JPH05331281A - ナイロンの重合法 - Google Patents

ナイロンの重合法

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JPH05331281A
JPH05331281A JP13868092A JP13868092A JPH05331281A JP H05331281 A JPH05331281 A JP H05331281A JP 13868092 A JP13868092 A JP 13868092A JP 13868092 A JP13868092 A JP 13868092A JP H05331281 A JPH05331281 A JP H05331281A
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正昭 宮本
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明史 根本
Hidemi Nakanishi
秀美 中西
Toshinori Adachi
俊典 足立
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリカの存在下にナイロン原料を重合する
方法において、未反応材料再生利用の際の蒸発器のトラ
ブルの発生を未然に防止する方法を提供すること。 【構成】 ナイロン原料を微細シリカの存在下に重合
して生成するポリマーを造粒して得たナイロンチップ
を、水性媒体と接触させ、ポリマー中の未反応原料を抽
出して得た抽出液を強アニオン型イオン交換樹脂により
処理し、次いでこれを含水量20重量%以下まで濃縮し
た後、必要に応じて蒸留し、ナイロンの重合工程に再使
用することを特徴とするナイロンの重合法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微細シリカの存在下に
ナイロン原料を重合し、得られたナイロンチップから未
反応原料を抽出して得た抽出液をイオン交換樹脂(アニ
オン型)により処理し、濃縮、再使用する重合方法に関
するものである。
【0002】詳しくは、溶解シリカを包含するナイロン
抽出液を濃縮再利用するに当たり、事前に溶解シリカを
除去し、その濃縮に伴う析出、閉塞等の運転トラブルを
回避し、蒸留後、再使用する重合方法に関するものであ
る。
【0003】
【従来の技術】ポリアミド樹脂(ナイロン)の抽出液、
特にナイロン−6中に含まれる未反応モノマー、オリゴ
マー等を抽出した液の再利用(回収)は、古くから多く
研究され、濃縮して蒸留回収する方法、濃縮して開環後
重合に供する方法等様々であるが、いずれの方法も濃縮
する工程を経由する。
【0004】一方、近年、ナイロン(例えばナイロン−
6)中に添加剤としてシリカを用い、フィルム用として
利用する試みがなされ、その数量も増える傾向が強い。
この場合、ナイロンの重合をシリカの存在下に行うこと
により、シリカの分散性の向上したシリカ含有ナイロン
が得られることが知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
重合法において、従来と同様にして未反応材料を再利用
しようとすると、未反応材料抽出液の濃縮工程において
蒸発器が著しく伝熱の低下を来たし、又、パイプが閉塞
するというトラブルが発生することが判明した。本発明
は、シリカの存在下にナイロン原料を重合する方法にお
ける未反応材料再生利用の際に生じるこうしたトラブル
を未然に防止し得る方法を提供することを目的とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このトラ
ブルの原因を検討した結果、ナイロンチップより未反応
材料を抽出する際にナイロン中のシリカが抽出液中に溶
解するためであることを確認した。
【0007】そして、更に検討をすすめた結果、抽出液
中の溶解シリカを初期の段階(濃縮前)でイオン交換樹
脂(強アニオン型)に吸着させ、一定濃度以下の溶解シ
リカとした後、濃縮に供すれば、濃縮途中段階での析
出、スケール付着の問題が回避可能である事を知得して
本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は、ナイロン原料を微細
シリカの存在下に重合して生成するポリマーを造粒して
得たナイロンチップを、水性媒体と接触させ、ポリマー
中の未反応原料を抽出して得た抽出液を強アニオン型イ
オン交換樹脂により処理し、次いでこれを含水量20重
量%以下まで濃縮した後、必要に応じて蒸留し、ナイロ
ンの重合工程に再使用することを特徴とするナイロンの
重合法をその要旨とする。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明でいうナイロン抽出液は、一般にナ
イロン−6系ポリマーの未反応物の抽出液として得られ
る場合が多い。ここでナイロン−6系ポリマーとは、具
体的には、ナイロン−6/66、ナイロン−6/61
0、ナイロン−6・12共重合等ナイロン−6を主成分
とする共重合ポリマー全般を含む。抽出液のpHは通常
7〜8程度である。
【0011】これらナイロン−6系ポリマー中の未反応
物は、一般的には、ε−カプロラクタムが約9割程度を
占め、残り約1割程度がε−カプロラクタムの環状オリ
ゴマー(ダイマー、トリマー等)であり、それらが水に
より抽出されて特定濃度を保っている。特に、ナイロン
−6からの未反応物除去を考える場合、最も効率的な抽
出を実施すると一般にε−カプロラクタム濃度で3〜2
0wt%程度の水溶液が得られる。抽出液中、ε−カプ
ロラクタム濃度により溶解シリカの溶解度が異なり、低
濃度域3〜20%時点で200〜400ppmの溶解度
を持ち、この範囲では析出等の問題はほとんど起こらな
い。さらに濃縮し、50%時点で200ppm、80%
〜90%時点で100ppmと溶解度が低下するため、
初期溶解していたシリカはこの工程で析出という現象を
示す事になり、この析出したシリカがスケールとして付
着、伝熱低下を起こす。
【0012】イオン交換樹脂(強アニオン型)通液後の
溶解シリカ濃度は、通液時の廃水の有機濃度にも関係す
る事になるが、20ppmで5倍濃縮後100ppmと
なり溶解限界近辺になる。よって通液後20ppmを越
えると濃縮時析出のトラブルを起こす事になる。好まし
くは10ppm以下、さらに好ましくは5ppm以下で
ある。
【0013】イオン交換樹脂通液時の液温は80℃以
下、好ましくは60℃以下、さらに好ましくは40℃以
下である。この温度が高いと強アニオン交換基であるア
ンモニウムイオンが脱落し、イオン交換性能低下を引き
起こすばかりか、不純物として混入し、廃水の再利用上
好ましくない。
【0014】本発明で溶解シリカを吸着除去するのに用
いられるイオン交換樹脂は、強アニオン型イオン交換樹
脂、すなわち、ポリスチレンまたはアクリル酸ポリマ−
にアンモニウム基、ホスホニウム基やスルホニウム基を
イオン交換基として導入することによって得られるも
の、またはこれらにNaOH水溶液を通してOH型とし
たもの、ケイ酸の様な弱酸を効率的に吸着可能な樹脂が
選ばれる。
【0015】本発明で好ましく用いられる強アニオン型
イオン交換樹脂としては、例えば、下記式で表わされる
スチレン系強塩基性陰イオン交換樹脂(ゲル型、ポ−ラ
ス型のいずれでもよい)が挙げられる。
【0016】
【化1】
【0017】このようなイオン交換樹脂は、例えば、ダ
イヤイオンSA−10A、同SA−11A、同SA−1
2A、同SA−20A、同SA−21A、同PA−30
6、同PA−308、同PA−406、同PA−408
(三菱化成(株)製、ダイヤイオンは登録商標)等の名
前で市販されている。
【0018】本発明においては、強アニオン型樹脂の通
液前に被処理液を予め、カチオン樹脂処理すると、アニ
オン樹脂処理においてより効率的なケイ酸の吸着除去が
できるので好ましい。
【0019】
【実施例】以下に本発明方法を説明するための好ましい
実施例をあげる。
【0020】実施例1 ε−カプロラクタム中に無定形シリカ(サイロイド#1
50 富士デビソン(株)製)1500ppmを分散添
加し、温度270℃、水分圧5KGで加圧重合後、45
0torrで減圧重合した6ナイロンを製造造粒(チッ
プ化)した。このナイロンチップ中には未反応モノマー
量が8wt%、未反応オリゴマー量が1wt%(ダイマ
ー、トリマー等)含まれており、残り91wt%が6ナ
イロンポリマーであった。この6ナイロンチップを脱塩
水により抽出する事で4%有機濃度で150ppmのS
iO2を包含する抽出液を得た。アニオン樹脂としてS
A−10A(三菱化成製)をNaOH水溶液によりOH
型とし使用した。又、カチオン樹脂としてSK−1B
(三菱化成製)をHCl水溶液によりH型とし使用し
た。
【0021】上記カチオン樹脂、アニオン樹脂を各々5
lずつ充填した塔を作成し、前記抽出液を25l/h
r、温度40℃でカチオン樹脂→アニオン樹脂の順番で
通液し、通液後の液を1000l得た。同液を多管円筒
形熱交換器にて常圧下、有機濃度90%まで濃縮し、5
0%より90%に濃縮する間の総括伝熱係数及び濃縮後
のスケール付着具合を観察した。
【0022】結果は、第1表に示すとおりスケール等全
く見られず、溶解シリカの析出が全く起っていない事が
判った。
【0023】なお、濃縮した濃縮液を150〜160
℃、内圧15〜2torrで単蒸留し、収率80%で蒸
留物(ε−カプロラタム)を得、これを新規なε−カプ
ロラタム90部ともに混合(1:9)して再利用し、同
様に重合したところ、良好な重合が可能で高品質の6ナ
イロンが得られた。
【0024】実施例2 カチオン樹脂を通液せず、アニオン樹脂のみ通液した以
外実施例1と同様の操作を実施した。
【0025】実施例3 6−ナイロンチップの脱塩水による抽出工程で、10%
有機濃度で220ppmのSiO2を包含する抽出液を
得、同液を実施例1と同様の操作によりテストした。
【0026】実施例4 抽出液を温度50℃で通液する以外実施例1と同様の操
作を実施した。
【0027】比較例1 実施例1と同様の方法により得られたSiO2を包含す
る抽出液をイオン交換樹脂による吸着操作をしないで、
多管円筒形熱交換器にて実施例1と同様に濃縮した。
【0028】比較例2 実施例3と同様の方法により得られたSiO2を包含す
る抽出液をイオン交換樹脂を通液せず、多管円筒形熱交
換器にて実施例1と同様に濃縮した。
【0029】なお、使用した多管円筒形熱交換器は、外
径19mm、厚み1.65mm、長さ500mmのヒー
トパイプを10本有し、外部を2KGスチームで過熱、
内部に抽出液が循環し、濃縮してゆくタイプのものであ
る。
【0030】又、有機物濃度の測定は、LCにより定量
し、SiO2濃度の測定は、ICPによりSi分析後、
SiO2換算により行った。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シリカの存在下にナイロン原料を重合する際にも、得ら
れたナイロンチップより未反応材料を抽出し、これを何
らのトラブルなしに効率よく再利用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 秀美 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱 化成株式会社黒崎工場内 (72)発明者 足立 俊典 北九州市八幡西区黒崎城石1番1号 三菱 化成株式会社黒崎工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナイロン原料を微細シリカの存在下に重
    合して生成するポリマーを造粒して得たナイロンチップ
    を、水性媒体と接触させ、ポリマー中の未反応原料を抽
    出して得た抽出液を強アニオン型イオン交換樹脂により
    処理し、次いでこれを含水量20重量%以下まで濃縮し
    た後、必要に応じて蒸留し、ナイロンの重合工程に再使
    用することを特徴とするナイロンの重合法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015610A1 (fr) * 1995-10-27 1997-05-01 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Polyamide semi-aromatique, procede de production et composition contenant ce polyamide
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JP2017500436A (ja) * 2013-12-03 2017-01-05 ジーエス カルテックス コーポレイション ポリアミド樹脂の製造方法

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