JPH0145491B2 - - Google Patents

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JPH0145491B2
JPH0145491B2 JP59212391A JP21239184A JPH0145491B2 JP H0145491 B2 JPH0145491 B2 JP H0145491B2 JP 59212391 A JP59212391 A JP 59212391A JP 21239184 A JP21239184 A JP 21239184A JP H0145491 B2 JPH0145491 B2 JP H0145491B2
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JP
Japan
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reactor
melt
polyamide
postpolymerization
demonomerization
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JP59212391A
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JPS60101120A (ja
Inventor
Gerukingu Ryuudaa
Panke Gyuntaa
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KARURU FUITSUSHAA IND GmbH
Original Assignee
KARURU FUITSUSHAA IND GmbH
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Publication date
Application filed by KARURU FUITSUSHAA IND GmbH filed Critical KARURU FUITSUSHAA IND GmbH
Publication of JPS60101120A publication Critical patent/JPS60101120A/ja
Publication of JPH0145491B2 publication Critical patent/JPH0145491B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/86—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
    • C08G69/14—Lactams
    • C08G69/16—Preparatory processes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明はポリアミド6(ポリカプラミド)溶
融物を連続的に脱モノマー化および後重合させる
ための方法と、この方法を実施するための装置に
関する。
(従来の技術) ポリアミド6はε−カプロラクタムを重合させ
ることで生成されており、このようにして得られ
たポリマー溶融物は例えばフイラメントやフイル
ムのような製品に直接成形加工されるのが好まし
い。
ポリアミド6の重合を行なう場合、液状のε−
カプロラクタムは水その他の触媒を添加して単段
或は多段プロセスにより加熱下でポリマーに変換
される。このようにして得られるポリマーは依然
として約10%のモノマーおよびオリゴマーを含ん
でおり、この内、モノマーは約60〜70%オリゴマ
ーは約30〜40%である(ここでいうオリゴマーに
は二量体、三量体およびさらに重合度の高い重合
体が含まれる)。例えば繊維フイラメント用にポ
リマー・ラテロン(polymer lateron)を利用す
る場合、これらのモノマーやオリゴマーは以下の
ようなプロセスおよび最終用途に不利益をもたら
し、結果としてそれらを取除かねばならない。ポ
リアミド6の重合は他のポリマーに比して簡単な
プロセス(例えば単段のVKチユーブにより)で
行なわれるが、このようなプロセスにおいてはモ
ノマーやオリゴマーのようないわゆる残留抽出分
の除去が完全に行なわれる必要がある。数年来に
わたりさまざまなプロセスが利用されてきてお
り、このようなプロセスにおいてポリマーはまず
粒状或はチツプ状とされ、次いで水中で残留抽出
分が1%以下になるまで抽出が行なわれる。粒状
物は続いて乾燥されまたさらに処理を行なうため
押出器で再溶融されねばならない。他の周知方法
としては、窒素蒸気のような不活性の吸収ガスを
利用した低分子量部分の蒸溜或はしばしば利用さ
れるプロセスである真空蒸溜のいずれかにより溶
融状態で脱モノマー化を行なう方法がある。この
ような場合、プレポリマーは低分子量部分が約10
%或はそれ以上の平衡に達する以前の状態で次段
階に導かれる。この次段階で低分子量部分が除去
され、溶融状態でまた後重合/後縮合を行なうこ
とが可能である。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のような周知のプロセスには全てに共通し
て一つの欠点がある。すなわち、脱モノマー化、
均質化、インテンシブミキシングおよび定温条件
下である時間維持することによる平衡調節さらに
は必要されるであろう後重合の各段階を行なうた
めに幾つもの装置を一連に利用せねばならない。
実際、このようなプロセスの段階のいくつかを行
なう装置はあつても、以上のような必要な段階を
全て行ないうるものではない。
西独特許第1218110号には二度の真空処理によ
り残留抽出分(モノマーおよびオリゴマー)を減
少させるプロセスが記載されている。このような
二度の処理の間にポリマーは後縮合され、すなわ
ち三基の異なる装置における三段階のプロセスを
経てポリマー化(プレポリマー化)される。後重
合は薄膜蒸発層内で行なうことができる。しかし
ながら周知のように槽の表面側と出口側のポリマ
ー部分の各々の保持時間はそれらの間に強制的な
移動が生じないことから著しく異なつている。ア
メリカ合衆国特許第3578640号にはプレポリマー
化および重付加反応装置において生成されたポリ
マーを真空蒸発器へ導き、続いて、スクリユーコ
ンベアを介して最終反応器を通す方法が記載され
ている。このような方法においてもまた脱モノマ
ー化と後縮合は二基の装置で行なわねばならな
い。また同時に、最終反応器は溶融物を均質化す
る役割を行なつている。同様なプロセスが他にも
西独特許公開第1570570号に記載されている。し
かしながらいわゆる“スパイラルスクリユ式蒸発
器”を利用するアイデアはこれまで実現化されて
いない。このような装置は以下のような欠点があ
る。すなわち、必要な移動が着実に作動するスク
リユにより行なわれるため保持時間が非常に短く
なり(或る脱モノマー化用途には充分であるが)、
或はスクリユにより運ばれる溶融物よりも出口か
ら排出される溶融物のほうが少ない場合の逆流が
制御できない。このため保持時間は不均一とな
る。溶融物の同時後重合についての適用について
は言うまでもない。
従つて本発明の目的は脱モノマー化すなわちε
−カプロラクタムモノマーおよびオリゴマーの除
去さらには溶融物の後重合を単段プロセスで行な
うことにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、脱モノマー化および後重合は
単一の反応器に溶融物を部分的に充填した状態で
減圧化で同時に行なわれる。このような反応器は
水平軸を有する円筒状に設計される。反応器はか
ご状のロータを有しており、このロータは反応器
軸と同軸で配置されその軸まわりに回転可能とな
つている。ロータのまわりにはリング状部材およ
び/もしくは穴あきプレートおよび/もしくはス
ポークホイールが溶融物中に部分的に浸漬した状
態で固定されている。
このように溶融物が或るレベルに保たれた水平
状の反応器に設けられたリング状部材は溶融物中
に浸漬されて、溶融物を反応器を通じて長手方向
に搬送し、液面を常に新しくし、混合して溶融物
の均質化を行なう段階を遂行する。このような反
応器は、ポリエステルの製造を扱つた西独特許第
2100615号および2114080号において既に周知とな
つている。
環状のかごは中心軸を有していないのでポリマ
ーの一部が沈積、滞留して保持時間が異なつてく
るようなことはない。溶融物中に浸漬されるのは
リング状部材のみであり、これらはデイスク状、
穴あきデイスク状、シーブデイスク状或はスポー
ク状に設計される。これにより先ず最初に溶融物
の低粘度部分が汲上バーに付着し上部まで持ち上
げられて重力により再び薄膜状で落下する。溶融
物の液面面積は比較的小さなものである。しかし
ながらリング状部材により薄膜が形成されること
から新たに非常に大きな表面が次々に形成される
こととなる。リング状デイスクは溶融物液面下で
剪断力により次々にきれいにされる。従つて保持
時間が無秩序に異なるようなことはない。また同
時に溶融物はリング状部材がその中に沈んだ時に
混合される。このようなリング状部材に或る傾き
を与えることにより、装置を通る搬送速度が設定
される。搬送速度はロータの速度を或る限度内で
変化させることにより運転中に変えることができ
る。反応器の底部にはせきが固定されており、溶
融物の底部に沿う真直な流れが防止され、回転部
材により溶融物液面以上には上がらないようにな
つている。
以上のようなデイスク式反応器の利用により液
相下におけるポリアミド6の脱モノマー化および
後縮合を周知プロセスに反して良好に行なうこと
ができる。またプレポリマーさらには連続操作が
望まれる初期ポリマー化段階での調合ポリマーの
給送を行なうことができる。従つて、デイスク式
反応器には例えば粒状物の押出により得られ、或
は断続作動のオートクレーブから生じた溶融物も
また供給可能である。後者の場合、いつくかのオ
ートクレーブからの生成物を中間タンクに導き、
そこから反応器へ送ることもできる。
(実施例) 次にこの発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。
第1図に示した装置はポリアミド6ポリマーを
二槽で生成する完全連続プロセスを行なうもので
ある。原料はε−カプロラクタムである。このよ
うなポリマーはひき続き直接繊維やフイルムに加
工される。例えば工業糸用に約4に及ぶηrelが望
まれる場合(96%の硫酸100cm3につき1gのポリ
マーで20〜25℃で測定した場合)、固定状態での
乾燥および再溶融プロセスおよび後縮合と同じ
く、固−液抽出を省略することができる。
ポリマー化装置は二段階の装置からなつてお
り、その一つはVKチユーブであり、他の一つは
デイクク式反応器である。固状ラクタムを処理す
る場合、これは撹拌器を備えた加熱溶融タンク2
へ図中1で示すように次々に供給され、液状とな
つて加熱溶融タンク2を出る。このような溶融タ
ンク2には特に触媒として機能する水のような添
加剤を供給することも可能である。さらには酢酸
のような連鎖停止剤および二酸化チタンのような
着色剤を図中3で示すようにラクタム流中に供給
可能である。このような混合物は第1ポリマー化
装置(本例ではVKチユーブ5)の上部に給送ポ
ンプ4を介して搬送される。またこの上部には撹
拌器6が設けられる。VKチユーブ5の上部には
また逸散するラクタムその他の蒸気の凝縮を行な
うための蒸気凝縮器7が固定されている。このよ
うな蒸気は液状となると再びVKチユーブ5内に
流入し、ポリマー化とプロセスに必要な蒸気が残
る。このようなVKチユーブはずつと以前から周
知のものであり、ここで詳細に説明する必要はな
いと考える。VKチユーブは加熱コイル或はプレ
ート式熱交換器により内外から加熱される。また
このような加熱はDiphyl(ダウサム)蒸気を通じ
て行なうのが好ましい。VKチユーブの出口は下
方には排出ポンプが配設されており、このような
排出ポンプは流量を一定に保ちうるギヤポンプ8
であつて、プレポリマーを管路9を介して反応器
10へその底部から11で示すように送り込む。
ポリマーは出口12から反応器10を出、ギヤポ
ンプ13によ溶融物分配器14を介して個々の紡
糸装置15へと導かれる。ポンプ13は溶融物を
加圧して紡糸装置15のスピナレツト(詳細は図
示しない)により繊維状とするに必要な圧力を与
える。周知のようにフイラメントが必要とされる
場合にはこのような繊維状溶融物は、急冷装置
(図示しない)および紡糸仕上装置を介してボビ
ンに巻き取られる。またフアイバーの製造が必要
な場合、これらは引取装置を介して導かれてフア
イバーケーブルに形成された後容器内に溜めら
れ、次いで牽引装置により延伸される。現今では
このようなケーブルは溜めておくことなく延伸す
ることも可能となつている。フアイバーケーブル
は次にステープルフアイバーに切断される。フイ
ルム製造の場合、溶融物はスピナレツトの代わり
にスリツトノズルから押し出される。粒状物製造
の場合、1〜3mm径のポリマー線材が押し出さ
れ、水槽で冷却された後、チツプ状に切断され
る。
デイスク式反応器はロータを備えており、この
ロータは支点軸22および23を介して部材20
および21により支承されている。
ロータはリング状部材26を有しており、この
リング状部材26はクロスロツドすなわちタイボ
ルト27により互いに連結されている。またロー
タにはエンドプレートすなわちスポークホイール
24および25を介して支点軸22および23が
連結されている。リング状部材26は内部に軸を
有しない円筒状のかごを形成している。液面28
は排出ポンプの流量を制御する液面インジテータ
により一定に保たれている。このような液面イン
ジテータは周知のものであり、ここでは特に図示
しない。反応器における溶融物の保持時間は液面
高さにより決定される。ロータはまた駆動装置2
9により回転される。ロータの回転時にリング状
部材26は溶融物中に浸漬してその中を通り、溶
融物から出る際に表面で溶融物を共連れにする。
溶融物の揮発粒子例えば水やモノマーさらにはオ
リゴマーの揮発分は溶融物液面28の上部31に
逃げることができる。蒸発作用は室内を減圧状態
に保つことにより促進され、周知の真空ポンプや
真空ジエツトを図中32に接続することにより達
せられる。蒸発分は図中31を出てから出口33
および管路34を経て凝縮器35内に入り、そこ
で周知のように揮発したラクタムとオリゴマーと
が冷却面を介して分離され、或はスフレー式凝縮
器が利用される。またこれらは図中36から取り
出される。
リング状部材26はエンドプレート24および
25に対し或る角度をなして配置されている。各
一連のプレートの傾きは或る角度の回転により変
更可能となつている。リング状部材26の先々を
追つていくとエンドプレート24に連なり、この
ような“追跡点群”は螺旋を形成する。ロータが
右回りに回転すると溶融物は1から12に向けて搬
送される。また溶融物が出口部におけるよりも稀
薄な入口部にはリング状部材26に補助的な汲上
バー26aを付設するのが都合がよいことが証明
されている。他端にはリング状部材とはスポーク
ホイルのみが設けられている。反応器底部にはせ
き30が固定されており、溶融物が直接反応器底
部に沿つて流れるのが防止される。
反応器は減圧下で運転される。従つて外部に延
出する駆動軸は図中37で示すように気密性を有
して構成されねばならない。このため、ラビリン
スと摺動パツキンとを組合わせたところ気密性試
験に耐えることがわかつた。従来の溶融物脱ガス
プロセス(脱ガス押出装置および回転ブレードを
備えた薄膜蒸発器等)さらには低減圧下で運転さ
れることを除いてしばしば類似或は同一ですらあ
る設計とされる後凝縮装置に比較して、本発明の
反応器は三つの要件の全てに十分に合致するもの
である。すなわち、薄膜層状の新規な表面が次々
に生じ、そこから水、モノマーおよびオリゴマー
が除去され、反応器内容物の強力な混合が行なわ
れ、さらには反応槽を通じて一定速度でポリマー
の搬送を行なうことができる(溶融物を狭い保持
範囲に保つのに必要)。単一の設備を利用してこ
のような要件を充たすことができるので設備費が
非常に安価となる。最終製品が充たすべき要件す
なわち従来周知のプロセスとは対称的に残留抽出
分が少なく、さらには均一かつ可能な限りの高粘
度とする点についての改良がほぼ達せられる。第
1図に示したようなプロセスでは2%以下の残留
抽出分を有するフイラメントの製造が可能であ
る。VKチユーブ5および反応器10における二
段階のプロセスにおいてのポリマー溶融物の保持
時間にもよるが、ギヤポンプ8位置での相対粘度
は1.9〜2.2で残留抽出分は10〜14%であるが出口
12においては相対粘度は2.5〜4、残留抽出分
は1.5%以下となる。溶融物分配装置14さらに
は紡糸装置15に至る配管内における残留抽出分
の増加をできるだけ低くおさえるためにはそれら
の長さをできるだけ短くせねばならない。また操
作温度もできるだけ低くする必要がある。
管路9における溶融物の温度を高めることは有
益なことである。それは、水やモノマーが蒸発す
ると溶融物が冷やされて薄膜層の形成が妨げられ
るからである。窒素蒸気を反応器内に導いて低分
子量分の除去を促進することも可能である。ま
た、二酸化チタンのような着色剤を例えば重合プ
ロセスに先立つて主流部11において反応器に供
給することも可能である。二酸化チタンの供給量
を異ならせることによりポリマーのつや消度を変
えること或は着色剤の変更に要する時間はVKチ
ユーブ全体を掃除するのに要する時間よりも短
い。
既に知られているように、加圧下で運転される
プレポリマー化装置をVKチユーブに予め接続し
ておくことにより、VKチユーブの許容量を増す
ことができる。本発明によるプロセスの場合は三
段階を有することとなる。
第2図は上記のようなプロセスが示してある。
VKチユーブにおいて重合を行なうことは簡単で
はあるが二つの欠点を有している。すなわち、保
持時間はほとんどが20時間以上、少なくとも約12
時間を要して非常に長く、中央部における最大速
度が平均速度の約2倍となるので保持時間範囲が
さまざまに異なるのである。VKチユーブの壁部
に向かうにつれて速度はゼロに向けて減少する。
管内層流(ハーゲン・ポアズイユ流)における放
物線状の速度分布特性は内部介在物により繰返し
流の偏向および流れの分割を行なうことで変型可
能である。従つて、ポリマー各部の保持時間範囲
が改善される。しかしながらこれには多額の費用
が必要となり、介在物表面への付着といつた問題
が生じてくる。第2図に示したプロセスは第1図
に示した二段階のプロセスに代えて三段階のプロ
セスを有するものであるが初めの二段階における
保持時間は短くなつている。平均保持時間から10
〜20%隔たることで、ほとんどの場合数時間を要
さず一時間以下となる。
固形のフレーク状カプロラクタムは溶融タンク
1内に供給されてジヤケツト壁から外部加熱され
ることにより溶融され、次に加熱中間タンク55
へと導かれる。この中間タンク55には重合停止
剤としての酢酸、重合開始用の水およびつや消剤
(一般に二酸化チタン)等の添加剤さらには熱安
定剤のようなその他の添加剤が供給される。
僅かに加熱された状態のラクタム混合物は給送
ポンプ56を介して2bar以上、好ましくは3〜
10bar以上の加圧下で管状熱交換器57に導かれ
る。
ラクタム混合物はそこで例えばDiphyl蒸気を
介して例えば220℃まで加熱される。この温度は
反応プロセスを開始させるのに必須の温度であ
る。混合物は次いでプレポリマー化装置58に入
る。このような装置には撹拌器を備えた槽を利用
することもできるが、58で図示した管状反応器
を利用した場合に良好な保持時間分布が得られ
る。このような管状反応器の内部には板状、偏平
室状或は管状の補助熱交換器59を設けてもよ
い。容量が小さく従つて反応器の径が小さい場合
には外部のジヤケツトのみによる加熱で十分な場
合がしばしばであり、必要とあらば図示しない固
定介在物により媒体の底部から上部への流れの混
合を配慮して、一部が常に管壁に沿つて流れ、ま
た他の部分が常に中央部を流れるのを防止するこ
とができる。水の量、圧力、温度および保持時間
に関してのプロセス設定値に応じて、高粘性或は
低粘性のプレポリマーがプレポリマー化装置58
から排出され、給送ポンプ60或は定圧保持用の
スロツトル装置を介して緩和槽61に至る。この
緩和槽61の上部にはプレポリマーからの逸散を
モノマー、オリゴマーおよび水による蒸発熱を補
償するための加熱コイルが設けられている。初期
の脱モノマー化は真空装置により引き起こされ、
このような真空装置は第2図中には示していない
が、その存在を示唆するものとして、凝縮器64
および非凝縮液の取出路(矢印65)が示してあ
る。緩和槽61内には50〜800Torrの圧力が加え
られ、その下部で溶融物が後凝縮される。プレポ
リマーはこのような緩和槽61を出た状態では、
管状熱交換の上部に投入される時の状態に比較し
て含有抽出分が少なくかつ重合度も高くなつてい
る。プレポリマーは次いで給送ポンプ62を介し
てデイスク式反応器10へと導かれる。
タンク55,59,61および10の間を連結
する管路には周知のジヤケツトが設けられてお
り、熱伝達媒体として機能するDiphylを介して
加熱されている。
最終的な反応器10での圧力は20Torr以下で
緩和槽61での圧力よりも低くなつている。残留
抽出分が絶対的に2%以下となるような高度の脱
モノマー化を達成するには3Torr以下の減圧状態
でなければならない。このような圧力は真空ポン
プにより得られ、これは図示には示さないが矢印
67位置に設けられ凝縮器68を介して運転され
る。反応器の作用は先に説明したと同様である。
ストランド、フイラメント或はフイルム71は出
口12および排出ポンプ13を介してキヤステイ
ングヘツド72から紡出され、或は溶融物は分配
管を介していくつかの紡糸機構へと導かれる。
分離されたモノマーやオリゴマーは液化の後集
積タンク73へと導かれ、そこからその全部或は
一部がポンプ74を介して75で示すようにプロ
セスの開始位置へリサイクルされるので非常に経
済的となつている。以上に示したように、溶融物
からの抽出分のリサイクルが非常に簡単に行なわ
れ、ステープルフアイバー、さまざまなプラスチ
ツク用途製品、カーペツト用糸および工業糸のよ
うな簡単な製品を製造する場合は何ら問題を生じ
ない。これは特に加圧下でのプレポリマー化を採
用したためである。また、細かい繊維を製造する
場合であつても節の形成さらにはその結果生ずる
糸切れの主原因となるオリゴマーの一部を特に沈
澱により除去することによつて、還流抽出分を多
量に利用することができる。
実験例 1 一段階のVKチユーブにおいて98%のカプロラ
クタム、1.9%の水および0.1%の酢酸からポリマ
ーが20.8Kg/hの割合で製造され、276℃の温度
でギヤポンプにより排出された。残留抽出分量は
10.3%、そのηrel(抽出分についての)は1.98であ
つた。反応器への接続配管中で溶融物は290℃ま
で加熱された。反応器の直径は660mmで長さが
1.450mmであつた。
内部で可動なロータは穴あきプレートとスポー
クホイールに固定されたリングから構成された。
スポークホイールは強固なかご状体に側方で連結
された。反応器内における溶融物の平均保持時間
は3.8時間であつた。ポリマーは補助的なギヤポ
ンプおよび溶融物管路を経てスピナレツトに導か
れ、紡糸された。反応器とスピナレツトとの間の
保持時間は約25分であつた。このようにして得ら
れた糸の残留抽出分は1.42%であり、ηrelは3.23
であつた。
反応器内の圧力は真空ポンプにより3.5Torrに
保たれた。逸散モノマーおよびオリゴマー分が凝
縮器内の冷却面で凝縮された。反応器と凝縮器と
の間の管路は温水を介して加熱された。外側ジヤ
ケツト部における反応器自体の温度はDiphyl蒸
気による加熱によつて284℃に保たれた。ロータ
の回転速度は1.5rpmであつた。
実験例 2 実験例1と同一条件で反応器内の圧力を10〜
12Torrに保つた。ポリマー加工量の3%の蒸気
が反応器上部にもたらされた。粘度は特に変化せ
ず、残留抽出分は1.66%であつた。
実験例 3 残留抽出分が8.4%、ηrel=2のポリアミド6
流状物を押出機で溶融させ、実験例1と同じく加
熱管路を介して反応器へ供給した。反応器内の圧
力は5Torr、加工量は19.2Kg/hであつた。反応
器内における他の条件は全て同一とした。紡出さ
れたフイラメントの残留抽出分は1.5%であり、
ηrelは3.26であつた。
以上の三つ実験例から、プロセスにおける最も
重要なパラメータであるところの反応器内の圧力
の影響が特に見い出されよう。圧力を15Torr以
下とすると残留抽出分を約2%ないしそれ以下と
することが可能である。残留抽出分を1.5%以下
とするには圧力は5Torr以下でなければならな
い。残留抽出分を絶対的に1.5%以下とするには
反応器内の圧力は3Torr以下でなければならな
い。
実験例 4 98.4%のカプロラクタムと1.5%の水と0.1%の
酢酸とからなる混合物が65℃まで予熱された。こ
の混合物は給送ポンプを介して30.5Kg/hの速度
で6.2barの加圧下で管状のプレポリマー化装置に
供給された。プレポリマー化装置は外部加熱され
た。管状ジヤケツトの加熱により、反応器内の温
度は262℃でほぼ一定に保たれた。プレポリマー
化装置における水圧降下により生ずる圧力の低下
は無視しうるものであつた。保持時間は2.5時間
であつた。
溶融物の相対粘度ηrelはプレポリマー化装置の
出口では1.52であつた。またその残留抽出分は12
%であつた。溶融物は給送ポンプを介して緩和槽
内に導かれ、この緩和槽は外部からは加熱ジヤケ
ツトにより、また内部は加熱コイルにより加熱さ
れた。緩和槽内の圧力は50Torrであつた。モノ
マーおよびオリゴマー部分は蒸発した。減圧装置
により圧力は一定に保たれた。初期凝縮が行なわ
れた。緩和槽を出るときの溶融物の相対粘度は
1.9であつた。このような溶融物はひき続き実験
例1と同様なデイスク式反応器へと導かれた。反
応器の内壁は248℃まで加熱され、ポリマー溶融
物は0.8Torrで1.9時間処理され、その後紡出され
た。得られた紡糸の相対粘度は2.84であり残留抽
出分は1.52%であつた。
【図面の簡単な説明】
図はこの発明の実施例を示すもので、第1図は
ポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよび後重
合装置を示す概略図、第2図はプレポリマー化装
置を接続したポリアミド6溶融物の連続脱モノマ
ーおよび後重合装置の概略図である。 10……反応器、26……リング状部材、26
b……スポークホイール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよび
    後重合方法であつて、周部にリング状部材26お
    よび/もしくは穴あきプレートおよび/もしくは
    スポークホイール26bを固定してなるかご状の
    ロータを内部に同軸で有しかつこのロータを同軸
    で回転可能に支持する、水平軸心を有する円筒状
    に形成された反応器10内に前記溶融物を部分的
    に充填し、この溶融物中に前記ロータを部分的に
    浸漬させかつ前記反応器10内を減圧状態とし
    て、前記溶融物の脱モノマーおよび後重合を同時
    に行なうことを特徴とする、ポリアミド6溶融物
    の連続脱モノマーおよび後重合方法。 2 前記リング状部材26および/もしくは穴あ
    きプレートおよび/もしくはスポークホイール2
    6bが前記反応器10の軸に垂直な面に対し傾斜
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のポリアミド6溶融物の連続脱モノマーお
    よび後重合方法。 3 前記リング状部材26および/もしくは穴あ
    きプレートおよび/もしくはスポークホイール2
    6bの前記垂直な面に対する傾きが互いに後続に
    対し一定の角度で異なつていることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載のポリアミド6溶融物
    の連続脱モノマーおよび後重合方法。 4 前記リング状部材26および/もしくは穴あ
    きプレートおよび/もしくはスポークホイール2
    6bは前記反応器10の軸に平行に配置されたロ
    ツドにより連結されてかご状をなしていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項のいず
    れかに記載のポリアミド6溶融物の連続脱モノマ
    ーおよび後重合方法。 5 前記ロータの周囲には前記反応器10の全長
    の少なくとも一部にわたる補助的な汲上バーが設
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項〜第4項のいずれかに記載のポリアミド6溶
    融物の連続脱モノマーおよび後重合方法。 6 前記減圧状態は15Torr以下の圧力状態であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第5
    項のいずれかに記載のポリアミド6溶融物の連続
    脱モノマーおよび後重合方法。 7 前記反応器10へ導かれる前記溶融物は一段
    或は多段の予段階において重量比で10%の平衡状
    態となるまで重合されたものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれかに
    記載のポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよ
    び後重合方法。 8 前記反応器10へ導かれる前記溶融物は平衡
    値よりも高い割合の低分子量分を有して一段或は
    多段の予段階に導かれたものであることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれかに
    記載のポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよ
    び後重合方法。 9 前記反応器10には窒素や水蒸気のような不
    活性のガスが減圧下で導かれることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載
    のポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよび後
    重合方法。 10 抽出されたモノマーおよびオリゴマーの50
    %〜100%がプロセスの開始点にリサイクルにさ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第
    9項のいずれかに記載のポリアミド6溶融物の連
    続脱モノマーおよび後重合方法。 11 周部にリング状部材26および/もしくは
    穴あきプレートおよび/もしくはスポークホイー
    ル26bを固定してなるかご状のロータを内部に
    同軸で有しかつこのロータを同軸で回転可能に支
    持する、水平軸心を有する円筒状に形成された反
    応器10を備え、ポリアミド6溶融物が前記反応
    器10に部分的に充填された状態で前記ロータに
    部分的に浸漬されるよう設定し、前記溶融物の脱
    モノマーおよび後重合が減圧下で同時におこなわ
    るように構成したことを特徴とするポリアミド6
    溶融物の連続脱モノマーおよび後重合装置。 12 前記反応器10の底部には、該反応器10
    中を前記溶融物が直進するのを防止するためのせ
    き30が前記リング状部材26および/もしくは
    穴あきプレートおよび/もしくはスポークホイー
    ル26bの間で設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第11項記載のポリアミド6溶融
    物の連続脱モノマーおよび後重合装置。 13 前記せき30の前記反応器10の軸方向に
    ついての断面が円の一部或はリングの一部の形状
    をなしていることを特徴とする特許請求の範囲第
    12項記載のポリアミド6溶融物の連続脱モノマ
    ーおよび後重合装置。 14 前記せき30はさまざまな流通穴を有し
    て、その総断面積が前記反応器10の末端に向か
    うにつれて大きくなるよう構成したことを特徴と
    する特許請求の範囲第12項もしくは第13項の
    いずれかに記載のポリアミド6溶融物の連続脱モ
    ノマーおよび後重合装置。
JP59212391A 1983-10-07 1984-10-08 ポリアミド6溶融物の連続脱モノマーおよび後重合方法とその装置 Granted JPS60101120A (ja)

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