JP2000198841A - ナイロン６６の連続固相重合方法、連続固相重合装置およびナイロン６６繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリアミドチップ同士が融着し、槽内を閉塞す
ることのないようにすること、また、品質の安定したポ
リアミドの固相重合を行うこと。 【解決手段】ナイロン６６チップを層状に流下させつ
つ、下方から向流に供給される不活性ガスにより１５０
〜２００℃に加熱して固相重合させるナイロン６６の連
続固相重合方法において、該固相重合に供給するナイロ
ン６６チップとして、液相重合の後、ＵＳＧカッティン
グしたチップを攪拌しつつ１５０℃以上まで昇温して、
チップ表面の結晶化度が１１％以上となるように結晶化
させたものを用いることを特徴とするナイロン６６の連
続固相重合方法。連続固相重合装置。該方法により得ら
れた繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はナイロン６６の連続
固相重合方法、連続固相重合装置およびナイロン６６繊
維に関するものである。さらに詳しくは、縦型の攪拌機
を持たない反応槽にナイロン６６を供給して固相重合を
行うに際し、供給するチップの表面結晶化度を規制し
て、チップ同士で融着するのを防止する、ナイロン６６
の連続固相重合方法、連続固相重合装置およびナイロン
６６繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】産業用に用いられるポリアミドは、一般
に溶融状態で液相重合され、反応槽からガット状に取り
出しながら冷却固化し、カッターで切断されてチップ状
に成形される。このチップ状の成形物を真空下もしくは
不活性ガス気流下で固相重合し、高重合度のポリアミド
を得る。反応槽から溶融状態のポリマーを急冷してチッ
プ状の成形物を得るため、ＵＳＧカッティングしたポリ
アミドチップの表面は通常結晶化度が極めて低く、非晶
状態に近い。ここで、ＵＳＧとはアンダーウォータース
トランドグラニュレート（Underwater Strand granulat
e)であり、溶融したポリマを口金からガット状に押し出
した後、水によって表面だけを冷却し、内部は半溶融状
態のままカッティングを行う方法である。

【０００３】非晶状態にあるポリアミドを加熱して、乾
燥固相重合しようとすると、非晶部が結晶状態に変化し
ようとし、このときチップ同士の融着が生じる場合があ
る。融着の度合いはポリアミドの種類によっても異なる
が、縦型の反応槽内でチップの融着が起ると、槽内から
のチップの取り出しができなくなるという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
アミドチップ同士が融着し、槽内を閉塞することのない
ように、また、品質の安定したポリアミドの固相重合を
行える方法を提案することを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のナイロン６６の連続固相重合方法は、主として
次の構成を有する。すなわち、ナイロン６６チップを層
状に流下させつつ、下方から向流に供給される不活性ガ
スにより１５０〜２００℃に加熱して固相重合させるナ
イロン６６の連続固相重合方法において、該固相重合に
供給するナイロン６６チップとして、液相重合の後、Ｕ
ＳＧカッティングしたチップを攪拌しつつ１５０℃以上
まで昇温して、チップ表面の結晶化度が１１％以上とな
るように結晶化させたものを用いることを特徴とするナ
イロン６６の連続固相重合方法である。

【０００６】また、本発明のナイロン６６の連続固相重
合装置は次の構成を有する。すなわち、上部に供給口、
下部に排出口を有し、下方から加熱した不活性ガスを供
給しうるナイロン６６の連続固相重合装置において、該
連続固相重合装置に加えて、加熱攪拌可能な結晶化設備
を備えたことを特徴とするナイロン６６の連続固相重合
装置である。

【０００７】さらに、本発明のナイロン６６繊維は次の
構成を有する。すなわち、上記の連続固相重合方法によ
り得られたナイロン６６チップを溶融紡糸して得られる
ナイロン６６繊維である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の連続固相重合方法におい
て、ナイロン６６とは、アジピン酸とヘキサメチレンジ
アミンの重縮合物であるポリヘキサメチレンアジパミド
のことであり、これ以外に他のポリアミド成分を１０重
量％以下含む共重合体でもかまわない。他のポリアミド
成分は特に限定されないが、カプロラクタムやラウロラ
クタム等のラクタム類、イソフタル酸やテレフタル酸等
のジカルボン酸類、ジアミン類、アミノカルボン酸類が
挙げられる。

【０００９】本発明の連続固相重合方法においては、ナ
イロン６６チップを層状に流下させつつ、下方から向流
に供給される不活性ガスにより加熱して固相重合させる
ものである。かかる固相重合は従来公知の方法であっ
て、一般に、上部に供給口、下部に排出口を有し、攪拌
機を持たない縦型反応槽を用いて行うことができる。

【００１０】本発明の連続固相重合方法において、該固
相重合に供給するチップ表面の結晶化度は１１％以上、
好ましくは１３％以上、さらに好ましくは１５％以上と
するものである。チップ表面の結晶化度が１１％未満の
場合には、チップ同士の融着が生じ、縦型の反応槽内で
チップの融着が起ると、槽内からのチップの取り出しが
できなくなる。

【００１１】該固相重合に供給するナイロン６６チップ
としては、液相重合の後、ＵＳＧカッティングしたチッ
プを攪拌しつつ１５０以上℃まで昇温して、チップ表面
の結晶化度が１１％以上となるように結晶化させたもの
を用いるものである。

【００１２】本発明の連続固相重合方法における反応温
度は、１５０〜２００℃、好ましくは１５０〜１９０
℃、さらに好ましくは１５０〜１８０℃とするものであ
る。１５０℃より低い温度においては、チップ表面の結
晶化度によらず融着は起らない。また、２００℃よりも
高い温度では、固相重合反応の制御が困難となり、ま
た、微量の酸素の混入によっても、ポリマーの酸化劣化
が起りやすくなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。

【００１４】[測定方法］ （１）表面結晶化度：ナイロン６６の結晶化度は以下の
方法で測定した。

【００１５】ミクロトームでチップ表面を厚さ約２０μ
mにカットした。カットした試料を密度勾配管法比重測
定装置（四塩化炭素とトルエンで密度勾配管作成）に入
れて２５℃における密度を測定した。測定された密度よ
り次式で結晶化度(%)を計算した。

【００１６】結晶化度＝{dk・(d-da)/d・(dk-da)}×100 ここで、d ：測定された密度、dk：完全結晶相の密度
(1.25g/cm³)、da：完全非晶相の密度(1.09g/cm³)を表
す。

【００１７】（２）相対粘度：98％硫酸法により測定し
た。

【００１８】試料２．５ｇを９８％硫酸２５ｍｌに溶解
し、オストワルド型粘度計を用いて２５℃で測定した。

【００１９】（比較例１）内径１５０φ、直胴部１．１
ｍのジャケット付き縦型反応槽に、９８％硫酸相対粘度
２．８５、表面結晶化度４．４％のナイロン６６チップ
を１２ｋｇ仕込み、窒素気流下１４０℃に加熱した。チ
ップはＵＳＧカットにより得られたものをそのまま用い
た。約１．５時間静置した後、反応槽下部からチップを
ゆっくり抜出した。反応槽内のチップは融着すること無
く、すべて取り出すことができた。150℃より低い温度
においては、融着は認められなかった。結果を表１に示
す。

【００２０】

【表１】 （実施例１）内径１５０φ、直胴部１．１ｍのジャケッ
ト付き縦型反応槽に、９８％硫酸相対粘度２．８５、表
面結晶化度１１．６％のナイロン６６チップを１２ｋｇ
仕込み、窒素気流下１５０℃に加熱した。用いたチップ
はＵＳＧカットにより得られたチップを１５０℃、１時
間、窒素雰囲気下にて攪拌して得た。約１．５時間静置
した後反応槽下部からチップをゆっくり抜出した。反応
槽内のチップは融着すること無く、すべて取り出すこと
ができた。結果を表１に併せて示す。

【００２１】（実施例２）内径１５０φ、直胴部１．１
ｍのジャケット付き縦型反応槽に、９８％硫酸相対粘度
２．８５、表面結晶化度１２．０％のナイロン６６チッ
プを１２ｋｇ仕込み、窒素気流下１７０℃に加熱した。
用いたチップははＵＳＧカットにより得られたチップを
１６０℃、２時間、窒素雰囲気下にて攪拌して得た。約
１．５時間静置した後反応槽下部からチップをゆっくり
抜出した。反応槽内のチップは融着すること無く、すべ
て取り出すことができた。結果を表１に併せて示す。

【００２２】（実施例３）内径１５０φ、直胴部１．１
ｍのジャケット付き縦型反応槽に、９８％硫酸相対粘度
２．８５、表面結晶化度１４．１％のナイロン６６を１
２ｋｇ仕込み、窒素気流下１７０℃に加熱した。チップ
の表面結晶化度はＵＳＧカットにより得られたチップを
１７０℃、２時間、窒素雰囲気下にて攪拌して得た。約
１．５時間静置した後反応槽下部からチップをゆっくり
抜出した。反応槽内のチップは融着すること無く、すべ
て取り出すことができた。結果を表１に併せて示す。

【００２３】（比較例２）比較例１において、加熱する
温度を150℃にした以外は同様の条件でチップを加熱し
た。チップの取り出しは問題なく行えたが、取り出した
チップに2つにつながったものが見られた。結果を表１
に併せて示す。

【００２４】（比較例３）比較例１において、加熱する
温度を170℃にした以外は同様の条件でチップを加熱し
た。チップは反応槽内で融着を起こし、ブリッジとな
り、槽下部からの抜出しができなかった。結果を表１に
併せて示す。

【００２５】（比較例４）比較例３において、チップの
表面結晶化度を９．２％にした以外は同様の条件でチッ
プを加熱した。用いたチップは、ＵＳＧカットにより得
られたチップを１４０℃、２時間、窒素雰囲気下にて攪
拌して得た。チップは反応槽内で融着を起こし、ブリッ
ジとなり、槽下部からの抜出しができなかった。結果を
表１に併せて示す。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ポリアミドチップ同士
が融着し、槽内を閉塞することがなく、また、品質の安
定したポリアミドの固相重合を行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J001 DA01 DB02 EB08 EC08 GA15 GB02 GC04 GD06 JA10 JB02 JB08 4L035 BB31 GG05 HH10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナイロン６６チップを層状に流下させつ
   つ、下方から向流に供給される不活性ガスにより１５０
   〜２００℃に加熱して固相重合させるナイロン６６の連
   続固相重合方法において、該固相重合に供給するナイロ
   ン６６チップとして、液相重合の後、ＵＳＧカッティン
   グしたチップを攪拌しつつ１５０℃以上まで昇温して、
   チップ表面の結晶化度が１１％以上となるように結晶化
   させたものを用いることを特徴とするナイロン６６の連
   続固相重合方法。
2. 【請求項２】 上部に供給口、下部に排出口を有し、下
   方から加熱した不活性ガスを供給しうるナイロン６６の
   連続固相重合装置において、該連続固相重合装置に加え
   て、加熱攪拌可能な結晶化設備を備えたことを特徴とす
   るナイロン６６の連続固相重合装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の連続固相重合方法によ
   り得られたナイロン６６チップを溶融紡糸して得られる
   ナイロン６６繊維。