JPS6153341B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野 本発明は、粗カプロラクタムの精製方法に関す
るものである。

(b) 従来技術 粗カプロラクタムを精製する方法としては、蒸
留による方法、粗カプロラクタム水溶液をイオン
交換体で処理する方法（例えば特公昭30−7070号
公報、特公昭42−1418号公報等）が知られてい
る。

蒸留による方法では不純物の除去が不完全であ
り、そのため各種添加剤を添加し、真空蒸留をく
りかえすことも行なわれているが、それでも依然
として不純物の除去が不十分で、カプロラクタム
重合体の着色、劣化の原因となつている。

一方、粗カプロラクタム水溶液をイオン交換体
に通して処理する方法では、次のような問題点が
ある。まず、第一に粗カプロラクタム水溶液中に
は不溶性不純物が多量に含まれているため、その
ままイオン交換体に通すと交換体が詰つてしまい
短時間のうちに使用できなくなつてしまう。その
ためイオン交換体の前にあらかじて濾過装置を設
けて、カプロラクタム水溶液中の不溶性不純物を
濾別する必要があり設備が過大高価となるという
欠点がある。しかも、この濾過装置に目詰りが頻
発し、頻繁に濾過部の交換清掃を行う必要があ
り、そのうえ、不溶性不純物が濾過部へヘドロ状
に附着して取り除くのに多大の時間と労力を要す
るという問題もある。第二に粗カプロラクタム水
溶液中には多量の塩基性不純物が含まれているた
め、この塩基性不純物を完全に除去しようとする
と多量のイオン交換体が必要となり精製コストが
高くなるという欠点がある。第三に粗カプロラク
タムを水溶液で処理した場合は、精製後重合反応
に供する際にカプロラクタムから水分を除去しな
ければならずそのためにより多くの工程、エネル
ギーが必要となつて精製コストが高くなる。

(c) 発明の目的 本発明の目的は、かかる従来法の欠点を解消
し、低コストで、しかも高純度の精製カプロラク
タムを得ることができる粗カプロラクタムの精製
法を提供するにある。

(d) 発明の構成 本発明は粗カプロラクタムを蒸留した後溶融状
態で陽イオン交換体に通すことを特徴とするカプ
ロラクタムの精製方法である。

本発明においてはまず粗カプロラクタムを蒸留
して、蒸留によつて除き得る不純物をあらかじめ
除去しておく。蒸留は、カプロラクタムの分解を
防ぐ意味で通常減圧下にてできるだけ低い温度で
行うのが望ましい。５トルの減圧下で130℃前後
の温度で蒸留するのが一般的である。次いで、蒸
留後のカプロラクタムを溶融状態で陽イオン交換
体に通す。陽イオン交換体としては通常市販され
ている陽イオン交換樹脂を用いることができ、特
にスルホン化ポリスチレンなどの強酸性陽イオン
交換体が好ましく用いられる。陽イオン交換樹脂
は通常、塔内に充填されて用いられるが、その粒
径は小さい方がイオン交換能が大きくて望まし
く、0.5mm以下、特に0.3mm以下が好ましい。ま
た、陽イオン交換樹脂にはゲル型、ポーラス型な
どがあり、そのいずれをも用いることができる
が、樹脂内に含まれている不純物が少ない点でゲ
ル型の方が優れている。更に、陽イオン交換樹脂
の架橋度はジビニルベンゼン含率で２〜10％、特
に４〜８％とするのが好適である。

本発明の一つの特徴は、カプロラクタムを溶融
状態で陽イオン交換体に通すことにある。従来
は、カプロラクタムを水溶液にしてイオン交換体
に通していたのであるが、本発明者はカプロラク
タムを水溶液にすることなく、溶融状態で陽イオ
ン交換体に通したところ極めて良好なイオン交換
能を示し高純度の精製カプロラクタムが得られる
ことを見出したものである。陽イオン交換体を通
す場合の溶融カプロラクタムの温度は、75〜120
℃、特に80〜90℃が適当である。また、溶融カプ
ロラクタムを陽イオン交換体に通す速度はおそい
ほど、十分な精製が行なえるため好ましいが、あ
まりおそすぎると生産性が低下するのでこの両方
を考慮して適当な速度を選択すればよい。

また、本発明においては粗カプロラクタムを蒸
留し得られた蒸留カプロラクタムを溶融して陽イ
オン交換体に通すまでの処理をすべて酸素の不存
在下で行うのが望ましい。勿論、酸素の存在下で
蒸留又はイオン交換処理を行つても、本発明の目
的を達成することはできるが、カプロラクタムが
酸素と接触することによつて、還元性不純物が若
干増加し（過マンガン酸価が上昇する）光安定
性、抗酸化性が低下して変色の原因となり、更に
はこのカプロラクタムを重合させたポリカプロラ
クタムを成型紡糸して得た成型品、繊維の強伸度
が低下することの原因にもなる。従つて、極力酸
素の不存在下で処理保存するのが望ましいのであ
る。

(e) 実施例 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。

比較例 ポリカプロラクタム繊維の製造工程で発生した
ポリカプロラクタムの屑を解重合し、得られた粗
カプロラクタムを水溶液とした。この粗カプロラ
クタム水溶液は水分50％、塩基性物質濃度35me
ｑ／Kg、過マンガン酸価1200、不溶分４％であつ
た、この粗ラクタム水溶液を強酸性陽イオン交換
樹脂ダイヤイオンSK1BS（三菱化成工業株式
会社製）７mlに１ｇ／分の速度で通したところ
200ｇ通液した時点で通液後のカプロラクタム中
の塩基性物質濃度が急激に上昇し、更にイオン交
換樹脂上に多量の不溶分がヘドロ状に滞積してイ
オン交換樹脂層での圧力損失が大きくなり、それ
以上のイオン交換処理は不可能になつた。

実施例 １ 比較例の粗カプロラクタム水溶液を５トルの減
圧下で130℃にて蒸留し、得られたカプロラクタ
ムを一旦冷却固化させた。この蒸留カプロラクタ
ムは水分を0.06％含有し、塩基性物質濃度が2.5m
ｅｑ／Kg、過マンガン酸価が16であつた。この蒸留
カプロラクタムを空気中で溶融して85℃の温度で
上記比較例で使用したイオン交換樹脂７mlに１
ｇ／分の速度で通したところ1900ｇ通液するまで
塩基性物質はほぼ100％除去された。まだ通液後
のカプロラクタムの過マンガン酸価は45であり、
やや高い価を示した。尚、このイオン交換樹脂を
６％塩酸で処理して再生し、10回にわたつて繰返
し使用したがイオン交換能力の低下はまつたく認
められなかつた。

実施例 ２ 比較例の粗カプロラクタム水溶液を酸素が混入
しないようにして５トルの減圧下で130℃にて蒸
留し得られたカプロラクタムを一旦冷却固化させ
た。この蒸留カプロラクタムは水分を0.05％含有
し塩基性物質濃度が2.6meq/Kg、過マンガン酸価
が15であつた。これを窒素気流中で溶融して85℃
の温度で上記比較例にて使用したイオン交換樹脂
７mlに１ｇ／分の速度で通したところ1850ｇ通液
するまで塩基性物質はほぼ100％除去され、通液
後のカプロラクタムの過マンガン酸価も15と低か
つた。このイオン交換樹脂を６％塩酸で処理して
再生し、10回にわたつて繰返し使用したがイオン
交換能力の低下はまつたく認められなかつた。

(f) 発明の効果 本発明方法によれば高純度のカプロラクタムを
得ることができる。また従来法のような特別な濾
過装置を必要とせず、多量のイオン交換体をも必
要としないため精製コストが著しく安くなる。更
に加えて溶融状態でイオン交換処理を行うからイ
オン交換処理後に水分を除去する工程がいらなく
なり精製コストを一段と低下させることができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗カプロラクタムを蒸留した後、溶融状態で
   陽イオン交換体に通すことを特徴とするカプロラ
   クタムの精製方法。 ２ 陽イオン交換体が強酸性陽イオン交換体であ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 蒸留から陽イオン交換体に通すまでの処理を
   酸素の不存在下で行う特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の方法。