JPS61166833A - Condensation of nylon - Google Patents

Condensation of nylon

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JPS61166833A
JPS61166833A JP714685A JP714685A JPS61166833A JP S61166833 A JPS61166833 A JP S61166833A JP 714685 A JP714685 A JP 714685A JP 714685 A JP714685 A JP 714685A JP S61166833 A JPS61166833 A JP S61166833A
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JP
Japan
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nylon
oligomer
condensation
continuously
openings
Prior art date
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Application number
JP714685A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Suzuki
一 鈴木
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DAISERU HIYURUSU KK
Daicel Evonik Ltd
Original Assignee
DAISERU HIYURUSU KK
Daicel Huels Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61166833A publication Critical patent/JPS61166833A/en
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Abstract

PURPOSE:To carry out the continuous condensation of nylon with a compact- sized apparatus, by supplying nylon oligomer continuously to an extruder having two or more openings on the barrel other than the feeding port and extrusion port, and extruding the product continuously at a high temperature while removing water from the openings. CONSTITUTION:A nylon 12 oligomer is produced by carrying out the continuous hydrolytic polymerization of laurolactam under a condition falling within a specific range shown in the figure taking the heating temperature as ordinate and the amount of added water as abscissa. The nylon 12 oligomer or its mixture with a copolymerizable compound (e.g. polyester oligomer) is supplied continuously to an extruder having >=2, preferably >=3 openings on the barrel other than the feeding port and extrusion port, preferably to a twin-screw extruder, and extruded continuously while keeping the main part of the barrel to 280-350 deg.C, passing nitrogen to the opening preferably near to the feeding port, evacuating the die-side opening, and removing water from the openings. Condensation of nylon can be carried out by this process.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はナイロンの連続縮合方法に関し、さらに詳細に
はナイロン12系オリゴマーを連続的に縮合してナイロ
ン12系高重合体を得る方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for continuous condensation of nylon, and more particularly to a method for continuously condensing nylon 12-based oligomers to obtain a nylon 12-based high polymer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ナイロン6、ナイロン6.6、ナイロン12等の高分子
ナイロン又は共重合体は、それらのモノマーに水を添加
して高温廣、高圧力下で重合し、これらのオリゴマーを
得た後、水分を除去しオリゴマーを縮合させることによ
って得られる。
High-molecular nylons or copolymers such as nylon 6, nylon 6.6, and nylon 12 are produced by adding water to their monomers and polymerizing them at high temperatures and high pressures. After obtaining these oligomers, water is removed. It is obtained by removing the oligomer and condensing the oligomer.

工業的にこれらの高分子ナイロン又は共重合体を製造す
る方法としては、これらの一連の反応を1つの反応器中
で行うパンチ方法か、あるいはVK管中で行う連続方法
かの、いずれかの方法が用いられる。
As a method for industrially producing these polymeric nylons or copolymers, there are two methods: a punch method in which a series of these reactions is carried out in one reactor, or a continuous method in which a series of reactions are carried out in a VK tube. method is used.

しかし、バッチ方法によれば一般に反応が長くかかり、
操作が複雑で、生産性が悪く、一方VK管による連続方
法では内容積が極めて大きく、内容物の置き換わりが悪
いため、少量多品種製造が不可能である。
However, batch methods generally require longer reactions;
The operation is complicated and the productivity is poor. On the other hand, in the continuous method using a VK tube, the internal volume is extremely large and the replacement of the contents is difficult, making it impossible to manufacture a wide variety of products in small quantities.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明の目的は高分子ナイロン又は共重合体を製造する
に当って、ナイロンオリゴマーを縮合する工程を、少量
多品種製造が可能な程コンパクトな設備によって連続的
に行いうる方法を従供することにある。特に下記に記載
される如き方法によって、コンパクトな設備から連続的
に得られるナイロン12系オリゴマーを、単独又はこれ
と共重合可能な化合物と共にコンパクトな設備に導入し
て連続的に縮合することによって、高分子ナイロン12
又は共重合体をコンパクトな設備によって連続重合する
方法を提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide a method for producing high-molecular nylon or copolymers, in which the step of condensing nylon oligomers can be carried out continuously using equipment compact enough to enable production of a wide variety of products in small quantities. be. In particular, by the method described below, a nylon 12-based oligomer that is continuously obtained from a compact facility is introduced into the compact facility together with a compound that can be copolymerized alone or therewith, and continuously condensed. Polymer nylon 12
Another object of the present invention is to provide a method for continuously polymerizing a copolymer using compact equipment.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者は、特にナイロン12系オリゴマーが、水分を
効率的に除去すれば高温下で極めて速く重合することを
見出し、本発明に至ったのである。即ち本発明はナイロ
ンオリゴマー又はナイロンオリゴマーとこれと共重合可
能な化合物とを、バレルに供給口及び吐出口以外に2以
上の開口部を有する押出機へ連続的に供給し、そのバレ
ルの主な部分の温度を280°C〜350℃に保持して
、開口部より水分を除去し乍ら連続的に押し出すことを
特徴とするナイロンの縮合方法に係わるものである。
The present inventors have found that nylon 12-based oligomers, in particular, polymerize extremely quickly at high temperatures if water is efficiently removed, leading to the present invention. That is, in the present invention, a nylon oligomer or a compound copolymerizable with the nylon oligomer is continuously supplied to an extruder having two or more openings in the barrel in addition to the supply port and the discharge port. This relates to a method for condensing nylon, which is characterized by maintaining the temperature of the part at 280° C. to 350° C. and continuously extruding while removing water from the opening.

本発明によれば、複雑な構造の設備、或いは大規模設備
を用いることなく、一般的かつコンパクトな設備によっ
てナイロンオリゴマーを連続的に縮合させて高分子化す
ることが可能であり、特にナイロン12系重合体につい
ては、下記に記載する如きナイロンオリゴマーの製造方
法と、本発明のナイロンの縮合方法を共に連続的に用い
ることによって、モノマーであるラウリルラクタム等か
ら、少量多品種製造が可能な程コンパクトな設備を用い
て極めて容易にナイロン重合体乃至共重合体を得ること
ができる。
According to the present invention, it is possible to continuously condense and polymerize nylon oligomers using general and compact equipment without using equipment with a complicated structure or large-scale equipment. Regarding polymers, by continuously using both the nylon oligomer production method described below and the nylon condensation method of the present invention, it is possible to produce a wide variety of products in small quantities from monomers such as lauryllactam. Nylon polymers and copolymers can be obtained very easily using compact equipment.

本発明のナイロンの縮合方法に用いる押出機は、ナイロ
ンオリゴマー又はこれと共重合可能な化合物との混合物
を、スクリューの回転と共に確実に前方に送り得る形式
のものが好ましく、特に二軸押出機あるいはこれに匹敵
する性能の特殊−軸押出機が最も好ましく用いられ、西
独ウニルナ−社製ZSK、スイスのブス社製コニーダー
等が例示できる。また押出機のバレルには供給口及び吐
出口以外にナイロンオリゴマー     iの縮合に伴
って発生する水分を除去する開口部が2以上必要で、3
以上の開口部を有するのが更に好ましい。各々の開口部
は加圧下、常圧下又は減圧下に保たれ、好ましくは着色
、劣化を防止するため酸素の混入を防ぐことが望ましい
The extruder used in the nylon condensation method of the present invention is preferably of a type that can reliably feed the nylon oligomer or a mixture of the nylon oligomer and a compound copolymerizable with it forward as the screw rotates, and in particular a twin-screw extruder or A special screw extruder having comparable performance is most preferably used, and examples thereof include ZSK manufactured by Unirna AG in West Germany and Co-kneader manufactured by Buss AG in Switzerland. Additionally, in addition to the supply and discharge ports, the extruder barrel must have two or more openings to remove moisture generated as the nylon oligomer condenses.
It is more preferable to have the above opening. Each opening is maintained under pressure, normal pressure, or reduced pressure, and preferably prevents oxygen from entering in order to prevent discoloration and deterioration.

最も好ましくは押出機の入口に近い開口部は窒素を流通
させるこ−とによって水分を除去し、ダイ例の開口部は
真空にすることによって水分を除去することである。
Most preferably, the openings near the extruder inlet are flushed with nitrogen to remove moisture, and the die openings are vacuumed to remove moisture.

ナイロンオリゴマーと共に、又は別に、押出機に縮合用
触媒を注入することができ、触媒としては、燐酸、酸化
ジプチル錫が例示できる。
A condensation catalyst can be injected into the extruder together with or separately from the nylon oligomer, and examples of the catalyst include phosphoric acid and diptyltin oxide.

押出機の温度は280℃以下であると重合速度が遅くな
り、押出機中の滞留時間が長くなって縮合処理量が減少
して経済的でない。又350℃以上の温度であると熱分
解の起る恐れがある。
If the temperature of the extruder is 280° C. or lower, the polymerization rate will be slow, the residence time in the extruder will be long, and the amount of condensation throughput will be reduced, which is not economical. Moreover, if the temperature is 350° C. or higher, thermal decomposition may occur.

バレルの加熱ゾーンが多区分、に分かれているときは、
その主な部分が280℃〜350℃にあればよく、例え
ば最もオリゴマーの供給口に近い加熱帯、あるいはダイ
に近い加熱帯等が280℃以下であっても本発明の主旨
から外れるものではない。
When the heating zone of the barrel is divided into multiple sections,
It is sufficient that the main portion thereof is at 280°C to 350°C; for example, even if the heating zone closest to the oligomer supply port or the heating zone closest to the die is below 280°C, it does not depart from the spirit of the present invention. .

本発明に云うナイロンオリゴマーとは、−aに成形品と
して好ましく用いられない程重合度が低く、更に縮合が
可能なナイロン重合体をいい、具体的には、ナイロン6
.6.6.11.12.6.12などがある。
The nylon oligomer referred to in the present invention refers to a nylon polymer whose degree of polymerization is so low that it cannot be preferably used as a molded article, and which is capable of further condensation, and specifically, nylon 6
.. 6.6.11.12.6.12 etc.

本発明に於いてナイロンオリゴマーと共に供給し得る共
重合可能な化合物としては、別の種類のナイロンオリゴ
マー、ポリエステルオリゴマー、ポリエーテルオリゴマ
ー、あるいは各種の縮合可能なモノマー等で、例えばポ
リテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトン、ア
ミノウンデカン酸等が例示できる。
In the present invention, copolymerizable compounds that can be supplied together with nylon oligomers include other types of nylon oligomers, polyester oligomers, polyether oligomers, and various condensable monomers, such as polytetramethylene glycol, polyester oligomers, etc. Examples include caprolactone and aminoundecanoic acid.

これらの化合物は、ナイロンオリゴマーと予め混合され
て、あるいは別々に押出機に供給される。
These compounds can be premixed with the nylon oligomer or fed separately to the extruder.

ナイロンオリゴマー及びこれと共重合可能な化合物は、
固体状態あるいは液体状態で、場合によっては予め昇温
された状態で、好ましくは時間当り一定量押出機に供給
される。
Nylon oligomers and compounds copolymerizable with them are
It is fed to the extruder in a solid or liquid state, optionally at an elevated temperature, preferably in a fixed amount per hour.

〔ナイロンオリゴマーの製造〕[Manufacture of nylon oligomer]

本発明者は、本発明に係るナイロンの縮合方法に使用さ
れるナイロンオリゴマー、特にナイロン12オリゴマー
の新規な製造方法を発明したので、これを以下に説明す
る。
The present inventors have invented a new method for producing nylon oligomers, particularly nylon 12 oligomers, used in the nylon condensation method according to the present invention, which will be described below.

即ち、この発明はラウリルラクタムの連続加水分解重合
によるオリゴマーの製造方法を提供するものである。
That is, the present invention provides a method for producing oligomers by continuous hydrolytic polymerization of lauryllactam.

ナイロン12はラウリルラクタムから開環重合によって
製造され、特に工業的に大規模に重合体を得る場合には
開環重合方法として加水分解重合方法がとられる。
Nylon 12 is produced from lauryllactam by ring-opening polymerization, and in particular, when the polymer is obtained on an industrial scale, a hydrolysis polymerization method is used as the ring-opening polymerization method.

ラウリルラクタムの加水分解重合は、ラウリルラクタム
に水を添加して昇温しナイロン12オリゴマーを得る方
法である。周知の如くこのオリゴマーはその後の工程で
水を抜かれ、縮合高分子化されてナイロン12となる(
特公昭42−6512号参照)。
Hydrolytic polymerization of lauryllactam is a method of adding water to lauryllactam and raising the temperature to obtain nylon 12 oligomer. As is well known, in the subsequent process water is removed from this oligomer and it is converted into a condensation polymer to become nylon 12 (
(See Special Publication No. 42-6512).

併しながらラウリルラクタムの加水分解重合速度は極め
て遅く、ナイロン6のモノマーであるカプロラクタムの
加水分解重合速度の1710〜1730程度である。こ
のため高温高圧の条件がとられるが、それでも反応時間
に長時間を要する。
However, the hydrolysis polymerization rate of lauryl lactam is extremely slow, and is about 1710 to 1730 times the hydrolysis polymerization rate of caprolactam, which is a monomer of nylon 6. For this reason, high temperature and high pressure conditions are used, but the reaction time still takes a long time.

例えば温度280℃〜290℃、添加水分量2〜5%、
圧力15〜30 kg/cn+”の条件に於いて、5〜
15時間の反応時間を必要とする。このためオートクレ
ーブを用いたバッチ弐重合方法に於いても大規模な高圧
設備を必要とし、連続重合方法となると更に大規模かつ
複雑な高圧装置を必要とすることになる。
For example, the temperature is 280°C to 290°C, the amount of added moisture is 2 to 5%,
Under conditions of pressure 15-30 kg/cn+", 5-30 kg/cn+"
Requires a reaction time of 15 hours. For this reason, even a batch polymerization method using an autoclave requires large-scale high-pressure equipment, and a continuous polymerization method requires an even larger-scale and more complicated high-pressure equipment.

又ラウリルラクタムの加水分解重合速度は、温度を上昇
すること及び添加水分量を増大することにより更に増大
するであろうと推定されるが、温度上昇と添加水分量の
増加は、重合時の圧力を極端に、例えば100 kg/
cm2以上に増加させるものと推定される。このため、
重合容器の耐圧能力の限界からこのような条件は工業的
にとり得ないと考えられ、むしろいかに低圧の条件下で
重合を可能とするかに従来注意が向けら      1
れていた。
It is also estimated that the hydrolytic polymerization rate of lauryllactam will further increase by increasing the temperature and the amount of water added, but increasing the temperature and the amount of water added will increase the pressure during polymerization. Extremely, for example 100 kg/
It is estimated that the increase will be more than cm2. For this reason,
It was thought that such conditions could not be achieved industrially due to the limits of the pressure resistance of polymerization containers, and conventionally attention was focused on how to make polymerization possible under low pressure conditions.1
It was

この発明の目的はラウリルラクタムを、小規模な設備を
用い、短い反応時間で連続的に加水分解重合してオリゴ
マーを製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing oligomers by continuously hydrolyzing and polymerizing lauryllactam in a short reaction time using small-scale equipment.

この目的のために本発明者は発想を転換し、ラウリルラ
クタムの加水分解重合を極端な高温高圧下に行うことを
考えこの発明に到達した。
For this purpose, the present inventors changed their thinking and conceived the idea of carrying out hydrolysis polymerization of lauryllactam under extremely high temperature and pressure, and arrived at the present invention.

即ち、加熱温度と添加水分量の関係が加熱温度を縦軸に
、添加水分量を横軸にとったグラフ上(370℃、2%
)、(340℃、3%) 、(325℃、10%) 、
(310℃、20%)1.(300℃、30%) 、(
295℃、50%) 、(360℃、40%)の各点を
結んだ線で囲まれる範囲内にある様にしてラウリルラク
タムを連続的に加水分解重合させることによって、この
発明の目的が達成されることが見出された。即ちこのよ
うな条件で加水分解重合を行うと、反応時間が30分以
内に短縮され得ることが見出された。バッチ式重合に於
いては、モノマーの仕込時間、昇温時間、製品取出時間
等が長いため、このような重合時間の短縮は余り大きな
意味をなさないかも知れないが、連続重合に於いては、
高温高圧状態での滞留時間が30分以内に確実に短縮さ
れるため、使用する高温高圧容器の容量が小さくなり、
装置全体が小規模化できるだけでなく、小容量の高温高
圧容器は極めて容易に製作可能となる。即ちこの方法は
、ラウリルラクタムの加水分解重合を高温高圧下で極め
て短時間に行うこととこれを連続重合方法により行うこ
ととを組合せたものであり、これにより二工業的に非常
に有利なラウリルラクタムのオリゴマーの連続製造方法
が提供されるのである。
In other words, the relationship between heating temperature and added water content is shown on a graph with heating temperature on the vertical axis and added water content on the horizontal axis (370°C, 2%
), (340℃, 3%), (325℃, 10%),
(310℃, 20%)1. (300℃, 30%), (
The object of the present invention is achieved by continuously hydrolyzing and polymerizing lauryllactam within the range surrounded by the lines connecting the points 295°C, 50%) and (360°C, 40%). It was found that That is, it has been found that when hydrolysis polymerization is carried out under such conditions, the reaction time can be shortened to within 30 minutes. In batch polymerization, the monomer charging time, temperature raising time, product removal time, etc. are long, so shortening the polymerization time may not have much meaning, but in continuous polymerization, ,
Residence time at high temperature and high pressure is reliably shortened to less than 30 minutes, reducing the capacity of the high temperature and high pressure container used.
Not only can the entire device be downsized, but a small-capacity high-temperature, high-pressure container can be manufactured extremely easily. In other words, this method combines the hydrolytic polymerization of lauryl lactam in an extremely short time under high temperature and high pressure with the continuous polymerization method. Thus, a method for continuous production of lactam oligomers is provided.

この方法に使用される加熱温度と添加水分量の範囲は具
体的には第2図に示される範囲である。ここで添加水分
量とは、ラウリルラクタム、共重合モノマー及び添加剤
を含む重合系全体の重合に対する水の量を重量%で表わ
したものである。
The range of heating temperature and amount of added water used in this method is specifically the range shown in FIG. The amount of water added herein refers to the amount of water expressed in weight % relative to the polymerization of the entire polymerization system including lauryllactam, copolymerizable monomers, and additives.

第2図に示される範囲より温度が低いと重合速度が遅く
、逆に高いと着色、副生成物の生成等の問題が起る。又
第2図に示される範囲より水分量が少ないと重合速度が
遅く、逆に多いといたずらに圧力が高くなり、得られた
オリゴマーの重合度が極端に低下する。
If the temperature is lower than the range shown in FIG. 2, the polymerization rate will be slow; if the temperature is higher than the range shown in FIG. 2, problems such as coloring and formation of by-products will occur. Moreover, if the water content is less than the range shown in FIG. 2, the polymerization rate will be slow, whereas if it is too much, the pressure will become unnecessarily high, and the degree of polymerization of the obtained oligomer will be extremely reduced.

この方法を実施するために用いられる連続重合装置とし
ては、例えば後記の製造例に見るように、熱交換用蛇管
等、加熱装置につながった管状の容器を使用するのが望
ましく、高圧ポンプにより加熱装置を通って管状容器に
ラウリルラクタムおよび水が供給され、重合が行われる
As a continuous polymerization device used to carry out this method, it is desirable to use a tubular container connected to a heating device, such as a heat exchange coil, as shown in the production example below, and heated by a high-pressure pump. Lauryllactam and water are fed into the tubular container through the device and polymerization takes place.

この発明の主旨は加水分解重合速度の遅いラウリルラク
タムを簡単な設備で連続重合することにあり、ラウリル
ラクタム単独のみならず、七ツマー成分としてラウリル
ラクタムとこれと共重合し得るモノマーをこの発明によ
る方法で加水分解共重合して共重合体オリゴマーを得る
ことができる。また共重合可能なモノマーであれば、ポ
リアミドモノマーに限らず、ポリエステルモノマーとも
共重合し得る。例えばホットメルト接着剤として有用な
ラウリルラクタム、カプロラクタム及びアジピン酸へキ
サメチレンジアミン塩の三元共重合体も好適に重合され
得る。更にモノマー以外に重合度調整剤、重合促進剤及
び安定剤等の添加剤を加えることができる。
The gist of this invention is to continuously polymerize lauryl lactam, which has a slow hydrolysis polymerization rate, using simple equipment. A copolymer oligomer can be obtained by hydrolytic copolymerization by a method. Furthermore, as long as the monomer is copolymerizable, it can be copolymerized not only with polyamide monomers but also with polyester monomers. For example, terpolymers of lauryllactam, caprolactam and adipic acid hexamethylene diamine salt useful as hot melt adhesives may also be suitably polymerized. Furthermore, additives such as a polymerization degree regulator, a polymerization accelerator, and a stabilizer can be added in addition to the monomer.

この発明の方法で得られたナイロン12オリゴマー又は
共重合オリゴマーは、通常数平均分子量Mnが700〜
4000で、減圧下又は常圧下あるいは加圧下に加熱縮
合されて、高分子ナイロン12又は共重合体が得られる
。このナイロンの縮合方法としては、上記の如き本発明
の押出機を用いた縮合方法を適用するのが最も好ましい
が、従来公知の縮合方法を使用することも出来る。
The nylon 12 oligomer or copolymerized oligomer obtained by the method of this invention usually has a number average molecular weight Mn of 700 to 700.
4000 and heat condensation under reduced pressure, normal pressure, or increased pressure to obtain high molecular weight nylon 12 or copolymer. As the condensation method for this nylon, it is most preferable to apply the condensation method using the extruder of the present invention as described above, but conventionally known condensation methods can also be used.

その場合の縮合条件としては250〜350℃の温度で
2分〜5時間、窒素気流中常圧又は減圧下で行う。オリ
ゴマーを攪拌しながら定速で移動させることにより連続
縮合させることもできる。
In this case, the condensation conditions are such that the condensation is carried out at a temperature of 250 to 350° C. for 2 minutes to 5 hours in a nitrogen stream at normal pressure or reduced pressure. Continuous condensation can also be carried out by moving the oligomer at a constant speed while stirring.

次にこの発明の方法によるナイロン12オリゴマーの製
造例を示す。
Next, an example of producing nylon 12 oligomer by the method of the present invention will be shown.

製造例1〜4 第3図で示した装置によってナイロン12オリゴマーを
製造した。
Production Examples 1 to 4 Nylon 12 oligomers were produced using the apparatus shown in FIG.

第3図に於いて、■はその下部をヒーター1aで200
℃に加熱したサイロであり、ラウリルラクタムが入って
いる。このサイロはラウリルラクタムを仕込んだ後窒素
置換を行い、空気の混入を避けるため常に少量の窒素を
流している。
In Figure 3, ■ indicates that the lower part of the heater 1a is
It is a silo heated to ℃ and contains lauryl lactam. This silo is filled with lauryllactam and then replaced with nitrogen, with a small amount of nitrogen constantly flowing to prevent air from entering the silo.

ラウリルラクタムはこのサイロ下部で溶融し、高圧ポン
プ2によって蛇管6に定量圧送される。
The lauryl lactam is melted in the lower part of this silo, and is fed under pressure into a flexible pipe 6 by a high-pressure pump 2.

蛇管6は一定温度に温調され、撹拌されているナイター
バス7中に浸漬されており、内径10nφ。
The corrugated tube 6 is immersed in a night bath 7 which is kept at a constant temperature and stirred, and has an inner diameter of 10 nφ.

外径12IllIφ、長さ30鰭のステンレススチール
製である。
It is made of stainless steel with an outer diameter of 12IllIφ and a length of 30 fins.

3は下部に蒸気蛇管3aを持ったサイロであり、中に純
水が入っており沸騰状態にある。沸騰純水は高圧ポンプ
4によってナイターバス7中の蛇管5に定量圧送される
。蛇管5は内径6Hφ。
3 is a silo with a steam pipe 3a at the bottom, which contains pure water and is in a boiling state. The boiling pure water is fed under constant pressure to a flexible pipe 5 in a night bath 7 by a high-pressure pump 4. The serpentine pipe 5 has an inner diameter of 6Hφ.

外径8flφ、長さ5II+のステンレススチール製で
ある。純水は蛇管5を通って加熱され、次いで蛇管6に
送られてラウリルラクタムに混入される。
It is made of stainless steel with an outer diameter of 8flφ and a length of 5II+. The pure water is heated through a flexible tube 5, and then sent to a flexible tube 6 where it is mixed with lauryllactam.

蛇管6で加熱され、一部重合の進んだラウリルラクタム
と水の混合物は、外部からバンドヒーター88で一定の
温度に温調された内径約50wφ。
The mixture of lauryl lactam and water, which has been heated in a corrugated tube 6 and partially polymerized, is heated to a constant temperature by a band heater 88 from the outside and has an inner diameter of about 50 wφ.

外径約60nφ、長さ51I+のステンレススチール製
の反応管8に送られる。反応管8は内部に約50am間
隔にスルザー(株)社製メルプレンダー(スタティック
ミキサー)を合計10ケ持っている。
The reaction tube 8 is made of stainless steel and has an outer diameter of about 60 nφ and a length of 51 I+. The reaction tube 8 had a total of 10 Melplenders (static mixers) manufactured by Sulzer Co., Ltd. at intervals of about 50 am inside.

反応管8中で重合したオリゴマーと水の混合物は圧力が
150kg以上になると開くレリーフ弁9を通ってフラ
ッシュし、サイクロン10に送られる。サイクロン10
に於いてその上部より加熱蒸気が、下部より溶融オリゴ
マーがそれぞれ分離され、オリゴマーは冷却水槽11中
で冷却固化される。
The mixture of oligomer and water polymerized in the reaction tube 8 is flushed through a relief valve 9 that opens when the pressure exceeds 150 kg, and is sent to the cyclone 10. Cyclone 10
The heated steam is separated from the upper part and the molten oligomer is separated from the lower part, and the oligomer is cooled and solidified in the cooling water tank 11.

この装置を用い、表−1に示したようにラウリルラクタ
ム圧送ポンプ2の流量、純水圧送ポンプ4の流量、ナイ
ターバス7の温度および反応管8の温度を代えて各種の
オリゴマーを製造した。
Using this apparatus, various oligomers were produced by changing the flow rate of the lauryl lactam pressure pump 2, the flow rate of the pure water pressure pump 4, the temperature of the night bath 7, and the temperature of the reaction tube 8, as shown in Table 1.

固化したオリゴマーは乾燥後、アセトンで24時間ソッ
クスレー抽出し、アセ、トン抽出量を測定した。これが
残存モノマー量に相当する。また乾燥オリゴマーを三菱
化成(株)製電量滴定法水分計により、250℃で水分
測定し、概略の縮合水分量を求めた。この値が大きい程
オリゴマーの重合度が低い。結果を表−1に示す。
After drying, the solidified oligomer was subjected to Soxhlet extraction with acetone for 24 hours, and the amount of acetone extracted was measured. This corresponds to the amount of residual monomer. Further, the moisture content of the dried oligomer was measured at 250° C. using a coulometric titration moisture meter manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation to determine the approximate condensed moisture content. The larger this value is, the lower the degree of polymerization of the oligomer is. The results are shown in Table-1.

尚製造例1によって得たオリゴマーを窒素気流中で25
0℃、2.5時間加熱するとナイロン12ポリマーが得
られた。得られたナイロン12ポリマーは25℃、0.
5%端一クレゾール溶液に於ける相対粘度1.72の重
合度を有していた。
The oligomer obtained in Production Example 1 was heated at 25% in a nitrogen stream.
After heating at 0° C. for 2.5 hours, a nylon 12 polymer was obtained. The obtained nylon 12 polymer was heated at 25°C and 0.5°C.
It had a degree of polymerization with a relative viscosity of 1.72 in a 5% edge cresol solution.

表−1 製造例5 3の熱水槽に、純水の代わりに44.4%カプロラクタ
ム水溶液を入れ、製造例1〜4と同様にしてラウリルラ
クタムとカプロラクタムの共重合オリゴマーを重合した
。但し、ラウリルラクタム圧送量は12.8kg/hr
 、44.4%カプロラクタム水溶液圧力量は7.2 
kg/hrとし、ナイターバス温度は345℃、反応管
温度は340 tとした。
Table 1 Production Example 5 A 44.4% caprolactam aqueous solution was placed in the hot water bath of 3 instead of pure water, and a copolymerized oligomer of lauryllactam and caprolactam was polymerized in the same manner as in Production Examples 1 to 4. However, the amount of lauryl lactam pumped is 12.8 kg/hr.
, 44.4% caprolactam aqueous solution pressure amount is 7.2
kg/hr, the night bath temperature was 345°C, and the reaction tube temperature was 340 t.

ラウリルラクタムとカプロラクタムの重合比は80/2
0であり、添加水分量は20%に相当し、滞留時間は2
0〜22分間である。
The polymerization ratio of lauryl lactam and caprolactam is 80/2
0, the amount of added water corresponds to 20%, and the residence time is 2
The duration is 0 to 22 minutes.

得られたオリゴマーの残存モノマーIハ1.5%で殆ど
がカプロラクタムであった。縮合水分量は1.05%で
あった。この重合体を窒素気流中、 ・240℃で5時
間加熱すると共重合体が得られ、25℃、0.5%端一
クレゾール溶液に於ける相対粘度は1.70.融点は1
50℃であった。
The residual monomer I of the obtained oligomer was 1.5%, which was mostly caprolactam. The condensed water content was 1.05%. When this polymer is heated at 240°C for 5 hours in a nitrogen stream, a copolymer is obtained, and the relative viscosity in a 0.5% cresol solution at 25°C is 1.70. The melting point is 1
The temperature was 50°C.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明によるナイロンの縮合方法によりナイロンオ
リゴマーから高分子ナイロン又は共重合物を得る方法の
実施例を示す。
Next, an example of a method for obtaining high molecular weight nylon or copolymer from nylon oligomer by the nylon condensation method according to the present invention will be shown.

実施例1 第1図に示す如き原料の供給口15から、スクリューの
直径の3倍長から6倍長の位置のバレルに第1の開口部
I6.15倍長から18倍長の位置のバレルに第2の開
口部17.24倍長から27倍長の位置のバレルに第3
の開口部18を有する二軸押出機(ウェルナーー社製Z
 S K 53  L/D=42)を実験に使用した。
Embodiment 1 From the raw material supply port 15 as shown in FIG. The second opening in the 17.24x length to the 27x length position on the barrel the third
A twin-screw extruder (Z manufactured by Werner) having an opening 18
S K 53 L/D=42) was used in the experiment.

スクリューは滞留が長くとれるよう設計した。バレル3
0の温度は全域にわたって300℃とした。この押出機
の供給口15に、燐酸70ppINを含む分子量約20
00 (末端基滴定により測定)の、200℃で液状の
ナイロン12オリゴマーを1時間50kgの定速度で供
給した。スクリュー回転数を6Orpmとし、第1の開
口部と第2の開口部には窒素を流し、第3の開口部は真
空として縮合に伴う水分を除去した。
The screw was designed for long retention time. barrel 3
The temperature at zero was 300°C over the entire area. At the feed port 15 of this extruder, a compound having a molecular weight of about 20 ppm containing 70 ppIN of phosphoric acid was added.
00 (measured by end group titration), liquid nylon 12 oligomer at 200° C., was fed at a constant rate of 50 kg for 1 hour. The screw rotation speed was set to 6 Orpm, nitrogen was flowed through the first opening and the second opening, and the third opening was vacuumed to remove moisture accompanying condensation.

ダイの吐出口20から吐出されたストランドを冷却し、
切断して、乳白色のベレットを得た。
Cooling the strand discharged from the discharge port 20 of the die,
Upon cutting, a milky white pellet was obtained.

このペレットを25℃、0.5%m−クレゾール溶液で
相対粘度を測定すると、相対粘度は1.95で、射出成
形、押出成形等に適する高分子ナイロン12であった。
When the relative viscosity of this pellet was measured with a 0.5% m-cresol solution at 25°C, the relative viscosity was 1.95, indicating that it was a polymeric nylon 12 suitable for injection molding, extrusion molding, etc.

実施例2 実施例Iに用いた押出機の供給口15に、ラウリルラク
タム85.7重量部とドデカンニ酸14.3重量部を重
合して得られた、数平均分子量1000の、燐酸110
0ppを含む200℃で液状のナイロン12オリゴマー
を1時間35kgの定速度で供給し、同時に数平均分子
量約750のビス(3−アミノプロピル)ポリテトラヒ
ドロフラン(B A S F社製)を1時間15kgの
定速度で供給した。バレルの温度は全域にわたって29
0℃とし、スクリュー回転数6Orpmとした。実施例
1と同様に第1と第2の開口部には窒素を流し、第3の
開口部は真空として縮合に伴う水分を除去した。
Example 2 Into the feed port 15 of the extruder used in Example I, 110 parts of phosphoric acid with a number average molecular weight of 1000, obtained by polymerizing 85.7 parts by weight of lauryl lactam and 14.3 parts by weight of dodecanedioic acid, was added.
Nylon 12 oligomer, which is liquid at 200°C and contains 0 pp, is supplied at a constant rate of 35 kg for 1 hour, and at the same time, 15 kg of bis(3-aminopropyl) polytetrahydrofuran (manufactured by BASF) having a number average molecular weight of about 750 is supplied for 1 hour. It was supplied at a constant rate of . The temperature of the barrel is 29 over the entire area.
The temperature was 0° C., and the screw rotation speed was 6 Orpm. As in Example 1, nitrogen was flowed through the first and second openings, and the third opening was vacuumed to remove moisture accompanying condensation.

グイから吐出されたストランドを冷却し、切断して、乳
白色のベレットを得た。このベレットを25℃、0.5
%m−クレゾール溶液で相対粘度を測定すると、相対粘
度は1.89で、射出成形、押出成形に適する柔軟なナ
イロン12系エラストマーであった。
The strand discharged from the goo was cooled and cut to obtain a milky white pellet. This pellet was heated to 25℃, 0.5
% m-cresol solution, the relative viscosity was 1.89, and it was a flexible nylon 12-based elastomer suitable for injection molding and extrusion molding.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のナイロンオリゴマーの縮合反応に用い
る押出機の縦断面略示図である。第2図はナイロン12
オリゴマーの製造に於ける加熱温度と添加水分量の関係
を示す図、第3図はナイロン12オリゴマーの製造の実
施に用いられる装置の略示図である。 1はサイロ、2は高圧ポンプ、3は熱水槽、4は高圧ポ
ンプ、5は蛇管、6は蛇管、7はナイターバス、8は反
応管、9はレリーフ弁、10はサイクロン、11は冷却
水槽、15は供給口、16゜17、18はバレル開口部
、20は吐出口、30はバレル 出願人代理人 古  谷     馨 第  1  図
FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of an extruder used in the condensation reaction of nylon oligomers of the present invention. Figure 2 shows nylon 12
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the heating temperature and the amount of added water in the production of oligomers, and is a schematic diagram of the apparatus used in the production of nylon 12 oligomers. 1 is a silo, 2 is a high-pressure pump, 3 is a hot water tank, 4 is a high-pressure pump, 5 is a serpentine pipe, 6 is a serpentine pipe, 7 is a night bath, 8 is a reaction tube, 9 is a relief valve, 10 is a cyclone, 11 is a cooling water tank , 15 is the supply port, 16° 17, 18 is the barrel opening, 20 is the discharge port, 30 is the barrel Applicant Kaoru Furuya Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ナイロンオリゴマー又はナイロンオリゴマーとこれと共
重合可能な化合物とを、バレルに供給口及び吐出口以外
に2以上の開口部を有する押出機へ連続的に供給し、そ
のバレルの主な部分の温度を280℃〜350℃に保持
して、開口部より水分を除去し乍ら連続的に押し出すこ
とを特徴とするナイロンの縮合方法。
A nylon oligomer or a nylon oligomer and a compound copolymerizable therewith are continuously supplied to an extruder having a barrel having two or more openings in addition to the supply port and the discharge port, and the temperature of the main parts of the barrel is controlled. A method for condensing nylon, which comprises maintaining the temperature at 280°C to 350°C and continuously extruding while removing water from an opening.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5283315A (en) * 1991-08-22 1994-02-01 Ube Industries, Ltd. Continuous hydrolytic polymerization of laurolactam
JPH11343341A (en) * 1998-04-03 1999-12-14 Toray Ind Inc Production of polyamide
JP2007308721A (en) * 2002-03-04 2007-11-29 Arkema France Polyamide composition for flexible pipe transporting oil or gas

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