JPH021845B2 - - Google Patents

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JPH021845B2
JPH021845B2 JP24998085A JP24998085A JPH021845B2 JP H021845 B2 JPH021845 B2 JP H021845B2 JP 24998085 A JP24998085 A JP 24998085A JP 24998085 A JP24998085 A JP 24998085A JP H021845 B2 JPH021845 B2 JP H021845B2
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JP
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poly
polyether
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segment
segments
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JP24998085A
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JPS61287925A (ja
Inventor
Derubin Gabaado Jeimuzu
Yangu Gaanaa Arubaato
Merubin Hedoritsuku Rosu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Co
Original Assignee
Monsanto Co
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Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of JPS61287925A publication Critical patent/JPS61287925A/ja
Publication of JPH021845B2 publication Critical patent/JPH021845B2/ja
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、(1)ジハライド官能性またはマルチハ
ライド官能性を有する酸ハライドの作用によりヒ
ドロキシル含有物質から誘導された酸ハライド官
能性物質、(2)対応するアシルラクタム官能性誘導
体、および(3)かかる官能性物質を使用するナイロ
ンブロツク重合体の製法に関する。 ポリアミドセグメントおよび別の物質のセグメ
ントを含有する重合体は従来当技術分野で開示さ
れており、ここでは以下それらを「ナイロンブロ
ツク重合体」と称する。ポリアミドセグメントお
よび別の重合体状物質のセグメントを組合わせる
ことにより各性質のユニークな組合わせを有する
ブロツク重合体を得ることが可能になる。これら
の性質はブロツク重合体中におけるポリアミドお
よび/または他の重合体状セグメントを変更する
ことにより変えることができる。かかるブロツク
重合体は繊維、布、フイルムおよび成形樹脂とし
て使用するのに特に適していることが見出され
た。 HedrickおよびGabbert両氏による米国特許第
4031164号および同第4223112号各明細書にはラク
タム単量体から誘導されたナイロンセグメントお
よびポリオールから誘導された別の重合体ブロツ
クを含有するナイロンブロツク重合体が教示され
ている。そこに開示されたナイロンブロツク重合
体中ではポリアシルラクタムがブロツクのための
結合を提供している。かかるナイロンブロツク重
合体からは性質のユニークな組合わせを有する成
形品が製造されうる。 前記の米国特許明細書にはラクタム単量体、ポ
リオール、ラクタム重合触媒およびポリアシルラ
クタムを一緒に混合することからなるブロツク重
合体の製造法が教示されている。かかるナイロン
ブロツク重合体の製造では米国再交付特許第
30371号明細書に教示されたイミド−アルコール
縮合のための接触法が採用されうる。 Matzner氏等による米国特許第3657385号明細
書には、開始剤または活性剤として1種またはそ
れ以上のある種のポリアリーレンポリエーテルか
らなる触媒−開始剤系でラクタム単量体を陰イオ
ン重合させることによりラクタム単量体およびポ
リアリーレンポリエーテルから生成されるブロツ
ク重合体が開示されている。有用なものとして開
示された特定のポリアリレーンポリエーテル開始
剤は種々の特定された基から選択される末端基を
有する。 たとえば、前記のHedrickおよびGabbert両氏
による米国特許明細書中に教示されたタイプのナ
イロンブロツク重合体の製造のための別法は当業
者に興味のあることであろうしそして本発明の目
的である。本発明の別の目的はナイロンブロツク
重合体を製造するための中間体として有用な新規
物質を提供することである。これらの目的および
その他の目的は以下の詳細な記載より明らかにな
るであろう。 本発明によれば、式
【化】
【化】および
【化】 〔式中、AはX(=ハロゲン)または
【化】であり、ここでYはC3〜C11アル キレンである)であり、bは2またはそれ以上の
整数であり、Rは炭化水素基およびエーテル結合
含有炭化水素基から選択される二価または多価の
基であり、Zは(1)最低分子量2000を有するポリエ
ーテルまたは(2)最低分子量約2000を有するポリエ
ーテルセグメントを含有するポリエステルのセグ
メントである〕の酸ハライド官能性物質およびア
シルラクタム官能性物資が提供される。 また、本発明によれば、ラクタム単量体、塩基
性ラクタム重合触媒および前記式でAがQである
アシルラクタム官能性物質を反応させることから
なるナイロンブロツク重合体の製法が提供され
る。 本明細書中に教示される酸ハライド官能物質は
ヒドロキシル含有物質2個またはそれ以上のカル
ボン酸ハライド基(すなわち
【化】ハロゲン 基)を含有する酸ハライド官能性物質と反応させ
ることにより製造されうる。反応混合物において
酸ハライド基の当量はヒドロキシル基の過剰中に
維持されるべきである。この反応において酸ハラ
イド物質はエステル結合を介してヒドロキシル含
有物質中のヒドロキシル位置に結合する。置換さ
れる水素およびハロゲンからは副生成物たるハロ
ゲン化水素が生ずる。この反応の1例は以下のよ
うに記載されうる。 上記反応においてR′OH)xは2個またはそ
れ以上のヒドロキシル基を含有する物質であり、
すなわちxは少なくとも2、好ましくは2〜4で
ある。この物質はジオール、トリオールまたはよ
り多くのヒドロキシル含量を有する物質であるこ
とができる。ヒドロキシル含有物質中における
R′基は炭化水素基(少なくとも100の分子量を有
するのが好ましい)、ポリエーテル基またはポリ
シロキサン基であることができる。 特にことわらない限り、ここで云う重合体また
は重合セグメントに関する「分子量」とはたとえ
ばゲル相クロマトグラフイーのような本技術分野
で周知の方法により測定されうる数平均分子量を
意味する。 ここで云う「ポリシロキサン」なる基またはセ
グメントは構造
【化】(1シロキサン単
位)の1個またはそれ以上反復単位を少なくとも
50重量%含有する基またはセグメントを意味す
る。シロキサン単位のための上記の構造において
Aはメチルまたはフエニルであることができる、
ポリシロキサンの基またはセグメントは代表的に
は別の基たとえばエタン基のような低級アルキル
の残基を有するエーテル基を存在せしめており、
その際かかるエーテル基は代表的には反復シロキ
サン単位の鎖上で絡端する基である。こうした別
の基はポリシロキサン基の50重量%まで、好まし
くは30重量%以下であることができる。 好ましいR′基は炭化水素基およびポリエーテ
ル基である。炭化水素基の例としてはたとえばエ
チレングリコールのようなジオールの場合にはア
ルキレンであり、そして2個またはそれ以上のヒ
ドロキシル基を含有するために官能性化されうる
たとえばポリブタジエンのセグメントのような高
分子炭化水素をあげることができる。2個または
それ以上のヒドロキシル基を含有するように官能
性化されうるポリオキシプロピレンセグメントは
ポリエーテル基の1例である。 前記反応で有用なヒドロキシル含有物質の例と
してはたとえばエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ポリ(オキシブチレン)グリコー
ル、ポリ(オキシエチレン)グリコール、ポリ
(オキシプロピレン)ジオール、ポリ(オキシプ
ロピレン)トリオール、ポリ(オキシプロピレ
ン)テトロール、ポリブタジエンジオール、ヒド
ロキシル官能性化されたポリジメチルシロキサン
類およびそれらの組合わせたとえば2個またはそ
れ以上のヒドロキシル基で官能性化されたポリ
(オキシプロピレン)およびポリ(オキシエチレ
ン)のブロツク重合体をあげることができる。 前記反応における酸ハライド物質、すなわち
【化】は2個またはそれ以上の酸ハライ ド基、すなわちyが1以上、一般的には2、3ま
たは4であり、好ましくは2である基を含有す
る。この酸ハライド物質中のR基は炭化水素基で
あるかまたはエーテル結合(一般的には20重量%
までのエーテル酸素)含有炭化水素基である。炭
化水素基が好ましいが、1〜12個の炭素原子を有
するものが最も好ましい。さらにより好ましいR
基はRに結合された任意の2個のカルボニル基間
に少なくとも3個の連続して結合された元素原子
を提供する炭化水素基またはエーテル結合含有炭
化水素基である。好ましい酸ハライドの例として
はセバシン酸クロライド、およびカルボニル基が
メタ位置またはパラ位置のいずれかで結合されて
いるフタル酸クロライド、すなわちそれぞれイソ
フタロイル酸クロライドおよびテレフタロイル酸
クロライドをあげることができる。 前記反応に記載の酸ハライドの代わりに構造
【化】を有する酸ハライドが使用でき る。上記構造においてXはハロゲンである。 ここに教示のさらに別の態様では、前記反応で
有用なものとして記載された酸ハライドの代わり
に構造
【化】を有する酸ハライドまたは構
【化】または
【化】 (ここでXは前述の定義を有しそしてR1はア
ルキル基、アリール基、アルアルキル基、ハロゲ
ン基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基また
はアルアルキルオキシ基である)の燐または硫黄
含有酸ハライドが用いられうる。 前記反応で使用できる酸ハライドの例としては
たとえばアジポイルクロライド、テレフタロイル
クロライド、トリメソイルクロライド、トリメリ
ツト酸クロライド、オキザリルクロライド、イソ
フタロイルクロライド、ビロメリトイルクロライ
ド、ビメロイルクロライド、グルタリルクロライ
ド、ベンゾフエノンテトラカルボン酸クロライ
ド、オキシジアセチルクロライド、オキシジベン
ゾイルクロライド、スルフアリルクロライド、オ
キシ塩化燐、セバシン酸クロライド、アゼライン
酸クロライド、アルキルホスホロジクロリデー
ト、アリールホスホロジクロリデートおよびアル
アルキルホスホロジクロリデート、アルキルホス
ホノジクロリデート、アリールホスホノジクロリ
デートおよびアルアルキルホスホノジクロリデー
トがあげられる。 ここに記載の物質について官能基の量を示す数
(たとえば前記の数x、yおよびb)はその物質
の単一分子に関する整数である。しかしながら、
かかる物質の多数のもの、特に重合体状物質は一
般に異なる量の官能性を有する種を含有する混合
物または組成物で存在し、その場合若干の種はお
そらく所望よりも多いかまたは少ない量である。
かかる混合物または組成物について官能基の量を
示す数は種々の種の平均を表わし、したがつて必
ずしも整数である必要はない。 ヒドロキシル含有出発物質中における本質的に
すべてのヒドロキシル基は前記反応において変換
される。ヒドロキシル基より過剰の酸ハライド基
を提供することにより、得られる反応生成物は酸
ハライド基で官能性化される。 前記反応は生成されるハロゲン化水素の除去を
促進するためにたとえばシクロヘキサン、トルエ
ン、テトラヒドロフランまたはアセトンのような 非阻害性溶媒の存在下で実施するのが好ましい。
また、ハロゲン化水素を熱、真空、窒素スイープ
などで追い出して、溶媒の存在しない状態で反応
を進めることも可能である。反応中に溶媒が用い
られる場合、その溶媒に不溶性である副生成物を
製造するために酸スカベンジヤーとして作用する
塩基物質がハロゲン化水素を除去する好都合な手
段として用いられうる。たとえば第3級アミンの
ような周知の酸スカベンジヤーが用いられうる。
前記反応は本質的に周囲条件下で実施されること
ができ、そして30°〜150℃のようなより高い温度
ではさらに迅速に進むであろう。この反応のため
の正確な温度は使用溶媒によることができる。溶
媒が用いられる場合それは蒸留により反応後に除
去されうる。 前記操作はヒドロキシル含有物質のヒドロキシ
ル基と酸ハライド物質と酸ハライド基との間の反
応をもたらす。すなわち下記の酸ハライド官能性
化物質が製造されうる。
【化】および
【化】 式中、Xはハロゲンであり、aは1,2または
3の整数であり、bは2またはそれ以上の整数で
あり、Rは炭化水素基およびエーテル結合含有炭
化水素基から選択される二価または多価の基であ
り、Zは(1)ポリエステル(このポリエステルは単
にポリ(テトラメチレンテレフタレート)または
ポリ(テトラメチレンイソフタレート)からのみ
構成されるのではない)または(2)ポリエーテル、
(3)炭化水素または(4)ポリシロキサンのセグメント
である。 また、ここに記載の教示の別の態様を示す下記
の酸ハライド官能性化物質も前記操作にしたがつ
て製造されうる。
【化】および
【化】 式中、R1はアルキル基、アリール基、アルア
ルキル基、ハロゲン基、アルキルオキシ基、アリ
ールオキシ基またはアルアルキルオキシ基であ
り、Xおよbは前述の定義を有しそしてZは(1)ポ
リエステル、(2)ポリエーテル(このポリエーテル
は単にポリアリーレンポリエーテルだけではない
のが好ましい)、(3)炭化水素または(4)ポリシロキ
サンのセグメントである。 前記の式I(a)および式I(b)におけるZセグメン
トは前記の(1)ポリエステル、(2)ポリエーテル、(3)
炭化水素または(4)ポリシロキサンのセグメントで
ある。式I(a)および式I(b)により示された反応生
成物のためのZセグメントは前記反応中で用いら
れるヒドロキシル官能性物質のR′基と同じであ
ることができる。あるいはまた、このZセグメン
トは原料酸ハライド物質の残基と一緒に結合され
た原料ヒドロキシル含有物質の2個またはそれ以
上の残基を含有するセグメントであることができ
る。 ここでのZセグメントまたはR′基の記載に関
して、重合体状セグメント/基の記述は特別の使
用がかかる解釈を除外しない限りはオリゴマー状
セグメント/基を包含することを理解されたい。
またこれらのセグメント/基が線状、分枝鎖状ま
たは星型(star)構造でさえありうることも理解
されたい。 ポリエステルのセグメントであるZセグメント
はジハライド官能性またはマルチハライド官能性
を有する酸ハライドとヒドロキシル含有物質との
反応から誘導され得るが、その際ヒドロキシル含
有物質中の基はポリエステル結合を通して酸ハラ
イドにより一緒に結合される。かかる反応で使用
できるヒドロキシル含有出発物質の例としてはた
とえばエチレングコール、プロピレングリコー
ル、ポリカプロラクトンジオールおよびポリカプ
ロラクトンポリオールおよびポリブタジエンジオ
ールがあげられる。たとえば前記で例示されたよ
うな酸ハライドが用いられうる。当業者ならば前
記の式I(a)および式I(b)中でZを表わしうる多数
種類のポリエステルセグメントがわかるであろ
う。式(a)により表わされる態様では単にポリ
(テトラメチレンテレフタレート)またはポリ
(テトラメチレンイソフタレート)のみからなる
ポリエステルセグメントは除外される。 ポリエステルのセグメントであるZセグメント
は実際上、可能なZセグメントの別のカテゴリー
にある一層小さいセグメント、たとえば炭化水素
セグメントまたはポリエーテルセグメントを含有
するものであることを理解すべきである。1例と
してポリエステルのセグメントであるZセグメン
トはポリエーテル基含有のヒドロキシル含有物質
および酸ハライド物質から誘導でき、その際2個
またはそれ以上のポリエーテル基がエーテル結合
を通して酸ハライド物質により一緒に結合される
ようになる。このヒドロキシル含有物質はシオー
ル、トリオールまたはポリオールから誘導されう
る。かかるものの具体例としてはポリ(オキシプ
ロピレン)トリオールとテレフタロイルクロライ
ドとの反応生成物があげられ、そこではテレフタ
ロイルクロライドの残基がトリオールから誘導さ
れる2単位間に1個の結合を提供する。かかるポ
リエステルZセグメントは本発明に教示の範囲内
における好ましいポリエステルセグメント型であ
るポリ(エーテル−エステル)セグメントとして
より詳しく記載されうる。 同様に、他の好ましいポリエステルZセグメン
トは高分子炭化水素単位を含有するジオールまた
はトリオールの酸ハライドとの反応生成物である
セグメントであり、その際2個またはそれ以上の
高分子炭化水素単位は酸ハライド物質により一緒
に結合されるようになる。かかる例としてはポリ
ブタジエンジオールとテレフタロイルクロライド
との反応生成物があり、そこでは2個またはそれ
以上のポリブタジエンセグメントがエーテル結合
を通してテレフタロイルクロライドにより一緒に
結合される。 Zを表わしうるポリエステルセグメントは大き
さが広範囲で変化しうるが、一般には少くとも
500の分子量を有する。これらセグメントのため
の好ましい分子量は約1000〜約25000である。ポ
リエーテルセグメントまたは高分子炭化水素セグ
メントを含有するポリエステルのり好ましいタ
イプは一般に約500〜約4000の分子量でこれらの
セグメントを含有する。 さらに、以下に論議されるように、Zセグメン
トがポリエステルである酸ハライド官能性化物質
から製造されるナイロンブロツク共重合体の性質
は、ポリエステルが約2000の最低分子量を有する
ポリエーテルセグメントを含有する場合には予想
外の結果を示す。 ポリエーテルのセグメントは本発明において好
ましいZセグメントである。かかるセグメントは
ポリエーテルセグメントを含有するヒドロキシル
含有物質から誘導されうる。このような好ましい
ヒドロキシル含有物質の例としてはたとえばポリ
(オキシエチレン)グリコール、ポリ(オキシブ
チレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)
ジオール、ポリ(オキシプロピレン)トリオール
およびポリ(オキシプロピレン)テトロールおよ
び2個またはそれ以上のヒドロキシル基で官能性
化されたポリ(オキシプロピレン)/ポリ(オキ
シエチレン)ブロツク重合体をあげることができ
る。 上記Zポリエーテルセグメントは一般に少くと
も500、好ましくは少くとも1000およびさらに好
ましくは少くとも約2000の分子量を有する。好ま
しい分子量は約1000〜約25000であるが、2000〜
25000がより好ましい。さらにより好ましいのは
ジオール誘導体については約2000〜約4000の分子
量、トリオール誘導体については約3000〜約
12000の分子量そしてテトロール誘導体について
は約4000〜約16000の分子量である。 より詳しく後述されるが、本発明によればZセ
グメントがポリエーテルである酸ハライド官能性
化物質から製造されるナイロンブロツク共重合体
の性質はそのセグメントの分子量により大いに影
響されうること、そしてある好ましい分子量は予
想外の有利な結果をもたらすことが確認された。 さらに、酸ハライド官能性物質の組成物の平均
的官能性が2以上である場合に生ずるナイロンブ
ロツク共重合体中における交叉結合の最小量も予
想外に改良された性質をもたらすことが確かめら
れた。これらの特徴は後記でより充分に論議しか
つ例示する。 式I(b)で表わされる態様では単にポリアリーレ
ンポリエーテルであるZセグメント、すなわち本 質的には式〔O−AR−O−AR〕〔式中、ARは
芳香族炭素を通してエーテル酸素に結合されたベ
ンゼノイド残基(単核、2核または多核)であ
る〕の単位からのみなるセグメントは除外され
る。 炭化水素のセグメントであるZセグメントは炭
化水素セグメントを含有するヒドロキシル含有物
質から誘導されうる。この炭化水素基の大きさは
低分子量のアルキレン基から実質的により大きな
分子量の高分子炭化水素まで広範囲に変わりう
る。Zが低分子量炭化水素である場合式I(a)およ
び式I(b)の酸ハライド官能性物質は後記のように
ナイロンブロツクを一緒に結合させるために使用
できる。生成する結合は得られるナイロンブロツ
ク重合体中に付加ブロツクとして低分子量炭化水
素を導入するであろう。低分子量炭化水素(Z)
セグメントの例にはC2〜C7アルキレンがある。 本発明で好ましいZセグメントは高分子炭化水
素のセグメントである。ここで「高分子炭化水素
セグメント」とは少くとも約100の分子量を有し
しかも2個またはそれ以上の反復単位を含有する
炭化水素セグメントを意味する。高分子炭化水素
のセグメントであるZセグメントを提供するため
に使用できるヒドロキシル含有物質の例としては
アルキレン(C8およびこれ以上)グリコールお
よびポリブタジエンジオール、ポリブタジエント
リオール、ポリブタジエンテトロールおよびポリ
ブタジエンのこれより大きいポリオールがあげら
れる。高分子炭化水素であるセグメントは少くと
も500の分子量を有するのが好ましいが、さらに
は約1000〜約25000の分子量が好ましい。ジオー
ル誘導体のためには約1000〜約4000の分子量、ト
リオール誘導体のためには約3000〜約12000の分
子量、そしてテトロール誘導体のためには約4000
〜約16000の分子量が最も好ましい。 また、Zセグメントは前述の定義を有するポリ
シロキサンのセグメントでもよい。かかるZセグ
メントはポリシロキサンセグメントを有するヒド
ロキシル含有物質から誘導されうる。このタイプ
のヒドロキシル含有物質の例としてはたとえば2
個またはそれ以上のヒドロキシル官能基を含有す
るポリジメチルシロキサンがある。ポリシロキサ
ンセグメントは一般には少くとも500、好ましく
は少くとも1000の分子量を有する。より好ましく
はかかるセグメントの分子量は約1000〜約25000
である。 前記式中のZセグメントが先記したポリエステ
ル、ポリエーテル、炭化水素およびポリシロキサ
ンの各セグメントの組み合わせを含有しうること
は当然理解されるであろう。前述のように好まし
いポリエステルセグメントはポリエーテルセグメ
ントまたはポリ炭化水素セグメントを含有する。
また、前述のようにここに定義されているポリシ
ロキサンセグメントは代表的にはシロキサン単位
以外の基を含有する。ポリエステル、ポリエーテ
ル、炭化水素およびポリシロキサンの各セグメン
トの他の組み合わせが可能であり、そしてかかる
ものは本発明におけるZセグメントとして同等に
使用されることが認識されよう。 前記式I(a)およびI(b)においてXはハロゲンで
あるが、塩素または臭素が好ましくそして塩素が
最も好ましい。式I(a)における整数Aは構造
【化】が前記反応で用いられる場合 には1が好ましい。式I(a)およびI(b)における整
数bは少くとも2、好ましくは2〜20、最も好ま
しくは2〜約4である。前記式I(a)におけるRは
二価または多価の炭化水素基(a+1に等しい原
子価)であり、前記反応式における酸ハライド出
発物質中のR基に相当する。式I(b)におけるR1
はアルキル基、アリール基、アルアルキル基、ア
ルキルオキシ基、アリールオキシ基またはアルア
ルキルオキシ基である。 本発明に教示の好ましい酸ハライド官能性物質
は式 (式中、Xは塩素または臭素であり、bは2〜
約4でありそしてRおよびZは前述の定義を有す
る)で表わされる物質である。前述のように酸ハ
ライド官能性物質のためのさらに好ましい形態
は、式中R基がRに結合された任意の2個のカル
ボニル基間に少くとも3個の連続して結合された
元素原子を提供するものである。かかるR基の例
としてはアジボイルハライド、イソフタロイルハ
ライドおよびテレフタロイルハライドから誘導さ れる基があげられる。 ここに教示された酸ハライド官能性物質はナイ
ロンブロツク重合体の製造に有用であることが見
出された。本発明の酸ハライド官能性物質はラク
タム単量体と反応せしめられアシルラクタム官
能性物質を生成し、そしてこれはさらにラクタム
単量体と反応せしめられてナイロンブロツク重合
体を生成することができる。たとえば、前記式I
(a)に記載の酸ハライド官能性物質は約4〜約12個
の炭素原子を含有するラクタム単量体と反応せし
められた下記のアシルラクタム官能性物質
【化】および
【化】 〔式中、Qは
【化】(YはC3〜C11アル
キレンである)であり、そしてa,b,Rおよび
Zは式I(a)に関する前述の定義を有する〕を製造
することができる。 同様に、前記式I(b)に記載の酸ハライド官能性
物質はラクタム単量体と反応せしめられた次のア
シルラクタム官能性物質
【化】
【化】および
【化】 〔式中、Qは
【化】(ここでYはC3
C11アルキレンである)であり、そしてb、R1
よびZは式I(b)に関する前述の定義を有し、R1
についてはQであることも可能である〕を製造す
ることができる。 式III(a)および式III(b)のアシルラクタム官能性物
質を製造するための酸ハライド官能性物質とラク
タム単量体との反応は、代表的にはたとえばシク
ロヘキサン、トルエン、アセトンまたは過剰のラ
クタム単量体のような溶媒および反応中生成され
るハロゲン化水素の除去を容易にするための酸ス
カベンジヤーの存在下で実施される。また、この
反応は溶媒の存在なしでも実施されうる。ヒドロ
キシル含有物質と酸ハライド官能性物質との反応
に関する溶媒および反応条件の使用についての前
記論議は、ここにも同様に適用される。別法で
は、アシルラクタム官能性物質は生成される中間
体の酸ハライド官能性物質〔式I(a)または式I
(b)〕を単離せずにヒドロキシル含有物質、酸ハラ
イド官能性物質およびラクタム単量体を含有する
反応混合物から同様の条件下で製造されうる。式
式I(a)または式I(b)の酸ハライド中における本質的
にすべてのハロゲンをラクタム基で置き換える定
量的反応が好ましい。 ついで式III(a)および式III(b)のアシルラクタム官
能性重合体はさらに別のラクタム単量体と反応し
てナイロンブロツク重合体を製造しうる。さらに
別のヒドロキシル含有物質が反応混合物中に含有
されうるが、しかしアシルラムタク基は混合物中
でヒドロキシル基よりも過剰に存在すべきであ
る。このヒドロキシル含有物質はナイロンブロツ
ク重合体中に混入されるようになる。これらの物
質は緊密に混合されるべきである。この反応混合
物には抗酸化剤が一般に包含される。この反応は
一般にはラクタムの陰イオン重合のための適当な
塩基触媒、好ましくはカプロラクタムマグネシウ
ムブロマイドまたはカプロラクタムマグネシウム
クロライドの存在下で実施される。少量の触媒、
たとえば重合されるべきラクタム単量体の1モル
%以下が有効であるが、しかしこれより多い量た とえばラクタム単量体に基づいて1〜20モル%ま
たはそれ以上の量も用いられうる。ラクタム単量
体は一般に4〜約12個、好ましくは6〜約12個の
炭素原子を含有する。カプロラクタム(ここでは
c−カプロラクタムを意味する)が特に好まし
い。式III(a)および式III(b)におでるQのためにはこ
のような好ましいラクタム単量体の対応する残基
が好ましい。たとえば10分以下また30秒以下で
さえある比較的短い反応時間およびたとえば約70
℃〜約250℃、好ましくは約120℃〜約170℃のよ
うな穏和な条件下においてナイロンブロツク重合
体は生成する。ラクタムはアシルラクタム部位で
重合できそしてまたエステル部位およびアミド部
位でも挿入されうる。このようにして前記の
HedrickおよびGabbert両氏による米国特許明細
書中に開示されたナイロンブロツク重合体が製造
できる。ナイロンブロツク重合体を生成するため
の迅速な反応時間はここに開示の物質を反応射出
成形で特に有用なものにし、他の同様な適用につ
いてもたとえば基質の型中(in−mold)コーテ
イング、回転成形、樹脂トランスフアー成形およ
び引抜成形も期待される。 前記方法によるナイロンブロツク重合体の製造
で用いられるラクタム単量体およびアシルラクタ
ム官能性重合体の相対量は所望されるナイロンブ
ロツク重合体により広範囲に変化しうる。ラクタ
ム単量体およびアシルラクタム官能性重合体はい
ずれか一方で99重量部でそして他方が1重量部ま
での割合で存在しうる。好ましい量は約60〜約90
重量%のラクタム単量体および約10〜約40重量%
のアシルラクタム官能性重合体である。しかしな
がら、弾性体状ブロツク重合体を製造するには約
40〜約70重量%のアシルラクタム官能性重合体を
用いることができる。代表的な反応条件下では重
合は本質的には定量的である。すなわち本質的に
すべてのラクタムおよびアシルラクタム官能性重
合体がナイロンブロツク重合体中に混入される。 ナイロンブロツク重合体の製造ではナイロンブ
ロツク重合体中に普通混入される1種またはそれ
以上の他の物質の存在下において重合反応を実施
するのが望ましい。かかる物質としてはたとえば
充填剤、可塑剤、難燃剤、安定剤、たとえばアス
ベストおよびガラス繊維のような繊維性補強剤、
染料および顔料があげられる。かかる物質はここ
に教示された式I(a)、式I(b)または式III(a)および
式III(b)の物質またはその他の物質中に導入されう
る。 以下に本発明を例により、より詳しく説明す
る。これらの例は単に説明のためであつて、種種
の他の変法を包含する本発明の範囲を限定するも
のとして解釈されるべきではない。特にことわら
ない限りすべての部、%、比などは重量である。 例 1 A 酸ハライド官能性物質の製造 40ccのトルエン中における48.2g(0.049当量)
の「プルラコール」GP−3030(ポリオキシプロピ
レントリオール、分子量約3000)の溶液を還流し
て本質的にすべての水分を共沸除去した。混合物
を室温に冷却し、これに9.45g(0.103当量)の
粗アジポイルクロライドを加えた。この溶液を還
流させるために加熱した。還流中に塩化水素ガス
が迅速に発生された。混合物は1時間還流した。 この反応はアジポイルクロライドにより官能性
化されているポリオキシプロピレントリオールの
ヒドロキシル位置で起つてトリ(酸クロライド)
官能性誘導体を生成した。 B アシルラクタム官能性物質の製造 上記Aで製造された反応生成物に169mlの乾燥
融解カプロラクタムを加えた。混合物は還流し
た。還流ポツト温度は185℃に上昇した。塩化水
素の発生が適当な速度で生じた。反応の進行は定
期的に残留酸性度を測定することにより調べた。
185℃で1.5時間還流した後、酸性度は0.077ミリ
当量/グラム(meq/gm)であつた。この溶液
を冷却して一夜放置した。さらに別のトルエン45
mlを加えそしてその溶液を再び145°ポツト温度で
還流した。さらに2時間還流後(全還流時間は
3.5時間)、0.1N水酸化ナトリウムでフエノールフ
タレイン終点まで滴定したところ酸性度は
0.042meq/gmであつた。さらに3.5時間還流した
ところ、この酸性度は変化しなかつた。 この反応は前記Aで製造された生成物中の塩素
原子がカプロラクタム基により置換されて起つて
トリ(アシルラクタム)官能性誘導体が生成され
た。 C ナイロンブロツク重合体の製造 前記Bで製造された反応生成物にさらに11.8g
の別のプルラコールGP−3030を加えた。トルエ ンを真空蒸留しついで25ccのカプロラクタムを蒸
留により除去した。生成する溶液を75℃に冷却
し、これに84mlの0.4モル濃度ブロモマグネシウ
ムカプロラクタム(カプロラクタム中)を真空下
で注入した。混合物を20秒間激しく攪拌し、真空
を窒素に置き換えそして混合物を130℃のテフロ
ン内張り型中に注いだ。さらに2分後に重合体を
型から除去しそして物理試験のための試片に切断
した。生成する重合体は約20%ポリ(オキシプロ
ピレン)を含有しそして下記の性質(後記例29〜
51に記載の方法にしたがつて測定された)すなわ
ち 引張り強度 5960(psi)、41MPa 引張り伸び 30% 引裂き強度 1280(pli)、224×103N/m 曲げモジユラス 157000(psi),10825MPa アイゾツト切欠け衝撃強度 6.6(フイート・ボン
ド/インチ)、352J/m を示すナイロンブロツク共重合体であつた。 以下のポリオールおよび酸ハライドがさらに別
の酸ハライド官能性重合体、アシルラクタム官能
性重合体およびナイロンブロツク重合体の製造に
おいて使用された。
【表】
【表】 例2 酸ハライド官能性物質の製造 237mlのシクロヘキサン中における96.0g
(0.02モル)のNiax11−34の溶液を30分の還流期
間中に27mlの水共沸物を除去することにより乾燥
させた。この溶液を21℃に冷却し、これに12.18
g(0.06モル)のテレフタロイルクロライド
(TERE)を攪拌しながら加えた。20mlのシクロ
ヘキサン中6.08g(0.06モル)のトリエチルアミ
ンの溶液を5分かかつて加えた。温度は21℃から
26℃に上昇しそして白色沈殿が生成した。溶液を
加熱して還流させ、これを直ちに10℃に冷却しそ
して「セライト」を通して過した。80℃で真空
下において溶媒を除去して102.48gの黄色シロツ
プを得た。そのIRスペクトルはそれぞれ1745cm
-1および1800cm-1においてエステルおよび酸クロ
ライドのカルボニル吸収を示しそしてヒドロキシ
ル吸収は全く示さなかつたが、このことは所望の
酸クロライド官能性重合体の生成を示している。 例 3 A 酸ハライド官能性物質の製造 77mlのシクロヘキサン中48.0g(0.01モル)の
Niax11−34を含有する溶液を30分間の還流中に
27mlの水共沸物を除去することにより乾燥させ
た。このポチオール溶液を50℃に冷却し、これに
6.09g(0.03モル)の固体状テレフタロイルクロ
ライド(TERE)を攪拌しながら加えた。20mlの
シクロヘキサン中乾燥トリエチルアミン3.04g
(0.03モル)の溶液を10分かかつて加えた。温度
は47.5℃から49℃に上昇した。生成するクリーム
状スラリーを攪拌しそして30分間還流で加熱して
酸ハライド官能性重合体の生成を完了させた。 B アシルラクタム官能性物質の製造 前記Aからの反応混合物を42℃に冷却し、これ
に4.0g(0.035モル)の固体状カプロラクタムを
攪拌しながら加えた。20mlのシクロヘキサン中に
おける3.54g(0.035モル)のトリエチルアミン
を7分かかつて加えた。温度は42℃から53℃に上
昇した。さらに60mlの別のシクロヘキサンを加
え、その混合物を30分間攪拌しながら還流加熱し
た。11℃に冷却しついで「セライト」を通して
過することにより透明な無色液を得た。真空下
に80℃で3時間溶媒を除去して52.26gの透明な
黄色シロツプを得た。生成するアシルラクタム官
能性重合物質の酸性度は0.028meq/gmであつ
た。 例4 アシルラクタム官能性物質の製造 227mlのシクロヘキサン中における96.0g
(0.02モル)のNiax11−34および7.0(0.062モ
ル)のカプロラクタムの溶液を1時間還流させる
ことにより乾燥させ、その間27mlの水共沸混合物
が除去された。この溶液を15℃に冷却し、これに
12.18(0.06モル)のテレフタロイルクロライ
ド(TERE)を攪拌しながら加えた。40mlのシク
ロヘキサン中における12.66g(0.125モル)のト
リエチルアミンの溶液を5分間かかつて加えた。
温度は15℃から30℃に上昇しそして白色沈殿が生
成した。混合物を加熱して還流させ、その状態を
1時間保持しそしてさらに1時間還流を続けた。
混合物を10℃に冷却しついで「セライト」を通し
て過した。80℃で真空下において3時間かかつ
て溶液を除去して93.93gの琥珀色シロツクを得
た。生成するアシルラクタム官能性重合体状物質
の酸性度は0.032meq/gmであつた。 例5 5〜28 特定物質およびそれらの使用量以外は実質的に
前記例3(AおよびB)または例4にしたがつて
さらに別の例5〜28を実施した。例5〜28の各々
のための物質のタイプおよび量および製法
(Ex.3またはEx.4)は表Cに示されている。例3
にしたがつて実施された例のいくつかでは、工程
Bの還流が30分以上、ある場合には3時間までも
延長された。さらに例3にしたがつて実施された
例のいくつかでは最終生成物の酸性度を調整する
ために工程Bでの30分〜60分の還流の後に少量の
メタノールまたは少量の無水炭酸ナトリウムを加
えた。例4にしたがつて実施された例のいくつか
では還流工程中に添加されるメタノールの代わり
に等量の炭酸ナトリウムが使用された。生成する
アシルラクタム官能性物質の酸性度はこれら例の
各々について約0.028〜0.3meq/gmであつた。
【表】
【表】 例29〜51 ナイロンブロツク重合体の製造 ナイロンブロツク重合体はハンドキヤステイン
グ重合法(HC)または反応射出成形重合法
(RIM)のいずれかにより例5〜28で製造された
アシルラクタム官能性重合体から製造された。こ
れらの方法は以下に記載する。 A ナイロンブロツク重合体のハンドキヤステイ
ング(例29〜47) 攪拌後、熱電対および窒素導入口を備えた500
mlフラスコにカプロラクタムおよび前記例5〜28
の一つにしたがつて製造されたアシルラクタム官
能性重合体であるプレポリマーを仕込んだ。具体
的なプレポリマーおよび例29〜47の各々で用いら
れる物質の量は表Dに示されている。各場合、
1.5gの「フレクトール」H(モンサント社製
品、抗酸化剤たる重合1,2−ジヒドロ−2,
2,4−トリメチルキノリン)をその仕込みに加
えた。混合物を真空下で加熱して25mlのカプロラ
クタムを蒸留しついで75℃に冷却した。 カプロラクタム中におけるブロモマグネシウム
カプロラクタムの溶液である触媒溶液は別に製造
された。この触媒溶液は一般にはジエチルエーテ
ル中における3モル濃度のエチルマグネシウムブ
ロマイドの溶液を乾燥カプロラクタムに加え、つ
いで真空下で完全に脱気することにより製造され
た。種々のモル濃度の触媒溶液が製造された。た
とえば0.5モル濃度ブロモマグネウムカプロラク
タム触媒溶液はジエチルエーテル中における17ml
の3モル濃度エチルマグネシウムブロマイドを
100gの乾燥カプロラクタムに加え、ついで前述
のように脱気することにより製造された。具体的
例のために使用された触媒溶液のモル濃度は表D
に示されている。なお例35は71gのP117B1/16″
粉砕ガラス繊維をも含有し、その結果25%(重
量)ガラス強化ナイロンブロツク重合体を与え
た。 前記で製造されたプレポリマー溶液に真空下で
特定量の触媒溶液を射出した。例29〜47のために
用いられた触媒溶液の具体的量は表Dに示されて
いる。50秒間激しく攪拌後、真空を窒素にしそし
て接触された混合物を130℃に加熱されたテフロ
ン内張り型中に注いだ。型中に5〜15分間置いた
後生成する固体のナイロンブロツク重合体を除去
した。プレポリマーとカプロラクタムとの重合は
ナイロンブロツク重合体の生成において本質的に
定量的であつた。試片が試験用に切断された。
【表】
【表】 B ナイロンブロツク重合体の反応射出成形(例
48〜51) 攪拌後、熱電対および窒素導入口を備えた500
ml容フラスコにカプロラクタムおよび前記例5〜
29にしたがつて製造されたアシルラクタム官能性
重合体であるプレポリマーを仕込んだ。具体的な
プレポリマーおよび例48〜51の各々におけるプレ
ポリマー溶液の製造で用いられる物質の量は表E
に示されている。各仕込みに1.5gのフレクトー
ルHを加えた。混合物を真空下で加熱して25mlの
カプロラクタムを蒸留させることにより乾燥さ
せ、ついで75℃に冷却した。 別にカプロラクタム中におけるブロモマグネシ
ウムカプロラクタムからなる触媒溶液がジエチル
エーテル中における3モル濃度エチルマグネシウ
ムブロマイドの溶液を乾燥カプロラクタムに加
え、ついで真空下で完全に脱気することにより製
造された。たとえば0.26モル濃度ブロモマグネシ
ウムカプロラクタム触媒溶液はジエチルエーテル
中における17mlの3モル濃度エチルマグネシウム
ブロマイドを200gの乾燥カプロラクタムに加え
ることにより製造された。種々のモル濃度の触媒
溶液が表Eに示された例中に用いられた。 反応射出成形は130℃に加熱された密閉型中に
前記溶液をポンプで注入することによりなされ
た。等容量のプレポリマー溶液および触媒溶液を
ギヤポンプにより一緒にしたが、例48は例外でこ
こではプレポリマー溶液および触媒溶液は3.4:
1容量比(プレポリマー溶液/触媒溶液)で同じ
手段により一緒にされた。型中への射出前におけ
るこれら一緒にされた流れの混合はインライン
(6インチ×1/4インチ)ケニツクス静止ミキサー
により実施された。型を混合物でみたしそして射
出開始後約2分でその型から生成する固体状ナイ
ロンブロツク重合体をはずした。プレポリマーと
カプロラクタムとの重合はナイロンブロツク重合
体の生成において本質的に定量的であつた。試片
が試験用に切断された。
【表】 例29〜51においてハンドキヤステイングまたは
反応射出成形のいずれかにより製造されたナイロ
ンブロツク重合体は実質的には以下の操作にした
がつて種々の性質を試験した。
【表】 例29〜51のための試験結果は表Fに提供されて
いる。これらナイロンブロツク重合体について
ASTM D1708にしたがつて測定された(破壊の
ための)引張り伸びは一般には50%以上であり、
いくつかの場合には200%以上であつた。例35の
重合体は25%(重量)P117B1/16″粉砕ガラス繊
維で補強されていた。
【表】 例52〜117 例52〜117は最低分子量約2000を有するポリエ
ーテルセグメントまたは最低分子量約2000を有す
るポリエーテルセグメントを含有するポリエステ
ルセグメントのいずれかを含有する酸ハライド官
能性物質またはアシルラクタム官能性物質から製
造されるナイロンブロツク共重合体により示され
る予想外の結果を示す。 A アシルラクタム官能性物質の製造 酸ハライド官能性物質は後記表Gに記載のポリ
エーテルから製造された。これら酸ハライド官能
性物質の製造はテトラヒドロフラン中における所
望のポリエーテル溶液およびテレフタロイルクロ
ライドの溶液を製造することからなつた。各溶液
から白色のアミン塩酸塩を沈殿させるように各溶
液に充分量の酸スカベンジヤーすなわちトリエチ
ルアミンを加えた。各溶液のために使用された特
定のポリエーテル(PE)およびテレフタロイル
クロライド(TERE)のモル量は表Hに示されて
いる。 各特定ポリエーテルについて異なつた酸ハライ
ド官能性物質が製造された。各場合に、ポリエー
テルセグメントを含有する酸ハライド官能性物質
およびポリエステルセグメント(ポリエーテルセ
グメントを含有する)を含有する酸ハライド官能
性物質が製造された。これらのポリエステルセグ
メントはポリエーテルセグメントとテレフタロイ
ルクロライド残基との結合により生成された。ポ
リエーテルセグメント含有酸ハライド官能性物質
はジオール誘導体については2:1のモル比そし
てトリオール誘導体については3:1のモル比か
ら製造されたが、他方ポリエステルセグメントを 含有するこれら物質はジオール誘導体については
4:3のモル比、そしてトリオール誘導体につい
ては5:2のモル比から製造された。これら酸ハ
ライド対ポリエーテルのモル比は以下の表中で
「AH/PE」として記載されている。 アシルラクタム官能性物質のバツチは酸ハライ
ド官能性物質の各溶液にテオラヒドロフラン中に
おけるカプロラクタムおよびトリエチルアミン
(酸スカベンジヤー)の溶液を加えることにより
生成される。各バツチのために使用されるカプロ
ラクタムのモル量は以下の表Hに示されている。 酸ハライド官能性物質の溶液へのカプロラクタ
ム溶液の添加は約7分かかつてなされた。各溶液
を加熱して76℃で還流し、そのままで約1時間維
持した。ついでこれら溶液を放置して冷却せし
め、各々に約100mlのテトラヒドロフランを加え
た。ついで各バツチを過し、さらにテトラヒド
ロフランで洗浄した(75mlで約2回洗浄)。つい
で残留するテトラヒドロフランを約3時間かかつ
て80℃で真空下において除去した。 バツチ1のIRスペクトルは強いエステルカル
ボニル吸収およびより弱いアミドカルボニル吸収
を示した以外にはヒドロキシル吸収を全く示さな
かつた。これはアシルラクタム官能性物質の製造
を確証した。
【表】
【表】
【表】
【表】 B ナイロンブロツク共重合体の製造 ナイロンブロツク共重合体は触媒であるカプロ
ラクタムマグネシウムブロマイドの存在下におい
てアシルラクタム官能性物質の各バツチをカプロ
ラクタムと反応させることにより製造された。こ
れらの物質を一緒に結合させるために使用された
方法は反応射出成形であつた。この技術は当業者
に周知であり、それはカプロラクタム中に溶解さ
れたアシルラクタム官能性物質の流れおよびカプ
ロラクタム中に溶解されたカプロラクタムマグネ
シウムブロマイド触媒の流れを加熱した型中に直
接入れることからなる。 触媒溶液は例84および例87を除く各ナイロンブ
ロツク共重合体の製造例で使用するために、攪拌
機、熱電対制御ヒータおよび窒素導入口および蒸
留ヘツドを備えた3000ml容フラスコに1650gのカ
プロラクタムを仕込むことにより製造された。カ
プロラクタムは125〜130℃のポツト温度において
真空(1mm以下の真空を得るためにオイルポツト
を使用)下でフラスコから50gを留去することに
より乾燥された。真空を窒素雰囲気にしそしてカ
プロラクタムを70℃に冷却した。窒素下ですべて
の大気圧操作が実施された。カプロラクタムが乾
燥されたら、ジエチルエーテル中におけるエチル
マグネシウムブロマイドの3モル濃度溶液120ml
を激しい振盪を維持しつつ10分かかつて加えた。
溶液温度は100℃に維持された。発生したエタン
およびエーテルは90℃で1時間真空(1mm以下)
下において脱気することにより除去された。触媒
溶液は90℃に維持されそして200mlずつが各試料
調製に使用するために取り出された。製造された
触媒溶液は0.225モル濃度であつた。 例84および例87以外ではプレポリマー溶液は前
記バツチ1〜23にしたがつて製造されたアシルラ
クタム官能性物質であるプレポリマーをカプロラ
クタム中に溶解することにより製造された。各試
料溶液に0.5gのフレクトールH抗酸化剤を加え
た。25mlのカプロラクタムを蒸留させることによ
りプレポリマー溶液は乾燥された。これら試料溶
液は85℃に冷却された。 例84では触媒溶液は25gを蒸留除去することに
より乾燥された225gのカプロラクタムだけを使
用する以外は前記操作にしたがつて製造された。
エチルマグネシウムブロマイドの3モル濃度溶液
19mlを前記操作にしたがつてカプロラクタムに加
えた。ついで触媒溶液は90℃に維持された。 例84のためのアシルラクタム官能性物質はカプ
ロラクタム中に溶解されなかつた。代わりに、
181gのアシルラクタム官能性物質が最終ナイロ
ンブロツク共重合体中に30重量%のポリエーテル
を得るように射出成形された。射出成形前にこの
アシルラクタム官能性物質に1.5gのフレクトー
ルH抗酸化剤が加えられた。 例87では触媒はエチルマグネシウムブロマイド
の3モル濃度溶液16mlが使用された以外は前記例
84と同じ方法および量で製造された。 再びこのアシルラクタム溶液はカプロラクタム
中に溶解されず、バツチNo.12のアシルラクタム官 能性物質159gが使用された。 例52〜177の各々のためにプレポリマー溶液を
製造するのに用いられた具体的なプレポリマーバ
ツチ番号およびプレポリマーとカプロラクタムと
の量は表Jに示されている。
【表】
【表】 例52〜83、86および88〜117におけるナイロン
ブロツク共重合体は20.32cm×20.32cm×3.175cmの
内腔を有する140℃に加熱された密閉型中に1:
1流れ容量比でプレポリマー溶液および触媒溶液 をポンプで入れることにより製造された。例84お
よび例87は同様の型中にそれぞれ1.52:1および
1.13:1の流れ容量比でプレポリマーおよび触媒
溶液をポンプで入れることにより製造された。型
中へ射出する前にこれらの一緒にした流れを4イ
ンチ×1/4インチのインライン・ケニツクス静止
ミキサーで混合した。ついで例52〜117を実質的
には以下の試験操作、すなわち曲げモジュラス、
アイゾツト切欠け衝撃(これらは前述された)お
よび駆動ダートの試験操作にしたがつてそれらの
衝撃性および可撓性を測定した。駆動ダート試験
操作はV.A.Matonis氏による「SPE Retec
Bulletin〕(1974年11月)に記載の操作であり、
それは−29℃の温度で31.75mm(1 1/4インチ)
試料リングに対して保持された特定NBCの50.8
mm(2インチ)直径円板により3.2mm(1/8イン
チ)に対して衝撃を与えられた111.76m/分
(4400インチ/分)でダートを駆動することから
なる。エネルギー測定はNicolet1094計数形オシ
リスコープでなされる〔単位はジユール(J)または
ポンド×インチである〕。 これらの試験結果は下記の表K−1〜K−4に
示されている。これらの例は分子量が衝撃性に及
ぼす効果を強調するためにポリエーテル形(ジオ
ール誘導体またはトリオール誘導体のいずれか)
によつてナイロンブロツク共重合体中におけるポ
リエーテルの重量%によつてそしてAH/PE比
によつて配列されている。
【表】
【表】
【表】 表K−1〜K−4に指摘されたように、それら
の衝撃性試験すなわちポリエーテルセグメントま
たはポリエーテルセグメント含有ポリエステルセ
グメントを含有するナイロンブロツク共重合体の
アイゾツト衝撃および駆動ダート試験はポリエー
テルセグメントが約2000の最低分子量を有する場
合に予想外の結果を示す。たとえばそれぞれ1000
および725の分子量を有するポリエーテルセグメ
ントを含有した例52〜57および例82〜87を参照さ
れたい。ここでは一般に分子量が約2000またはそ
れ以上である残りの例よりも有意に低い衝撃性を
示した。例89〜90および91〜93はより優れた衝
撃性を示したが、これらは好ましい最低分子量が
約2000以内にある約1600の最低分子量を有するト
リオールから誘導されたポリエーテルセグメント
から製造された。この効果はナイロンブロツク共
重合体の10重量%以上にポリエーテル含量におい
てより明らかであるが、それはおそらくナイロン
ブロツク共重合体中におけるかかる少量のポリエ
ーテルではポリエーテルセグメントよりもポリア
ミドセグメントの影響の方が大きいためである。 さらに、表Kに指摘のようにポリエーテルセグ
メントおよびポリエーテルセグメントを有するポ
リエステルセグメントを含有するナイロンブロツ
ク共重合体の衝撃性試験結果はこれらポリエーテ
ルがジオールに比べてトリオールから誘導された
場合に予想外の結果を示す。トリオール誘導体に
ついての例94〜96および例97〜99そしてジオール
誘導体についての例64〜66および例67〜69を参照
されたい。使用されたトリオールおよびジオール
の両者は約3000の分子量を有していた。 また前述のように、組成物中における交叉結合
の最小量はより優れた性質をもたらす。これは
PPG4025から製造されたナイロンブロツク共重
合体(例70〜72および例73〜75)の衝撃性をタノ
ール(Thanol)SF3950から製造されたもの(例
76〜78および例79〜81)のそれと比較すればわか
る。タノールSF3950は約2.1の官能性を有する組
成物であり、したがつて若干の最小交叉結合を許
容した。 例 118〜122 例118〜122は前記のようなR基(式I(a)参照〕
を有するプレポリマーから製造されたナイロンブ
ロツク共重合体の衝撃性およびその他の性質に及
ぼした特定R基の効果を証明するために製造され
た。 前述のように、好ましいR基はRに結合された
2個のカルボニル基間に少くとも3個の連続して
結合された元素原子を提供する炭化水素基および
エーテル結合を有する炭化水素基である。アシル
ラクタム官能性物質はポリエーテル(NIAX)を
後記表Lに記載の種々の酸ハライドと反応させる
ことにより製造された。使用された酸ハライドの
いくつか(すなわちO−フタル酸クロライドおよ
びフマル酸クロライド)は2個のカルボニル基間
に3個以下の連続して結合された原子を提供する
R基を生成した。R基を生成する残りのハライド
は2個のカルボニル基間に3個またはそれ以上の
連続して結合された原子を提供する前記以外のも
のであつた。ついで生成する酸ハライド官能性物
質をカプロラクタム(これらの物質の具体的製法
は前記方法と同様である)と反応させてアシルラ
クタム官能性物質を生成させた。これらのアシル
ラクタム官能性物質をカプロラクタム中にブレン
ドしついで触媒−カプロラクタム溶液(前記方法
と同様の方法にしたがつて製造された)と反応さ
せて20重量%ポリエーテル含量を有するナイロン
ブロツク共重合体を生成した。これらの生成する
ナイロンブロツク共重合体を駆動ダート試験(前
記)およびアセトン抽出分試験(ソツクスレー抽
出器中24時間後の重量損失%)に付した。
【表】 表Lからわかるように、ナイロンブロツク共重
合体の衝撃性(駆動ダート)は、R基がこのR基
に結合された2個のカルボニル基間に少くとも3
個の連続して結合された原子を提供する場合に改
良される。例118、119および121を参照されたい。 以上に本発明の好ましい態様を記載したが、本
発明の範囲を逸脱することなしにこれに対する
種々の変更または置換が可能である。したがつて
本発明は説明のために記載されたのであつて限定
のためではないことを理解されたい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ラクタム単量体、塩基性ラクタム重合触媒お
    よび式 〔式中、Qは【化】(ここでYはC3
    C11アルキレンである)であり、R1はアルキル
    基、アリール基、アルアルキル基、アルキルオキ
    シ基、アリールオキシ基、ハロゲン基またはアル
    アルキルオキシ基であり、bは2を越える整数で
    あり、Zは(1)最低分子量約2000を有するポリエー
    テルまたは(2)最低分子量約2000を有するポリエー
    テルセグメントを含有するポリエステルのセグメ
    ントであり、該ポリエーテルセグメントはポリ
    (オキシエチレン)グリコール、ポリ(オキシプ
    ロピレン)ジオール、ポリ(オキシプロピレン)
    トリオール、ポリ(オキシプロピレン)テトロー
    ル、ポリ(オキシブチレン)グリコール、ポリブ
    タジエンジオール、ヒドロキシル官能化されたポ
    リジメチルシロキサン、それらの組み合わせ、お
    よびそれらとエチレングリコール、またはプロピ
    レングリコールの組み合わせから成る群から選ば
    れるポリエーテルのセグメントである〕を有する
    ものからなる群より選択されるアシルラクタム官
    能性物質を反応させることからなる、ナイロンブ
    ロツク共重合体の製法。 2 bの平均値は3以上であるアシルラクタム官
    能性物質を反応させることからなる、特許請求の
    範囲第1項に記載のナイロンブロツク共重合体の
    製法。 3 Zが(1)トリオールから誘導されたポリエーテ
    ルまたは(2)トリオールから誘導されたポリエーテ
    ルセグメントを含有するポリエステルのセグメン
    トである、前記特許請求の範囲第1項または第2
    項のいずれか一つに記載の方法。 4 Zが(1)最低分子量約3000を有するトリオール
    から誘導されたポリエーテルまたは(2)最低分子量
    約3000を有するトリオールから誘導されたポリエ
    ーテルセグメントを含有するポリエステルのセグ
    メントである、前記特許請求の範囲第3項記載の
    方法。 5 ポリエーテルがポリ(オキシエチレン)、ポ
    リ(オキシブチレン)、ポリ(オキシプロピレ
    ン)、またはポリ(オキシプロピレン)とポリ
    (オキシエチレン)とのブロツク重合体からなる、
    前記特許請求の範囲第1項または第2項のいずれ
    か一つに記載の方法。 6 約70℃〜約250℃の温度で実施される前記特
    許請求の範囲第1項または第2項のいずれか一つ
    に記載の方法。 7 約120℃〜約170℃の温度で実施される前記特
    許請求の範囲第6項記載の方法。 8 触媒がカプロラクタムマグネシウムブロマイ
    ドまたはカプロラクタムマグネウムクロライドで
    ある。前記特許請求の範囲第1項または第2項の
    いずれか一つに記載の方法。
JP24998085A 1981-06-16 1985-11-09 酸ハライド官能性物質およびアシルラクタム官能性物質 Granted JPS61287925A (ja)

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