成品。雖然聚醯胺6之處理容易,且 7 5618pif2.doc/008 546323- - ^ 其紡織成品之品質優良,但隨著近年來紡絲(spinning)科技 的進步’業界亟需可提供更快的紡速(spinning speed),並 可以減少紡廢料(spinning waste)的聚醯胺6。同時,對某 些後段應用來說,其所使用之聚醯胺6亦須具備熱穩定性 與光穩定性,以因應特定的製程需求。 在許多專利申請案件中,已提出數種解決上述問題的 方法。例如,EP 644 959 B1即是有關於聚己內醯胺材質 之高紡速細絲線的製造方法,其中聚合物係於至少一種雙 殘酸(dicarboxylic acid)存在之情形下聚合而成,並或許再 加入不同的胺基化合物以改善陰離子式染料(ani〇nic dyes) 的染色力(dyeability)。因此,這些胺基化合物之角色與雙 羧酸相同,皆爲鏈調節劑(chain regulator)。 另外,已通過的德國申請案DE 44 13 1777與專利WO 95/28443係關於「本身即具有(光與)熱穩定性的聚醯胺」 (“inherently (light and) heat stabilized polyamides”),其中 說明了在雙羧酸與三丙酮二胺,例如4-胺基-2,2,6,6-四甲 基氮雜環己院(4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine)存在 下,聚醯胺6之製造方法。其中,三丙酮二胺有三種功能: 一是作爲鏈調節劑(chain regulator),二是增加陰離子染料 的染色力,三是改善聚醯胺6的熱(與光)穩定性。另外, 專利EP 345 648 B1說明了具一特定分支度(degree of branching)的聚醯胺,此聚醯胺係由碳原子數6至12的內 醯胺製成。這些聚醯胺產品的特殊分支型式係因在聚合反 應中加入三羧酸與二胺而得,或是因加入雙羧酸與三胺 5618pif2.doc/008 8 546323 (triamine)而得。再者,專利EP 345 648 B1更說明了以4、 胺基-2,2,6,6-四甲基氮雜環己烷及其衍生物作爲鏈調節劑 的用途,這些化合物係位於聚醯胺鏈之末端。此專利更說 明了以三丙酮二胺及其衍生物改善酸性染料,也就是陰離 子染料對纖維之染色力的情形。 另外,發明名稱「具有新式鏈調節型態之聚己內醯胺」 (“Polycaprolactam with a new type of chain regulation”)之 DE 195 37 614 C2專利係關於己內醯胺與下列化合物的共 聚合:芳香族二羧酸、具有一級與三級胺基之脂族或環脂 族的二胺、以及4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷。 另外,DE I97 22 lb A1中提及能抗氣候變化的聚酿 胺及其製造方法。其中抗氣候變化之聚醯胺係由可形成聚 醯胺之成分在下列化合物存在情形下聚合而成:4-胺基_ 2,2,6,6-四院基氮雜環己烷與2,6-二烷基酚(2,6-dialkylphenol),其C4位置,也就是與—〇H相對之位置被 取代,而此2,6-二烷基酚上的第二個官能基爲羧基(carboxyl group)或一級胺基。在DE 197 22 135 A1之一實施例中, 並說明了由內醯胺或ω-胺基酸製造聚醯胺的方法,其中並 添加有三羧酸或四羧酸以及其他的鏈調節劑。 此外,上述之C4取代的2,6-二烷基酚對於聚醯胺成 品之熱穩定性與光穩定性的影響,係說明於已通過之法國 專利申請案FR-PS 155 350、未審查之德國申請案de-OS 22 37 849、以及日本專利JP 4 159 327之中。
在以上所引述之各專利案中,未審查之德國申請案DE 9 5618pif2.doc/008 44 13 177,以及公開 DE 195 37 614 C2 與 DE 197 22 135 A1 中並提出可供高速紡絲的聚醯胺6的製造方法,其同時具 有增強的熱穩定性、光穩定性與抗氣候變化的特性,以及 對於酸性染料的較佳染色力。因爲以此聚醯胺6紡絲時, 可以使用5000至6000 m/min的繞線(take-up)速度與紡速, 且在此高紡速下的紡絲品質相當優良,所以使用這種方法 可以彌補其原料成本甚高的缺點,而使其具有經濟價値。 再者,在專利文件EP 644 959 Bl、DE 44 13 177、與WO 95/28 443之中,更有對於聚醯胺6之易紡性(spinnability) 與(聚己內醯胺聚合時所使用之)鏈調節劑型態間之關聯性 的討論。 接續上段,特別是在EP 644 959 B1中,顯示出以雙 羧酸當作鏈調節劑製成聚醯胺6,再對此聚醯胺6的細絲 線進行進一步處理時,可以使用高紡速,而此高紡速成品 之品質佳且失敗率低。另外,藉著實驗之比較,EP 644 959 B1更進一步顯示,以單羧酸爲聚醯胺6之鏈調節劑時’ 其效果比雙羧酸要差。如EP 644 959 B1所述,以雙羧酸 改良之聚醯胺6的易紡性係來自於其融熔時較低的彈性# 量(elastic compliance)
Je=G,/(G,,)2 其中G’爲儲存模數(storage module),而G”爲損耗模數(l〇SS module)。根據EP 644 959 B1之實施例1與2中所載資料’ 對以雙羧酸調節(regulate)的聚醯胺6來說,當其相對1占# 增加時,也隨之增加。明顯地,這種與相對黏度’ $ 5618pif2.doc/008 10 546323 是分子量的定性關係可作爲一種基準,以決定EP 644 959 所述之細絲線黏度(filament yarn viscosity)與最小繞線速度 (winding speed)(等於紡速)之數値關係。根據此實驗之結 果,當細絲線黏度降低,並因此而使得所使用之聚醯胺6 的黏度降低時,可設定的最低繞線速度即愈高。EP 644 959 B1對於聚醯胺6之快速紡絲方法適用性的硏究可歸納爲: 雙羧酸調節量(dicarboxylic acid regulation)與絲線黏度以 不過高者爲佳,而單羧酸調節方式則當避免。 發明槪要 本發明之目的即在於提出一種可供高速紡絲的聚醯胺 6,其係全部或部分由單羧酸調節。 欲達成此目的之方法如申請利範圍第1項所述,其中 的聚醯胺6如申請專利範圍第6項所述,而其中聚醯胺6 的用途如申請專利範圍第7項所述。 發明說明 在本發明中,與習知技藝所能預測結果相反的是,聚 醯胺6之高紡速適用性可藉加入單羧酸(Π)來解決,並可 在聚合或聚縮合反應之中或之前加入選擇性之雙羧酸(III) 與選擇性之成分(IV)至(VIII),但在進行聚合或聚縮合反應 時,成分(IV)至成分(VI)中至少須有一者存在,這些化合 物使得可供紡絲的,也就是經萃取與乾燥後的聚醯胺6具 有下列性質: 一級胺基端基(-NH2)之濃度最大爲34 meq/kg ; 由成分(IV)至(VI)所產生之二級與三級胺基的總濃度 5618pif2.doc/008 11 546323 至少爲4 meq/kg ;以及 NH2端基濃度與羧基端基濃度之乘積([ΝΗ2]·[(:ΟΟΗ]) 最大爲 2000 (meq/kg)2。 成分(IV)爲4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷;成分(V) 爲脂族或環脂族之二胺,其具有一個一級胺基與一個三級 胺基;成分(VI)爲α-二烷基胺基己內醯胺(α-dialkylaminocaprolactam);成分(VII)爲二烷基酌,而成分 (VIII)爲脂族、環脂族、或芳香脂族(araliphatic)之支鏈或 直鏈的C6〜C12單胺。 因此,本發明是有關一種聚醯胺6的製造方法,其係 於下列成分存在之下,由己內醯胺(la)水解聚合反應或ε-胺基己酸(lb)聚縮合反應形成ζ 0.05〜0.7%之單羧酸(II); 0〜0.7%之雙羧酸(III); 0〜0.7%之4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷(IV); 0〜0.5%之脂族或環脂族之二胺(V),其具有一個一級胺 基與一個三級胺基; 0〜0.7%之α-二烷基胺基己內醯胺(VI); 〇〜0.7%之二烷基酚(VII);以及 脂族、環脂族、或芳香脂族之支鏈或直鏈的C6〜C18之 單胺(VIII), 在這些化合物中,成分(la/b)及(VII)、以及成分(III)至(VIII) 量總計達1〇〇重量% ’且除成分(Ia/b)與(II)之外’至少包 含成分(IV)至(VI)之一’且成分(II)至成分(VIII)係以醯胺 5618pif2.doc/008 12 546323 鍵連結於聚合物鏈上,這種聚醯胺6在其可加工狀況下, 即在萃取及乾燥後,具有下列性質: 一級胺基端基(-NH2)之濃度最大爲34 meq/kg ; 由成分(IV)至成分(VI)所產生之二級與三級胺基的總 濃度至少爲4 meq/kg ;以及 NH2端基濃度與羧基端基濃度之乘積([NHJ.fCOOHD 最大爲 2000 (meq/kg)2。 二烷基酚(VII)爲一具有下列結構式之2,6-二烷基酚, 其C4位置,也就是相對於-0H的位置被取代:
其中心與R2爲相同或相異之C1至C6之烷基;r3可爲氫 原子或甲基;官能基A可爲游離羧基或以ci至C4醇脂 化的竣基,或是一個一級胺基,且在爲胺基時,以下各組 x,y 値皆爲適當組合:(x=2, y=l)、(x=2, y=〇)、(x=1,y=〇)、 與(x=0, y=l);而在爲游離或脂化之羧基時,則χ與y之 値除以上組合外,尙可包含X及y皆爲〇。 再者,本發明更有關一種聚醯胺6,其特徵在於其實 質由己內醯胺(la)或是ε-胺基己酸(ib)合成,其中尙包括: 0.05〜0.7%之單羧酸(II); 5618piO.doc/008 13 546323 0〜0.7%之雙羧酸(HI); 0〜0.7%之4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷(IV); 0〜0.5%之脂族或環脂族之二胺(V),其具有一個一級 胺基與一個三級胺基; · 0〜0.7%之α-二院基胺基己內醯胺(VI) ; * 0〜0.7%之二烷基酚(VII);以及 脂族、環脂族、或芳香脂族之支鏈或直鏈C6〜C18之單 胺基化合物(VIII), φ 在這些化合物中,成分(Ia/b)及(VI1)、以及成分(111)至(νΠΙ) 量總計達100重量%,且除成分(la/b)與(II)之外’至少包 含成分(IV)至(VI)之一,且成分(Π)至成分(VIII)係以醯胺 鍵連結於聚合物鏈上,這種聚醯胺6在其可加工狀況下’ 即在萃取及乾燥後,具有下列性質: 一級胺基端基(-NH2)之濃度最大爲34 meq/kg ; 由成分(IV)至成分(VI)所產生之二級與三級胺基的總 濃度至少爲4 meq/kg ;以及 NH2端基濃度與羧基端基濃度之乘積([丽2HC〇〇h]) φ 最大爲 2000 (meq/kg)2。 最後,本發明是有關一種可以用來生產細絲線的聚醯 胺6,特別是一種可以用來生產高速紡出之細絲線的聚醯 胺6。 在本發明中,爲使聚醯胺6具有高速可紡性所加入之 成分(Π)至(VIII),以及一級胺基端基濃度、二級及三級胺 基總濃度、與([NH2].[COOH])之範圍所產生之有利效果是 5618pif2.doc/008 14 546323 習知技術無法預期的。其中,後三個參數對聚醯胺6的高 速可紡性具有決定性的影響。 聚醯胺6的這三個參數可由各種成分的含量以及聚合 或聚縮合反應條件,也就是反應融熔物之溫度、在融熔物 上方蒸氣相之水蒸氣壓、與融熔物中的水含量,基於已知 之熱力學(thermodynamics)資料(特別是聚縮合反應平衡隨 溫度之變化)計算而得。此處並不須作詳細之動力學計算’ 因爲在任何連續或批次之聚醯胺6製造方法中,單體與聚 合物之反應皆大致可以達到平衡。如欲計算這三個參數, 熟習此技藝者可參考Polymer 1993, Vol. 34, No. 8, 1716頁 及以後,以及Jacobs與Schweigman於1972年阿姆斯特 丹舉行之第五屆歐洲暨第六屆國際化學反應工程進展硏討 #(Proc. Vth European/6th International Symposium on Chem. Rea. Engng·,Amsterdam 1972)所發表之「己內醯胺聚合形 成尼龍6之數學模型」(“Mathematical model for the Polymerization of Caprolactam to Nylon 6”,頁數 B7-11)), 並可再參照 Giorsi/Haynes 於 J· Poly· Sci·,Part A-l,Vol. 8, 1970, 351頁及以後。 在單羧酸(Π)之種類方面,直鏈或具支鏈之脂族或環 脂族的,以及碳原子數2至18之芳香族單羧酸皆可使用。 其中,特別較佳的是醋酸、丙酸、2-乙基己酸、十二 烷酸(CH3(CH2)i〇CO〇H)、十八烷酸(CH3(CH2)16COOH)、以 及苯甲酸。 在雙羧酸(ΙΠ)之種類方面,直鏈或具支鏈之脂族或環 5618pif2.doc/008 15 546323 脂族的,與含氮的碳原子數6至36之雙羧酸,以及取代 或未取代的碳原子數8至18之芳香族(aromatic)雙羧酸皆 可使用。在上述兩群雙羧酸中,以己二酸(adipic acid)、壬 二酸(azelaic acid)、癸二酸(sebacic acid)、十二碳二酸 (dodecandioic acid)、三甲基己二酸(trimethyl-adipic acid), 及順式與/或反式環己烷Μ〆-二羧酸(cis- or transcyclohexane· 1 ,4-dicarboxylic acid)或對苯二甲酸 (terephthalic acid)、間苯二甲酸(isophthalic acid)、萘-1,6-二羧酸(naphthaline-l,6-dicarboxylic acid)、與二苯基-4,4-二竣酸(diphenyl-4,4-dicarboxylic acid)爲佳。 至於4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷(IV),較佳爲4-胺基-2,2,6,6-四甲基氮雜環己烷。 至於具有一個一級胺基與一個三級胺基的二胺(V),較 佳的是 3-二烷基胺基-1-丙胺(3-dialkylamino-l-propyl-amine)、2-二院基胺基-1-乙胺(2-dialkylamino-l-ethyl-amine)、以及氮雜環己基院基胺(piperidinoalkylamine)、 氮雜環戊基院基胺(pyrrolidinoalkylamine)、與4-胺基-1,2,2,6,6-五院基氮雜環己院(44111丨11〇-1,2,2,6,6-卩61^&11<:71-piperidine) 〇 至於α-二烷基胺基己內醯胺(VI),尤以α-二甲基胺基 己內醯胺爲佳。 用於本發明方法中之二烷基酚(VII)爲上述在C4位 置,即-0Η之相對位置被取代的2,6-二烷基酚。 至於脂族、環脂族、或芳香脂族之具支鏈或直鏈的 16 5618piO.doc/008 546323 c6〜c18之單胺(VIII),尤以c8〜c18的一級脂族單胺,與苯 甲胺(phenylmethylamine ; benzylamine)爲佳。 接著,在製造方法方面,本發明所得之聚醯胺主要是 經由聚合反應或聚縮合反應而得,其係在批次(batch-wise) 或連續反應槽中進行。 另外,成分(II)至成分(VIII)係在製程中的適當時機加 入:羧酸類化合物(II、III,或許再加上VII)以及胺類化合 物(IV、V、VI、VIII,或許再加上VII)可以純物質型態或 溶解狀態(溶劑爲水或己內醯胺)加入。這些化合物通常很 容易加入溶液中,其加入方式可以是一起加、分開加、或 連續地加,而加入時機可以在聚合或聚縮合反應之前或之 中。 另外,在本發明之聚醯胺6的製造過程中,尙可在聚 合或聚縮合反應之中或之前,加入一般所使用之主成分爲 二氧化鈦的消光劑(dulling agent)。 接著,本發明所提出之聚醯胺6係以久爲業界採用的 連續或批次反應法製成。其中製造聚醯胺6的連續反應法 包括單步驟、雙步驟與多步驟方法,並使用開放式或封閉 式的管狀反應器(tubular reactor)(VK-tubes,也就是簡化的 連續反應管)。 在聚合反應完成後,未聚合之己內醯胺與寡聚物 (oligomer)可藉常用之顆粒熱水萃取法,此熱水萃取法可 以是利用逆流原理(countercurrent principle)的連續萃取, 或是批次萃取。此外,萃取作用亦可在減壓下處理於薄膜 5618pif2.doc/008 17 546323 蒸發器(film evaporation)、雙螺桿或多螺桿擠壓機中之聚 合物熔融物中進行。 下列實施例說明本發明。 1.聚合物之製造 在實施例1,用於每一比較例之本發明聚醯胺6皆是 在14升之壓熱器(autoclave)中分批製成。爲此,先於100°C 下將8 kg液態己內醯胺與80g ε-胺基己酸、160 ml的水、 以及列於表1中的其他成分混合於攪拌瓶中,並通氮氣於 其中以形成惰性(inert)環境。接著將此均相混合物移至此 壓熱器中,而在惰性環境(N2環境)中進行聚合反應。在聚 合反應進行中,全程維持下列適合之反應條件。 第1步(加壓狀態): 產物溫度:26(TC 壓力:3·5 bar 經過時間:4.5小時 第2步(洩壓時): 產物溫度:由260°C降至250% 壓力:由3.5 bar降至約1 bar 經過時間:數分鐘 第3步(除氣時)=
產物溫度:25(TC 5618piO.doc/008 18 546323 壓力:1 bar 惰性氣體:N2 經過時間·· 3 0分鐘 當聚合反應或聚縮合反應完成後,每一批聚醯胺6係 以聚合物股的型態擠出,然後通過水浴,粒化,萃取並乾 燥。保留在萃取器之顆粒的萃取作用以熱水進行。熱水流 量爲17升/小時,溫度爲l〇(TC。萃取15小時。在每一 例中,水萃取物重量約相對於未萃取顆粒量的9.5%。 所有其他產品之生產(實施例2與3,以及比較實施例 1至3)係於攪拌之130升壓熱器中進行。生產步驟爲在90QC 下,將45 kg液態己內醯胺、7升的水、與其他成分於混 合於N2惰性環境的攪拌瓶中,其中其他成分的量如表1 中所示。接著將此均相混合物移入上述壓力器中,並在(N2) 惰性環境下聚合。在聚合過程中,恒定維持下列適當的條 件。
步驟1(加壓狀態) 產物溫度 270°C 壓力 19 bar 經過時間 3小時 步驟2(洩壓時) 產物溫度 270°C 降至 260°C 壓力 19 bar 降至 1 bar 經過時間 1·5小時 5618pif2.doc/008 19 546323
產物溫度 260°C 壓力 1 bar 經過時間 約5 /J 步驟3(除氣時) 當反應混合物之黏度達到所需時,將每一批聚合物以 聚合物股之型態擠出,並使其通過水浴而成顆粒狀,然後 以水萃取,並乾燥。此聚醯胺6之黏度係藉由壓熱器中的 擾件窃之力矩指不器(torque indicator)來量測。 每一批40 kg的聚合物係於8〇。〇之下,以每小時2400 升的水萃取16小時,接著再於真空下以11〇ec乾燥24小 時0 對每一批的產物而言,藉由量得之萃取並乾燥顆粒的 全部胺基濃度以計算一級胺基端基濃度與其餘胺基濃度, 係以上述溶於水之萃取物的量爲準。 經過萃取與乾燥的聚醯胺6之溶液黏度係1 wt°/〇於96 wt%中的硫酸溶液,於20°C下決定。 端基濃度係由酸鹼滴定來決定。其中胺基端基濃度係 在重量比2 ·· 1之間甲酸/異丙醇(m-cresol/isopropanol)中以 0.1N之過氯酸乙醇溶液來滴定。而在滴定羧基端基濃度係 於苯甲醇(benzyl alcohol)中以〇·1Ν之氫氧化鉀苯甲醇溶液 來滴定。 以下先列出使用於此實施例中的簡寫之意義,再列出 本發明之實施結果: LC-6 · 己內醯胺 5618piO.doc/008 20 546323 BA ·· 苯甲酸 ΤΡΑ ·· 對苯二甲酸 ACS : ε-胺基己酸 TAD : 三丙嗣一胺(triacetone diamine) = 4-胺基 2,2,6,6-四甲基氮雜環己烷 DEAPA : 3-二乙基胺基-1-丙胺 DBHPP : 3-(3,5-二特丁基-4_羥苯基)丙酸 [C]:羧基端基濃度,單位meq/kg [A]: 胺基端基濃度,單位meq/kg [NH2]: 一級胺基端基濃度,單位meq/kg [As,t]: 來自成分(V)之二級胺基端基濃度,或來自成分 (VI)之三級胺基端基濃度,單位meq/kg RV : 1%聚醯胺6之96%硫酸溶液在20°C之相對黏度 原料之供應來源 TAD : Hills AG; Marl (Germany) DEAPA ·· Hoechst Werk Ruhrchemie; Oberhausen(Germany) DBHPP : Ciba Geigy AG; Basel (Switzerland) 21 5618pif2.doc/008 546323 表1 本發明之聚醯胺6與習知技藝之聚醯胺6的特性 (樣品皆經萃取與乾燥’或再進一步縮合) 原3 钟(重量%) 分析結果 實施例 LC-6 (la) ACS (lb) BA (Π) ΤΡΑ (III) TAD (IV) DEAP A (V) DBHP P (VII) RV [A] [C] [NH2] [C]· [NH2] [As,t] 習知1 98.43 1 0.18 -- 0.19 0.2 2.37 57 52 40.4 2100 16.6 習知2 98.54 1 0.27 -- -- 0.19 -- 2.38 56 52 39.4 2050 16.6 習知3 98.26 1 0.135 0.2 0.405 -- 2.38 71 50 42.3 2115 28.7 1 98.42 1 0.3 -- -- 0.08 0.2 2.39 3 7 59 30.3 1788 6.7 2 98.53 1 0.39 -- -- 0.08 -- 2.41 36 57 29.3 1680 6.7 3 98.3 1 1 0.22 0.2 0.27 -- -- 2.38 46 66 29.4 1940 15.6 2.紡絲測試 首先將用來紡絲的乾燥聚合物顆粒熔化於3E4之類的 單螺桿擠壓器(single-screw extruder)之中,其係由Barmag (Remscheid/Germany)製造。接著以行星齒輪幫浦(planet-wheel pump) 將融熔之聚醯胺 6(Tmelt = 267。(:) 傳送至紡絲頭 (spinning head)上,其間並藉融熔導線(melt line)之助。此 處聚合物產品係紡成纖度(titer)77/24 dtex/f之細絲,此細 絲並以父叉氣流冷卻法(cross flow quenching)冷卻,而繞 線(take-up)速介爲5000至5750 m/min。爲估計每一種產 品的紡絲品質,此處量測每10 km細絲中的彎曲缺陷數目, 22 5618pi£2.doc/008 546323 如表2所示。爲能淸楚分辨出各種產品之差異,彎曲缺陷 之認定極値(switching threshold ; Stl^sh)設定標準極低。表 2最後一欄的認定極値設定標準略爲升高,然而其彎曲缺 陷數目之量測以50 km爲單位。 表2 :與可紡性相關之產品特性 實施例 捲速(Winder) [m/min] 彎曲缺陷數目 [per 10,000 m] Sthresh: 〇·6% 彎曲缺陷數目 [per 50,000 m] Sthresh: 1·〇% 習知1 5000 9 18 “ 5750 17 24 習知2 5000 10 15 “ 5750 14 19 習知3 5750 7 12 1 5000 3 9 “ 5750 5 13 2 5000 2 10 “ 5750 3 15 3 5750 3 12 23 5618piO.doc/008

Claims (1)

  1. 546323 拾、申請專利範圍: L一^重聚醯胺6的製造方法,其係於下列成分存在下, 由己內醯胺(la)水解聚合反應或胺基己酸(Ib)聚縮合反應 形成: 0·05〜〇·7重量%之一單羧酸(II); 0〜0.7重量%之一雙羧酸(ΙΠ); 〇〜〇·7重量%之一 4_胺基_2,2,6,6_四烷基氮雜環己烷 (IV) ; 0〜0.5重量%脂族與環脂族二種型態之一的一二胺 (V) ,其帶有一—級胺基與一三級胺基; 〇〜0.7重量%之一二烷基酚(νπ);以及 脂族或環脂族或芳香脂族、支鏈或直鏈之C6-C18之一 單胺(VIII); 其中’該成分(Ia/b)及(II)與(III)至(VIII)總計達1〇〇重量% ; 且除該成分(Ia/b)與(II)之外,該成分(1¥)及(V)中至少有一 存在’即該二胺(V)及該4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷 (IV)的添加量不同時爲〇,且二者的總添加量至少爲〇.〇8 重量% ;而該成分(II)至(VIII)係以醯胺鍵連結於聚合物鏈 上’這種聚醯胺6在其可加工狀況下,即在萃取及乾燥後, 具有下列性質: 一級胺基端基(-NH2)之濃度最大爲34 meq/kg;由該成分(IV) 及該成分(V)所產生之二級與三級胺基的總濃度至少爲4 meq/kg ;以及NH2端基濃度與羧基端基濃度之乘積 ([NH2].[COOH])最大爲 2000 (meq/kg)2 〇 5618pif2.doc/008 24 546323 2.如申請專利範圍第1項所述之聚醯胺6的製造方法, 其中該二烷基酚(VII)爲一 2,6-二烷基酚,該2,心二烷基· 之C4位置,即相對於-OH的位置上被取代,而該2,心二 烷基酚之結構式爲:
    其中h與R2皆爲q至C6烷基;R3爲氫原子或甲基;官 能基A可爲游離羧基或以C1至C4醇脂化的羧基,或是 一個一級胺基,且在爲胺基時,以下各組x,y値皆爲適當 組合:(x=2, y=l)、(x=2, y=〇)、(x=l,y=0)、與(x=〇, y=i); 而在爲游離或脂化之羧基時,則x與y之値除以上組合外, 尙可包含X及y皆爲0。 3·如申請專利範圍第2項所述之聚醯胺6的製造方法, 其特徵在於RfRfCXCHJdt-丁基),或Rft-丁基而R2=甲 鲁 4·如申請專利範圍第1項、第2項、或第3項所述之 聚醯胺6的製造方法,其特徵在於以4_胺基_2,2,6,6_四甲 基氮雜環己烷作爲成分(Ιλ〇。 5·如申請專利範圍第2項或第3項所述之聚醯胺6的 製造方法,其特徵在於以選自由a=COOH或A=COOCH3 或A=NH2 ; R3=h,以及x=2且y=l的化合物組成之組群 中的一化合物做爲成分(νπ)。 5618pif2.doc/008 25 546323 6.—種聚醯胺6之組成’其係於下列成分存在下,由 己內醯胺(la)或ε-胺基己酸(lb)合成而得: 0.05〜0.7重量%之一單羧酸(II); 0〜0.7重量%之一雙羧酸(ΙΠ); 0〜0.7重量%之一 4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷 (IV); 0〜0.5重量%之一脂族或環脂族二胺(V),其帶有—— 級胺基與一三級胺基; 0〜0.7重量%之一二烷基酚(VII);以及 脂族、環脂族、或芳香脂族、支鏈或直鏈C6〜C18之一 單胺(VIII); 其中,該成分(Ia/b)及(II)與(III)至(VIII)總計達100重量% ; 且除該成分(Ia/b)與(II)之外,該成分(IV)及(V)中至少有一 存在,即該二胺(V)及該4-胺基-2,2,6,6-四烷基氮雜環己烷 (IV)的添加量不同時爲〇,且二者的總添加量至少爲0.08 重量% :而該成分(Π)至(VIII)係以醯胺鍵連結於聚合物鏈 上,這種聚醯胺6在其可加工狀況下,即在萃取及乾燥後, 具有下列性質: 一級胺基端基(-NH2)之濃度最大爲34 meq/kg;由該成分(IV) 及該成分(V)所產生之二級與三級胺基的總濃度至少爲4 5618pif2.doc/008 26 546323 meq/kg ;以及NH2端基濃度與羧基端基濃度之乘積 ([NH2].[COOH])最大爲 2000 (meq/kg)2。 7.—種細絲線,係由申請專利範圍第1至5項中任一 項所述之聚醯胺6的製造方法所製造之聚醯胺6製造而得 者。
    5618pif2.doc/008 27
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