JP2003520877A - ポリアミド連鎖延長方法およびそれにより製造される機能化ポリアミド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 官能基を含むポリアミドおよびこのようなポリアミドの調製方法。このポリアミドは、たとえばフィラメントの調製に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の背景） １．発明の分野 本発明は、反応物ポリアミドの主鎖に官能性化学基を組み込ませることによっ
てポリアミドに官能基を組み込ませる方法およびポリアミド鎖に官能性化学基を
組み込んだ関連ポリアミド生成物に関する。

【０００２】 ２．関連技術の説明 ポリアミドを調製するために使用するコモノマー分子の一部として官能性化学
基を含めることによって、ポリアミドの主鎖に官能性化学基を組み込ませる様々
な方法が提案されてきた。たとえば、米国特許第３８４６５０７号に記載された
ように、５−スルホイソフタル酸をコモノマーとしてアジピン酸およびヘキサメ
チレンジアミンに添加して、酸染色受容機能性を減じたポリアミドポリマーを製
造する。このような方法で官能基を組み込ませると、重合段階での官能性化学基
の添加が制限される。

【０００３】 ポリアミドに基を組み込ませる１方法は、連鎖延長と呼ばれる。連鎖延長は、
ポリアミド鎖末端（酸またはアミン）と、ポリアミドのアミンまたは酸末端のい
ずれかと反応して二個のポリアミド鎖を連結する２個の反応性末端を有する連鎖
延長剤分子との反応に基づく。

【０００４】 ポリアミド化を加速するために、ビスラクタムを使用することは、Ｆｌｏｒｙ
によって米国特許第２６８２５２６号に開示されている。

【０００５】 ポリアミドに機能性を組み込ませる便利な方法を提供する必要がある。相対粘
度（ＲＶ）の低いポリアミドを使用して、高ＲＶを有することが予想される最終
生成物までそのＲＶを増加させると同時に、最終生成物に機能性を導入すること
もまた必要とされている。

【０００６】 発明におけるこれらの必要性およびその他の必要性は、本発明によって満たさ
れた。

【０００７】 （発明の概要） 本発明は、ポリアミド主鎖に官能性化学基を組み込ませる方法であって、 液相で、反応物ポリアミドと（ｉ）ビス−Ｎ−アシルビスラクタム化合物およ
びそれらの混合物から成る群から選択された連鎖延長化合物および機能性ジアミ
ンまたはトリアミン化合物、または（ｉｉ）機能化ビス−Ｎ−アシルビスラクタ
ム化合物から成る群から選択された機能性連鎖延長剤および任意に機能性ジアミ
ンまたはトリアミン化合物とを約０．５分間から約１０分間の間接触させること
を含み、 反応物ポリアミドは開始ＲＶ、アミン末端基の濃度（ＡＥＧ（Ｒ））、および
カルボキシル末端基の濃度（ＣＥＧ（Ｒ））を有し、 機能性ジアミンまたはトリアミンはアミン末端基の濃度ＡＥＧ（Ｆ）を有し、 連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤はＡＥＧ（Ｒ）およびＡＥＧ（Ｆ）の
合計よりも少ない反応物ポリアミド１００万グラム当たり少なくとも約１０当量
のラクタム末端基の濃度（ＬＥＧ）を有する方法を提供する。

【０００８】 一実施形態では、生成物は下式によって定義されたアミン末端基の濃度（ＡＥ
Ｇ（Ｐ））を有する。 ＡＥＧ（Ｐ）＝｛ＡＥＧ（Ｒ）＋ＡＥＧ（Ｆ）−ＬＥＧ｝±Ｘ （１）
式中、ＡＥＧ（Ｐ）は当量／１００００００ｇｍ生成物の単位で表した冷却した
生成物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｒ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した反
応物ポリアミドにおけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｆ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した機
能性ジアミンまたはトリアミン化合物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＬＥＧは当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した連鎖延長
化合物におけるラクタム末端基の濃度であり、および Ｘは約０から約１５までの範囲のいずれかの数である。

【０００９】 本発明はさらに、本発明の方法によって製造される生成物も目的とする。生成
物の例としては、 ポリアミド繰り返し単位または機能性ジアミンまたはトリアミン単位（Ｒ₁）
と、 それぞれ独立して任意に機能化したビス−Ｎ−アシルビスラクタム部分から成
る群から選択されたポリアミド連鎖延長部分（Ｒ₂）と、 それぞれ独立して水素原子および水酸基から成る群から選択された末端基（Ｒ ₃ ）とを含み、ここで少なくとも１個の機能性ジアミン、機能性トリアミン、ま
たは機能性Ｎ−アシルビスラクタムが存在する、 合成溶融紡糸ポリマーを含んでなるフィラメントであり、 ポリマーがそれぞれ独立して化学構造、 Ｒ₃−（Ｒ₁−Ｒ₂）_y−Ｒ₁−Ｒ₃ （２） （ｙは１〜１４の整数である）を有する鎖を含み、 フィラメントは少なくとも約３０の蟻酸相対粘度を有する。

【００１０】 本発明の他の目的、特性および利点は、以下の詳細な説明から明らかになるだ
ろう。

【００１１】 本発明は、以下の詳細な説明と以下のように説明した添付図面とを組み合わせ
るとより完全に理解することができる。

【００１２】 （好ましい実施形態の説明） 以下の詳細な説明では、図面の全図において同じ参照文字は同じ要素を表す。

【００１３】 Ｉ．方法 本発明は、化学官能基を反応物ポリアミドの主鎖に組み込ませる方法を目的と
しており、反応物ポリアミドを機能性ジアミンまたはトリアミン化合物および連
鎖延長化合物と接触させる段階、または反応物ポリアミドを機能性ジアミンまた
はトリアミンと共に、または伴わないで、機能性連鎖延長化合物と接触させる段
階、機能化した連鎖延長生成物を成形する段階が含まれる。

【００１４】 Ａ．接触段階 このプロセスの第１段階は、反応物ポリアミドを機能性ジアミンまたはトリア
ミン化合物および連鎖延長化合物と接触させること、または反応物ポリアミドを
機能性ジアミンまたはトリアミンと共に、または伴わないで、機能性連鎖延長化
合物といずれも液相において接触させることである。

【００１５】 この接触段階とは、反応物ポリアミドと機能性ジアミンまたはトリアミン化合
物および連鎖延長化合物の最初の接触時点、または反応物ポリアミドを機能性ジ
アミンまたはトリアミンと共に、または伴わないで、機能性連鎖延長化合物とい
ずれも液状で接触させる時点から成形した生成物を冷却する時点に及ぶ反応期間
のことである。この反応期間は一般に、約０．５分間から約１０分間である。反
応期間は一般に、鎖の主鎖への機能性の取り込みには影響を及ぼさないが、生成
物の最終ＲＶに影響を与える。

【００１６】 この接触段階は所望する温度および圧力で実施することができる。この接触段
階は、ポリマーの融点を約５℃から約２０℃超えた温度で実施することができる
。たとえば、ナイロン６，６では、温度は約２７０℃から約２８５℃であること
が可能である。この接触段階は、使用するプロセスおよびポリマーに応じて圧力
約０．２５ｐｓｉｇから約２５０ｐｓｉｇで実施することができる。接触段階は
反応物を混合しながら実施することが好ましい。

【００１７】 １．反応物ポリアミド 本発明における使用に適した反応物ポリアミドには、ポリマー鎖に不可欠な部
分として繰り返しアミド基（−ＣＯ−ＮＨ−）を有する合成溶融紡糸ポリアミド
物質が含まれる。本願で使用するポリアミドという用語は、ポリアミドホモポリ
マー、コポリマー、およびその混合物を意味する。本発明に使用することができ
る適切なポリアミドには、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（すなわち、ナイ
ロン６，６）ホモポリマー、ポリ（ｅ−カプロアミド）（すなわち、ナイロン６
）ホモポリマー、ポリドデカノラクタム（すなわち、ナイロン１２）ホモポリマ
ー、ポリ（テトラメチレンアジパミド）（すなわち、ナイロン４，６）ホモポリ
マー、ポリ（ヘキサメチレンセバカミド）（すなわち、ナイロン６，１０）ホモ
ポリマー、ｎ−ドデカン二酸とヘキサメチレンジアミンのポリアミド（すなわち
、ナイロン６，１２）ホモポリマー、ドデカメチレンジアミンとｎ−ドデカン二
酸のポリアミド（すなわちナイロン１２，１２）ホモポリマー、それらのコポリ
マー、およびそれらの混合物が含まれる。

【００１８】 本発明の方法に使用できるポリアミドおよびコポリアミドの例は、米国特許５
０７７１２４号、第５１０６９４６号および第５１３９７２９号（いずれもＣｏ
ｆｅｒ他、いずれも参考として全体を本明細書に援用した）に記載されている。
本発明の方法に使用できるポリアミド混合物の例は、本明細書に参考として援用
した「Ｇｕｔｍａｎｎ ｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ」、ｐａｇｅｓ ４１８〜４２０、Ｖｏｌｕｍｅ ４６、１９９
６年１２月によって開示されている。

【００１９】 ポリアミドの例にはまた、ジカルボン酸成分、たとえばテレフタル酸、イソフ
タル酸、アジピン酸、またはセバシン酸、およびジアミン成分、たとえばヘキサ
メチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、または１，４−ビス（
アミノメチル）シクロヘキサンから作製されたコポリマーが含まれる。

【００２０】 反応物ポリアミドは、当業界で公知のバッチまたは連続重合方法を使用して調
製することができる。図１に示したように、ポリアミドの適切な調製方法は、塩
貯蔵容器１０内にポリアミド塩混合物／溶液を貯蔵することである。この塩混合
物／溶液を貯蔵容器１０から重合器１２、たとえば連続重合器またはバッチ式オ
ートクレーブに供給する。当業界で知られているように、重合器１２内において
、ポリアミド塩混合物／溶液を実質的に酸素を含まない不活性雰囲気中で圧力を
かけて加熱する。ポリアミド塩混合物／溶液を溶融ポリマーに重合する。重合器
１２が連続重合器のとき、溶融ポリマーを連続重合器１２から供給し、ブースタ
ーポンプ１４などによって、移動経路１６を介して、少なくとも１台の紡糸機２
０の少なくとも１個の紡糸口金１８に搬送する。あるいは、重合器１２が連続重
合器のとき、または重合器がバッチ式オートクレーブのとき、溶融ポリマーを重
合器１２から、たとえばストランドの形態に押し出す。押し出されたポリマース
トランドを、水浴などの冷却場２６で固形ポリマーストランドに冷却して、ペレ
ッタイザー２８に供給し、ポリマーをフレーク状に切断、注型、または造粒する
。この「フレーク」を表すために使用される他の用語には、ペレット、顆粒およ
び粒子が含まれる。このフレークは、本発明での使用に適した形状および大きさ
であることが可能である。

【００２１】 最終用途に応じて、このポリマーフレークは少なくとも約３０から約１８０の
蟻酸ＲＶを有することが可能である。これは、約１５０００数平均分子量から約
２５０００数平均分子量の分子量に換算される。

【００２２】 このフレークを、フレークを貯蔵または調整できる、たとえば、加熱、水添加
または水除去、および／または固相重合のできる保持容器または調整器３０に供
給することができる。経路３２を介して、フレークを溶融押出機３６に供給する
ように採用された、重量測定または計量フレーク供給装置３４にフレークを輸送
することができる。このフレークを溶融押出機３６内で溶融し、溶融ポリマーを
溶融押出機３６の出口から輸送経路３６へ押し出す。押し出された溶融ポリマー
をブースターポンプ４０などによって、輸送経路３８を介して、少なくとも１台
の紡糸機２０の少なくとも１個の紡糸口金１８に搬送する。

【００２３】 一般的に、溶融押出機３６および輸送経路３８中における溶融ポリマーの滞留
時間は約３分から約１５分、好ましくは約３分から約１０分である。

【００２４】 ２．機能性アミン化合物 適切な機能性アミン化合物には、耐汚染性剤化合物類、分枝剤化合物類、染色
部位の利用性を変更する薬剤化合物類、結晶化速度変更剤化合物類、結晶画分含
量変更剤化合物類、ガラス転移温度変更剤化合物類、機械特性変更剤化合物類、
ポリアミドに特定の機能性を組み込ませる他の芳香族または脂肪族ジアミンおよ
びトリアミンが含まれる。このようなアミンの混合物を使用することができる。

【００２５】 好ましい機能性アミン化合物は、１級アミン末端を有するもので、耐汚染性用
のｏ−トルイジンジスルホン酸二ナトリウム塩（ＯＴＤＳ）、分枝剤化合物とし
てのビス（ヘキサメチレン）トリアミン（ＢＨＭＴ）、および酸性染料部位とし
ての１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン（３−ＰｉＰ−３）、結晶
化速度減少剤としての１，４−ビス（メチルアミン）シクロヘキサン、結晶画分
含量および結晶化速度減少剤としての２メチル−１，５−ペンタンジアミンおよ
び１，３−ジアミンペンタン、ガラス転移温度上昇剤としてのイソホロンジアミ
ン、弾性増加剤としてのポリ（オキシエチレン）−ジアミンおよびポリ（オキシ
プロピレン）−ジアミンなどのポリ（オキシアルキレン）−ジアミン（末端一級
アミンを有するポリエーテル）である。多官能性アミン化合物のアミン末端は、
ナイロン鎖のアミン末端と類似した連鎖延長化合物と反応する。

【００２６】 ３．連鎖延長化合物 適切な連鎖延長化合物には、任意に機能化したビス−Ｎ−アシルビスラクタム
化合物およびそれらの混合物が含まれる。好ましい連鎖延長化合物は、ビス−Ｎ
−アシルビス−カプロラクタム化合物およびそれらの混合物である。機能性連鎖
延長剤は、アシル基内にポリアミドに機能性を付加する官能基を含有するもので
ある。適切な官能基には、高融点ポリマーを提供するｐ−芳香族基類、耐汚染性
用のスルホン酸塩含有基類、分枝剤としてのトリアシルトリスカプロラクタム類
、結晶化速度変更剤化合物としてのｍ−芳香族基類、およびアミド化触媒剤化合
物としてのリン含有基類が含まれる。適切な例には、結晶化を加速する（ｐ−フ
ェニレンジ−テレフタレート）Ｎ，Ｎ′ビスカプロラクタム（ＨＱＢＴＣ）、ア
ミド化を触媒し、いくつかの枝分かれを引き起こすトリスカプロラクタムリン、
たとえば非常に低ＲＶのナイロン（ＲＶ＜３０）と共に約５〜１０％で使用する
と融点を上昇させるテレフタロイルビス−カプロラクタムが含まれる。最も好ま
しい連鎖延長化合物には、イソフタロイルビス−カプロラクタム（ＩＢＣ）、ア
ジポイルビス−カプロラクタム（ＡＢＣ）、テレフタロイルビス−カプロラクタ
ム（ＴＢＣ）、およびそれらの混合物が含まれる。好ましい、および最も好まし
い連鎖延長化合物は、ポリアミド化反応の間に一般的に存在する水濃度ではポリ
アミドの水分とは反応せず、広範な開始ポリアミドＲＶに有効で、副生成物を発
生しない。

【００２７】 連鎖延長化合物は、酸末端基またはアミン末端基を有するポリアミド鎖と、ポ
リアミド鎖のアミン末端基または酸末端基のいずれかと反応する２個の反応性末
端基を備えた連鎖延長化合物との反応に基づいて機能する。

【００２８】 任意に機能化されたビス−Ｎ−アシルビスラクタム化合物である連鎖延長化合
物は、ポリアミド鎖のアミン末端基および機能性ジアミンおよびトリアミンのア
ミン末端基と化学量論的に反応する。これは、ビス−Ｎ−アシルビスラクタム化
合物の１個のラクタム末端基が１個のアミン末端基と反応することを意味する。
これによって、最終ＲＶおよび残存した最終末端基が予想可能である。連鎖延長
化合物の量が増加するにつれて、ポリアミド鎖のアミン末端基および機能性ジア
ミンおよびトリアミンのアミン末端基とより多く結合し、主鎖に機能性ジアミン
またはトリアミン化合物を組み込んだ高ＲＶのポリアミドが生じる。最大ＲＶは
、連鎖延長化合物のモル数がアミン末端基の当量の半分に等しく、アミン末端基
の全てが消費されたときに達成される。

【００２９】 任意に機能化された連鎖延長化合物は、ＡＥＧ（Ｒ）とＡＥＧ（Ｆ）の合計よ
り少ない反応物ポリアミド１００万グラム当たり少なくとも約１０当量のラクタ
ム末端基の濃度（ＬＥＧ）を有する。任意に機能化した連鎖延長化合物がポリア
ミド鎖のアミン末端基および（使用するならば）機能性ジアミンおよびトリアミ
ンに結合し、高ＲＶポリマーが生じた後、これによって反応物ポリアミド１００
万グラム当たり少なくとも約１０当量のアミン末端基の濃度（ＡＥＧ（Ｒ））が
残される。高ＲＶ生成物が開始反応物に加水分解して戻ることを最小限に抑える
ための実験から、「少なくとも約１０当量」のアミン末端基が残存することは望
ましいことがわかった。

【００３０】 連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤は、フレークおよび任意に機能性ジア
ミンまたはトリアミンと同時に、または連続的に溶融押出機３６に添加すること
ができる。この場合、フレークが溶融押出機３６内で溶融するとき、溶融ポリマ
ーおよび機能性ジアミンまたはトリアミンは液体連鎖延長化合物と接触および反
応する。あるいは、実際には、連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤は溶融ポ
リアミドおよび、使用するならば、機能性ジアミンまたはトリアミンと共に輸送
経路１６または３８に添加することが好ましい。この場合、まだ液相になってい
ないならば、連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤は溶融するとすぐに溶融ポ
リアミドおよび機能性ジアミンまたはトリアミンと接触し反応する。連鎖延長化
合物または機能性連鎖延長剤を輸送経路１６または３８に添加するとき、連鎖延
長化合物または機能性連鎖延長剤は液相であることが好ましい。連鎖延長化合物
または機能性連鎖延長剤を押出機３６または輸送経路１６または３８に添加する
場合、押出機３６または輸送経路３８の手前における調整器、または固形重合容
器３０が必要でなくなる。

【００３１】 いずれの場合においても、特に便利な連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤
および、使用するならば機能性ジアミンおよび／またはトリアミンの添加方法は
、担体を含む混合成分の溶液に連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤および機
能性ジアミンおよび／またはトリアミンを提供することである。担体と混合した
連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤および機能性ジアミンおよび／またはト
リアミンを添加する目的は、連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤および機能
性ジアミンおよび／またはトリアミンを希釈して、添加する連鎖延長化合物また
は機能性連鎖延長剤の量のより正確な測定を可能にすることである。これによっ
て連鎖延長化合物のポリアミド中への分散がさらに促進される。適切な担体には
、ポリ（Ｎ，Ｎ′−ジブチルヘキサメチレンドデカンジアミド）のような低融点
（すなわち１５０℃未満で溶融）ポリアミド、および部分マレイン酸化（たとえ
ば、３％）ポリプロピレン、部分マレイン酸化（たとえば、３％）ポリエチレン
および脂肪族ポリエステルのようなポリアミドに分散するその他のポリマーが含
まれる。好ましい担体は、低融点ポリアミドである。連鎖延長剤または機能性連
鎖延長剤およびジアミンまたはトリアミンは、同じ担体または所望に応じて異な
る担体と共に含めることが可能である。

【００３２】 ４．触媒 本発明では触媒は必要ない。しかし、１種または複数のポリアミド化触媒を通
常は重合器１２に塩混合物／溶液と同時または連続的に、溶融押出機３６にフレ
ークと同時または連続的に、および／または輸送経路１６または３８に任意に添
加し、それによって溶融ポリアミドと接触させることができる。

【００３３】 連鎖延長化合物に加えてポリアミド化触媒を添加する効果は、触媒が溶融ポリ
アミドと連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤との最初の接触時と、生成物が
開始ＲＶよりも大きな最終ＲＶを有し、任意にアミン末端基の濃度（ＡＥＧ（Ｐ
））が前記の式（１）で定義された通りであるように、得られた生成物を室温ま
で冷却することが必要である時点との間の時間を短縮することである。

【００３４】 本発明の方法での使用に適したポリアミド化触媒には、ホスホン酸、ホスフィ
ン酸、およびそれらの誘導体および塩が含まれる。適切な触媒の例には、本明細
書に参考として援用した米国特許第３３６５４２８号、第３７６３１１３号、第
３９４４５１８号、第４９１２１７５号、第４９６６９４９号およびそれらで引
用された文献に記載されたものが含まれる。もちろん、好ましい触媒は、フェニ
ルホスホン酸および２−（２′−ピリジル）エチルホスホン酸である。

【００３５】 触媒を使用するときには、有効な量の触媒を添加する。一般に、触媒はポリア
ミドの１００万グラム当たり約０．２５モルから約５モル（ｍｐｍｇ）までの量
（一般的にポリアミドに基づいて約５０ｐｐｍから１０００ｐｐｍで重合器１２
に添加する。触媒はポリアミドの１００万グラム当たり約０．４モルから約０．
８モル（ｍｐｍｇ）までの量（ポリアミドに基づいて約８０ｐｐｍから１６０ｐ
ｐｍ）で添加することが好ましい。この範囲によって、最初の重合の最中および
／または再溶融した後、たとえば本発明の条件下で押出機３６の内部および／ま
たは輸送経路１６または３８の内部で、触媒を高濃度に使用するときに生じる可
能性がある悪影響、たとえばその後の紡糸中におけるパック圧力の上昇などを最
小限に抑えて、ポリマーをフレークの形態に重合するために商業的に有用な速度
がもたらされる。

【００３６】 特に便利なポリアミド化触媒の添加方法は、たとえばナイロン６，６の生成に
使用するヘキサメチレン−アジピン酸ジアンモニウムなどの塩溶液の添加によっ
て、重合を開始する際のポリマー成分の溶液中に触媒をもたらすことである。

【００３７】 本明細書に参考として全体を援用した国際特許出願のＷＯ９８／２３６６６に
開示されているように、任意に１種または複数の液相ポリアミド化触媒の代わり
、またはそれらに加えて、１種または複数の固形状重合触媒を添加することがで
きる。

【００３８】 従来のポリアミド製造方法で使用された触媒は一般的に、開始ポリアミドのＲ
Ｖが３０未満であるポリアミドのＲＶを増加させるためには有効ではなく、ほと
んどは開始ポリアミドのＲＶが４５未満の場合には有効ではない。本発明に従っ
て触媒および連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤および／または機能性ジア
ミンおよび／またはトリアミンを添加するとき、反応物ポリアミドのＲＶは約４
と低くてもよく、連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤は、連鎖延長剤または
機能性連鎖延長剤および触媒の両者がＲＶの増加に有効になるためにポリアミド
ＲＶが十分高くなるまで、ポリアミドのＲＶを増加させるために有効である。

【００３９】 添加物 当業界で公知の通常の添加物量を本発明の方法においてポリアミドに添加する
ことができる。それらは、連鎖延長化合物およびジアミンおよび／またはトリア
ミンがポリアミドと接触するとき、またはその前に添加することができる。たと
えば、一般的な添加物には、可塑剤、艶消し剤、顔料、染料、光安定剤、熱およ
び／または酸化安定剤、静電気を抑える帯電防止剤、染色性を変更する添加物、
表面張力を変更する薬剤などが含まれる。

【００４０】 輸送経路１６または３８内の溶融ポリマーおよび調整器３０内のフレークには
、可変量の吸収された水が含まれる可能性がある。水はまた、生成物の最終ＲＶ
を制御するために調整器３０または溶融押出機３６に添加することができる。水
を添加すると、生成物のＲＶが減少する。

【００４１】 Ｂ．成形段階 接触段階で、反応物ポリアミド、任意に存在する機能性ジアミンまたはトリア
ミンおよび任意に機能化されている連鎖延長化合物が反応して、反応物ポリアミ
ドのＲＶよりも高いＲＶを有する改質ポリアミドが形成する。

【００４２】 接触段階後、生成物を改質ポリアミドから成形することができる。本発明以前
に生成物を成形するために使用されたポリアミドのように、本発明の改質ポリア
ミドは所望する最終生成物の成形に使用するために適した分子量でなければなら
ない。たとえば、生成物がフィラメントのとき、フィラメントに溶融紡糸するた
めに改質ポリアミドはフィラメントを形成する分子量でなければならない。フィ
ラメントの製造を含めたほとんどの最終用途のために、改質ポリアミドはあらゆ
る分子量分布を有することが可能である。

【００４３】 本発明の方法によって成形できる生成物には、フレーク、紡糸製品（たとえば
、フィラメント）、吹込成型製品（たとえば、瓶）、押出製品（たとえば、フィ
ルム）および射出成型製品が含まれる。

【００４４】 再び図１を参照すると、生成物はポリアミドを少なくとも１本のフィラメント
４６に紡糸することによって成形することが好ましい。計量ポンプ４１を使用し
て、溶融ポリマーを、輸送経路１６または３８に連結したマニホールド４２から
、スピンフィルターパック４４を通過させて、次にそれぞれが複数の毛細管を有
する紡糸口金１８に押しやり、それによって溶融ポリマーを毛細管に通過させて
複数のフィラメント４６に紡糸する。

【００４５】 Ｃ．任意の冷却段階 生成物を室温まで冷却することは可能であるが、冷却は必須ではない。たとえ
ば、生成物が開始ＲＶよりも大きな最終ＲＶを有するように、生成物を室温まで
冷却することができる。

【００４６】 ある実施形態では、冷却した生成物は下式によって定義されたアミン末端濃度
（ＡＥＧ（Ｐ））を有している。 ＡＥＧ（Ｐ）＝｛ＡＥＧ（Ｒ）＋ＡＥＧ（Ｆ）−ＬＥＧ｝±Ｘ （１） 式中、ＡＥＧ（Ｐ）は当量／１００００００ｇｍ生成物の単位で表した冷却し
た生成物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｒ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した反
応物ポリアミドにおけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｆ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した機
能性ジアミンまたはトリアミン化合物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＬＥＧは当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した連鎖延長
化合物または機能性連鎖延長剤中のラクタム末端基の濃度であり、 およびＸは約０から約１５まで、例えば０から５までの範囲のいずれかの数で
ある。

【００４７】 各紡糸口金１８からのフィラメント４６は、一般にフィラメント４６の長さ方
向に対して横方向の空気流（図１において矢印４８で示している）によって冷却
される。次いで、フィラメント４６は収束装置５０によって糸に収束され、巻き
取り装置５４、たとえば機械装置５８内の巻管５６によって巻き取られる。

【００４８】 得られたフィラメント４６は、当業界で公知の様々な適用のために、糸５２お
よび織物にされる。本発明の方法によって成形された生成物は、その後このよう
な方法段階で再溶融しない限り加工することができる。たとえば、成形後、フィ
ラメント４６はその後延伸、テクスチャード加工、捲縮、および／または切断し
たり、当業界で公知の全てのことが可能である。

【００４９】 本発明以前はポリアミドと共に連鎖延長化合物を使用するとき、連鎖延長化合
物の添加によって実現した高ＲＶを維持した連鎖延長状態でポリマーを凝固させ
るために、生成物を前式（１）による非平衡状態で冷却できることがわかってい
なかった。前式（１）によって生成物を冷却するのが好ましい理由は、任意に機
能化した連鎖延長化合物の添加がポリアミド反応を平衡状態から移動させるため
と考えられる。

【００５０】 このことは、以下に図示した、１つの反応物（すなわち、ヘキサメチレンジア
ミン（Ｈ₂Ｎ−（ＣＨ₂）₆−ＮＨ₂））がアミノ末端基（−ＮＨ₂）を有し、他の
反応物（すなわち、アジピン酸（ＨＯＯＣ−（ＣＨ₂）₄−ＣＯＯＨ）が酸基（−
ＣＯＯＨ）を有し、生成物が鎖と共に複数のアミド基（−ＮＨＣＯ−）を有する
ポリアミドおよび水（Ｈ₂Ｏ）を含むポリアミド（すなわち、ナイロン６，６）
の化学反応を参考にして説明することができる。

【００５１】 Ｈ₂Ｎ−（ＣＨ₂）₆−ＮＨ₂＋ＨＯＯＣ−（ＣＨ₂）₄−ＣＯＯＨ ⇔Ｒ−（ＨＮ−（ＣＨ₂）₆−ＮＨＣＯ−（ＣＨ₂）₄−ＣＯ）_n−Ｒ＋Ｈ₂Ｏ （３） 式中、ＲはＨまたはＯＨであり、および ｎは約１０から約１５０である。

【００５２】 この反応は、反応物と生成物との間に平衡が確立されるまで継続する。この平
衡は、以下の式によって表される。

【００５３】 Ｋ_eq＝［−ＮＨＣＯ−］［Ｈ₂Ｏ］／［−ＮＨ₂］［−ＣＯＯＨ］ （４） 式中、Ｋ_eqは定数であり、 ［−ＮＨＣＯ−］はアミド基の濃度であり、 ［Ｈ₂Ｏ］は水の濃度であり、 ［−ＮＨ₂］は遊離アミノ末端基の濃度であり、および ［−ＣＯＯＨ］は遊離酸末端基の濃度である。

【００５４】 しかし、任意に機能化したビス−Ｎ−アシルビスラクタム化合物をこの反応混
合物に添加するとき、１対のアミノ末端基がビス−Ｎ−アシルビスラクタム分子
それぞれによって消費される。これによってアミノ末端基の濃度が減少し、アミ
ド基の数が増加して、ポリマーのＲＶが増加するが、酸末端基および水には変化
が起こらない。

【００５５】 このことをＲＶ対時間のグラフである図２に示す。Ｔ₁時点で、いずれも液状
の任意に機能化した連鎖延長化合物をポリアミド６，６および／またはポリアミ
ドを生成するための反応物と接触させる。Ｔ₂時点では成分が迅速に反応してお
り、ＲＶは可能な限り最大まで増加するが、驚くべきことに平衡状態ではない。
驚くべきことに、ポリマーを液状に維持し、反応を停止するために生成物を冷却
しなければ、図２のＴ₃時点で示されるように、ポリアミドは時間と共に水と反
応して（加水分解して）平衡状態に戻り、より多くのアミン末端基および酸末端
基が発生し、アミド基が少なくなり、ＲＶが低くなることが発見された。これに
よって任意に機能化した連鎖延長化合物効果は最適より低くなる。同様に、本発
明によって生成物を冷却し、その後再溶融すると、混合物中の水が、図２のＴ₃
時点で示したように反応をＲＶの低い平衡状態に引き戻してしまう。曲線の加水
分解部分の速度は温度、水分含量、およびアミド化触媒の存在に左右される。

【００５６】 本発明によって、ポリマーのＲＶを最大ＲＶ値から定義された限定範囲内に維
持して、連鎖延長化合物の添加によって生成した高ＲＶの利点を保持するために
、所望する生成物は室温まで冷却できることが認識される。このことは、式（１
）に表されている。式（１）では、ＡＥＧ（Ｐ）は、冷却した生成物中のアミン
末端基の実際の濃度または測定濃度である。反応物ポリアミド足す使用した場合
には機能化したアミン中のアミン末端基の濃度と任意に機能化した連鎖延長化合
物中のラクタム末端基の濃度との差、｛ＡＥＧ（Ｒ）＋ＡＥＧ（Ｆ）−ＬＥＧ｝
は、任意に機能化した連鎖延長化合物とポリアミドとの化学量論的反応から得ら
れたアミン末端基の理論的濃度または計算した濃度である。式（１）は、ポリア
ミド生成物中の実際の、または測定したアミン末端基の濃度、ＡＥＧ（Ｐ）が、
偏差因子Ｘ内で、連鎖延長化合物とポリアミドとの間の化学量論的な反応から得
られる理論的または計算したアミン末端基濃度より１５アミン末端基／１００万
グラムポリアミド多い、または少ないとき、生成物を冷却することを示している
。このように、偏差因子Ｘは約０から約１５の範囲の数であることが可能である
。Ｘは約０から約５の範囲内の実数であることが好ましい。本明細書では、「数
」という用語は、整数および分数を含めた実数を意味する。

【００５７】 ＩＩ．生成物 本発明はさらに、本発明の方法によって製造された生成物を目的とする。生成
物は、 ポリアミド繰り返し単位または機能性ジアミンまたはトリアミン単位（Ｒ₁）
と、 それぞれ独立して機能化した、または機能化していないビス−Ｎ−アシルビス
ラクタム部分から成る群から選択されたポリアミド連鎖延長部分（Ｒ₂）と、 それぞれ独立して水素原子および水酸基から成る群から選択された末端基（Ｒ ₃ ）と を含む合成溶融紡糸ポリマーを含んでなるフィラメントを含むことができ、 該ポリマーは、それぞれが独立して化学構造、 Ｒ₃−（Ｒ₁−Ｒ₂）_y−Ｒ₁−Ｒ₃ （２） （ｙは１〜１４の整数である）を有する鎖を含み、 フィラメントは少なくとも約３０の蟻酸相対粘度を有する。

【００５８】 適切なポリアミド繰り返し単位（Ｒ₁）は、それぞれ独立して（ｉ）−｛ＣＯ
（ＣＨ₂）_k−ＣＯＮＨ−（ＣＨ₂）_mＮＨ｝_n−（ｋおよびｍはそれぞれ独立して
１〜１２の整数であり、ｎは１０〜１４０の整数である）、および（ｉｉ）−｛
ＮＨ（ＣＨ₂）_x−ＣＯ｝_z−（ｘは１〜１２の整数であり、ｚは２０〜２８０の
整数である）から成る群から選択されることが可能である。式（ｉ）で、ｋ＝４
およびｍ＝６のとき、この式はナイロン６，６の繰り返し単位を表す。式（ｉｉ
）で、ｘ＝５のとき、この式はナイロン６の繰り返し単位を表す。

【００５９】 適切なポリアミド連鎖延長部分（Ｒ₂）は、それぞれ独立して任意に機能化し
たビス−Ｎ−アシルビス−カプロラクタム部分から成る群から選択することがで
きる。Ｒ₂は、それぞれ独立して、イソフタロイルビス−カプロラクタム（ＩＢ
Ｃ）部分、アジポイルビス−カプロラクタム（ＡＢＣ）部分、テレフタロイルビ
ス−カプロラクタム（ＴＢＣ）部分および（ｐ−フェニレンジテレフタレート）
Ｎ，Ｎ′−ビスカプロラクタム（ＨＱＢＴＣ）から成る群から選択することがで
きる。

【００６０】 本発明のその他の生成物は、本明細書で開示した反応物を使用し、かつ／また
は本明細書で記載された方法によって製造されるだろう。

【００６１】 利点 本発明は、資本生産性が高く、製造費用が少なく、従前の機能性高ＲＶポリア
ミド製造方法よりもフレキシビリティが高い。本発明の機能化および連鎖延長方
法は、非常に迅速で、従来方法が数時間かかるのに対して、数分または数秒で実
施される。得られたフィラメントは、当業界で公知の様々な適用のために、糸お
よび織物に形成することができる。

【００６２】 （定義および試験方法） 特記しない限り、以下の項目を決定するために以下の試験方法を使用した、ま
たは使用できる。

【００６３】 本明細書では、ポリアミドの相対粘度または蟻酸相対粘度（ＲＶ）とは、２５
℃で毛細管粘度計によって測定された溶液と溶媒の粘度比のことである。溶媒は
、１０重量％の水を含有する蟻酸である。溶液は溶媒に８．４重量％のポリアミ
ドポリマーを溶解したものである。この試験は、ＡＳＴＭ標準試験方法Ｄ ７８
９に基づく。アミン末端基（ＡＥＧ）の実際濃度または測定濃度は、以下の工程
によって測定する。正確に１．０００ｇｍの乾燥粉末ポリアミド試料を量り、マ
グネチックスターラーを具備したカップに入れる。体積比８５／１５のフェノー
ル／メタノール（メノール）溶液７０ｍｌをこのカップに添加する。蓋をして、
試料が溶解するまで攪拌する。自動滴定装置を使用して、ポリアミド−メノール
溶液を、メタノール中０．０２５Ｎ過塩素酸（ＨＣｌＯ₄）で滴定する。純粋な
メノール溶液（ブランク）７０ｍｌを同方法で滴定する。次いで、アミノ末端基
（ＡＥＧ）の濃度を以下の式を使用して決定する。 アミン末端基（ＡＥＧ）＝（Ａ−Ｂ）（Ｎ）（１０００）／（Ｗ） （５） 式中、Ａ＝ポリアミド・メノール溶液を滴定するためのＨＣｌＯ₄のｍｌ Ｂ＝ブランクを滴定するためのＨＣｌＯ₄のｍｌ Ｎ＝リットル当たりの当量で表したＨＣｌＯ₄溶液の規定度 Ｗ＝ｇｍで表したポリアミド試料の重量

【００６４】 ＡＥＧの単位は、ポリアミドポリマー１００００００ｇｍ当たりのアミン末端
基の当量である。ＡＥＧ（Ｒ）は、開始または反応物ポリアミドのアミン末端基
のことである。一方、ＡＥＧ（Ｐ）は、生成物ポリアミドのアミン末端基のこと
である。

【００６５】 カルボキシル末端基（ＣＥＧ）の実際濃度または測定濃度は、以下の工程によ
って決定することができる。乾燥粉末ポリアミド試料を正確に３．０００ｇｍ量
り、マグネチックスターラーを具備したカップに入れる。ベンジルアルコール１
００ｍｌをこのカップに添加する。蓋をして、試料が溶解するまで攪拌する。フ
ェノールフタレイン指示薬を使用して、ビーカーの内容物を標準０．１Ｎ水酸化
カリウム（ＫＯＨ）水溶液で滴定する。純粋なベンジルアルコール１００ｍｌ（
対照）を同様の方法で滴定する。次いでカルボキシル末端基（ＣＥＧ）の濃度を
、以下の式を使用して決定する。 カルボキシル末端基（ＣＥＧ）＝（Ａ−Ｂ）（Ｎ）（１０００）／（Ｗ） （６） 式中、Ａ＝ポリアミド溶液を滴定するためのＫＯＨのｍｌ Ｂ＝ブランクを滴定するためのＫＯＨのｍｌ Ｎ＝リットル当たりの当量で表したＫＯＨ水溶液の規定度 Ｗ＝ｇｍで表したポリアミド試料の重量

【００６６】 ＣＥＧの単位は、ポリアミドポリマー１００００００ｇｍ当たりのカルボキシ
ル末端基の当量である。ＣＥＧ（Ｒ）は、開始または反応物ポリアミドのカルボ
キシル末端基のことである。一方、ＣＥＧ（Ｐ）は、生成物ポリアミドのカルボ
キシル末端基のことである。

【００６７】 同様に、ＡＥＧおよびＣＥＧを決定するために適切な方法は、いずれも本明細
書に全体を参考として援用した「Ｔｈｅ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ」、Ｖｏｌ．１７、
Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７３、ｐ．２９
３〜２９４および米国特許第３７３０６８５号に記載されている。

【００６８】 結晶化速度は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ ＤＳＣ−７にポリマー試料約５ｍ
ｇを入れることによって測定する。試料を５０℃／分の速度で３００℃まで加熱
し、３００℃で３分間維持し、次いで２００℃／分で２２５℃〜２６０℃の範囲
（結晶化温度）の特定の温度まで冷却して、次いで結晶化が完了して試料からさ
らにエネルギーが放出されなくなるまで１０〜６０分間そのまま維持する。結晶
化過程完了によって放出されるエネルギーを記録する。エネルギー放出を時間の
関数として記録し、放出した全エネルギーの半分を放出するために必要な時間を
測定し、結晶時間半減期として定義する。

【００６９】 （実施例） 本発明をここで以下の非限定的な具体的な実施例によって例示する。

【００７０】 連鎖延長化合物の合成 以下の実施例で使用したアジポイルビスカプロラクタム（ＡＢＣ）連鎖延長化
合物は、２リットルのエルレンマイヤーフラスコ内でテトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）５００ｍｌにカプロラクタム１３６ｇｍ（１．２モル）を溶解し、得られた
溶液を氷浴中で５℃未満まで冷却し、攪拌しながらゆっくり塩化アジポイル（０
．５５モル）１００ｇｍを添加することによって調製した。温度は５℃未満に維
持した。ピリジン２００ｍｌを攪拌した溶液に添加し、ＡＢＣの沈殿および塩化
ピリジウムを形成した。この混合物を５℃未満で１／２時間攪拌し、次いで３０
分間加熱し、次にこの熱い溶液を水と氷５０／５０で半分満たされた３ガロンの
バケツ（１３．５リットル）に激しく攪拌しながら注いだ。ＡＢＣ沈殿物および
その他の成分全てを溶液中で静置した。固形ＡＢＣ（１５５．８ｇｍ）を吸引濾
過によって収集した。

【００７１】 イソフタロイルビスカプロラクタム（ＩＢＣ）は、塩化アジポイル１００ｇｍ
を塩化イソフタロイル１１２ｇｍに置き換える以外はＡＢＣと同様の方法で調製
した。

【００７２】 テレフタロイルビスカプロラクタム（ＴＢＣ）は、塩化アジポイル１００ｇｍ
を塩化テレフタロイル１１２ｇｍに置き換える以外はＡＢＣと同様の方法で調製
した。

【００７３】 （ｐ−フェニレンジテレフタレート）Ｎ，Ｎ′ビスカプロラクタム）（ＨＱＢ
ＴＣ）は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１５ｍｌにヒドロキノン１．１ｇｍを
溶解し、別にＴＨＦ４０ｍｌに塩化テレフタロイル４．０６ｇｍを溶解すること
によって調製した。塩化テレフタロイル／ＴＨＦ溶液を氷浴で５℃未満まで冷却
し、ハイドロキノン溶液を攪拌しながら温度を５℃未満に維持してゆっくり添加
した。温度を５℃未満に維持しながら、この溶液にトリエチルアミン３．４ｇｍ
を添加した。ＴＨＦ２０ｍｌに溶解したカプロラクタム２．３５ｇｍ、続いてト
リエチルアミン３ｍｌを再び温度を５℃未満に維持しながらゆっくりこの溶液に
添加した。この反応混合物を一晩攪拌した。水１００ｍｌを反応混合物に添加し
、固形ＨＱＢＴＣ生成物を濾過によって収集し、水で洗浄した。

【００７４】 実施例１および２ これらの実施例では、多機能性アミン化合物ｏ−トルイジンジスルホン酸二ナ
トリウム塩とイソフタロイルビスカプロラクタム（ＩＢＣ）を使用して、ポリマ
ーの主鎖にナトリウムスルホン酸基を導入し、ナイロンポリマーに酸性染料に対
する耐汚染性機能を与えることを示している。ＲＶおよびＬＥＧ（Ｒ）の異なる
二種類の反応物ナイロン６６ホモポリマーを使用した。ｏ−トルイジンジスルホ
ン酸二ナトリウム塩は、（「Ｗａｋａｙａｍａ Ｓｅｉｋａ Ｋｏｐｙｏ−Ｊａ
ｐａｎ」から入手した）ｏ−トルイジンジスルホン酸１モルを水中炭酸ナトリウ
ム２モルで中和することによって合成した。

【００７５】 イソフタロイルビスカプロラクタム（ＩＢＣ）およびｏ−トルイジンジスルホ
ン酸二ナトリウム塩（ＯＴＤＳ）をナイロン６６ホモポリマー６．００ｇに添加
し、小さな針金攪拌子を具備した試験管内において固形状態でよく混合した。こ
の試験管に栓をして、窒素で覆い、２８６℃の溶融金属浴に４分間挿入し、続い
て水中でこの試験管を冷却した。冷却後、このポリマーを試験管から取り出して
試験した。このポリマーは反応物ポリマーよりも高いＲＶを有し、ナイロン主鎖
にｏ−トルイジンジスルホン酸二ナトリウム塩を組み込んだ結果として、酸性染
料に対して耐汚染性を示した。

【００７６】

【表１】

【００７７】 実施例３ この実施例は、「硬い棒状」の連鎖延長剤を使用してポリマー結晶化速度を加
速することを示している。特に、ポリマー主鎖に（ｐ−フェニレンジ−テレフタ
レート）部分を取り込むと、ポリマー結晶化速度が３倍に増加することを示して
いる。

【００７８】 （ｐ−フェニレンジ−テレフタレート）Ｎ，Ｎ′ビスカプロラクタム０．１２
ｇをナイロン６６ホモポリマー（実施例１のＲＶ＝３７．９）６．００ｇに添加
し、実施例１に説明したように加熱して冷却した。冷却後、ポリマーを試験管か
ら取り出し試験した。このポリマーのＲＶは７５．３で、ＤＳＣで測定したとこ
ろこのポリマーの結晶化速度は開始ポリマーの３倍速かった。

【００７９】 実施例４および５ これらの２実施例は、分枝剤、機能性トリアミン（ＢＨＭＴ）をポリマー鎖の
主鎖に挿入することを示している。ＢＨＭＴは「Ａｌｄｒｉｃｈ−ＵＳＡ」から
入手した。

【００８０】 イソフタロイルビスカプロラクタム（ＩＢＣ）およびビス（ヘキサメチレン）
トリアミン（ＢＨＭＴ）をナイロン６６（ＲＶ＝３５．６；ＡＥＧ（Ｒ）＝８８
．１）８．００ｇｍに添加し、試験管内において固体状態でよく混合した。この
試験管には小さな針金の攪拌子を入れ、栓をして、窒素で覆った。この試験管を
２８６℃の溶融金属浴に４分間挿入し、続いて水中でこの試験管を室温まで冷却
した。このポリマーを試験管から取り出して試験した。表１に使用した量および
生成物ＲＶおよびＡＥＧを示す。

【００８１】

【表２】

【００８２】 実施例６ この実施例は、濃く染色するために機能性染色部位１，４−ビス（３−アミノ
プロピル）ピペラジン（３−ＰｉＰ−３）を使用することを示している。３Ｐｉ
Ｐ３は、「Ａｌｄｒｉｃｈ−ＵＳＡ」から入手した。

【００８３】 イソフタロイルビスカプロラクタム（ＩＢＣ）０．１０７ｇｍおよび１，４−
ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン（３−ＰｉＰ−３）０．０１６ｇｍをナ
イロン６６（ＲＶ＝３５．６；ＡＥＧ（Ｒ）＝８８．１）８．００ｇｍに添加し
て、試験管内において固形状態でよく混合した。この試験管には小さな針金の攪
拌子を入れ、栓をして、窒素で覆った。この試験管を２８６℃の溶融金属浴に４
分間挿入し、続いてこの試験管を室温の水浴中で冷却した。このポリマーを試験
管から取り出して試験した。生成したポリマーは、ＲＶ＝６４．５およびＡＥＧ
（Ｐ）＝５１．１であった。

【００８４】 当業者等は、前述した本発明の利益および教示によって、数多くの変更を実施
することができる。これらの変更は、添付した特許請求の範囲に記載した本発明
の範囲内に含まれると考えられるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によってポリアミドフィラメントを製造するために使用可能な系を示し
た概略図である。

【図２】 連鎖延長化合物を使用してナイロン６，６を製造するための反応の相対粘度対
時間を概略的に示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J001 DD07 DD13 EA02 EA06 EA08 EA14 EA15 EA17 EA24 EB03 EB08 EB36 EB37 EC07 EC08 GA13 GE06 GE16 HA02 JA10 JB02 4L035 BB31 HH10

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 改質ポリアミドを調製する方法であって、 反応物ポリアミドと（ｉ）ビス−Ｎ−アシルビスラクタム化合物およびそれら
   の混合物から成る群から選択された連鎖延長化合物および機能性ジアミンまたは
   トリアミン化合物、または（ｉｉ）機能性ビス−Ｎ−アシルビスラクタム化合物
   から成る群から選択された機能性連鎖延長剤および任意に機能性ジアミンまたは
   トリアミン化合物（反応物ポリアミドが開始ＲＶ、アミン末端基の濃度（ＡＥＧ
   （Ｒ））、およびカルボキシル末端基の濃度（ＣＥＧ（Ｒ））を有し、機能性ジ
   アミンまたはトリアミン化合物がアミン末端基の濃度ＡＥＧ（Ｆ）を有し、連鎖
   延長化合物がＡＥＧ（Ｒ）とＡＥＧ（Ｆ）との合計よりも少ない反応物ポリアミ
   ド１００万グラム当たり少なくとも約１０当量のラクタム末端基の濃度（ＬＥＧ
   ）を有する）とを液相で、約０．５分間から約１０分間接触させて反応物ポリア
   ミドのＲＶを増加させることを含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 反応物ポリアミドが、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）、
   ポリ（ｅ−カプロアミド）、ポリドデカノラクタム、ポリ（テトラメチレンアジ
   パミド）、ポリ（ヘキサメチレンセバカミド）、ｎ−ドデカン二酸とヘキサメチ
   レンジアミンから形成されたポリアミド、ドデカメチレンジアミンとｎ−ドデカ
   ン二酸のポリアミド、それらのコポリマー、およびそれらの混合物から成る群か
   ら選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 連鎖延長化合物（ｉ）を使用することを特徴とする請求項１
   に記載の方法。
4. 【請求項４】 連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤がビス−Ｎ−アシル
   ビス−カプロラクタム化合物およびそれらの混合物から成る群から選択されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 連鎖延長化合物または機能性連鎖延長剤がイソフタロイルビ
   ス−カプロラクタム、アジポイルビス−カプロラクタム、テレフタロイルビス−
   カプロラクタム、（ｐ−フェニレンジ−テレフタレート）Ｎ，Ｎ′ビスカプロラ
   クタム、およびそれらの混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求
   項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 ジアミンまたはトリアミン化合物を使用し、ジアミンまたは
   トリアミン化合物が耐汚染性剤、分枝剤、染色部位利用性変更剤、およびそれら
   の混合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 耐汚染性剤化合物がｏ−トルイジンジスルホン酸ナトリウム
   塩から成る群から選択され、分枝剤化合物がビス（ヘキサメチレン）トリアミン
   から成る群から選択され、および染色部位利用性変更剤化合物が１，４−ビス（
   ３−アミノプロピル）ピペラジンから成る群から選択されることを特徴とする請
   求項６に記載の方法。
8. 【請求項８】 改質ポリアミドがフレーク以外の生成物に成形されることを
   特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 生成物が下式 ＡＥＧ（Ｐ）＝｛ＡＥＧ（Ｒ）＋ＡＥＧ（Ｆ）−ＬＥＧ｝±Ｘ であって、式中ＡＥＧ（Ｐ）は当量／１００００００ｇｍ生成物単位で表した
   冷却した生成物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｒ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した反
   応物ポリアミドにおけるアミン末端基の濃度であり、 ＡＥＧ（Ｆ）は当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した機
   能性ジアミンまたはトリアミン化合物におけるアミン末端基の濃度であり、 ＬＥＧは当量／１００００００ｇｍ反応物ポリアミドの単位で表した連鎖延長
   化合物中のラクタム末端基の濃度であり、 およびＸは約０から約１５までの範囲のいずれかの数である式によって定義さ
   れたアミン末端基（ＡＥＧ（Ｐ））の濃度を有するように改質ポリアミドを室温
   まで冷却することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 Ｘが約０から約５までの範囲のいずれかの数であることを
    特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 請求項１の方法によって製造された生成物。
12. 【請求項１２】 ポリアミド繰り返し単位または機能性ジアミンまたはトリ
    アミン単位（Ｒ₁）と、 それぞれが独立して任意に機能化されたビス−Ｎ−アシルビスラクタム部分か
    ら成る群から選択されたポリアミド連鎖延長部分（Ｒ₂）と、 ここで少なくとも１個の機能性ジアミン、機能性トリアミン、または機能性ビ
    ス−Ｎ−アシルビスラクタム部分が存在し、 それぞれが独立して水素原子および水酸基から成る群から選択された末端基（
    Ｒ₃）と を含む合成溶融紡糸ポリマーを含んでなるフィラメントであって、 該ポリマーがそれぞれ独立して化学構造、 Ｒ₃−（Ｒ₁−Ｒ₂）_y−Ｒ₁−Ｒ₃ （２） （ｙは１〜１４の整数である）を有する鎖を含み、 フィラメントが少なくとも約３０の蟻酸相対粘度を有することを特徴とするフ
    ィラメント。
13. 【請求項１３】 ポリアミド繰り返し単位（Ｒ₁）類は、それぞれ独立して
    （ｉ）−｛ＣＯ（ＣＨ₂）_k−ＣＯＮＨ−（ＣＨ₂）_mＮＨ｝_n−（ｋおよびｍはそ
    れぞれ独立して１〜１２の整数であり、ｎは１０〜１４０の整数である）および
    （ｉｉ）−｛ＮＨ（ＣＨ₂）_x−ＣＯ｝_z−（式中、ｘは１〜１２の整数であり、
    ｚは２０〜２８０の整数である）から成る群から選択されることを特徴とする請
    求項１２に記載のフィラメント。
14. 【請求項１４】 （Ｒ₁）が機能化されたジアミンまたは機能化されたトリ
    アミン単位を含むことを特徴とする請求項１２に記載のフィラメント。
15. 【請求項１５】 任意に機能化された連鎖延長部分がそれぞれ独立してビス
    −Ｎ−アシルビスラクタム部分から成る群から選択されることを特徴とする請求
    項１２に記載のフィラメント。
16. 【請求項１６】 連鎖延長部分が、それぞれ独立してイソフタロイルビスカ
    プロラクタム部分、アジポイルビス−カプロラクタム部分、（ｐ−フェニレンジ
    −テレフタレート）Ｎ，Ｎ′ビス−カプロラクタム、およびテレフタロイルビス
    −カプロラクタム部分から成る群から選択されることを特徴とする請求項１２に
    記載のフィラメント。
17. 【請求項１７】 機能性アミン化合物を使用し、機能性アミン化合物が耐汚
    染性剤、分枝剤、染色部位利用性変更剤、およびそれらの混合物から成る群から
    選択されることを特徴とする請求項１２に記載のフィラメント。
18. 【請求項１８】 耐汚染性剤化合物がｏ−トルイジンジスルホン酸ナトリウ
    ム塩から成る群から選択され、分枝剤化合物がビス（ヘキサメチレン）トリアミ
    ンから成る群から選択され、および染色部位利用性変更剤化合物が１，４−ビス
    （３−アミノプロピル）ピペラジンから成る群から選択されることを特徴とする
    請求項１７に記載のフィラメント。