JP4329292B2 - Method for producing polyamide prepolymer and method for producing polyamide - Google Patents

Method for producing polyamide prepolymer and method for producing polyamide Download PDF

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【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製造されるポリアミドプレポリマーの製造方法およびポリアミドの製造方法に関する。さらに詳しくは、カプロラクタムを主原料として、特定時間の熱処理を施した際の、環状オリゴマー量が極めて少ないポリアミドプレポリマー、および特定時間の溶融重合熱履歴を受けた時点において高い重合度と低減された未反応カプロラクタム含有量、オリゴマー含有量を有するポリアミドを高効率、低エネルギーで製造する方法に関する。
【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形品として、また、食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。
【0003】
カプロラクタムを主原料とするポリアミド樹脂は通常、カプロラクタムを少量の水の存在下に加熱することによって製造される。この製造方法は比較的単純なプロセスであり、世の中で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頁〜65頁に記載されている汎用的なポリカプラミドの重合方法の概略を以下に説明する。
【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に吐出されペレット化される。こうして得られるポリカプラミド樹脂ペレット中には重合平衡で生じるカプロラクタムモノマーおよび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、真空又は不活性ガス雰囲気中、約100℃で乾燥される。
【0005】
このようにカプロラクタム重合後のポリアミドは未反応カプロラクタムとオリゴマーを含有するため、重合後の熱水抽出工程が必須と考えられている。この熱水抽出工程には多くのエネルギーを要し、また、未反応モノマーは生産性を低下させるので、この工程の省略、もしくは時間短縮が求められている。
【0006】
熱水抽出工程の省略の手段としては、重合後のポリアミドを溶融状態のまま高温度・高真空下で処理することにより、未反応カプロラクタム及びオリゴマーを除去する方法が挙げられる(米国特許3558567号明細書)。しかし、特にオリゴマー除去が困難であることから、実生産に適用された例はほとんどない。
【0007】
他のアプローチとしては、熱水抽出工程に要する時間を短縮するため未反応モノマー、およびオリゴマーの低減をする手段がある。中でも水に対する溶解性が低く抽出されにくいオリゴマーの低減が求められている。
【0008】
すなわち、熱水抽出工程の省略もしくは時間短縮のためには、重合後の未反応カプロラクタム及びオリゴマーを減少させる必要がある。そこで未反応カプロラクタム及びオリゴマーを減少させる方法としてはこれまで数例が提案されている。
【0009】
例えば、特開昭59−164327号公報にはカプロラクタムのプレポリマーを重合した後、加圧下でさらに重合し、オリゴマーやゲルを低減する方法が提案されている。
【0010】
この方法では、カプロラクタムを220〜280℃でプレポリマー化した後、加圧下240〜290℃でさらに重合することにより、オリゴマーやゲル含有量の少ないポリアミドポリマーを得る方法が開示されている。しかしこの方法は、ゲル低減には有効であるが、プレポリマー化工程に比較的長い時間を要し熱履歴が大きいためにこの工程でのオリゴマー削減効果が不十分である。
【0011】
さらに特公昭50−26594号公報には、重合温度を低くしてオリゴマー量を低減する方法が提案されている。
【0012】
この方法では、含水量0.5重量%以下のカプロラクタムを生成するポリアミドの融点以上融点+20℃以下の温度範囲で重合することにより環状オリゴマー含有量の少ないポリアミド樹脂を製造する方法が開示されている。ここでは環状オリゴマー含有量が0.9重量%のポリアミドが得られたことが示されているものの、その重合時間は30hと長く、その時の未反応カプロラクタム量は15%以上であり、未反応物の低減は成されていない。すなわち、ポリアミドの収率が低く、生産性が低いという問題がある。
【0013】
本発明者らは先に特開平11−343341号公報において、ジカルボン酸とジアミンの存在下、生成するポリアミドの融点以下で重合することによりオリゴマー量の少ないポリアミド樹脂を製造し、得られたポリアミド樹脂を減圧加熱することでカプロラクタム、オリゴマーを除去する方法を提案しているが、更に未反応物、オリゴマー量が少ないポリアミド、および当該ポリアミドの生産性の高い製造方法の開発が求められていた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、カプロラクタムを主原料とするポリアミドにおいて、特定の溶融重合時間内に得られ、高い重合度を有し、且つ未反応カプロラクタム含有量とオリゴマー含有量がともに十分に低い、高品質のポリアミドは知られていなかった。また、カプロラクタム含有量とオリゴマー含有量ともに低いポリアミドを高い生産性で製造できる方法もこれまで知られていなかった。
【0015】
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、熱水抽出工程の省略もしくは時間短縮を達成するための、特定の溶融重合時間内に得られ、高い重合度を有し、且つ未反応カプロラクタム含有量及びオリゴマー含有量がともに低いポリアミド、および当該ポリアミドを高い生産性で製造する方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定の含水率を有するカプロラクタム水溶液の加圧下・特定の温度での短時間加熱処理により、アミノ基量が多く、環状オリゴマー含有量が少ないポリアミドプレポリマーを製造し、該プレポリマーを、生成するポリアミドの融点近傍以下の温度条件下で重合時間20時間以内の条件下で重合することにより、重合度が十分に高く未反応カプロラクタム含有量及び副生オリゴマー含有量がともに低いポリアミド樹脂が製造可能であることを見出し、本発明に到達した。
【0017】
すなわち、本発明の目的は、
(1)含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理する、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマーの製造方法。
(2)0.111〜6.08MPaで加熱処理をする(1)記載のポリアミドプレポリマーの製造方法。
(3)アミノ基量が0.15mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.4重量%以下である(1)または(2)記載のポリアミドプレポリマーの製造方法。
(4)カプラミド単位を主たる構成成分とするポリアミドの製造方法であって、含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理して得た、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマーを常圧重合装置に供給し、重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点+10℃以下である温度条件下で20時間以内に重合することを特徴とする、硫酸相対粘度が2.0以上、カプロラクタム含有量が15重量%以下、オリゴマー含有量が1.8重量%以下、環状2〜4量体含有量の合計:0.9重量%以下のポリアミドの製造方法。
(5)前記重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点以下であることを特徴とする(4)記載のポリアミドの製造方法。
(6)カプラミド単位を主たる構成成分とするポリアミドの製造方法であって、含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理して得た、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマー、および前記カプロラクタムに対して5mol%以下のジカルボン酸、ジアミン、およびこれらの塩の中から選ばれる少なくとも1種の添加剤を常圧重合装置に供給し、重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点+10℃以下である温度条件下で20時間以内に重合することを特徴とする、硫酸相対粘度が2.0以上カプロラクタム含有量が15重量%以下、オリゴマー含有量が1.8重量%以下、環状2〜4量体含有量の合計:0.9重量%以下のポリアミドの製造方法。
(7)前記重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点以下であることを特徴とする(6)記載のポリアミドの製造方法。
(8)前記添加剤がジカルボン酸とジアミンの塩である(6)または(7)記載のポリアミドの製造方法。
(9)前記ジカルボン酸とジアミンの塩が、脂肪族および/または芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから誘導される塩である(8)記載のポリアミドの製造方法。
(10)前記ジカルボン酸とジアミンの塩を構成するジカルボン酸がアジピン酸および/またはテレフタル酸であり、ジアミンがヘキサメチレンジアミンである(9)記載のポリアミドの製造方法。
(11)ポリアミドプレポリマーを得る際に、0.111〜6.08MPaで加熱処理をする(4)〜(10)いずれか記載のポリアミドの製造方法。
(12)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(4)〜(11)いずれか記載のポリアミドの製造方法。
(13)ポリアミドプレポリマーの常圧重合装置供給前に該プレポリマーを常圧重合装置上部でフラッシュさせて水分を蒸散除去する(4)〜(12)いずれか記載のポリアミドの製造方法。
(14)常圧重合装置が連続式常圧重合装置である(4)〜(13)いずれか記載のポリアミドの製造方法。
により達成できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明にいうポリアミドプレポリマーとは、ポリアミドの原料の下記加熱処理により得られる組成物であり、ポリアミド鎖状オリゴマー、環状オリゴマー、未反応原料からなる混合物を言う。
【0019】
本発明のポリアミドプレポリマーあるいはポリアミドの製造方法で用いるポリアミドの原料には主にカプロラクタムを用いるが、発明の目的を阻害しない範囲で、1種または2種以上の他のラクタムおよびその誘導体をポリアミドの原料全体の20mol%を超えない範囲で併用して用いてもかまわない。20mol%を超えると得られるポリアミドポリマーの結晶性が低下する場合がある。
【0020】
かかる併用ラクタムおよびその誘導体の具体例としては、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、ラウロラクタム、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸、アミノドデカン酸が好ましい。
【0021】
本発明のポリアミドプレポリマーの製造方法ではカプロラクタム水溶液を調製する。この時の含水率の下限は総量に対し、2重量%であり、好ましくは2.4重量%、特に好ましくは3重量%である。また含水率の上限は総量に対し、20重量%であり、好ましくは17重量%、特に好ましくは15重量%である。含水量が2〜20重量%の範囲を外れると、必要なアミノ基量を得るまでにポリアミドプレポリマー中のオリゴマー量が多くなり、本発明の目的を達することができない。
【0022】
本発明のポリアミドプレポリマーの製造方法は、加圧下で200〜330℃で1〜30分間加熱処理を行うことが必要である。
【0023】
この際の圧力は系内の水分の揮散を防ぐのに十分な圧力であれば特に制限はないが、0.111〜6.08MPa(1.1〜60atm、1.14〜62.00kg/cm2)の範囲が好ましく、0.152〜5.065MPa(1.5〜50atm、1.55〜51.67kg/cm2)がより好ましい。0.111MPa未満の圧力下ではプレポリマー化時のアミノ基生成効率が低下するために、必要なアミノ基量を得るまでにポリアミドプレポリマー中のオリゴマー量が多くなってしまい、一方、6.08MPaを超える場合は、生産性や経済性に劣るものとなる。
【0024】
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℃の範囲である。処理温度の下限は、好ましくは205℃、特に好ましくは210℃、最も好ましくは250℃である。処理温度の上限は、好ましくは325℃、特に好ましくは320℃、最も好ましくは315℃である。200℃未満では必要なアミノ基量を得た時点での環状オリゴマー含有量が多く、330℃を超えると反応物中アミノ基量の制御が困難で工業的な安定性に欠ける。
【0025】
本発明のポリアミドプレポリマーを調製する際の処理時間は1〜30分間である。上限として好ましくは25分以下、特に好ましくは20分以下である。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であり、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からである。
【0026】
かくして得られた、本発明のポリアミドプレポリマーは、プレポリマー中のアミノ基量が0.1mmol/1g以上である。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以下の範囲が採用される。また、プレポリマー中の環状オリゴマー含有量は0.6重量%以下である。好ましくは0.4重量%以下、特に好ましくは0.3重量%以下である。0.6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。
【0027】
本発明のポリアミドは、20時間以内の溶融重合で生成した時点で、硫酸相対粘度2.0以上、未反応カプロラクタム含有量15wt%以下、オリゴマー含有量1.8重量%以下、環状2〜4量体含有量の合計0.9重量%以下の特性を具備していることが必要であり、この要件を満たすことによって高品質のポリアミドを高い生産性を持って製造することが可能になるのである。
【0028】
本発明のポリアミドの硫酸相対粘度は、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、2.0以上である。さらに、好ましくは2.05〜7.0、特に好ましくは2.1〜6.5、最も好ましくは2.15〜6.0である。相対粘度が2.0未満では機械物性の発現が不十分であり、8.0を越えると溶融粘度が高すぎて成形が困難となる。
【0029】
本発明のポリアミドにおいては、最終的に得られるポリアミド中の未反応カプロラクタム含有量は15重量%以下であり、好ましくは13重量%以下であり、さらに好ましくは11重量%以下である。15重量%を超えると熱水抽出工程に要する時間とエネルギーが増加する。カプロラクタム含有量の下限に制限はないが、通常約3重量%程度である。
【0030】
本発明のポリアミドにおいては、最終的に得られるポリアミド中のオリゴマー含有量は1.8重量%以下である。好ましくは1.5重量%以下であり、さらに好ましくは1.3重量%以下である。1.8重量%を越えると熱水抽出工程に要する時間が増加し、カプロラクタム、オリゴマー揮発除去後のオリゴマー含有量が増加する。オリゴマー含有量の下限に制限はないが、通常約0.6重量%程度である。
【0031】
本発明のポリアミドにおいては、最終的に得られるポリアミド中の環状2〜4量体含有量の合計は0.9重量%以下である。好ましくは0.85重量%以下であり、さらに好ましくは0.8重量%以下である。0.9重量%を越えると熱水抽出工程に要する時間が増加し、カプロラクタム、オリゴマー揮発除去後のオリゴマー含有量が増加する。環状2〜4量体含有量の合計の下限に制限はないが、通常約0.2重量%程度である。
【0032】
本発明のポリアミドの製造方法では、重合開始時に、ポリアミドプレポリマーに対してさらにカプロラクタムを追添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添加カプロラクタムからなる原料組成物中のアミノ基量が0.1mmol/1g以上となる範囲であれば、特に制限はない。
【0033】
本発明のポリアミドの製造方法では、加熱処理前の原料中のカプロラクタムに対して5mol%以下のジカルボン酸、ジアミン、およびこれらの塩の中から選ばれる少なくとも1種の添加剤を常圧重合装置に供給して重合することができる。添加剤の添加により、必要な重合時間の更なる短縮とポリアミドポリマー中のオリゴマー含有量の更なる低減が可能である。ただし、この添加量としては4mol%以下が好ましく、更に好ましくは3mol%以下である。添加剤の添加量が5mol%を超えると得られるポリアミドポリマーの融点・結晶性が低下し、成形性・成形品物性が低下する場合がある。
【0034】
添加剤を構成するジカルボン酸としては、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、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸、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のような芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。
【0035】
添加剤を構成するジアミンとしては、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,13−ジアミノトリデカン、1,14−ジアミノテトラデカン、1,15−ジアミノペンタデカン、1,16−ジアミノヘキサデカン、1,17−ジアミノヘプタデカン、1,18−ジアミノオクタデカン、1,19−ジアミノノナデカン、1,20−ジアミノエイコサン、ジエチルアミノプロピルアミンなどの脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−(4−アミノヘキシル)メタンのような脂環式ジアミン、キシリレンジアミンのような芳香族ジアミンなどが挙げられる。
【0036】
この添加剤としては、好ましくはジカルボン酸とジアミンの塩であり、より好ましくは脂肪族及び/又は芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンから誘導される塩であり、最も好ましくは、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンから誘導される塩および/またはテレフタル酸とヘキサメチレンジアミンから誘導される塩である。
【0037】
前記添加剤を常圧重合装置に供給する方法に特に制限はない。粒状の固体を重合装置に添加してもよく、水などの溶媒に溶解し、溶液として添加しても良い。
【0038】
本発明のポリアミドの製造方法では、得られた反応物を常圧下にて重合するのが良い。
本発明のポリアミドの製造方法において、用いる重合装置には特に制限はなく、一般的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できる。具体的には連続式常圧重合装置、回分式重合装置などの液相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。
【0039】
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+10℃以下、好ましくは融点以下となる温度条件下で重合する。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、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。
【0040】
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20時間以内であり、18時間以内が好ましく、16時間以内がさらに好ましい。20時間を超えると生産効率の点で実用価値が低下する。
【0041】
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。
【0042】
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上部にフラッシュさせて水分を蒸散除去させること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。
【0043】
本発明のポリアミドポリマーの製造方法ではさらに、得られたポリアミドからカプロラクタム、オリゴマーを、熱水抽出によって除去しても良く、減圧下で加熱することにより揮発除去しても良く、減圧下で加熱して、カプロラクタム、オリゴマーを除去した後、さらに熱水抽出を行っても良い。
【0044】
カプロラクタム、オリゴマーの減圧下加熱による揮発除去は、重合反応生成物をペレットなどの固体としたのち、固相で行ってもよく、溶融状態で行っても良い。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も良い。
【0045】
また、カプロラクタム、オリゴマーの減圧下加熱による揮発除去においてポリアミドの重合度を用途に応じた好適な値に調製することができる。
【0046】
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かつ減圧下で加熱処理する固相減圧処理によって所望の重合度に調整することが好ましい。
【0047】
本発明のポリアミドの製造方法では、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できる。モノカルボン酸を添加して末端封鎖する場合には、得られたポリアミド樹脂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できる。カルボン酸化合物の具体例としては、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、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、フェニル酢酸のような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、シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸、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のような芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。
【0048】
また、末端封鎖剤の添加方法としてはポリアミドプレポリマーの加熱処理初期にカプロラクタム等の原料と同時に仕込む方法、加熱処理途中で添加する方法、加熱処理後、常圧重合装置投入前に添加する方法、ポリアミド樹脂を溶融状態で未反応カプロラクタム及び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。
【0049】
本発明の製造方法においては、用途に応じて例えば酸化防止剤や耐熱安定剤(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、ヨウ素化合物等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、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等の水酸化物、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、合成雲母等の粒子状、繊維状、針状、板状充填材)、他の重合体(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、ポリフェニレンエーテル、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。
【0050】
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、通常の成形方法によって成形品とすることができる。成形方法に関しては特に制限はなく、射出成形、押出成形、吹込成形、プレス成形などの公知の成形方法が利用できる。ここでいう成形品とは射出成形等による狭義の成形品の他、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。
【0051】
【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。
【0052】
(1)ポリアミドプレポリマー中のアミノ基量
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塩酸水溶液を用いて滴定した。
【0053】
(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通過を通過し、124meshは不通過である被測定物の粉末を集め、該粉末約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、抽出液中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検出されなかった。測定条件は下記のとおりである。
高速液体クロマトグラフ: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 Absorbance Detector
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、20:80→80:20のグラディエント分析とした。)
流速:1ml/min。
【0054】
(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。
【0055】
(4)ポリアミド中のカプロラクタム含有量
ポリアミドを粉砕し、JIS標準ふるい24meshを通過し、124meshは不通過のポリアミド粉末を集め、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、抽出液中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。測定条件は下記のとおりである。
高速液体クロマトグラフ: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 Absorbance Detector
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。
【0056】
(5)ポリアミド中の環状2〜4量体含有量
ポリアミドを粉砕し、JIS標準ふるい24meshを通過し、124meshは不通過のポリアミド粉末を集め、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、抽出液中に含まれる環状2〜4量体含有量を高速液体クロマトグラフを用いて定量した。測定条件は下記のとおりである。
高速液体クロマトグラフ: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 Absorbance Detector
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。
【0057】
(6)ポリアミド中のオリゴマー含有量。
【0058】
重合反応生成物を粉砕し、JIS標準ふるい24meshは通過し、124mesh不通過のポリアミド粉末を集め、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、抽出液中に含まれるカプロラクタムを前記の方法で定量した後、エバポレーターで蒸発乾固し、更に80℃/8時間真空乾燥した後に得られる残渣量を求めオリゴマー含有量とした。
【0059】
(7)硫酸相対粘度(ηr)
98%硫酸中、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。
【0060】
参考例(使用原料の調製)
カプロラクタムは東京化成工業株式会社の特級品を溶融し、モレキュラーシーブで乾燥した。ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸、アジピン酸は東京化成工業株式会社の特級品をそのまま使用した。実施例、比較例中で使用したアジピン酸・ヘキサメチレンジアミン塩、テレフタル酸・ヘキサメチレンジアミン塩は上記のジアミン、ジカルボン酸を等モル量、熱水に溶解した後に冷却、析出した結晶を濾過、80℃/8時間真空乾燥した。
【0061】
実施例1〜9、比較例1〜3(加熱処理および常圧連続重合)
図1に示す装置を用いて加熱処理、常圧連続重合を行った。表1および表2記載の組成のカプロラクタム水溶液を原料貯槽1に投入し、ついで加圧計3を有する原料供給ポンプ2を用い、加圧加熱処理槽4に供給し、表1および表2記載の条件下で連続的に加熱処理を行った。次いで得られた各ポリアミドプレポリマーを常圧連続重合塔7に供給、表1および表2記載の条件で重合を行い、重合反応生成物であるポリアミドを得た。必要に応じ、重合塔頂から各種の添加剤を粉末状態で添加した。加圧加熱処理時の圧力は、流路途中の調圧バルブ5の開度によって制御した。プレポリマーの分析に際しては、常圧連続重合塔7への供給前にポリアミドプレポリマー採取口6から、試料を採取し分析に供した。結果を表1および表2に示す。実施例1〜9と比較例1〜3との比較でわかるように、本発明の製造方法で得られたポリアミドポリマーは、未反応カプロラクタム量、オリゴマー量ともに少なく、特にオリゴマー量は大幅に減少した。また、重合塔頂にナイロン塩を添加することでオリゴマー量がさらに減少した。
【0062】
【表1】

Figure 0004329292
【0063】
【表2】
Figure 0004329292
【0064】
実施例10〜12、比較例4 (未反応カプロラクタム・オリゴマーの溶融揮発除去)
前記実施例1〜9あるいは比較例1〜3で得たポリアミドからカプロラクタム、オリゴマーを溶融揮発除去した。溶融揮発除去は、以下の条件で日本製鋼所社製30mmφベント付2軸押出機を用いて行った。・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
結果を表3に示す。その結果、本発明の方法によれば、未反応カプロラクタム含有量が0.05重量%以下、オリゴマー含有量が0.99重量%以下という、カプロラクタム、オリゴマーの含有量が少ないポリアミドが得られた。
【0065】
【表3】
Figure 0004329292
【0066】
実施例13〜15、比較例5(未反応カプロラクタム・オリゴマーの固相揮発除去)
前記実施例1〜9あるいは比較例1〜3で得たポリアミドからカプロラクタム、オリゴマーを固相揮発除去を実施した。固相揮発除去は3L回転型減圧固相重合装置を用い、133Pa(1Torr)、150℃にて6時間揮発除去を行った。結果を表4に示す。その結果、未反応カプロラクタム含有量が0.08重量%以下、オリゴマー含有量が1.10重量%以下という、カプロラクタム、オリゴマーの含有量が少ないポリアミドが得られた。
【0067】
【表4】
Figure 0004329292
【0068】
実施例16,17、比較例6(未反応カプロラクタム・オリゴマーの熱水抽出除去)
前記実施例1〜9あるいは比較例1〜3で得たポリアミドからカプロラクタム、オリゴマーを熱水抽出除去を実施した。抽出にはポリアミド樹脂の円筒状ペレット(直径約2mm、長さ約3mm)を用いた。抽出条件は以下の通り。
抽出溶媒:水
抽出浴比:ポリアミド/水=1:20
抽出温度:98℃。
重合反応生成物中の未反応カプロラクタム量が0.05重量%以下、オリゴマー量が1.0重量%以下にまで低減するために必要な抽出時間を測定した。
【0069】
結果を表5に示す。要抽出時間の対比より、本発明の製造方法により得られたポリアミドは必要な抽出時間が短時間で済んだ。
【0070】
【表5】
Figure 0004329292
【0071】
また、実施例10〜15のポリアミドを射出成形し、ハンドリング性を確認したところ、従来法によるものと遜色の無いものであった。
【0072】
【発明の効果】
本発明の製造方法を用いることにより、未反応カプロラクタムおよびオリゴマーが低減されたポリアミドを得ることができる。本発明のポリアミドにより、熱水抽出工程の省略もしくは時間短縮が可能となり、高生産効率かつ低エネルギーコストでポリアミド樹脂を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で用いた重合反応装置の概略図である。
【符号の説明】
1:原料貯槽
2:原料供給ポンプ
3:圧力計
4:加圧加熱処理槽
5:調圧バルブ
6:ポリアミドプレポリマー採取口
7:常圧連続重合塔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polyamide prepolymer produced from caprolactam as a main raw material, and a method for producing a polyamide . More specifically, when a heat treatment for a specific time is performed using caprolactam as a main raw material, a polyamide prepolymer with a very small amount of cyclic oligomer and a high degree of polymerization are reduced at the time of receiving a heat polymerization heat history for a specific time. The present invention relates to a method for producing a polyamide having unreacted caprolactam content and oligomer content with high efficiency and low energy.
[0002]
[Prior art]
Polyamide resin mainly made of caprolactam is used for textile fibers and industrial fibers by taking advantage of its excellent properties. Furthermore, it is used as an injection-molded product in the automotive, electrical and electronic fields, and mainly for food packaging applications. Also widely used as extruded film and stretched film.
[0003]
A polyamide resin mainly composed of caprolactam is usually produced by heating caprolactam in the presence of a small amount of water. This manufacturing method is a relatively simple process, and is a manufacturing method widely used in the world. The outline of the polymerization method of general-purpose polycapramide described in pages 63 to 65 of “Polyamide resin handbook” (Osamu Fukumoto, Nikkan Kogyo Shimbun) will be described below.
[0004]
Caprolactam is melted and supplied to an atmospheric polymerization tower heated to about 260 ° C., and after staying in this polymerization tower for about 10 hours, it is formed into a strand form from the bottom of the tower and discharged into a water tank to be pelletized. Since the polycapramide resin pellets thus obtained contain caprolactam monomers and oligomers generated in the polymerization equilibrium, they are then supplied to the hot water extraction tower, extracted countercurrently with hot water sent from the bottom of the tower, and then taken out from the bottom. . Since the pellet after extraction contains a large amount of water, it is dried at about 100 ° C. in a vacuum or an inert gas atmosphere.
[0005]
Thus, since the polyamide after caprolactam polymerization contains unreacted caprolactam and an oligomer, it is thought that the hot water extraction process after superposition | polymerization is essential. This hot water extraction step requires a lot of energy, and unreacted monomers lower the productivity, so that this step is required to be omitted or shortened.
[0006]
As a means for omitting the hot water extraction step, there is a method of removing unreacted caprolactam and oligomer by treating the polymerized polyamide in a molten state under high temperature and high vacuum (US Pat. No. 3,558,567). book). However, since it is particularly difficult to remove oligomers, there are few examples applied to actual production.
[0007]
Another approach is to reduce unreacted monomers and oligomers in order to reduce the time required for the hot water extraction process. In particular, there is a demand for reduction in oligomers that have low solubility in water and are difficult to extract.
[0008]
That is, in order to omit the hot water extraction step or shorten the time, it is necessary to reduce unreacted caprolactam and oligomer after polymerization. Thus, several examples have been proposed so far for reducing unreacted caprolactam and oligomers.
[0009]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-164327 proposes a method in which a caprolactam prepolymer is polymerized and then further polymerized under pressure to reduce oligomers and gels.
[0010]
This method discloses a method of obtaining a polyamide polymer having a low oligomer or gel content by prepolymerizing caprolactam at 220 to 280 ° C. and then further polymerizing it at 240 to 290 ° C. under pressure. However, this method is effective for reducing the gel, but the prepolymerization step requires a relatively long time and has a large thermal history, so that the oligomer reduction effect in this step is insufficient.
[0011]
Further, Japanese Patent Publication No. 50-26594 proposes a method for reducing the oligomer amount by lowering the polymerization temperature.
[0012]
In this method, a method for producing a polyamide resin having a low cyclic oligomer content by polymerizing in a temperature range from the melting point to the melting point + 20 ° C. of the polyamide that produces caprolactam having a water content of 0.5% by weight or less is disclosed. . Here, it is shown that a polyamide having a cyclic oligomer content of 0.9% by weight was obtained, but the polymerization time was as long as 30 h, and the amount of unreacted caprolactam at that time was 15% or more. No reduction has been made. That is, there is a problem that the yield of polyamide is low and the productivity is low.
[0013]
The present inventors previously prepared a polyamide resin having a low oligomer amount by polymerizing in the presence of a dicarboxylic acid and a diamine in the presence of a dicarboxylic acid and a diamine below the melting point of the resulting polyamide in JP-A-11-343341. Has been proposed to remove caprolactam and oligomers by heating under reduced pressure, but further development of unreacted materials, polyamides with a small amount of oligomers, and a production method with high productivity of the polyamides has been demanded.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a polyamide mainly composed of caprolactam, it is obtained within a specific melt polymerization time, has a high degree of polymerization, and has a sufficiently low unreacted caprolactam content and oligomer content. Polyamide was not known. In addition, a method capable of producing a polyamide having low caprolactam content and oligomer content with high productivity has not been known so far.
[0015]
Therefore, the present inventors solved the above-mentioned problems of the prior art, obtained within a specific melt polymerization time to achieve omission of the hot water extraction step or time reduction, and have a high degree of polymerization, It is another object of the present invention to provide a polyamide having low unreacted caprolactam content and oligomer content, and a method for producing the polyamide with high productivity.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, a polyamide having a large amount of amino groups and a small amount of cyclic oligomers can be obtained by subjecting a caprolactam aqueous solution having a specific water content to a short heat treatment under pressure and at a specific temperature. A prepolymer is produced, and the prepolymer is polymerized under a temperature condition not exceeding the melting point of the resulting polyamide under a polymerization time of 20 hours or less, so that the degree of polymerization is sufficiently high and the unreacted caprolactam content and by-products are increased. The inventors have found that a polyamide resin having a low raw oligomer content can be produced, and reached the present invention.
[0017]
That is, the object of the present invention is to
(1) Heat treatment of caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight under a sufficient pressure to prevent volatilization of water in the system at a temperature of 200 to 330 ° C. for 1 to 30 minutes. Amino group content 0.1 mmol / 1g or more, and the manufacturing method of the polyamide prepolymer whose cyclic oligomer content is 0.6 weight% or less.
(2) The method for producing a polyamide prepolymer according to (1), wherein the heat treatment is performed at 0.111 to 6.08 MPa.
(3) The method for producing a polyamide prepolymer according to (1) or (2 ), wherein the amino group content is 0.15 mmol / 1 g or more and the cyclic oligomer content is 0.4 wt% or less.
(4) A method for producing a polyamide comprising a capramide unit as a main constituent, wherein a caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight is applied at a pressure of 200 to 330 ° C. under a pressure sufficient to prevent volatilization of moisture in the system. A polyamide prepolymer having an amino group content of 0.1 mmol / 1 g or more and a cyclic oligomer content of 0.6% by weight or less, obtained by heat treatment at a temperature for 1 to 30 minutes, is supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus and polymerized. The sulfuric acid relative viscosity is 2.0 or more, and the caprolactam content is 15% by weight or less, characterized in that the maximum temperature is polymerized within 20 hours under the temperature condition where the melting point of the obtained polyamide is + 10 ° C. or less. A method for producing a polyamide having an oligomer content of 1.8% by weight or less and a cyclic 2-tetramer content: 0.9% by weight or less.
(5) The method for producing a polyamide as described in (4 ), wherein the maximum polymerization temperature is not higher than the melting point of the obtained polyamide.
(6) A method for producing a polyamide comprising a capramide unit as a main constituent, wherein a caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight is applied at a pressure of 200 to 330 ° C. under a sufficient pressure to prevent evaporation of moisture in the system. A polyamide prepolymer having an amino group content of 0.1 mmol / 1 g or more and a cyclic oligomer content of 0.6% by weight or less, and 5 mol% or less based on the caprolactam obtained by heat treatment at a temperature for 1 to 30 minutes. At least one additive selected from dicarboxylic acids, diamines, and salts thereof is supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus, and the maximum polymerization temperature is the melting point of the resulting polyamide + 10 ° C. or less. The relative viscosity of sulfuric acid is 2.0 or more and the caprolactam content is 15% by weight or less, and the oligomer content is 1. Wt% or less, the total of the cyclic 2-4 mer content: 0.9 manufacturing method of weight percent of the polyamide.
(7) The method for producing a polyamide as described in (6 ), wherein the maximum polymerization temperature is not higher than the melting point of the obtained polyamide.
(8) The method for producing a polyamide according to (6) or (7 ), wherein the additive is a salt of a dicarboxylic acid and a diamine.
(9) The method for producing a polyamide according to (8) , wherein the salt of the dicarboxylic acid and the diamine is a salt derived from an aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diamine.
(10) The method for producing a polyamide according to (9 ), wherein the dicarboxylic acid constituting the salt of the dicarboxylic acid and the diamine is adipic acid and / or terephthalic acid, and the diamine is hexamethylenediamine.
(11) The method for producing a polyamide according to any one of (4) to (10), wherein a heat treatment is performed at 0.111 to 6.08 MPa when a polyamide prepolymer is obtained.
(12) The method for producing a polyamide as described in any one of (4) to (11), wherein the moisture content of the polyamide prepolymer when supplied to the atmospheric pressure polymerization apparatus is 4% by weight or less.
(13) The method for producing a polyamide as described in any one of (4) to (12) , wherein the prepolymer is flushed at the upper part of the atmospheric pressure polymerization apparatus and moisture is removed by evaporation before supplying the polyamide prepolymer to the atmospheric pressure polymerization apparatus.
(14) The method for producing a polyamide according to any one of (4) to (13) , wherein the atmospheric pressure polymerization apparatus is a continuous atmospheric pressure polymerization apparatus.
Can be achieved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
The polyamide prepolymer referred to in the present invention is a composition obtained by the following heat treatment of a polyamide raw material, and refers to a mixture comprising a polyamide chain oligomer, a cyclic oligomer, and an unreacted raw material.
[0019]
Caprolactam is mainly used as the raw material for the polyamide used in the polyamide prepolymer or the polyamide production method of the present invention, but one or more other lactams and derivatives thereof are used in the polyamide as long as the object of the invention is not impaired. You may use together and use in the range which does not exceed 20 mol% of the whole raw material. If it exceeds 20 mol%, the crystallinity of the resulting polyamide polymer may be lowered.
[0020]
Specific examples of such combined lactams and derivatives thereof include valerolactam, enantolactam, capryllactam, undecalactam, laurolactam, etc. Among these, laurolactam, aminocaproic acid, aminoundecanoic acid, aminododecane Acid is preferred.
[0021]
In the method for producing a polyamide prepolymer of the present invention, an aqueous caprolactam solution is prepared. The lower limit of the water content at this time is 2% by weight, preferably 2.4% by weight, particularly preferably 3% by weight, based on the total amount. The upper limit of the moisture content is 20% by weight, preferably 17% by weight, particularly preferably 15% by weight, based on the total amount. If the water content is outside the range of 2 to 20% by weight, the amount of oligomer in the polyamide prepolymer increases until the necessary amino group amount is obtained, and the object of the present invention cannot be achieved.
[0022]
The method for producing the polyamide prepolymer of the present invention requires heat treatment at 200 to 330 ° C. for 1 to 30 minutes under pressure.
[0023]
The pressure at this time is not particularly limited as long as it is sufficient to prevent the evaporation of moisture in the system, 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 atm, 1.55 to 51.67 kg / cm 2) is more preferable. Under a pressure of less than 0.111 MPa, the amino group production efficiency during prepolymerization is reduced, so that the amount of oligomer in the polyamide prepolymer increases until the necessary amino group amount is obtained, while 6.08 MPa. If it exceeds, the productivity and economy will be inferior.
[0024]
The processing temperature when preparing the polyamide prepolymer of the present invention is in the range of 200-330 ° C. The lower limit of the treatment temperature is preferably 205 ° C, particularly preferably 210 ° C, and most preferably 250 ° C. The upper limit of the treatment temperature is preferably 325 ° C, particularly preferably 320 ° C, and most preferably 315 ° C. If the temperature is less than 200 ° C., the content of the cyclic oligomer is large when the necessary amino group content is obtained.
[0025]
The processing time for preparing the polyamide prepolymer of the present invention is 1 to 30 minutes. The upper limit is preferably 25 minutes or less, particularly preferably 20 minutes or less. This is because the cyclic oligomer content in the reaction product increases when the reaction time exceeds 30 minutes, and the amino group content fluctuates below 1 minute, making it difficult to control the degree of polymerization of the polyamide in the polymerization step.
[0026]
The polyamide prepolymer of the present invention thus obtained has an amino group content of 0.1 mmol / 1 g or more in the prepolymer. Furthermore, it is preferably 0.15 mmol / 1g or more, particularly preferably 0.2 mmol / 1g or more. This is because when the amount is less than 0.1 mmol / 1 g, the oligomer content 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, a range of 1.0 mmol / g or less is usually employed in terms of productivity. Moreover, cyclic oligomer content in a prepolymer is 0.6 weight% or less. Preferably it is 0.4 weight% or less, Most preferably, it is 0.3 weight% or less. This is because when the amount exceeds 0.6% by weight, the oligomer content in the polyamide polymer increases when the polyamide polymer is produced from the obtained polyamide prepolymer. Although there is no restriction | limiting in particular in the minimum of this cyclic oligomer content, Usually, it is 0.01 weight%.
[0027]
When the polyamide of the present invention is produced by melt polymerization within 20 hours, the relative viscosity of sulfuric acid is 2.0 or more, the unreacted caprolactam content is 15 wt% or less, the oligomer content is 1.8 wt% or less, and the cyclic amount is 2 to 4 amounts. It is necessary to have a total body content of 0.9% by weight or less, and by satisfying this requirement, it becomes possible to produce high-quality polyamide with high productivity. .
[0028]
The sulfuric acid relative viscosity of the polyamide of the present invention is 2.0 or more as the relative viscosity at 25 ° C. of a 98% sulfuric acid solution having a sample concentration of 0.01 g / mL. Furthermore, it is preferably 2.05 to 7.0, particularly preferably 2.1 to 6.5, and most preferably 2.15 to 6.0. When the relative viscosity is less than 2.0, the mechanical properties are not sufficiently developed. When the relative viscosity exceeds 8.0, the melt viscosity is too high and molding becomes difficult.
[0029]
In the polyamide of the present invention, the unreacted caprolactam content in the finally obtained polyamide is 15% by weight or less, preferably 13% by weight or less, and more preferably 11% by weight or less. If it exceeds 15% by weight, the time and energy required for the hot water extraction step will increase. The lower limit of caprolactam content is not limited, but is usually about 3% by weight.
[0030]
In the polyamide of the present invention, the oligomer content in the finally obtained polyamide is 1.8% by weight or less. Preferably it is 1.5 weight% or less, More preferably, it is 1.3 weight% or less. If it exceeds 1.8% by weight, the time required for the hot water extraction step increases, and the content of the oligomer after caprolactam and oligomer volatilization removal increases. The lower limit of the oligomer content is not limited, but is usually about 0.6% by weight.
[0031]
In the polyamide of the present invention, the total cyclic 2-tetramer content in the finally obtained polyamide is 0.9% by weight or less. Preferably it is 0.85 weight% or less, More preferably, it is 0.8 weight% or less. If it exceeds 0.9% by weight, the time required for the hot water extraction step will increase, and the content of the oligomer after volatilization removal of caprolactam and oligomer will increase. Although there is no restriction | limiting in the total of cyclic | annular 2-4 tetramer content, Usually, it is about 0.2 weight%.
[0032]
In the method for producing a polyamide of the present invention, at the start of polymerization, caprolactam can be further added to the polyamide prepolymer for polymerization. The additional amount of caprolactam is not particularly limited as long as the amino group content in the raw material composition composed of the polyamide prepolymer and the additional caprolactam is 0.1 mmol / 1 g or more.
[0033]
In the polyamide production method of the present invention, at least one additive selected from 5 mol% or less of dicarboxylic acid, diamine, and salts thereof with respect to caprolactam in the raw material before heat treatment is added to the atmospheric pressure polymerization apparatus. It can be fed and polymerized. By adding the additive, the required polymerization time can be further shortened and the oligomer content in the polyamide polymer can be further reduced. However, the addition amount is preferably 4 mol% or less, more preferably 3 mol% or less. If the additive amount exceeds 5 mol%, the melting point and crystallinity of the polyamide polymer obtained may be lowered, and the moldability and physical properties of the molded product may be lowered.
[0034]
Dicarboxylic acids constituting the additive include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, tetradecanediic acid. Acids, aliphatic dicarboxylic acids such as pentadecanedioic acid, octadecanedioic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc. Can be mentioned.
[0035]
Examples of the diamine constituting the additive include 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,13-diaminotridecane, 1,14-diaminotetradecane, 1,15-diaminopentadecane, 1,16-diaminohexadecane, Aliphatic diamines such as 1,17-diaminoheptadecane, 1,18-diaminooctadecane, 1,19-diaminononadecane, 1,20-diaminoeicosane, diethylaminopropylamine, cyclohexanediamine, bis- (4-aminohexyl) ) Alicyclic diamines such as methane, xylylene diamine And aromatic diamines such as emissions and the like.
[0036]
The additive is preferably a salt of a dicarboxylic acid and a diamine, more preferably a salt derived from an aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diamine, and most preferably an adipic acid and hexamethylene. Salts derived from diamines and / or salts derived from terephthalic acid and hexamethylenediamine.
[0037]
There is no restriction | limiting in particular in the method of supplying the said additive to an atmospheric pressure polymerization apparatus. A granular solid may be added to the polymerization apparatus, or may be dissolved in a solvent such as water and added as a solution.
[0038]
In the method for producing a polyamide of the present invention, the obtained reaction product is preferably polymerized under normal pressure.
In the method for producing a polyamide of the present invention, the polymerization apparatus to be used is not particularly limited, and an apparatus generally used for polymerization of caprolactam can be used. Specific examples include liquid phase polymerization apparatuses such as a continuous atmospheric polymerization apparatus and a batch polymerization apparatus. Of these, a continuous atmospheric polymerization apparatus is preferred from the viewpoint of productivity.
[0039]
In the method for producing a polyamide of the present invention, the polymerization is carried out under a temperature condition in which the maximum polymerization temperature is the melting point of the obtained polyamide + 10 ° C. or less, preferably the melting point or less. If the melting point of the polyamide at which the highest temperature is obtained during the polymerization exceeds + 10 ° C., the oligomer content increases, and if the polymerization temperature is too low, the time required for the polymerization becomes long and the production efficiency decreases. Therefore, the polymerization temperature is preferably in the range of 160 to 232 ° C, more preferably in the range of 170 to 222 ° C, and particularly preferably in the range of 180 to 220 ° C. The melting point is determined by using a differential scanning calorimeter (DSC) with a heating rate of 20 ° C./min using a sample obtained by removing caprolactam, oligomers, and the like from the obtained polyamide by hot water extraction and then cooling the polyamide. Defined as peak top temperature of endothermic peak based on measured crystal melting.
[0040]
If the above conditions are satisfied, the polymerization temperature profile can be arbitrarily set according to a conventional method.
In the polyamide production method of the present invention, the polymerization time is within 20 hours, preferably within 18 hours, and more preferably within 16 hours. If it exceeds 20 hours, the practical value is reduced in terms of production efficiency.
[0041]
In the method for producing a polyamide of the present invention, the water content when supplied to the atmospheric polymerization apparatus is not limited, but is preferably 4% by weight or less. If the amount exceeds 4% by weight, a large amount of heat is required for heating when producing the polyamide, and the productivity is lowered.
[0042]
In the method for producing a polyamide polymer of the present invention, when the polyamide prepolymer obtained by heat treatment under pressure is supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus, the reaction product after heat treatment under pressure is flushed to the upper part of the atmospheric pressure polymerization apparatus to remove moisture. It is preferable to remove the transpiration. By removing the water by transpiration, the amount of heat required for heating when producing the polyamide can be reduced and the polymerization temperature can be easily controlled.
[0043]
In the method for producing a polyamide polymer of the present invention, caprolactam and oligomer may be removed from the obtained polyamide by hot water extraction, or may be removed by volatilization by heating under reduced pressure, or heated under reduced pressure. After removing caprolactam and oligomer, hot water extraction may be further performed.
[0044]
The volatilization removal of caprolactam and oligomer by heating under reduced pressure may be performed in a solid phase or in a molten state after the polymerization reaction product is made into a solid such as a pellet. Volatile removal in the molten state may be performed by making the polymerization reaction product a solid such as pellets, and then performing melting / depressurization heating with an extruder / thin film evaporator, etc. The reaction product may be directly supplied to an extruder, a thin film evaporator or the like.
[0045]
Moreover, in the volatilization removal by heating under reduced pressure of caprolactam and oligomer, the degree of polymerization of polyamide can be adjusted to a suitable value according to the application.
[0046]
The polyamide obtained by the method for producing a polyamide of the present invention has a temperature lower than the melting point of the polyamide and a reduced pressure so that a suitable viscosity can be obtained for applications where the polyamide is required to have a high viscosity such as extrusion molding. It is preferable to adjust to a desired degree of polymerization by solid-phase decompression treatment under heat treatment.
[0047]
In the method for producing a polyamide of the present invention, the terminal can be blocked with a carboxylic acid compound as necessary. When end-capping is performed by adding a monocarboxylic acid, the end group concentration of the obtained polyamide resin is lower than when no end-blocking agent is used. On the other hand, when end-capping with dicarboxylic acid, the total amount of terminal groups does not change, but the ratio of amino terminal groups to carboxyl terminal groups can be changed. Specific examples of the carboxylic acid compound include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, myristic acid, myristic acid, palmitic acid, Aliphatic monocarboxylic acids such as stearic acid, oleic acid, linoleic acid and arachidic acid, cycloaliphatic monocarboxylic acids such as cyclohexanecarboxylic acid and methylcyclohexanecarboxylic acid, benzoic acid, toluic acid, ethylbenzoic acid, phenylacetic acid Aromatic monocarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, brassic acid, tetradecanedioic acid Aliphatic dica, such as pentadecanedioic acid, octadecanedioic acid Bon acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as naphthalene dicarboxylic acid.
[0048]
In addition, as a method for adding a terminal blocking agent, a method of simultaneously charging raw materials such as caprolactam at the initial stage of the heat treatment of the polyamide prepolymer, a method of adding in the middle of the heat treatment, a method of adding after the heat treatment and before introducing the atmospheric pressure polymerization apparatus, A method of adding a polyamide resin when removing unreacted caprolactam and oligomer in a molten state is employed. The terminal blocking agent may be added as it is, or may be added after dissolving in a small amount of solvent.
[0049]
In the production method of the present invention, for example, an antioxidant or a heat stabilizer (hindered phenol type, hydroquinone type, phosphite type and substituted products thereof, copper halide, iodine compound, etc.), weathering agent ( Resorcinol, salicylate, benzotriazole, benzophenone, hindered amine, etc.), release agents and lubricants (fatty alcohol, aliphatic amide, aliphatic bisamide, 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-butylbenzenesulfonamide, etc.), antistatic Agent (alkyl sulfate type anionic antistatic agent, Quaternary ammonium salt type cationic antistatic agent, nonionic antistatic agent such as polyoxyethylene sorbitan monostearate, betaine amphoteric antistatic agent, etc.), flame retardant (melamine cyanurate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide) Such as hydroxide, ammonium polyphosphate, brominated polystyrene, brominated polyphenylene oxide, brominated polycarbonate, brominated epoxy resin or a combination of these brominated flame retardants and antimony trioxide), filler (graphite, sulfuric acid) Barium, 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, ben Particles, fibers, needles, platy fillers such as knight, montmorillonite, synthetic mica), other polymers (other polyamides, polyethylene, polypropylene, polyester, polycarbonate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polysulfone) , Polyethersulfone, ABS resin, SAN resin, polystyrene, etc.) can be added at any time.
[0050]
The polyamide obtained by the production method of the present invention can be formed into a molded product by an ordinary molding method as in the case of conventional polyamide. There is no restriction | limiting in particular about a shaping | molding method, Well-known shaping | molding methods, such as injection molding, extrusion molding, blow molding, and press molding, can be utilized. The molded product referred to here includes shaped products such as fibers, films, sheets, tubes, monofilaments, etc. in addition to molded products in a narrow sense such as injection molding.
[0051]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. The analysis and measurement described in Examples and Comparative Examples were performed according to the following methods.
[0052]
(1) Amino acid content in polyamide prepolymer About 0.2 g of the substance to be measured is precisely weighed and dissolved in 25 cc of a phenol / ethanol mixed solvent (83.5: 16.5, volume ratio), and then 0.02N hydrochloric acid aqueous solution. Was titrated using.
[0053]
(2) Cyclic oligomer content in polyamide prepolymer The material to be measured is pulverized, passed through JIS standard sieve 24mesh, 124mesh is not passed, and the powder of the material to be measured is collected. Extraction was performed using a Soxhlet extractor for 3 hours, and cyclic oligomers contained in the extract were quantified using a high performance liquid chromatograph. In the following examples, cyclic oligomers of 7-mer or higher were not detected. The measurement conditions are as follows.
High performance liquid chromatograph: Waters 600E
Column: GL Sciences ODS-3
Detector: Waters 484 Tunable Absorbance Detector
Detection wavelength: 254 nm
Injection volume: 10 μl
Solvent: methanol / water (The composition of methanol / water was a gradient analysis of 20: 80 → 80: 20)
Flow rate: 1 ml / min.
[0054]
(3) Water content of polyamide prepolymer Measured using Hiranuma trace moisture measuring device AQ-6.
[0055]
(4) Caprolactam content in polyamide Polyamide was pulverized, passed through JIS standard sieve 24 mesh, 124 mesh collected non-passed polyamide powder, about 20 g of the powder was Soxhlet extracted with 200 ml of methanol for 3 hours, The caprolactam contained in was quantified using a high performance liquid chromatograph. The measurement conditions are as follows.
High performance liquid chromatograph: Waters 600E
Column: GL Sciences ODS-3
Detector: Waters 484 Tunable Absorbance Detector
Detection wavelength: 254 nm
Injection volume: 10 μl
Solvent: methanol / water (20:80 (volume ratio))
Flow rate: 1 ml / min.
[0056]
(5) Polyamide content of cyclic 2- to 4-mer in polyamide was pulverized, passed through JIS standard sieve 24mesh, 124mesh collected non-passed polyamide powder, and about 20g of the powder was extracted with 200ml of methanol for 3 hours with Soxhray extraction. Then, cyclic 2-tetramer content contained in the extract was quantified using a high performance liquid chromatograph. The measurement conditions are as follows.
High performance liquid chromatograph: Waters 600E
Column: GL Sciences ODS-3
Detector: Waters 484 Tunable Absorbance Detector
Detection wavelength: 254 nm
Injection volume: 10 μl
Solvent: methanol / water (20:80 (volume ratio))
Flow rate: 1 ml / min.
[0057]
(6) Oligomer content in polyamide.
[0058]
The polymerization reaction product is pulverized, JIS standard sieve 24mesh passes, 124mesh non-passable polyamide powder is collected, about 20 g of the powder is Soxhlet extracted with 200 ml of methanol for 3 hours, and caprolactam contained in the extract is After quantifying by the method, the residue was obtained by evaporating to dryness with an evaporator and further vacuum-drying at 80 ° C. for 8 hours to obtain the oligomer content.
[0059]
(7) Sulfuric acid relative viscosity (ηr)
Measurement was performed using an Ostwald viscometer at a concentration of 0.01 g / ml in 25% sulfuric acid in 98% sulfuric acid.
[0060]
Reference example (preparation of raw materials used)
Caprolactam was prepared by melting a special grade of Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. and drying with molecular sieve. Hexamethylenediamine, terephthalic acid, and adipic acid were used as they were as special grades from Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. The adipic acid / hexamethylene diamine salt and terephthalic acid / hexamethylene diamine salt used in the Examples and Comparative Examples were equimolar amounts of the above diamine and dicarboxylic acid, and then cooled in hot water, and the precipitated crystals were filtered. It vacuum-dried at 80 degreeC / 8 hours.
[0061]
Examples 1-9, Comparative Examples 1-3 (heat treatment and normal pressure continuous polymerization)
Heat treatment and normal pressure continuous polymerization were performed using the apparatus shown in FIG. The caprolactam aqueous solution having the composition described in Table 1 and Table 2 is charged into the raw material storage tank 1, and then supplied to the pressurized heat treatment tank 4 using the raw material supply pump 2 having the pressurization meter 3, and the conditions described in Table 1 and Table 2 The heat treatment was performed continuously under. Next, each of the obtained polyamide prepolymers was supplied to an atmospheric pressure continuous polymerization tower 7, and polymerization was performed under the conditions described in Tables 1 and 2 to obtain a polyamide as a polymerization reaction product. If necessary, various additives were added in powder form from the top of the polymerization tower. The pressure during the pressure heating treatment was controlled by the opening of the pressure regulating valve 5 in the middle of the flow path. In the analysis of the prepolymer, a sample was collected from the polyamide prepolymer sampling port 6 before being supplied to the atmospheric pressure continuous polymerization tower 7 and used for the analysis. The results are shown in Tables 1 and 2. As can be seen from a comparison between Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3, the polyamide polymer obtained by the production method of the present invention had a small amount of unreacted caprolactam and an amount of oligomer, and the amount of oligomer was greatly reduced. . Moreover, the amount of oligomers was further reduced by adding a nylon salt to the top of the polymerization tower.
[0062]
[Table 1]
Figure 0004329292
[0063]
[Table 2]
Figure 0004329292
[0064]
Examples 10-12, comparative example 4 (melting volatilization removal of unreacted caprolactam oligomer)
Caprolactam and oligomers were melted and volatilized from the polyamides obtained in Examples 1 to 9 or Comparative Examples 1 to 3. Melt volatilization removal was performed using a 30 mmφ vented twin screw extruder manufactured by Nippon Steel Works under the following conditions.・ L / D = 45.5, same direction rotation, deep groove type,
Barrel temperature: Temperature from the raw material supply side is 160/240/250/260/260/260/260/250/250 ° C.
・ Depressurized degassing at 2 Pa, 1st and 6th zones at 133 Pa (1 Torr) ・ Rotation speed 200 rpm
The results are shown in Table 3. As a result, according to the method of the present invention, a polyamide having a low caprolactam and oligomer content in which the unreacted caprolactam content was 0.05% by weight or less and the oligomer content was 0.99% by weight or less was obtained.
[0065]
[Table 3]
Figure 0004329292
[0066]
Examples 13 to 15 and Comparative Example 5 (solid phase volatilization removal of unreacted caprolactam oligomer)
From the polyamides obtained in Examples 1 to 9 or Comparative Examples 1 to 3, caprolactam and oligomers were subjected to solid phase volatilization removal. The solid phase volatilization removal was performed by using a 3 L rotary vacuum solid phase polymerization apparatus at 133 Pa (1 Torr) and 150 ° C. for 6 hours. The results are shown in Table 4. As a result, a polyamide having a low caprolactam and oligomer content in which the unreacted caprolactam content was 0.08% by weight or less and the oligomer content was 1.10% by weight or less was obtained.
[0067]
[Table 4]
Figure 0004329292
[0068]
Examples 16, 17 and Comparative Example 6 (Hot water extraction removal of unreacted caprolactam oligomer)
Caprolactam and oligomer were removed from the polyamide obtained in Examples 1 to 9 or Comparative Examples 1 to 3 by hot water extraction. For extraction, a cylindrical pellet of polyamide resin (diameter: about 2 mm, length: about 3 mm) was used. The extraction conditions are as follows.
Extraction solvent: water extraction bath ratio: polyamide / water = 1: 20
Extraction temperature: 98 ° C.
The extraction time required to reduce the amount of unreacted caprolactam in the polymerization reaction product to 0.05% by weight or less and the amount of oligomer to 1.0% by weight or less was measured.
[0069]
The results are shown in Table 5. From the comparison of the extraction time required, the polyamide obtained by the production method of the present invention required a short extraction time.
[0070]
[Table 5]
Figure 0004329292
[0071]
Moreover, when the polyamide of Examples 10-15 was injection-molded and the handling property was confirmed, it was inferior to that by the conventional method.
[0072]
【The invention's effect】
By using the production method of the present invention, a polyamide with reduced unreacted caprolactam and oligomers can be obtained. With the polyamide of the present invention, the hot water extraction step can be omitted or the time can be shortened, and a polyamide resin can be produced with high production efficiency and low energy cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a polymerization reaction apparatus used in Examples.
[Explanation of symbols]
1: Raw material storage tank 2: Raw material supply pump 3: Pressure gauge 4: Pressure heat treatment tank 5: Pressure regulating valve 6: Polyamide prepolymer sampling port 7: Normal pressure continuous polymerization tower

Claims (14)

含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理する、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマーの製造方法。A caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight is heat-treated at a temperature of 200 to 330 ° C. for 1 to 30 minutes under a pressure sufficient to prevent volatilization of moisture in the system . Amino group content 0.1 mmol / 1 g or more And the manufacturing method of the polyamide prepolymer whose cyclic oligomer content is 0.6 weight% or less. 0.111〜6.08MPaで加熱処理をする請求項1記載のポリアミドプレポリマーの製造方法。The manufacturing method of the polyamide prepolymer of Claim 1 which heat-processes at 0.111-6.08MPa. アミノ基量が0.15mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.4重量%以下である請求項1または2記載のポリアミドプレポリマーの製造方法。The method for producing a polyamide prepolymer according to claim 1 or 2 , wherein the amino group content is 0.15 mmol / 1 g or more and the cyclic oligomer content is 0.4 wt% or less. カプラミド単位を主たる構成成分とするポリアミドの製造方法であって、含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理して得た、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマーを常圧重合装置に供給し、重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点+10℃以下である温度条件下で20時間以内に重合することを特徴とする、硫酸相対粘度が2.0以上、カプロラクタム含有量が15重量%以下、オリゴマー含有量が1.8重量%以下、環状2〜4量体含有量の合計:0.9重量%以下のポリアミドの製造方法。A method for producing a polyamide comprising a capramide unit as a main constituent, wherein a caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight is applied at a temperature of 200 to 330 ° C. under a pressure sufficient to prevent volatilization of water in the system. A polyamide prepolymer having an amino group content of 0.1 mmol / 1 g or more and a cyclic oligomer content of 0.6% by weight or less, obtained by heat treatment for 30 minutes, is supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus, and the maximum polymerization temperature is obtained. Polymerization within 20 hours under a temperature condition where the value is the melting point of the obtained polyamide + 10 ° C. or less, sulfuric acid relative viscosity is 2.0 or more, caprolactam content is 15% by weight or less, oligomer content Is 1.8% by weight or less, and the total cyclic 2-tetramer content is 0.9% by weight or less. 前記重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点以下であることを特徴とする請求項記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to claim 4, wherein the maximum polymerization temperature is not higher than the melting point of the obtained polyamide. カプラミド単位を主たる構成成分とするポリアミドの製造方法であって、含水率2〜20重量%のカプロラクタム水溶液を系内の水分の揮散を防ぐのに十分な加圧下に200〜330℃の温度で1〜30分間加熱処理して得た、アミノ基量0.1mmol/1g以上、且つ環状オリゴマー含有量が0.6重量%以下であるポリアミドプレポリマー、および前記カプロラクタムに対して5mol%以下のジカルボン酸、ジアミン、およびこれらの塩の中から選ばれる少なくとも1種の添加剤を常圧重合装置に供給し、重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点+10℃以下である温度条件下で20時間以内に重合することを特徴とする、硫酸相対粘度が2.0以上カプロラクタム含有量が15重量%以下、オリゴマー含有量が1.8重量%以下、環状2〜4量体含有量の合計:0.9重量%以下のポリアミドの製造方法。A method for producing a polyamide comprising a capramide unit as a main constituent, wherein a caprolactam aqueous solution having a water content of 2 to 20% by weight is applied at a temperature of 200 to 330 ° C. under a pressure sufficient to prevent volatilization of water in the system. A polyamide prepolymer having an amino group content of 0.1 mmol / 1 g or more and a cyclic oligomer content of 0.6 wt% or less, and a dicarboxylic acid of 5 mol% or less based on the caprolactam obtained by heat treatment for ˜30 minutes At least one additive selected from diamine, diamine, and salts thereof is supplied to an atmospheric pressure polymerization apparatus, and the maximum polymerization temperature is 20 ° C. under a melting point of the obtained polyamide + 10 ° C. or less. The relative viscosity of sulfuric acid is 2.0 or more, caprolactam content is 15 wt% or less, oligomer content is 1.8 wt% Hereinafter, the sum of the cyclic 2-4 mer content: 0.9 manufacturing method of weight percent of the polyamide. 前記重合温度の最高値が、得られるポリアミドの融点以下であることを特徴とする請求項記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to claim 6, wherein the maximum polymerization temperature is not higher than the melting point of the obtained polyamide. 前記添加剤がジカルボン酸とジアミンの塩である請求項6または7記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to claim 6 or 7, wherein the additive is a salt of a dicarboxylic acid and a diamine. 前記ジカルボン酸とジアミンの塩が、脂肪族および/または芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから誘導される塩である請求項記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to claim 8 , wherein the salt of the dicarboxylic acid and the diamine is a salt derived from an aliphatic and / or aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diamine. 前記ジカルボン酸とジアミンの塩を構成するジカルボン酸がアジピン酸および/またはテレフタル酸であり、ジアミンがヘキサメチレンジアミンである請求項記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to claim 9, wherein the dicarboxylic acid constituting the salt of the dicarboxylic acid and the diamine is adipic acid and / or terephthalic acid, and the diamine is hexamethylenediamine. ポリアミドプレポリマーを得る際に、0.111〜6.08MPaで加熱処理をする請求項4〜10いずれか記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to any one of claims 4 to 10, wherein the polyamide prepolymer is subjected to a heat treatment at 0.111 to 6.08 MPa. 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%以下である請求項4〜11いずれか記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to any one of claims 4 to 11 , wherein the moisture content of the polyamide prepolymer when fed to the atmospheric pressure polymerization apparatus is 4% by weight or less. ポリアミドプレポリマーの常圧重合装置供給前に該プレポリマーを常圧重合装置上部でフラッシュさせて水分を蒸散除去する請求項4〜12いずれか記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to any one of claims 4 to 12 , wherein the prepolymer is flushed at an upper portion of the atmospheric pressure polymerization apparatus before the supply of the atmospheric pressure polymerization apparatus of the polyamide prepolymer to evaporate and remove moisture. 常圧重合装置が連続式常圧重合装置である請求項4〜13いずれか記載のポリアミドの製造方法。The method for producing a polyamide according to any one of claims 4 to 13 , wherein the atmospheric pressure polymerization apparatus is a continuous atmospheric pressure polymerization apparatus.
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