JPH0797443A - ポリアミド6の抽出 - Google Patents

ポリアミド6の抽出

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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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JP
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caprolactam
polyamide
residual
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JP18518494A
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Claus Wulff
クラウス・ブルフ
Juergen Heuser
ユルゲン・ホイザー
Bert Brassat
ベルト・ブラサト
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Bayer AG
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    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP18518494A 1993-07-22 1994-07-15 ポリアミド6の抽出 Pending JPH0797443A (ja)

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DE19934324616 DE4324616A1 (de) 1993-07-22 1993-07-22 Extraktion von Polyamid 6
DE4324616.8 1993-07-22

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