專利名稱：儲存壽命提高的尼龍多元聚合物溶液的制作方法
技術領域：
本發明涉及儲存壽命提高的尼龍多元聚合物溶液。更具體地，本發明涉及用IIA族元素、Li、Zn和Al的多價鹽提高尼龍多元聚合物溶液的穩定性的方法。
背景技術：
尼龍“多元聚合物”是由形成尼龍的單體的混合物制成的尼龍，諸如含有至少兩種類型的尼龍結構單元的混合物的尼龍聚合物。這種尼龍作為涂料和粘合劑應用而銷售。參見例如E.I.DuPont de Nemoursand Company，Inc.出版的標題“ELVAMIDENylon MultipolymerResins，Properties and Uses”(1977年9月)和“ELVAMIDENylonMultipolymer Resins for Thread Bonding”(1977年10月)的小冊子。
商購多元聚合物的實例是尼龍6/66/610的三元共聚物。通常這些尼龍很容易溶解在有機溶劑，特別是醇中，而且一般作為溶液應用。該尼龍涂料一般這樣應用，即將纖維浸入尼龍多元聚合物溶液中，接著將纖維通過干燥室，然后送入溫度一般高于尼龍混和的聚合物的熔點的熔化箱中。尼龍多元聚合物涂料在纖維上熔化能促進粘合。尼龍混和的聚合物由于其韌性、良好的耐磨性和容易溶解在醇中而常常有益地采用，如上述小冊子中描述的。
這些尼龍多元聚合物的溶液存放后會變得渾濁并最終固化。這種現象稱為“凝膠化”。更多凝膠化的資料以各種來源提供。參見例如E.I.DuPont de Nemours and Company，Inc.的標題為“ELVAMIDEProduct and Properties Guide”(1990年12月)第三個小冊子，以及Kohan，M.I.的“Nylon Plastics Handbook”，Hansen/GardnerPublication，Inc.(1995)283-290頁。尼龍多元聚合物涂料溶液的儲存壽命在涂料加工中非常重要，因為它影響加工靈活性和制造成本。凝膠化時間受到諸如尼龍組分、儲存溫度、溶劑和濃度的許多因素的影響。溶液穩定性或儲存壽命可通過加入水、芐醇、糠醇、間甲酚或氯化烴來提高；參見上述ELVAMIDE(1977年9月和1990年12月)小冊子。
有許多與尼龍多元聚合物溶液的現行方法相關的限制。例如，許多這種方法靠很高沸點的溶劑來提高尼龍多元聚合物的溶液穩定性。然而這些高沸點溶劑很昂貴，而且由于諸如采用間甲酚時的毒性和/或涂料加工期間的環境排放的各種原因而很難處理。這種排放問題在使用例如氯化烴時尤其嚴重。
對于尼龍多元聚合物溶液不易凝膠化和儲存壽命提高的需要是長期存在的。這些特性的改善將允許用戶更好地管理溶液的消耗和庫存，并帶來伴隨的經濟利益。
本發明的一個目的是提供具有與傳統方法相比凝膠化開始前的儲存壽命延長的尼龍多元聚合物溶液。本發明進一步的目的是提供能有效地處理而不產生有害排放的溶液。本發明的一個特征是其通用性，因為它能用于較大范圍的產品。本發明的一個優點是這些溶液可摻入包括水的任何不同溶劑。本發明的這些和其他目的、特性和優點可通過參考本發明以下描述更好地理解。
發明概述本文公開和要求了包含以下組分的尼龍多元聚合物溶液a)55-99重量％選自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇或它們的混合物的醇，b)1-45重量％由含有6-12個碳原子的內酰胺和衍生自4-12碳的二胺或聚亞烷基二胺和4-12碳的二酸的聚酰胺衍生的尼龍多元聚合物，和c)以(a)和(b)的總重量百分比計為0.2-10重量％的選自IIA族金屬、Li、Zn或Al的鹽的鹵化物鹽，條件是這些鹽在溶劑中的溶解度至少為0.2重量％。
本發明詳細描述本發明涉及通過摻入IIA族金屬、Li、Zn和Al的鹽來提高尼龍多元聚合物溶液的儲存壽命或穩定性。這些金屬鹽的使用避免了排放問題，因為這些鹽是不揮發性的。此外，這些金屬鹽的用量比高沸點溶劑低得多，而且通常費用也低得多。這些金屬鹽也能與這些高沸點溶劑結合使用，使獲得特定水平的溶液穩定性所需要的高沸點溶劑的量減少。
本發明溶液的優選的范圍如下，其成分的重量百分比用以下數字表示優選的 更優選的最優選的(a) 70-97 80-97 85-97(b) 3-30 3-203-15而且尤其有吸引力的醇(a)是甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇或它們的混合物。合適的二胺(b)包括得自聚乙二醇和聚丙二醇者。鹵化物鹽的用量優選的為0.2-3重量％(以(a)和(b)的總重量百分比計)，連同或以上優選的或其它的任何(a)和(b)。
而且本文公開的溶液可另外含有最多35重量％(優選最多25重量％)的芐醇、酚、間甲酚、糠醇、氯化烴、水或它們的混合物。上述范圍的其他成分可連同或以上優選的或其它的任何(a)和(b)一起使用。尤其感興趣的是水、芐醇和它們的混合物。
本領域普通技術人員很容易理解的是，這種溶液適于大范圍的應用和使用。例如，這種溶液可用于單絲和諸如縫紉線的多絲。它們也可用于薄膜、織物、管材或注塑成型制品。這種涂料和溶液所要求的基本上任何結構事實上都適于處理。
本發明將參考以下實施例更好地理解。
實施例1將45.0g Elvamide8061和255.0g甲醇的混合物在裝有冷凝器和磁性攪拌器的燒杯中加熱到幾乎沸騰，制備15.0重量％的Elvamide8061(E.I.DuPont de Nemours and Company，Inc.提供的6/66/610多元聚合物)溶液。將溶液冷卻到室溫。然后將溶液分成50.0g一份。向每份50g的溶液中加入表1所示數量的氯化鈣二水合物。然后觀察溶液的渾濁跡象。
渾濁是凝膠化的表現，通過近距離視覺觀察試樣來評價渾濁情況。在觀察和檢查期間發現溶液變得“模糊”的任何一點記錄“渾濁的日期”的數據。這樣，通過這一準則就不需要溶液變得“不透明”或甚至“半透明”；因為意在確定溶液何時開始膠凝，因此上述模糊出現時馬上進行閱讀。
表1

(*)溶液重量的wt％。
結果表明，通過加入至少2重量％氯化鈣二水合物，顯著地提高了溶液穩定性，使儲存壽命達到40天以上。
實施例2如實施例1那樣用甲醇/水混合物制備15.0重量％Elvamide8061溶液。將溶液分成每份50g，并用不同數量的氯化鈣二水合物處理。結果示于表2。
表2

(*)溶液重量的wt％。
水的存在使氯化鈣更有效。1.0重量％氯化鈣二水合物的存在使開始渾濁時間延長到15天。在用純甲醇溶劑的表1中，1.0重量％(試樣1-2)的量不起作用。
實施例3如實施例1那樣用甲醇/水混合物制備15.0重量％Elvamide8061溶液。將溶液分成每份50g，并向每份中加入2.5g芐醇。然后向每份中加入不同量的氯化鈣二水合物。
表3

(*)溶液重量的wt％。
芐醇的加入增強了氯化鈣的作用。即使在0.3重量％的水平下也使渾濁點延長到13天。
實施例4如實施例3那樣用甲醇/水混合物制備11.0重量％Elvamide8061溶液。向50g一份的溶液中加入芐醇和氯化鈣二水合物。結果示于表4。
表4

(*)溶液重量的wt％。
這些結果表明了尼龍的濃度對渾濁開始時間的影響。而且與不含氯化鈣的溶液比較，添加氯化鈣二水合物提高了儲存壽命。
實施例5如實施例1那樣制備15.0重量％Elvamide8061。向50g一份的溶液中加入氯化鋰。結果示于表5。
表5

(*)溶液重量的wt％。
結果表明氯化鋰提高了溶液的儲存壽命，但不如相同量的氯化鈣有效。
實施例6如實施例1那樣制備15.0重量％Elvamide8061溶液。取兩份50g的溶液，向一份中加入芐醇，向另一份中加入1.8重量％氯化鋁無水合物(相當于1.0重量％無水氯化鋁)。
表6

(*)溶液重量的wt％。
該結果表明氯化鋁也能提高溶液的穩定性，但效果沒有氯化鈣好。
實施例7如實施例1那樣制備15.0重量％Elvamide8061溶液。向50g一份的溶液中以兩種數量加入芐醇，并以0.6重量％加入氯化鈣二水合物。結果示于表7。
表7

(*)溶液重量的wt％。
同樣這些結果表明了加入芐醇和氯化鈣對溶液穩定性的影響。
權利要求
1.尼龍多元聚合物溶液，包含a)55-99重量％選自甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇或它們的混合物的醇，b)1-45重量％由含有6-12個碳原子的內酰胺和衍生自4-12碳的二胺或聚亞烷基二胺和4-12碳的二酸的聚酰胺衍生的尼龍多元聚合物，和c)以(a)和(b)的總重量百分比計為0.2-10重量％的選自IIA族金屬、Li、Zn或Al的鹵化物鹽，條件是這些鹽在溶劑中的溶解度至少為0.2重量％。
2.權利要求1的溶液，其中所述醇(a)的含量為70-97重量％，而所述尼龍多元聚合物(b)的含量為3-30重量％。
3.權利要求1的溶液，其中所述醇(a)的含量為80-97重量％，而所述尼龍多元聚合物(b)的含量為3-20重量％。
4.權利要求1的溶液，其中所述氯化物鹽(c)的含量以(a)和(b)的總重量計為0.2-3重量％。
5.權利要求1的溶液，還含有最多35重量％的芐醇、酚、間甲酚、糠醇、氯化烴、水或它們的混合物。
6.包含水、芐醇或它們的混合物的權利要求5的溶液。
7.用權利要求1的溶液涂覆的制品。
8.權利要求7的制品，選自單絲、多絲、薄膜、織物、管材和注射成型部件。
全文摘要
公開了儲存壽命延長并具有耐凝膠化性能的新穎的尼龍多元聚合物溶液。這些溶液包含某些醇和尼龍多元聚合物與有效量的選自IIA族金屬、Li、Zn或Al的鹵化物鹽結合。該溶液可用于各種基材。
文檔編號C08K5/05GK1496384SQ02806397
公開日2004年5月12日 申請日期2002年3月14日 優先權日2001年3月14日
發明者R·U·帕吉拉甘, R U 帕吉拉甘 申請人:納幕爾杜邦公司