JP2986210B2 - Ca▲上+▼▲上+▼およびCl▲上−▼の含有量の低いパラ−アラミドの製造方法 - Google Patents

Ca▲上+▼▲上+▼およびCl▲上−▼の含有量の低いパラ−アラミドの製造方法

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、パラ−アラミド、特にポリ−(p−フェニ
レンテレフタラミド)の製造方法に関するものであり、
特に、生成物のパラ−アラミド中に残留するカチオンお
よびアニオンの濃度をパラ−アラミドの1,000,000重量
部あたり500重量部(ppm)以下に維持し得るこの種の方
法の諸要素に関するものである。
発明の概要 本発明記載の方法は、ジアミンとジ酸塩化物とを水溶
性のアミドと塩化カルシウムとを含有する溶媒系中で反
応的に接触させて反応生成物のパラ−アラミドを得、数
サイクルの水洗により溶媒系から反応生成物を分離する
パラ−アラミドの製造に関するものである。
本発明は特に、最初に洗浄水のpHを4.5以下にするpH
調節剤を含有する水で反応生成物のパラ−アラミドを少
なくとも1サイクル洗浄し、次に洗浄水のpHを5.5以上
にするpH調節剤を含有する水で反応生成物のパラ−アラ
ミドを少なくとも1サイクル洗浄することによる、イオ
ン性の汚染物質、例えばCa++およびCl-の濃度を減少さ
せる方法に関するものである。
好ましいパラ−アラミドはポリ−(p−フェニレンテ
レフタラミド)(PPD−T)である。
発明の詳細な記述 パラ−アラミドは、極めて強い繊維および糸の製品の
製造における優れた材料として周知されている。パラ−
アラミドは液体重合溶媒系中で製造するが、この溶媒は
一般に、重合反応中に重合体の溶解を増進する塩化物塩
を有するアミド溶媒である。パラ−アラミドが製造され
れば、これを単離し、乾燥しなければならない。パラ−
アラミドがときには“小片”として特徴付けられる大量
の沈澱した重合体として溶媒系に含有されているので、
パラ−アラミドおよび溶媒系を水で洗浄して溶媒を除去
し、ついで、洗浄した重合体の小片を乾燥する。小片の
洗浄は、重合体から溶媒を除去するために重要であるの
みでなく、残留塩を除去するためにも重要である。パラ
−アラミド中に残留する塩は、のちにこの重合体の加工
に使用する装置の腐食、繊維の紡糸溶液中の不溶性の化
学種の形成、および貧弱な繊維特性という結果を生ずる
可能性がある。
本発明以前には、洗浄水のpH制御がパラ−アラミド小
片からのイオン性化学種の除去の効率を改善することは
実現されていなかった。ここでは、洗浄水を4.5以下のp
Hに維持すればカルシウムカチオンがパラ−アラミドに
イオン的に付着せず、より容易に小片から除去されると
理解されている。また、洗浄水を5.5以上のpHに維持す
れば塩化物アニオンがパラ−アラミドにイオン的に付着
せず、より容易に小片から除去されることも理解されて
いる。小片を洗浄する際には、通常は数サイクルの洗浄
を実行するが、本発明記載の方法を実施する際には上記
の各段階を少なくとも1サイクル実施しなければならな
い。
本発明の実施には洗浄段階の順序が決定的に重要であ
って、4.5以下のpHでの洗浄段階を5.5以上のpHでの洗浄
段階の前に実施しなければならない。4.5以下のpHでの
洗浄段階においては、カルシウムカチオンがパラ−アラ
ミドから放出され、後に水素イオンを残して除去され、
塩化物イオンは5.5以上のpHでの洗浄段階において除去
され得る。5.5以上のpHでの洗浄を最初に実施するなら
ば塩化物イオンは除去され得るが、この塩化物イオンは
4.5以下のpHでの洗浄における酸の添加中に置き換わる
ことがあり得るであろう。
重合反応中に塩酸が副生成物として生成し、洗浄段階
に先立って反応系が高度に酸性になる。一般には塩基性
の物質を反応系に添加して酸を中和し、ついで洗浄を開
始する。これまでは、洗浄は塩基性の水溶液を用いて、
または大量の水を用いて行われていたが、この洗浄は長
時間を要し、水の取り扱いと重合反応のアミド溶媒から
の洗浄水の分離とのために大きな容器を必要とした。中
和剤には炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化
ナトリウム等が可能であり、所望ならば、塩酸等を用い
て洗浄水を酸性化することもできる。中和および洗浄は
もちろん、高度の撹拌を用いて幸便な温度−一般には10
ないし80℃で行う。
パラ−アラミド小片の洗浄の際には、一般には数個の
洗浄段階が存在する。洗浄段階を実行するには、小片に
水を添加し、小片と水と、および存在するならば残存す
る溶媒を液体の平衡に達するまで撹拌する。本発明記載
の第1の洗浄段階においては、撹拌している水/小片/
溶媒の集合体のpHを撹拌中を通じて4.5以下に留めるの
に十分な中和剤を洗浄水に添加する。許容し得る最小の
pHは、実用性と判断との問題である。pHの下限はオペレ
ーターの安全、装置の腐食、重合体の安定性等により抑
制されるべきである。約1以下のpHは不必要であると言
うべきである。本発明記載の第2の洗浄段階において
は、撹拌している集合体のpHを撹拌中に通じてpH5.5以
上に留めるのに十分な中和剤を洗浄水に添加する。許容
し得るpHの上限は実用性と判断との問題であり、上限は
他の要因により制御すべきである。約10以上のpHは不必
要であると言うべきである。
上記のように、本発明記載の方法は回分式にでも連続
的にでも実施することができる。連続法においては、最
終洗浄からの洗浄水を最終から2番目の洗浄からの重合
体の洗浄に使用し、その濾液をその前の重合体の洗浄に
使用する。この向流洗浄を全工程にわたって継続し、所
要の純度標準を達成するための水の量を最小限にするこ
とを可能にする。
本発明記載の方法は、溶解増進剤としての塩化カルシ
ウムを用いてジメチルアセタミドまたはN−メチルピロ
リドン(NMP)よりなる溶媒中で製造したPPD−Tの精製
に特に有用である。PPD−Tの重合は、たとえば米国特
許4,297,478に記載されているように回分法で行うこと
もでき、米国特許3,850,888に記載されているように連
続法で行うこともできる。
好ましい具体例の記述 実施例A(比較例) 米国特許4,297,478に記載されているようなPPD−Tの
重合からのパラ−アラミド小片(NMP/CaCl2中、固体分1
1%)700グラムを700mlの蒸留水とともに、ウエアリン
グブレンダー中で激しく撹拌した。このパラ−アラミド
にNaOHを添加し、pHを8.0に調節して中和した。この混
合物をブフナーロートで濾過し、小片を約800mlの蒸留
水と混合し、濾過し、ついで再度800mlの蒸留水と混合
した。このパラ−アラミドをこの方法で全体で10回洗浄
し、ついで乾燥し、カルシウムと塩化物との含有量を分
析した。乾燥したPPD−Tは1200ppmのCa++と1000ppmのC
l-とを含有することが見いだされた。
実施例1 パラ−アラミド小片と水とを共に最初に撹拌したとき
のpHを4.0に調節したことを除いて、比較例(実施例
A)に記載したものと同一の方法に従った。10回の洗浄
サイクルののちに、得られたPPD−TのCa++含有量は84p
pmであることが見いだされ、Cl-含有量は520ppmであっ
た。
実施例B(比較列) 実施例Aからのパラ−アラミド小片500グラムを、500
mlの蒸留水とともにウエアリングブレンダー中で激しく
撹拌した。この混合物をブフナーロートで濾過し、500m
lの蒸留水と再度混合した。最初は0.3であったpHを、Na
OHを添加して3.0に調節した。この小片を500mlの蒸留水
とともに撹拌し、濾過し、これを全体で7回繰り返し
た。ついで、この重合体を乾燥し、カルシウムと塩化物
との含有量を分析した。このPPD−Tは33ppmのCa++と71
6ppmのCl-とを含有することが見いだされた。
実施例2 7回目の洗浄においてpHを7.0に調節したことを除い
て、比較例Bに記載したものと同一の方法に従った。つ
いで小片を乾燥し、塩化物の含有量を分析した。このPP
D−Tは30ppmのCa++と245ppmのCl-とを含有することが
見いだされた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツインプリス, コンスタンテイン・ウ イリアム アメリカ合衆国バージニア州23235リツ チモンド・サミツトエイカーズドライブ 8500 (56)参考文献 特開 昭57−67632(JP,A) 特開 昭53−133297(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08G 69/00 - 69/50 D01F 6/60

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジアミンとジ酸塩化物とを水溶性のアミド
    と塩化カルシウムとを含有する溶媒系中で反応的に接触
    させて反応生成物のパラ−アラミドを得、この反応生成
    物を数サイクルの水洗により上記の溶媒系から分離する
    パラ−アラミドの製造方法において (i) 洗浄水のpHを4.5以下にするpH調節剤を含有す
    る水で反応生成物のパラ−アラミドを少なくとも1サイ
    クル洗浄し、ついで、段階(i)の洗浄ののちに (ii) 洗浄水のpHを5.5以上にするpH調節剤を含有す
    る水で反応生成物のパラ−アラミドを少なくとも1サイ
    クル洗浄する ことよりなる方法。
  2. 【請求項2】上記のパラ−アラミドがポリ−(p−フェ
    ニレンテレフタラミド)であることを特徴とする請求の
    範囲1記載の方法。
JP3504704A 1991-02-14 1991-02-14 Ca▲上+▼▲上+▼およびCl▲上−▼の含有量の低いパラ−アラミドの製造方法 Expired - Fee Related JP2986210B2 (ja)

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