控制尼龙的氨基含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制尼龙的氨基含量的方法、低氨基含量尼龙、高氨基含量尼龙及制 造双色调尼龙纤维的方法。
【背景技术】
[0002] 尼龙是一种常见的人造纤维原料，其可以制成尼龙纤维，单独制作成衣物，也可以 与棉、麻、毛等各种天然纤维混纺制作成织物（textile)。在全世界的衣料纤维素材中，尼龙 纤维占有很大的市场。
[0003] 应不同应用领域的需求，可通过改性得到最适性能的尼龙材料。例如，应用于电 子、电气、通讯或汽车等领域的尼龙材料，需具备较高的阻燃性、耐热性及抗静电性。作为结 构性材料的尼龙，需具有足够的机械强度以取代金属。应用于合成纤维的尼龙，则着重于改 善纤维水洗时的尺寸稳定性、可染性、去污性、防水性及增加使用者的舒适感。
[0004] 举例来说，尼龙的氨基含量会影响纤维的可染性。在先前的文献中揭示了将己内 酰胺与二胺单体及二酸单体进行共聚，可形成氨基含量为70-200 y eq/g的尼龙。但如想制 备不同氨基含量的尼龙，则需开发其它配方，仍会耗费掉不少研发时间。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述的问题，本发明提供一种控制尼龙的氨基含量的方法，通过调控尼 龙的二胺单体与二酸单体的摩尔比例，可有效地控制尼龙的氨基含量。如此一来，可依此方 法快速研发出不同氨基含量的尼龙，以符合应用上的需求。
[0006] 本发明提供的控制尼龙的氨基含量的方法，包括：提供二胺单体与二酸单体；调 控二胺单体与二酸单体的摩尔比例；以及聚合二胺单体与二酸单体，以形成尼龙。二胺单体 与二酸单体的摩尔比例为100/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量，与二胺单体与二酸单 体的摩尔比例为约98/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量之间的差值大于或等于30 ;或 者二胺单体与二酸单体的摩尔比例为100/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量，与二胺单 体与二酸单体的摩尔比例为约102/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量之间的差值大于 或等于30。
[0007] 依照本发明的一实施例，二胺单体与二酸单体的摩尔比例为100/100时所聚合 而成的尼龙的氨基含量，与二胺单体与二酸单体的摩尔比例为约98. 5/100时所聚合而 成的尼龙的氨基含量之间的差值大于或等于30 ;或者二胺单体与二酸单体的摩尔比例 为100/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量，与二胺单体与二酸单体的摩尔比例为约 101. 5/100时所聚合而成的尼龙的氨基含量之间的差值大于或等于30。
[0008] 依照本发明的一实施例，二酸单体为C10-C12脂肪二酸单体。
[0009] 依照本发明的一实施例，C10-C12脂肪二酸单体选自由癸二酸、十二二酸及其组合 所构成的群组。
[0010] 依照本发明的一实施例，二胺单体为己二胺。
[0011] 本发明又提供一种低氨基含量尼龙，由己二胺与C10-C12脂肪二酸单体聚合而 成，其中己二胺与C10-C12脂肪二酸单体的摩尔比例大于或等于约98/100且小于100/100， 且尼龙的氨基含量小于或等于8 y eq/g。
[0012] 依照本发明的一实施例，己二胺与C10-C12脂肪二酸单体的摩尔比例小于或等于 约 99/100。
[0013] 依照本发明的一实施例，低氨基含量尼龙可纺丝。
[0014] 本发明又提供一种高氨基含量尼龙，由己二胺与C10-C12脂肪二酸单体聚合 而成，其中己二胺与C10-C12脂肪二酸单体的摩尔比例大于100/100且小于或等于约 102/100,且尼龙的氨基含量大于或等于90 y eq/g。
[0015] 依照本发明的一实施例，己二胺与C10-C12脂肪二酸单体的摩尔比例大于或等于 约 101/100。
[0016] 依照本发明的一实施例，高氨基含量尼龙可纺丝。
[0017] 本发明再提供一种制造双色调尼龙纤维的方法，包括：提供前述低氨基含量尼龙 及前述高氨基含量尼龙；将低氨基含量尼龙及高氨基含量尼龙进行并纱工序以形成一并纱 尼龙纤维；以及在同缸中将并纱尼龙纤维进行染色，以形成双色调尼龙纤维。
[0018] 本发明所揭示的控制尼龙的氨基含量的方法可用以有效控制尼龙的氨基含量。可 依此方法提供低氨基含量尼龙及高氨基含量尼龙，并可将低氨基含量尼龙及高氨基含量尼 龙进行并纱及同缸染色，以形成双色调的尼龙纤维。
【具体实施方式】
[0019] 下文举实施例配合附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵 盖的范围，而结构操作的描述并非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所 产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依 照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同组件将以相同的符号标示来说明。
[0020] 关于本文中所使用的『约』，指该数值的范围为该数值的正0.001及负0.001 之间。例如『约 98/100(0.98)』，其范围为 97.9/100(0.979)至 98. 1/100(0.981);『约 98. 5/100 (0? 985)』，其范围为 98. 4/100 (0? 984)至 98. 6/100 (0? 986)之间。
[0021] 为了解决现有技术所述的问题，本发明提供一种控制尼龙的氨基含量的方法，通 过调控尼龙的二胺单体与二酸单体的摩尔比例，可有效控制尼龙的氨基含量。如此一来，可 依此方法快速研发出不同氨基含量的尼龙，以符合应用上的需求，极具应用价值。
[0022] 控制尼龙的氨基含量的方法包含下列步骤：首先，提供二胺单体与二酸单体；调 控二胺单体与二酸单体的摩尔比例；然后聚合二胺单体与二酸单体，以形成尼龙。「二胺单 体」可为主链碳原子数为4至12的脂肪族二胺或芳香族二胺。「二酸单体」可为主链碳原 子数为4至16的脂肪族二酸或芳香族二酸。
[0023] 在一实施例中，二胺单体为己二胺。在一实施例中，二酸单体为C10-C12脂肪二酸 单体。在此所指的「C10-C12」是指主链的碳原子数为10至12。在一实施例中，C10-C12脂 肪二酸单体选自由癸二酸、十二二酸及其组合所构成的群组。
[0024] 以往认为二胺单体与二酸单体的摩尔比例需控制在100/100,才能表现最佳的反 应性，以缩合聚合形成物性较佳的尼龙。但本发明打破了以往的概念，通过调控二胺单体与 二酸单体的摩尔比例，以控制所合成出的尼龙的氨基含量。并且由以下实例可知，调整些微 摩尔比例，即可使尼龙的氨基含量小于或等于8 y eq/g或大于或等于90 y eq/g，同时具有 良好的物性又可纺丝，证明摩尔比例不为100/100并不会对尼龙的物性产生负面影响。
[0025] 实施例
[0026] 以下的实例用以详述本发明的特定方面，并使本发明所属技术领域中具有普通知 识者得以实施本发明。以下的实例不应用以限制本发明。
[0027] 实验例1-3 :己二胺与癸二酸合成的尼龙
[0028] 将己二胺与癸二酸以不同的摩尔比例进行抽真空聚合，以得到实验例1-3的尼 龙。测试尼龙的相对黏度和熔点。在相同结构的高分子下，相对黏度越高，代表分子量越大。 通常相对黏度在2以上的尼龙才可顺利纺丝。
[0029] 此外，将尼龙进行纺丝，再对制得的纤维进行强度测试。实验例1-3的摩尔比例及 各特性测试结果如表一所示。
[0030] 表一
[0032] 如表一所示，实验例1、3的氨基含量与实验例2差异极大，代表控制己二胺单体与 癸二酸单体的摩尔比例确实可有效控制尼龙的氨基含量。但实验例1、3的相对黏度和熔点 与实验例2相仿，代表实验例1、3的尼龙的物性良好，并未因为己二胺与癸二酸的摩尔比例 不为100/100而使尼龙的物性变差。此外，实验例1、3的尼龙纤维的丹尼数和纤维强度亦 与实验例2差异不大，代表实验例1、3的尼龙纤维的强度良好。
[0033] 将实验例1-3的尼龙纤维进行染色。所使用的染料为Suprnol Navy RN 1%，在 100°C下染色60分钟。再将染色后的尼龙纤维进行明度（L*)和色度（a*及b*)测试，并计 算色差AE。此外，对染色后的尼龙纤维进行染色表观浓度测试，其结果如表二所示。染色 表观浓度为吸收系数（K)/散射系数（S)。
[0034] 表二
[0035]
[0036] 如表二所示，实验例1的尼龙纤维的明度最高，染色表观浓度最低，代表尼龙纤维 所吸附的染料最少。实验例3的尼龙纤维的明度最低，染色表观浓度最高，代表尼龙纤维所 吸附的染料最多。
[0037] 实验例4-6 :己二胺与十二二酸合成的尼龙
[0038] 将己二胺与直链十二二酸以不同的摩尔比例进行抽真空聚合，以得到实验例4-6 的尼龙。将尼龙进行相对黏度和熔点的测试。此外，将尼龙进行纺丝，再对制得的纤维进行 强度测试。实验例4-6的摩尔比例及各特性测试结果如表三所示。
[0039] 表三
[0040]
[0041] 如表三所示，实验例4、6的氨基含量与实验例5差异极大，代表控制己二胺单体与 十二二酸单体的摩尔比例确实可控制尼龙的氨基含量。但实验例4、6的相对黏度和熔点与 实验例5相仿，代表实验例4、6的尼龙的物性良好，并未因为己二胺与十二二酸的摩尔比例 不为100/100而使尼龙的物性变差。此外，实验例4、6的尼龙纤维的丹尼数和纤维强度亦 与实验例5差异不大，代表实验例4、