JP6229984B2 - ポリアミド6の製造方法 - Google Patents
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-
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Description
本発明の一態様においては、重合工程において、予め調製しておいた、カプロラクタムとアニオン重合触媒とを含有する原料組成物Aと、カプロラクタムとカルボジイミド化合物とを含有する原料組成物Bとを溶融混合して反応させる。
本発明の他の態様においては、重合工程において、さらにカルボジイミド化合物ではない活性化剤を存在させる。
本発明はまた、溶融カプロラクタムをアニオン重合する際に溶融カプロラクタムに添加するための、カルボジイミド化合物を有効成分とするポリアミド6の結晶化度向上剤でもある。
本発明はまた、カプロラクタムとアニオン重合触媒とを含有する原料組成物Aと、カプロラクタムと活性化剤と芳香族カルボジイミド化合物及び脂環族カルボジイミド化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボジイミド化合物とを含有する原料組成物Bとからなるポリアミド6合成原料、及び、原料組成物AとBとさらに、全原料カプロラクタムのうち60〜90重量%を含有する原料組成物Cとからなるポリアミド6合成原料でもある。
(2)本発明の製造方法によれば、結晶化度の向上したポリアミド6を得ることができ、ポリアミド6の成形体の寸法安定性が向上し、また、吸湿による物性低下の抑制等の成形体の特性が向上する。さらに、ポリアミド6の結晶化度が向上することによって、強度の向上、剛性の向上、硬度の向上、耐クリープ性の向上、耐薬品性(例えば、耐ガソリン性、耐ブレーキ油性、耐グリース性等。)の向上、耐摩耗性の向上、熱変形温度の向上、線膨張係数の低下、吸水性の低下、ガスバリア性の向上、電気特性の向上等の優れた特性を有する成形体を得ることができる。
(3)本発明のポリアミド6の結晶化度向上剤は、アニオン重合性カプロラクタム溶融液を重合する手法により得られるポリアミド6において、カプロラクタムに配合すると、得られる重合体の結晶化度が飛躍的に向上するという、従来知られていなかったカルボジイミド化合物の特性を見出すことによりなされたものであり、ポリアミド6の結晶核剤として使用できる。
(4)本発明のポリアミド6合成原料は、重合することにより、長時間の熱処理を必要とすることなしに、結晶化度の向上したポリアミド6を得ることができ、しかも、貯蔵安定な組成物である。
カルボジイミド化合物1:ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド
カルボジイミド化合物2:Hydorostab3(商品名)(カルボジイミド化合物のオリゴマー;Schafer Additivsysteme GmbH社製)
カルボジイミド化合物3:ジシクロヘキシルカルボジイミド
カルボジイミド化合物4:ジイソプロピルカルボジイミド
カルボジイミド化合物5:カルボジライトLA−1(商品名)(ポリ(4,4−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド);日清紡ケミカル社製)
カルボジイミド化合物6:カルボジライトHMV−15CA(商品名)(カルボジライトLA−1の末端イソシアネートキャップ品;日清紡ケミカル社製)
カルボジイミド化合物7:カルボジライトV−05(商品名)(テトラメチルキシリレンジイソシアネートを原料としたカルボジイミド;日清紡ケミカル社製)
触媒1:ナトリウムラクタメート
活性化剤1:デュラネートD101(商品名)(ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート;旭化成ケミカルズ社製)
活性化剤2:ヘキサメチレンジイソシアネート
表1に記した原料成分を反応器に仕込んだ。なお、原料成分は予め、カプロラクタムと触媒とを混合した原料組成物Aと、カプロラクタムと活性化剤とカルボジイミド化合物とを混合した原料組成物Bとを調製し、両者を等量(重量部)混合して反応器に仕込んだ。原料組成物は100℃で溶融させて用いた。反応器中の重合時間は30分、重合温度は150℃とした。重合時間経過後、反応器から速やかに重合体を取り出した。取得した重合体の結晶化度は、セイコーインスツル製示差走査熱量計DSC6220を用い、昇温速度20℃/分で測定することにより得られたピーク面積から求めた結晶部の融解熱量を、結晶化度100%時の理論値である188J/gで除して、結晶化度として算出した。結果を表1に示した。表1中の配合量数値は重量部である。なお、触媒1の配合量は、カプロラクタムのモル量に対して1.0モル%となる量であり、活性化剤1の配合量は、カプロラクタムのモル量に対して官能基量が1.0モル%となる量である。
表2に記した結晶核剤を1.0重量部、活性化剤2を0.7重量部用いたこと以外は比較例1と同様にして、ただし、反応器中の重合時間は60分、重合温度は160℃として、カプロラクタムの重合を試みた。
参考例1、2はカプロラクタムの重合阻害が生じて重合体が得られなかった。参考例4〜7は、結晶核剤の全部又は一部がカプロラクタム溶融液に溶解せず、結晶核剤として作用しなかった。
参考例3の結晶核剤はカプロラクタム溶融液に溶解したので表3の配合で参考例3−1〜3−5を調製した。参考例3の結果を参考例3−1〜3−5として表3に示した。ただし、参考例3−1はブランクテストである。表3中の配合量数値は重量部である。
Claims (11)
- カルボジイミド化合物、及び、カルボジイミド化合物ではないアニオン重合触媒の存在下に、溶融カプロラクタムをアニオン重合するポリアミド6の製造方法であって、予め調製しておいた、カプロラクタムとアニオン重合触媒とを含有する原料組成物Aと、カプロラクタムとカルボジイミド化合物とを含有する原料組成物Bとを溶融混合して反応させる製造方法であって、カルボジイミド化合物として、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド及び/又はジシクロヘキシルカルボジイミドを用いる製造方法。
- アニオン重合触媒は、アルカリ金属塩のラクタメート、アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらの金属の水素化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、アルキル化物、アルコキシド又はグリニャール化合物である請求項1記載の製造方法。
- さらにカルボジイミド化合物ではない活性化剤を存在させる請求項1又は2記載の製造方法。
- カルボジイミド化合物ではない活性化剤は、イソシアネート、アシルラクタム及びN−アセチルカプロラクタムからなる群から選択される少なくとも1種の化合物である請求項3記載の製造方法。
- カルボジイミド化合物ではない活性化剤を原料組成物Bに含有させる請求項3又は4記載の製造方法。
- さらに、予め調製しておいた、カプロラクタムからなる原料組成物Cを溶融混合する請求項1〜5のいずれか記載の製造方法。
- 全カプロラクタムのうち60〜90重量%を原料組成物Cに含有させる請求項6記載の製造方法。
- アニオン重合工程終了後、反応器内の温度を重合工程終了時の温度から昇温させることなく反応器から重合体を取得する請求項1〜7のいずれか記載の製造方法。
- 溶融カプロラクタムをアニオン重合する際に溶融カプロラクタムに添加するための、カルボジイミド化合物を有効成分とするポリアミド6の結晶化度向上剤であって、カルボジイミド化合物は、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド及び/又はジシクロヘキシルカルボジイミドである結晶化度向上剤。
- カプロラクタムとアニオン重合触媒とを含有する原料組成物Aと、
カプロラクタムと活性化剤と芳香族カルボジイミド化合物及び脂環族カルボジイミド化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボジイミド化合物とを含有する原料組成物Bと
からなり、重合工程で溶融混合して反応させるための、ポリアミド6合成原料であって、カルボジイミド化合物は、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド及び/又はジシクロヘキシルカルボジイミドであるポリアミド6合成原料。 - カプロラクタムとアニオン重合触媒とを含有する原料組成物Aと、
カプロラクタムと活性化剤と芳香族カルボジイミド化合物及び脂環族カルボジイミド化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボジイミド化合物とを含有する原料組成物Bと
さらに、全原料カプロラクタムのうち60〜90重量%を含有する原料組成物Cと
からなり、重合工程で溶融混合して反応させるための、ポリアミド6合成原料であって、カルボジイミド化合物は、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド及び/又はジシクロヘキシルカルボジイミドであるポリアミド6合成原料。
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