KR20160147739A

KR20160147739A - 폴리아미드의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160147739A
Application number: KR1020167028342A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 이. 그랜트; 글렌 비. 스완너; 에릭 에스. 눈; 체사르 게. 오르티츠; 조세프 티. 플락; 롤프-에그베르트 그뤼츠너
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2016-12-23
Also published as: JP2017511425A; US20170029566A1; CA2940665A1; WO2015160626A1; CN106164131A; EP3131945A1

Abstract

본 발명의 방법은 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드를 제조한다. 상기 방법은 단량체를 반응기에 도입하고 단량체를 중합시켜 10 퍼센트 초과의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체를 형성하는 것을 포함하며, 여기서 올리고머는 단량체 2 내지 20개 단위의 화합물이다. 상기 방법은 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하고 물을 추출기에 도입하여 제1 중간체의 추출성 분획보다 적은 추출성 올리고머 분획을 갖는 제2 중간체를 형성하는 것을 포함하며, 여기서 물을 100℃ 미만의 온도에서 도입하고, 여기서 물은 0.1 내지 3.0 중량%의 가소제를 포함한다. 또한, 상기 방법은 제2 중간체를 건조기에 전달하고 125℃ 미만의 온도에 있는 공기를 적용하는 것을 포함한다.

Description

폴리아미드의 제조 방법 {METHOD OF PRODUCING A POLYAMIDE}

본 개시내용은 일반적으로 특정 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 상기 방법은 특정 온도에서 물 및 공기를 이용하여 폴리아미드를 제조한다.

폴리아미드는 관련 기술분야에 널리 공지되어 있고 자동차, 전기 하우징, 전자 기기, 및 건축 자재의 엔지니어링 플라스틱과 같은 제품에서 사용된다. 그러나, 많은 폴리아미드는 모든, 또는 거의 모든 추출성 올리고머가 제조 동안에 제거되는 방식으로 형성된다. 저 추출성 폴리아미드가 일부 적용에 적합함에도 불구하고, 많은 다른 적용에서는 다양한 양의 추출성 올리고머가 폴리아미드 중에 존재할 것을 요구하는데 이러한 올리고머가 목적하는 물리적 특성을 제공하기 때문이다. 따라서, 많은 저 추출성 폴리아미드를 올리고머로 도핑하여 허용되는 물리적 특성을 달성해야 한다. 단지 한 예로서, 폴리아미드를 카프로락탐으로 도핑하여 물리적 특성, 예컨대 광택 및 텍스처를 조정하고 유리 전이 온도를 낮출 수 있다. 추가로, 카프로락탐을 사용하여 폴리아미드를 연화시키고 압출기를 통한 그의 유동을 용이하게 할 수 있다. 유용하지만, 도핑은 시간-소모적이고 고가인 제조 단계이며 폴리아미드를 형성하고 사용하는 비용 및 복잡성을 증가시킨다. 게다가, 도핑은 특히 폴리아미드의 수송 동안에, 카프로락탐의 응집과 같은 문제를 초래할 수 있다. 이러한 잠재적인 응집은 취급 및 제조 비용을 증가시킨다. 따라서, 폴리아미드의 개선된 형성 방법을 개발할 기회가 남아 있다.

<도면의 간단한 설명>

본 개시내용의 다른 이점은 하기 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해되듯이, 도 1이 본 개시내용의 방법의 한 실시양태를 보여주는 공정 개략도인 첨부한 도면과 관련하여 고려될 경우에 쉽게 인식될 것이다.

<개시내용의 요약>

본 개시내용은 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드의 제조 방법을 제공한다. 방법은 단량체를 반응기에 도입하는 단계 및 반응기에서 단량체를 중합시켜 ISO 6427에 의해 측정 시 10 퍼센트 초과의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체를 형성하는 단계를 포함한다. 올리고머는 단량체 2 내지 20개 단위의 화합물이다. 방법은 또한 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 물을 추출기에 도입하여 ISO 6427에 의해 측정 시 제1 중간체의 추출성 올리고머 분획보다 적은 추출성 올리고머 분획을 갖는 제2 중간체를 형성하는 단계를 포함한다. 물을 100℃ 미만의 온도에서 도입하고 추출기에의 도입 시 0.1 내지 3.0 중량%의 가소제를 포함한다. 또한, 방법은 제2 중간체를 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계 및 건조기에서 제2 중간체에 125℃ 미만의 온도에 있는 공기를 적용하여 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드를 형성하는 단계를 포함한다.

<개시내용의 상세한 설명>

본 개시내용은 폴리아미드의 제조 방법을 제공한다. 폴리아미드는 전형적으로 1종 이상의 단량체의 중합으로부터 형성된 이량체, 삼량체, 사량체, 또는 중합체이거나, 이를 포함하거나, 이것으로 본질적으로 이루어지거나, 또는 이것으로 이루어진다. 본 개시내용의 폴리아미드는 관련 기술분야에 공지된 임의의 것일 수 있다. 그러나, 폴리아미드는 전형적으로 펩티드 결합을 통해 함께 연결되고 아미드 단량체의 중합 반응으로부터 형성되는 중합체로서 추가로 한정된다. 폴리아미드는 단독중합체 (예를 들어 나일론 6), 공중합체 (예를 들어 나일론 6,6), 삼원공중합체 (예를 들어 나일론 6/66), 또는 3종 초과 또는 이상의 상이한 단량체로부터 형성된 임의의 다른 고급 중합체일 수 있거나, 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다. 한 실시양태에서, 폴리아미드는 아미노 기를 갖는 제1 단량체 및 카르복실 기 또는 산 클로라이드 기를 갖는 제2 단량체의 축합 반응으로부터 형성된다. 대안적으로, 폴리아미드는 제1 단량체의 2개 분자의 축합 반응으로부터 형성될 수 있으며, 여기서 제1 단량체는 아미노 기 및 카르복실 기 또는 산 클로라이드 기를 모두 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 제1 단량체 및 제2 단량체는 모두 이-관능성이며, 여기서 2개의 단량체 중 하나는 2개의 아미노 기를 갖고 2개의 단량체 중 다른 하나는 2개의 카르복실 기, 2개의 산 클로라이드 기, 또는 1개의 카르복실 기 및 1개의 산 클로라이드 기를 갖는다.

전형적으로, 폴리아미드는 1종 이상의 나일론, 아라미드, 단백질, 금속 폴리(아스파르테이트), 예컨대 나트륨 폴리(아스파르테이트), 및 그의 조합일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다. 나일론은 디아민 및 디카르복실산을 반응시켜 펩티드 결합을 형성함으로써 전형적으로 형성된 축합 공중합체이다. 한 실시양태에서, 나일론은 2개의 지방족 기에 직접 부착된 85% 미만의 아미드-연결기 (-CO-NH-)를 갖는 것으로서 추가로 한정된다. 또한 방향족 폴리아미드로서 공지된 아라미드는, 아민 및 카르복실산 할라이드를 반응시킴으로써 전형적으로 형성된다. 한 실시양태에서, 아라미드는 2개의 방향족 기에 직접 부착된 85% 이상의 아미드-연결기 (-CO-NH-)를 갖는 것으로서 추가로 한정된다. 아라미드는 관련 기술분야에 공지된 임의의 것일 수 있지만 전형적으로는 AABB 중합체, 예컨대 노멕스(Nomex)^®, 케블라(Kevlar)^®, 트와론(Twaron)^® 및/또는 뉴 스타(New Star)로서 추가로 한정된다. 관련 기술분야에 널리 공지된 바와 같이, 노멕스^® 및 뉴 스타는 주로 메타-연결기를 포함하고 전형적으로는 폴리-메타페닐렌 이소프탈아미드로서 추가로 한정된다. 케블라^® 및 트와론^®은 모두 파라-페닐렌 테레프탈아미드 (PPTA)이고, AABB 파라-폴리아라미드의 가장 단순한 형태이다. PPTA는 p-페닐렌 디아민 (PPD) 및 테레프탈로일 디클로라이드 (TDC 또는 TCl)의 생성물이다. 대안적으로, 아라미드는 PPD, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 및 테레프탈로일 클로라이드 (TCl)의 반응 생성물로서 추가로 한정될 수 있다. 단백질은 선형 쇄로 배열되고 카르복실 기와 아미노 기 사이의 펩티드 결합에 의해 함께 결합된 아미노산을 포함하는 유기 화합물이다. 금속 폴리(아스파르테이트), 예컨대 나트륨 폴리(아스파르테이트)는, 아스파르트산을 기재로 하는 축합 중합체로서 관련 기술분야에 공지되어 있다.

보다 전형적으로, 폴리아미드는 1종 이상의 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 6/66, 폴리(4-아미노부티르산) (나일론 4), 폴리(7-아미노헵탄산) (나일론 7), 폴리(8-아미노옥탄산)(나일론 8), 폴리(9-아미노노난산) (나일론 9), 폴리(10-아미노데칸산) (나일론 10), 폴리(11-아미노운데칸산) (나일론 11), 폴리(12-아미노도데칸산) (나일론 12), 나일론 4,6, 폴리(헥사메틸렌 세바카미드) (나일론 6,10), 폴리(헵타메틸렌 피멜라미드) (나일론 7,7), 폴리(옥타메틸렌 수베르아미드) (나일론 8,8), 폴리(헥사메틸렌 아젤라미드) (나일론 6,9), 폴리(노나메틸렌 아젤라미드) (나일론 9,9), 폴리(데카메틸렌 아젤라미드) (나일론 10,9), 폴리(테트라메틸렌디아민-코-옥살산) (나일론 4,2), n-도데칸디오산 및 헥사메틸렌디아민의 폴리아미드 (나일론 6,12), 도데카메틸렌디아민 및 n-도데칸디오산의 폴리아미드 (나일론 12,12), 트리메틸렌 아디프아미드/헥사메틸렌 아젤라이아미드 공중합체 (나일론 트리메틸 6,2/6,2), 헥사메틸렌 아디프아미드-헥사메틸렌-아젤라이아미드 카프로락탐 공중합체 (나일론 6,6/6,9/6), 폴리(테트라메틸렌디아민-코-이소프탈산) (나일론 4,I), 폴리헥사메틸렌 이소프탈아미드 (나일론 6,I), 헥사메틸렌 아디프아미드/헥사메틸렌-이소프탈아미드 (나일론 6,6/61), 헥사메틸렌 아디프아미드/헥사메틸렌테레프탈아미드 (나일론 6,6/6T), 폴리 (2,2,2-트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아미드), 폴리(m-크실릴렌 아디프아미드) (MXD6), 폴리(p-크실릴렌 아디프아미드), 폴리(헥사메틸렌 테레프탈아미드), 폴리(도데카메틸렌 테레프탈아미드), 폴리아미드 6T/6I, 폴리아미드 6/MXDT/I, 폴리아미드 MXDI, 라우릴 락탐, 이소프탈산 및 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄의 삼원공중합체 및 폴리노르보른아미드, 및 그의 조합일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다. 보다 더 전형적으로, 폴리아미드는 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 6/66, 및 그의 조합으로부터 선택된다. 가장 전형적으로, 폴리아미드는 폴리아미드 6으로서 추가로 한정된다. 폴리아미드 6은 또한 폴리카프로락탐으로서 공지되고 상표명 울트라미드(Ultramid)^® B 하에 바스프 코포레이션(BASF Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능하다. 폴리아미드 6,6은 헥사메틸렌 디아민 및 아디프산의 공중합체이고 상표명 울트라미드^® A 하에 바스프 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 폴리아미드 6/66은 폴리아미드 6 및 폴리아미드 66의 공중합체이고 울트라미드^® C의 상표명 하에 바스프 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 상기 복수의 단락에서 사용된 바와 같은, "∼로 본질적으로 이루어진"이란 용어는, 존재하는 경우 폴리아미드의 물리적 특성 (예컨대 추출성 분획)에 영향을 미칠 것이고, 여기서 이러한 영향 및 그러한 특성은 통상의 기술자가 알고 있을 것인, (상기 기재되지 않은) 다른 중합체가 폴리아미드에 없다는 것을 전형적으로 기재한다.

폴리아미드는 국제 표준화 기구 (ISO) 시험 방법 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는다. 추가의 실시양태에서, 폴리아미드는 ISO 6427에 의해 측정 시, 2.5 내지 9.5, 3.0 내지 9.0, 3.5 내지 8.5, 4.0 내지 8.0, 4.5 내지 7.5, 5.0 내지 7.0, 5.5 내지 6.5, 6.0 내지 6.5, 2 내지 8, 4 내지 6, 3 내지 5, 약 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 또는 10.0, ± 0.1, 0.05, 또는 0.01의 추출성 분획을 갖는다. 관련 기술분야에 널리 공지된 바와 같이, ISO 6427은 25℃에서의 메탄올 중에서의 추출성 올리고머 분획의 측정을 포함한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는, 본원에서 명백히 고려된다. 또한, 용어 "약"은 값이, 예를 들어 ± 1, 2, 3, 4, 또는 5%만큼 변동할 수 있다는 것을 전형적으로 기재한다.

통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 추출되는 올리고머는 다양한 폴리아미드, 예컨대 나일론 6의, 시클릭 이량체, 시클릭 삼량체, 시클릭 사량체, 및 시클릭 오량체 내지 팔량체일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 다양한 실시양태에서, 이러한 올리고머는 카프로락탐의 고분자량 유도체이다. 전형적으로, 올리고머는 단량체 2 내지 20개, 3 내지 19개, 4 내지 18개, 5 내지 17개, 6 내지 16개, 7 내지 15개, 8 내지 14개, 9 내지 13개, 10 내지 12개, 또는 11개 단위의 (함께 결합된) 화합물이다. 예를 들어, 올리고머는 2 내지 20개 (또는 그 사이의 임의의 범위) 분자의 카프로락탐이 함께 중합된 것일 수 있거나 또는 이것으로부터 형성될 수 있다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

폴리아미드는 허긴스(Huggins) 방법에 의해 계산된 ISO 307에 의해 측정 시, 2.0 내지 3.0, 2.1 내지 2.8, 2.2 내지 2.7, 또는 2.3 내지 2.6의 상대 점도 (RV)를 가질 수 있다. ISO 307에 따르면, 상대 점도는 25℃에서 96% [m/m] 황산 중 1% [m/v]의 제1 폴리아미드 수지에 의해 측정된다. 폴리아미드는 또한 ISO 307에 의해 측정 시 100 내지 170, 100 내지 160, 110 내지 150, 또는 116 내지 140 ㎖/g의 점도수 (VN)를 가질 수 있다. ISO 307에 따르면, 점도수는 25℃에서 96% [m/m] 황산 중 0.5% [m/v]의 제1 폴리아미드 수지에 의해 측정된다. 추가로, 폴리아미드는 ISO 15512에 의해 측정 시, 0.5, 0.35, 또는 0.27% [m/m]의 최대 수분 함량을 가질 수 있다. 폴리아미드는 물, 즉 수분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리아미드는 1 중량% 미만, 0.75 중량% 미만, 0.2 내지 0.5 중량%, 또는 0.05 내지 0.5 중량의 수분을 포함할 수 있다. 그러나, 폴리아미드가 통상의 기술자에 의해 선택된 바와 같은, 임의의 양의 수분을 포함할 수 있다는 것이 고려된다. 게다가, 폴리아미드는 220℃의 융점 및/또는 1.12 내지 1.13 g/㎤의 밀도를 가질 수 있다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

폴리아미드는 또한 윤활제를 포함할 수 있다. 윤활제는 폴리알킬렌 왁스, 지방족 아미드, 지방산의 염, 실리콘, 및 그의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지 않는 관련 기술분야에 공지된 임의의 것일 수 있다. 가장 전형적으로, 윤활제는 지방산의 염, 실리콘, 및 그의 혼합물로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 윤활제는 지방산을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 윤활제는 N,N'-에틸렌비스(스테아라미드) 왁스 및 실리콘 오일의 조합을 포함한다. N,N'-에틸렌비스(스테아라미드) 왁스는 아크라왁스(ACRAWAX)^® C-V의 상표명 하에 론자 인크.(Lonza, Inc.)로부터 상업적으로 입수가능하다. 실리콘 오일은 상표명 다우 코닝(Dow Corning) 200^® 플루이드 하에 미시건주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다. 다양한 실시양태에서, EBS, EBO, 에루카미드, Si 오일, 및 그의 조합을 사용할 수 있다. 윤활제는 폴리아미드의 100만 중량부당 10 내지 5000 중량부, 100 내지 5000 중량부, 200 내지 5000 중량부, 200 내지 2500 중량부, 200 내지 2000 중량부, 200 내지 1500 중량부, 200 내지 1200 중량부, 200 내지 1000 중량부, 200 내지 800 중량부, 200 내지 600 중량부, 200 내지 400 중량부, 400 내지 1200 중량부, 400 내지 1000 중량부, 400 내지 800 중량부, 또는 400 내지 600 중량부의 양으로 존재할 수 있다. 한 실시양태에서, 윤활제는 N,N'-에틸렌비스(스테아라미드) 왁스 (예를 들어 1200 ppm의 양으로) 및 실리콘 오일 (예를 들어 400 ppm의 양으로)의 조합을 포함한다.

폴리아미드의 형성 방법:

방법에 대해 다시 언급해 보면, 방법은 (A) 단량체를 반응기에 도입하는 단계 및 (B) 반응기에서 단량체를 중합시켜 폴리아미드를 형성하는 단계를 포함한다.

(A) 단량체를 반응기에 도입하는 단계:

단량체는 중합을 진행하여 폴리아미드를 형성할 수 있는 관련 기술분야에 공지된 임의의 화합물 또는 분자일 수 있다. 따라서, 단량체는, 중합 생성물 자체가 추가 중합을 진행하여 본 개시내용의 폴리아미드를 형성할 수 있는 한, 단일 화합물 또는 2종 이상의 상이한 화합물의 중합 생성물일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다.

다양한 실시양태에서, 단량체는 카프로락탐, 4-아미노부티르산, 7-아미노헵탄산, 8-아미노옥탄산, 9-아미노노난산, 10-아미노데칸산, 11-아미노운데칸산, 12-아미노도데칸산, 헥사메틸렌 세바카미드, 헵타메틸렌 피멜라미드, 옥타메틸렌 수베르아미드, 헥사메틸렌 아젤라미드, 노나메틸렌 아젤라미드, 데카메틸렌 아젤라미드, 테트라메틸렌디아민-코-옥살산, n-도데칸디오산, 헥사메틸렌디아민, 도데카메틸렌디아민, 트리메틸렌 아디프아미드, 테트라메틸렌디아민-코-이소프탈산, 헥사메틸렌 이소프탈아미드, 헥사메틸렌테레프탈아미드, 2,2,2-트리메틸헥사메틸렌 테레프탈아미드, m-크실릴렌 아디프아미드, p-크실릴렌 아디프아미드, 헥사메틸렌 테레프탈아미드, 도데카메틸렌 테레프탈아미드, 그의 이성질체, 및 그의 조합으로부터 선택된다. 또 다른 실시양태에서, 단량체는 헥사메틸렌 디아민, 아디프산, 카프로락탐, 및 그의 조합으로부터 선택된다. 전형적으로, 단량체는 카프로락탐, 즉 카프로락탐 단량체로서 추가로 한정된다.

단량체를 연속 또는 배치 모드로 반응기에 도입할 수 있다. 단량체를, 예를 들어 도 1에 제시된 바와 같이 라인(26)을 통해, 반응기의 임의의 부분, 전형적으로는 반응기의 상단에 도입할 수 있다. 전형적으로는, 단량체를 연속 모드로 반응기에 도입한다. 추가로, 단량체를 고체, 액체, 기체, 겔, 검, 페이스트, 분산액으로서, 또는 분말로서 반응기에 도입할 수 있다. 전형적으로는, 단량체를 액체로서 반응기에 도입한다. 한 실시양태에서, 단량체가 반응기에서 하류로 이동하고 중합되어 본 개시내용의 폴리아미드를 형성할 수 있도록 단량체를 반응기의 상단에 도입한다. 또 다른 실시양태에서, 단량체가 하류로 이동하여 중합될 수 있도록 단량체를 또한 반응기의 측부에 도입한다.

단량체를 캐리어와 조합하여 마스터배치로서 이용할 수 있다. 한 실시양태에서, 용어 "마스터배치"는 캐리어 중 단량체의 농축물로서 추가로 한정된다. 또 다른 실양태에서, 용어 "마스터배치"는 캐리어 중 단량체의 균질한 혼합물로서 추가로 한정된다. 또 다른 실시양태에서, 용어 "마스터배치"는 캐리어 중 증가된 농도의 단량체를 포함하는 혼합물로서 추가로 한정되며, 여기서 혼합물은 이후에 또 다른 화합물로 희석된다. 전형적으로, 마스터배치를 형성하는 임의적 단계는 단량체 및 캐리어를 목적하는 중량비로 조합하는 것으로서 한정된다. 조합 단계는 혼합, 압출, 또는 관련 기술분야에 공지된 임의의 다른 유형의 혼합 단계로서 추가로 한정될 수 있다.

마스터배치는 임의의 비의 단량체 대 캐리어를 포함할 수 있어, 단량체 및 캐리어는 통상의 기술자가 원하는 바에 따라 임의의 양으로 마스터배치 중에 존재할 수 있다. 한 실시양태에서, 단량체는 마스터배치의 100 중량부당 약 50 중량부 이하의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 단량체는 마스터배치의 100 중량부당 1 내지 50 중량부, 25 내지 50 중량부, 1 내지 25 중량부, 1 내지 20 중량부, 1 내지 15 중량부, 1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부의 양으로 존재한다. 또 다른 실시양태에서, 단량체는 마스터배치의 100 중량부당 약 1, 2, 3, 또는 4 중량부의 양으로 존재한다. 마스터배치는 단량체 및 캐리어를 포함할 수 있거나, 단량체 및 캐리어로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 단량체 및 캐리어로 이루어질 수 있다. 용어 "∼로 본질적으로 이루어진"은 마스터배치가 단량체 및 캐리어를 포함하나 마스터배치의 기본적 및 신규한 특징에 실질적으로 영향을 미칠 임의의 다른 화합물, 예컨대 추가의 중합체를 포함하지 않는다는 것을 나타낸다. 또한, 용어 "약"은 값이, 예를 들어 ± 1, 2, 3, 4, 또는 5%만큼 변동할 수 있다는 것을 전형적으로 기재한다.

캐리어는 관련 기술분야에 공지된 임의의 화합물 또는 화합물의 혼합물일 수 있고 전형적으로 단량체 및 폴리아미드와 화학적으로 및/또는 물리적으로 상용성이다. 전형적으로, 단량체 및 캐리어를 포함하는 마스터배치는, 동등한 상대 용액 점도에 대하여 본 개시내용에서 형성된 폴리아미드와 유사한 용융 점도를 갖는다. 이러한 유사성은 폴리아미드가 형성되면서 마스터배치가 용융될 수 있게 하고 이것은 폴리아미드의 최대화된 균질한 형성을 초래하고, 폴리아미드 반응기에서 일어날 수 있는 중합의 정도 (즉, 중합의 양 및 속도)를 최대화하는 경향이 있고, 반응기로부터의 폴리아미드 방출의 속도를 최대화하는 경향이 있고, 반응기에서의 과잉 형성을 감소시킴으로써 폴리아미드의 불량한 교반 및 비균일성과 관련된 문제를 방지하는 경향이 있다. 마스터배치의 사용은 또한 흡습성 및 응집과 관련된 문제, 비일관적이고 비균질한 중합과 관련된 문제, 및 공급 파이프의 막힘과 관련된 문제를 감소시키는 경향이 있다. 달리 말해서, 마스터배치의 사용은 중합과 관련된 취급 및 가공 문제를 덜어 준다.

캐리어는 전형적으로 폴리에스테르, 개질된 폴리올레핀, 폴리아미드, 및 그의 조합으로부터 선택된다. 한 실시양태에서, 캐리어는 본 방법으로부터 형성된 폴리아미드와 동일한 것이다. 예를 들어, 캐리어는 본 방법으로부터 형성된 폴리아미드와 상이한 폴리아미드일 수 있다. 캐리어는 폴리아미드의 혼합물을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 캐리어는 열가소성 캐리어로서 추가로 한정된다. 또 다른 실시양태에서, 캐리어는 플라스틱이다. 또 다른 실시양태에서, 캐리어는 나일론 6, 나일론 6/6, 폴리에스테르, 올레핀, 및 그의 조합으로부터 선택된다. 다양한 다른 실시양태에서, 캐리어는 에틸렌 또는 에틸렌과 고급 알파-올레핀, 아크릴산, 메타크릴산 또는 글리시딜 에스테르, 말레산 무수물, 및 그의 조합과의 혼합물의 삼원공중합체 중 1종 이상을 포함한다. 한 실시양태에서, 캐리어는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트-코-이소프탈레이트), 및 그의 조합을 포함하나, 이에 제한되지 않는 반-결정질 열가소성 폴리에스테르로서 추가로 한정된다. 전형적으로, 캐리어는 액체가 아니다.

다양한 실시양태에서, 마스터배치는 2 내지 4.5, 2.2 내지 3, 또는 2.2 내지 2.3의 상대 용액 점도를 갖는다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되도록 의도함 없이, 본 개시내용의 많은 이점은 폴리아미드 및 마스터배치 둘 다에 대한 동등한 상대 용액 점도를 기준으로 하는 폴리아미드의 용융 점도 및 마스터배치의 용융 점도에서의 유사성과 관련된 것으로 여겨진다.

마스터배치가 사용된 경우, 방법은 또한 또는 대안적으로 마스터배치를 반응기에 도입하는 단계를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 마스터배치가 단량체를 포함하는 경우, 단량체를 도입하는 단계는 마스터배치를 도입하는 단계로 대체될 수 있다. 마스터배치는 연속 모드 또는 배치 모드를 비롯한 관련 기술분야에 공지된 임의의 메커니즘에 의해 반응기에 도입될 수 있다. 한 실시양태에서, 마스터배치는 연속 모드로 반응기에 도입된다. 마스터배치는 고체, 기체, 겔, 검, 페이스트, 분산액으로서, 또는 분말로서 반응기에 도입될 수 있다. 다른 실시양태에서, 마스터배치는 고체 또는 페이스트로서, 가장 전형적으로는 고체로서 반응기에 도입된다. 페이스트는 물을 포함할 수도 있고 또는 물이 없을 수도 있다는 것이 고려된다. 페이스트는 올리고머성일 수 있다.

대안적으로, 마스터배치 및 단량체를 동시에 또는 순차적으로 반응기에 도입할 수 있다. 반응기에 도입하기 전에 마스터배치를 단량체와 조합할 수 있다. 대안적으로, 마스터배치 및 단량체를 개별적으로 반응기에 도입할 수 있다. 마스터배치와 같이, 단량체를 연속 또는 배치 모드로 반응기에 도입할 수 있다. 전형적으로는, 단량체를 연속 모드로 반응기에 도입한다. 또한, 단량체를 고체, 액체, 기체, 겔, 검, 페이스트, 분산액으로서, 또는 분말로서 반응기에 도입할 수 있다. 전형적으로는, 단량체를 액체로서 반응기에 도입한다. 한 실시양태에서, 단량체를 반응기의 상단에 도입하여 단량체는 반응기에서 하류로 이동하고 중합되어 본 개시내용의 폴리아미드를 형성할 수 있다. 예를 들어, 단량체는 도 1에 제시된 바와 같이, (F1) 하류로 유동할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 단량체를 또한 반응기의 측부에 도입하여 단량체는 하류로 이동하여 중합될 수 있다. 가장 전형적으로는, 마스터배치 및 단량체를 상이한 공급원으로부터 연속 모드로 반응기의 상단에 동시에 도입한다. 즉, 반응기에 도입하기 전에 마스터배치 및 단량체를 전형적으로 조합하지 않는다. 대안적으로, 마스터배치 및 단량체를 예비혼합하여 반응기에 동시에 도입할 수 있다. 다른 실시양태에서, 마스터배치 및 단량체를, 먼저 도입된 마스터배치 또는 단량체와 함께 순차적으로 반응기에 도입한다.

본 방법에서 사용되는 반응기는 특별히 제한되지 않고 관련 기술분야에 공지된 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 반응기는 도 1에서 반응기(20)로서 일반적으로 나타낸 바와 같은 것일 수 있다. 한 실시양태에서, 반응기는 VK (Vereinfacht Kontinuierlich) 관형 반응기 (즉, 단순화 연속 관형 반응기)로서 추가로 한정된다. 전형적으로, VK 관형 반응기는 대기압에서 작동되는 수직 관을 포함하며, 여기서 가열 및 예비중합은 상부에서 수행하고 폴리아미드는 하부에서 형성된다. 대안적으로, 반응기는 AKU (Algemene Kunstzijde Unie) 반응기로서 추가로 한정될 수 있다. 반응기가 배치 반응기일 수 있다는 것이 또한 고려된다. 물론, 본 개시내용은 임의의 특정 유형의 반응기로 제한되지 않는다.

(B) 반응기에서 단량체를 중합시켜 제1 중간체를 형성하는 단계:

반응기에서 단량체를 중합시키는 단계는 또한 특별히 제한되지 않고 관련 기술분야에 공지된 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. 중합 단계는 하기 나타낸 바와 같이 카프로락탐을 물과 반응시켜 6-아미노헥산산을 형성하는 것을 포함할 수 있다:

그러므로, 폴리아미드 수지는 이하의 화학 반응으로부터 형성될 수 있다:

상기 식에서 n은 2 이상의 정수이다.

중합 단계는 전형적으로 ISO 6427에 의해 측정 시 10 퍼센트 초과의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체, 즉 최종 생성물 또는 최종 폴리아미드가 아닌 것을 형성한다. 대안적으로, 제1 중간체는 ISO 6427에 의해 측정 시, 10 내지 17, 10 내지 16, 10 내지 15, 10 내지 14, 10 내지 13, 10 내지 12, 10 내지 11, 11 내지 15, 11 내지 14, 11 내지 13, 11 내지 12, 12 내지 15, 12 내지 14, 12 내지 13, 13 내지 15, 13 내지 14, 또는 14 내지 15의 추출성 분획을 가질 수 있다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다. 제1 중간체가 본 방법에 의해 제조된 최종 아미드가 아니지만, 제1 중간체는 그 자체가 폴리아미드일 수 있거나, 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다. 제1 중간체가 본 방법에 의해 제조된 최종 아미드가 아니지만, 제1 중간체는 그 자체가 폴리아미드일 수 있거나, 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다.

중합 단계는 전형적으로 단량체를 230 내지 300℃, 235 내지 295℃, 240 내지 290℃, 245 내지 285℃, 250 내지 280℃, 255 내지 275℃, 260 내지 270℃, 또는 265 내지 270℃의 온도로 가열하여, 단량체가 중합되게 하고 제1 중간체를 형성하게 하는 것으로서 추가로 한정된다. 중합 단계는 전형적으로 4 내지 24시간, 5 내지 23시간, 6 내지 22시간, 7 내지 21시간, 8 내지 20시간, 9 내지 19시간, 10 내지 18시간, 11 내지 17시간, 12 내지 16시간, 13 내지 15시간, 또는 14 내지 15시간의 시간으로 수행한다. 한 실시양태에서, 중합 단계는 반응기에서 제1 중간체를 8시간 이상의 시간으로 형성하는 것으로서 추가로 한정된다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

(C) 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계:

방법은 또한 (C) 제1 중간체를, 예를 들어 도 1에 제시된 바와 같이, 유출구 라인(28) 및 도입 유입구 라인(30)을 통해 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계를 포함한다. 이 단계는 반응기에서 단량체를 중합시키는 단계 후에 수행한다. 제1 중간체를 전달하는 단계는 관련 기술분야에 공지된 임의의 방법을 이용하여 수행할 수 있다. 전형적으로, 제1 중간체는 존재하고/하거나 물과의 슬러리로서 반응기로부터 추출기에 전달된다. 그러나, 제1 중간체는 물을 포함할 수도 있고 또는 물이 없을 수도 있다는 것이 고려된다.

추출기 자체는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 추출기는 도 1에서 추출기(22)로서 일반적으로 나타낸 것과 같은 것일 수 있다. 한 실시양태에서, 제1 중간체는 도 1에 제시된 바와 같이, 추출기에서 하류(F2)로 유동한다.

전달 단계는 임의의 온도, 속도, 압력 등에서 수행할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 제1 중간체를 80 내지 100℃, 81 내지 99℃, 82 내지 98℃, 83 내지 97℃, 84 내지 96℃, 85 내지 95℃, 86 내지 94℃, 87 내지 93℃, 88 내지 92℃, 89 내지 91℃, 또는 90 내지 91℃의 온도에서 전달한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

(D) 물을 추출기에 도입하여 제2 중간체를 형성하는 단계:

방법은 또한 (D) 물을 추출기에 도입하여 (물 및 제1 중간체를 조합하여) 제2 중간체, 즉 최종 생성물 또는 최종 폴리아미드가 아니고 제1 중간체와 상이한 것을 형성하는 단계를 포함한다. 제2 중간체는 ISO 6427에 의해 측정 시, 상기 기재된 제1 중간체의 추출성 분획보다 적은 추출성 올리고머 분획을 갖는다. 다양한 실시양태에서, 제2 중간체의 추출성 분획은 ISO 6427에 의해 측정 시 7 내지 11, 8 내지 10, 또는 9 내지 10이다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다. 제2 중간체가 본 방법에 의해 제조된 최종 아미드가 아니지만, 제2 중간체는 그 자체가 폴리아미드일 수 있거나, 이를 포함할 수 있거나, 이것으로 본질적으로 이루어질 수 있거나, 또는 이것으로 이루어질 수 있다.

물을 임의의 온도 및/또는 속도로 추출기에 도입할 수 있다. 물을 전형적으로 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 또는 25℃ 미만의 온도에서 도입한다. 다양한 실시양태에서, 물을 25℃ 내지 70℃, 30℃ 내지 65℃, 35℃ 내지 60℃, 40℃ 내지 55℃, 또는 45℃ 내지 50℃의 온도에서 도입한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다. 물을, 예를 들어 도 1에 제시된 바와 같이 라인(44)을 통해 추출기에 도입할 수 있다.

반응기에 도입된 물은 전형적으로 0.1 내지 3.0 중량%, 0.2 내지 2.0 중량%, 0.3 내지 2.8 중량%, 0.4 내지 2.7 중량%, 0.5 내지 2.6 중량%, 0.6 내지 2.5 중량%, 0.7 내지 2.4 중량%, 0.8 내지 2.3 중량%, 0.9 내지 2.2 중량%, 1.0 내지 2.1 중량%, 1.1 내지 2.0 중량%, 1.2 내지 1.9 중량%, 1.3 내지 1.8 중량%, 1.4 내지 1.7 중량%, 또는 1.5 내지 1.6 중량%의 가소제를 포함한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

가소제는 특별히 제한되지 않고 다양한 방향족 및 지방족 알콜, 예컨대 소르비톨 및 크실리톨일 수 있다. 또한 다양한 글리콜, 예컨대 디, 트리, 및 테트라 에틸렌 글리콜을 사용할 수 있다. 또한, 가소제, 예컨대 o-p-톨루엔 술폰아미드(O/PTSA), N-시클로헥실-p-톨루엔술폰아미드(CTSA) 또는 N-에틸-O/P-톨루엔 술폰아미드 (O/PETSA)를 사용할 수 있었다. 한 실시양태에서, 가소제는 카프로락탐, 부틸벤젠술폰아미드, 및 그의 조합의 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시양태에서 가소제는 카프로락탐이다. 가소제 및 단량체는 동일한 것일 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. 대안적으로, 가소제는 단량체 및 또 다른 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.

(E) 제2 중간체를 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계:

방법은 또한 (E) 제2 중간체를, 예를 들어 도 1에 제시된 바와 같이, 유출구 라인(32) 및 도입 유입구 라인(36)을 통해 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계를 포함한다. 이 단계는 물을 반응기에 도입하는 단계 후에 그리고 제2 중간체를 형성한 후에 실시된다. 건조기는 특별히 제한되지 않고 관련 기술분야의 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 건조기는 도 1에서 건조기(24)로서 일반적으로 나타낸 바와 같은 것일 수 있다. 다른 실시양태에서, 건조기는 도 1에 제시된 바와 같은 상단(40) 및 하단(42)을 갖는다.

제2 중간체를 전달하는 단계는 관련 기술분야에 공지된 임의의 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 제2 중간체는 건조기에 전달될 경우에 물을 포함할 수도 있고 슬러리의 형태로 존재할 수도 있다.

(F) 건조기에서 공기를 제2 중간체에 적용하여 폴리아미드를 형성하는 단계:

방법은 또한 건조기에서 제2 중간체에 125℃ 미만의 온도에 있는 공기를 적용하여 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드를 형성하는 단계를 포함한다. 다양한 실시양태에서, 공기를 120, 115, 110, 105, 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 또는 60℃ 미만의 온도에서 적용한다. 다른 실시양태에서, 공기를 60 내지 120℃, 65 내지 115℃, 70 내지 110℃, 75 내지 105℃, 80 내지 100℃, 85 내지 95℃, 또는 85 내지 90℃의 온도에서 적용한다. 또 다른 실시양태에서, 공기를 115 내지 125℃, 116 내지 124℃, 117 내지 123℃, 118 내지 122℃, 119 내지 121℃, 100 내지 125℃, 105 내지 120℃, 또는 110 내지 115℃의 온도에서 적용한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다.

공기는 대기일 수도 있지만 전형적으로는 불활성 기체이고 또는 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 퍼센트 이상의 질소, 영족 기체, 및/또는 또 다른 불활성 기체를 포함한다. 임의의 압력 또는 유동을 이용하여 공기를 제2 중간체에 적용할 수 있다.

임의의 장치 또는 관련 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 공기를 건조기로 유동시킬 수 있다. 제2 중간체는 도 1에 제시된 바와 같이, 건조기(24)를 통해 하류(F3)로 유동할 수 있다.

다양한 실시양태에서, 공기를 적용하는 단계는 공기를 100 내지 125℃, 105 내지 120℃, 또는 110 내지 115℃의 온도에서 적용하는 제1 단계 및 공기를 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 또는 25℃ 미만의 온도에서 적용하는 제2 단계를 포함한다. 다른 실시양태에서, 공기를 제2 단계에서 60 내지 120℃, 65 내지 115℃, 70 내지 110℃, 70 내지 100℃, 75 내지 105℃, 80 내지 100℃, 85 내지 95℃, 또는 85 내지 90℃의 온도에서 적용한다. 또 다른 실시양태에서, 공기를 115 내지 125℃, 116 내지 124℃, 117 내지 123℃, 118 내지 122℃, 119 내지 121℃, 100 내지 125℃, 105 내지 120℃, 또는 110 내지 115℃의 온도에서 적용한다. 추가의 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 상기 언급한 범위 내의, 정수 및 분수 모두의 모든 값 및 값의 범위는 본원에서 명백히 고려된다. 제1 단계는 건조기(24)의 상단(40)에서 수행할 수 있고, 한편 제2 단계는 건조기(24)의 하단(42)에서 수행할 수 있다.

방법은 또한 전형적으로, 예를 들어 제거 라인(38)을 통해 건조기로부터 폴리아미드를 제거하는 단계를 포함한다. 온-라인 또는 오프-라인으로, 폴리아미드를 건조기로부터 제거할 수 있고 추가로 가공할 수 있다. 한 실시양태에서, 폴리아미드는 상기 언급한 윤활제를 폴리아미드에 첨가하는 것을 통해 추가로 가공된다.

추가의 실시양태:

방법은 또한, 예를 들어 도 1에 제시된 바와 같이 제거 라인(34)을 통해, 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 다양한 실시양태에서, 제거되는 물은 7 내지 9 중량% 또는 7 내지 8 중량%의 가소제, 단량체, 및/또는 가소제 및 단량체 모두의 조합을 포함한다. 제거되는 물은 전형적으로 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 또는 25℃ 미만의 온도에서 제거된다.

한 실시양태에서, 방법은 제2 중간체의 형성 이후에 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 포함하며, 여기서 제거되는 물은 7 내지 9 중량%의 단량체 및 가소제의 조합을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 방법은 제2 중간체의 형성 이후에 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 포함하며, 여기서 단량체 및 가소제는 동일한 것이고, 제거되는 물은 7 내지 9 중량%의 단량체 및 가소제의 조합을 포함한다.

본 개시내용은 또한 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6의 제조 방법을 제공한다. 방법은 (A) 카프로락탐을 VK 관형 반응기의 상단에 도입하는 단계; (B) 반응기에서 카프로락탐을 중합시켜 ISO 6427에 의해 측정 시 약 12 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체를 형성하는 단계; (C) 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계; (D) 물을 추출기에 도입하여 (물 및 제1 중간체를 조합하여) ISO 6427에 의해 측정 시 7 내지 11 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제2 중간체를 형성하며, 여기서 물을 100℃ 미만의 온도에서 도입하고, 물이 추출기에의 도입 시 0.1 내지 3.0 중량%의 카프로락탐을 포함하는 것인 단계; (E) 제2 중간체를 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계; 및 (F) 건조기에서 70℃ 내지 125℃의 온도에서 불활성 기체를 제2 중간체에 적용하여 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6을 형성하며, 여기서 올리고머가 카프로락탐 2 내지 20개 단위의 화합물인 단계를 포함한다. 이들 단계 중 임의의 하나 이상은 상기 기재된 바와 같을 수 있다. 또한, 용어 "약"은 값이, 예를 들어 ± 1, 2, 3, 4, 또는 5%만큼 변동할 수 있다는 것을 전형적으로 기재한다.

상기 기재된 값 중 하나 이상은 변화량이 개시내용의 범주 내에 있는 한 ± 5%, ± 10%, ± 15%, ± 20%, ± 25% 등만큼 달라질 수 있다. 예상치 않은 결과를 모든 다른 구성원으로부터 독립적인 마쿠시 군의 각 구성원으로부터 얻을 수 있다. 각 구성원은 개별적으로 및 또는 조합으로 신뢰할 수 있고 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적 실시양태에 대한 적절한 지지내용을 제공한다. 독립항 및 종속항, 단일 인용 및 다중 인용 모두의 모든 조합의 대상은 본원에서 명백히 고려된다. 개시내용은 예시적이며 제한보다는 설명의 단어를 포함한다. 본 개시내용의 많은 변경 및 변형이 상기 교시내용을 고려하여 가능하며, 개시내용은 본원에 구체적으로 기재된 것과는 다르게 실시할 수도 있다.

Claims

ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드의 제조 방법이며,
A. 단량체를 반응기에 도입하는 단계;
B. 반응기에서 단량체를 중합시켜 ISO 6427에 의해 측정 시 10 퍼센트 초과의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체를 형성하는 단계;
C. 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계;
D. 물을 추출기에 도입하여 ISO 6427에 의해 측정 시 제1 중간체의 추출성 올리고머 분획보다 적은 추출성 올리고머 분획을 갖는 제2 중간체를 형성하고, 여기서 물을 100℃ 미만의 온도에서 도입하고, 물이 추출기에의 도입 시 0.1 내지 3.0 중량%의 가소제를 포함하는 것인 단계;
E. 제2 중간체를 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계; 및
F. 건조기에서 제2 중간체에 125℃ 미만의 온도에 있는 공기를 적용하여 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 10 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 폴리아미드를 형성하는 단계
를 포함하며,
여기서 올리고머는 단량체 2 내지 20개 반복 단위의 화합물인 방법.
제1항에 있어서, 폴리아미드가 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 8 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6인 방법.
제1항에 있어서, 폴리아미드가 ISO 6427에 의해 측정 시 4 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6인 방법.
제1항에 있어서, 폴리아미드가 ISO 6427에 의해 측정 시 3 내지 5 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 중간체의 형성 이후에 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 추가로 포함하며, 여기서 제거되는 물이 7 내지 9 중량%의 단량체 및 가소제의 조합을 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 중간체의 형성 이후에 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 추가로 포함하며, 여기서 단량체 및 가소제가 동일한 것이고, 제거되는 물이 7 내지 9 중량%의 단량체 및 가소제의 조합을 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 가소제가 카프로락탐, 부틸벤젠술폰아미드 및 그의 조합의 군으로부터 선택된 것인 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 가소제가 카프로락탐인 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기를 적용하는 단계가:
공기를 100℃ 내지 125℃의 온도에서 적용하는 제1 단계; 및
공기를 100℃ 미만의 온도에서 적용하는 제2 단계
를 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드에 윤활제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제10항에 있어서, 윤활제가 지방산의 염, 실리콘 및 그의 혼합물로부터 선택된 것인 방법.
ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6의 제조 방법이며,
A. 카프로락탐을 VK 관형 반응기의 상단에 도입하는 단계;
B. VK 관형 반응기에서 카프로락탐을 중합시켜 ISO 6427에 의해 측정 시 약 12 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제1 중간체를 형성하는 단계;
C. 제1 중간체를 반응기로부터 추출기에 전달하는 단계;
D. 물을 추출기에 도입하여 ISO 6427에 의해 측정 시 7 내지 11 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 제2 중간체를 형성하고, 여기서 물을 100℃ 미만의 온도에서 도입하고, 물이 추출기에의 도입 시 0.1 내지 3.0 중량%의 카프로락탐을 포함하는 것인 단계;
E. 제2 중간체를 추출기로부터 건조기에 전달하는 단계; 및
F. 건조기에서 제2 중간체에 70℃ 내지 125℃의 온도에 있는 불활성 기체를 적용하여 ISO 6427에 의해 측정 시 2 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 나일론 6을 형성하는 단계
를 포함하며,
여기서 올리고머는 카프로락탐 2 내지 20개 단위의 화합물인 방법.
제12항에 있어서, 나일론 6이 ISO 6427에 의해 측정 시 4 내지 6 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 것인 방법.
제12항에 있어서, 나일론 6이 ISO 6427에 의해 측정 시 3 내지 5 퍼센트의 추출성 올리고머 분획을 갖는 것인 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 중간체의 형성 이후에 추출기로부터 물을 제거하는 단계를 추가로 포함하며, 여기서 제거되는 물이 7 내지 9 중량%의 카프로락탐을 포함하는 것인 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불활성 기체를 적용하는 단계가:
불활성 기체를 100℃ 내지 125℃의 온도에서 적용하는 제1 단계; 및
불활성 기체를 70℃ 내지 100℃의 온도에서 적용하는 제2 단계
를 포함하는 것인 방법.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리아미드에 윤활제를 첨가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제17항에 있어서, 윤활제가 지방산의 염, 실리콘 및 그의 혼합물로부터 선택된 것인 방법.