JPH0797443A - ポリアミド6の抽出 - Google Patents
ポリアミド6の抽出Info
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- JPH0797443A JPH0797443A JP18518494A JP18518494A JPH0797443A JP H0797443 A JPH0797443 A JP H0797443A JP 18518494 A JP18518494 A JP 18518494A JP 18518494 A JP18518494 A JP 18518494A JP H0797443 A JPH0797443 A JP H0797443A
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- Japan
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- extraction
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- caprolactam
- polyamide
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- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08G69/16—Preparatory processes
- C08G69/18—Anionic polymerisation
-
- 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
- C08G69/46—Post-polymerisation treatment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyamides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 カプロラクタム水溶液を第1の抽出段階にお
いては抽出剤として使用して80ないし120℃で抽出
を行い、かつ、任意に続いて1個の、または複数の引き
続く抽出段階によりさらに残留抽出物含有量を減少させ
ることを特徴とする、極めて低い残留二量体ε−カプロ
ラクタム含有量を有する生成物を与えるポリアミド6の
抽出方法。 【効果】 本発明記載の方法により、二量体ε−カプロ
ラクタムの残留含有量が0.02重量%を下回るポリア
ミド6が得られる。
いては抽出剤として使用して80ないし120℃で抽出
を行い、かつ、任意に続いて1個の、または複数の引き
続く抽出段階によりさらに残留抽出物含有量を減少させ
ることを特徴とする、極めて低い残留二量体ε−カプロ
ラクタム含有量を有する生成物を与えるポリアミド6の
抽出方法。 【効果】 本発明記載の方法により、二量体ε−カプロ
ラクタムの残留含有量が0.02重量%を下回るポリア
ミド6が得られる。
Description
【0001】本発明は、極めて低い残留二量体ε−カプ
ロラクタム含有量を有する生成物を与えるポリアミド6
の抽出方法を提供する。
ロラクタム含有量を有する生成物を与えるポリアミド6
の抽出方法を提供する。
【0002】ε−カプロラクタムをPA6に重合させる
場合には、工程は完了までは進行せず、生成した重合体
がなお、実質的にε−カプロラクタムおよびそのオリゴ
マーである抽出可能な低分子量の成分(以下”抽出物”
の語で総括する)を含有する平衡状態にまで進行する。
平衡状態にある反応混合物の定量的な組成は温度依存的
である。たとえば220℃における重合では約9%の抽
出物を有するポリアミド6が得られる。重合温度を上昇
させれば抽出物の含有量も増加する。
場合には、工程は完了までは進行せず、生成した重合体
がなお、実質的にε−カプロラクタムおよびそのオリゴ
マーである抽出可能な低分子量の成分(以下”抽出物”
の語で総括する)を含有する平衡状態にまで進行する。
平衡状態にある反応混合物の定量的な組成は温度依存的
である。たとえば220℃における重合では約9%の抽
出物を有するポリアミド6が得られる。重合温度を上昇
させれば抽出物の含有量も増加する。
【0003】これらの低分子量の成分は、ポリアミドの
性質に望ましくない変化を与える。たとえば、ポリアミ
ド6中のε−カプロラクタムは可塑剤効果を有し、弾性
モジュラスと限界曲げ応力とを減少させる。さらに、抽
出物は時間の経過につれてポリアミドから逸散して材料
の表面に沈積を形成する傾向を有する。これらの物質の
グリース様の感触および強い苦味、ならびにその粘膜に
対する刺激性の効果が抽出物含有ポリアミドの市場性を
減殺し、今日ではその工業的な重要性は実質的に無に等
しく減少する結果となっている。
性質に望ましくない変化を与える。たとえば、ポリアミ
ド6中のε−カプロラクタムは可塑剤効果を有し、弾性
モジュラスと限界曲げ応力とを減少させる。さらに、抽
出物は時間の経過につれてポリアミドから逸散して材料
の表面に沈積を形成する傾向を有する。これらの物質の
グリース様の感触および強い苦味、ならびにその粘膜に
対する刺激性の効果が抽出物含有ポリアミドの市場性を
減殺し、今日ではその工業的な重要性は実質的に無に等
しく減少する結果となっている。
【0004】したがって、製造後のポリアミド6から低
分子量の成分を除去することが必要である。工業的な規
模では、これは熱水による連続的な、またはバッチ様式
の抽出(DOS2501348、DOS273232
8)、真空蒸留(米国特許4376680)、または過
熱水蒸気流の使用(EP0284968B1)を意味す
る。これらの全ての方法は、環境的な、および経済的な
理由から、好ましくは抽出物の回収と再循環とを伴って
実施される。
分子量の成分を除去することが必要である。工業的な規
模では、これは熱水による連続的な、またはバッチ様式
の抽出(DOS2501348、DOS273232
8)、真空蒸留(米国特許4376680)、または過
熱水蒸気流の使用(EP0284968B1)を意味す
る。これらの全ての方法は、環境的な、および経済的な
理由から、好ましくは抽出物の回収と再循環とを伴って
実施される。
【0005】これらの方法は実際に、抽出物の含有量が
大幅に減少した、上記の欠点のない工業的な鋳型成形要
素の製造に適したポリアミド粒子の製造を可能にする。
大幅に減少した、上記の欠点のない工業的な鋳型成形要
素の製造に適したポリアミド粒子の製造を可能にする。
【0006】応用技術、とりわけ加工技術の考慮が要求
する、抽出物含有量を減少させる目標のレベルは時とと
もに厳密になりつつある。このことは、とりわけ急冷ロ
ール法を用いる透明ポリアミドフィルムの製造との関連
で見られる。この方法は、ポリアミド熔融物をスロット
ダイを通して強化ロールに、熔融物の薄いフィルムとし
て押出し成形する段階を包含する。このロールの温度
(ほぼ90ないし120℃)が結晶化の進行を制御し、
さらにはPAフィルムの光学的、および機械的性質を制
御する。
する、抽出物含有量を減少させる目標のレベルは時とと
もに厳密になりつつある。このことは、とりわけ急冷ロ
ール法を用いる透明ポリアミドフィルムの製造との関連
で見られる。この方法は、ポリアミド熔融物をスロット
ダイを通して強化ロールに、熔融物の薄いフィルムとし
て押出し成形する段階を包含する。このロールの温度
(ほぼ90ないし120℃)が結晶化の進行を制御し、
さらにはPAフィルムの光学的、および機械的性質を制
御する。
【0007】ポリアミド熔融物中に含有される二量体カ
プロラクタムは、昇華してロール上に結晶の薄い結晶の
層として沈澱する。これがPA熔融物の熱伝導を制御し
得ない様式で阻害する。したがって、結果的に結晶化度
とフィルムの微少球寸法とに望ましくない変化が、さら
には透明性、収縮特性、延伸性および感触に揺らぎが生
ずる。これがロールの停止と清掃との必要を生じ、ひい
ては労働経費の増大、および時間と材料との浪費につな
がる。
プロラクタムは、昇華してロール上に結晶の薄い結晶の
層として沈澱する。これがPA熔融物の熱伝導を制御し
得ない様式で阻害する。したがって、結果的に結晶化度
とフィルムの微少球寸法とに望ましくない変化が、さら
には透明性、収縮特性、延伸性および感触に揺らぎが生
ずる。これがロールの停止と清掃との必要を生じ、ひい
ては労働経費の増大、および時間と材料との浪費につな
がる。
【0008】これらの結果としてのポリアミドの抽出の
質に関する要求の増大に対応するために、改良された抽
出法が開発されている。ここで挙げ得る一例は、この目
的用に建造された装置(DE−AS1209293)を
用いる、任意に抽出流体の沸点以上の温度での(EP0
308774、DE−AS1519936)多段熱水向
流抽出である。これらの方法には大きな技術的出費が付
随する。この手法で達成されたものとして記録されてい
る最低の残留二量体含有量は0.02重量%である(E
P0308774)。
質に関する要求の増大に対応するために、改良された抽
出法が開発されている。ここで挙げ得る一例は、この目
的用に建造された装置(DE−AS1209293)を
用いる、任意に抽出流体の沸点以上の温度での(EP0
308774、DE−AS1519936)多段熱水向
流抽出である。これらの方法には大きな技術的出費が付
随する。この手法で達成されたものとして記録されてい
る最低の残留二量体含有量は0.02重量%である(E
P0308774)。
【0009】ポリアミド6の抽出中に、カプロラクタム
がラクタムのオリゴマーに対して溶媒性増強剤として作
用することは公知の事実である。この理由から、抽出の
開始に際して抽出水に単量体カプロラクタムを40重量
%以内(好ましくは5ないし25重量%)の量添加する
ことが提案されている(ドイツ特許明細書DD2894
71)。この方法により0.02%の領域の残留二量体
含有量が得られる。
がラクタムのオリゴマーに対して溶媒性増強剤として作
用することは公知の事実である。この理由から、抽出の
開始に際して抽出水に単量体カプロラクタムを40重量
%以内(好ましくは5ないし25重量%)の量添加する
ことが提案されている(ドイツ特許明細書DD2894
71)。この方法により0.02%の領域の残留二量体
含有量が得られる。
【0010】残留二量体含有量のそれ以上の減少は、急
冷ロール法の停止の間の作業時間の延長を可能にするの
で、工業的な、および経済的な観点から有利である。
冷ロール法の停止の間の作業時間の延長を可能にするの
で、工業的な、および経済的な観点から有利である。
【0011】したがって本発明は、より低い抽出物含有
量を有する、特に残留二量体ε−カプロラクタム含有量
が0.02重量%未満(ポリアミド6を基準に計算し
て)であるPA6を得る方法に関するものである。
量を有する、特に残留二量体ε−カプロラクタム含有量
が0.02重量%未満(ポリアミド6を基準に計算し
て)であるPA6を得る方法に関するものである。
【0012】この目標が、第1の抽出段階をカプロラク
タム含有量が40重量%を超えるε−カプロラクタム水
溶液を用いて実施する、二段または多段の抽出の実施に
より達成され得ることがここに見いだされた。
タム含有量が40重量%を超えるε−カプロラクタム水
溶液を用いて実施する、二段または多段の抽出の実施に
より達成され得ることがここに見いだされた。
【0013】したがって本発明は、極めて低い残留二量
体ε−カプロラクタム含有量を有する生成物を与える、
第1の抽出段階における抽出剤として、41ないし80
重量%の、好ましくは41ないし65重量%のカプロラ
クタム含有量を有するε−カプロラクタム水溶液を用い
て80ないし120℃で抽出を行い、続いて1個の、ま
たは任意に複数の引き続く抽出段階において水性媒体、
好ましくは水を用いる浸出により、または蒸発によりさ
らに残留抽出物含有量を減少させることを特徴とするポ
リアミド6の抽出方法を提供する。
体ε−カプロラクタム含有量を有する生成物を与える、
第1の抽出段階における抽出剤として、41ないし80
重量%の、好ましくは41ないし65重量%のカプロラ
クタム含有量を有するε−カプロラクタム水溶液を用い
て80ないし120℃で抽出を行い、続いて1個の、ま
たは任意に複数の引き続く抽出段階において水性媒体、
好ましくは水を用いる浸出により、または蒸発によりさ
らに残留抽出物含有量を減少させることを特徴とするポ
リアミド6の抽出方法を提供する。
【0014】第1の抽出段階は20バール以内の圧力
で、本発明に従って実施することができる。
で、本発明に従って実施することができる。
【0015】
【実施例】実験に使用した未抽出ポリアミド粒状体は、
円筒形粒状体形状の、約25mgの平均粒子重量を有す
る添加剤非含有の純粋なPA6であった。その残留ラク
タム含有量は10.0%、残留二量体含有量は0.5%
であった。
円筒形粒状体形状の、約25mgの平均粒子重量を有す
る添加剤非含有の純粋なPA6であった。その残留ラク
タム含有量は10.0%、残留二量体含有量は0.5%
であった。
【0016】実施例1 50gの未抽出粒状PA6を200mlの抽出剤ととも
に、500mlのフラスコ中で、撹拌しながら80℃に
24時間加熱した。10/42/60重量%のラクタム
を有する水−カプロラクタム混合物を抽出剤として使用
する。ついで抽出流体を傾瀉し、粒状体をほぼ10倍量
の蒸留水で2分間洗浄する。粒状体を濾別し、10倍量
の蒸留水とともに24時間煮沸し、水を1回取り替える
(1時間後)。乾燥後、1gのポリアミドを濃ギ酸に溶
解させ、メタノールで希釈して重合体を沈澱させ、濾過
した溶液を高度に蒸発させ、メタノールを用いて特定量
に希釈し、HPLCを実施して溶液の二量体含有量を測
定する方法により、ポリアミドの二量体含有量を測定す
る。
に、500mlのフラスコ中で、撹拌しながら80℃に
24時間加熱した。10/42/60重量%のラクタム
を有する水−カプロラクタム混合物を抽出剤として使用
する。ついで抽出流体を傾瀉し、粒状体をほぼ10倍量
の蒸留水で2分間洗浄する。粒状体を濾別し、10倍量
の蒸留水とともに24時間煮沸し、水を1回取り替える
(1時間後)。乾燥後、1gのポリアミドを濃ギ酸に溶
解させ、メタノールで希釈して重合体を沈澱させ、濾過
した溶液を高度に蒸発させ、メタノールを用いて特定量
に希釈し、HPLCを実施して溶液の二量体含有量を測
定する方法により、ポリアミドの二量体含有量を測定す
る。
【0017】測定値は、抽出流体のラクタム含有量の関
数として下に与えてある: 抽出剤中の%ラクタム %残留二量体含有量 10 0.02 42 0.002 60 0.004 80 0.012 実施例2(比較例) 実施例1の実験を繰り返すが、第1段階の抽出流体とし
て蒸留水を使用する。0.032%の残留二量体含有量
が得られる。
数として下に与えてある: 抽出剤中の%ラクタム %残留二量体含有量 10 0.02 42 0.002 60 0.004 80 0.012 実施例2(比較例) 実施例1の実験を繰り返すが、第1段階の抽出流体とし
て蒸留水を使用する。0.032%の残留二量体含有量
が得られる。
【0018】実施例3 400gの未抽出PA6を400gのカプロラクタム水
溶液(ラクタム42重量%)とともに、丸底フラスコ
(1,000ml)中、還流下で煮沸する。6時間後に
粒状体を濾別し、280gの試料を採り、これを400
mlの蒸留水とともに還流下で煮沸する。1時間後、水
を取り替える。それぞれ6時間および24時間の煮沸の
のちに試料を取り出し、実施例1に記述した方法により
二量体含有量を測定する。結果は以下のとおりである: 6時間の煮沸ののち: 残留二量体含有量 0.0
12% 24時間の煮沸ののち: 残留二量体含有量 0.0
02% 実施例4(比較例) 実施例3と同様の手法で、42%濃度のラクタム溶液を
用いて抽出を6時間実行し、第2段階(蒸留水を用いる
抽出)は省略する。0.083%の残留二量体含有量が
得られる。
溶液(ラクタム42重量%)とともに、丸底フラスコ
(1,000ml)中、還流下で煮沸する。6時間後に
粒状体を濾別し、280gの試料を採り、これを400
mlの蒸留水とともに還流下で煮沸する。1時間後、水
を取り替える。それぞれ6時間および24時間の煮沸の
のちに試料を取り出し、実施例1に記述した方法により
二量体含有量を測定する。結果は以下のとおりである: 6時間の煮沸ののち: 残留二量体含有量 0.0
12% 24時間の煮沸ののち: 残留二量体含有量 0.0
02% 実施例4(比較例) 実施例3と同様の手法で、42%濃度のラクタム溶液を
用いて抽出を6時間実行し、第2段階(蒸留水を用いる
抽出)は省略する。0.083%の残留二量体含有量が
得られる。
【0019】実施例5 1重量部の未抽出ポリアミド6を4重量部の42%濃度
のカプロラクタム水溶液とともにオートクレーブ中で1
20℃に30分間加熱する。液相を傾瀉し、粒状体を冷
蒸留水で2分間洗浄し、1重量部の蒸留水を用いて3時
間煮出す。濾過し、乾燥したのちに、検査により0.1
3%の残留ラクタム含有量と0.011%の二量体含有
量とを見いだす。
のカプロラクタム水溶液とともにオートクレーブ中で1
20℃に30分間加熱する。液相を傾瀉し、粒状体を冷
蒸留水で2分間洗浄し、1重量部の蒸留水を用いて3時
間煮出す。濾過し、乾燥したのちに、検査により0.1
3%の残留ラクタム含有量と0.011%の二量体含有
量とを見いだす。
【0020】実施例6(比較例) 実施例5と同様の手法で、42%濃度のラクタム溶液を
用い、120℃で30分間抽出を実行し、第2段階(蒸
留水を用いる抽出)は省略する。2.0%のラクタム含
有量と0.012%の二量体含有量とが得られる。
用い、120℃で30分間抽出を実行し、第2段階(蒸
留水を用いる抽出)は省略する。2.0%のラクタム含
有量と0.012%の二量体含有量とが得られる。
【0021】実施例7 50gの未抽出PA6を200gの42%濃度カプロラ
クタム溶液とともに、500mlの丸底フラスコ中、8
0℃で24時間撹拌する。蒸留水で洗浄し、乾燥したの
ちに、粒状体は0.034%の残留二量体含有量を有し
ている。
クタム溶液とともに、500mlの丸底フラスコ中、8
0℃で24時間撹拌する。蒸留水で洗浄し、乾燥したの
ちに、粒状体は0.034%の残留二量体含有量を有し
ている。
【0022】この乾燥粒状体を丸底フラスコ(500m
l)中、窒素下で、290℃の加熱浴で融解させる。こ
の容器を融解氷中に浸漬した冷トラップに接続し、さら
に徐々に撹拌しながら2トルに脱気する。1時間後に窒
素を導入し、容器を冷却させる。固化した熔融物の残留
二量体含有量は0.018%と測定される。
l)中、窒素下で、290℃の加熱浴で融解させる。こ
の容器を融解氷中に浸漬した冷トラップに接続し、さら
に徐々に撹拌しながら2トルに脱気する。1時間後に窒
素を導入し、容器を冷却させる。固化した熔融物の残留
二量体含有量は0.018%と測定される。
【0023】実施例8(比較例) 未抽出のポリアミド6を丸底フラスコ中、窒素下で、2
90℃の加熱浴中で融解させる。この容器を融解氷中に
浸漬した冷トラップに接続し、さらに徐々に撹拌しなが
ら2トルに脱気する。1時間後に窒素を導入し、容器を
冷却させる。固化した熔融物の残留二量体含有量は0.
34%と測定される。
90℃の加熱浴中で融解させる。この容器を融解氷中に
浸漬した冷トラップに接続し、さらに徐々に撹拌しなが
ら2トルに脱気する。1時間後に窒素を導入し、容器を
冷却させる。固化した熔融物の残留二量体含有量は0.
34%と測定される。
【0024】本発明の主なる特徴および態様は以下のと
おりである。
おりである。
【0025】1.41ないし80重量%のカプロラクタ
ム含有量を有するε−カプロラクタム水溶液を第1の抽
出段階において抽出剤として使用して80ないし120
℃で抽出を行い、かつ、任意に続いて1個の、または複
数の引き続く抽出段階によりさらに残留抽出物含有量を
減少させることを特徴とする、極めて低い残留二量体ε
−カプロラクタム含有量を有する生成物を与えるポリア
ミド6の抽出方法。
ム含有量を有するε−カプロラクタム水溶液を第1の抽
出段階において抽出剤として使用して80ないし120
℃で抽出を行い、かつ、任意に続いて1個の、または複
数の引き続く抽出段階によりさらに残留抽出物含有量を
減少させることを特徴とする、極めて低い残留二量体ε
−カプロラクタム含有量を有する生成物を与えるポリア
ミド6の抽出方法。
【0026】2.上記の第2の抽出段階を高温で、水を
用いて実施することを特徴とする1記載の方法。
用いて実施することを特徴とする1記載の方法。
【0027】3.上記の第2の抽出段階を真空下の蒸発
により行うことを特徴とする1記載の方法。
により行うことを特徴とする1記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルト・ブラサト ドイツ47802クレーフエルト・ライデルシ ユトラーセ3
Claims (1)
- 【請求項1】 41ないし80重量%のカプロラクタム
含有量を有するε−カプロラクタム水溶液を第1の抽出
段階において抽出剤として使用して80ないし120℃
で抽出を行い、かつ、任意に続いて1個の、または複数
の引き続く抽出段階によりさらに残留抽出物含有量を減
少させることを特徴とする、極めて低い残留二量体ε−
カプロラクタム含有量を有する生成物を与えるポリアミ
ド6の抽出方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934324616 DE4324616A1 (de) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Extraktion von Polyamid 6 |
DE4324616.8 | 1993-07-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0797443A true JPH0797443A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=6493446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18518494A Pending JPH0797443A (ja) | 1993-07-22 | 1994-07-15 | ポリアミド6の抽出 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797443A (ja) |
BE (1) | BE1008569A3 (ja) |
DE (1) | DE4324616A1 (ja) |
NL (1) | NL9401204A (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19531990A1 (de) * | 1995-08-30 | 1997-05-15 | Polymer Eng Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyamid 6 unter Verwendung von Rücklactam |
DE19531989A1 (de) * | 1995-08-30 | 1997-05-15 | Polymer Eng Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dimerarmen Polyamid 6 |
DE19752182A1 (de) * | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Basf Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamid |
DE19752183A1 (de) | 1997-11-25 | 1999-05-27 | Basf Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Polyamid |
DE19808442A1 (de) * | 1998-02-27 | 1999-09-02 | Basf Ag | Verfahren zur Extraktion von Polyamidteilchen |
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