JP2003082095A - Method for producing polyamide - Google Patents

Method for producing polyamide

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JP2003082095A
JP2003082095A JP2001271078A JP2001271078A JP2003082095A JP 2003082095 A JP2003082095 A JP 2003082095A JP 2001271078 A JP2001271078 A JP 2001271078A JP 2001271078 A JP2001271078 A JP 2001271078A JP 2003082095 A JP2003082095 A JP 2003082095A
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JP
Japan
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polyamide
producing
raw material
polymerization
prepolymer
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Application number
JP2001271078A
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Japanese (ja)
Inventor
Kota Kato
耕太 加藤
Tsutomu Mukai
努 向井
Toru Nishimura
西村  透
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of producing a high quality polyamide including reduced amount of caprolactam content and polyamide oligomer content advantageously in an industrial scale with low cost, in a method of production of polyamide using recovered lactam as raw material or a part of the raw material. SOLUTION: This invention includes the method for producing polyamide using recovered lactam obtained by a melt volatilization as raw material or a part of the raw material, the method for producing polyamide which uses the recovered lactam obtained by the melt volatilization as raw material or a part of the raw material, by treating at 200-330 deg.C for 1-30 min in a pressurized condition to produce a polyamide prepolymer and then polymerizing the polyamide prepolymer, or the method for producing polyamide using the lactam recovered by the melt colatilization preferably from a vented twin-screw extruder, as raw material or a part of the raw material by treating at 200-330 deg.C for 1-30 min in a pressurized condition to produce a polyamide prepolymer and then polymerizing the polyamide prepolymer in a normal pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はカプロラクタムを主
原料としてポリアミドを製造する方法に関する。さらに
詳しくは、カプロラクタムを主原料として製造されるポ
リアミドにおいて、未反応のカプロラクタムや副生成す
るポリアミドオリゴマーの再利用が可能となり、高収
率、低エネルギーでポリアミドを製造する方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing polyamide using caprolactam as a main raw material. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyamide with high yield and low energy, which enables reuse of unreacted caprolactam and by-produced polyamide oligomer in polyamide produced using caprolactam as a main raw material.

【0002】[0002]

【従来の技術】カプロラクタムを主原料とするポリアミ
ドはその優れた特性を生かして衣料用繊維、産業繊維に
使われ、さらに、自動車分野、電気・電子分野などにお
いて射出成型品として、また、食料品包装用途を中心に
押出フィルム、延伸フィルムとしても広く使われてい
る。
2. Description of the Related Art Polyamides containing caprolactam as a main raw material are used for textile fibers and industrial fibers by taking advantage of their excellent properties. Furthermore, they are used as injection molded products in the fields of automobiles, electric and electronic fields, and as food products. It is widely used as an extruded film and a stretched film mainly for packaging applications.

【0003】カプロラクタムを主原料とするポリアミド
は通常、カプロラクタムを少量の水の存在下に加熱溶融
重合することにより製造される。この製造法は比較的単
純なプロセスであり、世の中に広く採用されている製造
方法である。「ポリアミド樹脂ハンドブック」(福本修
編、日刊工業新聞社)の第63項〜65項に記載されて
いる汎用的なポリアミドの重合方法の概略を以下に説明
する。
Polyamides containing caprolactam as a main raw material are usually produced by heating and melt-polymerizing caprolactam in the presence of a small amount of water. This manufacturing method is a relatively simple process and is widely adopted in the world. An outline of a general-purpose polyamide polymerization method described in items 63 to 65 of "Polyamide Resin Handbook" (edited by Osamu Fukumoto, Nikkan Kogyo Shimbun) is described below.

【0004】カプロラクタムを溶融し、約260℃に加
熱された常圧重合塔に供給し、この重合塔内で約10時
間の滞留の後塔下部からストランド状にして水槽中に吐
出されペレット化される。こうして得られるポリアミド
樹脂ペレット中には重合の平衡で生じるカプロラクタム
モノマーおよびポリアミドオリゴマーを含有するため、
次いで熱水抽出塔に供給され、塔下部から送られる熱水
で向流抽出された後、下部から取り出される。抽出後の
ペレットは多量の水を含んでいるため、真空あるいは不
活性ガス雰囲気中、約100℃で乾燥される。また、未
反応カプロラクタム及びポリアミドオリゴマーを除去す
る方法として重合後のポリアミドを溶融状態のまま高温
度・高真空で処理する方法が挙げられる(米国特許35
58567号明細書など)。
[0004] Caprolactam was melted and supplied to an atmospheric pressure polymerization tower heated to about 260 ° C, and after staying for about 10 hours in this polymerization tower, it was made into a strand form from the lower part of the tower and discharged into a water tank to be pelletized. It Since the polyamide resin pellets thus obtained contain the caprolactam monomer and the polyamide oligomer generated in the equilibrium of the polymerization,
Then, it is supplied to the hot water extraction tower, subjected to countercurrent extraction with hot water sent from the lower part of the tower, and then taken out from the lower part. Since the extracted pellet contains a large amount of water, it is dried at about 100 ° C. in a vacuum or an inert gas atmosphere. Further, as a method for removing unreacted caprolactam and polyamide oligomer, a method of treating the polyamide after polymerization in a molten state at high temperature and high vacuum can be mentioned (US Patent 35).
58567 specification).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このようにポリアミド
の重合工程中では、未反応モノマーとポリアミドオリゴ
マーが存在し、これを回収して得られる回収ラクタムか
らポリアミドオリゴマーを除去せずそのまま重合原料と
して使用した場合には、カプロラクタムのみを原料とし
て重合を行った場合に比べて重合後のポリアミドオリゴ
マーが多くなり、熱水抽出等のモノマー・ポリアミドオ
リゴマー除去工程の効率低下やポリマー品質の低下を招
く。そのため回収ラクタムからカプロラクタムのみを蒸
留等により分離精製して重合を行う必要があるが、この
回収・精製工程に膨大なエネルギーを要する。
Thus, in the polyamide polymerization step, unreacted monomer and polyamide oligomer are present, and the polyamide oligomer is not removed from the recovered lactam obtained by recovering the monomer and used as it is as a raw material for polymerization. In such a case, the amount of polyamide oligomer after polymerization is larger than that in the case of carrying out the polymerization using only caprolactam as a raw material, which leads to a decrease in the efficiency of the monomer / polyamide oligomer removal step such as hot water extraction and a decrease in the polymer quality. Therefore, it is necessary to separate and purify only caprolactam from the recovered lactam by distillation or the like for polymerization, but enormous energy is required for this recovery / purification process.

【0006】米国特許6093788号明細書では、回
収ラクタムに触媒としてリン酸を添加して水蒸気加熱す
ることで、回収ラクタム中のポリアミドオリゴマーを加
水分解し、カプロラクタムに再生することで、カプロラ
クタムの回収率を向上する方法が提案されている。しか
しこの方法では工程が複雑になる上にリン酸が原料に混
入し、生成するポリマー品質を低下させる恐れがあると
いう問題がある。
[0006] In US Pat. No. 6,093,788, the recovery rate of caprolactam is obtained by adding phosphoric acid as a catalyst to the recovered lactam and heating it with steam to hydrolyze the polyamide oligomer in the recovered lactam and regenerate it into caprolactam. Have been proposed. However, this method has a problem in that the process is complicated and phosphoric acid may be mixed in the raw material to deteriorate the quality of the produced polymer.

【0007】特公平9−188758号公報では熱水抽
出により回収された回収ラクタムの希薄溶液を濃縮して
重合装置に供給する方法について述べられているが、水
分が92重量%をしめる抽出溶液を含水量1.3〜10
重量%になるまで濃縮する必要があるため膨大なエネル
ギーが必要となり、工業的に不利である。
Japanese Patent Publication No. 9-188758 discloses a method of concentrating a dilute solution of recovered lactam recovered by hot water extraction and supplying it to a polymerization apparatus. An extraction solution having a water content of 92% by weight is described. Water content 1.3-10
It is industrially disadvantageous because it requires a huge amount of energy because it needs to be concentrated to a weight percentage.

【0008】このため、回収ラクタムを用い、且つエネ
ルギーの消費が少なく生産性の高いポリアミドの製造方
法の開発が求められていた。
Therefore, there has been a demand for the development of a method for producing a polyamide which uses recovered lactam and consumes little energy and has high productivity.

【0009】すなわち、以上記載したように回収ラクタ
ムを原料あるいは原料の一部とするポリアミドの製造方
法において、生成するポリアミド中のカプロラクタム
(モノマー)含有量とポリアミドオリゴマー含有量の少
ない高品質のポリアミドを低コストで製造できる方法は
これまで知られていなかった。
That is, in the method for producing a polyamide using the recovered lactam as a raw material or a part of the raw material as described above, a high-quality polyamide having a low content of caprolactam (monomer) and a low content of polyamide oligomer in the produced polyamide is used. A method that can be manufactured at low cost has hitherto been unknown.

【0010】そこで本発明者らは、上記した従来技術の
問題点を解決し、回収ラクタムを使用した、ポリアミド
オリゴマー含有量の低いポリアミドを工業的に有利に製
造する方法を提供することを課題とする。
[0010] Therefore, the present inventors intend to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a method for industrially advantageously producing a polyamide having a low polyamide oligomer content, which uses a recovered lactam. To do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、回収ラクタム
を用いて生成ポリマー中のモノマー含有量及びポリアミ
ドオリゴマー含有量が共に低いポリアミドが工業的に有
利に製造可能であることを見出し、さらに、回収ラクタ
ムの加圧下・特定の温度での短時間熱処理により、アミ
ノ末端基が多く環状ポリアミドオリゴマー含有量の少な
いポリアミドプレポリマーを製造し、さらに当該ポリア
ミドプレポリマーを重合することにより生成ポリマー中
のモノマー含有量及びポリアミドオリゴマー含有量が共
に低いポリアミドが製造可能であることを見出し、本発
明に到達した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, using a recovered lactam, a polyamide having a low monomer content and a low polyamide oligomer content in the produced polymer. Was industrially advantageously produced, and further, by heat-treating the recovered lactam under pressure at a specific temperature for a short time to produce a polyamide prepolymer with a large amount of amino end groups and a small content of cyclic polyamide oligomer. Further, they have found that a polyamide having both a low monomer content and a low polyamide oligomer content in the produced polymer can be produced by polymerizing the polyamide prepolymer, and have reached the present invention.

【0012】すなわち本発明は、(1)溶融揮発により
得られる回収ラクタムを原料の一部または全部として重
合することを特徴とするポリアミドの製造方法である。
That is, the present invention is (1) a method for producing a polyamide, characterized in that the recovered lactam obtained by melt volatilization is polymerized as a part or the whole of a raw material.

【0013】さらに、本発明は、(2)溶融揮発により
得られる回収ラクタムを一部または全部とした原料を加
圧下、200〜330℃で1〜30分間処理してポリア
ミドプレポリマーを生成させた後、該ポリアミドプレポ
リマーを重合してポリアミドを製造することを特徴とす
るポリアミドの製造方法、(3)原料として回収ラクタ
ムを全原料の1〜20重量%使用することを特徴とする
前記(1)または(2)記載のポリアミドの製造方法、
(4)ポリアミドプレポリマーのアミノ末端基量が0.
1mmol/g以上であることを特徴とする前記(2)
または(3)記載のポリアミドの製造方法、(5)ポリ
アミドプレポリマーの環状オリゴマー含有量が1.6重
量%以下であることを特徴とする前記(2)〜(4)い
ずれか記載のポリアミドの製造方法、(6)ポリアミド
プレポリマーの重合が常圧重合であることを特徴とする
前記(2)〜(5)いずれか記載のポリアミドの製造方
法、(7)常圧重合の最高到達温度が222℃以下であ
ることを特徴とする前記(6)記載のポリアミドの製造
方法、(8)常圧重合装置に供給される際のポリアミド
プレポリマーの含水率が4重量%以下であることを特徴
とする前記(6)または(7)いずれか記載のポリアミ
ドの製造方法、(9) ポリアミドプレポリマーの常圧
重合を行う常圧重合装置供給前に該ポリアミドプレポリ
マーを常圧重合装置入口部でフラッシュさせて水分を蒸
散除去する前記(6)〜(8)いずれか記載のポリアミ
ドの製造方法、(10)溶融揮発が押出機を用いた溶融
揮発であることを特徴とする前記(1)〜(9)いずれ
か記載のポリアミドの製造方法、(11)押出機がベン
ト付二軸押出機であることを特徴とする前記(10)記
載のポリアミドの製造方法、を構成とするものである。
Further, according to the present invention, (2) a raw material containing a part or all of the recovered lactam obtained by melt volatilization is treated under pressure at 200 to 330 ° C. for 1 to 30 minutes to form a polyamide prepolymer. Then, the polyamide prepolymer is polymerized to produce a polyamide, and (3) the recovered lactam is used as a raw material in an amount of 1 to 20% by weight based on the total weight of the raw material. ) Or (2) the method for producing a polyamide,
(4) The amount of amino end groups of the polyamide prepolymer is 0.
(2) above, which is 1 mmol / g or more
Alternatively, (3) the method for producing a polyamide, (5) the polyamide prepolymer has a cyclic oligomer content of 1.6% by weight or less, and the polyamide according to any one of (2) to (4) above. Production method, (6) Polyamide prepolymer polymerization is atmospheric pressure polymerization, The method for producing polyamide according to any one of the above (2) to (5), (7) Maximum ultimate temperature of atmospheric pressure polymerization is 222 ° C. or less, the method for producing a polyamide according to (6) above, and (8) the water content of the polyamide prepolymer when supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus is 4% by weight or less. The method for producing a polyamide according to any one of (6) and (7) above, (9) an atmospheric pressure polymerization apparatus for feeding the polyamide prepolymer before the atmospheric pressure polymerization apparatus for performing atmospheric pressure polymerization of the polyamide prepolymer (6) The method for producing a polyamide according to any one of (6) to (8), wherein the water is evaporated and removed by flashing at the inlet, and (10) the melt volatilization is melt volatilization using an extruder. 1) to a method for producing a polyamide according to any one of 9), and (11) a method for producing a polyamide according to the above (10), characterized in that the extruder is a vented twin-screw extruder. Is.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明について説明する。
本発明のポリアミドの製造方法では原料の一部または全
部に回収ラクタムを用いる。回収ラクタムとはポリアミ
ド製造工程で回収される未反応モノマー及びポリアミド
鎖状オリゴマーあるいはポリアミド環状オリゴマー少な
くとも1種を含有する混合物のことを指す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below.
In the method for producing a polyamide of the present invention, recovered lactam is used as a part or all of the raw material. The recovered lactam refers to a mixture containing an unreacted monomer recovered in a polyamide production step and at least one polyamide chain oligomer or polyamide cyclic oligomer.

【0015】本発明の回収ラクタムは、未反応モノマー
及びポリアミドオリゴマーを含むポリアミドから溶融揮
発により回収した回収ラクタムである。溶融揮発とは未
反応モノマー、ポリアミドオリゴマーを含む重合生成物
を押出機・薄膜蒸発機などで溶融・減圧下加熱を行って
未反応原料とポリアミドオリゴマーを除く方法である。
溶融揮発には押出機や薄膜蒸発機などを用いる方法があ
るが押出機が好ましく、特に真空系に接続されたベント
付二軸押出機が好ましい。この溶融状態での揮発除去
は、重合反応生成物をペレットなどの固体とした後、押
出機・薄膜蒸発機などで溶融・減圧下加熱を行ってもよ
く、重合塔より吐出される溶融状態の重合反応生成物
を、直接押出機・薄膜蒸発機などに供給して溶融揮発を
行っても良い。
The recovered lactam of the present invention is a recovered lactam recovered from a polyamide containing an unreacted monomer and a polyamide oligomer by melt volatilization. Melt volatilization is a method in which a polymerization product containing unreacted monomers and a polyamide oligomer is melted by an extruder or a thin film evaporator and heated under reduced pressure to remove the unreacted raw material and the polyamide oligomer.
Although there is a method of using an extruder or a thin film evaporator for melt volatilization, an extruder is preferable, and a twin-screw extruder with a vent connected to a vacuum system is particularly preferable. For the volatilization removal in this molten state, after the polymerization reaction product is made into a solid such as pellets, it may be melted and heated under reduced pressure in an extruder, thin film evaporator, etc. The polymerization reaction product may be directly supplied to an extruder, a thin film evaporator, or the like for melt volatilization.

【0016】本発明のポリアミドの製造方法で用いる原
料には主にカプロラクタムを用いるが、発明の目的を害
しない範囲で1種類または2種以上の他のラクタムをモ
ノマー全体の20mol%を超えない範囲で併用しても
かまわない。ポリアミドの結晶性を維持するためには他
のラクタムの使用は20mol%以下であることが望ま
しい。
Although caprolactam is mainly used as a raw material used in the method for producing a polyamide of the present invention, one kind or two or more kinds of other lactams are contained in an amount not exceeding 20 mol% of the total amount of the monomers within a range not impairing the object of the invention. You can use it together with. In order to maintain the crystallinity of polyamide, it is desirable that the content of other lactam is 20 mol% or less.

【0017】かかるラクタムの具体例としては、バレロ
ラクタム、エナントラクタム、カプリルラクタム、ウン
デカラクタム、ラウロラクタムなどを挙げることがで
き、これらのうち、ウンデカラクタム、ラウロラクタム
が好ましい。
Specific examples of such lactams include valerolactam, enantolactam, capryllactam, undecalactam, laurolactam and the like, among which undecaractam and laurolactam are preferable.

【0018】本発明で原料の一部または全部として使用
する回収ラクタムの使用割合は、回収ラクタムを使用す
る限りにおいて制限はないが、好ましくは原料とする全
ラクタム中の割合として1〜20重量%更に好ましくは
2〜15重量%である。
The proportion of the recovered lactam used as a part or all of the raw material in the present invention is not limited as long as the recovered lactam is used, but it is preferably 1 to 20% by weight as a proportion of the total lactam used as the raw material. More preferably, it is 2 to 15% by weight.

【0019】本発明のポリアミドの製造方法においては
回収ラクタムを使用するため、重合に供する原料混合物
は、ラクタムとポリアミドオリゴマーの混合物である。
ここで、ポリアミドオリゴマーとはポリアミドの環状オ
リゴマーおよび直鎖状オリゴマーの混合物である。原料
組成物中のポリアミドオリゴマー量は80℃/8時間真
空乾燥したあとに得られる残査量により定量される。好
ましい原料の組成は、原料全体を100重量%とした場
合に、ラクタムは75〜98.99重量%、ポリアミド
オリゴマーの含有率は0.01〜5重量%、である。更
に原料には水を含むことが好ましく、その量は原料全体
を100重量%とした場合に1〜20重量%である。
Since the recovered lactam is used in the method for producing a polyamide of the present invention, the raw material mixture to be subjected to the polymerization is a mixture of lactam and polyamide oligomer.
Here, the polyamide oligomer is a mixture of a cyclic oligomer and a linear oligomer of polyamide. The amount of polyamide oligomer in the raw material composition is quantified by the residual amount obtained after vacuum drying at 80 ° C. for 8 hours. The preferable composition of the raw material is such that the lactam is 75 to 98.99% by weight and the content of the polyamide oligomer is 0.01 to 5% by weight, based on 100% by weight of the entire raw material. Further, it is preferable that the raw material contains water, and the amount thereof is 1 to 20% by weight based on 100% by weight of the entire raw material.

【0020】本発明のポリアミドの製造方法では、ポリ
アミドプレポリマーを製造した後、当該ポリアミドプレ
ポリマーを重合してポリアミドを製造することも好まし
い方法である。
In the method for producing a polyamide of the present invention, it is also a preferable method to produce a polyamide prepolymer and then polymerize the polyamide prepolymer to produce a polyamide.

【0021】ポリアミドプレポリマーとはポリアミド原
料の加熱処理により得られる組成物であり、アミノ末端
基を有するポリアミド鎖状オリゴマー、環状オリゴマ
ー、未反応カプロラクタムからなる混合物を言う。この
内、特に環状オリゴマーの少ないポリアミドプレポリマ
ーが重合反応後生成するポリアミド中のポリアミドオリ
ゴマー含有量が少ないので好ましいポリアミドプレポリ
マーの調整方法は、加圧下で200〜330℃で1〜3
0分間加熱処理を行う方法が好ましい例として挙げるこ
とができる。。
The polyamide prepolymer is a composition obtained by heat-treating a polyamide raw material, and refers to a mixture of polyamide chain oligomers having amino terminal groups, cyclic oligomers and unreacted caprolactam. Among them, a polyamide prepolymer having a small amount of cyclic oligomers, in particular, has a small content of polyamide oligomer in the polyamide produced after the polymerization reaction.
A preferable example is a method of performing heat treatment for 0 minutes. .

【0022】この圧力は加圧下であれば圧力に特に制限
はないが、0.111〜6.08MPa(1.1〜60
atm、1.14〜62.00kg/cm2)の範囲が好ま
しく、0.152〜5.065MPa(1.5〜50a
tm、1.55〜51.67kg/cm2)がより好ま
しい。プレポリマー化時の環状オリゴマー生成量を抑え
てアミノ基生成効率を向上するためには1.1MPa以上
の圧力であることが望ましい。一方5.065MPaを
越える場合は、生産性や経済性の点で好ましくない。
The pressure is not particularly limited as long as it is under pressure, but it is 0.111 to 6.08 MPa (1.1 to 60).
atm, 1.14 to 62.00 kg / cm 2 ) is preferable, and 0.152 to 5.065 MPa (1.5 to 50 a).
tm, 1.55 to 51.67 kg / cm 2 ) is more preferable. The pressure is preferably 1.1 MPa or more in order to suppress the amount of cyclic oligomer formed during prepolymerization and improve the amino group formation efficiency. On the other hand, when it exceeds 5.065 MPa, it is not preferable in terms of productivity and economy.

【0023】本発明のポリアミドプレポリマーを調製す
る際の処理温度は200〜330℃である。下限値とし
て好ましくは230℃以上であり、特に好ましくは26
0℃以上である。200℃未満では、必要なアミノ基を
得た時点での環状オリゴマー含有量が多く、上限値とし
て好ましくは330℃以下であり、特に好ましくは32
0℃以下である。330℃を超えると反応物中のアミノ
基量制御が困難で工業的な安定性に欠けるためである。
The processing temperature for preparing the polyamide prepolymer of the present invention is 200 to 330 ° C. The lower limit is preferably 230 ° C. or higher, and particularly preferably 26.
It is 0 ° C or higher. When the temperature is lower than 200 ° C, the cyclic oligomer content is large at the time when the necessary amino group is obtained, and the upper limit is preferably 330 ° C or lower, and particularly preferably 32.
It is 0 ° C or lower. This is because when the temperature exceeds 330 ° C., it is difficult to control the amount of amino groups in the reaction product and the industrial stability is lacking.

【0024】本発明のポリアミドプレポリマーを調整す
る際の処理時間は1〜30分間であり、上限値として好
ましくは25分以内であり、特に好ましくは20分以内
である。30分を超えると反応物中の環状オリゴマー含
有量が多くなるため好ましくなく、1分未満ではアミノ
基含有量が変動し、重合工程でのポリアミドの重合度の
制御が困難となるためである。
The treatment time for preparing the polyamide prepolymer of the present invention is 1 to 30 minutes, and the upper limit is preferably 25 minutes or less, particularly preferably 20 minutes or less. If it exceeds 30 minutes, the cyclic oligomer content in the reaction product increases, which is not preferable. If it is less than 1 minute, the amino group content fluctuates, and it becomes difficult to control the polymerization degree of the polyamide in the polymerization step.

【0025】本発明のポリアミドプレポリマーのアミノ
末端基量は、0.1mmol/1g反応物以上であるこ
とが好ましい、さらに、好ましくは0.15mmol/
1g反応物以上、特に好ましくは0.2mmol/1g
以上である。0.1mmol/1g反応物未満では得ら
れたポリアミドプレポリマーからポリアミドを製造する
際にポリアミド中のポリアミドオリゴマー含有量が増加
するからである。アミノ基量に上限はないが、生産性の
点で通常1.0mmol/g以下の範囲で採用される。
The amount of amino terminal groups of the polyamide prepolymer of the present invention is preferably 0.1 mmol / 1 g or more of the reaction product, and more preferably 0.15 mmol / g.
1 g or more of reaction product, particularly preferably 0.2 mmol / 1 g
That is all. This is because if it is less than 0.1 mmol / 1 g of the reaction product, the content of the polyamide oligomer in the polyamide increases when the polyamide is produced from the obtained polyamide prepolymer. Although there is no upper limit to the amount of amino groups, it is usually employed in the range of 1.0 mmol / g or less in terms of productivity.

【0026】また、ポリアミドプレポリマー中の環状オ
リゴマー含有量は1.6重量%以下であることが好まし
く、より好ましくは1.0重量%以下、特に好ましくは
0.6重量%以下である。1.6重量%を超えると得ら
れたポリアミドプレポリマーからポリアミドポリマーを
製造する際にポリアミドポリマー中のポリアミドオリゴ
マー含有量が増加するからである。この環状オリゴマー
含有量の下限に特に制限はないが、通常0.01重量%
である。
The content of cyclic oligomer in the polyamide prepolymer is preferably 1.6% by weight or less, more preferably 1.0% by weight or less, and particularly preferably 0.6% by weight or less. This is because when it exceeds 1.6% by weight, the content of the polyamide oligomer in the polyamide polymer increases when the polyamide polymer is produced from the obtained polyamide prepolymer. The lower limit of the cyclic oligomer content is not particularly limited, but is usually 0.01% by weight.
Is.

【0027】環状オリゴマー含有量はポリアミドプレポ
リマーをメタノール抽出し、抽出液を高速液体クロマト
グラフィーで分析することにより定量される。
The cyclic oligomer content is quantified by extracting the polyamide prepolymer with methanol and analyzing the extract by high performance liquid chromatography.

【0028】ポリアミドプレポリマーのアミノ末端基量
はポリアミドプレポリマーをフェノールエタノール溶液
に溶解させた後に塩酸水溶液による滴定により定量され
る。
The amount of amino terminal groups of the polyamide prepolymer is determined by dissolving the polyamide prepolymer in a phenol ethanol solution and then titrating it with an aqueous hydrochloric acid solution.

【0029】本発明中のポリアミド製造方法では重合開
始時にプレポリマーに対して更にカプロラクタムを追加
して重合することができる。カプロラクタムの追添加量
は、ポリアミドプレポリマーと追加カプロラクタムから
成る原料組成中のアミノ基量が0.1mmol/1g以
上となる範囲であれば特に制限はない。
In the method for producing a polyamide in the present invention, caprolactam can be further added to the prepolymer at the start of the polymerization for polymerization. The additional amount of caprolactam is not particularly limited as long as the amount of amino groups in the raw material composition of the polyamide prepolymer and the additional caprolactam is 0.1 mmol / 1 g or more.

【0030】本発明のポリアミド製造法では、用いる重
合装置に特に制限はなく、一般にカプロラクタムの重合
に用いられる装置を用いることが出来る。具体的には連
続式常圧重合装置、加圧重合装置、回分式重合装置など
の液層重合装置が挙げられる。中でも生産性の面から連
続式常圧重合装置が好ましい。
In the method for producing a polyamide of the present invention, the polymerization apparatus used is not particularly limited, and an apparatus generally used for polymerization of caprolactam can be used. Specific examples thereof include liquid layer polymerization apparatuses such as a continuous atmospheric polymerization apparatus, a pressure polymerization apparatus, and a batch polymerization apparatus. Of these, a continuous atmospheric polymerization apparatus is preferable from the viewpoint of productivity.

【0031】本発明のポリアミドの製造方法において
は、重合温度の最高値は得られるポリアミドの融点+1
0℃以下となる温度条件下で重合することが好ましく、
特に222℃以下の温度条件が好ましい。この重合中最
高到達温度が得られるポリアミドの融点+10℃を超え
るとポリアミドオリゴマー含有量が増加し、重合温度が
低すぎると重合に要する時間が長くなり、生産効率が低
下する。そのため重合温度は160〜232℃の範囲で
実施することが好ましく、170〜222℃の範囲がよ
り好ましく、180〜220℃の範囲が特に好ましい。
なお、融点は、得られるポリアミドからカプロラクタ
ム、ポリアミドオリゴマー等を熱水抽出により除去し、
その後ポリアミドを溶融した後急冷したサンプルを用い
て示差走査型熱量計(DSC)で昇温速度20℃/分で
測定した結晶融解に基づく吸熱ピークのピークトップ温
度として定義される。
In the method for producing a polyamide of the present invention, the maximum value of the polymerization temperature is the melting point of the obtained polyamide + 1
It is preferable to polymerize under a temperature condition of 0 ° C. or lower,
Particularly, the temperature condition of 222 ° C. or lower is preferable. When the maximum temperature reached during the polymerization is higher than the melting point of the polyamide + 10 ° C, the content of the polyamide oligomer increases, and when the polymerization temperature is too low, the time required for the polymerization increases and the production efficiency decreases. Therefore, the polymerization temperature is preferably 160 to 232 ° C, more preferably 170 to 222 ° C, particularly preferably 180 to 220 ° C.
The melting point is obtained by removing caprolactam, polyamide oligomer and the like from the obtained polyamide by hot water extraction,
It is defined as the peak top temperature of the endothermic peak based on crystal melting measured by a differential scanning calorimeter (DSC) at a temperature rising rate of 20 ° C./min using a sample obtained by melting the polyamide and then quenching.

【0032】上記の条件を満たせば重合温度プロファイ
ルは常法に従って任意に設定できる。本発明のポリアミ
ドの製造方法では、重合時間は通常20時間以内であ
る。本発明のポリアミドの製造方法では、常圧重合装置
に供給される際のポリアミドプレポリマーの含水率に制
限はないが、4重量%以下が好ましい。4重量%を超え
るとポリアミドを製造する際の加熱に多くの熱量が必要
となり、生産性が低下するためである。
If the above conditions are satisfied, the polymerization temperature profile can be arbitrarily set according to a conventional method. In the method for producing a polyamide of the present invention, the polymerization time is usually within 20 hours. In the method for producing a polyamide of the present invention, there is no limitation on the water content of the polyamide prepolymer when it is supplied to the atmospheric pressure polymerization apparatus, but it is preferably 4% by weight or less. This is because if it exceeds 4% by weight, a large amount of heat is required for heating when producing the polyamide, and the productivity is reduced.

【0033】本発明のポリアミドポリマーの製造方法で
は、加圧下熱処理によって得られたポリアミドプレポリ
マーを常圧重合装置に供給する際に、加圧下熱処理後の
反応物を常圧重合装置入口部にフラッシュさせて水分を
蒸散除去させる方法が好ましく採用される。水分を蒸散
除去させることにより、ポリアミドを製造する際の加熱
に要する熱量を低減し、且つ重合温度制御を容易にする
ことができる。
In the method for producing a polyamide polymer of the present invention, when the polyamide prepolymer obtained by the heat treatment under pressure is fed to the atmospheric pressure polymerization apparatus, the reaction product after the heat treatment under pressure is flushed to the inlet of the atmospheric pressure polymerization apparatus. A method of removing the water by evaporation is preferably adopted. By evaporating and removing water, the amount of heat required for heating when producing a polyamide can be reduced, and the polymerization temperature control can be facilitated.

【0034】本発明のポリアミドの製造方法で得られる
ポリアミドは、押出成形などポリアミドが高粘度である
ことを要求される用途に対しては、好適な粘度が得られ
るように、ポリアミドの融点未満の温度で減圧下または
不活性気体雰囲気下で加熱処理する固相重合によって所
望の重合度に調整することが好ましい。
The polyamide obtained by the method for producing a polyamide of the present invention has a melting point lower than that of the polyamide so as to obtain a suitable viscosity for applications such as extrusion molding where the polyamide is required to have a high viscosity. It is preferable to adjust to a desired degree of polymerization by solid-state polymerization in which heat treatment is performed under reduced pressure or an inert gas atmosphere at a temperature.

【0035】本発明のポリアミドの製造方法で得られる
ポリアミドの重合度は、サンプル濃度0.01g/mL
の98%硫酸溶液の25℃における相対粘度として、
2.2〜8.0であることが望ましい。さらに、好まし
くは2.2〜7.0、特に好ましくは2.2〜6.5最
も好ましくは2.2〜6.0である。機械物性の発現の
ためには相対粘度が2.2以上であることが望ましく、
また成形の容易さから8.0以下であることが望まし
い。
The degree of polymerization of the polyamide obtained by the method for producing a polyamide of the present invention has a sample concentration of 0.01 g / mL.
The relative viscosity of a 98% sulfuric acid solution of
It is desirable that it is 2.2 to 8.0. Further, it is preferably 2.2 to 7.0, particularly preferably 2.2 to 6.5, and most preferably 2.2 to 6.0. In order to express mechanical properties, it is desirable that the relative viscosity is 2.2 or more,
Further, it is preferably 8.0 or less for ease of molding.

【0036】本発明のポリアミド製造方法では必要に応
じてカルボン酸化合物で末端を封鎖することが出来る。
モノカルボン酸を添加して末端を封鎖する場合には、得
られたポリアミドの末端基濃度が末端封鎖剤を使用しな
い場合に比べて低下する。一方ジカルボン酸で末端基封
鎖した場合には全末端基量は変化しないがアミノ末端基
とカルボキシル末端基との比率を変えることが出来る。
カルボン酸化合物としては酢酸、プロピオン酸、酪酸、
吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラル
ゴン酸、ウンデカン酸、ラウリル酸、トリデカン酸、ミ
リスチン酸、ミリストレイン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキ
ン酸のような脂肪族モノカルボン酸、シクロヘキサンカ
ルボン酸、メチルシクロヘキサンカルボン酸のような脂
環式モノカルボン酸、安息香酸トルイル酸、エチル安息
香酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン
酸、フェニル酢酸などの芳香族モノカルボン酸、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピ
メリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウ
ンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデ
カン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸のよう
な脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカ
ルボン酸のような芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
In the method for producing a polyamide of the present invention, the end can be blocked with a carboxylic acid compound, if necessary.
When the terminal is blocked by adding the monocarboxylic acid, the terminal group concentration of the obtained polyamide is lower than that when the terminal blocking agent is not used. On the other hand, when the end groups are blocked with dicarboxylic acid, the total amount of end groups does not change, but the ratio of amino end groups to carboxyl end groups can be changed.
As the carboxylic acid compound, acetic acid, propionic acid, butyric acid,
Like valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, myristoleic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid. Aliphatic monocarboxylic acids such as aliphatic monocarboxylic acid, cyclohexanecarboxylic acid, methylcyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid toluic acid, ethylbenzoic acid, naphthalenecarboxylic acid, anthracenecarboxylic acid, phenylacetic acid, etc. Acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassylic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, octadecanedioic acid Aliphatic dicarboxylic acids such as acids , Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as anthracene dicarboxylic acid.

【0037】また、末端封鎖剤としてはポリアミドプレ
ポリマーも加熱処理初期にカプロラクタムなどの原料と
一緒に仕込む方法、加熱処理途中で添加する方法、加熱
処理後、重合装置投入前に仕込む方法、ポリアミドを溶
融状態で未反応カプロラクタム及びポリアミドオリゴマ
ーを除去する際に添加する方法などが採用される。末端
封鎖剤はそのまま添加しても良いし、少量の溶剤に溶解
して添加してもかまわない。
As the end-capping agent, a polyamide prepolymer may be charged with a raw material such as caprolactam at the beginning of the heat treatment, a method of adding it during the heat treatment, a method of charging after the heat treatment and before charging the polymerization apparatus, or polyamide. A method of adding when removing unreacted caprolactam and polyamide oligomer in a molten state is adopted. The terminal blocking agent may be added as it is, or may be dissolved in a small amount of solvent and added.

【0038】本発明の製造方法としては、用途に応じて
例えば酸化防止剤や低熱安定剤(ヒンダードフェノール
系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置
換体、ハロゲン化銅、クロム塩、マンガン塩、ヨウ素系
化合物等)、耐候剤(レゾルシノール系、ベンゾトリア
ゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系
等)、離型剤及び滑剤(脂肪族アルコール、脂肪族アミ
ド、脂肪族ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワッ
クス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カ
ーボンブラック等)、染料(ニグロシン、アニリンブラ
ック等)、結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレ
ー等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブ
チルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキ
ルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニ
ウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止
剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(メラミン
シアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ムのような水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化
ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンオキシド、臭素化
ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれら
の臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ
等)、充填剤(グラファイト、硫酸バリウム、硫酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化ア
ンチモン、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、
酸化鉄、硫化亜鉛、亜鉛、鉛、ニッケル、アルミニウ
ム、銅、鉄、ステンレス、ガラス繊維、炭素繊維、アラ
ミド繊維、ベントナイト、モンモリロナイト、合成雲母
の粒子状、繊維状、針状、板状充填剤)、他の重合体
(その他のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレ
ン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂、SAN樹
脂、ポリスチレン等)を任意の時点で添加することがで
きる。
The production method of the present invention includes, for example, antioxidants and low heat stabilizers (hindered phenol type, hydroquinone type, phosphite type and their substitution products, copper halides, chromium salts, manganese salts) depending on the use. , Iodine-based compounds, etc.), weathering agents (resorcinol-based, benzotriazole-based, benzophenone-based, hindered amine-based, etc.), mold release agents and lubricants (aliphatic alcohols, aliphatic amides, aliphatic bisamides, bisurea, polyethylene wax, etc.) , Pigments (cadmium sulfide, phthalocyanine, carbon black, etc.), dyes (nigrosine, aniline black, etc.), crystal nucleating agents (talc, silica, kaolin, clay, etc.), plasticizers (octyl p-oxybenzoate, N-butylbenzene) Sulfonamide, etc., antistatic agent (alkyl sulfate type ani Antistatic agents, quaternary ammonium salt type cationic antistatic agents, nonionic antistatic agents such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, betaine amphoteric antistatic agents, etc., flame retardants (melamine cyanurate, Magnesium hydroxide, hydroxide such as aluminum hydroxide, ammonium polyphosphate, brominated polystyrene, brominated polyphenylene oxide, brominated polycarbonate, brominated epoxy resin or a combination of these brominated flame retardants and antimony trioxide, etc. ), Filler (graphite, barium sulfate, magnesium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, antimony oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide,
Iron oxide, zinc sulfide, zinc, lead, nickel, aluminum, copper, iron, stainless steel, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, bentonite, montmorillonite, synthetic mica particles, fibrous, needle-like, plate-like filler) , Other polymers (other polyamide, polyethylene, polypropylene, polyester, polycarbonate, polyphenylene, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polysulfone, polyether sulfone, ABS resin, SAN resin, polystyrene, etc.) may be added at any time. it can.

【0039】本発明の製造方法によって得られたポリア
ミドは、従来のポリアミドと同様に、通常の成型方法に
より成型品とすることができる。成型方法としては特に
制限はなく、射出成形、押出成形、吹込成型、プレスな
どの公知の方法が利用できる。ここで言う成型品とは射
出成形等による狭義の成型品の他、繊維、フィルム、シ
ート、チューブ、モノフィラメント等の賦形物をも含
む。
The polyamide obtained by the production method of the present invention can be formed into a molded product by a usual molding method, like conventional polyamides. The molding method is not particularly limited, and known methods such as injection molding, extrusion molding, blow molding, and pressing can be used. The term "molded product" as used herein includes molded products in a narrow sense such as injection molding, as well as shaped products such as fibers, films, sheets, tubes, and monofilaments.

【0040】[0040]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。なお、実施例及び比較例に記した分析及び測定は
次の方法に従って行った。
EXAMPLES The present invention will be specifically described with reference to the following examples. The analysis and measurement described in Examples and Comparative Examples were performed according to the following methods.

【0041】(1)ポリアミドプレポリマーの中のアミ
ノ末端基量 被測定物約0.2gを精秤し、フェノールエタノール混
合溶媒(83.5:16.5、体積比)25ccに溶解
後、0.02N塩酸溶液を用いて滴定した。
(1) Amino end group content in polyamide prepolymer About 0.2 g of the substance to be measured was precisely weighed, dissolved in 25 cc of phenol-ethanol mixed solvent (83.5: 16.5, volume ratio), and then 0 Titrated with 0.02N hydrochloric acid solution.

【0042】(2)ポリアミドプレポリマー中の環状オ
リゴマー含有量 被測定物を粉砕し、JIS標準ふるい24meshを通
過し、124meshは不通過である被測定物の粉末を
集め、該粉末20gをメタノール200mlで3時間ソ
ックスレイ抽出器を用いて抽出し、抽出液に含まれる環
状オリゴマーを高速液体クロマトグラフを用いて定量し
た。なお、以下の実施例においては7量体以上の環状オ
リゴマーは観測されなかった。測定条件は次のとおりで
ある。高速液体クロマトグラフィ:ウォーターズ社60
0E カラム:GLサイエンス社 ODS−3 検出器:ウォーターズ社484Tunable Absorbanse Det
ector 検出波長:254nm インジェクション体積:10μl 溶媒:メタノール/水(メタノール水の組成は20:8
0→80:20のグラディエント分析とした) 流速: 1ml/min (3)ポリアミドプレポリマーの含水量 平沼微量水分量測定装置AQ−6を用いて測定した。
(2) Content of Cyclic Oligomer in Polyamide Prepolymer The object to be measured was crushed and passed through JIS standard sieve 24 mesh, and 124 mesh did not pass, powder of the object to be measured was collected, and 20 g of the powder was mixed with 200 ml of methanol. Was extracted for 3 hours using a Soxhlet extractor, and the cyclic oligomer contained in the extract was quantified using a high performance liquid chromatograph. In the following examples, no cyclic oligomer of 7-mer or more was observed. The measurement conditions are as follows. High Performance Liquid Chromatography: Waters 60
0E Column: GL Science ODS-3 Detector: Waters 484 Tunable Absorbanse Det
Detection wavelength: 254 nm Injection volume: 10 μl Solvent: Methanol / water (Methanol water composition is 20: 8)
Gradient analysis of 0 → 80: 20) Flow rate: 1 ml / min (3) Water content of polyamide prepolymer It was measured using Hiranuma trace water content measuring device AQ-6.

【0043】(4)ポリアミド中のカプロラクタム ポリアミドを粉砕し、JIS標準ふるい24meshを
通過し、124meshは不通過である被測定物の粉末
を集め、該粉末20gをメタノール200mlで3時間
ソックスレイ抽出器を用いて抽出し、抽出液に含まれる
カプロラクタムを高速液体クロマトグラフを用いて定量
した。測定条件は次のとおりである。 高速液体クロマトグラフィ:ウォーターズ社600E カラム:GLサイエンス社 ODS−3 検出器:ウォーターズ社484Tunable Absorbanse Det
ector 検出波長:254nm インジェクション体積:10μl 溶媒:メタノール/水(20:80(体積比)) 流速:1ml/min (5)ポリアミド中のポリアミドオリゴマー含有量 重合反応物を粉砕し、JIS標準ふるい24meshを
通過し、124meshは不通過である被測定物の粉末
を集め、該粉末20gをメタノール200mlで3時間
ソックスレイ抽出器を用いて抽出し、抽出液に含まれる
カプロラクタムを前記の方法で定量した後、エヴァポレ
ーターで蒸発乾固し、更に80℃/8時間真空乾燥した
あとに得られる残査量を求め、前記(4)項で求めたカ
プロラクタム量を差し引いてポリアミドオリゴマー含量
とした。
(4) Caprolactam polyamide in polyamide was crushed and passed through JIS standard sieve 24mesh, 124mesh was not passed, powders of the measured substance were collected, and 20g of the powder was soaked with 200 ml of methanol for 3 hours in a Soxhlet extractor. Was extracted, and caprolactam contained in the extract was quantified using a high performance liquid chromatograph. The measurement conditions are as follows. High Performance Liquid Chromatography: Waters 600E Column: GL Sciences ODS-3 Detector: Waters 484 Tunable Absorbanse Det
ector Detection wavelength: 254 nm Injection volume: 10 μl Solvent: Methanol / water (20:80 (volume ratio)) Flow rate: 1 ml / min (5) Polyamide oligomer content in polyamide Polymerization reaction product is crushed and JIS standard sieve 24 mesh is used. After passing through and passing through 124 mesh, the powder of the measured substance was collected, 20 g of the powder was extracted with 200 ml of methanol for 3 hours using a Soxhlet extractor, and caprolactam contained in the extract was quantified by the above method. After evaporation to dryness with an evaporator and further vacuum drying at 80 ° C. for 8 hours, the residual amount obtained was determined, and the amount of caprolactam determined in the above (4) was subtracted to obtain the polyamide oligomer content.

【0044】(6)硫酸相対粘度(ηr) 98%硫酸中、0.01g/l濃度、25℃でオストワ
ルト式粘度計を用いて測定を行った。
(6) Sulfuric Acid Relative Viscosity (ηr) Measurement was carried out in 98% sulfuric acid at a concentration of 0.01 g / l at 25 ° C. using an Ostwald viscometer.

【0045】A.使用原料 実施例1〜7 カプロラクタムは東京化成工業株式会社の特級試薬を溶
融しモレキュラーシーブで乾燥したものを使用し、この
カプロラクタムを197℃で7時間、220℃で4時間
加熱して重合し、その重合反応物をベント部分にトラッ
プを設けた日本製鋼所社製30mmφベント付2軸押出
機を用いて下記の条件で溶融揮発を行い、トラップに捕
捉されたカプロラクタムとポリアミドオリゴマーの混合
物を使用した。溶融回収ラクタムの組成はカプロラクタ
ム97重量%、ポリアミドオリゴマー量3重量%であっ
た。 溶融揮発の条件 ・L/D=45.5、同方向回転、深溝タイプ、 ・バレル温度:原料供給側からの温度が160/240
/250/260/260/260/260/250/
250℃ ・第2、4、6ゾーンから133Pa(1Torr)で減圧
脱気 ・回転数200rpm。
A. Raw materials used Examples 1 to 7 Caprolactam was obtained by melting a special grade reagent of Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. and drying it with a molecular sieve. This caprolactam was polymerized by heating at 197 ° C. for 7 hours and 220 ° C. for 4 hours. The polymerization reaction product was melted and volatilized under the following conditions using a twin-screw extruder with a 30 mmφ vent manufactured by Japan Steel Works, Ltd. in which a trap was provided at the vent portion, and a mixture of caprolactam and polyamide oligomer trapped in the trap was used. . The composition of the melt-recovered lactam was 97% by weight of caprolactam and 3% by weight of polyamide oligomer. Melt volatilization conditions ・ L / D = 45.5, rotation in the same direction, deep groove type ・ Barrel temperature: The temperature from the raw material supply side is 160/240
/ 250/260/260/260/260/250 /
250 ° C ・ Decompressed deaeration at 133 Pa (1 Torr) from the 2nd, 4th, and 6th zones ・ 200 rpm.

【0046】得られたポリアミドオリゴマーを含むカプ
ロラクタムを加圧下、流通式の反応装置で表1に示す条
件の加熱処理を行いポリアミドプレポリマーを得た。つ
いで得られたポリアミドプレポリマーを常圧連続重合塔
に供給し、表1に示す条件での重合を行い、重合反応物
を得た。各重合反応物のポリマー特性を表1に示す。各
重合反応物中に7量体以上の可能オリゴマーは観測され
なかった。
The caprolactam containing the obtained polyamide oligomer was subjected to heat treatment under pressure in a flow reactor under the conditions shown in Table 1 to obtain a polyamide prepolymer. Then, the obtained polyamide prepolymer was fed to an atmospheric continuous polymerization tower and polymerization was carried out under the conditions shown in Table 1 to obtain a polymerization reaction product. The polymer properties of each polymerization reaction product are shown in Table 1. No possible oligomers of 7-mer or higher were observed in each polymerization reaction product.

【0047】[0047]

【表1】 比較例1〜3 実施例1で使用した原料カプロラクタムを使用して、実
施例1と同様に重合し、その重合反応物を粉砕し、JI
S標準ふるい24meshを通過し、124meshは
不通過である被測定物の粉末を集め、該粉末20gをメ
タノール200mlで3時間ソックスレイ抽出器を用い
て抽出し、エヴァポレーターで蒸発乾固した残差を用い
た。溶融回収ラクタムの組成はカプロラクタム80重量
%、ポリアミドオリゴマー量20重量%であった。
[Table 1] Comparative Examples 1 to 3 Using the raw material caprolactam used in Example 1, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1, and the polymerization reaction product was crushed to obtain JI.
The powder of the substance to be measured, which passed through S standard sieve 24 mesh and was not passed through 124 mesh, was collected, 20 g of the powder was extracted with 200 ml of methanol for 3 hours using a Soxhlet extractor, and evaporated to dryness with an evaporator. The difference was used. The composition of the melt-recovered lactam was 80% by weight of caprolactam and 20% by weight of polyamide oligomer.

【0048】得られたポリアミドオリゴマーを含むカプ
ロラクタムを加圧下、流通式の反応装置で表2に示す条
件の加熱処理を行いポリアミドプレポリマーを得た。次
いで得られたポリアミドプレポリマーを常圧連続重合塔
に供給し、表2に示す条件での重合を行い、重合反応物
を得た。各重合反応物のポリマー特性を表2に示す。
The caprolactam containing the obtained polyamide oligomer was heat-treated under pressure in a flow reactor under the conditions shown in Table 2 to obtain a polyamide prepolymer. Next, the obtained polyamide prepolymer was fed to an atmospheric continuous polymerization tower, and polymerization was performed under the conditions shown in Table 2 to obtain a polymerization reaction product. The polymer properties of each polymerization reaction product are shown in Table 2.

【0049】[0049]

【表2】 溶融回収ラクタムを用いた実施例1〜5および抽出回収
ラクタムを用いた比較例1〜3で分かるように、本発明
の製造方法では、回収ラクタムを用いてもポリアミドオ
リゴマー含有量が少ないポリアミドが得られることがわ
かった。
[Table 2] As can be seen in Examples 1 to 5 using the melt-recovered lactam and Comparative Examples 1 to 3 using the extract-recovered lactam, the production method of the present invention yields a polyamide having a low polyamide oligomer content even when the recovered lactam is used. I found out that

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように本発明の製造方法によれば
回収されたカプロラクタム、及びポリアミドオリゴマー
を原料として、ポリアミドオリゴマー含有量の少ないポ
リアミドを工業的に有利に得ることが出来る。それによ
り、副生成物であるポリアミドオリゴマーの再利用が可
能となり、高生産効率かつ低コストでポリアミドを製造
することができた。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the production method of the present invention, it is possible to industrially advantageously obtain a polyamide having a small content of polyamide oligomer from the recovered caprolactam and polyamide oligomer as raw materials. As a result, the polyamide oligomer, which is a by-product, can be reused, and the polyamide can be produced with high production efficiency and low cost.

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Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶融揮発により得られる回収ラクタムを原
料の一部または全部として重合することを特徴とするポ
リアミドの製造方法。
1. A method for producing a polyamide, which comprises polymerizing a recovered lactam obtained by melt volatilization as a part or the whole of a raw material.
【請求項2】溶融揮発により得られる回収ラクタムを一
部または全部とした原料を加圧下、200〜330℃で
1〜30分間処理してポリアミドプレポリマーを生成さ
せた後、該ポリアミドプレポリマーを重合してポリアミ
ドを製造することを特徴とするポリアミドの製造方法。
2. A polyamide prepolymer is produced by treating a raw material partially or wholly recovered lactam obtained by melt volatilization under pressure at 200 to 330 ° C. for 1 to 30 minutes to produce a polyamide prepolymer. A method for producing a polyamide, which comprises polymerizing to produce a polyamide.
【請求項3】原料として回収ラクタムを全原料の1〜2
0重量%使用することを特徴とする請求項1または2記
載のポリアミドの製造方法。
3. Recovered lactam is used as a raw material for 1 to 2 of all raw materials.
0% by weight is used, The manufacturing method of the polyamide of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
【請求項4】ポリアミドプレポリマーのアミノ末端基量
が0.1mmol/g以上であることを特徴とする請求
項2または3記載のポリアミドの製造方法。
4. The method for producing a polyamide according to claim 2, wherein the amount of amino terminal groups of the polyamide prepolymer is 0.1 mmol / g or more.
【請求項5】ポリアミドプレポリマーの環状オリゴマー
含有量が1.6重量%以下であることを特徴とする請求
項2〜4いずれか記載のポリアミドの製造方法。
5. The method for producing a polyamide according to claim 2, wherein the polyamide prepolymer has a cyclic oligomer content of 1.6% by weight or less.
【請求項6】ポリアミドプレポリマーの重合が常圧重合
であることを特徴とする請求項2〜5いずれか記載のポ
リアミドの製造方法。
6. The method for producing a polyamide according to claim 2, wherein the polymerization of the polyamide prepolymer is pressureless polymerization.
【請求項7】常圧重合の最高到達温度が222℃以下で
あることを特徴とする請求項6記載のポリアミドの製造
方法。
7. The method for producing a polyamide according to claim 6, wherein the highest temperature reached in the atmospheric pressure polymerization is 222 ° C. or lower.
【請求項8】常圧重合に供給される際のポリアミドプレ
ポリマーの含水率が4重量%以下であることを特徴とす
る請求項6または7いずれか記載のポリアミドの製造方
法。
8. The method for producing a polyamide according to claim 6, wherein the polyamide prepolymer has a water content of 4% by weight or less when fed to the atmospheric polymerization.
【請求項9】 ポリアミドプレポリマーの常圧重合を行
う常圧重合装置供給前に該ポリアミドプレポリマーを常
圧重合装置入口部でフラッシュさせて水分を蒸散除去す
る請求項6〜8いずれか記載のポリアミドの製造方法。
9. The polyamide prepolymer is flushed at the inlet of the atmospheric pressure polymerization apparatus before the atmospheric pressure polymerization apparatus for performing atmospheric pressure polymerization of the polyamide prepolymer to remove water by evaporation. Method for producing polyamide.
【請求項10】溶融揮発が押出機を用いた溶融揮発であ
ることを特徴とする請求項1〜9いずれか記載のポリア
ミドの製造方法。
10. The method for producing a polyamide according to claim 1, wherein the melt volatilization is melt volatilization using an extruder.
【請求項11】押出機がベント付二軸押出機であること
を特徴とする請求項10記載のポリアミドの製造方法。
11. The method for producing a polyamide according to claim 10, wherein the extruder is a vented twin-screw extruder.
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