TWI354682B - Process for preparing a melt-processable polyamide - Google Patents
Process for preparing a melt-processable polyamide Download PDFInfo
- Publication number
- TWI354682B TWI354682B TW093103919A TW93103919A TWI354682B TW I354682 B TWI354682 B TW I354682B TW 093103919 A TW093103919 A TW 093103919A TW 93103919 A TW93103919 A TW 93103919A TW I354682 B TWI354682 B TW I354682B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- magnesium
- caprolactam
- catalyst
- weight
- polymerization
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
- C08G69/18—Anionic polymerisation
- C08G69/20—Anionic polymerisation characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
- C08G69/18—Anionic polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/46—Post-polymerisation treatment
Description
1354682
CD 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種製備可熔融加工之聚醯胺組合物的 方法’其藉由使己內醯胺單體與陰離子聚合反應觸媒和活 化劑接觸’使該單體於無水條件,於高於所得聚內醯胺之 溶解溫度的溫度聚合該單體,及使所得聚內酿胺以熔融或 固體形式與質子化合物接觸。 【先前技術】 由D E - 1 0 1 1 8 4 5 3已經知道這樣的方法。在此已知方法 中’經乾燥的內醯胺單體先熔解,之後與離子聚合反應觸 媒接觸,之後以熔融物聚合。此處,聚合溫度是270 °C。 聚合反應之後,在熔融物中添加質子化合物以鈍化觸媒。 之後,聚醯胺被製成顆粒以用於其他目的或直接用以製造 成型物件。或者,自聚合反應得到的聚醯胺先製成顆粒, 之後與質子化合物接觸,再熔解和壓出。已知方法中的內 醯胺單體可以是所有已知內醯胺單體,包括Lactam-6 (即,己內醯胺)。但所有實例係關於Lactam-12。適用 於此已知方法的觸媒是文獻中所述的觸媒和觸媒系統,包 括內醯胺酸金屬鹽和形成內醯胺酸鹽的化合物(如:內醯 胺酸鈉和內醯胺酸鎂)。市售觸媒主要是溶解於內醯胺中 的內醯胺酸鈉。在所述實例中也是如此。適當活化劑包括 醯化的內醯胺 '異氰酸酯和碳化二醯亞胺。實際施用於實 例的系統見於DE-197I 5 67 9-A1,此專利案僅描述碳化二 (2) (2)1354682 醯亞胺、異氰酸酯和二異氰酸酯作爲活化劑且主要以內醯 胺鈉作爲觸媒。至於質子化合物則是酸常數PKa低於約1 4 的化合物。據稱藉已知方法製得的聚醯胺之熔融安定性特 別佳’特徵在於聚醯胺再熔解時的黏度降低情況減低。 內醯胺酸鈉和異氰酸酯或碳化二醯亞胺倂用於己內醯 胺之聚合反應的已知方法缺點在於支化程度高。因爲已知 方法得到的聚內醯胺的此支化情況,而於嚴苛的方法 (如:纖維熔融紡織和薄膜壓出)中形成凝膠顆粒和不規 則性。此使得已知的聚內醯胺於一些應用(如:纖維和 膜)中較不具吸引力。 【發明內容】 本發明的目的是要提出一種用以製備可熔融加工之聚 己內醯胺的方法,其支化度比藉已知方法得到的聚內醯胺 低得多。 利用其中的陰離子聚合反應觸媒選自內醯胺酸鎂和形 成內醯胺酸鎂的化合物且其中的活化劑是醯基醯胺之方 法,達到此目的。 【實施方式】 令人訝異地,本發明之方法得到聚己內醯胺,其中, 使用內醯胺酸錶或形成內醯胺酸鎂之化合物/醯基醯胺之 觸媒/活化劑組合’支化度比使用內醯胺酸鈉/異氰酸酯 或碳化二醯亞胺之觸媒/活化劑組成的已知方法小得多。 (3) (3)1354682 此外,已經發現到,根據本發明之觸媒/活化劑組合的方 法所得支化度也比使用內醯胺酸鎂或形成內醯胺酸鎂之化 合物/異氰酸酯或碳化二醯亞胺或內醯胺酸鈉/醯基醯胺 之觸媒/活化劑組合的方法來得低。 醯基內醯胺量更能良好地調整所得聚內醯胺的分子量 或相對黏度。較高量的醯基內醯胺得到分子量較低的聚內 醢胺,較低量的醯基內醯胺得到分子量較高的聚內醯胺。 此外’雖然此聚合反應是熔融聚合反應,即,高於聚內醯 胺的熔解溫度’於最大轉化率時,聚內醯胺的相對黏度與 乳胺聚合時的溫度的關聯性降低。此與水解聚合反應不 同’水解聚合反應中,聚內醯胺於最大轉化率的相對黏度 與實施聚合反應溫度關聯性很大。 由可熔融加工的聚內醯胺的施用經驗知道,在製備之 後’可以使其無或基本上無揮性組份,並可熔融加工成產 物(如:聚醯胺化合物)和/或可成型成爲成型物件 (如:纖維、膜和模製物件)。 本發明的目的是要提出一種製備可熔融加工之聚己內 醯胺之方法,其支化度比已知方法得到的聚內醯胺低得 多0 以陰離子聚合反應觸媒選自內醯胺酸鎂和形成內醯胺 酸鎂的化合物且其中的活化劑是醯基醯胺的方法,達到此 目的。 令人訝異地,以本發明之方法得到的聚己內醯胺中, 使用內醯胺酸鎂或形成內醯胺酸鎂的化合物/醯基醯胺之 -7 - 1354682 ⑷ 觸媒/活化劑組合,支化度比藉已知方法使用內醯胺酸鈉 /異氰酸酯或碳化二醯亞胺之觸媒/活化劑組合所得到的 聚內醯胺低得多。此外,已發現到,使用根據本發明之觸 媒/活化劑組合所得者的支化度也比使用內醯胺酸鎂或形 成內醯胺酸鎂的化合物/異氰酸酯或碳化二醯亞胺或內醯 胺酸鈉/醯基醯胺的組合之方法來得低。 此外’以醯基內醯胺量能夠更良好地調整所得聚內醯 胺的分子量或相對黏度。較大量醯基內醯胺得到分子量較 低的聚內醯胺’較少量醯基內醯胺得到分子量較高的聚內 醯胺。此外’雖然聚合反應是熔融聚合反應,即,高於聚 內醯胺之熔點’聚內醢胺於最高轉化率相對黏度與聚合的 內醯胺溫度依存性降低。此與水解聚合反應不同,後者於 聚內醯胺之最高轉化率處的相對黏度與實施聚合反應的溫 度依存性高得多。 於此說明中’已經知道可熔融加工的聚內醯胺是可於 製備之後’使其無或基本上無揮發性組份的聚內醯胺,且 其可藉熔融加工製成產物(如:聚醯胺化合物)和/或成 型爲成型產品(如:纖維、膜和模製物件)。 於此說明中’已經知道無水條件是指內醯胺水氣含量 低於lOOOppm及任意氣體環境的水氣含量低於i〇〇ppm。使 用少量觸媒時,因爲可能會使得觸媒過早鈍化及聚合反應 的時間非常長’所以嚴格要求這些無水條件。使用2量_觸 V — 鑤’對水氣含量要求較不嚴格。較佳情況中,內醯胺的水 — ~ -------------- 氣含量以低於5 0 0 p p m爲佳,低於3 0 0 p p m較佳,低於 (5) (5)1354682 150Ppm最佳。任意氣體環境水氣以低於20ppm爲佳,低於 1 Oppm更佳。較低水氣含量的優點在於更能重現所得聚醯 胺的轉化率和相對黏度。 形成內醯胺酸鎂的化合物可爲與己內醯胺單體接觸而 形成內醯胺酸鎂的任何鎂化合物。該形成的內醯胺酸鎂中 的內醯胺基本上是己內醯胺。 可用於本發明之方法之適當之形成內醯胺酸鎂的化合 物包括有機鹵化錶、二有機鎂化合物、醯胺基鹵化鎂和鎂 雙醯胺,但不在此限。 有機鹵化鎂是鹵化物,其被認爲包含烴基結合於鹵化 鎂,其中的烴基可以是烷基、環烷基、芳基、芳烷基或烷 芳基。此鹵化物可以是F、Cl、Br或I,Br較佳。此鹵化物 可爲F、Cl、Br或I。 二有機鎂化合物是具兩個烴基結合物鹵化鎂的化合 物,其中烴基可二者或單一者爲烷基、環烷基、芳基、芳 烷基或烷芳基。 醯胺基-鹵化鎂是鹵化鎂化合物,其被認爲包含離子 結合於醯胺離子之間,即,去質子的醯胺和鹵化鎂。此鹵 化鎂可以是有機鹵化鎂與醯胺之反應產物。可製造醯胺基 鹵化鎂的適當醯胺可包括非環狀醯胺和環狀醯胺。適當環 狀醯胺包括,如:環狀伸己基己二醯胺和內醯胺。適當內 醯胺如:己內醯胺、庚內醯胺、辛內醯胺' 癸內醯 胺、十一內醯胺和十二內醯胺。 雙醯胺鎂是包含兩個醯胺基結合鎂的化合物。這些化 -9- (6) (6)1354682 合物可製自:二有機鎂化合物和例如內醯胺之反應。可製 備雙醯胺鎂的適當醯胺與前述用以製造醯胺基-鹵化鎂者 相同。 內醯胺酸鎂中的內醯胺可選自所有已知內醯胺單體。 適當內醯胺酸鹽如,具5-12C原子的內醯胺單體之內醯胺 酸鎂。此內醯胺酸鎂以己內醯胺的內醯胺酸鹽爲佳,此因 其相關於本發明之方法中聚合的單體之故。 陰離子聚合反應觸媒以選自內醯胺酸錶或形成內醯胺 酸鎂的化合物爲佳,選自有機鹵化鎂、二有機鎂化合物、 醯胺基鹵化鎂和鎂雙醯胺。 根據本發明之方法中,所用觸媒選自該鎂化合物的優 點在於它們可以簡單方式製自Grignard化合物及確保迅速 聚合反應。適當有機鹵化鎂的例子有甲基一溴化鎂、甲基 一氯化鎂 '甲基一碘化鎂、乙基一漠化鎂、乙基一氯化 鎂、乙基-碘化鎂 '異丙基—溴化鎂、異丙基一氯化鎂、 正丙基-碘化鎂、第三丁基—溴化鎂、異丁基—氯化鎂、 正丁基-碘化鎂、環己基一溴化鎂、環己基—氯化鎂、環 己基一碘化鎂' 2-乙基己基-溴化鎂、2·乙基己基—氯化 鎂、2 -乙基己基一碘化鎂、正十八基一溴化鎂 '正十八基 一氯化鎂、正十八基一砩化鎂、苯甲基—溴化鎂' 苯甲基 —氯化鎂、苯甲基—碘化鎂、苯基_溴化鎂、苯基—氯化 鎂 '苯基—碘化鎂、来基_溴化鎂 '来基-氯化鎂、來基 一碘化錶、萘基-溴化鎂、萘基_氯化鎂 '萘基—碘化 鎂。 -10- (7) (7)1354682 適當二有機鎂化合物如,二甲基鎂 '二乙基鎂、二丙 基鎂、二丁基鎂、二苯基鎂、二苄基鎂。適當情況中,內 醯胺存在時’二有機鎂化合物與適當鹵化鎂於高於內醯胺 之溶點的溫度接觸,以形成內醯胺圍化鎂。 適當醯胺基·鹵化鎂如:環狀伸己基己二醯胺、己內 醯胺、庚內醯胺 '辛內醯胺、十一基內醯胺和十二基內醒 胺製得的醯胺基鹵化鎂。此醯胺基-鹵化鎂可爲有機鹵化 鎂與醯胺之反應產物。 此醯胺基·鹵化鎂以內醯胺·鹵化鎂爲佳。此醯胺基-齒化錶是,如:內酿胺-碘化鎂、內醯胺-溴化鎂、內醯 胺-氯化鎂。 更佳情況中,此內醯胺與聚合的內醯胺相同。其優點 在於聚合組成不含有額外組份。 此內醯胺鹵化鎂可於原處藉由使有機鹵化鎂與欲聚合 的內醯胺或內醯胺混合物於高於內醯胺之熔點的接觸而製 得。其優點在於不須製備內醯胺鹵化鎂的獨立製備步驟。 可利用之適當的鎂雙醯胺是包含兩個前述醯胺和/或 內醯胺結合於鎂的鎂化合物。 本發明之較佳實施例中,觸媒是有機鹵化鎂或醯胺基 鹵化鎂。其優點在於方法的聚合速率較高,得以使用較低 濃度觸媒。 更佳情況中,此有機鹵化鎂或醯胺基鹵化鎂是有機溴 化鎂或醯胺基溴化鎂。其優點在於烷基溴化鎂化合物 (Grignard)易取得。 -11 - (8) (8)1354682 更佳情況中’有機鹵化鎂包含低碳烷基,即,甲基、 乙基、丙基和丁基。其優點在於當有機鹵化鎂與內醯胺反 應時,會形成揮發性烷,更易於聚合反應期間或之後自熔 融物移除揮發性烷》 觸媒用量通常是相對於內醯胺單體重量之0.001-5重 量%。可以使用較高量,但使用較高量觸媒通常無助於提 高轉化率。 相對於內醯胺單體總重,觸媒量以0.01-2重量%爲 佳,0.025 ·1重量%更佳。使用較高下限量的觸媒之優點在 於聚合速率較高。使用較低上限量觸媒的優點在於所得組 合物的殘餘觸媒含量較低,此得以添加較少量質子化合物 以鈍化此觸媒及得到熔融安定性獲改善之可熔融加工的聚 內醯胺。改善的熔融安定性特徵在於聚內醯胺較長時間處 於提高溫度時,可較長時間地維持其內稟黏度或於相同時 間內僅些微改變。 觸媒最適量基本上可由嫻於製備聚內醯胺技術者藉有 系統的硏究自實驗定出。 可用於本發明之方法之適當的醯基內醯胺活化劑如, Ν-乙醯基己內醯胺、己二醯基雙己內醯胺、異苯二甲醯基 雙己內醯胺、對苯二甲醯基雙己內醯胺、正丙醯基己內醯 胺和正丁基己內醯胺。此醯基內醯胺可以是內醯胺與羧酸 氯或羧酸酐之反應的反應產物。以自該反應移除該製備中 形成的氫氯酸或羧酸爲佳。 更佳情況中,活化劑是乙醯基己內酸胺β -12 - (9) 1354682 此活化劑用量通常是相對於欲聚合的己內醯胺重 0.05-5重量%,以〇.]-3重量%爲佳。活化劑用量是相 欲聚合的內醯胺重量之0.2-2重量%更佳。較高最低量 聚合較迅速,較低最高量使得聚內醯胺具較高分子量 活化劑最適量基本上可由嫻於製備聚內醯胺之人 有系統的硏究實驗得知。 可用於根據本發明之方法的質子化合物基本上可 能夠鈍化觸媒的任何質子化合物。適當的質子化合物 性常數pKa低於約1 4。這樣的質子化合物的例子有駿 磷和硼的酸。 pKa大於14的質子化合物亦可用於根據本發明 法,例如,脂族醇(如:pKa約15.5的甲醇、pKa約1 乙醇和pKal8的第三丁醇)和水(pKal5.7)。適當質 合物亦包括含有結晶水之化合物和形成水的金屬氫 物。此處,形成水的金屬氫氧化物定義爲於金屬氫氧 與聚內醯胺接觸的溫度會釋出水的金屬氫氧化物。認 釋出的水會鈍化觸媒。因此,金屬氫氧化物被認爲用 處以具有與水相同的pKa (即,15.7 )。該釋出水的 內,金屬氫氧化物基本上於金屬氧化物中轉化。此金 化物通常無害於聚內醯胺。適當金屬氫氧化物有,如 氧化鎂和氫氧化鋁。 較佳情況中,質子化合物是水或形成金屬氫氧化 水。在本發明之方法中,使用水或形成水的金屬氫氧 的優點在於,可以使用相對於觸媒之大量過量的質子 m. -V 里Z 對於 使得 〇 士由 以是 的酸 酸、 之方 5.9的 子化 氧化 化物 爲此 於此 期間 屬氧 ,氫 物的 化物 化合 -13- (10) (10)1354682 物’且不會對聚內醯胺的高溫氧化安定性造成顯著影響。 另一優點在於,聚醯胺被施以乾燥步驟時,例如,在聚醯 胺於混合或模塑步驟中加工之前施用,在該乾燥步驟中自 聚醯胺移除的水未被作爲鈍化劑之用的揮發性有機化合物 (低分子量有機化合物,如:低分子量醇或羧酸)所污 染。 最佳情況中,質子化合物是水。水是可與聚醯胺相配 伍的化合物,其構成組份,通常存在於藉慣用物質熔融聚 合法得到的尼龍中。使用水作爲鈍化劑的優點在於,可以 不必引入額外的外來物質。另一優點在於水的反應時間很 短’使得非常有效,幾乎立刻,鈍化。此外,水可加至固 化的聚內醯胺中,例如,在後續萃取步驟(此步驟免除於 高溫獨立添加的步驟)期間中,固化的聚內醯胺以顆粒形 式浸於水中。此外,藉本發明之方法得到的聚內醯胺中, 觸媒以水鈍化,具極佳熔融安定性,且聚內醯胺於己內醯 胺萃取和聚內醯胺乾燥之後,可於高溫維持較長時間也不 會再形成己內醯胺單體。 根據本發明之方法中,己內醯胺單體的聚合反應可於 有與己內醯胺共聚的組份存在時進行,藉此形成聚內醯胺 (包含己內醯胺和可共聚組份)。此處,將己內醯胺和可 共聚組份一倂定義爲可聚合的組份。 可與己內醯胺共聚的適當組份包括,如:其他內醯胺 單體和具有經醯基內醯胺基修飾之氫氧基的多元醇。 可與己內醯胺共聚的適當內醯胺單體包括C5 -內醯胺 -14 - (11) (11)1354682 和內醯胺環具至少7個碳原子的內醯胺單體,如:庚內醯 胺 '辛內醯胺 '癸內醯胺、Η—內醯胺、十二內醯胺和它 們的混合物。 較佳情況中,此與己內醯胺共聚的內醯胺單體是十二 內醯胺。根據本發明之方法中,己內醯胺與十二內醯胺共 聚有利於製備非晶狀聚內醯胺,此非晶狀聚內醯胺可用於 漁線和膜,該產物的透光性獲改善和/或表面斑紋情況較 少。 .旦力醯胺單體與帶有經醯基內醯胺基修飾之氫氧基的 多元醇之共聚反應可以有利地用以製備尼龍團聯共聚物。 用於本發明之適當之帶有可經醯基內醯胺基修飾之氫氧基 的多元醇包括多元酯多元醇(如:對苯二甲酸乙二酯、對 苯二甲酸丁二酯和它們的混合物)和多元醚多元醇(如: 聚二醇醚(如:聚乙二醇醚 '聚丙二醇醚和聚丁二醇醚) 和__^醚之共聚物(如:聚伸丙基伸乙基醚))。 較佳情況中’的玻璃化轉變溫度(T g )至多〇 °c,以至多-20°c爲佳’至多_40°c較佳。根據本發明之方 法的優點在於其中的己內醯胺與Tg較低之經醯基內醯胺修 飾的多元醇共聚,在於所得聚內醯胺的低溫撓曲性和韌性 獲改善。此共聚物化合物的機械性質視組成中的聚醯胺和 聚醇骨架比例而定’聚醯胺量較高會得到較硬質共聚物, 聚酸量較高會得到訪性共聚物。 可用於本發明之方法的可共聚組份之品質適用於陰離 子聚合反應。這樣的可共聚組份通常包含少量水,基本上 -15- (12) (12)1354682 低於以可共聚組份重量計之0· 1重量。/。。可使用較高量,但 通常須要較高量觸媒。 較佳情況中’相對於可共聚組份重量,可共聚組份中 的水量低於0 · 0 5重量%,以低於〇 . 〇 3重量%爲佳,低於 0.0 1 5重量%最佳。以水量較低爲佳,此爲此更能得到具再 現性的結果,如:聚合反應轉化速率、所得聚內醯胺於最 大轉化率時的分子量或相對黏度。 根據本發明之方法的較佳實施例中,己內醯胺佔可聚 合組份總重的至少5 0重量%,以至少7 5重量%爲佳,至少 90重量%更佳。最佳情況中,可聚合組份僅含內醯胺。己 內醯胺相對於可聚合組份總重的重量%越高,己內醯胺於 最大轉化率的轉化速率越高。 根據本發明之方法的額外變通方法中,於至少一種添 加物存在時,實施聚合步驟或觸媒鈍化步驟。此變通方法 中,至少一種添加物於己內醯胺的聚合反應之前' 之時或 之後立即添加或觸媒鈍化步驟之時添加,以形成包含聚內 醯胺和至少一種添加物的聚內醯胺化合物。本發明中,所 謂"己內醯胺之聚合反應之後立即"是指在觸媒鈍化步驟之 前,添加物加至聚內醯胺熔融物中。此變通方法的優點在 於可省卻用以製備混合物的獨立混合步驟。本發明之方法 的另一優點在於可於相當小的反應器中進行聚合反應,即 使大規模產製亦然,此得以製備包含不同添加物的小批次 不同聚內醯胺化合物並可於不同混合物之間迅速轉換,此 與在所謂的VK-管柱中之包含水解性聚合反應的慣用物質 -16- (13) (13)1354682 熔融聚合法不同。亦可減少不同混合物轉換之間的中間產 物品質降低的情況》 在添加物不會干擾觸媒或聚合法的情況或添加物於高 剪力條件下與加至高黏稠度聚合物熔融物中並與之混合之 對於機械分解敏感之時,在進行己內醯胺的實質聚合反應 之前,於己內醯胺熔融物中添加添加物的方式特別有利。 另一優點在於添加物可被完美地潤濕。此外,利用這樣的 方法,添加物於高分子量聚內醯胺中獲致高塡充度的能力 比以慣用混合法將添加物加至聚醯胺中來得高。此外,可 使玻璃纖維含量較高且纖維破碎有限,此爲慣用混合法無 法達到者。 添加物與觸媒或聚合法是否有交互作用,或僅以有限 的可接受方式作用,嫻於此技術之人士可藉由比較,如: 有或無添加物存在時,方法中的聚合速率、最大轉化率和 熔黏度,而得知。 添加物可已存在於己內醯胺薄片中,或可與溶融的內 醯胺混合’及一倂加至聚合單元中。 添加物於聚合物熔融物中的分散性必須良好,可以有 利地加至聚合物溶融物中。 可與觸媒作用的添加物以於聚合反應終了添加爲佳, 如’添加質子化合物之前或同時添加。 可用於根據本發明之變通方法中的適當添加物包括, 如:分散的強化材料(如:切碎或硏碎的玻璃纖維 '切碎 或硏碎的碳纖維、奈米塡料、黏土 '矽藻土和雲母)'阻 -17 - (14) (14)1354682 燃劑、塡料(如:碳酸鈣)、顏料 '加工助劑(如:脫模 劑)、安定劑(如:抗氧化劑和U V安定劑)、塑化劑、 衝擊修飾劑 '承載聚合物··等。相對於分散的強化材料, 可含有連續強化材料,此可防止組合物的進一步熔解。 添加物量可由相對於所形成化合物體積之非常少量 (如:1或2體積%或更少)高至7 〇或8 〇體積%。 適當情況中,以本發明之方法中形成的聚內醯胺重量 計’選自強化劑 '阻燃劑和塡料的添加劑量介於〇 . 5和1 5 〇 重量°/〇之間。較佳情況中,其量介於本發明之方法中形成 的聚內醯胺重量計之5和1〇〇重量%之間,以介於20和50重 量%之間爲佳。 適當情況中’以本發明之方法中形成的聚內醯胺重量 計’選自顏料、加工助劑、安定劑、衝擊修飾劑、塑化劑 和承載聚合物的添加劑量介於〇 .丨和2 5重量%之間。較佳情 況中’其量介於本發明之方法中形成的聚內醯胺重量計之 0.2和10重量。/。之間,以介於〇 5和5重量%之間爲佳。 根據本發明之方法的聚合步驟的實施溫度高於所得聚 內醯胺的熔解溫度。這樣的聚合反應也是所謂的物質熔融 聚合反應。 根據本發明之方法中,物質熔融聚合反應的實施溫度 高於聚內醯胺的熔解溫度。基本上,溫度介於高於該熔解 溫度的5 °C和8 0 t之間。以溫度介於高於該熔解溫度的5 〇C 和5 0 °C之間爲佳’溫度介於高於該熔解溫度的5它和3 〇 〇c 之間更佳。陰離子聚合反應的實施溫度與聚內醯胺熔解溫 -18- (15) (15)1354682 度之間的溫差較小的優點在於聚內醯胺之聚合反應轉化率 最大且未反應的己內醯胺含量最低。 這樣的方法中’所用的己內醯胺、觸媒、活化劑及使 用@可共聚組份和添加劑以個別流體進入混合成份的反應 器中’成份亦可稱入混合裝置及自混合裝置稱入反應器 中。較佳情況中,己內醯胺 '觸媒、活化劑和可共聚組份 以液體形式稱入。用於此目的,己內醯胺爲熔融形式, 即’溫度高於己內醯胺之熔點。觸媒和/或活化劑亦可以 熔融物或觸媒和/或活化劑於內醯胺中之個別溶液形式添 加。此添加物可以固體形式、液體形式或氣體稱入反應 器’此視成份本質而定。稱入混合裝置中時,添加物以固 體或液體形式添加爲佳。如果添加物是固體,於提高溫度 (即’於聚合溫度),添加物亦可,如,以於己內醯胺中 之分:形式添加。 在成份稱入反應器中之前,先加至混合裝置中時,成 份於該混合裝置中混合的溫度以介於內醯胺熔點和聚內醯 胺熔點之間爲佳。其優點在於,聚合反應(若於混合裝置 中已然發生)的轉化速率維持相當低。 較佳情況中’成份於混合裝置中混合的溫度介於高於 內醯胺熔點的5°C至50°C之間,以介於5 t至25°C之間爲 佳。混合溫度較低的優點在於轉化速率更低。 完成物質熔融聚合反應之後,聚合物中的觸媒的鈍化 方式可爲’如:將質子化合物加至聚內醯胺熔融物中或藉 由將聚內醯胺熔融物冷卻以固化此聚內醯胺,將固化的聚 -19- (16) 1354682 內醯胺予以粒化,使粒化的聚內醯胺與水接觸(如:將粒 化的聚內醯胺浸於水中或者粒化的聚內醯胺以水萃取)^ 本發明之此物質熔融聚合法可於適用於內醯胺之熔融 物質聚合反應之任何類型的聚合單元中進行。適當聚合反 應單元有’如:攪拌槽反應器(包括連續攪拌槽反應 器)、流通反應器(如:管狀反應器)、直立式反應器、 壓出機等。 較佳情況中,此反應器是連續攪拌槽反應器或管狀反 應器。其優點在於此方法可以反應器體積相當小的反應器 以連續方法和/或獲致較佳溫度控制的方法進行》 根據本發明之方法可以不同方式進行,如,批次法、 階段法或連續法。 較佳情況中,此方法以連續法進行。其優點在於聚合 反應可於相當小的反應器中實施,即使大規模產製亦然。 另一優點在於,方法更易與進一步加工步驟合倂而不須居 間冷卻和再熔解聚內醯胺。 之份該 例組送 施他運 實其和 佳 意 合 較任混 此和續 之劑連 明化及 發活元 本、單 據媒應 根觸反 、 合 胺聚 方 點的 熔合 胺聚 醯分 內部 己少 於至 醯 內 己 使 及 度 溫 的 成胺 應驟射 反步注 合氣或 聚脫出 。 、 壓 物驟融 行 進 式’ 方後 之 形 續 連 此 藉 醯至高中融 內} 至元熔 入份熱單胺 投成加應酿 續爲份反內 連稱成合聚 以中將聚成 可文並該 法下份於 任 物 融 熔 物 合 步驟 合步 混塑 模 步熔 化: CU 卩 媒 C 觸驟 於步 地型 意成 物 合 聚。 或理 / 處 和 中 聚驟} -20- (17) 1354682 較佳情況中,根據本發明之方法包含用 胺熔融物的聚合步驟,及用以將該聚內醯胺 成型物件的熔融物成型步驟。· 更佳實施例中,此方法是連續法,包含 融成型步驟。通常,脫氣步驟須要在聚合物 的氣體環境之間形成氣體/液體介面,因 面和熔融物體積之間的比例大。更佳實施例 步驟和熔融物成型步驟。其優點在於,在熔 型爲成型物件之前,不須於另一設備中收集 醯胺熔融物。這樣的組合可以有利地用於, 作爲熔融物成型步驟的方法中。 另一更佳方法中,脫氣步驟於用於熔融 設備中進行。其優點在於可於單一設備中進 不須額外設備。此方法可有利地用於,如 塑’作爲熔融成型步驟,及使用用於脫氣和 出機之方法中。 可連接至本發明之前述較佳實施例之一 當加工步驟有,如,脫氣、混合和/或聚合 根據本發明之方法可以有利地包含脫氣 在己內醯胺聚合形成包含聚內醯胺的熔融物 觸媒經質子化合物鈍化之後,聚內醯胺熔融 除至少一部分仍留在聚內,醯胺熔融物中之未 胺單體。本發明之包含該脫氣步驟之方法的 爲若非移除所有者,聚內醯胺和未反應的內 以形成聚內醯 熔融物成型爲 脫氣步驟和熔 熔融物和環繞 此,氣/液介 中,合倂脫氣 融物被熔融成 經脫氣的聚內 如,包含紡纖 物紡織步驟的 行兩個步驟而 ,包含注射模 熔融成型的壓 之連續法的適 物成型。 步驟,其中, 且熔融物中的 物經脫氣以移 反應的己內醯 優點在於,因 醯胺之間的熱 -21 - (18) (18)1354682 力平衡而迫使進行之聚內醯胺的去聚合反應而再形成己內 醯胺非常有限,可得到未反應己內醯胺單體含量非常低的 聚內醯胺熔融物’而不須額外分離步驟,若施以額外萃取 步驟以達到更低的殘餘己內醯胺含量,需萃出的己內醯胺 較少且萃取介質較少。 較佳情況中’未反應的己內醯胺移除至殘留己內醯胺 含量低於1重量%,以低於〇 · 5重量%較佳,低於〇. 3重量% 更佳’低於0.2重量%最佳(相對於聚內醯胺重量)。殘餘 內醯胺含量較低的優點在於,用於嚴苛應用上,對於居間 冷卻和萃取步驟的需求較低或完全消除,且聚合物可以直 接由熔融物成型成殘餘內醯胺含量低的終產物。 脫氣與根據本發明之連續法(其中,質子劑水用於過 量觸媒)倂用特別有利。此優點在於,在脫氣步驟中,藉 蒸發同時移除過量水和己內醯胺單體,藉此,作爲夾帶劑 的水和蒸發的水有助於內醯胺更迅速蒸發。 較佳情況中,聚內醯胺脫氣至水含量低於相對於聚內 醯胺重量之0.2重量%,低於〇.1重量%更佳。水含量較低的 «點在於,能夠符合注射模塑或形成纖維之聚醯胺要求且 於產製期間內不須獨立的乾燥步驟》 可用於根據本發明之方法中之脫氣步驟的適當脫氣單 元有,如:下降膜蒸發器(如,DE-A-10016894中所述 者)、旋轉盤膜蒸發器、閃蒸設備、膜壓出機和刮膜機。 此脫氣步驟亦可於施以真空的脫氣單元中進行,或者於其 中使用夾帶液體的物劑(如,WO-A-0 1 7492 5中所述 -22- (19) (19)1354682 者)。 本發明亦係關於一種方法,其中,經脫氣材料(藉前 述脫氣步驟得到者,包含內醯胺和任意少量其他揮發性組 份)循環進入相同聚合法中或進入其他聚合法(如:水解 聚合法)中。此方法的優點在於,經脫氣材料幾乎不含 水’此免除獨立乾燥步驟的必要性,此如同用以製造纖維 級聚醯胺-6的慣用水解法中之常用於內醯胺萃取法者。 本發明之方法的另一變通法中,聚合反應之後得到的 聚內醯胺經冷卻以固化且之後以水萃取。這樣的方法的優 點在於’同時移除殘留未反應的己內醯胺並鈍化觸媒。此 得到熔融安定性極佳的聚內醯胺。 另一實施例中,根據本發明之方法包含混合步驟,其 中’觸媒以質子劑鈍化之後,至少一種添加物加至聚內醯 月安中以形成包含聚內醯胺和至少一種添加物的聚內醯胺混 合物。根據此變通法的優點在於,得以省卻聚內醯胺的居 間冷卻和再熔解步驟,藉此使得混合法更經濟。另一優點 在於’可於相當小的反應器中進行聚合反應,即使大規模 產製亦然,得以進行包含不同添加物之不同聚內醯胺混合 物的小批次產製,並於不同混合物之間迅速變化,此與包 含於所謂VK管中進行水解聚合反應的慣用物質熔融聚合 法不同。亦可減低因爲不同化合物改變而造成中間產物品 質降低的情況。 可用於根據本發明之此變通方法的適當添加物包括, 如’強化材料(如:玻璃纖維和碳纖維、奈米塡料(如: -23 - (20) (20)1354682 黏土、矽藻土和雲母))、顏料、塡料(如:碳酸鈣)、 加工助劑、安定劑、抗氧化劑塑化劑、衝擊修飾劑、阻燃 劑、脫模劑..等。 相對於形成的化合物體積,添加物量可由非常小量 (如:1或2體積% )高至7〇或80體積%或以上。 根據前述變通方法形成的化合物可進一步加工,如: 冷卻和造粒。 用於聚合物混合,聚合單元可以與聚合物混合單元合 倂。可作爲聚合物混合單元的適當設備如,單股壓出機和 雙股壓出機。 根據本發明之方法的另一實施例中,此方法包含聚合 物成型步驟。此變通方法中,藉內醯胺之聚合反應和以質 子劑鈍化觸媒得到聚內醯胺熔融物。聚合物加工工業廣泛 含括製備聚合物和製備聚合物中間產物(如,用以製造最 終產物(如:模塑物件)之以聚合物爲基礎的化合物)及 製備最終產物(如:纖維和膜)。其方式是先製備聚合物 及於個別製程步驟中製備混合物、膜和纖維。實質的工業 部分包含聚合物(含括熱塑性聚醯胺)之製備和個別加 工。熱塑性聚醯胺之製備和加工通常於高溫進行。 可藉,如,此處所述脫氣步驟和/或混合步驟,實施 聚合物成型步驟。 就聚合物成型的目的而言,聚合單元可以與聚合物成 型單元合倂。這些單元可任意與脫氣單元或混合單元合 倂。 -24- (21) (21)1354682 可作爲聚合物成型單元的適當設備包括,如,用於注 射模塑、膜壓出、形狀壓出 '膜吹製和紡纖的設備。 本發明亦係關於聚內醯胺組合物,包含藉根據本發明 之方法可得到的聚內醯胺、醯基內醯胺殘餘物及質子化合 物與陰離子聚合反應觸媒(選自內醯胺酸鎂和形成內醯胺 酸鎂的化合物)之反應產物或其殘渣。根據本發明之聚內 醯胺組合物具良好熔融安定性,其特徵在於:聚醯胺組合 物長時間維持於局溫時,分子性質(如:相對黏度和/或 末端基團)變化有限。另一優點在於本發明之聚內醯胺組 合物的抗污性、水解安定性和熱安定性極佳。 組合物包含苯甲醇和乙基溴化鎂的反應產物或其殘 渣,其含量是相對於聚內醯胺中之己內醯胺單元之0.4至 〇 · 5莫耳%,包含二甲亞颯(D M S Ο )之組合物排除於本發 明之外。由 K.Ueda, M Nakai, M.Hosoda and K.Tai, Polymer Journal, Vo 1.2 8 ,N o . 1 2 ,pp 1 0 8 4 - 1 0 8 9 ( 1 999 )之文 獻知道排除的組合物,根據本發明之有利性質未述於該文 獻中。Ueda等人描述一種製備具良好熔融安定性之聚內醯 胺的方法。此方法包含使己內醯胺單體與乙醯基-ε·己 內醯胺(作爲鏈引發劑)和乙基溴化鎂(作爲陰離子聚合 反應觸媒)接觸,於無水條件下,於1 5 0 °C聚合該單體, 使聚合物溶解於D M S 0中,將質子化合物加至溶液中,繼 而以再沉澱步驟分離聚合物,此聚合物移除觸媒。該文獻 中’ Ueda等人指出’必須移除觸媒以得到具良好熔融安定 性的聚內醯胺。據稱聚合物降解會受到使用pKa介於3和7 •25· (22) (22)1354682 之間的酸移除觸媒的處理之抑制。該文獻中的一個實驗 中’苯甲醇作爲質子組份以移除觸媒,初時的觸媒濃度是 0.5莫耳%。但此使得殘餘觸媒濃度約〇44重量%。雖然此 未指出’但此量亦爲相對己內醯胺的量。該文獻未提及聚 合物的支化度和聚合反應實施溫度高於所得聚內醯胺熔點 時’對於支化度之影響。亦未曾提及觸媒以留在聚內醯胺 中的質子劑處理時的聚合物安定性,或提及根據本發明之 有利性質。 較佳情況中,此內醯胺組合物是可根據本發明之方法 的任何較佳實施例得到的聚內醯胺組合物。 根據本發明’聚內醯胺組合物中的聚內醯胺特徵在於 肢末端基團含量低。基本上,胺末端基團含量低於00015 毫當量/克聚內醯胺。此含量以低於〇 . 〇 1 〇爲佳,低於 0_0〇7較佳’低於0.005毫當量/克聚內醯胺最佳。胺末端 基團含量較低的聚內醯胺的優點包括獲改善的內稟防污性 質、較佳的水解安定性和經改良的熱安定性。 較佳情況中’此內醯胺組合物是可藉使用質子劑水之 方法得到的內醯胺組合物。其優點在於聚內醯胺不含有額 外與聚醯胺不相容的物質及聚醯胺容易藉乾燥排除過量的 水。 更佳情況中,此聚內醯胺組合物可藉根據本發明之使 用醯基內醯胺作爲活化劑之方法得到。其優點在於聚內醯 胺的支化度較低。 另一較佳實施例中,聚內醯胺組合物可藉包含脫氣步 -26- (24) (24)1354682 d) 0-2重量%己內醯胺低聚物,包括〇_〇2重量%環狀 二聚物, e ) 〇 -1 5 0重量%添加物’選自強化劑、阻燃劑和塡 料, f ) 0-25重量%添加物’選自顔料、加工助劑、安定 劑、衝擊修飾劑、塑化劑和承載聚合物,及 其中所有重量%係相對於聚內醯胺重量。 更佳情況中,根據本發明之聚內醯胺組合物含括 g) 聚內醯胺’含括至少75重量。/。己內醯胺和任意包 括鏈引發劑分子殘渣, h) 0.01-1重量%質子化合物和陰離子聚合反應觸媒 (選自內醯胺酸鎂和形成內醯胺酸鎂的化合物) 的一或多種反應產物或其殘渣, i) 〇-1重量%己內醯胺單體, j) 〇-1重量%己內酿胺低聚物,包括〇_〇.2重量%環狀 二聚物, k) 0-100重量%添加物’選自強化劑、阻燃劑和塡 料, 1 ) 〇 -1 〇重量%添加物,選自顏料 '加工助劑、安定 劑 '衝擊修飾劑、塑化劑和承載聚合物,及 其中所有重量%係相對於聚內醯胺重量。 內醯胺含量(CPL)和環狀二聚物含量(CD )及低聚 物含量係藉LC測得的含量(ISO 15300-2000)。可藉標準 法測定其他成份含量。 -28- (25) 1354682 因爲聚己內醯胺具吸潮性並會因儲存期間內暴於潮溼 空氣而吸水,本發明亦含括前述包含水作爲額外組份的相 關組合物。較佳情況中,相對於聚內醯胺重量,水含量至 多1 〇重量%,至多5重量%較佳。
本發明亦係關於包含藉根據本發明之方法可得到之聚 內醯胺、醯基內醯胺殘渣及質子化合物和陰離子聚合反應 觸媒(選自內醯胺酸鎂和形成內醯胺酸鎂的化合物或它們 的殘渣)之反應產物的聚內醯胺組合物於產製成型產物之 使用。 本發明特別係關於前述本發明之聚內醯胺組合物之任 何較佳實施例之使用》 使用之前’本發明之組合物可經乾燥》此特別可用於 前述包含水作爲其他組份的組合物。較佳情況中,組合物 於使用之前,可經乾燥至水含量低於以組合物中之聚內醯 胺組重量計之0.1重量%,以低於〇 · 〇 1重量%較佳。
本發明另係關於可藉本發明之方法得到的聚內醯胺製 得的成型產品,和其較佳實施例,及包含根據本發明之成 型物件的物件。這些產品具有利的聚內醯胺性質,包括內 稟防污性、良好熱安定性和良好水解安定性。這些產品包 括壓出聚合物束、纖維和膜、聚合物混合物和模塑物件。 特別地’此內稟防污性質有利地用於纖維和由其製得的織 品和K。 以下列實例進一步說明本發明,但本發明不在此限。 -29- (26) 1354682 方法 藉LC測定(ISO 1 5300-2000 )殘留內醯胺含量 (CPL )和環狀二聚物含量(CD )。 藉於非水性介質中之電位滴定進行末端基團分析。 於1質量%甲酸溶液中測定相對黏度(R V )。 由萃取聚內醯胺聚合物之後的產物重量損耗得知己內 醯胺之以重量計之轉化率。
藉SEC測定分子性質 (ISO 16014 )。使用 Rheometrics ARES-LS盤流變計測定流變性質。 材料: CPL : ε-己內醯胺:AP -己內醯胺,薄片(如:DSM, 荷蘭) LMB : 觸媒C-1 : 21重量%己內醯胺—溴化鎂於己內醯 胺中;薄片(如:DSM,荷蘭)
IPBC : 異苯二甲醯基雙己內醯胺粉末(根據US 4 03 1 1 64 實例1中的合成途徑)
NaL : 觸媒C-10 : 19重量%己內醯胺酸鈉於己內醯胺中 (如:D S Μ,荷蘭) HMDCC:活化劑C-20:伸己基-1,6-二胺基甲醯基己內醯 胺(〗,6-己二異氰酸酯的己內醯胺加合物;8 0重 量%於己內醯胺中)(如·· DSM,荷蘭)
AcL: 乙醯基己內醯胺 -30 - (27) 1354682
實例I-X 於23 0-27 0°C於不同觸媒量(相對於CPL之0.7-1.5%) 和N-乙醯基己內醯胺(相對於CPL之0.65-1.4重量%)和水 (作爲質子劑)實施1 〇 〇克規模聚合實驗。分析所有產物 的RV和己內醯胺轉化率。一些產物另分析分子和流變 性。其結果示於附表I。
-31 - (28)1354682 附表1 :觸媒-乙醯基己內醯胺組合物和分析結果 實例 觸媒. LMB量 (%) 活化劑 醯基內醯 胺量(%) T CC) t (分鐘) 轉化率 (重量%) RV (1%^ΗΟΟΟΗφ) Mw/Mn I 1.5 1.0 250 20 88.6 2.33 II 1.2 1.1 250 15 87.1 2.16 III 1.5 1.4 250 15 90.8 2.02 IV 1.2 0.65 250 20 86.0 2.87 V 1.5 1.0 250 30 93.3 2.47 VI 1.5 1.0 250 30 85.7 2.28 VII-a 0.7 0.7 250 20 78.9 2.69 VII-b 0.7 0.7 250 60 82.2 2.70 VII-c 0.7 0.7 250 120 82.0 2.69 VIII 1.1 1.0 250 15 90.1 2.38 2.34 IX 1.1 1.0 250 55 90.0 2.38 2.40 X 1.5 1.0 250 10 88.0 2.37 2.31
-32- (29) 1354682
附表1中的結果顯示溫度變化改變轉化率。較高聚合 溫度製得較低黏度。醯基內醯胺含量變化造成系統RV變 化:低量得到高RV,高量得到低RV。高至某些時間的聚 合時間變化會影響相對黏度,高於此限度時,黏度不會再 提高。改變活化劑量時,獲致相對黏度値的較大且整體 (即,幾乎線性)變化。過低時,因爲轉化不完全而使得 觸媒的相對黏度較低。需要較大量觸媒於預定反應時間內 完成轉化,觸媒量和黏度之間無明顯關聯。 以M a r k - Η 〇 u w i n k與I 〇 g (分子量)的線性關係,自 SEC分析得知所得組合物的聚醯胺鏈呈線性。
比較例A - E LMB /胺基甲醯基內醯胺、己內醯胺鈉(C 1 0 ) /胺
基甲酿基內醯胺和己內醯胺鈉(C 1 0 )/醯基內醯胺倂 用,以與實例1中所述相同方式進行陰離子聚合反應。所 用觸媒和活化劑量列於附表2。 -33- (30)1354682 附表2 :比較例A-E 比較例 觸媒量(%) 活化劑量(%) T t RV LMB NaL HMDCC AcL (°C) (分鐘) (1% 於 HCOOH 中) A 1.0 1.0 240 45 9.05 B 0.5 3 250 10 5.30 Cl 1.0 4.0 240 45 10.44 D 1.0 4.0 265 60 凝膠+ E _ _ 1.0 __ 1.2 265 60 凝膠* *(部分)不溶於甲酸 -34- (31) (31)1354682 實例I-X和比較例A-E顯示下列者。實例I-X使用己內 醯胺溴化鎂觸媒和N-乙醯基己內醯胺活化劑,得到RV即 使於提高溫度亦相當穩定的產物。此外,產物能可溶於甲 酸中。 相反地,使用己內醯胺酸鈉(比較例D和E )所得的 產物膠凝且(部分)不溶於甲酸,此因過度支化之故。 使用己內醯胺溴化鎂觸媒和胺基甲醯基活化劑的比較 例之RV高於以胺基甲醯基活化劑量爲基礎所能預期者。 例如,使用4重量%胺基甲醯基活化劑(此相當於等莫耳 量的1.24重量%N-乙醯基己內醯胺活化劑),所得RV黏度 是10.44而非使用N-乙醯基乙內醯胺所預期的約2.2。比較 例A和C亦顯示RV隨胺基甲醯基活化劑量而提高,而非隨 N-乙醯基己內醯胺而降低。此外,由SEC分析,自線性値 推衍出比較例產物之相對於log (分子量)的Mark-Hou wink關係式。所有的事實指出,比較例中得到的組合 物之聚醯胺鏈支化。
實例X-XIII :熱安定性 實例XI 藉己內醯胺、N-乙醯基己內醯胺和LMB於熔融態之陰 離子聚合反應得到的聚己內醯胺 (RV硫酸2.57,COOH 和胺< 1毫莫耳/公斤)於冷卻之後,以水(pKa 1 5 · 7 ’作 爲質子劑)浸泡。乾燥之後,樣品於無水氮中於23 0 °C加 熱。加熱5 '〗0和15分鐘之後,藉流變分析測定聚己內醯 -35- (32) (32)1354682 胺的熔黏度。其結果列於附表3。
實例XII 藉己內醯胺、N -乙醯基己內醯胺和LMB於熔融態之陰 離子聚合反應得到的聚己內醯胺 (RV硫酸2.57,COOH 和胺<1毫莫耳/公斤)與第三丁醇(pKa 18,作爲質子 劑)接觸。乾燥之後,樣品於無水氮中於2 3 0 °C加熱。加 熱5、1 0和1 5分鐘之後,藉流變分析測定聚己內醯胺的熔 黏度。其結果列於附表3。
實例XIII
藉己內醯胺、N -乙醯基己內醯胺和LMB於熔融態之陰 離子聚合反應得到的聚己內醯胺 (RV硫酸2.46,COOH 和胺<1毫莫耳/公斤)與苯甲酸(pKa 3.2,作爲質子 劑)接觸。乾燥之後,樣品於無水氮中於2 3 0 °C加熱。加 熱5、1 0和1 5分鐘之後’藉流變分析測定聚己內醯胺的熔 黏度。其結果列於附表4。 比較例F 爲作比較’水解聚合反應中得到的聚己內醯胺 (rV 硫酸2.45 ’ COOH 60毫莫耳/公斤和胺35毫莫耳/公斤) 經乾燥並於無水氮中於2 3 (TC加熱。加熱5、1 〇和I 5分鐘之 後’藉流變分析測定聚己內醯胺的熔黏度。其結果列於附 表3。 -36- (33) (33)1354682 附表3 :實例ΧΙ-ΧΠΙ和比較例F之分析結果 熔黏度(Eta) / Pa.s ( 2 3 0〇C ) 時間 實例XI 實例XII 實例χπι 比較例F (分鐘) 5 2 60 260 2 18 2 13 10 2 72 270 229 23 5 15 282 280 239 249 Eta斜率 2.2 P a . s 2.0 P a . s 2 · 1 P a · s 3 _ 6 P a . s /分鐘 /分鐘 /分鐘 /分鐘 附表3中之結果顯示根據本發明之聚己內醯胺的熱安 定性獲改善,即使相較於藉慣用水解聚合反應得到的聚己 內醯胺亦然。 -37-
Claims (1)
1354682 Μ 9. Id
附件3A :第093103919號申請專利範圍修正本 民國100年9月19 曰修正 拾、申請專利範圍
1. 一種製備可熔融加工之聚內醯胺組合物的方法, 其藉由使包含己內醯胺單體之一或多種內醯胺單體與陰離 子聚合反應觸媒和活化劑接觸,使該單體於無水條件,於 比所得聚內醯胺之熔解溫度高5〜80 °C的溫度聚合該單體, 及使所得聚內醯胺以熔融或固體形式與質子化合物接觸, 其特徵在於陰離子聚合反應觸媒選自內醯胺酸鎂和形成內 醯胺酸鎂的化合物,及活化劑是醯基醯胺,其中觸媒及活 化劑之用量分別是相對於內醯胺單體重量之0.01〜2重量% 及0.0 5〜5重量% ;己內醯胺單體佔內醯胺單體總重的至少 5〇重量% :及質子化合物是pKa低於14的質子化合物、水 或形成水的金屬氫氧化物。
2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中觸媒是選自有 機鹵化鎂、二有機鎂化合物、醯胺基鹵化鎂和鎂雙醯胺。 3. 如申請專利範圍第1項之方法,其中醯基醯胺是醯 基內醯胺。 4-如申請專利範圍第1項之方法,其中聚合反應以連 續法進行。 5 ·如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法,其中 此方法包含至少一個額外步驟選自萃取步驟、脫氣步驟' 混合步驟、聚合物成型步驟和它們的組合。 6 _ —種聚內酿胺組合物’包含如申請專利範圍第1至 1354682 5項中任一項之方法可製得之聚內醯胺,及質子化合物與 陰離子聚合反應觸媒(選自內醯胺酸鎂和形成內醯胺酸鎂 的化合物)之反應產物或其殘渣,’其量相對於該聚內醯胺 之重量爲0.01 ~2重量%,但此組合物不包含其量相對於聚 內醯胺中之己內醯胺單體單元之0.4至0.5莫耳%之苯甲醇 和乙基溴化鎂之反應產物或其殘渣,且組合物不包含二甲 亞碾。 7. 如申請專利範圍第6項之聚內醯胺組合物’其中聚 內醯胺的己內醯胺含量至多0.3%。 8. —種如申請專利範圍第6項之聚內醯胺組合物在用 以製造成型產品上之用途。 S
-2-
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03075512A EP1449865A1 (en) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | Process for preparing a melt-processable polyamide |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200427730A TW200427730A (en) | 2004-12-16 |
TWI354682B true TWI354682B (en) | 2011-12-21 |
Family
ID=32731579
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW093103919A TWI354682B (en) | 2003-02-21 | 2004-02-18 | Process for preparing a melt-processable polyamide |
TW093103921A TWI363068B (en) | 2003-02-21 | 2004-02-18 | Process for preparing a melt-processable polyamide composition |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW093103921A TWI363068B (en) | 2003-02-21 | 2004-02-18 | Process for preparing a melt-processable polyamide composition |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20060194941A1 (zh) |
EP (3) | EP1449865A1 (zh) |
JP (2) | JP2006518410A (zh) |
KR (2) | KR101008819B1 (zh) |
CN (2) | CN100363400C (zh) |
TW (2) | TWI354682B (zh) |
WO (2) | WO2004074347A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1449865A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-25 | Koninklijke DSM N.V. | Process for preparing a melt-processable polyamide |
JP5686498B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2015-03-18 | ユニチカ株式会社 | 包装用二軸延伸ポリアミド樹脂フィルムおよびその製造方法 |
EP2338665B1 (en) * | 2009-12-22 | 2017-08-30 | Fundacion Inasmet | Process and device for polymerizing lactams in molds |
KR20130118291A (ko) * | 2010-06-23 | 2013-10-29 | 나가세케무텍쿠스가부시키가이샤 | 내충격성 폴리아미드 조성물 및 그 제조 방법 |
EP2447301A1 (de) * | 2010-10-29 | 2012-05-02 | Rhein Chemie Rheinau GmbH | Verfahren zur Herstellung von Gusspolyamiden |
EP2520602A1 (en) | 2011-05-03 | 2012-11-07 | BrüggemannChemical L. Brüggemann KG | Composition for anionic lactam polymerization |
US9606558B2 (en) * | 2014-03-04 | 2017-03-28 | Qualcomm Technologies International. Ltd. | Lower power switching linear regulator |
EP3253560B1 (en) | 2015-02-05 | 2019-11-06 | Stratasys Ltd. | Digitally-controlled three-dimensional printing of polymerizable materials |
WO2016167740A1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-10-20 | Cast Nylons Co., Ltd | High molecular weight, high crystalline cast nylon propellant |
JP7418946B2 (ja) * | 2015-05-12 | 2024-01-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | カプロラクタム製剤 |
US11173653B2 (en) | 2016-02-05 | 2021-11-16 | Stratasys Ltd. | Three-dimensional inkjet printing using polyamide-forming materials |
JP7171548B2 (ja) | 2016-08-23 | 2022-11-15 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 押出による強化ポリアミドの製造方法 |
KR102275688B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2021-07-12 | 한화솔루션 주식회사 | 말단 봉지재를 이용한 폴리아마이드의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 폴리아마이드 |
RU2686934C1 (ru) * | 2018-11-22 | 2019-05-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ изготовления изделий из армированных термопластичных композитных материалов методом пропитки под давлением и установка для его осуществления |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2150232B1 (zh) * | 1971-08-25 | 1974-03-29 | Aquitaine Total Organico | |
JPS6131431A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-13 | Toray Ind Inc | 超高分子量ナイロン6の製造法 |
US5245004A (en) * | 1991-07-09 | 1993-09-14 | Unitika Ltd. | Anhydrous polymerization of caprolactam with catalyst, cocatalyst and activator |
JP3494417B2 (ja) * | 1994-10-06 | 2004-02-09 | ユニチカ株式会社 | 熱安定性高分子量ナイロン6の製造法 |
JP3474028B2 (ja) * | 1995-06-19 | 2003-12-08 | ユニチカ株式会社 | 高分子量ナイロン6の製造法 |
DE19603302C2 (de) * | 1996-01-25 | 1999-09-02 | Inventa Ag | Verfahren zur aktivierten anionischen Lactampolymerisation |
NL1010161C2 (nl) * | 1998-09-23 | 2000-03-24 | Dsm Nv | Proces voor de productie van polyamide-6 uitgaande èpsilon-caprolactam. |
DE10118453C1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-12-12 | Ems Chemie Ag | Anionisch hergestelltes Polyamid und Verfahren zu seiner Herstellung sowie ein Verfahren zum Wiederaufbereiten von Polyamid |
EP1449865A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-25 | Koninklijke DSM N.V. | Process for preparing a melt-processable polyamide |
-
2003
- 2003-02-21 EP EP03075512A patent/EP1449865A1/en not_active Withdrawn
-
2004
- 2004-02-11 EP EP04710129A patent/EP1594911A1/en not_active Withdrawn
- 2004-02-11 CN CNB2004800048857A patent/CN100363400C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-11 KR KR1020057015390A patent/KR101008819B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-02-11 CN CNB2004800046601A patent/CN1323100C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-11 WO PCT/NL2004/000097 patent/WO2004074347A1/en active Application Filing
- 2004-02-11 JP JP2006502744A patent/JP2006518410A/ja active Pending
- 2004-02-11 KR KR1020057015388A patent/KR101060397B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2004-02-11 US US10/545,970 patent/US20060194941A1/en not_active Abandoned
- 2004-02-11 EP EP04710128A patent/EP1594910A1/en not_active Withdrawn
- 2004-02-11 WO PCT/NL2004/000098 patent/WO2004074348A1/en active Application Filing
- 2004-02-11 JP JP2006502743A patent/JP4560034B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-11 US US10/545,968 patent/US8080630B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-18 TW TW093103919A patent/TWI354682B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-02-18 TW TW093103921A patent/TWI363068B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4560034B2 (ja) | 2010-10-13 |
CN1751079A (zh) | 2006-03-22 |
WO2004074348A1 (en) | 2004-09-02 |
US20060173156A1 (en) | 2006-08-03 |
CN1753934A (zh) | 2006-03-29 |
TW200424233A (en) | 2004-11-16 |
EP1594910A1 (en) | 2005-11-16 |
EP1449865A1 (en) | 2004-08-25 |
TWI363068B (en) | 2012-05-01 |
KR101060397B1 (ko) | 2011-08-29 |
US20060194941A1 (en) | 2006-08-31 |
TW200427730A (en) | 2004-12-16 |
JP2006518409A (ja) | 2006-08-10 |
CN100363400C (zh) | 2008-01-23 |
EP1594911A1 (en) | 2005-11-16 |
WO2004074347A1 (en) | 2004-09-02 |
KR20050106020A (ko) | 2005-11-08 |
KR20050106021A (ko) | 2005-11-08 |
US8080630B2 (en) | 2011-12-20 |
JP2006518410A (ja) | 2006-08-10 |
CN1323100C (zh) | 2007-06-27 |
KR101008819B1 (ko) | 2011-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI354682B (en) | Process for preparing a melt-processable polyamide | |
CA1221485A (fr) | Compositions pour moulage a base de copolyamides semi-rigides derives de dimeres d'acides gras, d'elastomeres et eventuellement de polyamides conventionnels, des procedes de preparation de ces compositions, des moyens destines a la mise en | |
JP6481181B2 (ja) | 半結晶性半芳香族ポリアミドの調製プロセス | |
CH615204A5 (zh) | ||
EP2726537B1 (en) | Branched polyamide with different blocks | |
FR2793252A1 (fr) | Copolyamide hyperbranche, composition a base de ce copolyamide hyperbranche et procede d'obtention de ce dernier | |
EP2294113A2 (fr) | Procede de preparation d'un polyamideimide, polyamideimide et composition comprenant ce polyamideimide | |
Moncada et al. | The structural evolution of poly (ethylene terephthalate) oligomers produced via glycolysis depolymerization | |
EP2448998B1 (fr) | Polyamide modifie, procede de preparation, article obtenu a partir de ce polyamide | |
CN102574995A (zh) | 改性的再生聚酯树脂和使用所述树脂的成型品 | |
JP6970524B2 (ja) | ポリアミド組成物及び成形品 | |
JP3458399B2 (ja) | ポリアミド系組成物 | |
CN111225941A (zh) | 聚酰胺共聚物、其制备方法,以及由其制成的模制件 | |
JP5541871B2 (ja) | 熱安定化された共重合ポリアミド | |
JPS59197459A (ja) | ポリアミド組成物の製造法 | |
JP2024058454A (ja) | ポリアミド組成物及び成形品 | |
JPS587426A (ja) | 補強された高分子組成物の製造方法 | |
EP3941966A1 (fr) | Utilisation de copolyamides pour la fabrication de compositions a rigidite stable sous l'effet de l'humidite | |
JPS621421B2 (zh) | ||
JPH0532885A (ja) | ポリアミド・ポリオレフイン樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |