JPH04226132A - 制御されたアミノ末端基含量を有するポリカプロラクタムの連続的製造法 - Google Patents
制御されたアミノ末端基含量を有するポリカプロラクタムの連続的製造法Info
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- JPH04226132A JPH04226132A JP3144431A JP14443191A JPH04226132A JP H04226132 A JPH04226132 A JP H04226132A JP 3144431 A JP3144431 A JP 3144431A JP 14443191 A JP14443191 A JP 14443191A JP H04226132 A JPH04226132 A JP H04226132A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
- C08G69/14—Lactams
- C08G69/16—Preparatory processes
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- Organic Chemistry (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】繊維の目的のためのポリカプロラ
クタムは通例、連鎖調整剤、例えば酢酸、プロピオン酸
または安息香酸の共用下、カプロラクタムの重合によっ
て製造され、ポリアミドの分子量を望ましい値に制限し
、かつポリアミド溶融液の粘度の安定を加工の際に保証
する。その上連鎖調整剤は、ポリアミドの末端基含量、
特にアミノ末端基の含有量を望ましい値に調整する。一
定不変のアミノ末端基含量は、ポリアミドから繊維を製
造する際、一定の均一の着色を保証しようとするために
必要とされる。
クタムは通例、連鎖調整剤、例えば酢酸、プロピオン酸
または安息香酸の共用下、カプロラクタムの重合によっ
て製造され、ポリアミドの分子量を望ましい値に制限し
、かつポリアミド溶融液の粘度の安定を加工の際に保証
する。その上連鎖調整剤は、ポリアミドの末端基含量、
特にアミノ末端基の含有量を望ましい値に調整する。一
定不変のアミノ末端基含量は、ポリアミドから繊維を製
造する際、一定の均一の着色を保証しようとするために
必要とされる。
【0002】
【従来の技術】米国特許第3386967号明細書の記
載から、カプロラクタムを多工程法でジカルボン酸、例
えばアジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、ドデカンジ
酸または、芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸0
.1〜0.7モル%を添加しながら、平均分子量25,
000〜40,000のポリカプロラクタンの維持の下
で重合することは、公知である。しかし、この方法は、
米国特許第3839530号明細書の記載から、溶融紡
糸の際に不都合な結節形成を示すポリカプロラクタンを
得るという欠点を有する。従って、最後に挙げた米国特
許明細書の記載に相応して、ジカルボン酸エステルは連
鎖調整剤として使用される。しかし、ジカルボン酸エス
テルは揮発しやすく、従って連鎖調整剤の一定含量を、
正確に維持するのが困難である。
載から、カプロラクタムを多工程法でジカルボン酸、例
えばアジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、ドデカンジ
酸または、芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸0
.1〜0.7モル%を添加しながら、平均分子量25,
000〜40,000のポリカプロラクタンの維持の下
で重合することは、公知である。しかし、この方法は、
米国特許第3839530号明細書の記載から、溶融紡
糸の際に不都合な結節形成を示すポリカプロラクタンを
得るという欠点を有する。従って、最後に挙げた米国特
許明細書の記載に相応して、ジカルボン酸エステルは連
鎖調整剤として使用される。しかし、ジカルボン酸エス
テルは揮発しやすく、従って連鎖調整剤の一定含量を、
正確に維持するのが困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ポリアミド6を大工業
的規模で製造する際に最も重要な要件は、製造方法の経
済性と得られた生成物が欠点なく加工できるということ
である。
的規模で製造する際に最も重要な要件は、製造方法の経
済性と得られた生成物が欠点なく加工できるということ
である。
【0004】本発明の一つの課題は、生成物の性質が不
都合にも変化することなく空時収量をカプロラクタムの
重合に際して、連続的方法で増大させることである。空
時収量は所定の重合装置において、生成物の通過量およ
び抽出含量で表わされる。この場合、抽出含量は、変換
率に対する一つの尺度である。
都合にも変化することなく空時収量をカプロラクタムの
重合に際して、連続的方法で増大させることである。空
時収量は所定の重合装置において、生成物の通過量およ
び抽出含量で表わされる。この場合、抽出含量は、変換
率に対する一つの尺度である。
【0005】若干の使用分野のため、即ち差動染色法(
Differential−dyeing−Verfa
hren)により、別の型の生成物と一緒になって着色
される型の生成物のため、さらに例えば、カーペットの
分野で使用される繊維の場合に切望されるような減少さ
れた汚染可能性を有する型の生成物のためには、減少さ
れたアミノ末端基含量を有するポリカプロラクタムが望
ましい。実際、アミノ末端基含量を常法で、連鎖調整剤
として使用されるモノカルボン酸の濃度を高めることに
よって減少させることは、原則的に可能であるが、しか
し、この結果、通常、達成可能分子量および/または空
時収量の好ましからざる減少をまねく。本発明のもう一
つの課題は、分子量および/または空時収量の減少を生
じることなく、減少されたアミノ末端基含量を有するポ
リカプロラクタムを製造することである。
Differential−dyeing−Verfa
hren)により、別の型の生成物と一緒になって着色
される型の生成物のため、さらに例えば、カーペットの
分野で使用される繊維の場合に切望されるような減少さ
れた汚染可能性を有する型の生成物のためには、減少さ
れたアミノ末端基含量を有するポリカプロラクタムが望
ましい。実際、アミノ末端基含量を常法で、連鎖調整剤
として使用されるモノカルボン酸の濃度を高めることに
よって減少させることは、原則的に可能であるが、しか
し、この結果、通常、達成可能分子量および/または空
時収量の好ましからざる減少をまねく。本発明のもう一
つの課題は、分子量および/または空時収量の減少を生
じることなく、減少されたアミノ末端基含量を有するポ
リカプロラクタムを製造することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、カプロラ
クタムを開始剤としての水の存在下で、ジカルボン酸を
共用しながら、240〜290℃の温度で重合すること
により、制御されたアミノ末端基含量を有するポリカプ
ロラクタムを製造する方法において解決され、この場合
この方法は、カプロラクタムを1つの工程で、カプロラ
クタムに対して水0.3〜5重量%およびテレフタル酸
および/またはイソフタル酸0.1〜0.6重量%を添
加しながら、重合帯域上の蒸気相中で測定した全重合時
間に亘って単一の圧力1.0〜1.9バールの下で0.
1〜0.5重量%の含水量の維持下にアミノ末端基およ
びカルボキシル末端基の値の合計115〜150ミリ当
量/kgとなるまで重合させ、この場合アミノ末端基は
、それぞれ抽出されたポリカプロラクタムについて測定
された25ミリ当量/kgを下廻らないものとすること
によって特徴付けられる。
クタムを開始剤としての水の存在下で、ジカルボン酸を
共用しながら、240〜290℃の温度で重合すること
により、制御されたアミノ末端基含量を有するポリカプ
ロラクタムを製造する方法において解決され、この場合
この方法は、カプロラクタムを1つの工程で、カプロラ
クタムに対して水0.3〜5重量%およびテレフタル酸
および/またはイソフタル酸0.1〜0.6重量%を添
加しながら、重合帯域上の蒸気相中で測定した全重合時
間に亘って単一の圧力1.0〜1.9バールの下で0.
1〜0.5重量%の含水量の維持下にアミノ末端基およ
びカルボキシル末端基の値の合計115〜150ミリ当
量/kgとなるまで重合させ、この場合アミノ末端基は
、それぞれ抽出されたポリカプロラクタムについて測定
された25ミリ当量/kgを下廻らないものとすること
によって特徴付けられる。
【0007】この新規方法は高い空時収量を伴なって進
行し、繊維の目的に適した均一のアミノ末端基含量およ
び分子量を有するポリアミドの製造を可能にするという
利点を持つ。更にこの新規方法は、こうして製造された
ポリカプロラクタムが、フィラメントの製造に際し、圧
縮および他の障害をまねくかもしれないような支障ある
ゲル分を含有しないという利点を持つ。
行し、繊維の目的に適した均一のアミノ末端基含量およ
び分子量を有するポリアミドの製造を可能にするという
利点を持つ。更にこの新規方法は、こうして製造された
ポリカプロラクタムが、フィラメントの製造に際し、圧
縮および他の障害をまねくかもしれないような支障ある
ゲル分を含有しないという利点を持つ。
【0008】カプロラクタムの重合は、唯1つの工程で
特に垂直に立つ重合帯域中で実施される。適した装置は
、例えば西ドイツ国特許出願公開第2448100号明
細書、同第1495198号明細書および欧州特許第2
0946号明細書に記載されている。重合は、それぞれ
カプロラクタムに対して、開始剤としての水0.3〜5
重量%、殊に0.5〜3重量%およびテレフタル酸およ
び/またはイソフタル酸0.1〜0.6重量%、殊に0
.2〜0.5重量%の添加の下で実施される。好ましく
は、前述の出発物質の混合物は重合帯域の頭部に供給さ
れ、この場合には、重合する溶融液を用いての緊密で十
分な混合が配慮されている。
特に垂直に立つ重合帯域中で実施される。適した装置は
、例えば西ドイツ国特許出願公開第2448100号明
細書、同第1495198号明細書および欧州特許第2
0946号明細書に記載されている。重合は、それぞれ
カプロラクタムに対して、開始剤としての水0.3〜5
重量%、殊に0.5〜3重量%およびテレフタル酸およ
び/またはイソフタル酸0.1〜0.6重量%、殊に0
.2〜0.5重量%の添加の下で実施される。好ましく
は、前述の出発物質の混合物は重合帯域の頭部に供給さ
れ、この場合には、重合する溶融液を用いての緊密で十
分な混合が配慮されている。
【0009】本発明の本質的特徴は、重合が重合帯域上
の蒸気相中で測定した単一圧力1.0〜1.9バール、
殊に1.0〜1.7バールの下で溶融液中の水0.1〜
0.5重量%、殊に0.1〜0.4重量%の維持下に実
施されることである。上方で反応帯域中に導入された過
剰量の水が、使用された圧力に依存し、前述の含水量を
保持するために連続的に留去されることは自明のことで
ある。
の蒸気相中で測定した単一圧力1.0〜1.9バール、
殊に1.0〜1.7バールの下で溶融液中の水0.1〜
0.5重量%、殊に0.1〜0.4重量%の維持下に実
施されることである。上方で反応帯域中に導入された過
剰量の水が、使用された圧力に依存し、前述の含水量を
保持するために連続的に留去されることは自明のことで
ある。
【0010】重合は240〜290℃の温度で実施され
る。重合時間は通例8〜12時間である。アミノ末端基
およびカルボキシル末端基の合計が、115〜150ミ
リ当量/kgになるまで重合され、この場合、アミノ末
端基の値は25ミリ当量/kgを下廻らないものとする
。有利にアミノ末端基は30〜60ミリ当量/kgとな
る。ポリカプロラクタムは有利に下端で、重合帯域から
取り出される。
る。重合時間は通例8〜12時間である。アミノ末端基
およびカルボキシル末端基の合計が、115〜150ミ
リ当量/kgになるまで重合され、この場合、アミノ末
端基の値は25ミリ当量/kgを下廻らないものとする
。有利にアミノ末端基は30〜60ミリ当量/kgとな
る。ポリカプロラクタムは有利に下端で、重合帯域から
取り出される。
【0011】アミノ基含量およびカルボキシル基含量は
、抽出されたポリカプロラクタムにつき測定される。 分析的抽出は、以下の如くに実施される:ポリカプロラ
クタム100重量部は、100℃の完全脱塩水400重
量部を用いて、32時間で抽出され、かつ脱水後、温和
に、即ち、後縮合なしに、100℃の温度で20分間真
空中において乾燥される。
、抽出されたポリカプロラクタムにつき測定される。 分析的抽出は、以下の如くに実施される:ポリカプロラ
クタム100重量部は、100℃の完全脱塩水400重
量部を用いて、32時間で抽出され、かつ脱水後、温和
に、即ち、後縮合なしに、100℃の温度で20分間真
空中において乾燥される。
【0012】末端基含量の測定は、酸定量滴定として実
施される。アミノ基は溶剤としてのフェノール/メタノ
ール70:30(重量部)中で過塩素酸を用いて滴定さ
れる。カルボキシル末端基は溶剤としてのベンジンアル
コール中で苛性カリ液を用いて滴定される。ポリカプロ
ラクタムの相対粘度RVは、96重量%の硫酸の中の1
重量%の溶剤中で、25℃で測定される。以下の例中、
パーセント値は、使用されたカプロラクタムに対する重
量パーセントとしての量表示である。
施される。アミノ基は溶剤としてのフェノール/メタノ
ール70:30(重量部)中で過塩素酸を用いて滴定さ
れる。カルボキシル末端基は溶剤としてのベンジンアル
コール中で苛性カリ液を用いて滴定される。ポリカプロ
ラクタムの相対粘度RVは、96重量%の硫酸の中の1
重量%の溶剤中で、25℃で測定される。以下の例中、
パーセント値は、使用されたカプロラクタムに対する重
量パーセントとしての量表示である。
【0013】本発明による方法は、以下に数例を挙げ具
体的に示す。
体的に示す。
【0014】以下、A :アミノ末端基含量C :
カルボキシル末端基含量 RV:相対粘度を表わす。
カルボキシル末端基含量 RV:相対粘度を表わす。
【0015】
【実施例】例1
重合反応器として、欧州特許第20946号明細書に記
載の機械的に混合される第1の反応帯域を有するVK−
管を使用した。VK−管は、充填容量340lを有し、
この場合この管を熱媒油を用いて加熱した。
載の機械的に混合される第1の反応帯域を有するVK−
管を使用した。VK−管は、充填容量340lを有し、
この場合この管を熱媒油を用いて加熱した。
【0016】水0.5重量%および連鎖調整剤としての
テレフタル酸0.24重量%を含有する溶融したカプロ
ラクタムを、VK−管に0.5バールの過圧で第1の反
応帯域中で連続的に撹拌しながら供給した(表1参照)
。通過量は38kg/hである。第1反応帯域の温度は
270℃である。次の反応帯域中で発生する重合熱を内
側にある熱交換器を用いて適切に冷却することにより導
出した。最後の反応帯域の温度は265℃であった。生
成物は抽出含量11.0%を有していた。抽出後、相対
粘度RVは、2.51であり、アミノ末端基含量Aは4
6ミリ当量/kgであり、かつA+Cの合計は123ミ
リ当量/kgであった。後縮合と関連する作業による乾
燥後、RV:2.72;A:37ミリ当量/kgおよび
A+C:106ミリ当量/kgであった。
テレフタル酸0.24重量%を含有する溶融したカプロ
ラクタムを、VK−管に0.5バールの過圧で第1の反
応帯域中で連続的に撹拌しながら供給した(表1参照)
。通過量は38kg/hである。第1反応帯域の温度は
270℃である。次の反応帯域中で発生する重合熱を内
側にある熱交換器を用いて適切に冷却することにより導
出した。最後の反応帯域の温度は265℃であった。生
成物は抽出含量11.0%を有していた。抽出後、相対
粘度RVは、2.51であり、アミノ末端基含量Aは4
6ミリ当量/kgであり、かつA+Cの合計は123ミ
リ当量/kgであった。後縮合と関連する作業による乾
燥後、RV:2.72;A:37ミリ当量/kgおよび
A+C:106ミリ当量/kgであった。
【0017】生成物を溶融紡糸装置上で紡糸し、かつ別
個の工程で、44f9dtexの繊度に伸張した。紡糸
速度は、900m/秒であった。この紡糸の際のボビン
収率は100%であった。3.38:1の伸張比の場合
、伸張収率は96%であった。糸の強度は、破断時の伸
び36%の際に5.42cN/dtexであった。これ
は、糸の長さ1km当りの厚部(Dickstelle
)1.10および糸の長さ100km当りの整経欠陥(
Schaerfehler)0.053が見い出された
。
個の工程で、44f9dtexの繊度に伸張した。紡糸
速度は、900m/秒であった。この紡糸の際のボビン
収率は100%であった。3.38:1の伸張比の場合
、伸張収率は96%であった。糸の強度は、破断時の伸
び36%の際に5.42cN/dtexであった。これ
は、糸の長さ1km当りの厚部(Dickstelle
)1.10および糸の長さ100km当りの整経欠陥(
Schaerfehler)0.053が見い出された
。
【0018】比較例A
公知技術水準に従った比較試験を連鎖調整剤としてのプ
ロピオン酸0.15重量%を用いて実施した(表1参照
)。例1と比較可能な抽出含量の値および相対粘度の値
を達成するため、通過量を26kg/hに削減し、かつ
第1の反応帯域の温度を280℃に高めねばならなかっ
た。その他の点では、例1と同じように試験を実施した
。生成物は抽出含量11.8%を有していた。抽出後、
RV:2.53であった。作業による乾燥後、RV:2
.72およびA:37ミリ当量/kgであった。 紡糸の際のボビン収率、伸張比および伸張収率は、例1
中の場合と同じ値を有していた。糸の強度は、伸び率3
5%の際に5.23cN/dtexで、本発明による例
1の場合よりも若干不利であった。厚部の数値は、1.
06/kmで、例1の場合と同じ水準であった。整経欠
陥の数値は、0.067/100kmで例1に比べて高
められていた。
ロピオン酸0.15重量%を用いて実施した(表1参照
)。例1と比較可能な抽出含量の値および相対粘度の値
を達成するため、通過量を26kg/hに削減し、かつ
第1の反応帯域の温度を280℃に高めねばならなかっ
た。その他の点では、例1と同じように試験を実施した
。生成物は抽出含量11.8%を有していた。抽出後、
RV:2.53であった。作業による乾燥後、RV:2
.72およびA:37ミリ当量/kgであった。 紡糸の際のボビン収率、伸張比および伸張収率は、例1
中の場合と同じ値を有していた。糸の強度は、伸び率3
5%の際に5.23cN/dtexで、本発明による例
1の場合よりも若干不利であった。厚部の数値は、1.
06/kmで、例1の場合と同じ水準であった。整経欠
陥の数値は、0.067/100kmで例1に比べて高
められていた。
【0019】例1および比較例Aにより、連鎖調整剤と
してのテレフタル酸を用いた重合における通過量を本発
明による1工程法で公知技術の水準に比べて46%だけ
高めることができ、一方アミノ末端基含量、ひいては陰
イオン染料を用いた着色可能性は、同じままであり、更
に糸の加工状態および機械的性質は劣化せず、反対に若
干改善されたことが示される。
してのテレフタル酸を用いた重合における通過量を本発
明による1工程法で公知技術の水準に比べて46%だけ
高めることができ、一方アミノ末端基含量、ひいては陰
イオン染料を用いた着色可能性は、同じままであり、更
に糸の加工状態および機械的性質は劣化せず、反対に若
干改善されたことが示される。
【0020】例2
カプロラクタムを連鎖調整剤としてのイソフタル酸0.
24重量%を用いて例1と同様に重合した(表1参照)
。第1の反応帯域の温度を272℃に調節した。例1の
残りの試験条件を維持した。生成物の抽出含量は、12
.0%であった。抽出後、RV:2.56;A:46ミ
リ当量/kgおよびA+C:119ミリ当量/kgとな
った。作業による乾燥の後、RV:2.69;A:39
ミリ当量/kgおよびA+C:107ミリ当量/kgと
なった。
24重量%を用いて例1と同様に重合した(表1参照)
。第1の反応帯域の温度を272℃に調節した。例1の
残りの試験条件を維持した。生成物の抽出含量は、12
.0%であった。抽出後、RV:2.56;A:46ミ
リ当量/kgおよびA+C:119ミリ当量/kgとな
った。作業による乾燥の後、RV:2.69;A:39
ミリ当量/kgおよびA+C:107ミリ当量/kgと
なった。
【0021】例1と同様に紡糸することにより、100
%のボビン収率が得られた。比較可能な破断時の伸びを
達成するために、伸張比を3.47:1に高めた。伸張
収率は100%であり、糸の強度は35%の伸張の際に
5.49cN/dtexであった。厚部(0.79/k
m)および整経欠陥(0.040/100km)の数値
は、例1および比較例Aの場合よりもなお一層有利であ
った。
%のボビン収率が得られた。比較可能な破断時の伸びを
達成するために、伸張比を3.47:1に高めた。伸張
収率は100%であり、糸の強度は35%の伸張の際に
5.49cN/dtexであった。厚部(0.79/k
m)および整経欠陥(0.040/100km)の数値
は、例1および比較例Aの場合よりもなお一層有利であ
った。
【0022】比較例B
カプロラクタムを連鎖調整剤としてのアジピン酸0.2
1重量%を用いて、例1と同じように重合した(表1参
照)。モル%で計算した場合、調整剤の濃度は例1の場
合と同じであった。抽出物含量およびRVの比較可能な
値の達成のため、通過量を、33kg/hに削減しなけ
ればならなかった。末端基含量は例1の末端基含量に相
当する。
1重量%を用いて、例1と同じように重合した(表1参
照)。モル%で計算した場合、調整剤の濃度は例1の場
合と同じであった。抽出物含量およびRVの比較可能な
値の達成のため、通過量を、33kg/hに削減しなけ
ればならなかった。末端基含量は例1の末端基含量に相
当する。
【0023】この比較例により、ここで使用した脂肪族
ジカルボン酸が本発明による連鎖調整剤と比較して、カ
プロラクタム−重合を著しくは加速しないことを示す。 空時収量は、例1の場合よりも13%だけ減少した。
ジカルボン酸が本発明による連鎖調整剤と比較して、カ
プロラクタム−重合を著しくは加速しないことを示す。 空時収量は、例1の場合よりも13%だけ減少した。
【0024】比較例C
カプロラクタムを連鎖調整剤としての安息香酸0.25
重量%を用いて、例1と同じように重合した(表2参照
)。抽出含量およびRVの比較可能な値の達成のため、
通過量は28kg/hに減少されねばならず、第1の反
応帯域の温度は、279℃に高められなければならなか
った。その他の点においては試験を例1と同じように実
施した。アミノ末端基含量は、例1の場合と同一水準で
あった。
重量%を用いて、例1と同じように重合した(表2参照
)。抽出含量およびRVの比較可能な値の達成のため、
通過量は28kg/hに減少されねばならず、第1の反
応帯域の温度は、279℃に高められなければならなか
った。その他の点においては試験を例1と同じように実
施した。アミノ末端基含量は、例1の場合と同一水準で
あった。
【0025】この比較例により、RV、抽出含量および
アミノ末端基含量の望ましい値は、連鎖調整剤としての
安息香酸を用いて、本発明による1工程法で、空時収量
の著しい損失をもってのみ、達成することができたこと
を示す。
アミノ末端基含量の望ましい値は、連鎖調整剤としての
安息香酸を用いて、本発明による1工程法で、空時収量
の著しい損失をもってのみ、達成することができたこと
を示す。
【0026】比較例D
カプロラクタムを連鎖調整剤としての安息香酸0.09
重量%を用いて、例1と同じように重合した(表2参照
)。RVおよび抽出含量の比較可能な値の達成のため、
通過量を36kg/hに調節し、第1の反応帯域の温度
を268℃に調節した。その他の点においては、試験を
例1および比較例Cの場合と同じように実施した。 アミノ末端基含量は抽出後57ミリ当量/kgとなり、
かつ作業による乾燥後に49ミリ当量/kgとなった。
重量%を用いて、例1と同じように重合した(表2参照
)。RVおよび抽出含量の比較可能な値の達成のため、
通過量を36kg/hに調節し、第1の反応帯域の温度
を268℃に調節した。その他の点においては、試験を
例1および比較例Cの場合と同じように実施した。 アミノ末端基含量は抽出後57ミリ当量/kgとなり、
かつ作業による乾燥後に49ミリ当量/kgとなった。
【0027】この比較例により、RVおよび抽出含量の
望ましい値は、連鎖調整剤としての安息香酸を用いて、
本発明による例1と比較して、確かにほとんど空時収量
の損失なしに達成することができるが、しかし、アミノ
末端基含量の低水準ひいては汚れの付着し易さの低水準
は維持することができなかったことを示す。
望ましい値は、連鎖調整剤としての安息香酸を用いて、
本発明による例1と比較して、確かにほとんど空時収量
の損失なしに達成することができるが、しかし、アミノ
末端基含量の低水準ひいては汚れの付着し易さの低水準
は維持することができなかったことを示す。
【0028】例3
カプロラクタムを連鎖調整剤としてのテレフタル酸を用
いて、例1と同じように重合した(表1参照)。通過量
を33kg/hに調節し、かつ第1の反応帯域の温度を
278℃に調節した。例1の残りの試験条件を保持した
。生成物は抽出含量11.3%を有していた。抽出後、
RV:2.35、A:34ミリ当量/kgおよびA+C
の合計:130ミリ当量/kgであった。作業による乾
燥後、RV:2.69、A:15ミリ当量/kgおよび
A+Cの合計:96ミリ当量/kgであった。
いて、例1と同じように重合した(表1参照)。通過量
を33kg/hに調節し、かつ第1の反応帯域の温度を
278℃に調節した。例1の残りの試験条件を保持した
。生成物は抽出含量11.3%を有していた。抽出後、
RV:2.35、A:34ミリ当量/kgおよびA+C
の合計:130ミリ当量/kgであった。作業による乾
燥後、RV:2.69、A:15ミリ当量/kgおよび
A+Cの合計:96ミリ当量/kgであった。
【0029】例1と同様紡糸は、ボビン収率100%で
あった。例1と比較可能な破断時の伸びの達成のため、
伸張率を3.66に高めた。伸張率は100%であり、
糸の強度は、破断時の伸び34%で5.56cN/dt
exであった。厚部の数値は0.56/kmである。
あった。例1と比較可能な破断時の伸びの達成のため、
伸張率を3.66に高めた。伸張率は100%であり、
糸の強度は、破断時の伸び34%で5.56cN/dt
exであった。厚部の数値は0.56/kmである。
【0030】更に生成物を1工程の紡糸−延伸−テック
スチャード−プロセス(Spinn−Streck−T
exturier−Prozess)において加工し、
繊度1300f68dtexのカーペット用糸に変えた
。きわめて良好な進行状態にあって、3.1cN/dt
exの糸の強度および45%の破断時の伸びが達成され
た。試験染料としてオルトランブルーGを用いての着色
により、一様にして、理論通りに深い色合いが得られた
。
スチャード−プロセス(Spinn−Streck−T
exturier−Prozess)において加工し、
繊度1300f68dtexのカーペット用糸に変えた
。きわめて良好な進行状態にあって、3.1cN/dt
exの糸の強度および45%の破断時の伸びが達成され
た。試験染料としてオルトランブルーGを用いての着色
により、一様にして、理論通りに深い色合いが得られた
。
【0031】即ち、連鎖調整剤としてのテレフタル酸を
用いた場合には、きわめて低いアミノ基含量を有し、し
たがってまた、適度に低い汚れ易さ、更に顕著な加工し
易さ、およびきわめて良好な繊維の性質を有する生成物
が製造され得る。
用いた場合には、きわめて低いアミノ基含量を有し、し
たがってまた、適度に低い汚れ易さ、更に顕著な加工し
易さ、およびきわめて良好な繊維の性質を有する生成物
が製造され得る。
【0032】例4
カプロラクタムを、連鎖調整剤としてのテレフタル酸0
.50%を用いて、10%の二酸化チタン水性懸濁液0
.27%を添加しながら、例1と同様に重合した。通過
量35kg/hでの生成物は、抽出含量10.8%を有
していた。抽出後、RV:2.32、A:37ミリ当量
/kgおよびA+Cの合計134ミリ当量/kgであっ
た。作業による乾燥後、RV:2.36;A:33ミリ
当量/kgおよびA+Cの合計:127ミリ当量/kg
であった。二酸化チタンの含有量は、0.03%であっ
た。
.50%を用いて、10%の二酸化チタン水性懸濁液0
.27%を添加しながら、例1と同様に重合した。通過
量35kg/hでの生成物は、抽出含量10.8%を有
していた。抽出後、RV:2.32、A:37ミリ当量
/kgおよびA+Cの合計134ミリ当量/kgであっ
た。作業による乾燥後、RV:2.36;A:33ミリ
当量/kgおよびA+Cの合計:127ミリ当量/kg
であった。二酸化チタンの含有量は、0.03%であっ
た。
【0033】生成物を高速紡糸法によって加工した。紡
糸速度は、4250m/秒に調節した。先に配向し、取
得したヤーンを別個の作業工程中において、伸張比1.
33:1の際、繊度44f13dtexに延伸した。延
伸の際、100kg当り1.1の欠陥を見い出した。糸
の強度は破断時の伸び35%で4.95cN/dtex
であった。
糸速度は、4250m/秒に調節した。先に配向し、取
得したヤーンを別個の作業工程中において、伸張比1.
33:1の際、繊度44f13dtexに延伸した。延
伸の際、100kg当り1.1の欠陥を見い出した。糸
の強度は破断時の伸び35%で4.95cN/dtex
であった。
【0034】厚部は見い出されなかった。
【0035】公知技術水準により、プロピオン酸を用い
て連鎖調整された、同じ相対粘度および同じ二酸化チタ
ン−含量の生成物を比較のため加工した。延伸の際、1
00kg当り0.7の欠陥が見い出された。強度は、破
断時の伸び35%の際4.98cN/dtexであった
。厚部の数値は、13/100kmであった。例が示す
ように、本発明による生成物は高速紡糸法においても、
公知技術水準の比較生成物と同様、良好に加工され得る
。
て連鎖調整された、同じ相対粘度および同じ二酸化チタ
ン−含量の生成物を比較のため加工した。延伸の際、1
00kg当り0.7の欠陥が見い出された。強度は、破
断時の伸び35%の際4.98cN/dtexであった
。厚部の数値は、13/100kmであった。例が示す
ように、本発明による生成物は高速紡糸法においても、
公知技術水準の比較生成物と同様、良好に加工され得る
。
【0036】例5
重合反応器として、VK−管を使用し、但し、第1の反
応帯域では機械的に混合しなかった。反応器は、充填容
量290lを有し、かつ熱媒油を用いて加熱した。過剰
の水を除去するために、1時間当り窒素2lを最後の反
応帯域中に導入した。
応帯域では機械的に混合しなかった。反応器は、充填容
量290lを有し、かつ熱媒油を用いて加熱した。過剰
の水を除去するために、1時間当り窒素2lを最後の反
応帯域中に導入した。
【0037】水1.4重量%および連鎖調整剤としての
テレフタル酸0.40重量%を含有する溶融したカプロ
ラクタムをVK−管に、0.53バールの過圧で第1の
反応帯域中において撹拌せずに連続的に供給した。通過
量は、33.3kg/hであった。第1の反応帯域中で
、発生する重合熱を内側にある熱交換器を用いて冷却す
ることによって導出した。第3の反応帯域の温度は26
5℃であった。生成物は、抽出含量11.3%を有して
いた。抽出後、RV:2.40;A:37およびA+C
の合計130であった。作業による乾燥後、RV:2.
68;A:23ミリ当量/kgおよびA+C:102ミ
リ当量/kgであった。
テレフタル酸0.40重量%を含有する溶融したカプロ
ラクタムをVK−管に、0.53バールの過圧で第1の
反応帯域中において撹拌せずに連続的に供給した。通過
量は、33.3kg/hであった。第1の反応帯域中で
、発生する重合熱を内側にある熱交換器を用いて冷却す
ることによって導出した。第3の反応帯域の温度は26
5℃であった。生成物は、抽出含量11.3%を有して
いた。抽出後、RV:2.40;A:37およびA+C
の合計130であった。作業による乾燥後、RV:2.
68;A:23ミリ当量/kgおよびA+C:102ミ
リ当量/kgであった。
【0038】生成物を例3と同様に紡糸−延伸−テック
スチャリング(Spinn−Streck−Textu
rierung)によって、良好な成果をもって、繊度
1300f68dtexのカーペット用ヤーンに加工し
た。
スチャリング(Spinn−Streck−Textu
rierung)によって、良好な成果をもって、繊度
1300f68dtexのカーペット用ヤーンに加工し
た。
【0039】
表1
例 1
2
3比較例
− A −
B − 連
鎖調整剤* TPS P
S IPS ADS TPS濃度
重量% 0.24 0.1
5 0.24 0.21 0.50通過量
kg/h 38.1 26.
1 38.2 33.1 33.3温度
℃ 第1の反応帯域 270 28
0 272 270 278最後の
反応帯域 265 265
265 265 265抽出物含量
重量% 11.0 11.8 12.
0 11.3 11.3抽出後の生成物 相対粘度 2.51
2.53 2.56 2.55 2.35
末端基含量 ミリ当量/kg アミノ (A) 46
43 46 46
34カルボキシル(C) 77
57 73 74
96合計 A+C 123
100 119 120 1
30乾燥後の生成物 相対粘度 2.72
2.72 2.69 2.70 2.69
末端基含量 /kg アミノ (A) 37
37 39 40
15カルボキシル(C) 69
53 68 68
81合計 A+C 106
90 107 108
96紡糸後の生成物 ボビン収率 % 100 1
00 100 100 100伸張
比 3.38 3
.38 3.47 3.38 3.66伸
張率 % 96
96 100 100 10
0糸の強度 cN/dtex 5.42
5.23 5.49 5.21 5.56
破断時の伸び % 36
35 35 35
34厚部(Dickstelle)
1km当り 1.10 1.06
0.79 1.26 0.56整経欠陥(
Schaerfehler) 100kg当り
0.053 0.067 0.040 <0.
01 未出* TPS=テレフタル酸
IPS=イソフタル酸 ADS=アジピン酸
PS =プロピオン酸表2 例
1**比較例
− C
D 連鎖調整
剤* TPS
BZS BZS濃度
重量% 0.2
4 0.25 0.09
通過量 kg/h 38
.1 28.3 36.
1温度 ℃ 第1の反応帯域 2
70 279 268
最後の反応帯域 2
65 265 265
抽出物含量 重量% 11.
0 11.9 11.5抽
出後の生成物 相対粘度
2.51 2.53 2
.53末端基含量 ミリ当量/kg アミ
ノ (A)
46 44
57カルボキシル(C)
77 59
62合計 A+C
123 103
119乾燥後の生成物 相対粘度
2.72 2.70 2
.72末端基含量 ミリ当量/kg アミノ (A)
37 37
49カルボキシル(C)
69 54
55合計 A+C
106 91
104 * TPS=テレフタ
ル酸 BZS=安息香酸** データは表1か
ら転用した。
2
3比較例
− A −
B − 連
鎖調整剤* TPS P
S IPS ADS TPS濃度
重量% 0.24 0.1
5 0.24 0.21 0.50通過量
kg/h 38.1 26.
1 38.2 33.1 33.3温度
℃ 第1の反応帯域 270 28
0 272 270 278最後の
反応帯域 265 265
265 265 265抽出物含量
重量% 11.0 11.8 12.
0 11.3 11.3抽出後の生成物 相対粘度 2.51
2.53 2.56 2.55 2.35
末端基含量 ミリ当量/kg アミノ (A) 46
43 46 46
34カルボキシル(C) 77
57 73 74
96合計 A+C 123
100 119 120 1
30乾燥後の生成物 相対粘度 2.72
2.72 2.69 2.70 2.69
末端基含量 /kg アミノ (A) 37
37 39 40
15カルボキシル(C) 69
53 68 68
81合計 A+C 106
90 107 108
96紡糸後の生成物 ボビン収率 % 100 1
00 100 100 100伸張
比 3.38 3
.38 3.47 3.38 3.66伸
張率 % 96
96 100 100 10
0糸の強度 cN/dtex 5.42
5.23 5.49 5.21 5.56
破断時の伸び % 36
35 35 35
34厚部(Dickstelle)
1km当り 1.10 1.06
0.79 1.26 0.56整経欠陥(
Schaerfehler) 100kg当り
0.053 0.067 0.040 <0.
01 未出* TPS=テレフタル酸
IPS=イソフタル酸 ADS=アジピン酸
PS =プロピオン酸表2 例
1**比較例
− C
D 連鎖調整
剤* TPS
BZS BZS濃度
重量% 0.2
4 0.25 0.09
通過量 kg/h 38
.1 28.3 36.
1温度 ℃ 第1の反応帯域 2
70 279 268
最後の反応帯域 2
65 265 265
抽出物含量 重量% 11.
0 11.9 11.5抽
出後の生成物 相対粘度
2.51 2.53 2
.53末端基含量 ミリ当量/kg アミ
ノ (A)
46 44
57カルボキシル(C)
77 59
62合計 A+C
123 103
119乾燥後の生成物 相対粘度
2.72 2.70 2
.72末端基含量 ミリ当量/kg アミノ (A)
37 37
49カルボキシル(C)
69 54
55合計 A+C
106 91
104 * TPS=テレフタ
ル酸 BZS=安息香酸** データは表1か
ら転用した。
Claims (1)
- 【請求項1】 カプロラクタムを開始剤としての水の
存在下、および連鎖調整剤としてジカルボン酸の共用下
で、240〜290℃の温度で重合することによる、制
御されたアミノ末端基含量を有するポリカプロラクタム
の連続的製造法において、カプロラクタムを1つの工程
で、カプロラクタムに対して水0.3〜5重量%および
テレフタル酸および/または、イソフタル酸0.1〜0
.6重量%を添加しながら、重合帯域の蒸気相中で測定
した全重合時間にわたって単一の圧力1.0〜1.9バ
ールの下で0.1〜0.5重量%の含水量の維持下にア
ミノ末端基およびカルボキシル末端基の値の合計115
〜150ミリ当量/kgとなるまで重合させ、この場合
、それぞれ抽出されたポリカプロラクタムについて測定
されたアミノ末端基の値は25ミリ当量/kgを下廻ら
ないものとすることを特徴とする制御されたアミノ末端
基含量を有するポリカプロラクタムの連続的製造法。
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