図面 (/)

技術 二酸/ジアミンの塩の溶液の製造方法

出願人 ロディアオペレーションズ
発明者 セバスチャン・ロメルジャン-フランソワ・ティエリーヴェロニク・ボセネク
出願日 2010年3月25日 (11年11ヶ月経過) 出願番号 2012-503954
公開日 2012年10月4日 (9年4ヶ月経過) 公開番号 2012-523468
状態 特許登録済
技術分野 ポリアミド
主要キーワード エンドレススクリュー 製造プログラム 溶解種 pH測定 酸素フリー ブロック線 バッチ式プロセス 装填操作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年10月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題・解決手段

本発明は、ポリアミドの製造のための二酸とジアミンとの塩の溶液の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、40〜70%の範囲の塩の重量濃度で少なくとも2種の二酸と少なくとも1種のジアミンとを混合することによって得られる二酸とジアミンとの塩の水溶液(A)を製造する方法であって、第1工程において二酸及びジアミンから出発して1未満の二酸/ジアミンのモル比を示す二酸及びジアミンの水溶液を製造し、第2工程において二酸/ジアミンのモル比を0.9〜1.1の範囲の値に調節し且つ別の二酸並びに随意としての補充分の水及び/又は補充分のジアミンを加えることによって塩の重量濃度を固定することから成る前記方法に関する。

概要

背景

高分子量二酸モノマー及びジアミンモノマーを含むポリアミドを得るためには、ジアミン分子と二酸1分子との間の反応によって生成させた塩の水溶液を用いるのが一般的である。この溶液は、最初に水を蒸発させるために加熱され、次いで重縮合による重合を開始させてアミド官能基を含むマクロ分子鎖を得るために加熱される。

前記塩溶液は一般的に、化学量論的量の二酸及びジアミンを含有する。ポリアミド(より特定的にはPA66)を製造するための出発物質として用いられるナイロン塩アジピン酸ヘキサメチレンジアンモニウム塩)の重量濃度は、一般的に50%〜65%の範囲である。この溶液は、場合により輸送された後に重合プラント中に供給される前に、貯蔵されるのが一般的である。

二酸とジアミンとの塩の溶液を製造するための方法は、いくつか提唱されている。ナイロン塩の製造については、これらの方法は一般的に、中和反応によって生じる熱を取り除きながら又は取り除くことなく、水性媒体中ヘキサメチレンジアミンアジピン酸を加えるか又は逆にアジピン酸にヘキサメチレンジアミンを加えることから成る。

コポリアミドの製造、特に芳香族二酸、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンから出発するコポリアミドの製造には、異なる性状の複数のモノマーが用いられる。これらの様々なモノマーから出発する二酸とジアミンとの塩の溶液の調製の際には、これらのコポリアミドの重合のための反応の上流において、これらの様々なモノマーの溶解の問題に遭遇する。例えば、時として溶解不能だったり、溶解時間が非常に長かったり、非常に希薄な溶液を用いることが必要だったりする。これが生産量の問題や、製品品質の問題、重合プラントにおける溶液の貯蔵及び輸送の問題を引き起こすことがある。

概要

本発明は、ポリアミドの製造のための二酸とジアミンとの塩の溶液の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、40〜70%の範囲の塩の重量濃度で少なくとも2種の二酸と少なくとも1種のジアミンとを混合することによって得られる二酸とジアミンとの塩の水溶液(A)を製造する方法であって、第1工程において二酸及びジアミンから出発して1未満の二酸/ジアミンのモル比を示す二酸及びジアミンの水溶液を製造し、第2工程において二酸/ジアミンのモル比を0.9〜1.1の範囲の値に調節し且つ別の二酸並びに随意としての補充分の水及び/又は補充分のジアミンを加えることによって塩の重量濃度を固定することから成る前記方法に関する。

目的

本発明は、40〜70%の範囲の塩の重量濃度で少なくとも2種の二酸と少なくとも1種のジアミンとを混合することによって得られる二酸とジアミンとの塩の水溶液(A)の製造方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

40〜70%の範囲の塩の重量濃度で少なくとも2種の二酸と少なくとも1種のジアミンとを混合することによって得られる二酸とジアミンとの塩の水溶液(A)を製造する方法であって、次の工程:・水及びジアミンを含む55〜95℃(境界を含む)の範囲、好ましくは60〜90℃(境界を含む)の範囲の温度の液体を含有させた反応器に、二酸を含む流れ(B')、随意としてのジアミンを含む流れ及び随意としての水を含む流れを供給することによって、二酸/ジアミンのモル比が1未満、好ましくは0.9以下であるジアミン及び二酸の水溶液(A')を反応器中で製造し;その際に、この/これらの供給流の流量を、反応器中の前記溶液の温度が常に操作圧下における該溶液の沸点より低くなるように制御し;前記液体中の水及びジアミンの量並びに前記供給流の流量を、二酸/ジアミンのモル比が常に1未満となるように制御する工程(ここで、前記流れ(B')の二酸は、10個超の炭素原子を有する脂肪族若しくは環状脂肪族二酸又は芳香族二酸である);・第1の工程から得られた水溶液(A')と、少なくとも1種の二酸(該二酸は10個以下の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族二酸である)並びに随意としての補充分の水及び/又は補充分のジアミンを含む流れ(B'')とを混合して;0.9〜1.1の範囲、好ましくは0.98〜1.02の範囲(境界を含む)の二酸/ジアミンのモル比を有する水溶液((A')と(B'')とを混合することによって得られる水溶液)を得;その際に、少なくともジアミンと二酸との間の反応の熱を放出させることによって、該溶液の到達温度最高でも操作圧力における該溶液の沸点に等しい温度になるようにして;所望の濃度及び所望の組成の二酸及びジアミンの溶液(A)を得る工程:を含むことを特徴とする、前記方法。

請求項2

前記反応器を酸素がない雰囲気下に保つことを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記溶液(A')及び流れ(B'')のジアミンがヘキサメチレンジアミンであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

前記流れ(B')の二酸がテレフタル酸であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。

請求項5

前記流れ(B'')の二酸がアジピン酸であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。

請求項6

前記溶液(A)が5〜80%の範囲、好ましくは20〜50%の範囲の二酸に対するテレフタル酸のモル割合を示すことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。

請求項7

前記液体が溶液(A')のジアミン及び水の全部を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。

請求項8

前記流れ(B'')が1.5〜5の範囲の二酸/ジアミンのモル比及び40〜75%の範囲、好ましくは45〜65%の範囲の溶解種水中濃度を有する二酸及びジアミンの水溶液であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、ポリアミドの製造のためのジアミンと二酸との塩の溶液の製造方法に関する。

背景技術

0002

高分子量二酸モノマー及びジアミンモノマーを含むポリアミドを得るためには、ジアミン1分子と二酸1分子との間の反応によって生成させた塩の水溶液を用いるのが一般的である。この溶液は、最初に水を蒸発させるために加熱され、次いで重縮合による重合を開始させてアミド官能基を含むマクロ分子鎖を得るために加熱される。

0003

前記塩溶液は一般的に、化学量論的量の二酸及びジアミンを含有する。ポリアミド(より特定的にはPA66)を製造するための出発物質として用いられるナイロン塩アジピン酸ヘキサメチレンジアンモニウム塩)の重量濃度は、一般的に50%〜65%の範囲である。この溶液は、場合により輸送された後に重合プラント中に供給される前に、貯蔵されるのが一般的である。

0004

二酸とジアミンとの塩の溶液を製造するための方法は、いくつか提唱されている。ナイロン塩の製造については、これらの方法は一般的に、中和反応によって生じる熱を取り除きながら又は取り除くことなく、水性媒体中ヘキサメチレンジアミンアジピン酸を加えるか又は逆にアジピン酸にヘキサメチレンジアミンを加えることから成る。

0005

コポリアミドの製造、特に芳香族二酸、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンから出発するコポリアミドの製造には、異なる性状の複数のモノマーが用いられる。これらの様々なモノマーから出発する二酸とジアミンとの塩の溶液の調製の際には、これらのコポリアミドの重合のための反応の上流において、これらの様々なモノマーの溶解の問題に遭遇する。例えば、時として溶解不能だったり、溶解時間が非常に長かったり、非常に希薄な溶液を用いることが必要だったりする。これが生産量の問題や、製品品質の問題、重合プラントにおける溶液の貯蔵及び輸送の問題を引き起こすことがある。

発明が解決しようとする課題

0006

従って、これらの問題を示さない酸及びジアミンの溶液の製造方法が求められている。

課題を解決するための手段

0007

この目的で、本発明は、40〜70%の範囲の塩の重量濃度で少なくとも2種の二酸と少なくとも1種のジアミンとを混合することによって得られる二酸とジアミンとの塩の水溶液(A)の製造方法を提供するものであり、この方法は、次の工程を含むことを特徴とする:
・水及びジアミンを含む55〜95℃(境界を含む)の範囲、好ましくは60〜90℃(境界を含む)の範囲の温度の液体を含有させた反応器に、二酸を含む流れ(B')、随意としてのジアミンを含む流れ及び随意としての水を含む流れを供給することによって、二酸/ジアミンのモル比が1未満、好ましくは0.9以下であるジアミン及び二酸の水溶液(A')を反応器中で製造し;その際に、この/これらの供給流の流量を、反応器中の前記溶液の温度が常に操作圧下における該溶液の沸点より低くなるように制御し;前記液体中の水及びジアミンの量並びに前記供給流の流量を、二酸/ジアミンのモル比が常に1未満となるように制御する工程(ここで、前記流れ(B')の二酸は、10個超の炭素原子を有する脂肪族若しくは環状脂肪族二酸又は芳香族二酸である);
・第1の工程から得られた水溶液(A')と、少なくとも1種の二酸(該二酸は10個以下の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族二酸である)並びに随意としての補充分の水及び/又は補充分のジアミンを含む流れ(B'')とを混合して;0.9〜1.1の範囲、好ましくは0.98〜1.02の範囲(境界を含む)の二酸/ジアミンのモル比を有する水溶液((A')と(B'')とを混合することによって得られる水溶液)を得;その際に、少なくともジアミンと二酸との間の反応の熱を放出させることによって、該溶液の到達温度最高でも操作圧力における該溶液の沸点に等しい温度になるようにし;それにより、所望の濃度及び所望の組成の二酸及びジアミンの溶液(A)が得られるようにする工程。
用語「沸点」とは、該方法の作業又は操作圧力における反応器中に存在する溶液の沸点を意味するものとする。

図面の簡単な説明

0008

図1は、バッチ式の実施形態に従って本方法を実施することを可能にするプラントブロック線図である。
図2は、連続式の実施形態に従って本方法を実施することを可能にするプラントのブロック線図である。

0009

本発明にとって好適なジアミンとしては、好ましく且つ最も広く用いられるモノマーとしてのヘキサメチレンジアミン(HMD)、並びにヘプタメチレンジアミンや、テトラメチレンジアミンオクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、キシレンジアミンイソホロンジアミンも挙げることができる。数種のジアミンモノマーの混合物を用いることもできる。

0010

本発明の方法において、ジアミンは、純粋な形で用いることもでき、濃厚水溶液の形で用いることもできる。HMDについては、少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも85重量%、さらにより一層有利にはほぼ90重量%のジアミンを含む溶液を用いることができる。しかしながら、ジアミンを含む流れは,本発明の範囲から逸脱することなく、他の化合物を含むこともできる。

0011

本発明にとって好適な芳香族二酸又は10個超の炭素原子を有する脂肪族若しくは環状脂肪族二酸としては、例えばドデカン二酸イソフタル酸テレフタル酸又はナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。好ましい二酸はテレフタル酸である。

0012

本発明にとって好適な10個以下の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族二酸としては、アジピン酸、スベリン酸セバシン酸アゼライン酸ピメリン酸又はシクロヘキサンジカルボン酸を挙げることができる。好ましい二酸はアジピン酸である。

0013

二酸は一般的に粉体の形で用いられる。しかしながら、水溶液又は懸濁液の形にあることもできる。

0014

芳香族二酸と脂肪族二酸との混合物を用いるのが有利である。脂肪族二酸に対する芳香族二酸のモル割合は、5〜80%の範囲、好ましくは20〜50%の範囲とする。芳香族二酸がテレフタル酸であり且つ脂肪族二酸がアジピン酸であるのが好ましい。有利には、これら二酸に対するテレフタル酸のモル割合は、5〜80%の範囲、好ましくは20〜50%の範囲である。

0015

ジアミンを含む流れについてと同様に、二酸を含む流れも本発明の範囲を逸脱することなく溶媒のような他の化合物を含むことができる。

0016

本発明の方法を実施する際に、例えば第1工程の水溶液(A')調製プロセスの際に又は流れ(B'')中に、連鎖抑制剤を導入することができる。連鎖抑制剤の例としては、例えば安息香酸酢酸等を挙げることができる。

0017

本発明の方法の第1工程は、二酸/ジアミンのモル比が1未満、好ましくは0.9以下であるジアミン及び二酸の水溶液(A')を調製することから成る。

0018

この水溶液(A')の調製は、水及びジアミンを含む液体に、二酸を含む流れ(B')を供給することから成る。前記液体中の水及びジアミンが前記溶液(A')の水及びジアミンの全部を構成するのが有利である。前記液体の水及びジアミンが前記液体のジアミン及び水の全部は構成しない場合には、二酸を含む流れ(B')に加えて、ジアミンの流れ及び/又は水の流れも反応器に供給することができる。前記液体(A')のジアミンは、ヘキサメチレンジアミンであるのが有利である。

0019

前記液体中の水の濃度は、広い範囲内で変えることができる。しかしながら、この濃度は、適当な時間内での流れ(B')の二酸の溶解及び溶液(A')の取得を可能にするのに充分高いものとする。前記液体中の水の濃度は、30重量%以上であるのが有利である。

0020

前記液体は、55〜95℃(境界を含む)の範囲、好ましくは60〜90℃(境界を含む)の範囲の温度にする。これにより、流れ(B')の二酸の溶解を達成するのに最もよい条件下に置くことが可能になる。前記液体は、加熱しても加熱しなくてもよい。

0021

前記液体はまた、10個以下の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族二酸の一部を含むこともでき、これは流れ(B'')中に導入される二酸に相当するものであってもこれに相当しないものであってもよい。

0022

本発明の方法の特定実施形態に従えば、該方法がバッチ式プロセスである場合、本方法の第1工程の開始時に反応器に水溶液(A)又は水溶液(A')を少量含ませることができ、これはボトム初期導入)溶液(pied de solution)と称される。この水溶液は、以前の操作で調製された溶液(A)又は溶液(A')の一部である。

0023

第1工程の開始時に反応器中に存在させる溶液(A)又は溶液(A')の量は、反応器中で製造されるべき溶液(A)又は溶液(A')の総量の少なくとも約5重量%、有利には5〜40重量%の範囲、好ましくは10〜35重量%の範囲とする。

0024

本発明の特徴に従えば、反応器と周囲又は外部との間の熱交換を最小限にとどめるのが有利であり、即ち反応器を擬似断熱モードで運転するのが有利である。

0025

流れ(B')を供給する間の反応器中の温度は、ジアミンと二酸との間の中和反応のために、上昇し得る。しかしながら、反応器中の前記溶液の温度は、この操作の間中及びこの工程の終わりまで、操作圧下における溶液の沸点より常に低いものとする。

0026

流れ(B')の二酸は、芳香族二酸又は10個超の炭素原子を有する脂肪族若しくは環状脂肪族二酸であり、テレフタル酸であるのが有利である。

0027

溶液(A')中の水の濃度は、最終的な塩の所望の濃度に応じて、従って随意に流れ(B'')によってもたらされる水の量に応じて、広い範囲内で変化し得る。

0028

本発明の方法の特定実施形態に従えば、溶液(A')の温度は、溶液(A')中で固相発現するのを防ぐために、75℃以上とする。

0029

本発明の方法の第1工程の実施は、流れ(B')の二酸の非常に良好な溶解の実現を可能にする。

0030

本発明の方法の第2工程において、第1工程から得られた前記溶液(A')は、少なくとも二酸並びに随意としての補充分の水及び/又は補充分のジアミンを含む流れ(B'')と混合される。これは、二酸/ジアミンのモル比が0.9〜1.1の範囲、好ましくは0.98〜1.02の範囲(境界を含む)である水溶液((A')と(B'')との混合から得られるもの)を得ることを可能にする。この工程は、所望の濃度及び所望の組成で二酸及びジアミンの溶液を得ることを可能にする。

0031

また、二酸/ジアミンの塩の濃度を40%超、好ましくは50〜65%の範囲の重量濃度に調節するために、水を加えることもできる。この水は、有利には酸の流れと混合することができる。

0032

流れ(B'')の二酸は、10個以下の炭素原子を有する脂肪族又は環状脂肪族二酸であり、アジピン酸であるのが有利である。

0033

流れ(B'')は、二酸/ジアミンのモル比が1.5〜5の範囲であり且つ水中の溶解種濃度が40〜75%の範囲、好ましくは45〜65%の範囲である二酸及びジアミンの水溶液であるのが有利である。流れ(B'')のジアミンは、ヘキサメチレンジアミンであるのが有利である。流れ(B'')の温度は、流れ(B'')中で固相が発現するのを防ぐのに充分高いものとする。アミンが酸で中和される反応の熱は、流れ(B'')の調製のための反応器中の温度の上昇を引き起こし、最高で操作圧力における混合物の沸点に到達する。

0034

用語「溶解種」とは、媒体中に遊離の形、イオン(塩)の形他で存在するすべての二酸及びジアミンを意味するものとする。

0035

バッチ式プロセスである場合の本発明の方法の特定実施形態に従えば、流れ(B'')を調製するための反応器には、流れ(B'')の調製の開始時に少量の流れ(B'')をボトム物質として含ませることができる。このボトム物質は、以前の操作において調製された流れ(B'')の一部である。

0036

流れ(B'')の調製の開始時に反応器中に存在させるこのようなボトム物質の量は、反応器中で製造されるべき流れ(B'')の総量の少なくとも約5重量%であり、5〜40重量%の範囲であるのが有利であり、10〜35重量%の範囲であるのが好ましい。

0037

本発明の特徴に従えば、反応器と周囲又は外部との間の熱交換を最小限にとどめるのが有利であり、即ち反応器を擬似断熱モードで運転するのが有利である。

0038

本発明の方法の特定実施形態に従えば、本発明の方法は、二酸/ジアミンのモル比を例えば0.995〜1.005の範囲の値に調節する追加の工程を含む。この工程は、ジアミン及び水を追加することによって実施するのが好ましい。

0039

本発明の方法は、酸素フリー雰囲気下、例えば窒素希ガス水蒸気又はそれらの混合物から成る雰囲気下に反応器を保ちながら実施するのが有利である。

0040

好ましい実施形態において、酸素フリーの雰囲気は、窒素の流れを連続的に供給することによって、又は反応器中の窒素の圧力を維持し且つ溶液を沸騰させて水蒸気を発生させることによって、得ることができる。

0041

後者の場合、窒素は、反応器に取り付けた凝縮器から逃がし又は排出させるのが有利である。従って、窒素に同伴される水は、凝縮して反応器に戻される。

0042

この実施形態はまた、例えば溶解した形で溶液中に存在する酸素の排出をも可能にし、モノマーの酸化、特にジアミンの酸化を防ぐ。酸素は特に二酸モノマーによって導入され得る。

0043

別の実施形態に従えば、反応器は、例えば空の反応器中に窒素を供給し且つ反応器装填操作及び反応器を空にする操作の間、この窒素雰囲気を維持することによって、酸素フリーの雰囲気下に保たれる。

0044

この実施形態において、溶解した酸素は、反応器の装填の際に反応器から流出する窒素に同伴されることによって排出される。この窒素の排出は従って、窒素に同伴される水蒸気を凝縮させるための凝縮器から行うのが好ましい。

0045

好ましくは、外部環境との熱交換を抑制して熱の損失を抑えるために、反応器に断熱手段を備えさせる。

0046

本発明の方法は、バッチ式態様又は連続式態様に従って実施することができる。これら2つの実施形態は、以下に詳しく説明する。

0047

本発明の方法は、任意のタイプの反応器中で実施することができる。より特定的には、固体材料が導入される反応器は、機械式撹拌手段を有するものであり、特に停止期間又は製造プログラムが変更される期間中に反応器の温度を保つための手段を備えたものであることができる。反応器中の溶液の均質化を達成するためには、ポンプを含む外部循環ループを用いることができる。

0048

本発明の方法は、単一の反応器中で実施することもでき、複数の反応器中で実施することもできる。これらの反応器は、例えば並列又は直列に連結されたものであることができる。

0049

本発明の方法に従えば、二酸/ジアミンのモル比は、溶液のpHを測定し、このpH測定の結果に応じて補充分の二酸及び/又はジアミンを加えることによって、有利に制御し且つ調節することができる。

0050

本発明の方法に従って得られる塩溶液は、重合プラントに直接供給することもでき、随意としての輸送及び使用の前に貯蔵タンク中又は輸送に適した容器中に貯蔵することもできる。

0051

以下に、図1及び図2を参照して、本発明の方法の2つの実施形態の詳しい説明を与える。ここで、図1は、バッチ式の実施形態に従って本方法を実施することを可能にするプラントのブロック線図であり、図2は、連続式の実施形態に従って本方法を実施することを可能にするプラントのブロック線図である。

0052

また、本方法のバッチ式の実施形態に従って得られる塩溶液の製造実施例によっても、本発明を例示する。

0053

以下の説明においては、二酸及びジアミンを示すためにアジピン酸(AA)、テレフタル酸(TA)及びヘキサメチレンジアミン(HMD)という用語を用いるが、本方法は、上に示した他の二酸及び他のジアミンにも適用される。

0054

バッチ式態様に従って運転される本発明の方法の第1の実施形態を、図1を参照して説明する。このプラントは、第1の撹拌式反応器1を含み、この反応器1にアジピン酸2(一般的に粉体の形)及びヘキサメチレンジアミンの液体流3が加えられる。水4もまたこの反応器中に導入される。

0055

水中のアジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの溶液であってアジピン酸に富んだもの(ボトム溶液と称される)を少量入れた反応器1に、様々な物質が添加される。この水溶液は、以前の運転において調製された溶液の一部であるのが有利であり、実質的にこの反応器1中で調製される溶液の最終的な組成である組成、即ち約2.4の二酸/ジアミンのモル比及び約57%の溶解種重量濃度を有するのが有利である。

0056

このプラントは、第2の撹拌式反応器5をも含み、この反応器5に水4、ヘキサメチレンジアミンの液体流9及びテレフタル酸13(一般的に粉体の形)が加えられる。

0057

ボトム溶液と称される水中のテレフタル酸、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの溶液を少量含ませた反応器5に、ヘキサメチレンジアミン及び水が加えられる。このボトム水溶液は、以前の運転において調製された溶液(A)の一部であるのが有利であり、実質的にこの反応器5中で調製される溶液(A)の最終的な組成である組成、即ち約1.017の二酸/ジアミンのモル比及び約52%の溶解種重量濃度を有するのが有利である。次いで、この反応器5にテレフタル酸が導入される。テレフタル酸の完全な溶解が達成される。

0058

反応器1の溶液は次いで第2の反応器5中にポンプ7によって供給される。この反応器5は、凝縮器8を備えたものであり、溶液循環外部ループ及び/又は撹拌装置(図示せず)を備えているのが有利である。

0059

1.017近辺の二酸/HMDモル比を得るために、この第2の反応器5中に反応器1の溶液が供給される。第1の反応器1についてと同様に、外部との有意の熱交換が行われないのが有利である。例えば、アミンが酸で中和される反応からの熱は、反応器5中の温度の上昇を引き起こし、この温度は最高で操作圧力における混合物の沸点に達する。蒸発した水は凝縮器8中で凝縮して、水の全還流が得られる。

0060

本発明の好ましい実施形態である例示した実施形態において、第2の反応器5中で得られる溶液は、均質化手段(図示せず)を備え且つ随意に凝縮器11を備えた第3の反応器10中に供給される。

0061

この第3の反応器10は調節用反応器とも称され、二酸/HMD比を例えば0.995〜1.005の範囲の値に調節し且つ必要ならば塩の濃度を所望の値に調節するために、HMDの添加手段6及び水の添加手段を含む。

0062

こうして得られる溶液は、重合プラント中で直接用いることもでき、貯蔵タンク12中又は輸送に適した容器中に貯蔵することもできる。

0063

次に、図2を参照して、本発明の方法の第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態は、連続式態様に従って運転されるプロセスに関する。第1の実施形態におけるように、この方法は、反応器14中でアジピン酸を溶解させる工程を含む。アジピン酸は、エンドレススクリューステム15によって、1.5〜5の範囲、好ましくは2.4近辺の二酸/ジアミンモル比及び40〜75%の範囲、例えば57%の溶解種重量濃度を有する溶液が反応器14中で得られるように、水16及び純粋な形又は水溶液の形のジアミン30と同時に、供給される。

0064

反応器14中において溶液の均質化を達成するために、ポンプ19を含む外部循環ループ18が示されている。反応器14もまた機械式撹拌機を備える(図示せず)。このループ中を循環する溶液の一部は、反応器20に供給される。

0065

第1の実施形態と同様に、この方法は反応器21中で実施されるテレフタル酸溶解工程を含む。テレフタル酸は、エンドレススクリューシステム29によって、有利には水16及び純粋な形若しくは水溶液の形のジアミン26と同時に、反応器21中で二酸/ジアミンモル比が1未満、例えば0.48付近であり且つ溶解種重量濃度が例えば49%である溶液が得られるように、供給される。

0066

反応器21中において溶液の均質化を達成するために、ポンプ27を含む外部循環ループ17が示されている。反応器21もまた機械式撹拌機を備える(図示せず)。このループ中を循環する溶液の一部22は、反応器20に供給される。

0067

反応器20には、ポンプ25を含む外部中和ループ28が備えられる。

0068

第1の実施形態と同様に、中和によって放出される熱は、溶液の温度を最高で操作圧力における該溶液の沸点に達するまで上昇させることを可能にする。

0069

蒸発した水を凝縮させるために、反応器20に凝縮器23が取り付けられる。

0070

反応器20中で製造された溶液は、貯蔵タンク(図示せず)に送られる(流れ24)。

0071

以下、実施例によって本発明の方法並びにその特徴及び利点をよりわかりやすく例示する。

0072

例1:バッチ式プロセスに従う66/6Tの66/34(モル割合)の塩の52重量%水溶液の製造

0073

溶液(A')の調製

0074

ヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液18.2kg)及び脱塩水(27.4kg)を反応器5に加えることによって得られた液体(80℃の温度)にテレフタル酸(11.2kg)を加えることによって、テレフタル酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する[前記反応器5には、テレフタル酸、アジピン酸(モル割合34/66)及びヘキサメチレンジアミンの水溶液(二酸/ジアミンのモル比=1.017、103℃の温度、溶解種重量濃度約52%)22kgをボトム溶液として含ませておく]。

0075

反応器5中で以前の製造操作において得られた溶液(A)の一部を前記ボトム溶液として用いるのが有利である。

0076

テレフタル酸の添加時間は約4分間であり、ヘキサメチレンジアミンによるその塩形成は媒体の温度の上昇をもたらす。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。テレフタル酸の導入終了の1分後に、テレフタル酸の溶解が達成される。得られた水溶液は、49.5重量%の溶解種濃度を示し、溶液の最終温度は95℃だった。

0077

溶液(B'')の調製

0078

アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンのAA/HMDモル比=2.5を示すボトム水溶液(63℃の温度、溶解種の重量濃度57%)14kgに水(18kg)を加えることによって得られた水溶液を含ませた断熱反応器1に、粉体状アジピン酸(18.8kg)及びヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液6.7kg、45℃の温度)を同時に加えることによって、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する。

0079

反応器1中で以前の製造操作において得られた溶液(B'')の一部を前記ボトム溶液として用いるのが有利である。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。調製終了時に、溶解種(57重量%)はアジピン酸75.6重量%及びヘキサメチレンジアミン24.4重量%から成っていた。溶液の最終温度は63℃だった。

0080

溶液(A)の調製

0081

上で調製した溶液(B'')43.6kg(即ち約75.7%)を次いで、図1の断熱され且つ凝縮器8を備えた反応器5に移す。得られた溶液の二酸/ジアミン比は化学量論的値に近かった(二酸/HMDモル比=1.017)。

0082

中和反応によって放出されたエネルギー又は熱は、媒体の温度を沸点まで、即ち記載した例では約103℃に、上昇させる。発生した蒸気は凝縮器8中で凝縮され、反応器5中への全還流を形成する。蒸気の凝縮によって取り除かれるエネルギーは、中和エネルギーの過剰分に相当する。

0083

次いで、溶液の一部(100kg)を第3の反応器10に移した後に、45℃の温度において90重量%HMD水溶液0.34kgを加えることによって、前記溶液の濃度及びpHを調節する。この工程の終わりの溶液は、66/6T塩52重量%を含み、二酸/HMDモル比が1.003であり且つpHが7.20である水溶液だった。pHは、溶解種濃度が100g/リットルになるように水で希釈した溶液のサンプルに対して、40℃において測定した。

0084

得られた溶液は次いで、図1に示したタンク12中に貯蔵される。

0085

例2:バッチ式プロセスに従う66/6Tの66/34(モル割合)の塩の52重量%水溶液の製造

0086

溶液(A')の調製

0087

ヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液24.9kg)及び脱塩水(27.4kg)を反応器5に加えることによって得られた液体(80℃の温度)にテレフタル酸(11.2kg)を加えることによって、テレフタル酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する[前記反応器5には、テレフタル酸、アジピン酸(モル割合34/66)及びヘキサメチレンジアミンの水溶液(二酸/ジアミンのモル比=1.017、103℃の温度、溶解種重量濃度約52%)22kgをボトム溶液として含ませておく]。

0088

反応器5中で以前の製造操作において得られた溶液(A)の一部を前記ボトム溶液として用いるのが有利である。

0089

テレフタル酸の添加時間は約4分間であり、ヘキサメチレンジアミンによるその塩形成は媒体の温度の上昇をもたらす。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。テレフタル酸の導入終了の2分後に、テレフタル酸の溶解が達成される。得られた水溶液は、52.7重量%の溶解種濃度を示し、溶液の最終温度は96℃だった。

0090

スラリー(B'')の調製

0091

アジピン酸の水性ボトムスラリー(70℃の温度、アジピン酸(固体溶解分)の重量濃度51%)14kgに水(18kg)を加えることによって得られた水性スラリーを含ませ且つ加熱することによって70℃に保った断熱反応器1に、粉体状アジピン酸(18.8kg)を加えることによって、アジピン酸の水性スラリーを調製する。

0092

反応器1中で以前の製造操作において得られたスラリー(B'')の一部を前記ボトムスラリーとして用いるのが有利である。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。調製終了時に、この水性スラリーは、51%重量%のアジピン酸濃度(固体+溶解分)を示した。スラリーの最終温度70℃だった。

0093

溶液(A)の調製

0094

上で調製したスラリー(B'')36.8kg(即ち約72.4%)を次いで、図1の断熱され且つ凝縮器8を備えた反応器5に移す。得られた溶液の二酸/ジアミン比は化学量論的値に近かった(二酸/HMDモル比=1.017)。

0095

中和反応によって放出されたエネルギー又は熱は、媒体の温度を沸点まで、即ち記載した例では約103℃に、上昇させる。発生した蒸気は凝縮器8中で凝縮され、反応器5中への全還流を形成する。蒸気の凝縮によって取り除かれるエネルギーは、中和エネルギーの過剰分に相当する。

0096

次いで、溶液の一部(100kg)を第3の反応器10に移した後に、45℃の温度において90重量%HMD水溶液0.34kgを加えることによって、前記溶液の濃度及びpHを調節する。この工程の終わりの溶液は、66/6T塩52重量%を含み、二酸/HMDモル比が1.003であり且つpHが7.20である水溶液だった。pHは、溶解種濃度が100g/リットルになるように水で希釈した溶液のサンプルに対して、40℃において測定した。

0097

得られた溶液は次いで、図1に示したタンク12中に貯蔵される。

0098

例3:バッチ式プロセスに従う66/6Tの56/44(モル割合)の塩の52重量%水溶液の製造

0099

溶液(A')の調製

0100

ヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液19.1kg)及び脱塩水(30.4kg)を反応器5に加えることによって得られた液体(80℃の温度)に、テレフタル酸(14.3kg)を加えることによって、テレフタル酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する[前記反応器5には、テレフタル酸、アジピン酸(モル割合44/56)及びヘキサメチレンジアミンの水溶液(二酸/ジアミンのモル比=1.017、103℃の温度、溶解種重量濃度約52%)22kgをボトム溶液として含ませておく]。

0101

反応器5中で以前の製造操作において得られた溶液(A)の一部を前記ボトム溶液として用いるのが有利である。

0102

テレフタル酸の添加時間は約4分間であり、ヘキサメチレンジアミンによるその塩形成は媒体の温度の上昇をもたらす。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。テレフタル酸の導入終了の3分後に、テレフタル酸の溶解が達成される。得られた水溶液は、50重量%の溶解種濃度を示し、溶液の最終温度は95℃だった。

0103

溶液(B'')の調製

0104

アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンのAA/HMDモル比=2.5を示すボトム水溶液(63℃の温度、溶解種の重量濃度57%)14kgに水(15.1kg)を加えることによって得られた水溶液を含ませた断熱反応器1に、粉体状アジピン酸(15.9kg)及びヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液5.7kg、45℃の温度)を同時に加えることによって、アジピン酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する。

0105

反応器1中で以前の製造操作において得られた溶液(B'')の一部を前記ボトム溶液として用いるのが有利である。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。調製終了時に、溶解種(57重量%)はアジピン酸75.6重量%及びヘキサメチレンジアミン24.4重量%から成っていた。溶液の最終温度は63℃だった。

0106

溶液(A)の調製

0107

上で調製した溶液(B'')36.7kg(即ち約72.4%)を次いで、図1の断熱され且つ凝縮器8を備えた反応器5に移す。得られた溶液の二酸/ジアミン比は化学量論的値に近かった(二酸/HMDモル比=1.017)。

0108

中和反応によって放出されたエネルギー又は熱は、媒体の温度を沸点まで、即ち記載した例では約103℃に、上昇させる。発生した蒸気は凝縮器8中で凝縮され、反応器5中への全還流を形成する。蒸気の凝縮によって取り除かれるエネルギーは、中和エネルギーの過剰分に相当する。

0109

次いで、溶液の一部(100kg)を第3の反応器10に移した後に、45℃の温度において90重量%HMD水溶液0.34kgを加えることによって、前記溶液の濃度及びpHを調節する。この工程の終わりの溶液は、66/6T塩52重量%を含み、二酸/HMDモル比が1.003である水溶液だった。

0110

得られた溶液は次いで、図1に示したタンク12中に貯蔵される。

0111

例4:バッチ式プロセスに従う66/6Tの66/34(モル割合)の塩の52重量%水溶液の製造

0112

溶液(A')の調製

0113

反応器5にヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液18.2kg)及び脱塩水(27.4kg)を加えることによって得られた液体(80℃の温度)に、テレフタル酸(11.2kg)を加えることによって、テレフタル酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する。

0114

テレフタル酸の添加時間は約4分間であり、ヘキサメチレンジアミンによるその塩形成は媒体の温度の上昇をもたらす。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。テレフタル酸の導入終了の1分後に、テレフタル酸の溶解が達成される。得られた水溶液は、48.5重量%の溶解種濃度を示し、溶液の最終温度は95℃だった。

0115

例5(比較例):バッチ式プロセスに従う66/6Tの66/34(モル割合)の塩の52重量%水溶液の製造

0116

溶液(A')の調製

0117

ヘキサメチレンジアミン(90重量%水溶液18.2kg)及び脱塩水(27.4kg)を反応器5に加えることによって得られた液体(50℃の温度)にテレフタル酸(11.2kg)を加えることによって、テレフタル酸及びヘキサメチレンジアミンの水溶液を調製する。

0118

テレフタル酸の添加時間は約4分間であり、ヘキサメチレンジアミンによるその塩形成は媒体の温度の非常に僅かな上昇をもたらす。この反応器には、機械式撹拌機を備えさせる。

0119

テレフタル酸の添加は大きい凝塊の形成をもたらし、(50℃の温度に保ちながら)その溶解を達成するのには数時間を要した。

0120

この調製方法では、例えば本発明の例4に従う調製方法と比較して、均質な溶液(A')を得ることができない。

実施例

0121

この調製方法は、均質溶液の調製にとっては好適ではない。

0122

1、5、10、14、20、21・・・反応器
2、15・・・アジピン酸供給
3、6、9、22、26、30・・・ヘキサメチレンジアミン供給
4、16・・・水供給
7・・・ポンプ
8、11、23・・・凝縮器
12・・・貯蔵タンク
13、29・・・テレフタル酸供給
17、18・・・外部循環ループ
19、25、27・・・ポンプ
24・・・製造された溶液の流れ
28・・・外部中和ループ

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ブリヂストンの「 タイヤ」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題・解決手段】高速走行時における耐久性、操縦安定性および低転がり抵抗を改善しつつ、タイヤの生産性にも優れたタイヤを提供する。一対のビードコア11と、この一対のビードコア11間に跨る少なくとも1層の... 詳細

  • 宇部興産株式会社の「 積層チューブ」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】低温耐衝撃性、低濃度から高濃度アルコール含有ガソリンに対するバリア性、層間接着性及びその耐久性、及び低分子量成分の耐溶出性に優れた積層チューブを提供する。【解決手段】脂肪族ポリアミド(ポリアミ... 詳細

  • イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーの「 フラン系ポリアミドを生成する無溶媒溶融重縮合プロセス」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】高分子量のフラン系ポリアミド及びコポリアミドを生成するための新規な溶融重縮合プロセスを提供する。【解決手段】a)1つ以上のジアミン、C2〜C12脂肪族ジオール又はポリオールを有する2,5−フラ... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ