JPH0450229A - ポリラウリルラクタムの重合方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラウリルラクタムの重合方法に関し、その目的
とするところは、水蒸気圧力を必要とせず容易にラウリ
ルラクタムを重合する方法に関するもので、特に工業的
な連続重合に適したラウリルラクタムの重合方法を提供
するものである。

（従来技術および課題） ラウリルラクタムはポリラウリルラクタムの原料として
工業的に生産され、工業的には加水分解重合法で重合さ
れる。ラウリルラクタムはカプロラクタムと異り極めて
安定な化合物であるため、重合条件も極めて厳しい条件
が必要で、たとえば水を加え２８０℃程度の高温におい
て、２０気圧以上の高圧下で長時間かけて重合される。

また、特開昭８０−４１６４７のように重合条件をさら
に厳しくして重合時間を短縮し、連続重合する方法も提
案されているが、高温高圧条件での重合であるため、工
業的に容易な重合方法とは言い難い。

一方、ラウリルラクタムとジカルボン酸と燐酸を水の不
存在下に加熱することで、両末端にカルボキシル基を有
するポリラウリルラクタムオリゴマーを合成し、更にこ
の末端カルボキシル基を利用してポリエーテルアミドな
いしはポリエーテルエステルアミド共重合体を重合する
ことが提案されている（特公昭６３−４５６）。

しかし、これはあくまで分子量が数千のオリゴマーの合
成であって、このカチオン重合か成形品に使用可能な物
性を有するポリラウリルラクタムの重合に利用されたこ
とはなかった。

本発明者は、このカチオン重合について鋭意研究を重ね
た結果、特定の条件でラウリルラクタムをカチオン重合
すれば、成形品として用い得る物性を有する高重合度の
ポリラウリルラクタムが常圧で容易に得られることを見
出し、本発明をなすに至ったものである。

（課題を解決するための手段） 即ち本発明は、ラウリルラクタム１００重量部と、これ
に対し酸当量が０．８ミリ当量以上１０ミリ当量以下で
ある分子中に３個以下のカルボキシル基を有する化合物
と、燐の量が０．０ＯＬ５重量部以上０．１重量部以下
の燐化合物を、２６０℃以上３５０℃以下の温度で実質
的に水の不存在下に加熱することを特徴とするポリラウ
リルラクタムの重合方法である。

更にこの重合方法の利点は常圧で重合可能なたけてなく
、重合中にいかなる物質も添加あるいは除去する必要が
無い点であり、また、ラウリルラクタムの重合は吸発熱
を伴わないため、最も有利に連続重合か可能である。即
ちラウリルラクタムとカルボキシル基を有する化合物と
燐化合物を溶融し、溶融混合物をパイプ状反応器に連続
的に供給し、該反応器中で２０分〜２０時間滞留させ、
ラウリルラクタムを重合することを特徴とする連続重合
方法か可能である。

本発明はラウリルラクタムの重合方法を提供するもので
あるが、重合を妨げない範囲内で、少量のラクタム、ジ
アミン、二塩基酸塩、ω−アミノ酸等の他のポリアミド
形成性モノマーを加えても良い。また重合を妨げない範
囲で熱安定剤、染顔料等の添加剤を加えても良い。

酸当量が０．８ミリ当量以下であると重合が遅いだけで
なく、特に分子中に３個のカルボキシル基を有する化合
物を用いた場合、高分子量化しすぎて成形不能なポリラ
ウリルラクタムが得られる。

酸当量が１０ミリ当量以上であると、特にモノカルボン
酸を用いた場合、成形品として用いるには不充分な物性
しか有しない低分子量のポリラウリルラクタムしか得ら
れない。分子中にカルボキシル基を４個以上有する化合
物を用いるとゲルが発生し易いので好ましくない。分子
中にカルボキシル基を３個以下有する化合物と１７では
、ステアリン酸、ラウリル酸、アジピン酸、ドデカンニ
酸、フタル酸、トリメリット酸、両末端カルボン酸のポ
リオレフィンオリゴマー等が例示できる。

燐化合物としては五酸化燐、メタ燐酸、オルト燐酸、ポ
リ燐酸、あるいはそれらの酸性塩、燐酸エステル、亜燐
酸エステルが例示できる。燐の量が、０．００１５重量
部より少いと重合が遅く、０，１重量部より多いと重合
界にゲルを生じ易い。

本発明ではラウリルラクタムをカチオン重合するので、
これを加水分解する必要は無く、従って水を必要としな
いが、本発明の実施に当って特に注意深く水を除去する
必要はない。

本発明を酸素の存在下で行うと、得られた重合体か着色
したりケルが生したりするため、好ましくは酸素濃度１
０ｐｐｍ以下で、更に好ましくは５ｐｐｍ以下の雰囲気
で実施されるべきである。

本発明を連続重合で行う場合は、パイプ状反応器を用い
るのが有利であり、滞留時間を均一にするため、反応器
内部に撹拌機を設けたりスタティックミキサーを用いた
りすることかできる。

（発明の効果） 本発明は、反応性の低いラウリルラクタムを常圧下で容
易に重合できる利点が有る。更に本発明による重合方法
によれば、重合中物質の出入が全くないため、最も有利
に連続重合方法を実施できる。

（実施例） 以下に実施例により更に詳しく説明する。

実施例１ ラウリルラクタム５００ｇとドデカンニ酸３．５ｇと８
５％燐酸０．４ｇを１ｇセパラブルフラスコに仕込み、
純窒素中で２９０℃８時間重合した。

得られた重合体は無色で、アセトンによるモノマー抽出
を行うと、アセトン抽出量は０２％であった。またこの
重合体の０．５９（ｉメタクレゾール溶液の相対粘度は
１．９５であり、成形品として好適に用いられる分子量
になっていた。

この例は、ラウリルラクタム１００重量部に対しカルボ
ン酸当量６ミリ当量、燐の量０．０２重量部となる。

実施例２ ラウリルラクタム１ｋｇ、ステアリン酸１２ｇ、五酸化
燐０８４ｇを２ｇのステンレス容器に仕込み、純窒素中
３００℃で４時間重合した。無色の重合体が得られアセ
トン抽出量は０．１８％であった。またこの重合体の０
．５％メタクレゾール溶液の相対粘度は１．７２であり
、成形品用に好適に用い得る分子量となっていた。

この例は、ラウリルラクタム１００重量部に対しカルボ
ン酸当量４．２ミリ当量、燐の量０．０１７重量部であ
った。

実施例３ ラウリルラクタム４８０ｇ、カプロラクタム２０ｇ１ア
ジピン酸３ｇ、Ｉ−リフェニルフォスファイト２．５ｇ
を実施例１と同様にして２６０℃１０時間重合体した。

無色の重合体か得られ、アセトン抽出量は１２％で、融
点１７３℃、０．５％メタクレゾール溶液の相対粘度は
１．７５であった。

この例は、ラウリルラクタム１００重量部に対し、カル
ボン酸当量８．２当量、燐のｊｉｌＯ，０５重量部とな
る。

実施例４ ３０龍φ２軸押出機のヘッドにギアーポンプを取り付け
、更にその先に内径２００　ｕＩＩφ長さ２ｍのステン
レス製パイプを取り付け、更にその先にストランド用の
ダイを取りつけた。このパイプ内部には押出機側にスル
ザー社製スタティックミキサーを、ダイ側にケニックス
社製スタティックミキサーを挿入した。押出機、ギアー
ポンプ、ステンレスパイプ、ストランドダイを３００℃
に保ち、押出機仕込口を窒素シールして、ラウリルラク
タム１００重量部、ドデカンニ酸０．５重量部、８５％
正燐酸０．１重量部の混合物を押出機に仕込んた。

押出機およびギアーポンプを調整して、ステンレスパイ
プに毎時１５ｋｇの溶融混合物を供給すると、状態が一
安定した後毎時１５ｋｇのポリラウリルラクタムかスト
ランドダイから押し出された。これを冷却切断してポリ
ラウリルラクタムペレットを得た。このペレットのアセ
トン抽出量は０．１５％、０．５％メタクレゾール溶液
の相対粘度は２．１２であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ラウリルラクタム１００重量部と、これに対し酸当
   量が０．８ミリ当量以上、１０ミリ当量以下である分子
   中に３個以下のカルボキシル基を有する化合物と、燐の
   量が０．００１５重量部以上、０．１重量部以下の燐化
   合物を２６０℃以上３５０℃以下の温度で実質的に水の
   不存在下に加熱することを特徴とするポリラウリルラク
   タムの重合方法。 ２、ラウリルラクタムとカルボキシル基を有する化合物
   と燐化合物を溶融し、溶融混合物をパイプ状反応器に連
   続的に供給し、該反応器中で２０分〜２０時間滞留させ
   てラウリルラクタムを連続重合することを特徴とする請
   求項１の重合方法。