JPH1121347A

JPH1121347A - ε−カプロラクタム重合体の解重合方法および再重合方法

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Publication number: JPH1121347A
Application number: JP18895197A
Authority: JP
Inventors: Junji Asano; 順治浅野
Original assignee: NIPPON PORIPENKO KK
Current assignee: NIPPON PORIPENKO KK
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-26
Anticipated expiration: 2017-07-01
Also published as: JP3621234B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の方法では、ポリアミドの解重合の際
に、リン酸触媒やアルカリ金属塩や水や特殊な酵素等が
添加されるので、これらを含む解重合物を、再重合に使
用するためには、重合反応を阻害したり、再重合生成物
の物性に悪影響を与えることの無い様に、事前に、蒸留
等の手段で精製しておかなければならなかった。また、
精製する為には複雑な装置を用いたり、精製するために
手間を要する。【解決手段】細分化されたε−カプロラクタム重合体
を、不活性雰囲気下で、溶融ε−カプロラクタムと十分
に接触させることを特徴とするε−カプロラクタム重合
体の解重合方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ε−カプロラクタ
ム重合体のスクラップを解重合し、解重合物を再び重合
することにより、ε−カプロラクタム重合体を再利用す
る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リン酸触媒やアルカリ金属塩や水
等を添加してポリアミドを解重合する方法が公知であ
り、最近では、特殊な酵素を添加して解重合する方法も
報告されている。また、解重合されて得られた解重合物
は、通常、蒸留等の手段で精製された後、再重合され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の方法で
は、ポリアミドの解重合の際に、リン酸触媒やアルカリ
金属塩や水や特殊な酵素等が添加されるので、これらを
含む解重合物を、再重合に使用するためには、重合反応
を阻害したり、再重合生成物の物性に悪影響を与えるこ
との無い様に、事前に、蒸留等の手段で精製しておかな
ければならなかった。また、精製する為には複雑な装置
を用いたり、精製するために手間を要する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するために、鋭意検討した結果、ε−カプロラク
タム重合体をその重合原料であるε−カプロラクタムの
溶融物と接触させて解重合するときは、該解重合物はε
−カプロラクタム以外の不純物を含まないので、何ら該
解重合物を精製することなく、手間を要せず、通常のε
−カプロラクタムを重合する方法で、容易に再重合する
ことができること、更に、該再重合生成物は、解重合前
の重合体とほぼ同等の物性を発現することを見いだし、
本発明を完成した。

【０００５】すなわち、本発明の要旨は、（１）細分化
されたε−カプロラクタム重合体を、不活性雰囲気下
で、溶融ε−カプロラクタムと十分に接触させることを
特徴とするε−カプロラクタム重合体の解重合方法、お
よび（２）細分化されたε−カプロラクタム重合体を、
不活性雰囲気下で、溶融ε−カプロラクタムと十分に接
触させて得られた解重合物を、精製することなく重合さ
せることを特徴とするε−カプロラクタム重合体の再重
合方法に存する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、解重合の対象となるε−カプロラクタ
ム重合体とは、ε−カプロラクタムを主原料とし重合反
応により製造されたものであれば、如何なるものでもよ
い。具体的には、ε−カプロラクタムの単独重合体であ
るポリアミド６、ε−カプロラクタムと他のモノマーと
の共重合体またはこれらの混合物が挙げられる。共重合
されるモノマーとしては、ヘキサメチレンジアミン、
１，４−ジアミノブタン、ｐ−フェニレンジアミン等の
ジアミン類、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、テレ
フタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸類、アミノラ
ウリン酸またはラウロラクタム等のアミノカルボン酸ま
たはそのラクタム類がある。

【０００７】また、ε−カプロラクタム重合体は、通
常、製品として使用されたもの、製品化の過程で生じた
不良品、切り屑、成形屑等の各種スクラップが、解重合
の対象となるので、場合によっては、ポリアミド以外の
重合体や、フィラー等の添加物を含むこともある。いず
れにしても、これらのスクラップを溶融ε−カプロラク
タムと十分に接触させるためには、事前に慣用の粉砕手
段により、適当な大きさ、例えば最大サイズ１〜１０ｍ
ｍ程度に細分化しておくことが必要である。

【０００８】本発明において、溶融ε−カプロラクタム
との接触温度は、ε−カプロラクタムの融点である６９
℃以上且つ沸点である２６９℃以下であればよい。ε−
カプロラクタムの温度は高いほど解重合に要する時間は
短くなるが、ε−カプロラクタムの劣化に要する時間も
短くなる。好ましくは、９０〜２５０℃である。なお、
この解重合は吸熱反応であるので、解重合終了まで、溶
融ε−カプロラクタムが一定温度に保持されるように、
熱の供給を続けるのが好ましい。なお、この解重合は、
通常、常圧で実施されるが、より解重合に要する時間を
短縮することが必要な場合には、減圧下で実施すること
もできる。

【０００９】本発明において、溶融ε−カプロラクタム
との接触を十分に行うには、攪拌することが好ましい。
すなわち、ε−カプロラクタムとの単位時間当たりの接
触面積を増加させ、解重合に要する時間を短縮すること
ができるので好ましい。

【００１０】本発明において、解重合は不活性雰囲気下
で実施されるが、これは、酸素や水等によるε−カプロ
ラクタム及び解重合物の劣化を防止するためにも、ま
た、再重合時に重合を阻害する酸素や水等の混入を防止
するためにも重要である。不活性気体としては、例えば
窒素がある。連続で行う場合には、窒素を吹き込んで、
この窒素によって撹拌することもできる。他方、吹き込
まれた窒素のうち過分なものは、槽外に排出・回収され
る。その排出・回収の際窒素に同伴されるε−カプロラ
クタムは、排出・回収の経路の途中に設けてある冷却ト
ラップで、液化あるいは固化し、再利用することができ
る。

【００１１】解重合のために、溶融ε−カプロラクタム
に添加される、細分化されたε−カプロラクタム重合体
の量は、通常、ε−カプロラクタム１００重量部に対し
て１〜２０重量部である。２０重量部超だと、ε−カプ
ロラクタム重合体を含むε−カプロラクタムの粘度が上
昇し過ぎて、解重合が急激に遅くなるため好ましくな
い。好ましくは１〜１０重量部である。

【００１２】回分操作する場合は、所定量の細分化され
たε−カプロラクタム重合体が、溶融ε−カプロラクタ
ムに溶解し、粘度は上昇するが、解重合の進行とともに
粘度が減少し、解重合が終了した後は、該解重合分だけ
増加した量の溶融ε−カプロラクタムが得られる。従っ
て、次の回分操作においては、増加量のε−カプロラク
タムを分離取得した後、所定量のε−カプロラクタム重
合体を追加して同様の解重合を繰り返してもよいし、分
離せずにε−カプロラクタム重合体を追加して解重合を
繰り返すこともできる。後者の場合、解重合に使用する
容器の容量が十分であれば、追加するε−カプロラクタ
ム重合体の量は、解重合分のε−カプロラクタム量１０
０重量部に対し、１〜２０重量部に相当する量だけ増量
し、解重合することができ、処理量が増大することは言
うまでもない。

【００１３】本発明のε−カプロラクタム重合体の解重
合方法においては、解重合促進剤を添加することができ
る。該促進剤としては、種々のものがあるが、再重合に
際して悪影響を残さないものが選択される。通常、再重
合時に添加される重合触媒を使用する。そのような重合
触媒の具体例としては、アルカリ金属、アルカリ土類金
属及びこれらの水素化物、水酸化物、酸化物等を挙げる
ことができる。使用する促進剤の量は、添加する促進剤
の種類や攪拌の有無等により適宜選定されるが、通常、
重合体１００重量部に対し、１〜５０重量部の割合であ
る。

【００１４】本発明方法では、解重合物として主として
ε−カプロラクタムからなるものが取得できるので、何
ら特別な精製等を施さずとも、そのまま再重合体の原料
として再利用、すなわち再重合できる。再重合の際に使
用する重合触媒としては、特に制限はないが、通常、上
記のものから選ばれ、その使用量は、ε−カプロラクタ
ム１００重量部に対し、１〜５０重量部の割合である。
また、本発明で、ε−カプロラクタム重合体の解重合時
に、解重合促進剤として、重合触媒を添加した場合に
は、該触媒を取り除く必要がないばかりか、再重合時に
該触媒が失活していなければそのまま重合触媒として使
用できる。

【００１５】もちろん、必要とあれば、再重合に際し
て、慣用の精製手段を適用し、さらに高純度化をはかる
ことも可能である。例えば、蒸留、晶析、ろ過、活性炭
処理、イオン交換樹脂処理、酸化剤処理、還元剤処理等
が適用できる。

【００１６】

【実施例】

［実施例１］ガラス製１リットル三角フラスコに、ε−
カプロラクタムを５００ミリリットル採り１５０℃に調
整し、フラスコ内の空気を窒素で置換する。これに、ポ
リアミド６のスクラップを、６ミリメートル四方角以内
の大きさに粉砕したものを、５０グラム加え、１５０℃
に保持し、且つ、攪拌を継続した。２４時間後ポリアミ
ド６は完全に解重合していた。この解重合物を含むε−
カプロラクタムに、更に同様にポリアミド６のスクラッ
プの粉砕物を５０グラム追加し、同様に解重合処理した
ところ、同じく２４時間後ポリアミドは完全に解重合し
ていた。更に、この解重合処理を、解重合されるポリア
ミド６が都合５００グラムになるまで、２４時間毎に繰
り返したところ、同様に解重合物を得た。最終的に、ε
−カプロラクタム５００ミリリットルと解重合物約５０
０ミリリットルとを含む液体約１リットルを得た。この
液体１リットルを、１５０℃に調温し、水素化ナトリウ
ム（油性６３％）を２グラム、トリレンジイソシアネー
トを５ミリリットル加えてアニオン重合させたところ、
ポリアミド６重合体を得た。

【００１７】［実施例２］実施例１で、ポリアミド６の
スクラップの量を５０グラムから１０グラムに変更し、
解重合の回数を１０回から５０回に変更する以外は、実
施例１と同様に行ったところ、５時間後に解重合が確認
された。これを５時間毎に繰り返した。結果、ε−カプ
ロラクタム５００ミリリットルと解重合物約５００ミリ
リットルとを含む液体約１リットルを得た。この液体１
リットルを、１５０℃に調温し、水素化ナトリウム（油
性６３％）を２グラム、トリレンジイソシアネートを５
ミリリットル加えてアニオン重合させたところ、ポリア
ミド６重合体を得た。

【００１８】［実施例３］実施例１で、ε−カプロラク
タムを保持する温度を１５０℃から２５０℃に変更した
以外は、実施例１と同様に実施したところ、５時間後に
解重合が確認された。これを５時間毎に繰り返した。結
果、ε−カプロラクタム５００ミリリットルと解重合物
約５００ミリリットルとを含む液体約１リットルを得
た。この液体１リットルを、１５０℃に調温し、水素化
ナトリウム（油性６３％）を２グラム、トリレンジイソ
シアネートを５ミリリットル加えてアニオン重合させた
ところ、ポリアミド６重合体を得られた。

【００１９】［実施例４］実施例１で、ε−カプロラク
タムに水素化ナトリウム（油性６３％）２グラムを加え
た以外は、実施例１と同様の操作を行ったところ、実施
例１で２４時間後に確認された、ポリアミドの解重合が
３時間後に確認できた。これを３時間毎に繰り返した。
結果、ε−カプロラクタム５００ミリリットルと解重合
物約５００ミリリットルとを含む液体約１リットルを得
た。この液体１リットルを、水素化ナトリウムを加えな
い以外は実施例１と同条件で、トリレンジイソシアネー
トを５ミリリットル加えてアニオン重合させたところ、
ポリアミド６重合体を得た。

【００２０】［比較例１］実施例１で、ポリアミド６の
スクラップの量を１５０グラムにする以外は、実施例１
と同様に実施したところ、２４時間後もポリアミド６は
解重合されずに残っていた。このときポリアミド６はε
−カプロラクタムに溶解はしていたが、粘度が非常に高
い液状になっていた。

【００２１】［比較例２］実施例１で、ε−カプロラク
タムを６０℃の固体に保持、従って撹拌も行わない以外
は、実施例１と同様に実施したところ、２４時間後も、
ポリアミド６のスクラップは解重合も溶解もせず残って
いた。

【００２２】［比較例３］ε−カプロラクタム１リット
ルに、水素化ナトリウム（油性６３％）を２グラム、ト
リレンジイソシアネートを５ミリリットル加えてアニオ
ン重合させ、ポリアミド６の重合体を得た。

【００２３】上記の実施例１〜４および比較例３におい
て再重合して得られた各重合体の物理的性質を、ＡＳＴ
Ｍの規準に従って測定した。その結果を、表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明においては、ε−カプロラクタム
重合体をその重合原料であるε−カプロラクタムの溶融
物と接触させて解重合することによって、該解重合物は
ε−カプロラクタム以外の不純物を含まないので、何ら
該解重合物を精製することなく、手間を要せず、通常の
ε−カプロラクタムを重合する方法で、容易に再重合す
ることができる。更に、本発明の再重合生成物は、解重
合前の重合体とほぼ同等の物性を発現する。従って、ε
−カプロラクタムを主原料とするポリアミドのリサイク
ルを、効率よく行うことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細分化されたε−カプロラクタム重合体
を、不活性雰囲気下で、溶融ε−カプロラクタムと十分
に接触させることを特徴とするε−カプロラクタム重合
体の解重合方法。
【請求項２】細分化されたε−カプロラクタム重合体
を、不活性雰囲気下で、溶融ε−カプロラクタムと十分
に接触させて得られた解重合物を、精製することなく重
合させることを特徴とするε−カプロラクタム重合体の
再重合方法。