KR101723627B1 - Method for preparing of polyamide resin and polyamide resin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리아미드 수지의 제조 방법 및 폴리아미드 수지에 관한 것으로서, 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 락탐 중합 단계, 그리고 상기 제조된 폴리머와 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 피롤리돈 중합 단계를 포함한다.
상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 초고흡수성을 유지하면서도 용융점 저하 및 열분해 온도의 상승을 유도하여 방사 가공성 및 내열성이 개선된 폴리아미드 수지를 제조할 수 있으며, 이미 투자가 되어 있는 나일론 6 섬유 등의 제조 설비를 사용하는 것이 가능하여 경제적이다.
The present invention relates to a process for producing a polyamide resin and a polyamide resin, which comprises a lactam polymerization step of polymerizing lactam having 5 to 7 carbon atoms at 250 to 280 ° C to produce a polymer, And a pyrrolidone polymerization step of polymerizing pyrrolidone (2-pyrrolidone) at 130 to 200 DEG C to prepare a copolymer.
The method of producing the polyamide resin can produce a polyamide resin improved in spinnability and heat resistance by inducing a decrease in melting point and an increase in thermal decomposition temperature while maintaining super absorbency, and the production of nylon 6 fibers It is economical to use facilities.

Description

폴리아미드 수지의 제조 방법 및 폴리아미드 수지{METHOD FOR PREPARING OF POLYAMIDE RESIN AND POLYAMIDE RESIN}METHOD FOR PREPARING POLYAMIDE RESIN AND POLYAMIDE RESIN BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 폴리아미드 수지의 제조 방법 및 폴리아미드 수지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고흡수성과 UV차단 기능 이외에 경량성, 보온성, 고감촉성, 향균성, 속건성 및 난연성 등의 다양한 특성 보유가 가능한 폴리아미드 수지의 제조 방법 및 폴리아미드 수지에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyamide resin and a polyamide resin. More particularly, the present invention relates to a polyamide resin which is capable of retaining various properties such as light weight, warmth, high sensitivity, antibacterial property, quick- Amide resin and a polyamide resin.

나일론 6 섬유는 통상 우수한 강성, 탄성회복률, 염색성 등의 특성을 가지고 있으나, 나일론 6 섬유를 포함한 대부분의 합성 섬유는 흡수성이 낮은 단점이 있다. 천연 섬유인 코튼은 흡수성이 탁월하고 종래 합성 섬유 대비 촉감이 양호하나 초극세사로 가공이 불가하여 우수한 촉감 발현이 불가하고 UV 차단성이 매우 부족한데다 가격이 고가여서 이를 대체할 혁신적인 나일론 합성 섬유의 출현이 갈망되어 왔다. Nylon 6 fibers generally have excellent stiffness, elastic recovery and dyeability, but most synthetic fibers, including nylon 6 fibers, have a low water absorbency. Cotton which is a natural fiber is excellent in absorbency and good in touch compared to conventional synthetic fibers, but it can not be processed by microfibers, so it can not produce excellent tactile sensation and it is very insufficient in UV blocking property and its price is high. Therefore, the appearance of innovative nylon synthetic fiber I have been desperate.

오래 전부터 고분자 및 합성 섬유를 연구하는 사람들은 종래 합성 섬유의 장점을 그대로 유지하면서 고흡수성 및 우수한 착용감이라는 코튼의 장점을 동시에 살릴 수 있는 실로 꿈의 합성섬유라 할 수 있는 신 합성 섬유의 연구를 거듭해 왔다. 그러한 노력의 결실중 가장 주목을 받아온 것은 나일론 4라 할 수 있다. For those who have been studying polymers and synthetic fibers for a long time, we have researched the new synthetic fibers, which can be called dreamy synthetic fibers, which can save the advantages of conventional absorbent cotton and excellent comfort. come. It is nylon 4 that has received the most attention among the fruits of such efforts.

통상 결정성 고분자의 흡수성은 친수성 관능기 종류, 결정구조, 결정화도 등 여러 인자에 의해 좌우되는데, 결정성 고분자중 하나인 나일론의 경우 고분자의 반복 단위에서 친수성인 아미드 그룹 대비 친유성인 탄소수가 줄어들면 자연 친수성이 증가하여 흡수성이 증가할 것이라는 점에 착안되어 나일론 6 대비 탄소수가 적은 나일론 3 또는 나일론 4 등에 대한 연구가 심도 있게 실시되었다. In general, the water absorption of crystalline polymer depends on various factors such as hydrophilic functional group type, crystal structure and crystallinity. In the case of nylon, one of the crystalline polymers, if the number of the lipophilic carbon atoms relative to the amide group which is hydrophilic in the repeating unit of polymer is decreased, In view of the fact that the hydrophilicity will increase and the absorbency will increase, studies on nylon 3 or nylon 4 with a lower carbon number compared to nylon 6 have been conducted in depth.

가장 관심을 받았던 나일론 4는 다른 나일론들과 마찬가지로 가열 및 탈수하여 원료 모노머인 GABA(gamma amino butyric acid)를 축중합하면 합성이 가능할 것으로 생각할 수 있으나, 모노머 자체가 환화하여 2-피롤리돈이 되어버리므로 선상 고분자를 얻을 수 없다. 게다가, 2-피롤리돈은 5원 환락탐이므로 열적으로 안정하여 개환 중합도 곤란하다. As with other nylons, the nylon 4, which has received the most interest, can be synthesized by heating and dehydrating the raw monomer GABA (gamma amino butyric acid), but the monomer itself is cyclized to become 2-pyrrolidone Therefore, the polymer can not be obtained. In addition, 2-pyrrolidone is thermally stable because it is a 5-ring cycled, and ring-opening polymerization is also difficult.

1953년 Ney 등이 수산화칼륨을 사용하여 90 내지 120℃에서 감압 가열하여 탈수하고 질소기류하 160℃로 가열하여 2-피롤리돈을 개환중합하여 나일론 4의 합성에 최초로 성공하였다. 그리고 1956년 금속칼륨을 염기성 촉매로 사용하고, 아실기를 가지는 화합물을 활성화제로 사용하면, 40℃에서도 개환 중합이 급속도로 진행되어 나일론 4를 얻을 수 있음을 발견되었다. 이 방법을 기초로 하여 1950년대부터 1990년대에 걸쳐 고분자량화, 다분산성 제어, 제조공정의 간소화 등을 목적으로 신규 촉매계, 중합방법 등의 기술이 개발되었다.In 1953, Ney et al. Succeeded in the synthesis of nylon 4 for the first time by dehydration by heating under reduced pressure at 90 to 120 캜 using potassium hydroxide and heating at 160 캜 under nitrogen flow to synthesize nylon 4. In 1956, when metal potassium was used as a basic catalyst and a compound having an acyl group was used as an activating agent, ring opening polymerization proceeded rapidly at 40 ° C to obtain nylon 4. Based on this method, technologies such as new catalyst systems and polymerization methods have been developed for the purpose of high molecular weight, polydispersity control, and simplification of the manufacturing process from the 1950s to the 1990s.

나일론 4 수지의 중합 및 이를 이용한 섬유제조는 1970년대에서 1980년대까지 Chevron Research사에서 활발히 진행되었는데 주로 촉매연구, 중합 프로세스 연구, 열안정화 연구, 가공 및 섬유제조기술 연구가 파일럿 스케일(pilot scale)로 진행되었으나 상업화에는 성공하지 못하였다.Polymerization of nylon 4 resin and fabrication of fibers using the same was actively carried out by Chevron Research from the 1970s to 1980s, mainly on the pilot scale, catalytic studies, polymerization process studies, thermal stabilization studies, But it did not succeed in commercialization.

또한, 1953년 합성된 나일론 4(Poly(2-pyrrolidone)) 수지는 구조에 있어 반복 단위당 친유성 탄소수가 적은 관계로 흡수성이 탁월하고 강성이 우수하다는 강점으로 1973년 코튼을 대체할 수 있는 꿈의 합성섬유로 역사에 화려하게 등장하였으나, 녹는점이 265℃인 반면 열분해온도가 260℃로 방사가공 내열성이 극도로 열악한 기술적인 문제점이 있고, 당시로서는 모노머인 2-피롤리돈의 높은 가격 및 수급 불안이 원인이 되어 30여년 간 상업적으로 성공하지 못하고 역사 속에서 잠적해 왔다.In addition, the poly (2-pyrrolidone) resin synthesized in 1953 has superior absorbability and rigidity due to the small number of lipophilic carbon atoms per repeating unit in its structure. In 1973, Although synthetic resin has appeared spectacularly in history, there is a technical problem that the melting point is 265 ° C, while the pyrolysis temperature is 260 ° C, which is extremely poor in spinning heat resistance. At this time, the high price of the monomer 2-pyrrolidone, For 30 years, it has been commercially unsuccessful and has been implicated in history.

본 발명의 목적은 초고흡수성을 유지하면서도 용융점 저하 및 열분해 온도의 상승을 유도하여 방사 가공성 및 내열성이 개선된 폴리아미드 수지를 제조할 수 있으며, 이미 투자가 되어 있는 나일론 6 섬유 등의 제조 설비를 사용하는 것이 가능한 폴리아미드 수지의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a polyamide resin having improved radial processability and heat resistance by lowering the melting point and raising the pyrolysis temperature while maintaining ultrahigh absorbency and using a manufacturing facility such as nylon 6 fiber And a method for producing the polyamide resin.

본 발명은 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법에 의하여 제조된 폴리아미드 수지를 제공하는 것이다.The present invention provides a polyamide resin produced by the process for producing a polyamide resin.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드 수지의 제조 방법은 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 락탐 중합 단계, 그리고 상기 제조된 폴리머와 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 피롤리돈 중합 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for producing a polyamide resin according to an embodiment of the present invention includes a lactam polymerization step of polymerizing lactam having 5 to 7 carbon atoms at 250 to 280 ° C, And polymerizing the polymer and 2-pyrrolidone at 130 to 200 캜 to produce a copolymer.

상기 폴리아미드 수지는 상기 2-피롤리돈의 함량이 상기 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상일 수 있다.The content of the 2-pyrrolidone in the polyamide resin may be 30 mol% or more with respect to the total amount of the polyamide resin.

상기 폴리아미드 수지는 상대점도(R.V.) 값이 1.9 이상일 수 있다.The polyamide resin may have a relative viscosity (RV) value of 1.9 or more.

상기 락탐 중합 단계, 피롤리돈 중합 단계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 단계는 촉매로 물을 상기 2-피롤리돈 및 상기 탄소수 5 내지 7의 락탐을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 20 내지 200 몰부로 포함할 수 있다.Wherein any one step selected from the group consisting of the lactam polymerization step, the pyrrolidone polymerization step and a combination thereof is a step of reacting water with 100 moles of the monomer containing 2-pyrrolidone and the lactam having 5 to 7 carbon atoms as a catalyst, 20 to 200 parts by mole.

상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 제조된 공중합체를 200℃ 이하에서 토출 및 칩(Chip)화하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for producing the polyamide resin may further include discharging and chipping the produced copolymer at 200 ° C or lower.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리아미드 수지의 제조 방법은 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 피롤리돈 중합 단계, 그리고 상기 제조된 폴리머와 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 락탐 중합 단계를 포함한다.A method for producing a polyamide resin according to another embodiment of the present invention includes a pyrrolidone polymerization step of polymerizing 2-pyrrolidone at 130 to 200 ° C to prepare a polymer, And a lactam polymerization step in which a lactam having 5 to 7 carbon atoms is polymerized at 250 to 280 DEG C to prepare a copolymer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴리아미드 수지는 탄소수 5 내지 7의 락탐과 2-피롤리돈의 공중합체이며, 상기 2-피롤리돈의 함량이 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상이다.A polyamide resin according to another embodiment of the present invention is a copolymer of lactam having 2 to 7 carbon atoms and 2-pyrrolidone, wherein the content of the 2-pyrrolidone is not less than 30 mol% .

상기 폴리아미드 수지는 상대점도(R.V.) 값이 1.9 이상일 수 있다.
The polyamide resin may have a relative viscosity (RV) value of 1.9 or more.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드 수지의 제조 방법은 나일론 4 수지의 강점인 초고흡수성을 최대한 살리고 동시에 방사가공 내열성을 획기적으로 개선할 수 있는 나일론 수지를 제조할 수 있으며, 구체적으로는 폴리(2-피롤리돈-코-카프로락탐) 공중합체 등을 제조할 수 있다.The method for producing a polyamide resin according to an embodiment of the present invention can produce a nylon resin capable of maximally improving the ultrahigh absorptivity, which is the strength of the nylon 4 resin, and at the same time improving radiant heat resistance, 2-pyrrolidone-co-caprolactam) copolymer and the like.

나일론 4는 용융점이 265℃로 나일론 6보다 높은 반면 열분해 온도가 260℃로서 방사의 특성상 용융점 이상 온도에서 용융 방사를 해야 하는데, 이 과정 중 나일론 4 고분자가 열분해되어 연속적인 방사가 불가능하다는 문제점이 있다. Nylon 4 has a melting point of 265 ° C which is higher than that of nylon 6, while a pyrolysis temperature of 260 ° C is required for melt spinning at temperatures above the melting point due to the nature of spinning. During this process, the nylon 4 polymer is pyrolyzed, .

통상 고분자의 열분해는 연쇄 해중합반응(chain depolymerization)과 랜덤 열분해(random decomposition)로 나눌 수 있으며, 전자는 사슬 말단 또는 약한 결합의 위치에서 단량체 단위로 연쇄적으로 소실되어가는 메커니즘(mechanism)이며, 후자는 사슬의 어느 위치에서나 무작위로 절단이 일어나는 메커니즘을 일컫는 것이다. 일반적으로 나일론과 같은 축합계 고분자는 랜덤 열분해가 우세하지만 두 메커니즘이 복합적으로 작용하기도 한다. 또한, 고온에서 수분이 존재할 경우에는 아미드 결합의 가수분해(hydrolysis)가 동반되어 열분해가 가속될 수 있다.Generally, pyrolysis of polymers can be divided into chain depolymerization and random decomposition. The former is a mechanism in which electrons disappear chainwise at the terminal of the chain or at weak bonding sites, Refers to the mechanism by which random cleavage takes place anywhere in the chain. Generally, condensation polymers such as nylon are dominant in random pyrolysis, but two mechanisms are combined. Further, when water is present at a high temperature, pyrolysis can be accelerated due to hydrolysis of the amide bond.

일반적으로 나일론이 고온에서 열분해되면 주로 탈카르복실 반응과 탈아민 반응에 의한 CO2, H2O 또는 NH3의 생성이 많아진다. 또한, 축합과 탈수반응에 의해서 물이 생성되기도 하며 고분자 아민이나 니트릴도 만들어질 수 있다.Generally, when nylon is pyrolyzed at high temperature, production of CO 2 , H 2 O or NH 3 is increased mainly by decarboxylation reaction and deamination reaction. In addition, water may be produced by condensation and dehydration, and polymeric amines and nitriles may also be produced.

또한, 나일론 수지를 산소가 존재하는 분위기에서 고온으로 가열할 경우에 산화열분해반응이 일어나게 되는데, 고분자 속에 존재하는 금속이온, 카르보닐 화합물, 하이드로퍼록사이드(hydroperoxides) 등과 같은 미량의 불순물들이 에너지를 흡수하여 떠도는 자유라디칼(stray free radical)을 생성하여 연쇄반응을 개시시키게 된다. 나일론의 경우는 주로 아미드 질소에 붙어 있는 메틸렌기, 즉 α-탄소에서 반응이 시작된다. 자유라디칼이 먼저 수소를 떼어내어 탄소 라디칼을 만들고, 여기에 산소가 결합하여 퍼록시(peroxy) 라디칼을 생성한다. 이것은 고분자 사슬로부터 다시 수소를 이탈시켜 하이드로퍼록사이드를 생성하고 또 다른 알킬 라디칼을 생성함으로써 연쇄반응을 불러일으킨다. 하이드로퍼록사이드는 분해되어 알콕시 라디칼과 하이드록시 라디칼을 만들며 새로운 연쇄반응을 개시할 수 있게 된다.In addition, when the nylon resin is heated to a high temperature in an oxygen-containing atmosphere, oxidation pyrolysis reaction occurs, and a trace amount of impurities such as metal ions, carbonyl compounds, hydroperoxides, Absorbing to generate free radicals (stray free radicals) to initiate the chain reaction. In the case of nylon, the reaction starts mainly on the methylene group attached to the amide nitrogen, that is, the α-carbon. The free radicals first strip hydrogen to form carbon radicals, which are then combined with oxygen to form peroxy radicals. This leads to a chain reaction by releasing hydrogen again from the polymer chain to produce hydroperoxides and another alkyl radical. Hydroperoxides are degraded to form alkoxy radicals and hydroxyl radicals and to initiate a new chain reaction.

한편, 나일론 수지의 황변을 유발하는 열분해는 불포화 공액성(conjugated) 올리고에니민(oligoenimine)의 생성에 기인하는 바가 크다. 에니민(Enimine)은 자외선과 가시광선을 흡수하여 색상을 띤다. 시간이 지나면 공액화가 더욱 진행되고 공액화가 많이 될수록 보다 긴 파장의 빛을 흡수하게 되어 황변 현상이 심화 된다. 올리고에니민은 아민 말단기와 알데히드와의 반응으로 만들어진다.On the other hand, pyrolysis causing yellowing of the nylon resin is largely due to the formation of unsaturated conjugated oligoenimine. Enimine absorbs ultraviolet light and visible light and is colored. Over time, the more conjugation proceeds and the more conjugation, the longer wavelengths of light are absorbed and the yellowing becomes more severe. Oligonemines are made by the reaction of an amine end group with an aldehyde.

나일론 4의 경우, 내열성이 더욱 문제가 되는 것은 용융상태에서 폴리머와 모노머간 평형이 모노머 쪽으로 이루어진다는 점이다. 이러한 이유 때문에 나일론 4 중합물의 열안정성에 영향을 미치는 인자들로는 말단기의 종류, 중합 촉매의 불순물, 분자량 분포, 측쇄의 유무 또는 구조의 불규칙성 등을 들 수 있다.In the case of nylon 4, heat resistance is more problematic in that the equilibrium between the polymer and the monomer in the molten state is toward the monomer. For these reasons, factors affecting the thermal stability of the nylon 4 polymer include end groups, impurities in the polymerization catalyst, molecular weight distribution, presence or absence of side chains, and irregularities in the structure.

상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 나일론 4 수지의 강점인 초고흡수성을 최대한 살리고 동시에 방사가공 내열성을 획기적으로 개선하기 위하여 2-피롤리돈과 탄소수 5 내지 7의 락탐의 공중합체인 폴리아미드 수지의 제조 방법을 제공한다. 상기 2-피롤리돈과 락탐의 공중합체는 구성 원료의 종류 및 조성에 따라 흡수성, 용융점, 열분해 온도 등의 중요 물성이 달라지므로 이를 적절하게 조절함으로써 초고흡수성 및 방사 내열성을 동시에 확보할 수 있다.The method for producing the polyamide resin is a method for producing a polyamide resin which is a copolymer of 2-pyrrolidone and lactam having 5 to 7 carbon atoms in order to maximize ultra-high water absorption, which is the strength of nylon 4 resin, . The copolymers of 2-pyrrolidone and lactam differ in important physical properties such as water absorbency, melting point, and thermal decomposition temperature depending on the kind and composition of the constituent materials, so that it is possible to simultaneously secure ultrahigh absorbency and radiation heat resistance by appropriately controlling them.

상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 락탐 중합 단계, 그리고 상기 제조된 폴리머와 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 피롤리돈 중합 단계를 포함한다.The method for producing the polyamide resin includes a lactam polymerization step of polymerizing lactam having a carbon number of 5 to 7 at 250 to 280 ° C. and a step of polymerizing the polymer and 2-pyrrolidone And polymerizing at 130 to 200 캜 to produce a copolymer.

또는, 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하고, 상기 제조된 폴리머와 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 공중합체를 제조할 수도 있다.Alternatively, the polyamide resin may be prepared by polymerizing 2-pyrrolidone at 130 to 200 ° C to prepare a polymer. The polymer is reacted with a lactam having 5 to 7 carbon atoms in an amount of 250 - And then polymerized at 280 ° C to prepare a copolymer.

나일론 4의 내열성을 획기적으로 개선할 수 있는 가장 유망한 방법은 공중합체를 제조하는 것이다. 즉, 초고흡수성을 발현시킬 수 있는 2-피롤리돈을 주성분으로 하고, 비록 고흡수성은 손상시킬 수 있으나 일부 다른 원료와 함께 공중합시켜 분자 구조를 변경함으로써 나일론 4의 방사 가공성 및 내열성을 개선할 수 있다. 즉, 공중합을 통해 나일론 4의 용융점 저하 및 열분해 온도의 상승을 유도할 수 있다. 특히, 경제성 측면에서 이미 투자가 되어 있는 나일론 6 섬유 등의 제조 설비를 사용하려면 가능한 나일론 6 등에 근접한 용융점을 가진 나일론계 공중합체를 제조하는 것이 바람직하다.The most promising way to dramatically improve the heat resistance of nylon 4 is to produce copolymers. In other words, the spinnability and heat resistance of nylon 4 can be improved by changing the molecular structure by copolymerizing with some other raw materials although the main component is 2-pyrrolidone capable of exhibiting super absorbent properties, have. That is, through the copolymerization, it is possible to induce the lowering of the melting point of the nylon 4 and the increase of the thermal decomposition temperature. Particularly, in order to use a manufacturing facility such as nylon 6 fiber, which has already been invested in terms of economy, it is preferable to produce a nylon-based copolymer having a melting point close to nylon 6 or the like.

그런데, 일반적인 나일론 6의 중합 방법으로 나일론 4를 중합하는 경우 2-피롤리돈의 함유량이 높아질수록 상기 나일론 6의 중합 방법에 따른 온도는 나일론 4의 반응 온도 이상으로 역반응이 진행되어 나일론 4의 중합이 이루어지지 않는다.However, when nylon 4 is polymerized by a general nylon 6 polymerization method, the higher the content of 2-pyrrolidone is, the more the reaction according to the polymerization method of nylon 6 proceeds to the reaction temperature of nylon 4, .

이에, 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 각각 다른 온도에서 락탐을 중합한 다음 2-피롤리돈을 중합시키거나, 2-피롤리돈을 중합한 다음 락탐을 중합시키는 단계적인 중합을 통하여, 2-피롤리돈의 함유량이 높은 방사가공 내열성이 개선된 폴리아미드 수지를 제조할 수 있다.The polyamide resin may be prepared by polymerizing 2-pyrrolidone or 2-pyrrolidone at a different temperature, or by polymerizing 2-pyrrolidone and then polymerizing the lactam. It is possible to produce a polyamide resin having a high content of pyrrolidone and improved spinning and heat resistance.

이에 따라, 상기 폴라아마이드 수지의 제조 방법은 이미 투자가 되어있는 나일론 6의 제조 설비를 이용하여 실시하는 것이 가능하여 경제성 측면에서도 우수하다.Accordingly, the production method of the above-mentioned polyamide resin can be carried out by using the nylon 6 production equipment which has already been invested, and is excellent in terms of economy.

상기 폴리아미드 수지의 제조 방법에 의하여 제조된 폴리아미드 수지는 상기 2-피롤리돈의 함량이 상기 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상일 수 있고, 바람직하게는 40 몰% 이상 100 몰% 미만일 수 있다. 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 상기 2-피롤리돈의 함량이 30 몰% 이상인 2-피롤리돈의 함량이 높은 폴리아미드 수지를 제조할 수 있는 것이다. 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 상기 2-피롤리돈의 함량이 30 몰% 미만인 폴리아미드 수지도 제조할 수 있음은 물론이다.The content of the 2-pyrrolidone in the polyamide resin produced by the process for producing a polyamide resin may be 30 mol% or more, preferably 40 mol% or more and less than 100 mol% have. The method for producing the polyamide resin is capable of producing a polyamide resin having a high content of 2-pyrrolidone having a content of 2-pyrrolidone of 30 mol% or more. It is a matter of course that a polyamide resin having a content of 2-pyrrolidone of less than 30 mol% can also be produced.

상기 폴리아미드 수지는 2-피롤리돈과 탄소수 5 내지 7의 락탐의 비율을 조절함으로써 물성을 변화시킬 수 있는데, 상기 2-피롤리돈의 함량이 30 몰% 이상인 폴리아미드 수지는 초고흡수성을 유지하면서도 방사 가공 내열성이 크게 향상된다.The polyamide resin can change physical properties by controlling the ratio of 2-pyrrolidone to lactam having 5 to 7 carbon atoms. The polyamide resin having a content of 2-pyrrolidone of 30 mol% But the heat resistance of the spinning process is greatly improved.

상기 락탐 중합 단계에서 상기 반응 온도는 250 내지 280℃일 수 있는데, 상기 반응 온도가 250℃ 미만이면 상기 락탐의 중합 반응이 잘 진행되지 않아 폴리아미드 수지 보다 다량의 미반응물이 형성될 수 있고, 280℃를 초과하면 생성된 폴리머가 열분해될 수 있다. In the lactam polymerization step, the reaction temperature may be 250 to 280 ° C. If the reaction temperature is lower than 250 ° C., the polymerization reaction of the lactam does not proceed well, and a larger amount of unreacted material than the polyamide resin can be formed. ° C, the resulting polymer may be pyrolyzed.

또한, 상기 락탐 중합 단계는 2 내지 5 시간, 바람직하게는 2 내지 4 시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 반응 시간이 2 시간 미만이면 상기 락탐의 중합 반응이 잘 진행되지 않아 폴리아미드 수지 보다 다량의 미반응물이 형성될 수 있고, 5 시간을 초과하면 생성된 폴리머가 열분해될 수 있다. In addition, the lactam polymerization step may be carried out for 2 to 5 hours, preferably 2 to 4 hours. If the reaction time is less than 2 hours, the polymerization reaction of the lactam does not proceed well, and a larger amount of unreacted materials than the polyamide resin can be formed. If the reaction time exceeds 5 hours, the resulting polymer may be thermally decomposed.

상기 락탐 중합 단계는 5atm 이상, 바람직하게는 6 내지 10 atm의 압력하에서 이루어질 수 있다. 상기 반응 압력은 높을수록 반응성을 향상시킬 수 있으며, 5atm 이상에서 최소의 공정비용으로 반응성을 향상시킬 수 있으며, 10atm을 초과하는 경우 제조 설비에 문제가 발생할 수 있다. The lactam polymerization step may be carried out under a pressure of 5 atm or more, preferably 6 to 10 atm. The higher the reaction pressure, the more the reactivity can be improved, and the reactivity can be improved at a minimum process cost of 5 atm or more. If the reaction pressure exceeds 10 atm, a problem may arise in the manufacturing equipment.

상기 피롤리돈 중합 단계에서 상기 반응 온도는 130 내지 200℃, 바람직하게 140 내지 190℃일 수 있다. 상기 반응 온도가 130℃ 미만이면 상기 2-피롤리돈의 중합 반응이 잘 진행되지 않아 폴리아미드 수지 보다 다량의 미반응물이 형성될 수 있고, 200℃를 초과하면 생성된 폴리머가 열분해될 수 있다. In the pyrrolidone polymerization step, the reaction temperature may be 130 to 200 ° C, preferably 140 to 190 ° C. If the reaction temperature is lower than 130 ° C, the polymerization reaction of the 2-pyrrolidone proceeds insufficiently and a larger amount of unreacted materials than the polyamide resin can be formed. If the reaction temperature exceeds 200 ° C, the resulting polymer may be thermally decomposed.

또한, 상기 피롤리돈 중합 단계는 1 내지 5 시간, 바람직하게는 2 내지 4 시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 반응 시간이 1 시간 미만이면 상기 피롤리돈의 중합 반응이 잘 진행되지 않아 폴리아미드 수지 보다 다량의 미반응물이 형성될 수 있고, 5 시간을 초과하면 생성된 폴리머가 열분해될 수 있다. In addition, the pyrrolidone polymerization step may be performed for 1 to 5 hours, preferably for 2 to 4 hours. If the reaction time is less than 1 hour, the polymerization reaction of the pyrrolidone proceeds insufficiently and a larger amount of unreacted material than the polyamide resin can be formed. If the reaction time exceeds 5 hours, the resulting polymer may be thermally decomposed.

상기 피롤리돈 중합 단계는 5atm 이상, 바람직하게는 6 내지 10 atm의 압력하에서 이루어질 수 있다. 상기 반응 압력은 높을수록 반응성을 향상시킬 수 있으며, 5atm 이상에서 최소의 공정비용으로 반응성을 향상시킬 수 있으며, 10atm을 초과하는 경우 제조 설비에 문제가 발생할 수 있다.The pyrrolidone polymerization step may be performed at a pressure of 5 atm or more, preferably 6 to 10 atm. The higher the reaction pressure, the more the reactivity can be improved, and the reactivity can be improved at a minimum process cost of 5 atm or more. If the reaction pressure exceeds 10 atm, a problem may arise in the manufacturing equipment.

상기 제조된 폴리아미드는 중량 평균 분자량이 10,000 내지 50,000, 바람직하게는 10,000 내지 30,000일 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지는 상대점도(R.V) 값이 1.9 이상, 바람직하게는 2.0 이상일 수 있다. 상기 폴리아미드의 중량 평균 분자량 및 상기 상대점도 값이 상기 범위를 벗어나는 경우 충분한 크기의 중합체가 제조되었다고 보기 어려워, 칩 형성이 불가능하고 토출이 불균일할 수 있다.The polyamide thus produced may have a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, preferably 10,000 to 30,000. The polyamide resin may have a relative viscosity (RV) value of 1.9 or more, preferably 2.0 or more. When the weight average molecular weight of the polyamide and the relative viscosity value are out of the above range, it is difficult to say that a polymer having a sufficient size is produced, so that chip formation is impossible and ejection may be non-uniform.

상기 락탐 중합 단계, 피롤리돈 중합 단계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 단계는 촉매로 물을 사용할 수 있다. 상기 물은 나일론 6의 제조시 사용되는 촉매로서, 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 종래에 나일론 4의 제조시 사용되는 촉매가 아닌, 나일론 6의 제조시 사용되는 촉매를 사용하는 경우에도 나일론 4의 공중합체인 상기 폴리아미드를 제조하는 것이 가능하다. 이는 2-피롤리돈의 함량이 적을 때 뿐만 아니라, 2-피롤리돈의 함량이 30 몰% 이상인 경우에도 해당된다. 이에 따라 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법은 2-피롤리돈의 함량이 높은 폴리아미드 수지의 제조시 종래의 나일론 6의 제조 설비를 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다.Any one step selected from the group consisting of the lactam polymerization step, the pyrrolidone polymerization step, and combinations thereof can be used as a catalyst. The water is a catalyst used in the production of nylon 6. The method of producing the polyamide resin is not a catalyst used in the production of nylon 4 conventionally but also a catalyst used in the production of nylon 6, It is possible to prepare the polyamide as a copolymer. This applies not only when the content of 2-pyrrolidone is small, but also when the content of 2-pyrrolidone is 30 mol% or more. Accordingly, the production method of the polyamide resin has an advantage that the conventional nylon 6 production facility can be used as it is in the production of a polyamide resin having a high content of 2-pyrrolidone.

상기 물은 상기 2-피롤리돈 및 상기 탄소수 5 내지 7의 락탐을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 20 내지 200 몰부, 바람직하게 50 내지 150 몰부, 더욱 바람직하게 70 내지 120 몰부로 사용할 수 있다. 상기 물의 함량이 20 중량부 미만이면 락탐의 중합이 이루어지지 않을 수 있으며, 200 중량부를 초과이면 과도한 촉매의 사용으로 인하여 제조된 폴리아미드가 분해될 수도 있다. 또한, 상기 물의 함량이 70 내지 120 몰부인 경우 모노머 대비 촉매량이 적절하여 반응성을 최대화할 수 있어 가장 바람직하다.The water may be used in an amount of 20 to 200 moles, preferably 50 to 150 moles, more preferably 70 to 120 moles per 100 moles of the monomer containing the 2-pyrrolidone and the lactam having 5 to 7 carbon atoms. If the content of water is less than 20 parts by weight, the lactam polymerization may not be carried out. If the amount of water is more than 200 parts by weight, the produced polyamide may be decomposed due to excessive use of the catalyst. When the content of the water is 70 to 120 moles, the amount of the catalyst relative to the monomer is appropriate, thereby maximizing the reactivity.

상기 제조된 공중합체는 200℃ 이하에서 토출 및 칩(Chip)화하여 폴리아미드 수지를 얻을 수 있다. 상기 폴리아미드 수지의 제조 방법에 따라 제조된 폴리아미드 수지는 점도가 낮을 수 있어 토출이 용이하도록 하기 위해서는 토출 온도가 200℃ 이하인 것이 바람직하다.The prepared copolymer may be discharged and chips at a temperature of 200 ° C or lower to obtain a polyamide resin. The polyamide resin produced according to the method for producing a polyamide resin may have a low viscosity, so that the discharge temperature is preferably 200 ° C or less in order to facilitate discharge.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리아미드 수지는 탄소수 5 내지 7의 락탐과 2-피롤리돈의 공중합체이며, 상기 2-피롤리돈의 함량이 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상이고, 바람직하게 40 몰% 이상 100 몰% 미만일 수 있다.The polyamide resin according to another embodiment of the present invention is a copolymer of lactam having 2 to 7 carbon atoms and 2-pyrrolidone, wherein the content of the 2-pyrrolidone is not less than 30 mol% , Preferably from 40 mol% to less than 100 mol%.

상기 폴리아미드 수지의 제조 방법에 의하면, 상기 2-피롤리돈의 함량이 상기 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상인 폴리아미드 수지를 제조할 수 있다. 상기 폴리아미드 수지는 상기 2-피롤리돈의 함량이 30 몰% 이상으로서, 나일론 4의 초고흡수성을 유지하면서도 방사 가공 내열성이 우수하다.According to the method for producing a polyamide resin, a polyamide resin having a content of 2-pyrrolidone of 30 mol% or more with respect to the total amount of the polyamide resin can be produced. The content of the 2-pyrrolidone in the polyamide resin is 30 mol% or more, and the nylon 4 is excellent in spinning heat resistance while maintaining super absorbency.

상기 폴리아미드는 중량 평균 분자량이 10,000 내지 50,000, 바람직하게는 10,000 내지 30,000일 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지는 상대점도(R.V) 값이 1.9 이상, 바람직하게는 2.0 이상일 수 있다. 상기 폴리아미드의 중량 평균 분자량 및 상기 상대점도 값이 상기 범위를 벗어나는 경우 충분한 크기의 중합체가 제조되었다고 보기 어려워, 칩 형성이 불가능하고 토출이 불균일할 수 있다.The polyamide may have a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000, preferably 10,000 to 30,000. The polyamide resin may have a relative viscosity (RV) value of 1.9 or more, preferably 2.0 or more. When the weight average molecular weight of the polyamide and the relative viscosity value are out of the above range, it is difficult to say that a polymer having a sufficient size is produced, so that chip formation is impossible and ejection may be non-uniform.

본 발명의 일 실시예에 따른 폴리아미드 수지의 제조 방법은 초고흡수성을 유지하면서도 용융점 저하 및 열분해 온도의 상승을 유도하여 방사 가공성 및 내열성이 개선된 폴리아미드 수지를 제조할 수 있으며, 이미 투자가 되어 있는 나일론 6 섬유 등의 제조 설비를 사용하는 것이 가능하여 경제적이다.The method of producing a polyamide resin according to an embodiment of the present invention can produce a polyamide resin improved in spinnability and heat resistance by inducing a decrease in melting point and an increase in thermal decomposition temperature while maintaining super absorbency, It is economical to use a manufacturing facility of nylon 6 fiber or the like.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

[제조된 폴리아미드 수지의 물성 측정 방법][Method of measuring physical properties of the produced polyamide resin]

(1) 상대점도(R.V.)(1) Relative viscosity (R.V.)

모노머(monomer)를 추출하여 제거한 다음, 제조된 폴리아미드 수지를 건조시킨 후, 0.3g의 샘플을 96% 황산 32.0ml에 넣고 용해시켰다. 용해된 용액을 점도계에 넣고 25℃ 항온수조에 20분간 방치한 후 낙류 초수를 측정한 다음, 하기 수학식 1에 의해 R.V.값을 계산하였다.After the monomer was extracted and removed, the prepared polyamide resin was dried, and 0.3 g of the sample was dissolved in 32.0 ml of 96% sulfuric acid. The dissolved solution was placed in a viscometer and allowed to stand in a constant temperature water bath at 25 ° C for 20 minutes. After the water drop was measured, the RV value was calculated by the following formula (1).

[수학식 1] [Equation 1]

R.V. = 시료의 낙하 초수/용매의 낙하 초수
RV = Number of drops of sample / Number of drops of solvent

(2) 용융온도(Tm)(2) Melting temperature (Tm)

제조된 폴리아미드 수지 10mg을 샘플홀더에 넣고 밀봉한 다음, 시차주사 열용량 분석기(DSC, perkinelmer사 제품)으로 측정하였다.
10 mg of the prepared polyamide resin was placed in a sample holder, sealed, and then measured with a differential scanning calorimeter (DSC, manufactured by perkinelmer).

[실험예: 폴리아미드 수지의 제조][Experimental Example: Production of polyamide resin]

(실시예 1-1)(Example 1-1)

하기 표 1과 같이, 카프로락탐 60 몰%를 280℃, 7atm에서 3 시간 동안 중합하여 폴리머를 제조하고, 제조된 폴리머를 2-피롤리돈 40 몰%와 혼합하여 200℃, 7atm에서 3 시간 동안 중합시켜 폴라아마이드 수지를 제조하였다. 이때, 촉매로는 물을 상기 카프로락탐과 2-피롤리돈을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 100 몰부로 사용하였다.As shown in the following Table 1, 60 mol% of caprolactam was polymerized at 280 ° C. and 7 atm for 3 hours to prepare a polymer. The polymer thus prepared was mixed with 40 mol% of 2-pyrrolidone and heated at 200 ° C. and 7 atm for 3 hours Followed by polymerization to prepare a polyamide resin. At this time, water was used as a catalyst in 100 parts by mol based on 100 parts by mol of the monomer containing caprolactam and 2-pyrrolidone.

1H-NMR(300㎒, TFA-d1): δ=2.390~2.479(5d, 2H), 2.882~2.937(t, 2H), 3.814~3.863(t, 2H) 1 H-NMR (300㎒, TFA -d 1): δ = 2.390 ~ 2.479 (5d, 2H), 2.882 ~ 2.937 (t, 2H), 3.814 ~ 3.863 (t, 2H)

(실시예 1-2 내지 1-5)(Examples 1-2 to 1-5)

상기 실시예 1-1에서 2-피롤리돈 및 카프로락탐의 함량과 락탐 중합 단계 및 피롤리돈 중합 단계의 온도를 하기 표 1에서와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일하게 실시하여 폴리아미드 수지를 제조하였다.In the same manner as in Example 1-1 except that the content of 2-pyrrolidone and caprolactam, the lactam polymerization step and the pyrrolidone polymerization step temperature in Example 1-1 were changed as shown in the following Table 1 To prepare a polyamide resin.

(실시예 2-1)(Example 2-1)

2-피롤리돈 40 몰%를 200℃, 7atm에서 3 시간 동안 중합하여 폴리머를 제조하고, 제조된 폴리머를 카프로락탐 60 몰%와 혼합하여 280℃, 7atm에서 3 시간 동안 중합시켜 폴라아마이드 수지를 제조하였다. 이때, 촉매로는 물을 상기 카프로락탐과 2-피롤리돈을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 100 몰부로 사용하였다.40 mol% of 2-pyrrolidone was polymerized at 200 캜 and 7 atm for 3 hours to prepare a polymer. The polymer thus prepared was mixed with caprolactam in an amount of 60 mol% and polymerized at 280 캜 and 7 atm for 3 hours to obtain a polaramide resin . At this time, water was used as a catalyst in 100 parts by mol based on 100 parts by mol of the monomer containing caprolactam and 2-pyrrolidone.

(실시예 2-2 내지 2-5)(Examples 2-2 to 2-5)

상기 실시예 2-1에서 2-피롤리돈 및 카프로락탐의 함량과 락탐 중합 단계 및 피롤리돈 중합 단계의 온도를 실시예 1-2 내지 1-5에서와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일하게 실시하여 폴리아미드 수지를 제조하였다.In Example 2-1, the content of 2-pyrrolidone and caprolactam, the lactam polymerization step and the temperature of the pyrrolidone polymerization step were changed as in Examples 1-2 to 1-5, 2-1, a polyamide resin was prepared.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

2-피롤리돈 30 몰%와 카프로락탐 70 몰%를 혼합하여 250℃, 7atm에서 5 시간 동안 중합시켜 폴라아마이드 수지를 제조하였다. 이때, 촉매로는 물을 상기 카프로락탐과 2-피롤리돈을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 30 몰부로 사용하였다.30 mol% of 2-pyrrolidone and 70 mol% of caprolactam were mixed and polymerized at 250 캜 and 7 atm for 5 hours to prepare a polyamide resin. As the catalyst, water was used in an amount of 30 parts by mol per 100 parts by mol of the monomer containing caprolactam and 2-pyrrolidone.

(비교예 2 내지 7)(Comparative Examples 2 to 7)

비교예 1에서 2-피롤리돈 및 카프로락탐의 함량과 촉매의 함량을 하기 표 1과 같이 변경시키고, 그 중합 온도를 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하여 폴리아미드 수지를 제조하였다.
Comparative Example 1 The procedure of Comparative Example 1 was repeated except that the content of 2-pyrrolidone and caprolactam and the content of the catalyst were changed as shown in Table 1 and the polymerization temperature was changed as shown in Table 1 To prepare a polyamide resin.

상기 실시예 1-1 내지 1-5 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 폴리아미드 수지의 상대점도 및 용융온도를 측정하였고, 그 결과도 하기 표 1에 나타내었다.The relative viscosity and melting temperature of the polyamide resins prepared in Examples 1-1 to 1-5 and Comparative Examples 1 to 7 were measured, and the results are also shown in Table 1 below.

구분division 모노머(mol%)The monomer (mol%) 촉매
(mol%)
catalyst
(mol%)
온도
(℃)
Temperature
(° C)
중합단계
(step)
Polymerization step
(step)
상대점도
(dl/g)
Relative viscosity
(dl / g)
용융온도
(℃)
Melting temperature
(° C)
2-피롤리돈2-pyrrolidone 카프로락탐Caprolactam 실시예 1-1Example 1-1 4040 6060 100100 280/200280/200 22 2.092.09 190190 실시예 1-2Examples 1-2 4040 6060 100100 280/190280/190 22 2.192.19 189189 실시예 1-3Example 1-3 4040 6060 100100 250/200250/200 22 2.152.15 188188 실시예 1-4Examples 1-4 4040 6060 100100 250/190250/190 22 2.302.30 188188 실시예 1-5Examples 1-5 3030 7070 3030 250/190250/190 22 2.212.21 188188 비교예 1Comparative Example 1 3030 7070 3030 250250 1One 1.791.79 197197 비교예 2Comparative Example 2 3030 7070 3030 280280 1One 1.571.57 196196 비교예 3Comparative Example 3 3030 7070 3030 300300 1One 1.551.55 196196 비교예 4Comparative Example 4 3030 7070 3030 230230 1One 1.751.75 197197 비교예 5Comparative Example 5 4040 6060 100100 250250 1One 1.501.50 189189 비교예 6Comparative Example 6 4040 6060 100100 300300 1One 1.451.45 189189 비교예 7Comparative Example 7 4040 6060 100100 210210 1One 1.381.38 190190

상기 표 1을 참조하면, 2-피롤리돈의 함량이 30 몰%인 비교예 1 내지 4의 경우 상대점도가 1.90 이하로서 폴리아미드 수지 중합이 이루어지지 않아 칩 형성 및 토출이 불가능함을 알 수 있다. Referring to Table 1, in Comparative Examples 1 to 4, in which the content of 2-pyrrolidone was 30 mol%, the relative viscosity was 1.90 or less, indicating that polyamide resin polymerization was not carried out, have.

또한, 2-피롤리돈의 함량이 40 몰% 이상인 비교예 5 내지 7의 경우 촉매의 함량이 100 몰부인 경우에도 폴리아미드 수지의 중합이 이루어지지 않음을 알 수 있다.In addition, in the case of Comparative Examples 5 to 7 in which the content of 2-pyrrolidone is 40 mol% or more, it can be seen that the polymerization of the polyamide resin is not achieved even when the content of the catalyst is 100 moles.

이에 비하여, 실시예 1-1 내지 1-4의 경우에는 폴리아미드 수지의 중합을 온도가 각각 다른 2 단계로 진행함에 따라 2-피롤리돈의 함량이 40 몰%인 경우에도 상대점도가 1.90 이상인 폴리아미드 수지를 제조할 수 있다. 또한, 실시예 1-5를 참조하면 폴리아미드 수지의 반응을 2단계로 진행하는 경우 촉매의 함량을 30 몰부로 낮추어도 2-피롤리돈의 함량이 30 몰%인 폴리아미드 수지를 제조할 수 있음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of Examples 1-1 to 1-4, the polymerization of the polyamide resin proceeded to two different temperatures, and even when the content of 2-pyrrolidone was 40 mol%, the relative viscosity was 1.90 or more A polyamide resin can be produced. Further, referring to Examples 1-5, it is possible to prepare a polyamide resin having a 2-pyrrolidone content of 30 mol% even if the reaction of the polyamide resin is carried out in two stages, even if the catalyst content is reduced to 30 molar parts .

또한, 실시예 1-1 내지 1-5에서 제조된 폴리아미드 수지는 모두 용융온도가 190℃ 이하로서 열분해 온도 이하이므로, 용융 방사시 폴리아미드 수지의 열분해가 일어나지 않음을 알 수 있다.In addition, all of the polyamide resins produced in Examples 1-1 to 1-5 are found to have a melting temperature of 190 ° C or lower, which is below the pyrolysis temperature, so that pyrolysis of the polyamide resin does not occur during melt spinning.

또한, 실시예 2-1 내지 2-5의 경우에도 상대점도가 1.90 이상인 폴리아미드 수지를 얻었으며, 그 용융온도도 모두 열분해 온도 이하임을 확인하였다.Also in Examples 2-1 to 2-5, a polyamide resin having a relative viscosity of 1.90 or more was obtained, and it was confirmed that the melting temperature was all below the pyrolysis temperature.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (8)

탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 락탐 중합 단계, 그리고
상기 제조된 폴리머와 2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 피롤리돈 중합 단계를 포함하며,
상기 락탐 중합 단계, 피롤리돈 중합 단계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 단계는 촉매로 물을 상기 2-피롤리돈 및 상기 탄소수 5 내지 7의 락탐을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 20 내지 200 몰부로 포함하는 것인 폴리아미드 수지의 제조 방법.
A lactam polymerization step of polymerizing lactam having 5 to 7 carbon atoms at 250 to 280 캜 to prepare a polymer, and
And a pyrrolidone polymerization step of polymerizing the prepared polymer and 2-pyrrolidone at 130 to 200 DEG C to prepare a copolymer,
Wherein any one step selected from the group consisting of the lactam polymerization step, the pyrrolidone polymerization step and a combination thereof is a step of reacting water with 100 moles of the monomer containing 2-pyrrolidone and the lactam having 5 to 7 carbon atoms as a catalyst, 20 to 200 moles of the polyamide resin.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드 수지는 상기 2-피롤리돈의 함량이 상기 폴리아미드 수지 전체에 대하여 30 몰% 이상인 것인 폴리아미드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the 2-pyrrolidone in the polyamide resin is 30 mol% or more based on the total amount of the polyamide resin.
제1항에 있어서,
상기 폴리아미드 수지는 상대점도(R.V.) 값이 1.9 이상인 것인 폴리아미드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polyamide resin has a relative viscosity (RV) value of 1.9 or more.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제조된 공중합체를 200℃ 이하에서 토출 및 칩(Chip)화하는 단계를 더 포함하는 것인 폴리아미드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
And discharging and chipping the produced copolymer at a temperature of 200 占 폚 or lower.
2-피롤리돈(2-pyrrolidone)을 130 내지 200℃에서 중합시켜 폴리머를 제조하는 피롤리돈 중합 단계, 그리고
상기 제조된 폴리머와 탄소수 5 내지 7의 락탐(lactam)을 250 내지 280℃에서 중합시켜 공중합체를 제조하는 락탐 중합 단계를 포함하며,
상기 락탐 중합 단계, 피롤리돈 중합 단계 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 단계는 촉매로 물을 상기 2-피롤리돈 및 상기 탄소수 5 내지 7의 락탐을 합한 모노머 100 몰부에 대하여 20 내지 200 몰부로 포함하는 것인 폴리아미드 수지의 제조 방법.
A pyrrolidone polymerization step of polymerizing 2-pyrrolidone at 130 to 200 캜 to prepare a polymer, and
And a lactam polymerization step of polymerizing the prepared polymer and lactam having 5 to 7 carbon atoms at 250 to 280 ° C to prepare a copolymer,
Wherein any one step selected from the group consisting of the lactam polymerization step, the pyrrolidone polymerization step and a combination thereof is a step of reacting water with 100 moles of the monomer containing 2-pyrrolidone and the lactam having 5 to 7 carbon atoms as a catalyst, 20 to 200 moles of the polyamide resin.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07330898A (en) * 1994-06-10 1995-12-19 Toray Ind Inc Ring-opening reaction of lactam and production of biodegradable polylactoneamide resin

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155608A (en) * 2007-12-28 2009-07-16 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Polyamide 4 copolymer introducing branch structure, and its producing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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