KR20000046088A - Method for preparing modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing polyamide 6 fiber which can be stably spun by improving the melt stability of the polymer and inhibiting the generation of carbides from monomer and oligomer when the polyamide is spun for a long time is provided. CONSTITUTION: A method for preparing modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure according to the present invention comprises preparing a polymer by melting and reacting caprolactam at 240 to 290°C using water as an initiator wherein an aromatic dicarboxylate compound in the amount of 0.1 to 2.0 wt% as a chain modifier is added before the polymerization reaction and a metal compound is added thereto.

Description

벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법Process for preparing modified polyamide 6 fibers containing benzene ring structure

본 발명은 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드6 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카프로락탐을 중합하여 폴리아미드6를 제조함에 있어서, 개시제로서 물을 사용하고 사슬조절제로서 방향족 디카르복실레이트를 사용하여 아민 말단 대비 과량의 카르복실 말단을 갖게 하고, 중합전 또는 방사시에 마그네슘화합물을 부가함으로써 용융안정성이 우수하고 방사성이 향상된 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing modified polyamide 6 fibers containing a benzene ring structure, and more particularly, to producing polyamide 6 by polymerizing caprolactam, using water as an initiator and aromatic dicar as chain regulator. The present invention relates to a method for producing modified polyamide 6 fiber having excellent melt stability and improved spinning property by adding an excess of carboxyl terminal to the amine terminal using a carboxylate and adding a magnesium compound before or during polymerization.

종래 섬유용 폴리아미드 6의 제조시에 사슬구조의 말단 봉쇄제로는 초산을 일반적으로 사용하고 있는바, 이러한 초산은 폴리머의 아민 말단을 봉쇄함으로써 분자량을 적정화하여 방사시 물성 안정화를 이루게 하나, 초산의 낮은 비점으로 중합시 비산되어 효율이 낮은 문제점이 있을 뿐만 아니라 방사속도 4,000m/min 이하의 일반방사에 대해서는 안정화 효과가 있으나 그 이상의 고속방사에 있어서는 실질적인 평행상태에 도달하지 못하고 오히려 역반응으로 인한 폴리머의 분해가 촉진되어 방사기 간의 물성차 및 사절, 연신성 저하 등의 문제점을 초래하고 있다.Conventionally, acetic acid is generally used as a terminal blocker of a chain structure in the preparation of polyamide 6 for fiber. Such acetic acid is used to block the amine end of the polymer to optimize the molecular weight to stabilize physical properties during spinning. Not only does it have a problem of low efficiency due to scattering when it is polymerized to boiling point, but also has a stabilizing effect on general spinning below 4,000m / min of spinning speed. Is promoted to cause problems such as difference in physical properties between yarns, trimming, and lowering of stretchability.

따라서, 고속방사 및 높은 효율을 얻기 위해서 폴리머의 개질이 절실히 요구되는데, 이와같은 개질을 위해서는 카프로락탐과 반응성이 양호한 모노 또는 디카르복실산, 모노 또는 디아민을 단독 혹은 혼합하여 폴리머의 결정구조를 미세하게 변형시키는 방법이 제안되어 있다.Therefore, the modification of the polymer is urgently required to obtain high-speed spinning and high efficiency. For this modification, the crystal structure of the polymer is finely mixed with or alone with mono or dicarboxylic acid, mono or diamine having good reactivity with caprolactam. It is proposed to make a modification.

그러나, 이 방법은 일반방사시에 점도 안정화 효과는 우수하나, 고속방사시 고속으로 땡김에 따라 실질적인 평형상태에 도달하지 않아 역으로 폴리머의 분해를 촉진하고 이로 인하여 방사기 간의 물성차 및 사절, 연신성 저하를 초래하는 등 고속방사에 부적합한 문제점이 있다.However, this method has excellent viscosity stabilization effect in general spinning, but it does not reach a substantial equilibrium state as it folds at high speed during high speed spinning, which in turn facilitates the decomposition of the polymer, thereby causing the difference in physical properties, trimming and elongation between the radiators. There is a problem that is not suitable for high-speed spinning, such as causing a decrease.

따라서, 고속으로 실을 제조하기 위해서는 폴리머의 안정화를 향상시킬 필요가 있고 이를 위해서는 아민 말단 대비 과량의 카르복실 말단을 갖도록 하여 아민 말단으로부터의 열분해를 억제할 필요가 있다.Therefore, in order to manufacture the yarn at a high speed, it is necessary to improve the stabilization of the polymer, and to do so, it is necessary to have an excess of carboxyl ends relative to the amine ends to suppress thermal decomposition from the amine ends.

미국특허 제 2,174,527호에는 디산-디아민 폴리아미드에 있어서 과량의 디카르복실산을 사용하여 아민 말단을 봉쇄함으로서 폴리머를 안정화시키는 방안이 제시되어있고, 미국특허 제 2,241,321호에는 디아민의 존재하에서 세바식산을 사슬 확장제로 사용하여 중합하는 방법이 제시되어 있다.U.S. Patent No. 2,174,527 discloses a method for stabilizing a polymer by blocking the amine end with an excess of dicarboxylic acid in a diacid-diamine polyamide, and U.S. Pat. A method of polymerization using a chain extender is shown.

또한, 미국특허 제 3,386,967호에는 0.1 내지는 0.7몰%의 디카르복실산, 즉 아디프산, 세바식산, 도데칸디올산 및 테레프탈산을 사용하여 다단계 공정을 거쳐 수평균 분자량 25,000 내지 40,000의 고분자량을 갖는 중합물을 제조하는 방법이 제시되어 있으며, 미국특허 제 3,839,530호에는 디카르복실산 무수물을 사슬 조절제로 사용하는 방법이 제시되어 있으나, 상기 화합물은 비교적 휘발성이 강하므로 유지하기 어려운 단점이 있다.In addition, U.S. Patent No. 3,386,967 has a high molecular weight of 25,000 to 40,000 with a number average molecular weight of 25,000 to 40,000 through a multi-step process using 0.1 to 0.7 mole percent dicarboxylic acid, namely adipic acid, sebacic acid, dodecanediol acid and terephthalic acid. A method of preparing a polymer is disclosed, and US Pat. No. 3,839,530 discloses a method of using dicarboxylic acid anhydride as a chain regulator, but the compound is relatively volatile and difficult to maintain.

보다 최근에는 미국특허 제 5,149,758호에 테레프탈산이나 이소프탈산을 사슬 조절제로 0.1 내지 0.6중량%로 사용하여 전체말단 함량을 115 내지 150meq/kg으로 하고 아민말단 함량을 25meq/kg 이상으로 하여 강도가 높은 폴리아미드 중합물을 제조하는 방법이 제시되어 있다.More recently, U. S. Patent No. 5,149, 758 uses terephthalic acid or isophthalic acid as a chain regulator in an amount of 0.1 to 0.6% by weight, with a total terminal content of 115 to 150 meq / kg and an amine terminal content of 25 meq / kg or more. A method for preparing an amide polymer is shown.

상기한 종래의 방법들은 디카르복실산을 폴리머의 사슬 조절제로 사용하여 폴리머를 안정화시키고, 고강도의 폴리아미드 섬유를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 화합물은 물 및 폴리아미드의 원료인 카프로락탐에 대하여 용해가 매우 낮거나 또는 녹지 않는 문제로 인하여 석출되거나 설비를 보완해야 하는 등 폴리아미드의 연속제조공정에 있어서 공업화하기 어려운 문제점이 있다.The conventional methods described above have the advantage of stabilizing the polymer by using dicarboxylic acid as a chain regulator of the polymer and obtaining a high-strength polyamide fiber, but the compound is dissolved in caprolactam which is a raw material of water and polyamide. Has a problem that is difficult to industrialize in the continuous production process of polyamide, such as precipitation or supplementation due to the very low or insoluble problem.

또한, 상기한 화합물로 제조된 폴리아미드는 기존보다 향상된 방사성과 물성을 가지나, 고속에서 장시간 용융방사할 경우 방사노즐면에 축적된 모노머(monomer)와 올리고머(oligomer)와 같은 휘발성 물질의 탄화물 등에 의해 단사절이 발생하는 등, 고속에서의 방사 작업성 불량은 여전히 발생하는 문제점이 있다.In addition, the polyamide made of the above-described compound has improved radioactivity and physical properties, but due to the carbide of volatile materials such as monomers and oligomers accumulated on the spinneret surface when melt spinning for a long time at high speed There is still a problem that poor workability of spinning at high speed still occurs, such as single cutting.

방사노즐면에 축적된 탄화물은 방사시에 용융 폴리아미드의 휨(bending) 현상을 야기할 뿐만 아니라, 벤딩이 더욱 커지게 되어 용융 폴리아미드가 방사면에 부착하게 되고 결국 단사절을 일으키는 원인이 된다. 따라서 정상적인 제품의 생산을 위하여 일정시간마다 방사를 중단하고 방사노즐을 청소해 주어야 불편함과 생산성 저하라는 단점이 따르게된다.Carbide accumulated on the spinneret surface not only causes the bending of the molten polyamide during spinning, but also causes the bending to become larger, which causes the molten polyamide to adhere to the spinneret and ultimately cause single cutting. . Therefore, in order to produce a normal product, stop the spinning every certain time and clean the spinning nozzle will have the disadvantages of inconvenience and reduced productivity.

특히, 고속방사에서는 이러한 탄화물 발생에 의한 영향이 저속에서의 일반방사보다 휠씬 많이 나타나며, 이러한 폴리아미드의 휨 현상이 발생하게 되면 바로 사절로 이어지기 때문에 생산성 저하 및 물성 불균일의 원인이 된다.Particularly, in high-speed spinning, the effect of carbide generation is much higher than that of general spinning at low speed, and when the warping phenomenon of polyamide occurs, it leads directly to trimming, which causes a decrease in productivity and property irregularities.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존설비의 보완필요성없이 폴리머의 용융안정성을 향상시키고, 폴리아미드의 장시간 고속방사시에도 모노머 및 올리고머에 의한 탄화물이 발생하는 것을 억제하여, 안정하게 방사할 수 있는 폴리아미드 6 섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, to improve the melt stability of the polymer without the need for supplementation of existing equipment, and to suppress the generation of carbides by monomers and oligomers even during high-speed spinning of polyamide, It is to provide a method for producing polyamide 6 fibers that can stably spin.

즉, 본 발명은 벤젠고리 구조를 가진 개질 폴리아미드6 섬유를 제조함에 있어서, 카프로락탐을 240 내지는 290℃로 용융반응시켜 중합물을 제조할 때 개시제로서 물을 카프로락탐 대비 0.1 내지는 5중량%로 투입하고, 사슬조절제로서 방향족 디카르복실레이트 화합물을 0.1 내지는 2.0중량%로 중합전에 첨가하고, 금속화합물을 중합 전 또는 방사시에 금속원자 대비 10 내지 100ppm 부가하는 것을 특징으로 하는 벤젠고리를 함유한 개질 폴리아미드6 섬유의 제조방법에 관한 것이다.That is, the present invention is to prepare a modified polyamide 6 fiber having a benzene ring structure, when the caprolactam is melted at 240 to 290 ℃ to prepare a polymer, water is added as an initiator 0.1 to 5% by weight compared to caprolactam And modifying the benzene ring containing an aromatic dicarboxylate compound as 0.1 to 2.0% by weight before the polymerization as a chain regulator, and adding 10 to 100 ppm to the metal atom before the polymerization or during the spinning. A method for producing polyamide 6 fibers.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

먼저, 카프로락탐 원료에 중합 장치의 특성에 맞춰 개시제를 5중량% 이하로 조정하여 투입하고, 사슬 조절제로 사용되는 방향족 디카르복실레이트 화합물을 0.1 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.0중량%로 카프로락탐 원료에 투입한다.First, the initiator is adjusted to 5% by weight or less according to the characteristics of the polymerization apparatus, and 0.1 to 2.0% by weight, preferably 0.2 to 1.0% by weight, of the aromatic dicarboxylate compound used as the chain regulator is added to the caprolactam raw material. To caprolactam raw material.

이때, 방향족 디카르복실레이트를 2.0중량% 초과하여 투입하게 되면 중합도가 현저히 저하되는 문제가 발생하므로 적정 중합도를 유지하면서 폴리머를 개질하기 위해서는 2.0중량% 미만으로 첨가하는 것이 바람직하다.At this time, when the aromatic dicarboxylate is added in excess of 2.0% by weight, the degree of polymerization is remarkably lowered. Therefore, it is preferable to add less than 2.0% by weight in order to modify the polymer while maintaining an appropriate degree of polymerization.

개시제로 사용되는 방향족 디카르복실레이트 화합물로는, 예를 들면 탄소수 1 내지는 6개의 알킬기 또는 수소기를 가진 것으로, 예를 들면 디알킬테레프탈레이트, 디알킬이소프탈레이트, 디알킬나프탈레이트, 테레프탈산, 이소프탈산등으로부터 선택될 수 있는데, 그 중에서 공업적인 면에서 디메틸테레프탈레이트와 디메틸이소프탈레이트가 바람직하다.As an aromatic dicarboxylate compound used as an initiator, it has a C1-C6 alkyl group or hydrogen group, for example, dialkyl terephthalate, dialkyl isophthalate, dialkyl naphthalate, terephthalic acid, isophthalic acid And the like, of which dimethyl terephthalate and dimethyl isophthalate are preferable from an industrial point of view.

이러한 방향족 디카르복실레이트를 폴리머 사슬 조절제로 사용함으로써, 아민 말단 대비 과량의 카르복실 말단을 갖게 할 수 있고, 추출·건조된 칩의 전체 말단 함량은 100 내지 150meq/kg을 가지며, 특히 의료용사에서는 염색이 중요한 항목이므로 아민 말단 함량이 30 내지 60meq/kg를 갖는 것이 바람직하다.By using such an aromatic dicarboxylate as a polymer chain regulator, it is possible to have an excess of carboxyl terminal relative to the amine terminal, and the total terminal content of the extracted and dried chips has 100 to 150 meq / kg. Since dyeing is an important item, it is preferable to have an amine terminal content of 30 to 60 meq / kg.

본 발명에서는 반응성을 향상시키고, 실의 유연성 및 용융방사시 발생하는 휨(bending) 현상 및 단사절을 방지하기 위하여 마그네슘화합물을 첨가하는데, 이러한 것으로는 예를 들면 산화 마그네슘, 초산 마그네슘, 염화 마그네슘, 스테아린산 마그네슘 등이 있으며, 마그네슘 화합물은 중합전 또는 방사시에 첨가하여 사용할 수 있다.In the present invention, a magnesium compound is added to improve reactivity and to prevent bending and breakage caused by the flexibility of the yarn and melt spinning. Examples thereof include magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium chloride, Magnesium stearate and the like, and the magnesium compound may be added before polymerization or upon spinning.

본 발명에서 사용한 마그네슘 화합물은 중합전 또는 방사시에 마그네슘 원소 기준으로 10 내지는 100ppm으로 첨가하는데, 10ppm미만으로 사용하면 와이핑 주기의 연장이 미흡하고, 100ppm를 초과하여 사용하면 와이핑 연장주기는 양호하나 원사물성의 저하 및 색도불량을 초래하여 부적합하게된다The magnesium compound used in the present invention is added at 10 to 100 ppm on the basis of magnesium element before polymerization or spinning, but when it is used below 10 ppm, the wiping period is insufficient to be extended, and when it is used above 100 ppm, the wiping extension period is good. One becomes unsuitable by causing a decrease of raw material property and chromaticity

따라서, 본 발명에서 사용된 방법과 같이 디카르복실레이트와 마그네슘 화합물을 병행하여 사용함으로서 기존설비의 변경없이 용융안정성과 방사성향상 효과를 얻을 수 있고 동시에 고속방사에서도 안정한 폴리아미드 섬유를 제조할 수 있게된다.Thus, by using the dicarboxylate and magnesium compounds in parallel as in the method used in the present invention, it is possible to obtain a polyamide fiber stable in high-speed spinning at the same time to obtain a melt stability and radioactive improvement effect without changing the existing equipment do.

상기한 방법으로 제조된 필라멘트는 종래의 첨가제 및 처리 보조제를 함유할 수 있음은 물론이다. 예를 들면 요오드화 구리(Ⅰ) 및 아세트산 구리(Ⅱ)와 같은 내열 안정제와 망간(Ⅱ)를 사용한 내광안정제, 이산화티탄 같은 소광제 등이 있으며, 대전방지제로는, 예컨대 폴리알킬렌 산화물 및 그 유도체를 사용할 수 있다.Of course, the filaments produced by the above method may contain conventional additives and processing aids. For example, heat stabilizers such as copper (I) iodide and copper (II) acetate, light stabilizers using manganese (II), matting agents such as titanium dioxide, and the like, and antistatic agents include, for example, polyalkylene oxides and derivatives thereof. Can be used.

첨가제는 본 발명의 필라멘트사의 제조중 어느 단계에서든지 첨가할 수 있지만, 안정제는 출발시 안정화를 이루기 위하여 중합초기에 첨가하는 것이 바람직하다. 그리고 제조된 칩의 수분율은 0.5중량% 미만으로 하는 것이 바람직한데, 이는 수분율이 높으면 방사시 해중합이 발생하여 최종 필라멘트에서의 사질이 불량하게 되고, 작업성 저하의 원인이 되기 때문이다.The additive can be added at any stage during the production of the filament yarn of the invention, but the stabilizer is preferably added at the beginning of the polymerization to achieve stabilization at the start. In addition, the moisture content of the manufactured chip is preferably less than 0.5% by weight, because if the moisture content is high, depolymerization occurs during spinning, resulting in poor sand quality in the final filament and causing workability deterioration.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

실시예 1∼4Examples 1-4

먼저, 실시예 1∼4에서는 카프로락탐 원료에의 사슬 조절제의 용해도를 측정하기 위하여, 80℃ 항온조에서 카프로락탐 1,000g에 사슬 조절제 각각을 최대 포화될때까지 용해시켜 용해도를 측정하였고 그 결과를 하기 표 1에 기록하였다.First, in Examples 1 to 4, in order to measure the solubility of the chain regulator in the caprolactam raw material, the solubility was measured by dissolving each of the chain regulator in the caprolactam 1,000 g in an 80 ° C. thermostat until the maximum saturation. Recorded at 1.

사슬 조절제Chain conditioner 용해도(%)Solubility (%) 10% 용해시간10% dissolution time 실시예 1Example 1 디메틸 테레프탈레이트Dimethyl terephthalate 25%25% 1010 실시예 2Example 2 디메틸 이소프탈레이트Dimethyl isophthalate 21%21% 1212 실시예 3Example 3 테레프탈산Terephthalic acid 15%15% 4040 실시예 4Example 4 이소프탈산Isophthalic acid 12%12% 4545

상기한 결과로 방향족 디알킬카르복실레이트 화합물은 디카르복실산보다 용해도가 우수하였으며, 또한 카프로락탐 대비 10% 첨가시 완전 용해되는데 걸린시간도 짧아 기존 공정에 큰 무리없이 투입가능하며 석출되는 문제 등이 없어 대량생산에 카르복실산보다 유리한 장점이 있다.As a result, the aromatic dialkyl carboxylate compound has better solubility than dicarboxylic acid, and also takes a short time to completely dissolve when added 10% of caprolactam, so that it can be added to existing processes without difficulty and precipitates. There is no advantage over carboxylic acids in mass production.

실시예 5∼8 및 비교예 1∼3Examples 5-8 and Comparative Examples 1-3

카프로락탐 100중량부, 개시제로서 물 2 중량부 및 사슬조절제를 표 2에서 제시한 바와 같이 첨가하고, 방사성 향상을 위하여 마그네슘 화합물을 200ppm으로 중합초기에 첨가하여 혼합물을 제조하였다.A mixture was prepared by adding 100 parts by weight of caprolactam, 2 parts by weight of water as an initiator and a chain regulator as shown in Table 2, and adding magnesium compound at an initial stage of polymerization at 200 ppm to improve radioactivity.

제조된 혼합물을 중합반응기에 넣고 265℃에서 4시간 중합시켰다. 이후 내압을 제거하고 480Torr의 감압으로 2시간 반응시켜 폴리아미드6 칩을 제조하였다. 제조된 각각의 폴리아미드는 2.55 수준의 유사한 상대점도를 갖도록 하였으며, 중합물성을 평가하여 표 2에 나타내었다.The prepared mixture was placed in a polymerization reactor and polymerized at 265 ° C. for 4 hours. After removing the internal pressure and reacted for 2 hours at a reduced pressure of 480 Torr to prepare a polyamide 6 chip. Each polyamide prepared was to have a similar relative viscosity of 2.55 levels, and the polymerization properties were shown in Table 2.

수득된 폴리아미드6 칩을 추출·건조한 뒤 400mmΦ의 익스트루더에서 0.25mmΦ의 구금공을 24개 갖는 SUS-316 재질의 방사구금을 통하여 방사온도 270℃, 토출량 38g/min의 조건하에서 방사하고, 20℃의 냉각공기를 풍속 0.6m/min으로 불어주면서 냉각시켜 유제를 부여한 다음, 5500m/min 의 속도로 권취하여 70d/24f사를 수득하였다. 그리고, 수득한 필라멘트의 물성 및 단사절 발생시간을 비교하여 하기 표 2에 각각 나타내었다.After extracting and drying the obtained polyamide 6 chip, it was spun under a condition of a spinning temperature of 270 ° C. and a discharge amount of 38 g / min through a spinneret made of SUS-316 having 24 0.25 mm Φ holes in a 400 mm Φ extruder. Cooling the air at 20 ° C. while blowing at an air velocity of 0.6 m / min to impart an emulsion, and then wound up at a rate of 5500 m / min to obtain 70d / 24f yarn. In addition, the properties of the filaments obtained and the short break generation time are compared to each shown in Table 2 below.

실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 중합조건Polymerization condition 사슬 조절제Chain conditioner DMTDMT DMIDMI TPATPA IPAIPA PAPA SASA HAHA 투입함량 (중량%)Input content (% by weight) 0.400.40 0.400.40 0.250.25 0.250.25 0.200.20 0.200.20 0.100.10 상대점도(RV)Relative Viscosity (RV) 2.442.44 2.462.46 2.452.45 2.432.43 2.452.45 2.432.43 2.432.43 추출물 함량 (%)Extract content (%) 9.89.8 10.010.0 10.310.3 10.810.8 11.311.3 11.911.9 11.911.9 추출·건조후After extraction and drying 상대점도(RV)Relative Viscosity (RV) 2.522.52 2.542.54 2.512.51 2.542.54 2.562.56 2.552.55 2.592.59 아민기(A) (meq/kg)Amine group (A) (meq / kg) 4141 4040 2222 4545 4545 4545 5050 카르복실기(C)(meq/kg)Carboxyl group (C) (meq / kg) 6969 6868 8181 6363 6868 8080 6060 전체말단(A+C)(meq/kg)Overall end (A + C) (meq / kg) 110110 108108 103103 108108 108108 101101 101101 방사 후After spinning 방사작업성 (%)Radio workability (%) 9595 9090 8080 8282 6565 7070 4040 강도 (g/d)Strength (g / d) 5.565.56 5.525.52 5.565.56 5.535.53 5.455.45 5.425.42 5.425.42 신도 (%)Elongation (%) 3636 3535 3434 3535 3535 3333 3333 단사절 발생시간 (hrs)Single trimming occurrence time (hrs) 5151 4848 4040 4141 3636 4040 2323 정경결함 (/100km)Scene defects (/ 100km) 0.260.26 0.290.29 0.360.36 0.360.36 1.261.26 0.900.90 1.501.50

주) 1. TPA : 테레프탈산 IPA : 이소프탈산Note) 1.TPA: terephthalic acid IPA: isophthalic acid

PA : 프로피온산 SA : 세바식산PA: propionic acid SA: sebacic acid

HA : 초산 DMT : 디메틸테레프탈레이트HA: Acetic acid DMT: Dimethyl terephthalate

DMI : 디메틸이소프탈레이트DMI: Dimethyl Isophthalate

2. 상기 말단 함량(A 또는 C)의 단위는 meq/kg임.2. The unit of terminal content (A or C) is meq / kg.

3. 상대 점도(RV)는 95%황산 100㎖당 폴리머 1g을 25℃에서 측정한 것임.3. Relative Viscosity (RV) is measured at 25 ° C of 1 g of polymer per 100 ml of 95% sulfuric acid.

상기 표 2에서 나타낸 바와 같이 사슬 조절제로서 벤젠고리 구조를 가진 디카르복실 화합물을 사용함으로서 높은 강도의 필라멘트를 얻을 수 있었으며, 정경결함 또한 비교예보다 우수한 결과를 얻을 수 있었다.As shown in Table 2, by using a dicarboxyl compound having a benzene ring structure as a chain control agent, it was possible to obtain a high strength filament, and can also be a good result defect than the comparative example.

실시예 9∼12 및 비교예 4∼6Examples 9-12 and Comparative Examples 4-6

실시예 5∼8 및 비교예 1∼3에서 방사성을 향상시킬 목적으로 제 2의 첨가제로 마그네슘 화합물을 30중량% 중합시 첨가하여 단사절 발생 빈도 및 방사작업성을 평가하여 표 3에 나타내었다.In Examples 5 to 8 and Comparative Examples 1 to 3, a magnesium compound was added as a second additive during the polymerization of 30% by weight in order to improve the radioactivity.

실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 실시예12Example 12 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 중합조건Polymerization condition 사슬 조절제Chain conditioner DMTDMT DMIDMI TPATPA IPAIPA PAPA SASA HAHA Mg 화합물 (ppm)Mg Compound (ppm) 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 방사 후After spinning 방사작업성 (%)Radio workability (%) 100100 100100 9090 9292 7575 8080 6060 강도 (g/d)Strength (g / d) 5.565.56 5.525.52 5.565.56 5.535.53 5.455.45 5.425.42 5.425.42 신도 (%)Elongation (%) 3636 3535 3434 3535 3535 3333 3333 단사절 발생시간(hrs)Single trimming occurrence time (hrs) 6161 5858 5050 5151 3636 4040 2323 정경결함 (/100km)Scene defects (/ 100km) 0.160.16 0.190.19 0.260.26 0.260.26 0.860.86 0.700.70 1.501.50

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 및 비교예 모두 마그네슘 화합물을 첨가함으로써 방사작업성과 정경결함, 단사절 발생빈도가 감소하였으나, 역시 실시예의 경우가 비교예에 비하여 우수함을 나타내고 있다.As can be seen from Table 3, both Examples and Comparative Examples were added to the magnesium compound to reduce the radioworkability, the canonical defects, and the occurrence of short cuts, but also shows that the Example is superior to the Comparative Example.

실시예 13 및 비교예 7Example 13 and Comparative Example 7

표 4에서 나타낸 바와 같이 사슬 조절제로서 디메틸테레프탈레이트를 사용하고, 방사성을 향상시키고자 마그네슘 화합물을 중합초기에 병행, 투입한 것과 투입하지 않은 폴리아미드6 중합물을 265℃에서 각각 4500m/min, 6000m/min으로 방사하였다.As shown in Table 4, dimethyl terephthalate was used as a chain regulator and a magnesium compound was added to the initial stage of polymerization to improve radioactivity, and polyamide 6 polymer was added at 265 ° C. at 4500 m / min and 6000 m /, respectively. Spin at min.

제조된 필라멘트의 상대점도(RV)는 2.51이었고, 선형밀도는 70d/24f 였다. 하기 표 4에 그 결과를 나타내었다.The relative viscosity (RV) of the prepared filament was 2.51, and the linear density was 70d / 24f. The results are shown in Table 4 below.

주) 1. DMT : 디메틸 테레프탈레이트Note) 1.DMT: Dimethyl Terephthalate

2. 상대 점도(RV)는 95%황산 100㎖당 폴리머 1g을 25℃에서 측정한 것임.2. Relative Viscosity (RV) is measured at 25 ° C of 1 g of polymer per 100 ml of 95% sulfuric acid.

상기 표 4에서 나타난 바와 같이, 비교예 7의 경우 방사속도 증가에 따라 단사절 발생 빈도가 현저히 증가되는 현상을 보이나, 마그네슘 화합물을 병행하여 첨가한 실시예 13의 경우, 방사작업성은 물론 단사절 및 정경결함이 현저이 줄어드는 것을 볼 수 있다.As shown in Table 4, in the case of Comparative Example 7 shows the phenomenon that the occurrence frequency of single cutting significantly increased with increasing the spinning speed, in the case of Example 13 added in combination with magnesium compound, single yarn and It can be seen that the canonical defect is markedly reduced.

이상에서 살펴본 바와 같이 폴리아미드 중합시에 사슬조절제로서 방향족 디카르복실레이트를 사용하여 아민 말단대비 과량의 카르복실 말단을 갖게하고 마그네슘 화합물을 중합초기 또는 방사시에 병행하여 사용함으로써 6000m/min의 고속방사에서도 방사작업성이 우수하고, 방사노즐면에 탄화물 부착이 감소하여 단사절 발생이 현저히 줄어들게 되어 생산성면에서도 우수한 효과를 갖는다.As described above, an aromatic dicarboxylate is used as a chain regulator during polyamide polymerization to have an excess of carboxyl terminal relative to the amine terminal, and a magnesium compound is used in parallel at the initial stage of polymerization or spinning to achieve a high speed of 6000 m / min. Excellent spinning workability in spinning, carbide adhesion to the spinneret surface is reduced, so that the occurrence of short-breaks is significantly reduced, it has an excellent effect in terms of productivity.

Claims (7)

벤젠고리 구조를 가진 개질 폴리아미드6 섬유를 제조함에 있어서, 카프로락탐을 240 내지는 290℃로 용융반응시켜 중합물을 제조할 때 개시제로서 물을 사용하고, 사슬조절제로서 방향족 디카르복실레이트 화합물을 0.1 내지는 2.0중량%로 중합전에 첨가하고, 여기에 금속화합물을 부가하는 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.In preparing a modified polyamide 6 fiber having a benzene ring structure, water is used as an initiator when melting the caprolactam at 240 to 290 ° C. to prepare a polymer, and an aromatic dicarboxylate compound is used as a chain regulator to 0.1 to A method for producing a modified polyamide 6 fiber containing a benzene ring structure, which is added before polymerization at 2.0% by weight and a metal compound is added thereto. 제 1항에 있어서, 상기 개시제로서의 물은 0.1 내지 5중량%로 투입하는 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.The method for producing modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure according to claim 1, wherein water as the initiator is added at 0.1 to 5% by weight. 제 1항에 있어서, 상기 사슬 조절제로서 디알킬 카르복실레이트의 사용량은 0.2 내지 1.0중량%인 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.The method for producing modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure according to claim 1, wherein the amount of the dialkyl carboxylate as the chain regulator is 0.2 to 1.0% by weight. 제 1항 또는 제3항에 있어서, 상기 디알킬 카르복실레이트는 알킬기가 탄소수 1 내지 6개로 구성되거나 또는 수소기를 가지는 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.The method for producing modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure according to claim 1 or 3, wherein the dialkyl carboxylate has an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen group. 제 1항에 있어서, 상기 금속화합물은 마그네슘화합물로 마그네슘 원소 기준 10 내지 100ppm으로 사슬조절제와 병행하여 중합초기에 투입하거나 방사시 투입하는 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.[Claim 2] The modified polyamide 6 fiber containing benzene ring structure according to claim 1, wherein the metal compound is a magnesium compound, which is added at the initial stage of polymerization or spinning at a concentration of 10 to 100 ppm based on the elemental magnesium. Manufacturing method. 제 5항에 있어서, 상기 마그네슘 화합물은 산화마그네슘, 초산마그네슘, 염화마그네슘, 스테아린산마그네슘 중에서 선택된 1종 또는 2종인 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.The method of claim 5, wherein the magnesium compound is one or two selected from magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium chloride, and magnesium stearate. 제 1항에 있어서, 추출된 칩의 아민 말단 함량은 30 내지 60meq/kg를 가지며, 전체 말단 함량은 100 내지 150meq/kg을 갖는 것을 특징으로 하는 벤젠고리 구조를 함유한 개질 폴리아미드 6 섬유의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amine terminal content of the extracted chip has a 30 to 60 meq / kg, the total terminal content of 100 to 150 meq / kg to prepare a modified polyamide 6 fiber containing a benzene ring structure Way.
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KR100756349B1 (en) * 2006-12-18 2007-09-10 제일모직주식회사 Composite of nylon polymer

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