JP2019019319A - Polyamide resin composition and method for producing the same - Google Patents

Polyamide resin composition and method for producing the same Download PDF

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Abstract

To provide a carbon black-containing polyamide resin composition that has excellent dispersibility, suppresses rise in filtration pressure during melting spinning and has excellent spinning properties.SOLUTION: The present invention provides a polyamide resin composition that can be used to obtain a black spun-dyed master pellet with a carbon black concentration of 12.5 wt.%-20.0 wt.%, wherein, when it is blended with a base pellet for a carbon black concentration to be 2.5 wt.%, it has a filtration pressure rise ΔP[MPa/10hr] of 1.0 or less with a 5 μm filter.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリアミド樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、ポリアミドに対し良好なカーボンブラック分散性を有し、均質な黒原着ポリアミド樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a polyamide resin composition. More specifically, the present invention relates to a homogeneous black original polyamide resin composition having good carbon black dispersibility with respect to polyamide.

一般に、ポリアミド樹脂はその優れた特性を活かして衣料用繊維、産業用繊維に使用されている。さらに、自動車分野、電気・電子分野などにおいては射出成形品として、食品包装用途においては押し出しフィルムとしても広く使用されている。これらポリアミド樹脂の繊維、フィルム、成形品などを着色する場合、カーボンブラック等の顔料添加による原着ポリアミドマスターペレットが用いられている。しかし、これらの顔料を多く含んだポリアミド樹脂は、染料で染色した場合に比べて、ポリアミド樹脂中への顔料の分散が不十分となり発色性にばらつきが生じやすくなるため、顔料分散性の良好なポリアミド樹脂が要望されている。   In general, polyamide resins have been used for clothing fibers and industrial fibers taking advantage of their excellent properties. Further, it is widely used as an injection-molded product in the automobile field, the electric / electronic field, etc., and as an extruded film in food packaging applications. When coloring these polyamide resin fibers, films, molded articles, etc., original polyamide master pellets by adding pigments such as carbon black are used. However, the polyamide resin containing a large amount of these pigments has a good pigment dispersibility because the dispersion of the pigment in the polyamide resin becomes insufficient and the color developability tends to vary as compared with the case of dyeing with a dye. There is a need for polyamide resins.

その原着ポリアミドマスターペレットの製造方法は、ポリアミドモノマー段階で顔料を添加し加熱重合させる方法、またはポリアミド組成物を再溶融して顔料を混練添加する方法などの製造方法が知られている。   As a method for producing the original polyamide master pellets, there are known production methods such as a method in which a pigment is added and polymerized by heating at the polyamide monomer stage, or a method in which the polyamide composition is remelted and the pigment is kneaded and added.

ポリアミドモノマー段階で顔料を添加し加熱重合させる方法では、顔料高濃度化ポリアミドとした場合、ポリアミドに対する顔料添加量が相対的に多くなり、カーボンブラックが凝集して分散性が悪化する傾向にある。この方法は主にカーボンブラック濃度5wt%程度までの低濃度原着ポリアミドに採用されているが、かかる課題を解決するため、例えば特許文献1では、界面活性剤を添加して分散性を改善した原着ポリアミドが提案されている。   In the method of heating and polymerizing by adding a pigment at the polyamide monomer stage, when a high-concentration pigment is used, the amount of pigment added to the polyamide is relatively increased, and carbon black is aggregated and the dispersibility tends to deteriorate. This method is mainly used for low-concentration original polyamides with a carbon black concentration of up to about 5 wt%. To solve this problem, for example, in Patent Document 1, a surfactant is added to improve dispersibility. Original polyamide has been proposed.

特許文献2には、分散剤を添加した後、高濃度カーボンブラックをモノマー原料中に添加することで、分散性を改善した黒色ポリアミドが提案されている。   Patent Document 2 proposes a black polyamide having improved dispersibility by adding a high-concentration carbon black to a monomer material after adding a dispersant.

一方、特許文献3や特許文献4には、マスターペレットの具体的な製法が開示されていないが、ポリアミド樹脂組成物を再溶融して高濃度のカーボンブラックを添加し、マスターペレットを得た後、ベースペレットとブレンドして得られた黒原着ポリアミド繊維が提案されている。このような、マスターペレットとベースペレットとをブレンドして溶融紡糸する技術は、設備費が安価となり生産性が向上することから、一般的に用いられている。   On the other hand, Patent Document 3 and Patent Document 4 do not disclose a specific method for producing a master pellet, but after remelting a polyamide resin composition and adding high-concentration carbon black to obtain a master pellet. A black original polyamide fiber obtained by blending with a base pellet has been proposed. Such a technique of blending master pellets and base pellets for melt spinning is generally used because equipment costs are low and productivity is improved.

特公昭38−20974号公報Japanese Patent Publication No. 38-20974 特公昭47−24280号公報Japanese Patent Publication No. 47-24280 特開2010−196226号公報JP 2010-196226 A 特開2015−71839号公報JP-A-2015-71839

しかしながら、特許文献1に記載の原着ポリアミドは、カーボンブラック濃度3wt%程度の低濃度原着ポリアミドしか安定的に得られず、カーボンブラック濃度を12.5wt%以上の高濃度とした場合には、カーボンブラックの凝集が生じ分散性が悪化する課題があった。また、界面活性剤と粘度安定剤を併用について改善がなされているが、依然、ポリアミド中のカーボンブラックの凝集により分散性が十分に改善できていなかった。   However, in the case of the original polyamide described in Patent Document 1, only a low concentration original polyamide having a carbon black concentration of about 3 wt% can be stably obtained. When the carbon black concentration is set to a high concentration of 12.5 wt% or more, There is a problem that the carbon black aggregates and dispersibility deteriorates. Further, although the use of a surfactant and a viscosity stabilizer has been improved, the dispersibility has not been sufficiently improved due to the aggregation of carbon black in the polyamide.

特許文献2に記載の原着ポリアミドは、大部分が水で希釈されたラクタム濃度が約20wt%の低濃度のモノマーを原料として重合しているため、水分を蒸発させる際の加熱でカーボンブラックが凝集しやすくなり、分散性悪化の課題があった。さらには含まれている水分を多量に蒸発させる必要があるためにエネルギー消費量が多く生産性に課題があった。   The original polyamide described in Patent Document 2 is polymerized using a low concentration monomer having a lactam concentration of about 20 wt% diluted with water as a raw material. Aggregation tends to occur and there is a problem of deterioration in dispersibility. Furthermore, since it is necessary to evaporate a large amount of contained water, the amount of energy consumption is large and there is a problem in productivity.

特許文献3に記載の原着ポリアミド繊維は、3元共重合ポリアミドを再溶融した時にカーボンブラックを添加しているため、カーボンブラックの分散が斑になりやすく、斑になり局所的に集まったカーボンブラックの二次凝集が生じやすくなる。そのために紡糸時の分散性が悪化し溶融紡糸時の濾過圧力が上昇しやすくなり製糸操業性が悪化する課題があった。   In the original polyamide fiber described in Patent Document 3, carbon black is added when the terpolymer polyamide is re-melted. Black secondary aggregation tends to occur. Therefore, the dispersibility at the time of spinning deteriorates, the filtration pressure at the time of melt spinning tends to increase, and there is a problem that the manufacturability of the yarn is deteriorated.

一方、特許文献4に記載の黒原着ポリアミド繊維は、特許文献3と同様にベースポリマーのナイロン6チップにカーボンブラックを添加したマスターチップを製造しているが、特許文献3と同様に再溶融した時にカーボンブラックを添加しており、カーボンブラックの分散が斑になりやすく、同様の課題があった。ポリアミド中のカーボンブラックの粗大粒子を取り除くため、10μm〜30μmの複数枚のフィルターを組み合わせて濾過し、凝集したカーボンブラックを除去する方法の記載はあるが、マスターペレットに内在するカーボンブラックの凝集物の問題解決には不十分であった。   On the other hand, the black original polyamide fiber described in Patent Document 4 is a master chip in which carbon black is added to a base polymer nylon 6 chip as in Patent Document 3, but is remelted in the same manner as Patent Document 3. Since carbon black is sometimes added, the dispersion of carbon black tends to become uneven, and there is a similar problem. In order to remove coarse particles of carbon black in polyamide, there is a description of a method of removing agglomerated carbon black by combining a plurality of filters of 10 μm to 30 μm, but the aggregate of carbon black present in the master pellet It was not enough to solve the problem.

かかる背景のなか、本発明者らは鋭意検討した結果、従来の問題点を解決するため、ポリアミドに対し良好な顔料分散性を有し、溶融紡糸時に濾圧上昇を抑制し製糸性が良好となるポリアミド樹脂組成物を見出した。   Against this background, as a result of intensive studies, the present inventors have found that, in order to solve the conventional problems, the polyamide has a good pigment dispersibility, suppresses an increase in the filtration pressure during melt spinning, and has a good spinning property. A polyamide resin composition was found.

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成から成る。
(1)カーボンブラック濃度が12.5wt%〜20.0wt%の黒原着マスターペレットであって、ベースペレットとブレンドしてカーボンブラック濃度を2.5wt%としたときの、5μmフィルターでの濾過圧力上昇度ΔP[MPa/10hr]が1.0以下であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
(2)ポリアミドモノマー原料溶液を重縮合反応してカーボンブラック濃度が12.5wt%〜20.0wt%のポリアミド樹脂組成物を製造するに際して、水分濃度15wt%〜60wt%のポリアミドモノマー原料溶液に平均粒子径が0.1μm〜0.2μmのカーボンブラックを得られるポリアミド樹脂組成物に対して12.5wt%〜20.0wt%添加し、次いで濃縮して水分濃度10wt%〜30wt%のポリアミドモノマー原料溶液として、該ポリアミドモノマー原料溶液を重縮合反応することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1) Filtration pressure with a 5 μm filter when the carbon black concentration is 12.5 wt% to 20.0 wt% black original master pellets and blended with the base pellet to make the carbon black concentration 2.5 wt% A polyamide resin composition having a degree of increase ΔP [MPa / 10 hr] of 1.0 or less.
(2) When producing a polyamide resin composition having a carbon black concentration of 12.5 wt% to 20.0 wt% by polycondensation reaction of the polyamide monomer raw material solution, an average of the polyamide monomer raw material solution having a moisture concentration of 15 wt% to 60 wt% Polyamide monomer raw material having a water concentration of 10 wt% to 30 wt% added to a polyamide resin composition capable of obtaining carbon black having a particle size of 0.1 µm to 0.2 µm, and then concentrated to a concentration of 10 wt% to 30 wt% A method for producing a polyamide resin composition, comprising subjecting the polyamide monomer raw material solution to a polycondensation reaction as a solution.

本発明のポリアミド樹脂組成物は、顔料の分散性が良好なので溶融紡糸時の濾圧上昇が少なく製糸性良くポリアミド繊維を製造することができる。   Since the polyamide resin composition of the present invention has good dispersibility of the pigment, it is possible to produce a polyamide fiber with good spinning performance with little increase in filtration pressure during melt spinning.

本発明について以下に詳述する。   The present invention is described in detail below.

本発明のポリアミド樹脂組成物を構成するポリアミドは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体からなる樹脂である。かかるポリアミドは、製糸性、機械特性に優れており、主としてポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)が好ましく、カーボンブラックを含有させる場合は、ゲル化し難しく、製糸性が良いことからポリカプロアミド(ナイロン6)がさらに好ましい。例えば、ポリカプロアミド(ナイロン6)についてここで言う「主として」とは、ポリカプロアミドを構成するε−カプロラクタム単位として全モノマー単位中80モル%以上であることを言い、さらに好ましくは90モル%以上である。その他の成分としては、特に限定されないが、例えば、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド等を構成するモノマーである、アミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミン等の単位が挙げられる。   The polyamide constituting the polyamide resin composition of the present invention is a resin composed of a high molecular weight body in which so-called hydrocarbon groups are connected to the main chain via an amide bond. Such polyamides are excellent in yarn-making properties and mechanical properties, and polycaproamide (nylon 6) and polyhexamethylene adipamide (nylon 66) are mainly preferred. Polycaproamide (nylon 6) is more preferable. For example, “mainly” as used herein for polycaproamide (nylon 6) means that it is 80 mol% or more of all monomer units as ε-caprolactam units constituting polycaproamide, more preferably 90 mol%. That's it. Examples of other components include, but are not limited to, polydodecanoamide, polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene azelamide, polyhexamethylene sebamide, polyhexamethylene dodecanoamide, polymetaxylylene adipa Examples thereof include units such as aminocarboxylic acid, dicarboxylic acid, and diamine, which are monomers constituting imide, polyhexamethylene terephthalamide, polyhexamethylene isophthalamide and the like.

また、ポリアミドの重合度は、重合後の安定したペレット化のためには、好ましくは25℃での98%硫酸相対粘度で1.0〜3.0の範囲であり、さらに好ましくは1.5〜2.7の範囲である。   The degree of polymerization of the polyamide is preferably in the range of 1.0 to 3.0 with 98% sulfuric acid relative viscosity at 25 ° C., more preferably 1.5 for stable pelletization after polymerization. It is in the range of ˜2.7.

本発明のポリアミド樹脂組成物に使用するカーボンブラックの種類としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等が例示され、特に限定されるものではないが、ポリアミド黒原ペレット化する際の取り扱い性や安定性の点からファーネスブラックまたはチャンネルブラックであることが好ましい。   Examples of the carbon black used in the polyamide resin composition of the present invention include furnace black, channel black, thermal black, acetylene black, lamp black and the like, and are not particularly limited. Furnace black or channel black is preferred from the standpoint of handling and stability.

そのカーボンブラックの製法には、熱分解法としてアセチレンブラックやサーマルブラック、不完全燃焼法として油煙の採取(いわゆるランプブラック)やファーネスブッラクに区分され、この製法の違いによってカーボンブラックの特徴に違いを与える。2000℃近傍の反応環境を維持しなければならない熱分解法は、製造に多くのエネルギーを必要とするため、コストおよび製造時の環境面で実用性は低い。一方、不完全燃焼法はコストおよび製造時の環境面で実用性が高い。また、不完全燃焼法の代表格であるファーネス法は、粒子径やストラクチャーの大きさを制御することが容易であり、ポリアミド黒原着ペレットの色調や溶融紡糸時の製糸性から、ファーネス法で得られるファーネスブラックを使用することが好ましい。ファーネスブラックの製造には、オイルファーネス法により得られるファーネスブラックであることがさらに好ましい。   The carbon black production method is divided into acetylene black and thermal black as the pyrolysis method, and oil smoke collection (so-called lamp black) and furnace black as the incomplete combustion method. give. The thermal decomposition method that must maintain a reaction environment near 2000 ° C. requires a lot of energy for production, and thus has low practicality in terms of cost and production environment. On the other hand, the incomplete combustion method is highly practical in terms of cost and manufacturing environment. In addition, the furnace method, which is a typical incomplete combustion method, can easily control the particle size and structure size, and can be obtained by the furnace method from the color tone of the polyamide black original pellets and the spinning properties during melt spinning. It is preferable to use furnace black. For the production of furnace black, furnace black obtained by an oil furnace method is more preferred.

また、カーボンブラックは、その製造段階でストラクチャーが形成される。ストラクチャーはカーボンブラックの最小単位であり、その指標はDBP吸油量で示すことができる。ここで言うDBP吸油量とは、JIS K6217−4(2008)に準じて測定される値である。本発明に使用するカーボンブラックのDBP吸油量は10〜300ml/100gであることが好ましい。DBP吸油量を10ml/100g以上とすることにより、高い波長領域の光が散乱せず、ポリアミド黒原着ペレットとした場合、深い黒発色を出すことができる。本発明のポリアミド樹脂組成物に含まれるカーボンブラックは、ポリアミドモノマー原料溶液段階の粒度として、平均粒子径0.1〜0.2μmが好ましい。さらには、前記平均粒子径0.2μm以下が全体の70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。粒子径を揃えることで、重合工程でのカーボンブラックの二次凝集が抑制され、ポリアミド樹脂組成物としたポリマ化した際、粒子径のバラツキを抑制できる。   In addition, a structure is formed in the production stage of carbon black. The structure is the smallest unit of carbon black, and its index can be indicated by the DBP oil absorption. The DBP oil absorption referred to here is a value measured according to JIS K6217-4 (2008). The DBP oil absorption of the carbon black used in the present invention is preferably 10 to 300 ml / 100 g. By setting the DBP oil absorption amount to 10 ml / 100 g or more, light in a high wavelength region is not scattered, and when a polyamide black original pellet is formed, a deep black color can be produced. The carbon black contained in the polyamide resin composition of the present invention preferably has an average particle size of 0.1 to 0.2 μm as the particle size of the polyamide monomer raw material solution stage. Further, the average particle size of 0.2 μm or less is preferably 70% or more of the whole, and more preferably 80% or more. By aligning the particle diameter, secondary aggregation of carbon black in the polymerization process is suppressed, and when the polyamide resin composition is polymerized, variation in particle diameter can be suppressed.

本発明のポリアミド樹脂組成物は、カーボンブラック濃度12.5wt%〜20.0wt%の黒原着ポリアミドペレットである。かかる範囲とすることにより、ポリアミドに対し良好なカーボンブラック分散性を有し均質な原着ポリアミド樹脂組成物とすることができ、溶融紡糸時に濾圧上昇を抑制し製糸性が良好なポリアミド繊維が得られる。20.0wt%を超えると、原料モノマー中のカーボンブラック分散性が低下し、均質な黒原着ポリアミド樹脂組成物が得られず、溶融紡糸時に濾圧上昇が生じやすく糸切れも増加し製糸操業性が悪化する。12.5wt%未満の場合、重合段階でポリアミドの相対粘度が上昇するため、一般的に安定した重合度を維持するためには、粘度調整剤が必要となるが、粘度調整剤はカーボンブラックの凝集・分散性を引き起こす。カーボンブラックの濃度範囲は好ましくは、12.5wt%〜18.0wt%である。   The polyamide resin composition of the present invention is a black original polyamide pellet having a carbon black concentration of 12.5 wt% to 20.0 wt%. By setting it within this range, it is possible to obtain a homogeneous original polyamide resin composition having good carbon black dispersibility with respect to polyamide, and a polyamide fiber having good spinning properties by suppressing an increase in filtration pressure during melt spinning. can get. If it exceeds 20.0 wt%, the dispersibility of carbon black in the raw material monomer will decrease, and a homogeneous black original polyamide resin composition will not be obtained, and the filtration pressure will increase easily during melt spinning, resulting in increased yarn breakage and yarn-manufacturability. Gets worse. When the amount is less than 12.5 wt%, the relative viscosity of the polyamide increases in the polymerization stage, and thus a viscosity modifier is generally required to maintain a stable degree of polymerization. Causes aggregation and dispersion. The concentration range of carbon black is preferably 12.5 wt% to 18.0 wt%.

本発明のポリアミド樹脂組成物中には、界面活性剤等の分散剤を任意の割合で添加してもよい。分散剤を例示すると、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤などが一般的である。   You may add dispersing agents, such as surfactant, in arbitrary ratios in the polyamide resin composition of this invention. Examples of the dispersant include nonionic surfactants and anionic surfactants.

本発明のポリアミド樹脂組成物は、ベースペレットとブレンドしてカーボンブラック濃度2.5wt%としたときの5μmフィルターでの濾過圧力上昇度ΔP[MPa/10hr]が1.0以下である。好ましくは0.6以下、さらに好ましくは0.4以下である。ここでいうΔPとは、溶融紡糸時の濾圧上昇を簡易的に示す指標であり、かかる範囲とすることにより、ポリアミドに対し良好なカーボンブラック分散性を有し均質な原着ポリアミド樹脂組成物とすることができ、繊維製造時に濾圧上昇を抑制し製糸性良好な黒原着ポリアミド繊維が得られる。ΔPが1.0を超えると、ポリアミドに対しカーボンブラック分散性が低下し、均質な黒原着ポリアミド樹脂組成物が得られないだけでなく、次工程である溶融紡糸時に濾圧上昇を誘発し糸切れ多発により操業性が悪化する。   The polyamide resin composition of the present invention has a filtration pressure increase ΔP [MPa / 10 hr] of 1.0 or less with a 5 μm filter when blended with a base pellet to a carbon black concentration of 2.5 wt%. Preferably it is 0.6 or less, More preferably, it is 0.4 or less. Here, ΔP is an index that simply indicates an increase in the filtration pressure during melt spinning, and by making it within this range, a homogeneous original polyamide resin composition having good carbon black dispersibility with respect to polyamide. Thus, a black original polyamide fiber having good yarn-making properties can be obtained by suppressing an increase in filtration pressure during fiber production. When ΔP exceeds 1.0, the dispersibility of carbon black with respect to polyamide is reduced, and not only a homogeneous black original polyamide resin composition can be obtained, but also an increase in filtration pressure is induced during melt spinning which is the next step. Operability deteriorates due to frequent cutting.

本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法について以下説明する。ここでいう水分濃度は、ポリアミド原料溶液中の水分濃度である。本発明のポリアミド樹脂組成物のΔPをかかる範囲に制御するためには、ポリアミドモノマー原料溶液中の水分を緩やかに除去し、重合前のモノマー中の水分濃度を10wt%〜30wt%にコントロールすることで制御することができる。具体的には以下のとおりである。   The method for producing the polyamide resin composition of the present invention will be described below. The moisture concentration here is the moisture concentration in the polyamide raw material solution. In order to control ΔP of the polyamide resin composition of the present invention within such a range, moisture in the polyamide monomer raw material solution is gently removed, and the moisture concentration in the monomer before polymerization is controlled to 10 wt% to 30 wt%. Can be controlled. Specifically, it is as follows.

本発明で用いるカーボンブラックは、あらかじめ、水と混合したスラリーとして原料モノマーへ添加しても良いし、原料モノマーに粉体のまま直接添加混合しても構わない。   The carbon black used in the present invention may be added to the raw material monomer in advance as a slurry mixed with water, or may be directly added and mixed with the raw material monomer as a powder.

本発明のポリアミド樹脂組成物に含まれるカーボンブラックは、ポリアミドモノマー原料溶液段階の粒度として、平均粒子径0.1〜0.2μmが好ましい。さらには、前記平均粒子径0.2μm以下が全体の70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。   The carbon black contained in the polyamide resin composition of the present invention preferably has an average particle size of 0.1 to 0.2 μm as the particle size of the polyamide monomer raw material solution stage. Further, the average particle size of 0.2 μm or less is preferably 70% or more of the whole, and more preferably 80% or more.

そのカーボンブラックスラリーの水分濃度は15wt%〜60wt%が好ましく、より好ましくは20wt%〜50wt%である。スラリー分散体の水分濃度が15wt%以上であれば、モノマー原料溶液中の粘度が高くなり過ぎずカーボンの分散性が良好であるほか、ポリアミドモノマーが固化せず固化防止管理が不要となるなど、生産管理がしやすい。スラリー分散体の水分濃度が60wt%以下であれば過大とならず、加熱時の水分蒸発量が少なく、カーボンブラックの分散性が良好となり、かつ水分蒸発に多大なエネルギーが不要となり、またポリアミド樹脂組成物の色調も良好である。   The water concentration of the carbon black slurry is preferably 15 wt% to 60 wt%, more preferably 20 wt% to 50 wt%. If the water concentration of the slurry dispersion is 15 wt% or more, the viscosity in the monomer raw material solution is not too high and the dispersibility of the carbon is good. Easy to manage production. If the water concentration of the slurry dispersion is 60 wt% or less, it will not be excessive, the amount of water evaporation during heating will be small, the dispersibility of carbon black will be good, and a great amount of energy will not be required for water evaporation. The color tone of the composition is also good.

ポリアミドモノマー原料溶液中の余剰の水分は穏やかに取り除く必要があり、その際のポリアミドモノマー原料溶液の温度は80℃〜170℃、缶内圧力は−0.07MPa〜0.30MPa(ゲージ圧)の範囲であることが好ましい。余剰水分を除去する際は、攪拌してもよいし、攪拌しなくてもよい。濃縮の終了判断は系外へ留出する留出水量から算出する。重縮合開始前のポリアミドモノマー原料溶液の段階での原料溶液の水分率をかかる範囲に制御することにより、重縮合段階での水分減少による重量変化を最小限に抑えることができる。これによって、カーボンブラックの凝集を抑制し、濾過圧力上昇度ΔPを1.0以下にでき、かつ分散性良好なポリアミド樹脂組成物ができる。ポリアミドモノマー原料溶液の水分率が30wt%以下で重縮合反応を行えば、高温加熱による水分の急激な蒸発が起こらず、カーボンブラックの凝集が発生しにくく、分散性が良好となる。さらに好ましくは20wt%以下である。   It is necessary to gently remove excess water in the polyamide monomer raw material solution. The temperature of the polyamide monomer raw material solution at that time is 80 ° C. to 170 ° C., and the internal pressure of the can is −0.07 MPa to 0.30 MPa (gauge pressure). A range is preferable. When excess water is removed, stirring may be performed or stirring may not be performed. Judgment of completion of concentration is calculated from the amount of distilled water distilled out of the system. By controlling the moisture content of the raw material solution at the stage of the polyamide monomer raw material solution before the start of polycondensation within this range, it is possible to minimize the weight change due to the decrease in the water content at the polycondensation stage. Thereby, the aggregation of carbon black can be suppressed, the filtration pressure increase ΔP can be reduced to 1.0 or less, and a polyamide resin composition having good dispersibility can be obtained. When the polycondensation reaction is performed at a moisture content of the polyamide monomer raw material solution of 30 wt% or less, rapid evaporation of moisture due to high-temperature heating does not occur, carbon black does not easily aggregate, and dispersibility is improved. More preferably, it is 20 wt% or less.

重縮合開始前のポリアミドモノマー原料溶液の水分率の下限は10wt%である。水分率が10wt%以上でバッチ式重合を行う場合、規定の反応圧力まで上昇する。   The lower limit of the moisture content of the polyamide monomer raw material solution before the start of polycondensation is 10 wt%. When batch polymerization is performed at a moisture content of 10 wt% or more, the reaction pressure rises to a specified reaction pressure.

濃縮程度は系外へ留出する留出水量から算出することができる。濃縮程度(Δ濃縮度)は濃縮前のポリアミドモノマー原料溶液中の水分含有量(wt%)と濃縮後すなわち重縮合開始前のポリアミドモノマー原料溶液中の水分含有量(wt%)との差分として求めることができる。ここで、Δ濃縮度は5wt%〜50wt%とすることで本発明の濾過圧力上昇度ΔPを好適にすることができる。より好ましくは10wt%〜40wt%である。   The degree of concentration can be calculated from the amount of distilled water distilled out of the system. The degree of concentration (Δconcentration) is the difference between the water content (wt%) in the polyamide monomer raw material solution before concentration and the water content (wt%) in the polyamide monomer raw material solution after concentration, that is, before the start of polycondensation Can be sought. Here, by setting the Δ concentration to 5 wt% to 50 wt%, the filtration pressure increase ΔP of the present invention can be made suitable. More preferably, it is 10 wt%-40 wt%.

本発明のポリアミド樹脂組成物を製造するための重合反応装置としては特に制限はなく、通常用いられる装置であればどのような装置であってもかまわないが、低温にて原料蒸気圧以上で加熱し水分を除去する工程、高温にて重縮合反応を進める工程、が必須である。その際の反応装置は1槽でも良いし、分割した2槽の装置としても良い。   There is no particular limitation on the polymerization reaction apparatus for producing the polyamide resin composition of the present invention, and any apparatus can be used as long as it is a commonly used apparatus. The step of removing moisture and the step of proceeding the polycondensation reaction at high temperature are essential. In this case, the reaction apparatus may be one tank or may be a divided two-tank apparatus.

本発明のポリアミド樹脂組成物は、重合反応装置からストランド状などで吐出して、一旦冷却/カッティングし、ペレット状にした後、熱水などで残存しているモノマーやオリゴマーを抽出除去した後、乾燥して水分を除去し、繊維用に適したペレットが得られる。   The polyamide resin composition of the present invention is discharged from the polymerization reactor in the form of a strand, etc., once cooled / cut into pellets, and then extracted and removed residual monomers and oligomers with hot water, etc. Drying removes moisture and gives pellets suitable for fibers.

また本発明のポリアミド樹脂組成物の製造方法では、ポリアミド樹脂組成物を液相で重合した後、必要に応じ、本発明の目的を阻害しない範囲内でさらに重合度を高めるための固相重合を行うことができる。   In the method for producing a polyamide resin composition of the present invention, after the polyamide resin composition is polymerized in the liquid phase, solid-phase polymerization is performed as necessary to further increase the degree of polymerization within a range that does not impair the object of the present invention. It can be carried out.

上記固相重合として、溶融温度以下で行う固相重合法があり、溶融温度以下での操作のため、液相重合に比べ安全で、且つポリマ自体の熱劣化も抑えることが可能であり、ポリマ中のカーボンブラック分散性も悪化しない。   As the solid phase polymerization, there is a solid phase polymerization method that is performed at a melting temperature or lower. Since the operation is performed at a temperature lower than the melting temperature, it is safer than liquid phase polymerization and can suppress thermal degradation of the polymer itself. The carbon black dispersibility inside does not deteriorate.

固相重合を行うための熱処理設備は、ジャケットに熱媒を循環させて加熱する回転型バッチ真空乾燥機や、加熱窒素の循環による塔式の連続排出型乾燥機が挙げられるが、加熱設備と縮合水の排出が可能であれば、前段階での予備乾燥設備、攪拌機など工程に有効となるどのようなものが含まれていても構わない。   Heat treatment equipment for performing solid-phase polymerization includes a rotary batch vacuum dryer that heats a jacket by circulating a heating medium, and a tower-type continuous discharge dryer that circulates heated nitrogen. As long as it is possible to discharge condensed water, it may contain anything that is effective for the preliminary drying equipment, stirrer, etc. in the previous stage.

液相重合にて得られたポリマを固相重合設備に投入して、150〜175℃の温度で加熱を継続することで所望する粘度まで高められたポリマを得ることが可能である。その間は、例えば真空乾燥機であれば200Pa以下の真空をかけることで、また、加熱窒素での加熱であれば、窒素中の水分を除外して再利用することで、縮合水の排出を行う。このことは系内の酸素濃度を下げることでもあり、酸化劣化、熱酸化劣化も同時に防止している。   It is possible to obtain a polymer whose viscosity has been increased to a desired viscosity by putting the polymer obtained by liquid phase polymerization into a solid phase polymerization facility and continuing heating at a temperature of 150 to 175 ° C. In the meantime, for example, if it is a vacuum dryer, the vacuum of 200 Pa or less is applied, and if it is heating with heated nitrogen, the water in the nitrogen is excluded and reused to discharge condensed water. . This also reduces the oxygen concentration in the system, and simultaneously prevents oxidative degradation and thermal oxidative degradation.

なお、固相重合する前、または固相重合終了後の何れかのタイミングで固相重合機にて離型剤及び滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、充填剤などを添加することができる。   A release agent and a lubricant, a pigment, an antistatic agent, a flame retardant, a filler and the like can be added by a solid phase polymerization machine at any timing before solid phase polymerization or after completion of solid phase polymerization. .

本発明のポリアミド樹脂組成物は、カーボンブラック濃度12.5wt%〜20.0wt%の黒原着ポリアミドペレットである。カーボンブラックの濃度範囲は好ましくは、12.5wt%〜18.0wt%である
このペレットを通常の方法で紡糸し、フィラメントやステープルを得ることができる。また、任意の割合で、同種のポリアミドペレットと混合紡糸して、フィラメントやステープルにすることもできる。
The polyamide resin composition of the present invention is a black original polyamide pellet having a carbon black concentration of 12.5 wt% to 20.0 wt%. The concentration range of carbon black is preferably 12.5 wt% to 18.0 wt%, and the pellets can be obtained by spinning the pellets by a usual method. Further, it can be mixed and spun with the same type of polyamide pellets at an arbitrary ratio to form filaments or staples.

本発明のポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で用途に応じてその他の添加剤を配合することができる。これら添加剤は、モノマー原料中に添加することもできるし、ポリアミド重合体の重合時に添加、もしくは共重合ポリアミド樹脂組成物と溶融混合することにより配合することができる。溶融混合する際には押出機を用いて溶融混合することもできる。さらにこれら添加剤を含むベースペレットをチップブレンドしたり、共重合ポリアミド樹脂組成物のペレットと物理的に混合した後、紡糸、押出成形、射出成形などの成形に供することにより配合することもできる。   In the polyamide resin composition of the present invention, other additives can be blended depending on the application within a range not impairing the effects of the present invention. These additives can be added to the monomer raw material, added during polymerization of the polyamide polymer, or blended by melt mixing with the copolymerized polyamide resin composition. In the case of melt mixing, melt mixing can also be performed using an extruder. Furthermore, base pellets containing these additives may be blended by chip blending or physically mixed with pellets of the copolymerized polyamide resin composition and then subjected to molding such as spinning, extrusion molding, injection molding and the like.

本発明のポリアミド樹脂組成物はポリマ中のカーボンブラック凝集が抑制されているので、ベースペレットとブレンドし溶融紡糸する場合、濾圧上昇を抑制し、長期間安定した連続操業が可能となり製糸性良好なポリアミド繊維が得られる。   Since the polyamide resin composition of the present invention has suppressed carbon black aggregation in the polymer, when blended with base pellets and melt-spun, the increase in filtration pressure is suppressed, and stable continuous operation can be performed for a long period of time, resulting in good spinning performance. Can be obtained.

以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。実施例中、硫酸相対粘度、および濾過圧力上昇度ΔPなどは次の方法により測定したものである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. In the examples, the sulfuric acid relative viscosity, the filtration pressure increase ΔP and the like were measured by the following methods.

(1)硫酸相対粘度(ηr)
ペレットを粉砕し、JIS標準ふるい24メッシュは通過し、124メッシュ不通過の粉末を集め、該粉末約20gをメタノール200mlで3時間ソックスレイ抽出し、残分を乾燥後測定試料とした。98%硫酸中、試料0.01g/ml濃度、25℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。
(1) Sulfuric acid relative viscosity (ηr)
The pellets were pulverized, JIS standard sieve 24 mesh passed, 124 mesh non-passed powder was collected, about 20 g of the powder was Soxhlet extracted with 200 ml of methanol for 3 hours, and the residue was dried and used as a measurement sample. Measurement was performed using an Ostwald viscometer at a concentration of 0.01 g / ml of a sample in 98% sulfuric acid at 25 ° C.

(2)濾過圧力上昇度ΔP
溶融温度を自動制御できるメルターと溶融ポリマを定量吐出できるポンプ(ギヤポンプ)、連続的にペレットを供給できる装置、窒素パージ可能なメルター供給タンク(滞留時間:約15分)を備えた試験紡糸機を事前に溶融温度を260℃に設定し加熱する。次に、あらかじめ乾燥して水分率300ppm以下とした黒原着マスターペレットとあらかじめ乾燥して水分率300ppm以下としたカーボンブラックを含有しないN6ポリアミドを均一にブレンドし、カーボンブラック濃度が2.5wt%としたペレットを準備し、ペレット仕込み口に投入する。次に、吐出ポリマ量が4.8g/minになるようにギヤポンプ回転数を調整した。メルター内の残存ポリマ洗浄・ポリマ置換のため2時間流しを行い、その後、交換可能なステンレス製焼結フィルター(目開き5μm、濾過面積3.14cm)を挿入した25ホール(φ2mm)の口金(予め280℃で予熱)をギヤポンプの下流側に装着し、ギヤポンプと口金フィルターの間の圧力を自動記録しながら11時間紡糸した。圧力記録開始から1時間経過した時点の圧力をP、さらに10時間経過した時点の圧力をPとし、PとPの差(P−P)を濾過圧力上昇度ΔP[MPa/10hr]として求めた。
(2) Filtration pressure rise ΔP
A test spinning machine equipped with a melter that can automatically control the melting temperature and a pump (gear pump) that can dispense molten polymer in a fixed amount, a device that can continuously supply pellets, and a melter supply tank (residence time: about 15 minutes) that can be purged with nitrogen The melting temperature is set to 260 ° C. in advance and heated. Next, the black original master pellets dried in advance to a moisture content of 300 ppm or less and N6 polyamide not containing carbon black previously dried to a moisture content of 300 ppm or less were uniformly blended to obtain a carbon black concentration of 2.5 wt%. Prepared pellets and put them into the pellet charging port. Next, the rotation speed of the gear pump was adjusted so that the discharge polymer amount was 4.8 g / min. A 25-hole (φ2 mm) die (inserted with a replaceable sintered stainless steel filter (aperture 5 μm, filtration area 3.14 cm 2 ) was inserted for 2 hours to clean the remaining polymer and replace the polymer in the melter. (Preheating at 280 ° C.) was attached to the downstream side of the gear pump, and spinning was performed for 11 hours while automatically recording the pressure between the gear pump and the base filter. The pressure when 1 hour has elapsed from the start of pressure recording is P 0 , the pressure when 10 hours have elapsed is P 1, and the difference between P 0 and P 1 (P 1 -P 0 ) is the filtration pressure increase ΔP [MPa / 10 hr].

(3)粒度分布
ポリアミドモノマー原料溶液の粒度分布はレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(HORIBA LA950)を用いて測定を行った。なお、平均粒子径は算術平均径(μm)、各粒子径割合は通過分積算値(%)を用いた。
(3) Particle size distribution The particle size distribution of the polyamide monomer raw material solution was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (HORIBA LA950). In addition, the average particle diameter used the arithmetic average diameter (micrometer), and each particle diameter ratio used the passage integrated value (%).

(4)カーボンブラックの含有量
粉砕器にてポリアミドペレット約5gをドライアイス下で粉砕し、36メッシュにとどまる均一粒子を分取する。分取した試料を105±3℃の電気定温乾燥器で50分乾燥する。デシケータ中で室温に冷却後、直示「天秤で試料0.0250±0.001gを50ml共栓付三角フラスコに取り、浸透機を用いて室温で90分間浸透する。浸透溶解後、分光光度計(波長:610nm 10mmガラスセル)でフェノール・エチルアルコール混合溶液を対象液として吸光度を測定する。別に求めた既知の検量線からカーボンブラック含有量を求める。
(4) Content of carbon black About 5 g of polyamide pellets are pulverized under dry ice in a pulverizer, and uniform particles remaining at 36 mesh are collected. The collected sample is dried for 50 minutes in an electric constant temperature dryer at 105 ± 3 ° C. After cooling to room temperature in a desiccator, take a sample of 0.0250 ± 0.001 g with a balance in a 50 ml conical flask with a stopper and infiltrate with a permeator for 90 minutes at room temperature. After osmotic dissolution, spectrophotometer The absorbance is measured using a phenol / ethyl alcohol mixed solution as a target solution (wavelength: 610 nm, 10 mm glass cell), and the carbon black content is obtained from a known calibration curve obtained separately.

(5)ポリアミドペレットの水分率
平沼産業(株)社製のカールフィッシャー測定装置(気化装置:SE−24型、電解槽:AQ−6型)を用い測定した。試料は3gとし、水分気化に用いる窒素は、220℃、200ml/minとした。
(5) Moisture content of polyamide pellets Measured using a Karl Fischer measuring device (vaporizer: SE-24 type, electrolytic cell: AQ-6 type) manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd. The sample was 3 g, and the nitrogen used for water vaporization was 220 ° C. and 200 ml / min.

(6)ポリアミドモノマー中の水分率
ポリアミド原料モノマー溶液中の純物質量割合から、水分率を算出した。なお、濃縮後の水分率は濃縮により系外に留出する水分を冷却管経由で全量液化し、濃縮前時点からの重量減少率により算出した。
(6) Moisture content in polyamide monomer The moisture content was calculated from the pure substance amount ratio in the polyamide raw material monomer solution. The water content after concentration was calculated from the weight reduction rate from the pre-concentration time after liquefying all of the water distilled out of the system by concentration through a condenser.

(7)製糸性(糸切れ回数)
マスターチップを製造し、水分率300ppm以下となるよう常法にて乾燥した。得られたカーボンブラック含有のマスターペレットとカーボンブラックを含有しないペレットを、カーボンブラック含有量が2.5wt%となるようブレンドし、265℃の溶融温度で溶融し、スタティックミキサー25段を設置したポリマ配管を通過させ、10μmカットの金属フィルターを設置した紡糸パックで濾過を施し、紡糸温度260℃にて紡糸口金より吐出させた。紡糸口金は、ホール数が68、丸形、1糸条/口金のものを使用した。紡糸口金より吐出後、18℃の冷風で冷却、給油した後に、交絡を施した後、第1ゴデッドロール、第2ゴデッドロールを介して1.2倍に延伸して巻取速度4,000m/分で巻き取りを行い、96dtex、68フィラメントの黒原着糸を得た。得られた黒原着糸1トン当たりの糸切れ回数が4回以下を製糸性良好と判断した。
(7) Yarn-making property (number of yarn breaks)
A master chip was produced and dried by a conventional method so that the water content was 300 ppm or less. The obtained carbon black-containing master pellets and pellets not containing carbon black were blended so that the carbon black content was 2.5 wt%, melted at a melting temperature of 265 ° C., and a polymer having 25 stages of static mixers installed. It was passed through a pipe, filtered through a spinning pack provided with a 10 μm cut metal filter, and discharged from a spinneret at a spinning temperature of 260 ° C. As the spinneret, one having 68 holes, a round shape, and one yarn / base was used. After discharging from the spinneret, after cooling and refueling with cold air at 18 ° C., entanglement is performed, and then stretched 1.2 times through the first and second godded rolls at a winding speed of 4,000 m / min. Winding was performed to obtain a black original yarn of 96 dtex and 68 filaments. When the number of yarn breakage per ton of the obtained black original yarn was 4 or less, it was judged that the yarn forming property was good.

実施例1
(原料調整)
容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を857g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.16μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の80%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液の水分は41%であった。
Example 1
(Raw material adjustment)
Into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters, 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 857 g of water slurry (oil furnace black) prepared in advance and having a carbon black concentration of 21 wt% were charged and mixed by stirring for 1 hour. The ratio of the carbon black average particle size of 0.16 μm and the average particle size of 0.2 μm or less at this time was 80% of the total, and the water content of the polyamide monomer raw material solution at this time was 41%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を200℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が85重量%、水分率15重量%となるまで濃縮した。缶内のポリアミドモノマー原料溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 200 ° C. and the internal pressure of the can (gauge pressure) to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 85 wt% and the water content was 15 wt%. The concentration of the polyamide monomer raw material solution in the can was judged from the amount of distilled water.

(重合)その後、重合反応装置の缶内圧力が0.98MPaになるまで昇温させ、この缶内圧力を維持したまま250℃まで昇温を続けた。250℃到達後、40分かけて大気圧になるまで放圧を行った。その後大気圧で、250℃で180分保持した後、ポリマを吐出して冷却/カッティングし、ペレット状にした。   (Polymerization) Thereafter, the temperature was raised until the internal pressure of the polymerization reactor became 0.98 MPa, and the temperature was continuously raised to 250 ° C. while maintaining the internal pressure. After reaching 250 ° C., the pressure was released until atmospheric pressure was reached over 40 minutes. Then, after maintaining at 250 ° C. for 180 minutes at atmospheric pressure, the polymer was discharged and cooled / cut to form pellets.

(抽出)このペレット中の未反応成分をペレットに対して20倍量の98℃の熱水で抽出し、真空乾燥機で乾燥し、黒原着ナイロン6ペレットを得た。得られた黒原着ナイロン6マスターペレットのηrは1.6、カーボンブラック濃度15.0wt%であった。
製造した黒原着ナイロン6マスターペレットは、ナイロン6ペレット(ηr2.6、酸化チタン0.02wt%含有)と混合し、カーボンブラック濃度2.5wt%となるようブレンドし、製糸した。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。
(Extraction) Unreacted components in the pellets were extracted with 20 times the amount of hot water of 98 ° C. with respect to the pellets, and dried with a vacuum dryer to obtain black original nylon 6 pellets. The obtained black original nylon 6 master pellets had a ηr of 1.6 and a carbon black concentration of 15.0 wt%.
The produced black original nylon 6 master pellets were mixed with nylon 6 pellets (ηr2.6, containing 0.02 wt% of titanium oxide), blended to a carbon black concentration of 2.5 wt%, and yarn-formed. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例2
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を857g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.16μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の80%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は41%であった。
Example 2
(Raw material adjustment) 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 857 g of a previously prepared water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 21 wt% were charged into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle size of 0.16 μm and the average particle size of 0.2 μm or less was 80% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 41%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を180℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.1MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が85重量%、水分率15重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 180 ° C. and the can internal pressure (gauge pressure) was controlled to 0.1 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 85 wt% and the water content was 15 wt%. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

濃縮工程以外の原料調整、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。   Raw material adjustment, polymerization, and extraction other than the concentration step were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例3
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を857g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.12μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の83%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は41%であった。
Example 3
(Raw material adjustment) 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 857 g of a previously prepared water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 21 wt% were charged into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle size of 0.12 μm and the average particle size of 0.2 μm or less was 83% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 41%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を130℃、缶内圧力(ゲージ圧)を−0.06MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が85重量%、水分率15重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while controlling the heating medium heating temperature to 130 ° C. and the internal pressure (gauge pressure) to −0.06 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 85 wt% and the water content was 15 wt%. . The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

濃縮工程以外の原料調整、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。   Raw material adjustment, polymerization, and extraction other than the concentration step were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例4
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1103gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1143g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.15μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の81%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は47%であった。
Example 4
(Raw material adjustment) 1103 g of 87 wt% ε-caprolactam and 1143 g of water slurry (oil furnace black) prepared in advance were mixed in a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the average particle diameter of carbon black of 0.15 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less was 81% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 47%.

原料調整以外の濃縮、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.5、カーボンブラック濃度:20.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。   Concentration, polymerization, and extraction other than raw material adjustment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets having a ηr of 1.5 and a carbon black concentration of 20.0 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例5
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1103gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1143g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.20μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の65%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は47%であった。
原料調整以外の濃縮、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.5、カーボンブラック濃度:20.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。
Example 5
(Raw material adjustment) 1103 g of 87 wt% ε-caprolactam and 1143 g of water slurry (oil furnace black) prepared in advance were mixed in a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. The ratio of the carbon black average particle diameter of 0.20 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less at this time was 65% of the total, and the moisture in the polyamide monomer raw material solution at this time was 47%.
Concentration, polymerization, and extraction other than raw material adjustment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets having a ηr of 1.5 and a carbon black concentration of 20.0 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例6
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1207gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を714g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.14μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の83%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は38%であった。
Example 6
(Raw material adjustment) 1207 g of 87 wt% ε-caprolactam and 714 g of water slurry (oil furnace black) prepared in advance with a carbon black concentration of 21 wt% were charged in a 5 liter polymerization reactor and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle diameter of 0.14 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less was 83% of the total, and the moisture in the polyamide monomer raw material solution at this time was 38%.

原料調整以外の濃縮、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.9、カーボンブラック濃度:12.5wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。   Concentration, polymerization, and extraction other than raw material adjustment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets having ηr of 1.9 and a carbon black concentration of 12.5 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例7
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に53wt%AH塩1925gとカーボンブラック(オイルファーネスブラック)を155g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.16μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の73%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は44%であった。
Example 7
(Preparation of raw materials) In a polymerization reactor having a capacity of 5 liters, 1925 g of 53 wt% AH salt and 155 g of carbon black (oil furnace black) were charged and mixed by stirring for 1 hour. The ratio of the carbon black average particle size of 0.16 μm and the average particle size of 0.2 μm or less at this time was 73% of the total, and the moisture in the polyamide monomer raw material solution at this time was 44%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱して水溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を200℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、水溶液中の原料の濃度が85重量%(濃縮後水分率15%)となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the aqueous medium was concentrated by heating the heating medium while stirring (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 200 ° C. and the can internal pressure (gauge pressure) to 0.2 MPa, the solution was concentrated until the concentration of the raw material in the aqueous solution became 85 wt% (water content after concentration: 15%). The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

(重合)その後、重合反応装置の缶内圧力が1.70MPaになるまで昇温させ、この缶内圧力を維持したまま255℃まで昇温を続けた。255℃到達後、50分かけて大気圧になるまで放圧を行った。その後、減圧終了時のポリマの温度が280℃となるよう加熱温度を調節し、さらに缶内圧力(ゲージ圧)を−13kPaまで減じ5分間維持、ポリマを吐出して冷却/カッティングし、ペレット状にした。得られた黒原着ナイロン66マスターペレットのηrは2.1、カーボンブラック濃度15.0wt%であった。   (Polymerization) Thereafter, the temperature was raised until the internal pressure of the polymerization reactor reached 1.70 MPa, and the temperature was continued to 255 ° C. while maintaining the internal pressure of the can. After reaching 255 ° C., the pressure was released until atmospheric pressure was reached over 50 minutes. After that, the heating temperature is adjusted so that the temperature of the polymer at the end of decompression is 280 ° C, the pressure in the can (gauge pressure) is reduced to -13 kPa and maintained for 5 minutes, the polymer is discharged, cooled / cut, and pelletized I made it. The obtained black original nylon 66 master pellets had a ηr of 2.1 and a carbon black concentration of 15.0 wt%.

製造した黒原着ナイロン66マスターペレットは、ナイロン6ペレット(ηr2.6、酸化チタン0.02wt%含有)と混合し、カーボンブラック濃度2.5wt%となるようブレンドし、製糸した。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。   The produced black original nylon 66 master pellets were mixed with nylon 6 pellets (ηr2.6, containing 0.02 wt% of titanium oxide), blended to a carbon black concentration of 2.5 wt%, and then made into yarn. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

実施例8
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(チャンネルブラック)を857g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.14μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の82%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は41%であった。原料調整以外濃縮、重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.7、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表1に示す。
Example 8
(Raw material adjustment) 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 857 g of a carbon black concentration 21 wt% water slurry (channel black) prepared in advance were charged into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle diameter of 0.14 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less was 82% of the total, and the moisture in the polyamide monomer raw material solution at this time was 41%. Concentration, polymerization, and extraction other than raw material adjustment were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets having a ηr of 1.7 and a carbon black concentration of 15.0 wt%. Table 1 shows the filtration pressure increase ΔP and the evaluation results of the yarn-making property.

Figure 2019019319
Figure 2019019319

実施例9
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に83wt%ε−カプロラクタム1229gとカーボンブラック(オイルファーネスブラック)を180g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.19μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の67%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は15%であった。
Example 9
(Raw material preparation) 1229 g of 83 wt% ε-caprolactam and 180 g of carbon black (oil furnace black) were charged into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle size of 0.19 μm and the average particle size of 0.2 μm or less was 67% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 15%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を200℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が90重量%、水分率10重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 200 ° C. and the internal pressure of the can (gauge pressure) to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 90% by weight and the water content was 10% by weight. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

原料調整、濃縮工程以外の重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.7、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。   Polymerization and extraction other than the raw material adjustment and concentration steps were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets having a ηr of 1.7 and a carbon black concentration of 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

実施例10
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に77wt%ε−カプロラクタム1325gとカーボンブラック(オイルファーネスブラック)を180g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.17μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の72%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は20%であった。
Example 10
(Raw material adjustment) In a polymerization reactor having a capacity of 5 liters, 1325 g of 77 wt% ε-caprolactam and 180 g of carbon black (oil furnace black) were charged and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle size of 0.17 μm and the average particle size of 0.2 μm or less was 72% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 20%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を200℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が90重量%、水分率10重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 200 ° C. and the internal pressure of the can (gauge pressure) to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 90% by weight and the water content was 10% by weight. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

原料調整、濃縮工程以外の重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。   Polymerization and extraction other than the raw material adjustment and concentration steps were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

実施例11
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度14.5wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1242g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.15μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の79%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は50%であった。
Example 11
(Raw material adjustment) 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 1242 g of water slurry (oil furnace black) prepared in advance and charged in a 5 liter polymerization reactor were mixed by stirring for 1 hour. The ratio of the carbon black average particle diameter of 0.15 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less at this time was 79% of the whole, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 50%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を180℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が80重量%、水分率20重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 180 ° C. and the internal pressure (gauge pressure) was controlled to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was 80 wt% and the water content was 20 wt%. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

原料調整、濃縮工程以外の重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。   Polymerization and extraction other than the raw material adjustment and concentration steps were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

実施例12
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度10wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1800g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.14μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の81%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は60%であった。
Example 12
(Raw material adjustment) Into a polymerization reactor with a capacity of 5 liters, 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and a water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 10 wt% prepared in advance were charged and mixed by stirring for 1 hour. The proportion of the carbon black average particle size of 0.14 μm and the average particle size of 0.2 μm or less at this time was 81% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 60%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を170℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が70重量%、水分率30重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 170 ° C. and the can internal pressure (gauge pressure) was controlled to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was concentrated to 70 wt% and the water content was 30 wt%. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

原料調整、濃縮工程以外の重合、抽出は実施例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。   Polymerization and extraction other than the raw material adjustment and concentration steps were performed in the same manner as in Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

実施例13
実施例1にて得られた黒原着ナイロン6マスターペレットを真空乾燥機にて、170℃の温度で12時間固相重合を行い、ηr2.5の黒原着ナイロン6ペレットを得た。
製造した黒原着ナイロン6マスターペレットは、ナイロン6ペレット(ηr2.6、酸化チタン0.02wt%含有)と混合し、カーボンブラック濃度2.5wt%となるようブレンドし、製糸した。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。
Example 13
The black original nylon 6 master pellets obtained in Example 1 were subjected to solid phase polymerization at 170 ° C. for 12 hours in a vacuum dryer to obtain ηr2.5 black original nylon 6 pellets.
The produced black original nylon 6 master pellets were mixed with nylon 6 pellets (ηr2.6, containing 0.02 wt% of titanium oxide), blended to a carbon black concentration of 2.5 wt%, and yarn-formed. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

比較例1
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1035gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1429g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボン平均粒子径0.22μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の62%であり、このときのポリアミドモノマー原料溶液中の水分は53%であった。
Comparative Example 1
(Raw material adjustment) 1035 g of 87 wt% ε-caprolactam and a water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 21 wt% prepared in advance were charged in a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon average particle diameter of 0.22 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less was 62% of the total, and the water content in the polyamide monomer raw material solution at this time was 53%.

(重合)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、反応装置の内圧が0.98MPaになるまで昇温させ、この圧力を維持したまま250℃まで昇温を続けた。250℃到達後、40分かけて大気圧になるまで放圧を行った。その後大気圧で、250℃で180分保持した後、ポリマを吐出して冷却/カッティングし、ペレット状にした。   (Polymerization) Next, the inside of the polymerization vessel was sealed, sufficiently purged with nitrogen, and then stirred, the temperature was raised until the internal pressure of the reactor became 0.98 MPa, and the temperature was continuously raised to 250 ° C. while maintaining this pressure. It was. After reaching 250 ° C., the pressure was released until atmospheric pressure was reached over 40 minutes. Then, after maintaining at 250 ° C. for 180 minutes at atmospheric pressure, the polymer was discharged and cooled / cut to form pellets.

(抽出)このペレット中の未反応成分をペレットに対して20倍量の98℃の熱水で抽出し、真空乾燥機で乾燥し、黒原着ナイロン6ペレットを得た。得られた黒原着マスターペレットのηrは1.3、カーボンブラック濃度25.0wt%であった。
製造した黒原着マスターペレットは、N6ペレット(ηr2.6、酸化チタン0.02wt%含有)と混合し、カーボンブラック濃度2.5wt%となるようブレンドし、製糸した。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。
(Extraction) Unreacted components in the pellets were extracted with 20 times the amount of hot water of 98 ° C. with respect to the pellets, and dried with a vacuum dryer to obtain black original nylon 6 pellets. The obtained black original master pellets had a ηr of 1.3 and a carbon black concentration of 25.0 wt%.
The produced black original master pellets were mixed with N6 pellets (ηr2.6, containing 0.02 wt% titanium oxide), blended so as to have a carbon black concentration of 2.5 wt%, and formed into yarns. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

重合前にモノマー原料溶液の濃縮を実施せず、水分率53%の状態で重合を実施した比較例1は、ΔPが1.5MPaと高く、製糸性に劣る結果となった。   In Comparative Example 1, in which the monomer raw material solution was not concentrated before the polymerization and the polymerization was performed in a state where the water content was 53%, ΔP was as high as 1.5 MPa, resulting in poor yarn production.

比較例2
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度21wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を857g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.16μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の73%であり、このときのモノマー中の水分は44%であった。原料調整以外重合、抽出は比較例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。
Comparative Example 2
(Raw material adjustment) 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and 857 g of a previously prepared water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 21 wt% were charged into a polymerization reactor having a capacity of 5 liters and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle size of 0.16 μm and the average particle size of 0.2 μm or less was 73% of the total, and the water content in the monomer at this time was 44%. Polymerization and extraction other than raw material adjustment were carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.

重合前にモノマー原料溶液の濃縮を実施せず、水分率41%の状態で重合を実施した比較例2は、ΔPが1.4MPaと高く、製糸性に劣る結果となった。   In Comparative Example 2, in which the monomer raw material solution was not concentrated before the polymerization and the polymerization was performed in a state where the moisture content was 41%, ΔP was as high as 1.4 MPa, resulting in inferior spinning properties.

比較例3
(原料調整)容量5リットルの重合反応装置に87wt%ε−カプロラクタム1172gとあらかじめ調整したカーボンブラック濃度10wt%水スラリー(オイルファーネスブラック)を1800g仕込み1時間攪拌により混合した。このときのカーボンブラック平均粒子径0.14μm、平均粒子径0.2μm以下の割合が全体の81%であり、このときのモノマー中の水分は60%であった。
Comparative Example 3
(Raw material adjustment) Into a polymerization reactor with a capacity of 5 liters, 1172 g of 87 wt% ε-caprolactam and a water slurry (oil furnace black) having a carbon black concentration of 10 wt% prepared in advance were charged and mixed by stirring for 1 hour. At this time, the ratio of the carbon black average particle diameter of 0.14 μm and the average particle diameter of 0.2 μm or less was 81% of the total, and the water content in the monomer at this time was 60%.

(濃縮)次に重合缶内を密閉化し、充分に窒素置換した後に攪拌しながら、熱媒を加熱してポリアミドモノマー原料溶液を濃縮した(濃縮工程)。このとき熱媒加熱温度を170℃、缶内圧力(ゲージ圧)を0.2MPaに制圧しながら、ポリアミドモノマー原料溶液中の原料濃度が65重量%、水分率35重量%となるまで濃縮した。缶内の水溶液の濃度は留出水量から判断した。   (Concentration) Next, the inside of the polymerization can was sealed, and after sufficiently purging with nitrogen, the heating medium was heated while stirring and the polyamide monomer raw material solution was concentrated (concentration step). At this time, while the heating medium heating temperature was controlled to 170 ° C. and the can internal pressure (gauge pressure) was controlled to 0.2 MPa, the raw material concentration in the polyamide monomer raw material solution was concentrated to 65 wt% and the moisture content was 35 wt%. The concentration of the aqueous solution in the can was judged from the amount of distilled water.

原料調整、濃縮工程以外の重合、抽出は比較例1と同様の方法で、ηr:1.6、カーボンブラック濃度:15.0wt%の黒原着ナイロン6ペレットを得た。濾過圧力上昇度ΔP、製糸性の評価結果を表2に示す。
濃縮実施後の水分率35%の状態で重合を実施した比較例3は、ΔPが1.1MPaと高く、製糸性に劣る結果となった。
Polymerization and extraction other than the raw material adjustment and concentration steps were performed in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain black original nylon 6 pellets with ηr: 1.6 and carbon black concentration: 15.0 wt%. Table 2 shows the evaluation results of the degree of filtration pressure increase ΔP and yarn production.
In Comparative Example 3 in which the polymerization was carried out in a state where the moisture content was 35% after the concentration, ΔP was as high as 1.1 MPa, resulting in poor yarn production.

Figure 2019019319
Figure 2019019319

Claims (2)

カーボンブラック濃度が12.5wt%〜20.0wt%の黒原着マスターペレットであって、ベースペレットとブレンドしてカーボンブラック濃度を2.5wt%としたときの、5μmフィルターでの濾過圧力上昇度ΔP[MPa/10hr]が1.0以下であることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。   Filtration pressure increase ΔP with a 5 μm filter when carbon black concentration is 12.5 wt% to 20.0 wt% black original deposition master pellet blended with base pellet to make carbon black concentration 2.5 wt% [MPa / 10 hr] is 1.0 or less, polyamide resin composition characterized by the above-mentioned. ポリアミドモノマー原料溶液を重縮合反応してカーボンブラック濃度が12.5wt%〜20.0wt%のポリアミド樹脂組成物を製造するに際して、水分濃度15wt%〜60wt%のポリアミドモノマー原料溶液に平均粒子径が0.1μm〜0.2μmのカーボンブラックを得られるポリアミド樹脂組成物に対して12.5wt%〜20.0wt%添加し、次いで濃縮して水分濃度10wt%〜30wt%のポリアミドモノマー原料溶液として、該ポリアミドモノマー原料溶液を重縮合反応することを特徴とするポリアミド樹脂組成物の製造方法。   When producing a polyamide resin composition having a carbon black concentration of 12.5 wt% to 20.0 wt% by polycondensation reaction of the polyamide monomer raw material solution, an average particle size is added to the polyamide monomer raw material solution having a moisture concentration of 15 wt% to 60 wt%. As a polyamide monomer raw material solution having a water concentration of 10 wt% to 30 wt%, added to 12.5 wt% to 20.0 wt% to a polyamide resin composition capable of obtaining 0.1 μm to 0.2 μm carbon black, A method for producing a polyamide resin composition, comprising subjecting the polyamide monomer raw material solution to a polycondensation reaction.
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