JPH0432096B2 - - Google Patents
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- JPH0432096B2 JPH0432096B2 JP20644887A JP20644887A JPH0432096B2 JP H0432096 B2 JPH0432096 B2 JP H0432096B2 JP 20644887 A JP20644887 A JP 20644887A JP 20644887 A JP20644887 A JP 20644887A JP H0432096 B2 JPH0432096 B2 JP H0432096B2
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Landscapes
- Polyamides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、12−アミノドデカン酸の連続重合方
法及び装置に関するもので、より詳細には、12−
アミノドデカン酸をモノマー原料として、高い分
子量と高い品質とを有するナイロン−12を連続的
に製造するための連続重合方法及び装置に関す
る。
法及び装置に関するもので、より詳細には、12−
アミノドデカン酸をモノマー原料として、高い分
子量と高い品質とを有するナイロン−12を連続的
に製造するための連続重合方法及び装置に関す
る。
(従来の技術)
従来、ナイロン−12はドデカラクタム(ラウリ
ンラクタム)あるいは12−アミノドデカン酸を加
熱重合することにより製造されている。この内12
−アミノドデカン酸をモノマー原料とする方法で
は、アミノ基とカルボキシ基との縮合に伴ない水
が副生する。
ンラクタム)あるいは12−アミノドデカン酸を加
熱重合することにより製造されている。この内12
−アミノドデカン酸をモノマー原料とする方法で
は、アミノ基とカルボキシ基との縮合に伴ない水
が副生する。
12−アミノドデカン酸を連続的に加熱重合させ
ると、重合槽内下部においては反応水により加圧
状態となり、或る程度の重合度までしか重縮合反
応が進まない。
ると、重合槽内下部においては反応水により加圧
状態となり、或る程度の重合度までしか重縮合反
応が進まない。
そこで、12−アミノドデカン酸から高重合度の
ナイロン−12を得るためには、予備重合と後重合
との二段重合法によらざるを得ない。
ナイロン−12を得るためには、予備重合と後重合
との二段重合法によらざるを得ない。
従来の二段重合法では、重合容器内で12−アミ
ノドデカン酸を加熱融解して予備重合を行わせ、
次いで同じ重合容器中で常圧または減圧下に更に
高い温度に加熱して重合度を高めるための後重合
を行わせる。
ノドデカン酸を加熱融解して予備重合を行わせ、
次いで同じ重合容器中で常圧または減圧下に更に
高い温度に加熱して重合度を高めるための後重合
を行わせる。
(発明が解決しようとする問題点)
従来の二段重合法は不連続法であつて生産性が
低いという問題があり、更に後重合の終了後生成
重合体を放出した後にも、重合容器壁に生成重合
体の一部が付着して残留し、予備重合−後重合を
反復すると、残留重合体が熱履歴により劣化し、
最終重合体製品の品質を低下させるという欠点が
ある。この欠点を避けるためには、重合容器の定
期的な洗浄が必要となり、これにより生産性は著
しく低いものとなる。
低いという問題があり、更に後重合の終了後生成
重合体を放出した後にも、重合容器壁に生成重合
体の一部が付着して残留し、予備重合−後重合を
反復すると、残留重合体が熱履歴により劣化し、
最終重合体製品の品質を低下させるという欠点が
ある。この欠点を避けるためには、重合容器の定
期的な洗浄が必要となり、これにより生産性は著
しく低いものとなる。
12−アミノドデカン酸から高重合度ナイロン−
12を製造する点で最も問題となる点は、重縮合系
からの副生水分の除去の点であり、ナイロン−12
の重縮合が進行する程、この系の溶融粘度が高く
なり、副生水分の除去が困難となることである。
12を製造する点で最も問題となる点は、重縮合系
からの副生水分の除去の点であり、ナイロン−12
の重縮合が進行する程、この系の溶融粘度が高く
なり、副生水分の除去が困難となることである。
従つて、本発明の目的は、12−アミノドデカン
酸の重縮合過程で副生する水分を有効に除去し、
これにより高重合度でしかも高品質のナイロン−
12を連続的に製造することを可能にする12−アミ
ノドデカン酸の連続重合法及び装置を提供するに
ある。
酸の重縮合過程で副生する水分を有効に除去し、
これにより高重合度でしかも高品質のナイロン−
12を連続的に製造することを可能にする12−アミ
ノドデカン酸の連続重合法及び装置を提供するに
ある。
本発明の他の目的は、12−アミノドデカン酸の
連続二段重合に際して、後重合が進行しつつある
12−アミノドデカン酸重合物からの水分の除去が
該重合物の低重合度域から高重合度域への円滑な
移動を妨げることなしに効率良く行われるような
重合方法及び装置を提供するにある。
連続二段重合に際して、後重合が進行しつつある
12−アミノドデカン酸重合物からの水分の除去が
該重合物の低重合度域から高重合度域への円滑な
移動を妨げることなしに効率良く行われるような
重合方法及び装置を提供するにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、12−アミノドデカン酸を縦型
の第一重合槽に連続的に供給して前重合させる第
1工程と、第1工程で得られる溶融状態の前重合
生成物を、上部にヘツドスペースを有し且つ水平
軸を中心に回転する撹拌機構を備えた横型第二重
合槽にその一端から供給し、溶融重合体中の水分
をヘツドスペースに揮散させながら溶融重合体の
後重合を行ない、第二重合槽の他端から高分子量
ナイロン−12を連続的に取出す第2工程とからな
ることを特徴とする12−アミノドデカン酸の連続
重合方法が提供される。
の第一重合槽に連続的に供給して前重合させる第
1工程と、第1工程で得られる溶融状態の前重合
生成物を、上部にヘツドスペースを有し且つ水平
軸を中心に回転する撹拌機構を備えた横型第二重
合槽にその一端から供給し、溶融重合体中の水分
をヘツドスペースに揮散させながら溶融重合体の
後重合を行ない、第二重合槽の他端から高分子量
ナイロン−12を連続的に取出す第2工程とからな
ることを特徴とする12−アミノドデカン酸の連続
重合方法が提供される。
本発明によればまた、上部に12−アミノドデカ
ン酸供給口と排気口とを有し、下部に前重合生成
物排出口を有し、内部に撹拌機を有し、外周壁に
加熱用ジヤケツトを有する縦型第一重合槽と;横
方向一端部に溶融前重合生成物供給口を有し、横
方向他端部に高分子量ナイロン−12排出口を有
し、内部に、溶融重合体の収容部、その上のヘツ
ドスペース及び実質上水平方向に延びている軸を
中心として回転し得る溶融重合体の撹拌機構を備
え、槽内のヘツドスペースの一端部に通ずる不活
性ガス供給口と該ヘツドスペースの他端部に通ず
る不活性ガスと水分との排出口とを有し且つ外周
壁に加熱用ジヤケツトを有する横型第二重合槽
と;該第一重合槽の前重合生成物排出口と該第二
重合槽の前重合生成物供給口とを連結する前重合
生成物を移送するためのポンプおよび管と;から
成ることを特徴とする12−アミノドデカン酸の連
続重合装置が提供される。
ン酸供給口と排気口とを有し、下部に前重合生成
物排出口を有し、内部に撹拌機を有し、外周壁に
加熱用ジヤケツトを有する縦型第一重合槽と;横
方向一端部に溶融前重合生成物供給口を有し、横
方向他端部に高分子量ナイロン−12排出口を有
し、内部に、溶融重合体の収容部、その上のヘツ
ドスペース及び実質上水平方向に延びている軸を
中心として回転し得る溶融重合体の撹拌機構を備
え、槽内のヘツドスペースの一端部に通ずる不活
性ガス供給口と該ヘツドスペースの他端部に通ず
る不活性ガスと水分との排出口とを有し且つ外周
壁に加熱用ジヤケツトを有する横型第二重合槽
と;該第一重合槽の前重合生成物排出口と該第二
重合槽の前重合生成物供給口とを連結する前重合
生成物を移送するためのポンプおよび管と;から
成ることを特徴とする12−アミノドデカン酸の連
続重合装置が提供される。
(作用)
本発明においては、12−アミノドデカン酸の重
合を、第一重合槽での前重合と、第二重合槽での
後重合との二段の工程で連続的に行なうが、第二
重合槽として上部にヘツドスペースを備え且つ水
平軸を中心に回転する撹拌機構を備えた横型重合
槽を使用し且つこの横型重合槽の一端から溶融状
態の前重合生成物を供給し、その他端から高分子
量の最終重合生成物を取出すことが顕著な特徴で
ある。
合を、第一重合槽での前重合と、第二重合槽での
後重合との二段の工程で連続的に行なうが、第二
重合槽として上部にヘツドスペースを備え且つ水
平軸を中心に回転する撹拌機構を備えた横型重合
槽を使用し且つこの横型重合槽の一端から溶融状
態の前重合生成物を供給し、その他端から高分子
量の最終重合生成物を取出すことが顕著な特徴で
ある。
先ず、第二重合槽として横型重合槽を用いるこ
とにより、この重合槽の前重合生成物供給域(低
重合度域)から最終重合生成物取出域(高重合度
域)に至る全ての域にヘツドスペースを形成させ
ることが可能となり、充分に大きな反応水の蒸発
面積を確保することが可能となる。
とにより、この重合槽の前重合生成物供給域(低
重合度域)から最終重合生成物取出域(高重合度
域)に至る全ての域にヘツドスペースを形成させ
ることが可能となり、充分に大きな反応水の蒸発
面積を確保することが可能となる。
また、横型重合槽内に水平軸を中心に回転する
撹拌機構を設けたことにより、重合槽底部の溶融
重合生成物がヘツドスペースに向けて強制的に上
昇撹拌され、溶融物と気相との接触界面がたえず
更新されることにより、溶融重合生成物に含まれ
る反応水の蒸発は著しく促進される。この際溶融
重合生成物相の上方のヘツドスペース内に乾燥窒
素ガス等を流すようにし、或いは減圧に維持する
と、ヘツドスペース中の水圧が低下して、水分の
蒸発が一層効率よく行われることになる。
撹拌機構を設けたことにより、重合槽底部の溶融
重合生成物がヘツドスペースに向けて強制的に上
昇撹拌され、溶融物と気相との接触界面がたえず
更新されることにより、溶融重合生成物に含まれ
る反応水の蒸発は著しく促進される。この際溶融
重合生成物相の上方のヘツドスペース内に乾燥窒
素ガス等を流すようにし、或いは減圧に維持する
と、ヘツドスペース中の水圧が低下して、水分の
蒸発が一層効率よく行われることになる。
更に、溶融重合生成物相の撹拌は底部→上部→
底部の上下方向にのみ行われることから、第二重
合槽内で重合の完結に必要な滞留時間を確保でき
ると共に、溶融重合生成物は重合槽一端からの前
重合生成物の供給量に相当する量の最終重合生成
物が重合槽他端から重合体自体の自己流動性によ
り排出され、重合生成物の移送は、低重合度域か
ら高重合度域へと順次逆混合なしに円滑に行われ
ることになる。既に指摘した通り、一般にナイロ
ン−12の重合度が高くなる程、溶融物が粘稠とな
り、その中の水分の除去が困難となる傾向がある
が、本発明によれば、前述したヘツドスペースの
設置と横型撹拌機構の使用との組合せにより高重
合度溶融物からの水分の蒸発除去も容易に行われ
ることになる。
底部の上下方向にのみ行われることから、第二重
合槽内で重合の完結に必要な滞留時間を確保でき
ると共に、溶融重合生成物は重合槽一端からの前
重合生成物の供給量に相当する量の最終重合生成
物が重合槽他端から重合体自体の自己流動性によ
り排出され、重合生成物の移送は、低重合度域か
ら高重合度域へと順次逆混合なしに円滑に行われ
ることになる。既に指摘した通り、一般にナイロ
ン−12の重合度が高くなる程、溶融物が粘稠とな
り、その中の水分の除去が困難となる傾向がある
が、本発明によれば、前述したヘツドスペースの
設置と横型撹拌機構の使用との組合せにより高重
合度溶融物からの水分の蒸発除去も容易に行われ
ることになる。
所望の分子量に到達した重合体は、排出装置を
通して第二重合槽から抜出され、それ自他公知の
方法でシート状、フイルム状或いは紐状に引取
り、冷却固化させ、或いは更に必要に応じて小片
に切断される。
通して第二重合槽から抜出され、それ自他公知の
方法でシート状、フイルム状或いは紐状に引取
り、冷却固化させ、或いは更に必要に応じて小片
に切断される。
第一重合槽としては、任意のタイプの重合槽が
使用されるが、粉末上の12−アミノドデカン酸を
重合槽内に均一に拡散分散させて加熱溶融し、こ
れを重合させるという目的には縦型の重合槽、特
に上部に前期モノマー原料の供給口と水分に対す
る排気口とを有し、下部に前重合生成物排出口を
有し、内部に撹拌機を有し、且つ外周壁に加熱用
ジヤケツトを有する縦型重合槽を用いることが望
ましい。
使用されるが、粉末上の12−アミノドデカン酸を
重合槽内に均一に拡散分散させて加熱溶融し、こ
れを重合させるという目的には縦型の重合槽、特
に上部に前期モノマー原料の供給口と水分に対す
る排気口とを有し、下部に前重合生成物排出口を
有し、内部に撹拌機を有し、且つ外周壁に加熱用
ジヤケツトを有する縦型重合槽を用いることが望
ましい。
第一重合槽から第二重合槽への前重合生成物の
移送は、ポンプ及び配管を経て行われる。
移送は、ポンプ及び配管を経て行われる。
(発明の好適態様)
本発明を、添付図面について説明する。
第1図は、本発明の連続重合方法を実施するた
めに使用される本発明の連続重合装置の一例の縦
断面図であり、第2図は第1図のA−A線断面図
であり、第3図は第1図のB−B線断面図であ
る。
めに使用される本発明の連続重合装置の一例の縦
断面図であり、第2図は第1図のA−A線断面図
であり、第3図は第1図のB−B線断面図であ
る。
第1図、第2図および第3図において、縦型の
第一重合槽1の上部には単量体供給口2および排
気口3が設けられ、下部には前重合生成物排出口
4が設けられ、その外周側壁には熱媒供給口5′
及び熱媒供給口5″を備えた加熱用ジヤケツト5
が設けられている。第一重合槽1の内部の中央よ
りやゝ上方には、加熱器6が設けられており、加
熱器6は、第一重合槽1の縦中心軸を軸心とする
同心状に配設された、4個の内部に熱媒流通路7
を有する円筒状の加熱板8と各加熱板8の下部に
連結された熱媒流通路7に熱媒を供給するための
3本の熱媒供給管9と、さらに各加熱板8の下部
に連結された熱媒を排出するための3本の熱媒排
出管10とから構成されている。加熱器6の上方
部には、水平に配置された撹拌アーム13と、各
加熱板8の間並びに加熱器6と第一重合槽1の内
壁との間に位置し回動する撹拌羽根11とを有す
る回転撹拌機12が設けられ、モーターM1によ
つて回転されるようになつている。単量体供給口
2の上部には、単量体計量フイーダー14と、単
量体計量フイーダー14の単量体出口に連結され
た不活性ガス供給管15および不活性ガス供給管
15の他端に連結された不活性ガス計量フイーダ
ー16が設けられ、単量体供給管17によつて単
量体供給口2に連結されている。
第一重合槽1の上部には単量体供給口2および排
気口3が設けられ、下部には前重合生成物排出口
4が設けられ、その外周側壁には熱媒供給口5′
及び熱媒供給口5″を備えた加熱用ジヤケツト5
が設けられている。第一重合槽1の内部の中央よ
りやゝ上方には、加熱器6が設けられており、加
熱器6は、第一重合槽1の縦中心軸を軸心とする
同心状に配設された、4個の内部に熱媒流通路7
を有する円筒状の加熱板8と各加熱板8の下部に
連結された熱媒流通路7に熱媒を供給するための
3本の熱媒供給管9と、さらに各加熱板8の下部
に連結された熱媒を排出するための3本の熱媒排
出管10とから構成されている。加熱器6の上方
部には、水平に配置された撹拌アーム13と、各
加熱板8の間並びに加熱器6と第一重合槽1の内
壁との間に位置し回動する撹拌羽根11とを有す
る回転撹拌機12が設けられ、モーターM1によ
つて回転されるようになつている。単量体供給口
2の上部には、単量体計量フイーダー14と、単
量体計量フイーダー14の単量体出口に連結され
た不活性ガス供給管15および不活性ガス供給管
15の他端に連結された不活性ガス計量フイーダ
ー16が設けられ、単量体供給管17によつて単
量体供給口2に連結されている。
第二重合槽30は横向きに配置された略円筒形
の形状を有しており、その内部には溶融重合体の
収容部31、その上のヘツドスペース32及び実
質上水平方向に延びている軸33を中心として回
転し得る溶融重合体の撹拌機構34を備えてい
る。撹拌機構34の軸33はモーターM2により
駆動回転される。
の形状を有しており、その内部には溶融重合体の
収容部31、その上のヘツドスペース32及び実
質上水平方向に延びている軸33を中心として回
転し得る溶融重合体の撹拌機構34を備えてい
る。撹拌機構34の軸33はモーターM2により
駆動回転される。
重合槽30の横方向一端部、この具体例では左
方端部の下方には溶融状態の前重合生成物の供給
口35が設けられ、該槽の横方向他端部、この具
体例では右方端部の下方には最終重合生成物、即
ち高重合度ナイロン−12の排出口36が設けられ
る。
方端部の下方には溶融状態の前重合生成物の供給
口35が設けられ、該槽の横方向他端部、この具
体例では右方端部の下方には最終重合生成物、即
ち高重合度ナイロン−12の排出口36が設けられ
る。
また、重合槽30には、槽内のヘツドスペース
32の一端部に通ずるN2等の不活性ガスの供給
口37と、該ヘツドスペース32の他端部に通ず
る不活性ガスと蒸発水分との排出口38とが設け
られている。更に、第二重合槽の外周壁39に
は、槽内の前重合生成物を高温に加熱して後重合
を続行させるための加熱用ジヤケツト40が設け
られている。
32の一端部に通ずるN2等の不活性ガスの供給
口37と、該ヘツドスペース32の他端部に通ず
る不活性ガスと蒸発水分との排出口38とが設け
られている。更に、第二重合槽の外周壁39に
は、槽内の前重合生成物を高温に加熱して後重合
を続行させるための加熱用ジヤケツト40が設け
られている。
高分子量ナイロン−12の排出口36にはナイロ
ン−12の排出管41が設けられ、この排出管41
内にはモーターM3で駆動される搬送スクリユー
42が設けられており、最終製品ナイロン−12を
系外に取出す。
ン−12の排出管41が設けられ、この排出管41
内にはモーターM3で駆動される搬送スクリユー
42が設けられており、最終製品ナイロン−12を
系外に取出す。
撹拌機構34は槽内の溶融重合体をデツドスペ
ースなしに撹拌し得るものであれば何れでもよ
く、単軸或いは二軸等の多軸で槽底壁に近接して
移動する撹拌翼43を備えたものが望ましい。
ースなしに撹拌し得るものであれば何れでもよ
く、単軸或いは二軸等の多軸で槽底壁に近接して
移動する撹拌翼43を備えたものが望ましい。
第一重合槽1の前重合生成物排出口4と、第二
重合槽30の前重合生成物供給口35とは重合体
移送管20およびモーターM4で駆動されるギヤ
ーポンプ21によつて連結されている。重合体移
送管20およびギヤーポンプ21の周りには、重
合体を溶融状態に維持するための加熱用ジヤケツ
ト22が設けられている。
重合槽30の前重合生成物供給口35とは重合体
移送管20およびモーターM4で駆動されるギヤ
ーポンプ21によつて連結されている。重合体移
送管20およびギヤーポンプ21の周りには、重
合体を溶融状態に維持するための加熱用ジヤケツ
ト22が設けられている。
重合に際して、粉体状の12−アミノドデカン酸
原料ADAは配管18を通して計量フイーダー1
4に供給され、所定の供給速度に計量された単量
体ADAは単量体供給管15に排出される。一方、
N2等の不活性ガスは管19を経て、不活性ガス
計量フイーダー16で所定の流量に調節され、供
給管15を通して単量体供給管15内に送られ
る。単量体供給管15内で単量体ADAと不活性
ガスN2とは混合され、単量体ADAは搬送ガスと
しての不活性ガス流にのせられて単量体供給口1
2から第一重合槽1内に供給される。槽内に供給
された単量体ADAは、撹拌機12のアーム13
及び羽根11により重合槽1の溶融液面全体にわ
たつて均一に拡散、分散される。
原料ADAは配管18を通して計量フイーダー1
4に供給され、所定の供給速度に計量された単量
体ADAは単量体供給管15に排出される。一方、
N2等の不活性ガスは管19を経て、不活性ガス
計量フイーダー16で所定の流量に調節され、供
給管15を通して単量体供給管15内に送られ
る。単量体供給管15内で単量体ADAと不活性
ガスN2とは混合され、単量体ADAは搬送ガスと
しての不活性ガス流にのせられて単量体供給口1
2から第一重合槽1内に供給される。槽内に供給
された単量体ADAは、撹拌機12のアーム13
及び羽根11により重合槽1の溶融液面全体にわ
たつて均一に拡散、分散される。
熱媒供給口5′を通して加熱用ジヤケツト5に
熱媒を供給することにより、第一重合槽1全体を
所定の温度に加熱すると共に、熱媒供給管9を通
して同心状に配置された複数個の加熱板8をも所
定の温度に加熱する。
熱媒を供給することにより、第一重合槽1全体を
所定の温度に加熱すると共に、熱媒供給管9を通
して同心状に配置された複数個の加熱板8をも所
定の温度に加熱する。
粉末状の単量体は各加熱板8からの熱伝導によ
り加熱溶融され、重縮合が開始される。重縮合に
より生成する反応水は溶融相内を上昇して重合槽
頂部に達し、不活性ガスに随伴されて排気口3を
経て槽外に排出される。一方溶融物は、重縮合反
応されながら重合槽底部に達する。
り加熱溶融され、重縮合が開始される。重縮合に
より生成する反応水は溶融相内を上昇して重合槽
頂部に達し、不活性ガスに随伴されて排気口3を
経て槽外に排出される。一方溶融物は、重縮合反
応されながら重合槽底部に達する。
12−アミノドデカン酸の前重合は、180℃以上、
特に好適には180乃至260℃の重合温度で且つ1.5
気圧(絶対)以下、好適には1.0〜1.5気圧(絶
対)の圧力下で行うのがよい。前重合に要する重
合時間は一般に3乃至10時間である。前重合にお
けるナイロン−12の重合の程度は、相対粘度
(ηrel)で2.0未満、一般に数平均分子量が5000乃
至20000となるように行なう。
特に好適には180乃至260℃の重合温度で且つ1.5
気圧(絶対)以下、好適には1.0〜1.5気圧(絶
対)の圧力下で行うのがよい。前重合に要する重
合時間は一般に3乃至10時間である。前重合にお
けるナイロン−12の重合の程度は、相対粘度
(ηrel)で2.0未満、一般に数平均分子量が5000乃
至20000となるように行なう。
尚、本明細書において相対粘度(ηrel)とは、
次の方法で測定されたものを言う。
次の方法で測定されたものを言う。
相対粘度測定方法(JIS K 6810に準拠)
(1) 試料(前重合生成物或いはナイロン12)約
250mgを0.1mgまで精秤し、100ml共栓フラスコ
に移す。
250mgを0.1mgまで精秤し、100ml共栓フラスコ
に移す。
(2) 次に98%硫酸を1g/100mlの濃度になる様
に加える。
に加える。
(3) 回転子を入れマグネチツクスターラーを用い
て4時間以上撹拌し完全に溶解する。
て4時間以上撹拌し完全に溶解する。
(4) 6時間経過した後溶解液を15mlホールピベツ
トでとりキヤノンフエンスケ粘度計に移す。
トでとりキヤノンフエンスケ粘度計に移す。
(5) 25±0.05℃に調節した恒温水槽中に入れ30分
間放置する。
間放置する。
(6) 粘度管の上部刻線から下部刻線間の流下所要
秒数をストツプウオツチで3回測定し、その平
均値をとる。
秒数をストツプウオツチで3回測定し、その平
均値をとる。
(7) 同様に溶媒である硫酸の所要秒数を測定す
る。
る。
(8) 次式により相対粘度を求める。
相対粘度=試料溶液の流下秒数/98%硫酸の流
下秒数 また、N2等の不活性ガスは、0.003〜0.02N
m3/Kg単量体原料の流量で供給して、反応水と共
に排出させるようにするのがよい。第一重合槽の
諸寸法は、特に制限されないが、高さと内径との
比が2:1乃至5:1の範囲内にあるのがよい。
下秒数 また、N2等の不活性ガスは、0.003〜0.02N
m3/Kg単量体原料の流量で供給して、反応水と共
に排出させるようにするのがよい。第一重合槽の
諸寸法は、特に制限されないが、高さと内径との
比が2:1乃至5:1の範囲内にあるのがよい。
第一重合槽1の底部に到達した前重合生成物
は、溶融状態で排出口4から抜き出され、ギヤポ
ンプ21により移送管20を経て第二重合槽30
の一端部の底部に設けられた供給口35を経て第
二重合槽30内に供給される。第二重合槽30は
加熱ジヤケツト40内に供給される熱媒により、
第一重合槽1の重合温度よりも高い所定の重合温
度に維持されるようになつている。
は、溶融状態で排出口4から抜き出され、ギヤポ
ンプ21により移送管20を経て第二重合槽30
の一端部の底部に設けられた供給口35を経て第
二重合槽30内に供給される。第二重合槽30は
加熱ジヤケツト40内に供給される熱媒により、
第一重合槽1の重合温度よりも高い所定の重合温
度に維持されるようになつている。
第二重合槽30内に供給された前重合生成物は
上記温度に加熱されると共に、回転軸33に付設
された撹拌翼43の槽底壁などに沿つた回動によ
り上方に持上げられ、ヘツドスペース32との接
触界面に到達する。これにより、その後の重縮合
により生じた反応水はヘツドスペース32中に蒸
発し、ヘツドスペース32中に供給口37を通し
て供給される不活性ガスに随伴されて、排出口3
8を経て槽外に排出される。重縮合しつつ溶融物
相中の水分が除去されるに伴なつて、溶融ナイロ
ン−12の後重合は容易に進行する。ナイロン−12
の溶融物は第二重合槽底部からヘツドスペース3
2はの上下移動を反復しつつ系中の水分の除去と
後重合の進行とが行われるが、供給口35から供
給される前重合生成物の量に見合つた量だけ重合
体自体の自己流動性により槽の水平方向、即ち排
出口36へ向けて横方向に送られる。後重合生成
物は排出口36を経て槽外に排出される。
上記温度に加熱されると共に、回転軸33に付設
された撹拌翼43の槽底壁などに沿つた回動によ
り上方に持上げられ、ヘツドスペース32との接
触界面に到達する。これにより、その後の重縮合
により生じた反応水はヘツドスペース32中に蒸
発し、ヘツドスペース32中に供給口37を通し
て供給される不活性ガスに随伴されて、排出口3
8を経て槽外に排出される。重縮合しつつ溶融物
相中の水分が除去されるに伴なつて、溶融ナイロ
ン−12の後重合は容易に進行する。ナイロン−12
の溶融物は第二重合槽底部からヘツドスペース3
2はの上下移動を反復しつつ系中の水分の除去と
後重合の進行とが行われるが、供給口35から供
給される前重合生成物の量に見合つた量だけ重合
体自体の自己流動性により槽の水平方向、即ち排
出口36へ向けて横方向に送られる。後重合生成
物は排出口36を経て槽外に排出される。
前重合生成物の後重合は、前重合の温度よりも
高温で且つ一般に200乃至360℃、特に230乃至280
℃の温度で、且つ常圧乃至減圧下に行うのがよ
い。後重合に要する重合時間は一般に2乃至8時
間が適当であり、この後重合により一般に数平均
分子量14000乃至39000の高重合度ナイロン−12が
得られる。供給する窒素ガス等の不活性ガス0.03
m3/Kg原料迄の範囲が適当である。尚、ヘツドス
ペースからの水分の除去は、乾燥不活性ガスを通
じながら行うことが望ましいが、減圧脱気によつ
ても行い得ることが理解されるべきである。
高温で且つ一般に200乃至360℃、特に230乃至280
℃の温度で、且つ常圧乃至減圧下に行うのがよ
い。後重合に要する重合時間は一般に2乃至8時
間が適当であり、この後重合により一般に数平均
分子量14000乃至39000の高重合度ナイロン−12が
得られる。供給する窒素ガス等の不活性ガス0.03
m3/Kg原料迄の範囲が適当である。尚、ヘツドス
ペースからの水分の除去は、乾燥不活性ガスを通
じながら行うことが望ましいが、減圧脱気によつ
ても行い得ることが理解されるべきである。
第二重合槽30における撹拌翼43としては、
底壁39に沿つて回転移動する翼を備えたもので
あれば任意のものでよく、例えばコントロ型、テ
ーパーロール型、スクリユーネジ型、らせん管
型、円板型等のものを用いることができる。この
内でも、溶融重合体の逆混合が可及的に生じない
形状のものが好ましい。
底壁39に沿つて回転移動する翼を備えたもので
あれば任意のものでよく、例えばコントロ型、テ
ーパーロール型、スクリユーネジ型、らせん管
型、円板型等のものを用いることができる。この
内でも、溶融重合体の逆混合が可及的に生じない
形状のものが好ましい。
本発明の第二重合槽に使用し得る撹拌機構とし
て、平行に配置された二軸の撹拌翼を備え、ナイ
ロン−12溶融物は槽の中心部を通つてヘツドスペ
ースとの界面に移動され、次いで槽の側部を通つ
て槽の底部に移動する撹拌形式のものを挙げるこ
とができる。第4図はこのタイプの撹拌機構を示
すもので、第二重合槽30内には、横方向に間隔
をおいて2本の撹拌軸33a及び33bが平行に
配置されており、夫々に撹拌翼43a,43bが
設けられている。軸33aは時計方向に、また軸
33bは反時計方向に回転され、撹拌翼43aと
撹拌翼43bとは位相が90度ずれるように設けら
れている。かくして、軸33a(或いは33b)
の各1回転毎に、ナイロン−12溶融物のヘツドス
ペースへの4回の持上げを生ずることが明らかで
あり、ナイロン−12溶融物中に重縮合の進行に伴
なつて副生する水分を効率よく除去できることが
了解されよう。
て、平行に配置された二軸の撹拌翼を備え、ナイ
ロン−12溶融物は槽の中心部を通つてヘツドスペ
ースとの界面に移動され、次いで槽の側部を通つ
て槽の底部に移動する撹拌形式のものを挙げるこ
とができる。第4図はこのタイプの撹拌機構を示
すもので、第二重合槽30内には、横方向に間隔
をおいて2本の撹拌軸33a及び33bが平行に
配置されており、夫々に撹拌翼43a,43bが
設けられている。軸33aは時計方向に、また軸
33bは反時計方向に回転され、撹拌翼43aと
撹拌翼43bとは位相が90度ずれるように設けら
れている。かくして、軸33a(或いは33b)
の各1回転毎に、ナイロン−12溶融物のヘツドス
ペースへの4回の持上げを生ずることが明らかで
あり、ナイロン−12溶融物中に重縮合の進行に伴
なつて副生する水分を効率よく除去できることが
了解されよう。
(発明の効果)
本発明によれば、12−アミノドデカン酸の重合
を、第一重合槽による前重合と、横型の第二重合
槽による後重合との二段の重合で行ない、しかも
第二重合槽による後重合に際して、上部にヘツド
スペース及びその下にナイロン−12溶融物収容部
を有し且つ水平軸を中心に回転する撹拌機構を備
えた横型重合槽を用いることにより、前重合物の
重縮合により副生する水分が重合物が極めて粘稠
な溶融物である場合にも、ヘツドスペース中に有
効に揮散除去され、高重合度のナイロン−12を製
造することができる。
を、第一重合槽による前重合と、横型の第二重合
槽による後重合との二段の重合で行ない、しかも
第二重合槽による後重合に際して、上部にヘツド
スペース及びその下にナイロン−12溶融物収容部
を有し且つ水平軸を中心に回転する撹拌機構を備
えた横型重合槽を用いることにより、前重合物の
重縮合により副生する水分が重合物が極めて粘稠
な溶融物である場合にも、ヘツドスペース中に有
効に揮散除去され、高重合度のナイロン−12を製
造することができる。
また、第一重合槽で得られる12−アミノドデカ
ン酸の前重合物を連続的に取出して、横型重合槽
の一端部に供給し、他端部から最終重合物を重合
体自体の自己流動性により取出すことにより、重
合生成物の移送が低重合域から高重合度域へと順
次逆混合なしに円滑に行わゑるという利点があ
る。
ン酸の前重合物を連続的に取出して、横型重合槽
の一端部に供給し、他端部から最終重合物を重合
体自体の自己流動性により取出すことにより、重
合生成物の移送が低重合域から高重合度域へと順
次逆混合なしに円滑に行わゑるという利点があ
る。
(実施例)
実施例 1
第1図に示すような12−アミノドデカン酸の連
続重合装置を使用して、12−アミノドデカン酸の
連続重合を行なつた。
続重合装置を使用して、12−アミノドデカン酸の
連続重合を行なつた。
第一重合槽1の内径は1.15mであり、その内高
は3.8mであり、内容積は2.9m3であり、加熱板8
の厚さは0.5cmであり、縦方向の幅は50cmであり、
撹拌羽根11はくし型形状で、加熱板と重なり合
つた部分の長さは25cmであつた。
は3.8mであり、内容積は2.9m3であり、加熱板8
の厚さは0.5cmであり、縦方向の幅は50cmであり、
撹拌羽根11はくし型形状で、加熱板と重なり合
つた部分の長さは25cmであつた。
第二重合槽30の内径は0.61mであり、その内
長は1.75mであり、撹拌機はメガネ型形状の撹拌
翼20個を有するものであつた。
長は1.75mであり、撹拌機はメガネ型形状の撹拌
翼20個を有するものであつた。
第一重合槽の内容物を、約1.9m3でその液面が
加熱板の上端より約10cm上方になるように維持し
ながら、加熱用ジヤケツトおよび加熱板に熱媒と
して約230℃のKSK−OILを循環させ、撹拌機を
6r.p.mで回転させた。
加熱板の上端より約10cm上方になるように維持し
ながら、加熱用ジヤケツトおよび加熱板に熱媒と
して約230℃のKSK−OILを循環させ、撹拌機を
6r.p.mで回転させた。
単量体供給口2から粉体状の12−アミノドカン
酸を1時間当り250Kgの供給速度で、1時間当り
2Nm3の窒素ガスと共に第一重合槽に連続的に装
入した。第一重合槽の気相部の温度は190℃で、
圧力は10mmH2O Gであり、液相部(内容物)の
温度は、最上部210℃、中央部230℃、下部240℃
に維持した。第一重合槽内の滞留時間が約18時間
になるようにして12−アミノドデカン酸を重縮さ
せ、前重合生成物排出口からギヤーポンプ21の
回転数を調節することによつて1時間当り250Kg
の速度で前重合生成物を取り出した。
酸を1時間当り250Kgの供給速度で、1時間当り
2Nm3の窒素ガスと共に第一重合槽に連続的に装
入した。第一重合槽の気相部の温度は190℃で、
圧力は10mmH2O Gであり、液相部(内容物)の
温度は、最上部210℃、中央部230℃、下部240℃
に維持した。第一重合槽内の滞留時間が約18時間
になるようにして12−アミノドデカン酸を重縮さ
せ、前重合生成物排出口からギヤーポンプ21の
回転数を調節することによつて1時間当り250Kg
の速度で前重合生成物を取り出した。
前重合生成物の数平均分子量は10000(相対粘度
1.67)、水分は0.4重量%、融点は176℃であつた。
1.67)、水分は0.4重量%、融点は176℃であつた。
前期前重合生成物を前記と同じ250Kg/hrの速
度で移送管20を経て第二重合槽30に供給し
た。ナイロン−12排出口41からナイロン−12を
連続的に排出しながら、第二重合槽内の重合体の
量が約830Kgに維持され上部にヘツドスペース3
2が形成されるように調節した。
度で移送管20を経て第二重合槽30に供給し
た。ナイロン−12排出口41からナイロン−12を
連続的に排出しながら、第二重合槽内の重合体の
量が約830Kgに維持され上部にヘツドスペース3
2が形成されるように調節した。
加熱用ジヤケツト40に熱媒を通して第二重合
槽内の重合体の温度を255℃に調節した。不活性
ガス供給口37を閉止して不活性ガスを供給する
ことなく、排気口38から重合反応に伴つて副生
する水蒸気を除去しながら、第二重合槽の気相部
の圧力を常圧に維持した。
槽内の重合体の温度を255℃に調節した。不活性
ガス供給口37を閉止して不活性ガスを供給する
ことなく、排気口38から重合反応に伴つて副生
する水蒸気を除去しながら、第二重合槽の気相部
の圧力を常圧に維持した。
撹拌軸33を8r.p.mで回転させた。
ナイロン−12排出口41からスクリユー抜出機
42によつて取り出されたナイロン−12は、数平
均分子量が15600(相対粘度1.95)、末端アミノ機
が1.54×10-5eq/g、末端カルボキシル基が11.26
×10-5eq/g、融点が177℃であつた。
42によつて取り出されたナイロン−12は、数平
均分子量が15600(相対粘度1.95)、末端アミノ機
が1.54×10-5eq/g、末端カルボキシル基が11.26
×10-5eq/g、融点が177℃であつた。
上記の状態で180日間安定に連続運転すること
ができた。
ができた。
実施例 2
ギヤーポンプ21の回転数を調節することによ
り、前重合生成物の供給速度を1時間当り140Kg
に変え(12−アミノドデカン酸の供給速度も変更
した)、不活性ガス供給口37から窒素ガスを3N
m3/hrの速度で第二重合槽に供給し、第二重合槽
の重合体の温度を265℃に変えた他は、実施例1
と同様にして12−アミノドデカン酸を連続重合さ
せた。
り、前重合生成物の供給速度を1時間当り140Kg
に変え(12−アミノドデカン酸の供給速度も変更
した)、不活性ガス供給口37から窒素ガスを3N
m3/hrの速度で第二重合槽に供給し、第二重合槽
の重合体の温度を265℃に変えた他は、実施例1
と同様にして12−アミノドデカン酸を連続重合さ
せた。
第二重合槽から得られたナイロン−12は、数平
均分子量が37900(相対粘度3.20)、末端アミノ基
が2.20×10-5eq/g、末端カルボキシル基が3.07
×10-5eq/g、融点が178℃であつた。
均分子量が37900(相対粘度3.20)、末端アミノ基
が2.20×10-5eq/g、末端カルボキシル基が3.07
×10-5eq/g、融点が178℃であつた。
上記の状態で180日間安定に連続運転すること
ができた。
ができた。
第1図は、本発明の連続重合方法を実施するた
めに使用される本発明の連続重合装置の1例の縦
断面図であり、第2図は、第1図のA−A線断面
図であり、第3図は、第1図のB−B線断面図で
あり、第4図は、第二重合槽の好適な他の例の断
面図である。 1は第一重合槽、2は単量体供給口、3は排気
口、4は前重合生成物排出口、5は加熱用ジヤケ
ツト、6は加熱器、7は熱媒流通路、8は加熱
板、9は熱媒供給管、10は熱媒排出管、11は
撹拌羽根、12は回転撹拌機、13は撹拌アー
ム、14は単量体計量フイーダー、15は不活性
ガス供給管、16は不活性ガス計量フイーダー、
17は単量体供給管、20は重合体移送管、21
はギヤーポンプ、22は加熱用ジヤケツト、30
は第二重合槽、31は溶融重合物、32はヘツド
スペース、34は撹拌機、35は前重合生成物供
給口、36はナイロン−12排出口、37は不活性
ガス供給口、38は排気口、40は加熱用ジヤケ
ツト、41はスクリユー抜出機である。
めに使用される本発明の連続重合装置の1例の縦
断面図であり、第2図は、第1図のA−A線断面
図であり、第3図は、第1図のB−B線断面図で
あり、第4図は、第二重合槽の好適な他の例の断
面図である。 1は第一重合槽、2は単量体供給口、3は排気
口、4は前重合生成物排出口、5は加熱用ジヤケ
ツト、6は加熱器、7は熱媒流通路、8は加熱
板、9は熱媒供給管、10は熱媒排出管、11は
撹拌羽根、12は回転撹拌機、13は撹拌アー
ム、14は単量体計量フイーダー、15は不活性
ガス供給管、16は不活性ガス計量フイーダー、
17は単量体供給管、20は重合体移送管、21
はギヤーポンプ、22は加熱用ジヤケツト、30
は第二重合槽、31は溶融重合物、32はヘツド
スペース、34は撹拌機、35は前重合生成物供
給口、36はナイロン−12排出口、37は不活性
ガス供給口、38は排気口、40は加熱用ジヤケ
ツト、41はスクリユー抜出機である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 12−アミノドデカン酸を縦型の第一重合槽に
連続的に供給して前重合させる第1工程と、第1
工程で得られる溶融状態の前重合生成物を、上部
にヘツドスペースを有し且つ水平軸を中心に回転
する撹拌機構を備えた横型第二重合槽にその一端
から供給し、溶融重合体中の水分をヘツドスペー
スに揮散させながら溶融重合体の後重合を行な
い、第二重合槽の他端から高分子量ナイロン−12
を連続的に取出す第2工程とからなることを特徴
とする12−アミノドデカン酸の連続重合方法。 2 前重合を180乃至260℃の温度で行ない後重合
を200乃至360℃の温度で行なう特許請求の範囲第
1項記載の方法。 3 前重合を、98%硫酸中1g/100mlの濃度で
25℃で測定したナイロン−12の相対粘度が2.0未
満となるように行ない、後重合をナイロン−12の
相対粘度が前重合のそれよりも高くなるように行
なう特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 上部に12−アミノドデカン酸供給口と排気口
とを有し、下部に前重合生成物排出口を有し、内
部に撹拌機を有し、外周壁に加熱用ジヤケツトを
有する縦型第一重合槽と;横方向一端部に溶融前
重合生成物供給口を有し、横方向他端部に高分子
量ナイロン−12排出口を有し、内部に、溶融重合
体の収容部、その上のヘツドスペース及び実質上
水平方向に延びている軸を中心として回転し得る
溶融重合体の撹拌機構を備え、槽内のヘツドスペ
ースの一端部に通ずる不活性ガス供給口と該ヘツ
ドスペースの他端部に通ずる不活性ガスと水分と
の排出口とを有し且つ外周壁に加熱用ジヤケツト
を有する横型第二重合槽と;該第一重合槽の前重
合生成物排出口と該第二重合槽の前重合生成物供
給口とを連結する前重合生成物を移送するための
ポンプおよび管と;から成ることを特徴とする12
−アミノドデカン酸の連続重合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20644887A JPS6451433A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Process and apparatus for continuous polymerization of 12-aminododecanoic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20644887A JPS6451433A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Process and apparatus for continuous polymerization of 12-aminododecanoic acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6451433A JPS6451433A (en) | 1989-02-27 |
| JPH0432096B2 true JPH0432096B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=16523543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20644887A Granted JPS6451433A (en) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | Process and apparatus for continuous polymerization of 12-aminododecanoic acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6451433A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2530780B2 (ja) * | 1991-08-22 | 1996-09-04 | 宇部興産株式会社 | ラウロラクタムの連続重合方法及びその装置 |
| JP4774596B2 (ja) * | 2001-01-18 | 2011-09-14 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミドの製造方法 |
| FR2963349B1 (fr) | 2010-07-27 | 2012-07-27 | Rhodia Operations | Procede de fabrication de polyamide |
| DE102011110946A1 (de) | 2011-08-15 | 2016-01-21 | Evonik Degussa Gmbh | Biotechnologisches Syntheseverfahren von omegafunktionalisierten Carbonsäuren und Carbonsäure-Estern aus einfachen Kohlenstoffquellen |
| US11203666B2 (en) | 2017-10-12 | 2021-12-21 | Kureha Corporation | Continuous production method and continuous production apparatus for aromatic cyclic oligomer, and production method for aromatic polymer |
-
1987
- 1987-08-21 JP JP20644887A patent/JPS6451433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6451433A (en) | 1989-02-27 |
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