(57)【要約】【課題】本発明は、ポリアミドの生成法に関する。【解決手段】ノズル配置は、第１の噴霧噴射断面積（Ｑ１）と第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）を持つ第１の噴霧噴射（Ｓ１）を形成する第１の噴霧ノズル（Ｄ１）と、第２の噴霧噴射断面積（Ｑ２）及び第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）を持つ第２の噴霧噴射（Ｓ２）を形成する第２の噴霧ノズル（Ｄ２）を備え、第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）は、第１の垂直方向の平面（Ｅ１）で重力場と整列し、前記第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）は、第２の垂直方向の平面（Ｅ２）で重力場と整列し、第１、第２の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）は、前記重力場に対面する噴霧方向を有し、結果として生じる噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）が、衝突領域で重力場に対面する噴霧方向において衝突する。長手方向延長軸線（Ａ１、Ａ２）は角度（α）５〜１７０°を成す。
2017503882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧噴射を衝突させるために噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法であって、
ａ）第１の流体噴霧組成物及び第２の流体噴霧組成物を、
‐当該第１の流体噴霧組成物及び／又は当該第２の流体噴霧組成物が、ラクタム、アミノカルボン酸、アミノカルボキサミド、アミノカルボニトリル、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩、ジニトリル及びそれらの混合物から選択されるポリアミド形成可能な一種類以上の成分を含み、
‐活性化されたアニオンラクタム重合時に二種類の前記流体噴霧組成物のうち一方のみが少なくとも一種類の活性剤を含み、他方のみが少なくとも一種類の触媒を含む、
条件で供給する工程と、
ｂ）二種類の前記流体噴霧組成物の何れか一方を第１の噴霧ノズル又は第２の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第１の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得て、他方の流体噴霧組成物を他の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第２の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得る工程と、
ｃ）前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）を前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）と衝突させる工程であって、その衝突により二種類の前記流体噴霧組成物を結合させ、反応してポリアミドを形成するポリアミドを形成可能な混合物と、前記噴霧ノズル配置間の重力場フォームで垂直方向に向けられた衝突噴霧ファン（Ｆ）とを形成する工程と、
ｄ）工程ｃ）で得た前記ポリアミドを排出する工程と、
ｅ）工程ｄ）で排出した前記ポリアミドを随意的に後浄化する工程と、
ｆ）工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミドを随意的に乾燥させる工程と、を備え、
前記噴霧ノズル配置は、第１の噴霧噴射断面積（Ｑ１）及び第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）を持つ第１の噴霧噴射（Ｓ１）を形成する少なくとも第１の噴霧ノズル（Ｄ１）を備え、前記第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）は、第１の垂直方向の平面（Ｅ１）で重力場と整列し、
前記噴霧ノズル配置は、第２の噴霧噴射断面積（Ｑ２）及び第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）を持つ第２の噴霧噴射（Ｓ２）を形成する少なくとも第２の噴霧ノズル（Ｄ２）を備え、前記第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）は、第２の垂直方向の平面（Ｅ２）で重力場と整列し、
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記重力場に対面する噴霧方向を有し、かつ、結果として生じる噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）が、衝突領域で重力場に対面する噴霧方向において衝突するように互いに対して配置され、
前記第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）と前記第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）との間の角度（α）は５°から１７０°の範囲にあり、
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）の第１の噴霧噴射横断面積（Ｑ１）が、前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）の第２の噴霧噴射横断面積（Ｑ２）と結合して衝突時に交差セット（Ｕ）を形成するように配置される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも工程ｂ）は、不活性ガスの存在下にて実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の流体噴霧組成物及び／又は前記第２の流体噴霧組成物は、ε−カプロラクタム、２−ピペリドン（δ−バレロラクタム）、２−ピロリドン（γ−ブチロラクタム）、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類のラクタムを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の流体噴霧組成物又は前記第２の流体噴霧組成物は、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、ハロゲン化ジアシル及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類の活性剤を含む、請求項１から３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１の流体噴霧組成物又は前記第２の流体噴霧組成物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、具体的には、ナトリウム、マグネシウム、水素化物及びそれらの反応生産物、具体的にはラクタムとの反応生成物から選択される少なくとも１種の触媒を備える、請求項１から４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
工程ａ）にて供給された前記流体噴霧組成物は、粘性が、１ｍＰａ・ｓから２０００ｍＰａ・ｓの範囲、好ましくは１ｍＰａ・ｓから３００ｍＰａ・ｓの範囲、最も好ましくは２ｍＰａ・ｓから１０ｍＰａ・ｓの範囲である、請求項１から５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
工程ｂ）における前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）及び前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）を得るための前記流体噴霧組成物の噴霧は、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールへの範囲、最も好ましくは１０バールから５０バールの範囲の圧力で行う、請求項１から６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
工程ｃ）にて得た前記ポリアミド反応生産物は、粒径が、２μｍから５００μｍの範囲、好ましくは１０μｍから２００μｍの範囲、より好ましくは２０μｍから１００μｍの範囲である、請求項１から７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１の噴霧噴射断面積（Ｑ１）と前記第２の噴霧噴射断面積（Ｑ２）とは同一でなく、前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）の前記第１の断面積（Ｑ１）が前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）の前記第２の断面積（Ｑ２）と結合して、衝突時にサブセット（Ｔ）を形成するように配置される、請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）と前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）との衝突に続いて重力場で垂直方向に配置された衝突噴霧ファン（Ｆ）が、重力場で角度βで配置されるように整列し、
当該角度βは、前記第１の垂直方向平面（Ｅ１）及び前記第２の垂直方向平面（Ｅ２）に垂直な平面と前記衝突噴霧ファン（Ｆ）の垂直方向平面との間で、０から１／２π迄及びπから３／２π迄の範囲、又は、１／２πからπ迄及び３／２πから２π迄の範囲である、請求項１から９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の噴霧噴射の断面積（Ｑ１）及び／又は前記第２の噴霧噴射の断面積（Ｑ２）は、１５μｍ２から３１４５０００μｍ２の範囲、好ましくは４９０μｍ２から１９７０００μｍ２の範囲、より好ましくは１９６０μｍ２から５００００μｍ２の範囲である、請求項１から１０の何れかに載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載された噴霧ノズル配置が２個以上連続して配置されたものを使用する、請求項１から１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
化学合成のために、前記噴霧噴射を衝突させて反応可能混合物を形成しかつ反応を開始させる工程を備える、請求項１から１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
重合、好ましくはアニオンラクタム重合に用いられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４の何れかに記載の方法によって得られたポリアミド反応生産物を、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に用いる、ポリアミド反応生産物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧噴射を衝突させるための噴霧ノズル配置、及びこの噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
噴霧噴射を衝突させるための噴霧ノズル配置が先行技術で公知である。
【０００３】
２つの噴霧噴射は、噴霧ノズル配置内に、それらが特定の角度で接触し又は衝突するように整列される。２つの相互に衝突する噴霧噴射の運動量移動は、噴霧噴射の個々の小滴の結合に、重力場では例えば個々の小滴の落下ラインの形成に、又は代わりに噴霧噴射の噴霧化及び噴霧円錐の形成につながることができる。
【０００４】
特開平１１−０４９８０５には、第１のスリット型ノズル及び第２のスリット型ノズルを使う噴霧重合の方法が記載され、スリット型ノズルから流出する噴霧噴射間の角度が１５°よりも大きいと仮定され、分けた噴霧噴射同士は、衝突して噴霧噴射から落下する混合液体のカーテンを形成する。図４及び図５によれば、およそミリメートルの大きさの小滴が得られる。
【０００５】
特開平１０−２０４１０５には、第１のノズル及び第２のノズルを使う噴霧重合の方法が記載され、ノズルから流出する噴霧噴射間の角度が１５°よりも大きいと仮定され、噴霧噴射は、衝突して噴霧噴射から落下する混合液体のラインを形成する。
【０００６】
米国特許第７，２８８，６１０Ｂ２及び欧州特許公開１４２４３４６Ａ４には、第１液体と第２液体との混合物を使う気相中での小滴の重合方法が記載され、二種類の液体の少なくとも一方は、三次元的に広がる液体フィルムの形状を有する。先行技術は、図１に、衝突して小滴形の落下ラインを形成する２つの液体噴射として描かれる。図２に描いた先行技術は２つの液体フィルムであり、それらは、スリット型ノズルから流出し結合して１つの液体カーテンを形成する。
【０００７】
米国特許公開２００３／１５３７０９には、流体の自由に衝突する噴射微量混合によって単独重合体又は共重合体を連続的に準備するためのプロセス方法及び装置が開示される。少なくとも２つの噴霧噴射が、装置内に互いに対して所定角度で配置され、衝突点で一致して、結果として生じる１つの噴霧噴射を形成する。同時に、少なくとも１つの第３の噴霧噴射が、１つの衝突点に向けられる。この装置をポリアミドを生産するために使用する旨の開示はない。
【０００８】
国際公開２００７／０９６３８３には、化学的及び物理的なプロセスを行なう方法及び装置が開示され、反応物がノズルを通って衝突点に至り、反応物同士を混合することによって生産品が得られる。ノズル噴射は、所定角度で互いの方に向いている。ポリマーを生産する方法は開示されない。
【０００９】
ドイツ特許第１７９５３５８には、形作られたポリアミド製品を生産するためのプロセス及び装置が記載され、ラクタム溶解物が、同時に２本の加熱されたパイプを通ることを強要され重合混合物になる。具体的には、溶解物の方向は水平であり、互いに衝突する自由な噴射はない。
【００１０】
ドイツ特許１７７９０３７には、少なくとも二種類の相互に反応的な液体を混合室内で混合してプラスチックを生産するための混合ヘッドが記載される。相互に反応する液体は、斜め上向きの方向で接触して混合室の壁材の上部に衝突する、結合しかつ予混合した噴射を形成する。噴射／混合物が出口開口部の方向に逆流するとき、この混合物は、流入する噴射と交差し、その過程で完全に混合される。
【００１１】
米国特許第４，７６５，５４０には、複数の噴霧噴射を発生させるためのプロセス及び装置が記載され、噴霧噴射は交差せず、衝突しない。粒子が噴霧噴射へ導入される改善されたプロセスがさらにある。
【００１２】
噴霧噴射を衝突させるための既知の噴霧ノズル配置では、依然として、具体的には噴霧ノズル同士間の領域にしばしば生じる付着の欠点を改善することが必要である。付着を減らすために、付着の影響を受け易い位置を例えば気体流でさらに洗い流すが、それにより他方では、気体が不利に消費され、追加の気体計測装置を設けることが必要となる。先行技術は、大きな粒径に相当するミリメートルの範囲で生成された小滴サイズをさらに開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−０４９８０５
【特許文献２】特開平１０−２０４１０５
【特許文献３】米国特許第７，２８８，６１０Ｂ２
【特許文献４】欧州特許公開１４２４３４６Ａ４
【特許文献５】米国特許公開２００３／１５３７０９
【特許文献６】国際公開２００７／０９６３８３
【特許文献７】ドイツ特許第１７９５３５８
【特許文献８】ドイツ特許第１７７９０３７
【特許文献９】米国特許第４，７６５，５４０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明によって対処される問題は、前述の欠点を回避して、噴霧噴射同士を衝突させるために改善された噴霧ノズル配置を提供することである。より具体的には、この噴霧ノズル配置を提供する際、ポリアミド、具体的には安定して狭い粒径分布曲線を有するポリアミド粒子を生産する方法が提供され、それによって、生産を停止することなく継続している生産中に粒径を変えることができ、生産能力は、付着の影響を受け難くしかつ掃除のための中断を減らしながら、簡単でかつ省スペースのやり方で向上させることができる。付着を受ける傾向が低いことにより、例えば気体を用いる洗浄機器を配備することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
意外にも、この問題は、請求項１による噴霧ノズル配置を用いる方法によって解決することが今では分かった。
【００１６】
本発明による噴霧ノズル配置は、２つの噴霧ノズルの整列の点で従来の噴霧ノズル配置とは異なり、両ノズルは、噴霧噴射が衝突して、例えば大きな円形ベース領域を有する三次元の噴霧円錐ではなく、重力場に本質的に細長いベース線を有する衝突噴霧ファンを形成するように整列する。生産能力を上昇させるために、本発明による複数の噴霧ノズル配置を連続して配置することができ、結果として生じる複数の衝突噴霧ファンが、空間要求を低く抑えながら生産能力を増強するようになっている。さらに、生産能力を増加させるために、本発明による噴霧ノズル配置の基準寸法を拡張することも可能である。従来の噴霧ノズル配置と比較して、本発明による噴霧ノズル配置は、ノズル内にも、噴霧ノズルの周りの領域でもどのような付着も示さない。本発明による噴霧ノズル配置を用いて、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法は、従来の方法又はプロセスと比較して、得られた粒子が実質的により安定してよりサイズ分布が狭くなる利点をもたらす。
【００１７】
従って、本発明は、噴霧噴射を衝突させるために噴霧ノズル配置を活用し、噴霧ノズル配置は、第１の噴霧噴射断面積（横断面積）及び第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線を持つ第１の噴霧噴射を形成する少なくとも第１の噴霧ノズルを備え、第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線は、重力場で第１の垂直方向の平面に整列され、噴霧ノズル配置は、第２の噴霧噴射断面積（横断面積）及び第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線を持つ第２の噴霧噴射を形成する少なくとも第２の噴霧ノズルを備え、第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線は、重力場で第２の垂直方向の平面に整列され、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、重力場に対面する噴霧方向を有し、しかも結果として生じる噴霧噴射が、衝突領域において重力場に対面する噴霧方向で衝突するように互いに対して配置され、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との間の角度は、５°から１７０°の範囲にあり、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射の第１の噴霧噴射横断面が、第２の噴霧噴射の第２の噴霧噴射横断面と結合して衝突時に交差セットを形成するように配置される。
【００１８】
本発明の適切な実施形態では、上述し及び後述するような、２つ以上の連続的に配置された噴霧ノズル配置を備える組立品が活用される。
【００１９】
本発明は、噴霧ノズル配置、又は複数噴霧ノズル配置の組立品を使ってポリアミドを生産する方法を提供し、生産方法は、
ａ）第１の流体噴霧組成物（組成、composition）及び第２の流体噴霧組成物（組成）を、
第１の流体噴霧組成物及び／又は第２の流体噴霧組成物は、ポリアミド形成が可能な一種類以上の成分を含み、当該成分は、ラクタム、アミノカルボン酸、アミノカルボキサミド、アミノカルボニトリル、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩類、ジニトリル及びそれらの混合物から選ばれ、
活性化されたアニオンラクタム重合の場合、二種類の流体噴霧組成物の一方のみが少なくとも一種類の活性剤を含み、他方のみが少なくとも一種類の触媒を含む、との条件で供給する工程と、
ｂ）二種類の流体噴霧組成物の何れか一方を第１の噴霧ノズル又は第２の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第１の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得て、他方の流体噴霧組成物を他の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第２の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得る工程と、
ｃ）第１の噴霧噴射（Ｓ１）を第２の噴霧噴射（Ｓ２）と衝突させ、それによって二種類の流体噴霧組成物は、結合してポリアミド形成することができしかも反応してポリアミドを形成する混合物と、噴霧ノズル配置間の重力場フォームに垂直方向に向けられた（整列された、aligned）衝突噴霧ファン（Ｆ）と、を形成する工程と、
ｄ）工程ｃ）で得たポリアミドを排出する工程と、
ｅ）工程ｄ）で排出したポリアミドを随意的に後浄化する工程と、
ｆ）工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミドを随意的に乾燥させる工程と、を備える。
【００２０】
本発明は、噴霧ノズル配置で得た及び／又は噴霧ノズル配置を用いてポリアミドを生産する方法によって入手可能なポリアミド反応生産物の使用をさらに提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、具体的に以下の好ましい実施形態を備える。
【００２２】
１．本発明の好ましい実施形態は、噴霧噴射を衝突させるための噴霧ノズル配置であり、噴霧ノズル配置は、第１の噴霧噴射断面積及び第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線を持つ第１の噴霧噴射を形成する少なくとも第１の噴霧ノズルを備え、第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線は、重力場で第１の垂直方向の平面内と整列し、噴霧ノズル配置は、第２の噴霧噴射断面積及び第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線を持つ第２の噴霧噴射を形成する少なくとも第２の噴霧ノズルを備え、第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線は、重力場で第２の垂直方向の平面と整列し、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、重力場に対面する噴霧方向を有し、しかも結果として生じる噴霧噴射が、衝突領域で重力場に対面する噴霧方向において衝突するように互いに対して配置され、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との間の角度は、５°から１７０°の範囲にあり、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射の第１の噴霧噴射横断面が、第２の噴霧噴射の第２の噴霧噴射横断面と結合して衝突時に交差セットを形成するように配置される。
【００２３】
２．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、重力場にある第１の垂直方向平面（垂直面）が、重力場にある第２の垂直方向平面（垂直面）に対して平行配列又は直線配列となるように配置される、発明の実施形態１に記載された噴霧ノズル配置。
【００２４】
３．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、交差セットが、第１の噴霧ノズル断面積と第２の噴霧ノズル断面積との一致する重なりではなく、しかも第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との間に剪断平面が形成されるように配置される、発明の実施形態１又は２に記載された噴霧ノズル配置。
【００２５】
４．第１の噴霧噴射断面積と第２の噴霧噴射断面積とは同一でなく、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射の第１の断面積が第２の噴霧噴射の第２の断面積と結合して、衝突時にサブセットを形成するように配置される、発明の実施形態１から３の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００２６】
５．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射が衝突領域内で第２の噴霧噴射と衝突し、重力場内に衝突領域から垂直方向に延びる衝突噴霧ファンを形成するように整列される、発明の実施形態１から４の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００２７】
６．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突に続いて、重力場内に垂直方向に配置した衝突噴霧ファンが重力場で所定角度で配置されるように整列され、角度は、衝突噴霧ファンの垂直方向平面（垂直面）と第１の垂直方向平面及び第２の垂直方向平面に垂直な平面との間で、０＜角度＜１／２π及びπ＜角度＜３／２πの範囲、又は１／２π＜角度＜π及び３／２π＜角度＜２πの範囲である、発明の実施形態１から５の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００２８】
７．衝突噴霧ファンは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突後に、重力場内に衝突領域から垂直方向に配置され、それは、開口角度が１°から１７０°まで範囲、好ましくは２０°から１５０°の範囲、より好ましくは、３０°から１２０°の範囲である、発明の実施形態１から６の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００２９】
８．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突後に重力場内に衝突領域から垂直方向に配置された衝突噴霧ファンがベース領域を有し、ベース領域の幾何学的形状は、直線、楕円形、狭い長方形、曲線、円弧、円錐及びそれらの組合せから選ばれるように整列される、発明の実施形態１から７の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３０】
９．第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、穴あき板、穴型ノズル、ダイヤフラム、スリット型ノズル又はそれらの組合せである、発明の実施形態１から８の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３１】
１０．第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、１つのノズルヘッドに配置される、発明の実施形態１から９の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３２】
１１．第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、ノズル通路長さが、１μｍから１０００μｍの範囲、好ましくは３μｍから５０μｍの範囲、より好ましくは５μｍから２０μｍの範囲である、発明の実施形態１から１０の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３３】
１２．第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、ノズル通路直径が、５μｍから２０００μｍの範囲、好ましくは２５μｍから５００μｍの範囲、より好ましくは５０μｍから２５０μｍの範囲である、発明の実施形態１から１１の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３４】
１３．第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールの範囲、より好ましくは１０バールから５０バールの範囲に加圧される、発明の実施形態１から１２の何れかによる噴霧ノズル配置。
【００３５】
１４．第１の噴霧噴射の断面積及び／又は第２の噴霧噴射の断面積は、１５μｍ２から３１４５０００μｍ２の範囲、好ましくは４９０μｍ２から１９７０００μｍ２の範囲、より好ましくは１９６０μｍ２から５００００μｍ２の範囲である、発明の実施形態１から１４の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３６】
１５．第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、２つの噴霧噴射間の角度が、５°から１７０°の範囲、好ましくは３０°から１５０°の範囲、より好ましくは４０°から１２０°の範囲となるように配置される、発明の実施形態１から１４の何れかに記載された噴霧ノズル配置。
【００３７】
１６．発明の実施形態１から１５の何れかに記載された噴霧ノズル配置が２つ以上連続的に配置されてなる組立品。
【００３８】
１７．発明の実施形態１から１６の何れかに記載された噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法であって、
ａ）第１の流体噴霧組成物及び第２の流体噴霧組成物を、
第１の流体噴霧組成物及び／又は第２の流体噴霧組成物は、ポリアミド形成が可能な一種類以上の成分を含み、成分は、ラクタム、アミノカルボン酸、アミノカルボキサミド、アミノカルボニトリル、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩類、ジニトリル及びそれらの混合物から選ばれ、
活性化されたアニオンラクタム重合の場合、二種類の流体噴霧組成物の一方のみが少なくとも一種類の活性剤を含み、他方のみが少なくとも一種類の触媒を含む、との条件で供給する工程と、
ｂ）二種類の流体噴霧組成物の何れか一方を第１の噴霧ノズル又は第２の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第１の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得て、他方の流体噴霧組成物を他の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第２の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得る工程と、
ｃ）第１の噴霧噴射（Ｓ１）を第２の噴霧噴射（Ｓ２）と衝突させ、それによって二種類の流体噴霧組成物は、結合してポリアミド形成することができしかも反応してポリアミドを形成する混合物と、噴霧ノズル配置間の重力場フォームに垂直方向に整列された衝突噴霧（Ｆ）ファンと、を形成する工程と、
ｄ）工程ｃ）で得たポリアミドを排出する工程と、
ｅ）工程ｄ）で排出したポリアミドを随意的に後浄化する工程と、
ｆ）工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミドを随意的に乾燥させる工程と、を備える生産方法。
【００３９】
１８．少なくとも工程ｂ）は不活性ガスの存在下にて実施する、発明の実施形態１７に記載された方法。
【００４０】
１９．第１の流体噴霧組成物及び／又は第２の流体噴霧組成物は、少なくともε−カプロラクタム、２−ピペリドン（δ−バレロラクタム）、２−ピロリドン（γ−ブチロラクタム）、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類のラクタムを含む、発明の実施形態１７又は１８に記載された実施形態。
【００４１】
２０．第１の流体噴霧組成物又は第２の流体噴霧組成物は、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、ハロゲン化ジアシル（ジアシルハライド）及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類の活性剤を含む、発明の実施形態１７から１９の何れかに記載された方法。
【００４２】
２１．第１の流体噴霧組成物又は第２の流体噴霧組成物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、具体的には、ナトリウム、マグネシウム、水素化物及びそれらの反応生産物、具体的にはラクタムとの反応生成物、から選ばれる少なくとも１種の触媒を備える、本発明の実施形態１７から１９の何れかに記載された方法。
【００４３】
２２．工程ａ）にて供給された流体噴霧組成物は、粘性が、１ｍＰａ・ｓから２０００ｍＰａ・ｓの範囲、好ましくは１ｍＰａ・ｓから３００ｍＰａ・ｓの範囲、最も好ましくは２ｍＰａ・ｓから１０ｍＰａ・ｓの範囲である、発明の実施形態１７から２１の何れかに記載された方法。
【００４４】
２３．工程ｂ）における第１の噴霧噴射及び第２の噴霧噴射を得るための流体噴霧組成物の噴霧は、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールへの範囲、最も好ましくは１０バールから５０バールの範囲の圧力で行う、発明の実施形態１７から２２の何れかに記載された方法。
【００４５】
２４．工程ｃ）にて形成された衝突噴霧ファンは、ファン形状の平坦な噴霧カーテンであり、開口角度が、５°から１７０°の範囲、好ましくは１５°から１５０°の範囲、最も好ましくは３０°から１２０°の範囲である、発明の実施形態１７から２３の何れかに記載された方法。
【００４６】
２５．工程ｃ）にて形成された衝突噴霧ファンはベース領域を有し、ベース領域の形状は、直線、楕円形、狭い長方形、曲線、円弧、円錐及びそれらの組合せから選ばれる、発明の実施形態１７から２４の何れかに記載された方法。
【００４７】
２６．工程ｃ）にて得たポリアミド反応生産物は、粒径が、２μｍから５００μｍの範囲、好ましくは１０μｍから２００μｍの範囲、より好ましくは２０μｍから１００μｍの範囲である、発明の実施形態１７から２５の何れかに記載された方法。
【００４８】
２７．工程ｄ）にて排出されたポリアミド反応生成物は、残留モノマ含有量が、０から５％の範囲、好ましくは０から３％の範囲、最も好ましくは０から１％の範囲である、発明の実施形態１７から２６の何れかに記載された方法。
【００４９】
２８．工程ｄ）にて排出されたポリアミド反応生産物は、抽出可能残留物の全体濃度が、０．１％から５％の範囲、好ましくは０．１％から４％よりも小さい範囲、最も好ましくは０．１％から２％よりも小さい範囲である、発明の実施形態１７から２７の何れかに記載された方法。
【００５０】
２９．後浄化工程ｅ）は、水、アセトン、アルコール、それらの組合せの群から選ばれた溶剤で行う、発明の実施形態１７から２８の何れかに記載された方法。
【００５１】
３０．乾燥工程ｆ）は、５０℃から２００℃の範囲、好ましくは８０℃から１５０℃の範囲、最も好ましくは１００℃から１２０℃の範囲の温度で行う、発明の実施形態１７から２９の何れかに記載された方法。
【００５２】
３１．得られたポリアミド反応生産物は、数平均分子量Ｍｎが、５０００ｇ／モルから５００００ｇ／モルの範囲にある、発明の実施形態１７から３０の何れかに記載された方法。
【００５３】
３２．得られたポリアミドは、多分散性ＰＤが最大で４．５である、発明の実施形態１７から３１の何れかに記載された方法。
【００５４】
３３．化学合成のための、実施形態１から１５の何れかに記載された噴霧ノズル配置又は実施形態１６に記載された組立品の使用であって、反応可能混合物を形成しかつ反応を開始させるために噴霧噴射を衝突させる工程を備える使用。
【００５５】
３４．重合、好ましくはアニオンラクタム重合向けの、発明の実施形態３３に記載された使用。
【００５６】
３５．実施形態１から１６の何れかに記載された噴霧ノズル配置により得たポリアミド反応生産物の使用であって、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に使用する。
【００５７】
３６．実施形態１７から３２の何れかに記載された方法により得たポリアミド反応生産物の使用であって、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に使用する。
【００５８】
本発明の目的について、噴霧噴射の衝突は、噴霧噴射の構成物質間の衝突を意味すると理解されたい。
【００５９】
本発明の目的について、噴霧噴射断面積は、噴霧噴射の長手方向延長軸線に垂直な噴霧噴射を通る切片における噴霧噴射の面積である。
【００６０】
本発明の目的について、噴霧噴射の長手方向延長軸線は、噴霧噴射の長手方向における噴霧噴射の想像軸線である。
【００６１】
本発明の目的について、「重力場で整列された垂直方向の平面（垂直面）」という表現は、一方が重力場の方向に配置された２つのベクトルによって定まる想像上の二次元のオブジェクトを意味すると理解されたい。２つのベクトルの他方は、噴霧噴射の長手方向延長軸線の方向に配置される。噴霧噴射は、この二次元ベクトル空間内で様々な角度に噴霧することができる。
【００６２】
本発明の目的について、「重力場に対面する噴霧方向」という表現は、噴霧噴射の長手方向延長軸線の方向を意味すると理解され、地球の磁界を向き、地球の磁界からそれない。
【００６３】
本発明の目的について、衝突領域は、内部で噴霧噴射の構成物質同士が衝突する領域である。
【００６４】
本発明の目的について、囲まれた角度は、交差する噴霧噴射間のより小さな角度であり、内部角度とも呼ばれる。
【００６５】
本発明の目的について、交差セットは、噴霧噴射同士が衝突するとき、交差する噴霧噴射の断面積に共通なセットである。例えば、２つの噴霧噴射の交差セットは、噴霧噴射の一方のみでなく噴霧噴射の他方であるそれらの要素のセットである。加えて、２つの噴霧噴射の各々は、他の噴霧噴射の一部を形成しない量の要素を備えることもできる。例えば、互いに特定角度で配置された２つの向かい合う噴霧噴射が、重力場において交差する噴霧噴射の断面積にて衝突すれば、衝突噴霧ファンの形成につながる。剪断角度として既知の角度では、衝突の過程で重力場に形成される衝突噴霧ファンが噴霧噴射間に配置され、角度は噴霧噴射間の剪断平面の姿勢に依存し、剪断平面は、噴霧噴射が衝突する交差セットの位置及び面積によって影響される。
【００６６】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、重力場にある第１の垂直方向平面が、重力場にある第２の垂直方向平面に対して平行配列又は直線配列となるように配置される。
【００６７】
本発明の目的について、直線は想像線上に配置されると理解されたい。
【００６８】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、交差セットが、第１の噴霧ノズル断面積と第２の噴霧ノズル断面積との一致する重なりではなく、しかも第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との間に剪断平面が形成されるように配置される。
【００６９】
本発明の目的について、剪断平面は、噴霧噴射の重なる部分間で相対的に変位する平面である。
【００７０】
好ましくは、第１の噴霧噴射断面積と第２の噴霧噴射断面積とは同一でなく、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射の第１の断面積が第２の噴霧噴射の第２の断面積と結合して、衝突時にサブセットを形成するように配置される。
【００７１】
本発明の目的について、同一とは、噴霧噴射断面積の幾何学的な形状及び大きさの一致を意味すると理解されたい。
【００７２】
本発明の目的について、噴霧噴射の衝突によって生じる噴霧噴射断面積の交差に関するサブセットは、１つの噴霧噴射の全ての要素は他の噴霧噴射の要素であることを意味する。これは、例え２つの噴霧噴射の他方も１組の要素を備え、１組の要素は、その1つの噴霧噴射の一部を形成しない場合にも当てはまるが、１つの噴霧噴射の要素の量は常に他の噴霧噴射の要素でもある。
【００７３】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射が衝突領域内で第２の噴霧噴射と衝突し、重力場内に衝突領域から垂直方向に延びる衝突噴霧ファンを形成するように整列する。
【００７４】
本発明の目的について、衝突噴霧ファンは、噴霧噴射が衝突した後に衝突領域から始まる、第１の噴霧噴射要素及び／又は第２の噴霧噴射要素のファン形状の広がりである。
【００７５】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突に続いて、重力場内に垂直方向に配置した衝突噴霧ファンが重力場内に所定角度で配置されるように整列され、角度は、衝突噴霧ファンの垂直方向平面と第１の垂直方向平面及び第２の垂直方向平面に垂直な平面との間で、０＜角度＜１／２π及びπ＜角度＜３／２πの範囲、又は１／２π＜角度＜π及び３／２π＜角度＜２πの範囲である。
【００７６】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、衝突噴霧ファンは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突後に、重力場内に衝突領域から垂直方向に配置されるように整列され、それは、開口角度が１°から１７０°まで範囲、好ましくは２０°から１５０°の範囲、より好ましくは、３０°から１２０°の範囲である。
【００７７】
本発明の目的について、開口角度は、衝突領域から進み、衝突噴霧ファンを両側で境界付ける衝突噴霧ファンの縁領域間に開く角度である。開口角度は、実際、衝突噴霧ファンを両側で境界付ける衝突噴霧ファンの縁領域間の囲まれた小さな内部角度である。
【００７８】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、第１の噴霧噴射と第２の噴霧噴射との衝突後に重力場内に衝突領域から垂直方向に配置された衝突噴霧ファンがベース領域を有するように整列され、ベース領域の幾何学的形状は、直線、楕円形、狭い長方形、曲線、円弧、円錐及びそれらの組合せから選ばれる。
【００７９】
噴霧噴射が衝突するサブセット位置及び領域面積は、衝突内に形成される噴霧噴射間の衝突噴霧ファンの幾何学的な形状／構成に影響する。加えて、衝突噴霧ファンの形状、具体的には衝突噴霧中の粒径及び粒径分布も、別のパラメータ、例えば噴霧組成物の粘度、噴霧噴射速度及び噴霧組成物の表面張力によって影響される。
【００８０】
本発明の目的について、ベース領域の幾何学的形状は、垂直方向に配置された衝突噴霧ファンを通る断面図に明らかな幾何学的形状を意味すると理解されたい。
【００８１】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、穴あき板、穴型ノズル、ダイヤフラム、スリット型ノズル又はそれらの組合せである。
【００８２】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは、１つのノズルヘッドに配置される。
【００８３】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、ノズル通路長さが、１μｍから１０００μｍの範囲、好ましくは３μｍから５０μｍの範囲、より好ましくは５μｍから２０μｍの範囲である。
【００８４】
本発明の目的について、ノズル通路長さは、噴霧噴射が流通しかつ噴霧ノズルからの噴霧噴射の出口点につながる通路の長さである。
【００８５】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、ノズル通路直径が、５μｍから２０００μｍの範囲、好ましくは２５μｍから５００μｍの範囲、より好ましくは５０μｍから２５０μｍの範囲である。
【００８６】
本発明の目的について、ノズル通路直径は、噴霧噴射が流通しかつ噴霧ノズルからの噴霧噴射の出口点につながる通路長さの直径である。
【００８７】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールの範囲、より好ましくは１０バールから５０バールの範囲に加圧される。
【００８８】
好ましくは、第１の噴霧噴射の断面積及び／又は第２の噴霧噴射の断面積は、１５μｍ２から３１４５０００μｍ２の範囲、好ましくは４９０μｍ２から１９７０００μｍ２の範囲、より好ましくは１９６０μｍ２から５００００μｍ２の範囲である。
【００８９】
本発明の目的について、噴霧噴射の断面積は、噴霧ノズルから衝突領域に至る噴霧噴射の出口点から延びる領域における噴霧噴射の断面積である。
【００９０】
好ましくは、第１の噴霧ノズル及び／又は第２の噴霧ノズルは、２つの噴霧噴射間の角度が、５°から１７０°の範囲、好ましくは３０°から１５０°の範囲、より好ましくは４０°から１２０°の範囲となるように配置される。
【００９１】
好ましくは、２個以上、例えば２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個の噴霧ノズル配置が連続して配置（直列して配置）される。
【００９２】
本発明の目的について、連続して配置された噴霧ノズル配置は、２個以上、例えば並列な２対、３対、４対、５対、６対、７対、８対、９対、１０対、１１対、１２対の噴霧ノズルである。
【００９３】
ポリアミドの生産
ポリアミドは、とりわけ世界中で生産量が多いポリマーであり、主として繊維、エンジニアリング材料及びフィルムで使用されるが、多くの他の目的についても使用される。ナイロン６は、最も一般に生産されるポリアミドであり、そのシェアは約５７％に達する。ε−カプロラクタムの加水分解重合は、ナイロン６（ポリカプロラクタム）を生産する古典的方法で、依然として工業的非常に重要である。従来の加水分解による製造方法は、例えば、Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry、Online Edition、2003年３月１５日、Vol.28、552頁から553頁、並びにKunststoffhandbuch、3/4 TechnischeThermoplaste:Polyamide、Carl HanserVerlag、1998年、Muenchen、４２頁から４７頁及び６５頁から７０頁に記載される。加水分解重合の第１の工程では、使用されるラクタムの一部は、水の作用によって反応して開環し、対応するω−アミノカルボン酸を形成する。その後、このω−アミノカルボン酸は、重付加反応及び重縮合反応中で更なるラクタムと反応して、対応するポリアミドを形成する。好ましい別形では、ε−カプロラクタムは、水の作用によって反応して開環し、アミノカプロン酸を形成して、それは次いでナイロン６を形成し始める。
【００９４】
原則として、イオン重合、具体的にはアニオン重合も実施することができる。
【００９５】
原則として、活性化されたアニオンラクタム重合（ラクタムのアニオン重合）によってポリアミドを生産することも公知である。例えばカプロラクタム、ラウリルラクタム、ピペリドン、ピロリドンなどであるラクタムは、塩基触媒のアニオン重合反応で開環的に重合される。これは、一般に、アルカリ性触媒及びいわゆる活性剤（さもないと共触媒又は開始剤）を含むラクタム溶融物の重合によって高温で行われる。活性化されたアニオンラクタム重合は、ε−カプロラクタムに関して、例えばPolyamide, KunststoffHandbuch, Vol. 3/4, ISBN 3-446-16486-3, 1998年, Carl HanserVerlag, ４９頁から５２頁及びMacromolecules, Vol. 32, No.23 （1993年）, 7726頁に記載される。
【００９６】
ポリアミドを生産するための他の方法は、アミノニトリルの重縮合である。これは、例えば、６−アミノカプロニトリル（ＡＣＮ）からのポリアミド６の生産を含む。通常の方法によれば、この方法は、ニトリル加水分解及びそれに続くアミン−アミド化を含む。それは、一般に、別個の反応工程において、不均一触媒、例えば、ＴｉＯ２の存在下に実施される。多段階の手順が実用的であることが分かっており、その理由は、２つの反応工程は、含水率及び反応の完全性に関する要求前提条件が異なるからである。このルートを使うときも、多くの場合、得られた共重合体を精製工程に供して、モノマ／オリゴマを除去することが有利である。
【００９７】
工程ａ）
本発明による方法の工程ａ）は、好ましくは、ポリアミドが形成可能な一種類以上の成分を備える少なくとも一種類の噴霧組成物を供給する段階を備え、この成分は、ラクタム、アミノカルボン酸、アミノカルボキサミド、アミノカルボニトリル、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩類、ジニトリル及びそれらの混合物から選ばれる。
【００９８】
本発明の目的のためには、噴霧組成物は、噴霧ノズル配置に充満されるものであり、しかもノズル配置を使って噴霧するのに適した組成であり、すなわち噴霧組成物は、気体中のエーロゾル（ミスト）、例えば空気、不活性ガスとして非常に微細な小滴に再分割することができる。
【００９９】
ポリアミド形成が可能な成分を経て工程ａ）で準備された噴霧成分は、好ましくは、少なくともＣ５からＣ１２ラクタム及び／又はそれらのオリゴマを含む。ラクタムは、具体的に、ε−カプロラクタム、２−ピペリドン（δ−バレロラクタム）、２−ピロリドン（γ−ブチロラクタム）、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム、それらの混合物及びそれらのオリゴマから選ばれる。
【０１００】
工程ａ）は、好ましくは、少なくとも一種類のラクタム、少なくとも一種類のアミノカルボニトリル及び／又はこれらのモノマのオリゴマを備える少なくとも一種類の噴霧組成物を提供する。具体的な実施形態では、第１の流体噴霧成分及び／又は第２の流体噴霧成分は、ω−アミノカルボン酸、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミン及びジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩、ジニトリル及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類のコモノマーを含む。
【０１０１】
具体的な実施形態では、本発明の方法は、ホモポリアミドを生産するために使用される。ホモポリアミドは、一種類のラクタム又は一種類のアミノカルボン酸に由来し、単一の繰返し単位で表すことができる。ナイロン６の構成単位は、例えば、カプロラクタム、アミノカプロニトリル、アミノカプロン酸又はそれらの混合物から構成構築することができる。好ましいホモポリアミドは、ナイロン６（ＰＡ６、ポリカプロラクタム）、ナイロン７（ＰＡ７、ポリエナントラクタム又はポリヘプタンアミド）、ナイロン１０（ＰＡ１０、ポリデカンアミド）、ナイロン１１（ＰＡ１１、ポリウンデカノラクタム）及びナイロン１２（ＰＡ１２、ポリドデカノラクタム）である。ＰＡ６及びＰＡ１２が優先され、ＰＡ６が特に好ましい。
【０１０２】
別の具体的な実施形態では、本発明の方法は、コポリアミドを生産するために使用される。コポリアミドは、二種類以上の異なるモノマに由来しており、各場合にモノマ同士は、アミド結合により互いに結合される。考えられるコポリアミド構成単位は、例えば、ラクタム、アミノカルボン酸、ジカルボン酸及びジアミンに由来することができる。好ましいコポリアミドは、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸（ＰＡ６６）のポリアミドや、カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸（ＰＡ６／６６）のポリアミドである。コポリアミドは、様々な比率で導入されたポリアミド構成単位を含むことができる。
【０１０３】
コポリアミドを生産するために、工程ａ）は、好ましくはモノマ混合物を供給する段階を備え、それは、少なくとも一種類のラクタム又はアミノカルボニトリル及び／又はそのオリゴマに加え、それらと共重合可能であって、アミド結合を形成可能な少なくとも一種類のモノマー（Ｍ１）を備える。
【０１０４】
好適なモノマー（Ｍ１）は、脂肪族Ｃ４−１０アルファ、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、好ましくはアジピン酸及びセバシン酸、ドデカン酸であるオメガ−ジカルボン酸、例えばテレフタル酸及びイソフタル酸である芳香族Ｃ８−２０ジカルボン酸である。
【０１０５】
モノマー（Ｍ１）として有用なジアミンは、４個から１０個の炭素原子を有するα,ω−ジアミンを含み、α,ω−ジアミンには、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン及びデカメチレンジアミンが含まれる。ヘキサメチレンジアミンが特に好ましい。
【０１０６】
モノマ（Ｍ１）として有用な上述のジカルボン酸及びジアミンのそれらの塩類中において、６６塩として公知の、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の塩が特に好ましい。
【０１０７】
別の具体的な実施形態では、本発明は、ポリアミドコポリマーの生産に使用される。ポリアミドコポリマーは、ポリアミド構成単位の他に、アミド結合により互いに結合されない別の構成単位（モノマＭ２）を含む。ポリアミドコポリマーに導入されたモノマの割合は、ポリアミドコポリマーの基本単位の総重量に基づき、好ましくは最大で４０重量％、特に好ましくは最大で２０重量％、特に最大で１０重量％である。
【０１０８】
ポリアミドコポリマーを生産するために、工程ａ）は、好ましくはモノマ混合物を供給する段階を備え、モノマ混合物は、
少なくとも一種類のラクタム又はアミノカルボニトリル及び／又はそれらのオリゴマ、
随意的に、それと共重合可能な少なくとも一種類のモノマ（Ｍ１）、及び
それと共重合可能な少なくとも一種類のモノマ（Ｍ２）
を含む。
【０１０９】
好ましいモノマはラクトン（Ｍ２）である。好ましいラクトンは、例えばε−カプロラクトン及び／又はγ−ブチロラクトンである。
【０１１０】
ポリアミドは、一種類以上の連鎖移動剤、例えば、トリアセトンジアミンのような脂肪族ジアミン又はアミン、又はプロピオン酸及び酢酸のようなモノカルボン酸若しくはジカルボン酸、又は安息香酸若しくはテレフタル酸のような芳香族カルボン酸を使用することができる。
【０１１１】
活性化されたアニオンラクタム重合プロセスの場合、二種類の流体噴霧組成物の一方は少なくとも活性剤を含み、他方は少なくとも触媒を含む。
【０１１２】
本発明の方法で採用するのに適する触媒は、アニオン重合のために慣例上使用されるタイプの一般的な触媒である。それらは、具体的にラクタムアニオンの形成を可能にする化合物を含む。ラクタムアニオン自体は、同様に、触媒として働くことができる。このタイプの触媒は、例えば、Polyamides、KunststoffHandbuch、Vol. 3/4、1998年、Carl HanserVerlag、５２頁から公知である。
【０１１３】
触媒は、ナトリウムカプロラクタメート、カリウムカプロラクタメート、マグネシウムブロミドカプロラクタメート、マグネシウムクロリドカプロラクタメート、マグネシウムビスカプロラクタメート、水素化ナトリウム、ナトリウム、水酸化ナトリウム、ナトリウムメトキシド（ナトリウムメタノラート）、ナトリウムエトキシド（ナトリウムエタノラート）、ナトリウムプロポキシド（ナトリウムプロパノラート）、ナトリウムブトキシド（ナトリウムブタノラート）、水素化カリウム、カリウム、水酸化カリウム、カリウムメトキシド（カリウムメタノラート）、カリウムエトキシド（カリウムエタノラート）、カリウムプロポキシド（カリウムプロパノラート）、カリウムブトキシド（カリウムブタノラート）及びそれらの混合物から選ばれる。
【０１１４】
特に好ましくは、水素化ナトリウム、ナトリウム及びナトリウムカプロラクタメートから選ばれた触媒が使用される。具体的に、触媒としてナトリウムカプロラクタメートが使用される。このタイプの混合物は、ドイツ、L.BruggemannKommanditgesellschaftのBruggemann Chemical社からBruggolen（登録商標）C10の名前で市販され、カプロラクタム中に１７重量％から１９重量％のナトリウムカプロラクタメートを含む。同様に適切な触媒は、具体的に、マグネシウムブロミドカプロラクタメートであり、例えばドイツのBruggemann Chemical社から提供されるBruggolen（登録商標）C1である。
【０１１５】
触媒に対するラクタムのモル比は、広い制限範囲で変動することができ、通常は１：１から１００００：１の範囲、好ましくは５：１から１０００：１の範囲、特に好ましくは１：１から５００：１の範囲である。
【０１１６】
本発明の重合性ラクタム組成物は、少なくとも一種類の活性剤を含む。
【０１１７】
アニオン重合プロセスに適する活性剤は、親電子性の一部分によってＮ置換されたラクタムであり、実施例はアシルラクタムである。
【０１１８】
有用な活性剤は、そのような活性化されたＮ置換ラクタムの前駆体をさらに含み、前駆体は、ラクタムと結合して活性化されたラクタムを適所に形成する。成長鎖の数は活性剤の量に依存する。有用な活性剤は、一般に、イソシアネート、酸無水物及びハロゲン化アクリル及び／又はそれらとラクタムモノマとの反応物を含む。
【０１１９】
有用な活性剤は脂肪族で、脂環式で、芳香脂肪族で、芳香性のジイソシアネートを含む。有用な脂肪族ジイソシアネートは、例えばテトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ウンデカメチレンジイソシアネート及びドデカメチレンジイソシアネートを含む。有用な脂肪族ジイソシアネートは、例えば４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート及び１，４−ジイソシアナトシクロヘキサンを含む。有用な芳香族ジイソシアネートは、例えばトリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンイソシアネート、キシレンイソシアネート及びテトラメチレンキシレンイソシアネートを含む。
【０１２０】
ウレタン、アロファネート、尿素、ビウレット、ウレトジオ、アミド、イソシアヌーレ、カルボジイミド、ウレトンイミン、オキサジアジントリオン又はイミノオキサジアジンジオン構造を介してリンクすることにより、上述のジイソシアネート又はその混合物から入手可能なポリウレタンを使用することがさらに可能である。これらは、例えば、ヘキサメチレンジイソシアナートのイソシアヌーレを含む。これはドイツBASF SEからBasonat HI 100の名前で市販されている。
【０１２１】
有利な活性剤は、脂肪族ハロゲン化ジアシル、ブチレンジアシルクロリド、ブチレンジアシルブロミド、ヘキサメチレンジアシルクロリド、ヘキサメチレンジアシルブロミド、オクタメチレンジアシルクロリド、オクタメチレンジアシルブロミド、デカメチレンジアシルクロリド、デカメチレンジアシルブロミド、ドデカメチレンジアシルクロリド、ドデカメチレンジアシルブロミド、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシロイルクロリド）、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシロイルブロミド）、イソホロンジアシルクロリド、イソホロンジアシルブロミドをさらに含み、トリルメチレンジアシルクロリド、トリルメチレンジアシルブロミド、４，４’−メチレンビス（フェニルアシルクロリド）及び４，４’−メチレンビス（フェニルアシルブロミド）のような芳香族ハロゲン化ジアシルも含む。記載した化合物の混合物も活性剤として使用することができる。
【０１２２】
特に好ましいのは、活性剤を含む重合性ラクタン組成物であり、活性剤は、脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、ポリイソシアネート、脂肪族ハロゲン化ジアシル及び芳香族ハロゲン化ジアシルから成る群から選ばれる少なくとも一種類の化合物を含む。
【０１２３】
好ましい実施形態の中で使用する活性剤は、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジカルボニルカプロラクタム（即ちカプロラクタムブロック化１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート)、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジアシルブロミド、ヘキサメチレンジアシルクロリド及びそれらの混合物から選択される少なくとも一種類の化合物である。活性剤としてヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレン１，６−ジカルボニルカプロラクタムを使用することが好ましい。これは、ドイツBruggemann Chemical社からBruggolen（登録商標）C20として市販されている。
【０１２４】
触媒に対するラクタムのモル比は、広い制限範囲で変動することができ、通常は１：１から１００００：１の範囲、好ましくは５：１から２０００：１の範囲、特に好ましくは２０：１から１０００：１の範囲である。
【０１２５】
工程ｂ）
本発明による方法の工程ｂ）は、二種類の流体噴霧組成物の何れかを、第１の噴射ノズル又は第２の噴霧ノズルを通して噴霧して第１の噴霧噴射を得る段階と、他の流体噴霧組成物を、他の噴霧ノズルを通して噴霧して第２の噴霧噴射を得る段階とを備える。
【０１２６】
本発明の目的について、噴霧段階は、流体噴霧組成物を、気体中のエーロゾル（ミスト）、例えば空気、不活性ガス、それらの組合せのような非常に微細な小滴に再分割することを指す。結果として生ずるエーロゾルも噴霧噴射とも呼ばれる。噴霧噴射は、全て同じ直径であって単分散の噴霧噴射を形成する小滴から成り、又は大きさが異なる小滴を備える多分散系の噴霧噴射を形成することができる。
【０１２７】
工程ｃ９）
本発明による方法の工程c)は、第１の噴霧噴射を第２の噴霧噴射に衝突させる段階を備え、それによって二種類の流体噴霧組成物が結合してポリアミド形成することができしかも反応してポリアミドを形成する混合物と、噴霧ノズル配置間の重力場フォームで垂直方向に整列した衝突噴霧と、を形成する。
【０１２８】
本発明の目的について、ポリアミド反応生産物を形成する反応は、好ましくはε−カプロラクタムのイオン重合である。
【０１２９】
本発明の目的について、衝突噴霧ファンは、噴霧噴射同士の衝突後におけるエーロゾルファン形状の広がりを指す。より詳しくは、第１の噴霧ノズル及び第２の噴霧ノズルは以下のように整列される。すなわち、第１の噴霧噴射の第２の噴霧噴射との衝突後に、重力場内に衝突領域から垂直方向に配置された衝突噴霧ファンはベース領域を有し、ベース領域の幾何学的形状は、直線、楕円形、狭い長方形、曲線、円弧、円錐及びそれらの組合せから選ばれる。
【０１３０】
工程ｄ）
本発明による方法の工程ｄ）は、工程ｃ）で得たポリアミド反応生産物を排出する段階を備える。
【０１３１】
本発明の目的について、排出段階は、粒状物質を排出するどのような既知の先行技術のやり方も意味すると理解されたい。例えば、スクリュー排出、サイクロン排出、流動床排出、それらの組合せが可能である。
【０１３２】
工程ｅ）
本発明による方法の工程ｅ)は、工程ｄ）で排出されたポリアミド反応生産物を後浄化する段階を随意的に備える。
【０１３３】
本発明の目的について、後浄化段階は、具体的には、排出されたポリアミド生産物を洗浄する段階を意味すると理解されたい。洗浄は、水及び／又はアセトンで行うことができる。
【０１３４】
工程ｆ）
本発明による方法の工程ｆ）は、工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミド反応生産物を随意的に乾燥する段階を備える。
【０１３５】
ポリアミドの乾燥段階は、原則として当業者に公知である。例えば、工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミド反応生産物は、乾燥した空気若しくは乾燥した不活性ガス又はそれらの混合物と接触することによって乾かすことができまる。例えば窒素である不活性ガスで乾かすことが好ましい。工程ｄ）にて排出され及び／又は工程ｅ）にて後浄化されたポリアミド反応生産物は、過熱蒸気、又は過熱蒸気とそれ以外の不活性ガスとの混合物と接触させることにより乾かすことができる。慣例的な乾燥機、例えば、向流式、逆流式、パン式、回転式、パドル式、細流式、円錐式、軸式乾燥機、流動床などを使用することができる。１つの好適な態様は、回転式乾燥機又は円錐式乾燥機において、真空下でバッチ乾燥することである。別の好適な態様は、乾燥管における連続的な乾燥であり、この乾燥管を乾燥条件下で不活性のガスが流れる。特定の態様が、少なくとも１つの軸式乾燥機に適用される。後重合条件下で不活性の高温ガスが軸式乾燥機を流れるのが好ましい。好ましい不活性ガスは窒素である。
【０１３６】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法では、不活性ガスは工程ｂ）からチャンバを通って前方へ流れる。
【０１３７】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法では、流体噴霧組成物は水性噴霧組成物である。
【０１３８】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミド生産する方法では、工程ａ）にて供給された流体噴霧組成物は、粘性が、１ｍＰａ・ｓから２０００ｍＰａ・ｓの範囲、好ましくは１ｍＰａ・ｓから３００ｍＰａ・ｓの範囲、最も好ましくは１ｍＰａ・ｓから３０ｍＰａ・ｓの範囲である。
【０１３９】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法では、第１の噴霧噴射及び第２の噴霧噴射を得るための流体噴霧組成物の工程ｂ）の噴霧段階は、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールへの範囲、最も好ましくは１０バールから５０バールの範囲の圧力で達成される。
【０１４０】
本発明の目的について、問題の圧力は、噴霧ノズルの入口と出口との間の相対的圧力である。
【０１４１】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法では、工程ｃ）にて形成された衝突噴霧ファンは、ファン形状の平坦な噴霧カーテンであり、開口角度が、５°から１７０°の範囲、好ましくは１５°から１５０°の範囲、最も好ましくは３０°から１２０°の範囲である。
【０１４２】
好ましくは、本発明のやり方により噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法において、工程ｃ）にて形成された衝突噴霧ファンはベース領域を有し、ベース領域の形状は、直線、楕円形、狭い長方形、曲線、円弧、円錐及びそれらの組合せから選ばれる。
【０１４３】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、工程ｃ）にて得たポリアミド反応生産物は、粒径が、２μｍから５００μｍの範囲、好ましくは１０μｍから２００μｍの範囲、より好ましくは２０μｍから１００μｍの範囲である。
【０１４４】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、工程ｄ）にて排出されたポリアミド反応生成物は、残留モノマ含有量が、０から５％の範囲、好ましくは３％よりも少なく、最も好ましくは１％よりも少ない。
【０１４５】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、工程ｄ）にて排出されたポリアミド反応生産物は、抽出可能残留物の全体量が、０．１から５％の範囲、好ましくは４％よりも小さく、最も好ましくは２％よりも小さい。
【０１４６】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、工程ｅ）における後浄化段階は、水、アセトン、アルコール、それらの組合せの群から選ばれた溶剤で行う。
【０１４７】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、工程ｆ）における乾燥段階は、５０℃から２００℃の範囲、好ましくは８０℃から１５０℃の範囲、最も好ましくは１００℃から１２０℃の範囲の温度で行う。
【０１４８】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、得られたポリアミド反応生産物は、数平均分子量Ｍｎが、５０００ｇ／モルから５００００ｇ／モルの範囲にある。
【０１４９】
好ましくは、本発明のやり方によりポリアミドを生産する方法では、得られたポリアミドは、多分散性ＰＤが最大で４．５である。
【０１５０】
好ましくは、本発明の噴霧ノズル配置により得られるポリアミド反応生産物は、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に使用される。
【０１５１】
好ましくは、本発明の方法を使って得られるポリアミド反応生産物は、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に使用される。
【０１５２】
本発明の方法は、具体的に有利な特性を有するポリアミドにつながる。粘性番号は、得たポリマー特性の適切な評価基準である。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
以下、本発明が、図１から図５及び実施例ＡからＥを参照してより詳しく説明される。
【図１】本発明の発明性がある方法を行なうための噴霧ノズル配置を特徴とする実施形態を概略的に示す図である。
【図２】発明性があるノズル配置の実施形態の概略的に示す平面図及び関連する斜視図であり、各図には、噴霧ノズルの噴霧噴射及びそれらの断面積に関して発明性がある方法を行なうための様々な整列可能性を示す。
【図３】発明性があるノズル配置の実施形態の概略的に示す平面図及び関連する斜視図であり、各図には、噴霧ノズルの噴霧噴射及びそれらの断面積に関して発明性がある方法を行なうための様々な整列可能性を示す。
【図４】発明性がある方法を行なうための、発明性があるノズル配置の実施形態を概略的に示す図である。
【図５】実施例ＡからＥにて得られた生産品における粒径分布を示す図である。
【０１５４】
図１から図４中で使用する参照符号は以下の通りである。
【０１５５】
Ａ１  第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線
Ａ２  第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線
Ｂ１  容器１
Ｂ２  容器２
Ｄ１  第１の噴霧ノズル
Ｄ２  第２の噴霧ノズル
Ｅ１  第１の噴霧平面
Ｅ２  第２の噴霧平面
Ｆ  衝突噴霧ファン
Ｆ１  第１の衝突噴霧ファン
Ｆ２  第２の衝突噴霧ファン
Ｆ３  第３衝突噴霧ファン
Ｆ４  第４の衝突噴霧ファン
Ｇ  ベース領域
Ｋ  チャンバ
Ｐ  ポリマー粒子
Ｕ  交差セット
Ｑ１  第１の噴霧噴射断面積
Ｑ２  第２の噴霧噴射断面積
Ｓ１  第１の噴霧噴射
Ｓ２  第２の噴霧噴射
Ｔ  サブセット
α  噴霧噴射交差角度
β  水平方向の衝突噴霧ファン角度
γ  垂直屈曲角度
【０１５６】
図１は、発明性がある方法を行なうための噴霧ノズル配置を特徴とする実施形態を示す。
【０１５７】
第１の噴霧噴射Ｓ１を備える第１の噴霧ノズルＤ１と、第２の噴霧噴射Ｓ２を備える第２の噴霧ノズルＤ２とが、チャンバＫの天井に向かい合って配置され、第１の噴霧噴射Ｓ１と第２の噴霧噴射Ｓ２とが衝突してベース領域Ｇを有する衝突噴霧ファンＦを形成するようになっている。衝突噴霧ファンＦは、衝突している水平方向の衝突噴霧ファン角度βで配置される。衝突の際、噴霧噴射Ｓ１及びＳ２により、重合を発生させることが可能である。重合が成功した後、重合粒子Ｐは、チャンバＫの床から排出することができる。具体的には窒素である不活性ガスが、チャンバＫ内を衝突噴霧ファンＦの延長軸線方向に流通することができる。第１の噴霧噴射Ｓ１を備える第１の噴霧ノズルＤ１と第２の噴霧噴射Ｓ２を備える第２の噴霧ノズルＤ２とを整列させて２つの噴霧噴射Ｓ１、Ｓ２を衝突させると、２つの噴霧噴射Ｓ１、Ｓ２の間に噴霧噴射の交差角度αが形成される。両噴霧噴射の一方、例えば第１の噴霧噴射Ｓ１の供給は、第１の容器Ｂ１から第１の噴霧ノズルＤ１を介して保証可能である。本実施例において、第１の容器は、触媒の他に、ポリマー形成が可能な成分も含む。他の噴霧噴射、例えば第２の噴霧噴射Ｓ２の供給は、活性剤を含む第２の容器Ｂ２から第２の噴霧ノズルＤ２を介して保証可能である。
【０１５８】
図２は、垂直方法の噴霧平面Ｅ１及びＥ２を形成するための、噴霧ノズルＤ１及びＤ２の様々な整列可能性を概略的に示す平面図であり、整列可能性は、噴霧噴射Ｓ１及びＳ２、噴霧噴射断面積Ｑ１及びＱ２、並びに噴霧噴射長手方向の延長軸線Ａ１及びＡ２に関する。
【０１５９】
図２Ｉ）は、第１の噴霧噴射断面積Ｑ１を備える第１の噴霧噴射Ｓ１と、第２の噴霧噴射断面積Ｑ２を備える第２の噴霧噴射Ｓ２とを示し、第１の噴霧噴射は第２の噴霧噴射と衝突しないので、サブセット又は交差セットは形成されない。衝突噴霧ファンは形成されない。垂直方向の噴霧平面Ｅ１及びＥ２は互いに平行に配置される。
【０１６０】
図２ＩＩ）は、第１の噴霧噴射断面積Ｑ１を備える第１の噴霧噴射Ｓ１と、第２の噴霧噴射断面積Ｑ２を備える第２の噴霧噴射Ｓ２とを示し、第１の噴霧噴射は第２の噴霧噴射Ｓ２と噴霧噴射の縁領域Ｓ１及びＳ２で衝突し、従って第１の噴霧噴射断面積Ｑ１は第２の噴霧噴射断面積Ｑ２と結合して交差セットＵを形成する。第１の噴霧噴射Ｓ１と第２の噴霧噴射Ｓ２との衝突により、剪断面及び垂直方向の衝突噴霧ファンＦが形成される。衝突噴霧ファンＦの水平方向の配置は、例えば交差セットＵの大きさ及び位置と、噴霧組成物の噴射速度、強度、運動量、濃度、密度及び表面張力と、溶解しない粒子に起因可能な噴霧噴射Ｓ１、Ｓ２の割合とによって影響され、水平方向の衝突噴霧ファン角度βの点から説明することができる。第１の垂直方向噴霧平面Ｅ１及び／又は第２の垂直方向噴霧平面Ｅ２と、垂直方向に配置された衝突噴霧ファンＦとの間の水平方向の衝突噴霧ファン角度βは、０°から８９°及び１８０°から２６９°の範囲、又は９１°から１８０°及び２７１°から３６０°の範囲とすることができる。垂直方向の噴霧平面Ｅ１、Ｅ２は互いに平行に配置される。
【０１６１】
図２ＩＩＩ）は、第１の噴霧噴射Ｓ１と第２の噴霧噴射Ｓ２との衝突を概略的に示し、第１の噴霧噴射断面積Ｑ１は、第２の噴霧噴射断面積Ｑ２と等しく、かつ交差セットＵと等しい。衝突により形成される衝突噴霧ファンＦは、向かい合って配置され大きさが同じ噴霧噴射断面積Ｑ１、Ｑ２を含むとき、衝突噴霧ファン角度βが９０°である。垂直方向の噴霧平面Ｅ１、Ｅ２は、互いに関して一直線に配置される。
【０１６２】
図３は、垂直方法の噴霧平面Ｅ１及びＥ２を形成するための、噴霧ノズルＤ１及びＤ２の様々な整列可能性を概略的に示す平面図であり、整列可能性は、噴霧噴射Ｓ１及びＳ２、噴霧噴射断面積Ｑ１及びＱ２、並びに噴霧噴射長手方向の延長軸線Ａ１及びＡ２に関する。噴霧噴射の一方、ここでは第２の噴霧噴射Ｓ２は、噴霧噴射断面積Ｑ２が噴霧噴射断面積Ｑ１よりも小さい。
【０１６３】
図３Ｉ）は、第１の噴霧噴射断面積Ｑ１を備える第１の噴霧噴射Ｓ１と、第２の、より小さい噴霧噴射断面積Ｑ２を備える第２の噴霧噴射Ｓ２とを示し、第１の噴霧噴射は第２の噴霧噴射と衝突しないためサブセット又は交差セットは形成されない。衝突噴霧ファンは形成されない。垂直の噴霧平面Ｅ１と垂直の噴霧平面Ｅと２は、互いに平行に配置される。衝突噴霧ファンＦの水平方向の配置は、交差セットＵの大きさ及び位置と、噴霧組成物の噴射速度、強度、運動量、濃度、密度及び表面張力と、溶解しない粒子に起因可能な噴霧噴射Ｓ１、Ｓ２の割合とによって影響され、水平の衝突噴霧ファン角度βの点から説明することができる。第１の垂直方向噴霧平面Ｅ１及び／又は第２の垂直方向噴霧平面Ｅ２と、垂直方向に配置された衝突噴霧ファンＦとの間の水平方向の衝突噴霧ファン角度βは、０°から８９°及び１８０°から２６９°の範囲、又は９１°から１８０°及び２７１°から３６０°の範囲とすることができる。垂直方向の噴霧平面Ｅ１、Ｅ２は互いに平行に配置される。
【０１６４】
図３ＩＩＩ）は、第１の噴霧噴射Ｓ１と第２の噴霧噴射Ｓ２との衝突を概略的に示し、第２の噴霧噴射断面積Ｑ２は、第１の噴霧噴射断面積Ｑ１のサブセットＴである。結果として生ずる衝突噴霧ファンＦは、互いに関して一直線に整列した配置で垂直の噴霧平面Ｅ１及びＥ２を含む場合、衝突噴霧ファン角度βが９０°である。衝突により形成される衝突噴霧ファンＦは円錐形のことがある。衝突噴霧ファンＦの形状は、例えば、サブセットＴの大きさ及び位置と、噴霧組成物の噴射速度、強度、運動量、濃度、密度及び表面張力と、溶解しない粒子に起因可能な噴霧噴射Ｓ１、Ｓ２の割合とによって影響される。前述のパラメータに依存して、第１の噴霧噴射Ｓ１と第２の噴霧噴射Ｓ２との衝突は、重力場内で衝突地点から進行する衝突噴霧ファンの形成につながることができ、衝突噴霧ファンも垂直方向の屈曲角度γで屈曲することができ、屈曲角度γは、想像上の垂線を配置することができる、衝突領域の中心と、１°から８０°の範囲である衝突噴霧の中央とを通る。
【０１６５】
図４は、発明性がある方法を実施するための発明性があるノズル配置の実施形態を概略的に示す。図１に示した４つの発明性があるノズル配置が、例として直列的に連続して設置される。個々の衝突噴霧ファンＦ１からＦ４を空間節約的に形成することにより、発明性があるノズル配置の基準寸法を簡単に拡大しかつ生産能力を向上させることが可能となる。
【０１６６】
図５は、実施例ＡからＥから得た生産品の粒径分布を示す。粒径分布は、Malvern Instrument社製のMastersizer 2000を用いてレーザ回折によって決定した。説明した粒径は、等体積の球体の直径である。図５は、μｍで示す粒径に対する％で示す体積分率を描いている。個々の分布曲線に明示されるように、得られた生産品ＡからＥの粒径は、異なる滞留時間の後でも全て同様の範囲内にある。比表面積は０．０９ｍ２／ｇから０．１５ｍ２／ｇの範囲にある。Ｓａｕｔｅｒ（サウタ）直径Ｄ［３，２］（又は表面加重）は、５６μｍから６５μｍの範囲にあった。ＤｅＢｒｏｕｃｋｅｒ中間Ｄ［４，３］（又は体積加重）は、８０μｍから１００μｍの範囲にあった。Ｄｖ１０値は３４μｍから４５μｍの範囲であった。Ｄｖ５０値は７３μｍから８６μｍの範囲であった。Ｄｖ９０値は１４０μｍから１５７μｍの範囲であった。
【０１６７】
実施例Ａ
２つの向かい合う噴霧ノズルが噴霧ノズル配置内に噴霧噴射を衝突させるために配置された。各噴霧ノズルは、正面に９０μｍのフィルタを備える、２００μｍのダイヤフラムを装備していた。２つの噴霧ノズルは、１つの噴霧ノズル上に配置された。向かい合う噴霧ノズル間に６０°の角度が設定された。ノズル間のすきまの空間が、付着を避けるために窒素で洗浄された。ノズルは、３０バールから４０バールの範囲の絶対圧に加圧した。ナイロン６の生産のための組成には、当該組成の全重量に基づいて、モノマカプロラクタムが９３．８４重量％、BruggemannChemical社製の活性剤Bruggolen（登録商標）Ｃ２０が４．０８重量％、BruggemannChemical社製の触媒Bruggolen（登録商標）Ｃ１０が２．０８重量％含まれた。Bruggolen（登録商標）Ｃ２０は、その全重量に基づいて、カプロラクタム中に、ブロックされたジイソシアナートを約１７重量％のＮＣＯ含有量で含んだ。Bruggolen（登録商標）Ｃ１０は、その全重量に基づいて、カプロラクタム中は、ナトリウムカプロラクタムを１７重量％から１９重量％を含んだ。第１のノズルには、カプロラクタム及び活性剤を含む流体噴霧組成物を与えた。第２のノズルには、カプロラクタムと、触媒と、噴霧噴射の視覚的検出を向上させるための染料とを含む流体噴霧組成物を与えた。噴霧ノズル、供給タンク及び配管ラインは、噴霧前に９０℃よりも高い温度に加熱した。噴霧噴射の衝突後に得た粒子は、平均粒径が７０μｍから８０μｍの範囲であった。絶対的な粒径が１μｍから２００μｍの範囲で得た。試験は、窒素を含む不活性ガス雰囲気中で行なった。図５の粒径分布に示されるように、滞留時間は４５分であった。
【０１６８】
上述したように得たナイロン６は、数平均分子量Ｍｎが２１４００ｇ／モルから２７０００ｇ／モルの範囲にあり、多分散性ＰＤが３．３から４．５の範囲にある。
実施例ＢからＥ
実施例ＢからＥは、実施例Ａ及びＣにおいてアニオンＰＡ６粉末を生産したこと以外は、実施例Ａ中で説明したのと同じ化学的及び技術的なパラメータを使用して実施した。実施例ＡからＥは滞留時間が異なる。個々の実施例の滞留時間は以下の通りであった。
【０１６９】
実施例Ａ：４５分
実施例Ｂ：１時間２０分
実施例Ｃ：２時間２０分
実施例Ｄ：３時間２０分
実施例Ｅ：４時間２０分
【図１】
2017503882.tif 000003
【図２】
2017503882.tif 000004
【図３】
2017503882.tif 000005
【図４】
2017503882.tif 000006
【図５】
2017503882.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月19日(2015.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧噴射を衝突させるために噴霧ノズル配置を使ってポリアミドを生産する方法であって、
ａ）第１の流体噴霧組成物及び第２の流体噴霧組成物を、
‐当該第１の流体噴霧組成物及び／又は当該第２の流体噴霧組成物が、ラクタム、アミノカルボン酸、アミノカルボキサミド、アミノカルボニトリル、ジアミン、ジカルボン酸、ジカルボン酸／ジアミン塩、ジニトリル及びそれらの混合物から選択されるポリアミド形成可能な一種類以上の成分を含み、
‐活性化されたアニオンラクタム重合時に二種類の前記流体噴霧組成物のうち一方のみが少なくとも一種類の活性剤を含み、他方のみが少なくとも一種類の触媒を含む、
条件で供給する工程と、
ｂ）二種類の前記流体噴霧組成物の何れか一方を第１の噴霧ノズル又は第２の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第１の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得て、他方の流体噴霧組成物を他の噴霧ノズル（Ｄ１、Ｄ２）から噴霧して第２の噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）を得る工程と、
ｃ）前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）を前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）と衝突させる工程であって、その衝突により二種類の前記流体噴霧組成物を結合させ、反応してポリアミドを形成するポリアミドを形成可能な混合物と、前記噴霧ノズル配置間の重力場フォームで垂直方向に向けられた衝突噴霧ファン（Ｆ）とを形成する工程と、
ｄ）工程ｃ）で得た前記ポリアミドを排出する工程と、
ｅ）工程ｄ）で排出した前記ポリアミドを随意的に後浄化する工程と、
ｆ）工程ｄ）で排出され及び／又は工程ｅ）で後浄化されたポリアミドを随意的に乾燥させる工程と、を備え、
前記噴霧ノズル配置は、第１の噴霧噴射断面積（Ｑ１）及び第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）を持つ第１の噴霧噴射（Ｓ１）を形成する少なくとも第１の噴霧ノズル（Ｄ１）を備え、前記第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）は、第１の垂直方向の平面（Ｅ１）で重力場と整列し、
前記噴霧ノズル配置は、第２の噴霧噴射断面積（Ｑ２）及び第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）を持つ第２の噴霧噴射（Ｓ２）を形成する少なくとも第２の噴霧ノズル（Ｄ２）を備え、前記第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）は、第２の垂直方向の平面（Ｅ２）で重力場と整列し、
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記重力場に対面する噴霧方向を有し、かつ、結果として生じる噴霧噴射（Ｓ１、Ｓ２）が、衝突領域で重力場に対面する噴霧方向において衝突するように互いに対して配置され、
前記第１の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ１）と前記第２の噴霧噴射の長手方向延長軸線（Ａ２）との間の角度（α）は５°から１７０°の範囲にあり、
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）の第１の噴霧噴射横断面積（Ｑ１）が、前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）の第２の噴霧噴射横断面積（Ｑ２）と結合して衝突時に交差セット（Ｕ）を形成するように配置され、
前記第１の噴霧噴射の断面積（Ｑ１）及び／又は前記第２の噴霧噴射の断面積（Ｑ２）は、１５μｍ２から１９７０００μｍ２の範囲である、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも工程ｂ）は、不活性ガスの存在下にて実施する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の流体噴霧組成物及び／又は前記第２の流体噴霧組成物は、ε−カプロラクタム、２−ピペリドン（δ−バレロラクタム）、２−ピロリドン（γ−ブチロラクタム）、カプリルラクタム、エナントラクタム、ラウリルラクタム及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類のラクタムを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の流体噴霧組成物又は前記第２の流体噴霧組成物は、ジイソシアネート、ポリイソシアネート、ハロゲン化ジアシル及びそれらの混合物から選ばれる少なくとも一種類の活性剤を含む、請求項１から３の何れかに記載の方法。
【請求項５】
前記第１の流体噴霧組成物又は前記第２の流体噴霧組成物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、具体的には、ナトリウム、マグネシウム、水素化物及びそれらの反応生産物、具体的にはラクタムとの反応生成物から選択される少なくとも１種の触媒を備える、請求項１から４の何れかに記載の方法。
【請求項６】
工程ａ）にて供給された前記流体噴霧組成物は、粘性が、１ｍＰａ・ｓから２０００ｍＰａ・ｓの範囲、好ましくは１ｍＰａ・ｓから３００ｍＰａ・ｓの範囲、最も好ましくは２ｍＰａ・ｓから１０ｍＰａ・ｓの範囲である、請求項１から５の何れかに記載の方法。
【請求項７】
工程ｂ）における前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）及び前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）を得るための前記流体噴霧組成物の噴霧は、２バールから２００バールの範囲、好ましくは５バールから１００バールへの範囲、最も好ましくは１０バールから５０バールの範囲の圧力で行う、請求項１から６の何れかに記載の方法。
【請求項８】
工程ｃ）にて得た前記ポリアミド反応生産物は、粒径が、２μｍから５００μｍの範囲、好ましくは１０μｍから２００μｍの範囲、より好ましくは２０μｍから１００μｍの範囲である、請求項１から７の何れかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１の噴霧噴射断面積（Ｑ１）と前記第２の噴霧噴射断面積（Ｑ２）とは同一でなく、前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）の前記第１の断面積（Ｑ１）が前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）の前記第２の断面積（Ｑ２）と結合して、衝突時にサブセット（Ｔ）を形成するように配置される、請求項１から８の何れかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の噴霧ノズル（Ｄ１）及び前記第２の噴霧ノズル（Ｄ２）は、前記第１の噴霧噴射（Ｓ１）と前記第２の噴霧噴射（Ｓ２）との衝突に続いて重力場で垂直方向に配置された衝突噴霧ファン（Ｆ）が、重力場で角度βで配置されるように整列し、
当該角度βは、前記第１の垂直方向平面（Ｅ１）及び前記第２の垂直方向平面（Ｅ２）に垂直な平面と前記衝突噴霧ファン（Ｆ）の垂直方向平面との間で、０から１／２π迄及びπから３／２π迄の範囲、又は、１／２πからπ迄及び３／２πから２π迄の範囲である、請求項１から９の何れかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の噴霧噴射の断面積（Ｑ１）及び／又は前記第２の噴霧噴射の断面積（Ｑ２）は、１９６０μｍ２から５００００μｍ２の範囲である、請求項１から１０の何れかに載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１の何れかに記載された噴霧ノズル配置が２個以上連続して配置されたものを使用する、請求項１から１１の何れかに記載の方法。
【請求項１３】
化学合成のために、前記噴霧噴射を衝突させて反応可能混合物を形成しかつ反応を開始させる工程を備える、請求項１から１２の何れかに記載の方法。
【請求項１４】
重合、好ましくはアニオンラクタム重合に用いられる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４の何れかに記載の方法によって得られたポリアミド反応生産物を、ペレット形状、フィルム形状、ファイバ形状の製品又は三次元構造の生産物に用いる、ポリアミド反応生産物の使用。
【国際調査報告】
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