(57)【要約】  生物に基づく単量体を含有しかつ造形品を作成するのに適するポリアミド三元共重合体組成物が開示される。ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸および生物に基づく単量体を包含するランダムに重合される３種の単量体種から構成され、該組成物は加工するのがより容易であり、および溶融ブレンドされた生物に基づく成分から形成されるポリアミドより良好な染料均一性を有し、ならびに可染性、色堅牢度および外見保持性能において生物に基づかないポリアミド共重合体に匹敵する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ヘキサメチレンジアミンを含んでなる第一の構成要素、
ｂ）アジピン酸を含んでなる第二の構成要素単位、ならびに
ｃ）アゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）よりなる群から選択される最低１種の二酸を含んでなる第三の構成要素単位
を含んでなる、３成分中間体の縮合重合体を含んでなるランダム高粘度三元共重合体であって、
第一および第二の構成要素単位の総和が該三元共重合体の約５５％から約９９．５％までの重量パーセントで存在し、ならびに第三の構成要素が該三元共重合体の約０．５％から約４５％の重量パーセントで存在し；ならびに、さらに、該三元共重合体の固有粘度が約２．７ＩＶ（硫酸中）より大きく、かつ、数平均分子量がモルあたり約１０，０００グラムより大きい、上記三元共重合体。
【請求項２】
前記第三の構成要素単位がセバシン酸である、請求項１に記載のランダム三元共重合体。
【請求項３】
前記第一の構成要素単位が、該三元共重合体の約０．１０％から約１０％までの重量パーセントで存在するメチルペンタメチレンジアミンをさらに含んでなる、請求項１に記載のランダム三元共重合体。
【請求項４】
前記第二の構成要素単位が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸よりなる群から選択される１種の酸をさらに含んでなり、前記酸が該三元共重合体の約０．１０％から約１０％までの重量パーセントで存在する、請求項１若しくは３に記載のランダム三元共重合体。
【請求項５】
前記第三の構成要素単位が該三元共重合体の約４．５％の重量パーセントで存在する、請求項２に記載のランダム三元共重合体。
【請求項６】
未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤よりなる群から選択される溶融ブレンドされた添加物をさらに含んでなる、請求項１、２、３または５に記載のランダム三元共重合体。
【請求項７】
請求項１、２、３または５のランダム三元共重合体から作成される成形品。
【請求項８】
未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤よりなる群から選択される１成分をさらに含んでなる、請求項７に記載の成形品。
【請求項９】
ａ）ヘキサメチレンジアミンを含んでなる第一の構成要素単位
ｂ）アジピン酸を含んでなる第二の構成要素単位、ならびに
ｃ）アゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）よりなる群から選択される最低１種の二酸を含んでなる第三の構成要素単位
を含んでなる３成分中間体の縮合重合体を含んでなるランダム高粘度三元共重合体を含んでなる繊維であって、
第一および第二の構成要素単位の総和が該三元共重合体の約５５％から約９９．５％までの重量パーセントで存在し；ならびに、第三の構成要素が該三元共重合体の約０．５％から約４５％の重量パーセントで存在し；ならびに、さらに、該三元共重合体の固有粘度が約２．７ＩＶ（硫酸中）より大きく、かつ、数平均分子量がモルあたり約１０，０００グラムより大きい、上記繊維。
【請求項１０】
前記第三の構成要素単位がセバシン酸である、請求項９に記載の繊維。
【請求項１１】
前記第一の構成要素単位が、該三元共重合体の約０．１０％から約１０％までの重量パーセントで存在するメチルペンタメチレンジアミンをさらに含んでなる、請求項９に記載の繊維。
【請求項１２】
前記第二の構成要素単位が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸よりなる群から選択される１種の酸をさらに含んでなり、前記酸は該三元共重合体の約０．１０％から約１０％までの重量パーセントで存在する、請求項９または１１に記載の繊維。
【請求項１３】
前記第三の構成要素単位が該三元共重合体の約４．５％の重量パーセントで存在する、請求項１０に記載の繊維。
【請求項１４】
未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤よりなる群から選択される１成分をさらに含んでなる、請求項９、１０、１１または１３に記載の繊維。
【請求項１５】
請求項９または１０に記載の繊維を含んでなるカーペット。
【請求項１６】
請求項９または１０に記載の繊維を含んでなる布帛。
【請求項１７】
（ａ）第一および第二のコモノマー塩のブレンドを第一の反応槽に提供することであって、該第一のコモノマー塩はヘキサメチレンジアミンならびにアゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）から選択される１種の二酸成分を含んでなり、ならびに第二のコモノマー塩はアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンを含んでなり；（ｂ）前記ブレンド塩を共重合することであって、前記共重合することは第二の反応槽中でなされ；ならびに（ｃ）生じる重合体を、２．７より大きいＩＶ（硫酸中）を達成するように調整すること
を含んでなる、ランダム高粘度三元共重合体の作成方法。
【請求項１８】
前記第一の反応槽が蒸発器である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第二の反応槽がオートクレーブである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記二酸が該重合体の約０．５％から約４５％までの重量パーセントで維持される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記二酸がセバシン酸である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記セバシン酸が該重合体の約４．５％の重量パーセントで維持される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記調整することが約１８０℃の温度で約１０時間なされる、請求項１７〜２２の１つに記載の方法。
【請求項２４】
ヘキサメチレンジアミンの一部分が、該重合体の約０．１％から約１０重量％までの重量パーセントで存在するメチルペンタメチレンジアミンにより置換されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
アジピン酸の一部分が、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸よりなる群から選択される１種の酸により置換されており、前記酸が該重合体の約０．１０％から約１０％までの重量パーセントで存在する、請求項１７または２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国仮出願第６１／６００，３０８号（そっくりそのまま引用することにより本明細書に組み込まれる）に対する優先権を主張する。
【０００２】
技術分野
本開示の発明は、ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸および生物に基づく（ｂｉｏ−ｂａｓｅｄ）単量体構成要素を包含する３種の単量体種から構成されるポリアミドに関し、該組成物は造形品を作成するのに適する。組成物およびカーペット繊維の製造に適する該ポリアミドの作成方法もまた開示される。
【背景技術】
【０００３】
背景技術
有用な繊維性素材の構成は、長年羊毛および綿のような天然に入手可能な繊維に完全に基づいている。しかしながら、前世紀は、十分な技術的および経済的理由から石油化学繊維の急速な増加を見た。一例として、フローリング業界は、短い天然繊維を、ナイロン、ポリエステルおよびなおポリプロピレンのような石油化学重合体から構成される連続フィラメントで広く置換してきた。フィラメントの工程は運転するのがより安価であり、連続フィラメントはタフトされる前により少ない加工を必要とし、そして深いパイルの連続フィラメントカーペットは、短いフィラメントから構成される深いパイルのカーペットで観察される落ち毛を受けにくいからである。
【０００４】
現在まで、通常のポリエステルと同様にトウモロコシ糖由来のプロパンジオールおよびテレフタル酸から作成されるカーペット繊維を包含する生物に基づく素材は、繊維の商業生産に導入されている。こうしたポリトリメチレンテレフタレート（ＰＰＴ）繊維は、それらの高い生物に基づく含有物のため一定の市場の成功を享受してきた。しかしながら、不幸なことに、食物品質の中間体に由来することに加え、ＰＴＴ繊維はまたナイロンより耐久性においてはるかにより低く、それはフローリングへの適用でとりわけ重要であり、かつ、それは強く親油性であり、それもまたいくぶん望ましくない。
【０００５】
別の一般的な生物に基づく繊維ポリ乳酸（ＰＬＡ）繊維またはポリラクチド繊維は、生物に基づく中間体である糖におよそ８５％由来する。しかしながらＰＬＡ繊維は多くの応用、とくに粉砕（ｃｒｕｓｈ）および摩擦抵抗が重要である場合に十分に耐久性ではない。
【０００６】
上で引用された重合体に対する一代替として、生物に基づく重合体を含む溶融ブレンド石油化学ナイロン重合体が、とくにより低い添加水準で、ナイロンのより望ましい特性の多くを維持しつつ該重合体に生物に基づく含有物を添加し得ることが、最近認識された。不幸なことに、こうした溶融ブレンドされた重合体を作成するのに必要とされる工程および設備は費用を追加する。さらに、ナイロンに成功裏に溶融ブレンドし得る適合性の生物に基づく重合体は比較的高価である。加えて、溶融物の均一性および染料の均一性の双方をこうした混合物とともに維持することが困難であり得、それらを染料が決定的に重要な応用にいくぶんより少なく適するようにする。結果として、溶融ブレンドされた生物に基づく重合体から作成されるこうした繊維の商業化がいくぶん制限される。
【０００７】
ナイロン共重合体はそれらの潜在的利益のため長年検討されている。特許文献１および特許文献２は、耐汚染性のような特性を改良するためおよび改良された生産性のために急
冷における結晶形成を妨げるため、溶融ブレンドにより作成された少量成分の添加を開示する。特許文献３は、少ない濃度の立体障害アミンおよびなおポリカプロラクタムもまた、重合前に単量体塩混合物にランダムに導入される場合にフィラメント急冷工程で結晶若しくは球状（ｓｐｈｅｒｅｌｉｔｉｃ）構造形成を阻害し得たことを開示する。こうしたランダム添加はしかしながらナイロン重合体の特性の許容できない低下に至る可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，２４２，７３３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３９９，３０６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２２３，１９６号明細書
【発明の概要】
【０００９】
発明の要約
石油化学繊維は有用であることが広く理解されている一方、石油化学製品一般を保全することにおける幅広い興味が存在し、そして容易に置換可能若しくは持続可能な生物学的素材での置換は望ましいと一般に認識されている。さらに、生物に基づく重合体、立体障害アミンおよびポリカプロラクタムのランダム溶融ブレンドは、ナイロン重合体の特性の許容できない低下につながる。
【００１０】
従って、生物に基づく素材の供給源が他の資源での使用について直接競合しないであろう場合は、生物に基づく中間体から構成される耐久性重合体を見出すことが望ましいとみられる。生じる重合体が費用において競合でき、そしていかなる重要な方法でも最終製品の性能価値を損なわないこともまた必須である。
【００１１】
カプロラクタムのような両性素材と対照的に、セバシン酸のような二塩基酸は、従来技術で言及されるものより高い分子量および高い固有粘度を得るのに十分に重合工程が延長される場合に、耐久性の特性を有する傾向があることが発見されかつここに開示される。
【００１２】
ナイロンのようなポリアミド若しくはポリエステルおよび生物に基づくランダムコモノマーから作成される生物に基づくランダム三元共重合体を得るための経済的方法が本明細書に開示される。該方法は、ナイロン若しくはポリエステルの重合前段階に生物に基づくコモノマーを導入することによりランダムの生物に基づく三元共重合体を作成することを含んでなる。例えば、ナイロン６，６／ナイロン６，１０の生物に基づく三元共重合体は、オートクレーブ若しくは連続重合器中で重合させることにより、他の単量体としてのヘキサメチレンジアミン（「ＨＭＤ」）およびアジピン酸と一緒にコモノマーとしてのセバシン酸から作成する。この方法は生物に基づく含有物を含む高粘度ランダム三元共重合体をもたらし、そして生物に基づく重合体添加物とナイロン６，６を溶融ブレンドする必要性なしに済ませる（ｆｏｒｅｇｏ）。ランダムの生物に基づく三元共重合体から作成される繊維および成形品もまた提供される。該繊維は改良された延伸加工性および紡糸の特徴を表す。酸可染のランダムの生物に基づく三元共重合体および繊維、カチオン可染（ｃａｔ  ｄｙｅａｂｌｅ）のランダムの生物に基づく三元共重合体および繊維、ならびに着色したランダムの生物に基づく三元共重合体および繊維がさらに提供される。該繊維は、ラグ、カーペット、布帛、工業用途、自動車用途および衣類での使用のための多様なデニールおよび断面のものであり得る。
【００１３】
一局面において、ランダム高粘度三元共重合体が提供される。該三元共重合体は、（ａ）ヘキサメチレンジアミンを含んでなる第一の構成要素単位、（ｂ）アジピン酸を含んでなる第二の構成要素単位、ならびに（ｃ）アゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）よりなる群から選択される最低１種の二酸を含んでなる第三の構成要素単位を含んでなる３成分中間体の縮合重合体を含んでなる。第一および第二の構成要素単位の総和の重量パーセントは、約６５％から約８５％まで、および約９０％から約９８％まで、ならびに約９４．５％を包含する約５５％から約９９．５％までである。第三の構成要素単位の重量パーセントは、約２％から約２５％までを包含する約０．５％から約４５％まで、および約４．５％を包含する約１．５％から約５％までである。該三元共重合体の固有粘度は約２．７ＩＶ（硫酸中）より大きく、また、数平均分子量は、モルあたり約１０，０００グラムより大きく、約１０，３５０を包含する。該ランダム三元共重合体は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含する溶融ブレンド添加物もまた含み得る。さらに、第二の構成要素単位中のアジピン酸はテレフタル酸およびモノエチレングリコールにより置換し得る。第二の構成要素単位中のアジピン酸の一部分はイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸により置換し得る。第一の構成要素ヘキサメチレンジアミンの一部分はメチルペンタメチレンジアミンにより置換し得る。これらの付加的な酸およびジアミンは該三元共重合体の０．１％ないし１０重量％の重要パーセントで存在する。
【００１４】
該三元共重合体は繊維若しくはペレットを包含する成形品に製造し得る。また、該成形品は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含する溶融ブレンド添加物もまた含み得る。
【００１５】
別の局面において、ランダム高粘度三元共重合体を含んでなる繊維が提供される。該三元共重合体は、（ａ）ヘキサメチレンジアミンを含んでなる第一の構成要素単位、（ｂ）アジピン酸を含んでなる第二の構成要素単位、ならびに（ｃ）アゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）よりなる群から選択される最低１種の二酸を含んでなる第三の構成要素単位を含んでなる３成分中間体の縮合重合体を含んでなる。第一および第二の構成要素単位の総和の重量パーセントは、約６５％から約８５％まで、および約９０％から約９８％まで、ならびに約９４．５％を包含する約５５％から約９９．５％までである。第三の構成要素単位の重量パーセントは、約２％から約２５％までを包含する約０．５％から約４５％まで、および約４．５％を包含する約１．５％から約５％までである。該三元共重合体の固有粘度は約２．７ＩＶ（硫酸中）より大きく、そして数平均分子量はモルあたり約１０，０００グラムより大きく、約１０，３５０を包含する。該繊維は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含する付加的な成分をさらに含み得る。カーペット、ラグおよび布帛を該繊維から作成し得る。さらに、第二の構成要素単位中のアジピン酸はテレフタル酸およびモノエチレングリコールにより置換し得る。第二の構成要素単位中のアジピン酸の一部分はイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸により置換し得る。第一の構成要素ヘキサメチレンジアミンの一部分はメチルペンタメチレンジアミンにより置換し得る。これらの付加的な酸およびジアミンは該三元共重合体の約０．１重量％から約１０重量％までで存在する。
【００１６】
さらなる一局面において、ランダム高粘度三元共重合体の作成方法が開示される。該方法は、（ａ）第一および第二のコモノマー塩のブレンドを第一の反応槽に供給することであって、該第一のコモノマー塩はヘキサメチレンジアミンならびにアゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）から選択される１種の二酸成分を含んでなり、かつ、該第二のコモノマー塩はアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンを含んでなり；（ｂ）前記ブレンドされた塩を共重合することであって、前記共重合することは第二の反応槽中で発生し；ならびに（ｃ）生じる重合体を、２
．７より大きいＩＶ（硫酸中）を達成するように調整すること、を含んでなる。
【００１７】
該調整することは、約１８０℃の温度で約１０時間行うことができる。二酸の濃度は、該重合体の約２％から約２５％までを包含する約０．５％から約４５％まで、および約４．５％を包含する約１．５％から約５％までの重量パーセントに維持し得る。また、該ポリアミドコモノマー塩はテレフタル酸およびモノエチレングリコールにより置換し得、これはポリエステル構成要素単位および生物に基づくポリアミド構成要素単位を含むランダム高粘度三元共重合体をもたらす。アジピン酸の一部分をイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸により置換し得る。ヘキサメチレンジアミンの一部分はメチルペンタメチレンジアミンにより置換し得る。これらの付加的な酸およびジアミンは該重合体の約０．１％から約１０重量％までの重量パーセントで存在する。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
発明の詳細な記述
生物に基づく構成要素単位を含有するランダム高粘度三元共重合体が開示される。該三元共重合体は、ヘキサメチレンジアミン（「ＨＭＤ」）を含んでなる第一の構成要素単位、アジピン酸を含んでなる第二の構成要素単位、ならびにアゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）よりなる群から選択される最低１種の二酸を含んでなる第三の構成要素単位を含んでなる。第一および第二の構成要素単位の総和は、該三元共重合体の約６５％から約８５％まで、および約９０％から約９８％まで、ならびに約９４．５％を包含する約５５％から約９９．５％までの重量パーセントで存在する。第三の構成要素単位は、該三元共重合体の約２％から約２５％までを包含する約０．５％から約４５％まで、および約４．５％を包含する約１．５％から約５％までの重量パーセントで存在する。該三元共重合体の固有粘度は約２．７ＩＶ（硫酸中）より大きく、また、数平均分子量はモルあたり約１０，０００より大きく、モルあたり約１０，３５０グラムを包含する。該三元共重合体は、非ランダム（ｎｏｎ−ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ）ブロック共重合体で典型的に見出される構成要素単位の大型の反復ブロックを伴わず真にランダムである。
【００１９】
第二の構成要素単位中のアジピン酸はテレフタル酸およびモノエチレングリコールで置換し得る。これは、ポリエステル構成要素単位および生物に基づくポリアミド構成要素単位を含むランダム高粘度三元共重合体をもたらす。二酸がセバシン酸である場合、第三の構成要素単位の濃度は該三元共重合体の重量の約４．５％を包含する約１．５％から約５％までである。第二の構成要素単位中のアジピン酸の一部分をイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸により置換し得る。第一の構成要素ヘキサメチレンジアミンの一部分はメチルペンタメチレンジアミンにより置換し得る。これらの付加的な酸およびジアミンは該三元共重合体の約０．１％から約１０重量％までの重量パーセントで存在する。
【００２０】
加えて、該ランダム三元共重合体は溶融ブレンドされた添加物もまた含み得る。該添加物は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含し得る。また、酸染料、カチオン染料および色素を該三元共重合体に添加し得る。熱可塑性樹脂は、生物に基づく重合体、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィンおよび再循環カーペット繊維を包含し得る。
【００２１】
成形品をランダム高粘度三元共重合体から作成し得る。成形品は繊維、ペレットおよび他の造形品を包含し得る。成形品は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含する付加的な１成分を包含し得る。成形品は酸染料、カチオン染料および色素もま
た包含し得る。
【００２２】
該ランダム高粘度三元共重合体から作成される繊維は、約６００から約１０００まで、および約９２０から約１１２０までを包含する約５０から約４０００までの範囲にわたるデニールで製造し得る。該繊維はまた、約２．５から約２．７５までおよび２．６を包含する約１．０から約３．０まで延伸し得る。該繊維は、熱チェスト（ｈｏｔ  ｃｈｅｓｔ）前に約９０％を包含する約８０％から約９５％までの延伸パーセントを有し得る。すなわち、紡糸口金からの繊維が繰出ロールに行き、そして熱チェストに進入する前に延伸され、ここでそれはバルキー出しチェスト（ｂｕｌｋｉｎｇ  ｃｈｅｓｔ）中でバルキー出しを提供するのに十分な温度に加熱される、該繊維は、未使用熱可塑性樹脂、再循環熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、着色料、二酸化チタン、抗菌剤、安定剤、難燃剤および抗酸化剤を包含する多様な添加物と混合し得る。さらに、該繊維は酸、カチオン若しくは色素染色され（ｐｉｇｍｅｎｔｅｄ  ｄｉｅｄ）得る。該繊維はカーペット、ラグ若しくは布帛に製造し得る。
【００２３】
重合前段階に生物に基づくコモノマーを導入することによるランダム高粘度三元共重合体の作成方法が開示される。該方法は、ヒマシ油から作成されるセバシン酸のような生物に基づくコモノマーをＨＭＤおよびアジピン酸のようなポリアミドコモノマーと共重合することを含んでなる。例えば、該方法は、（ａ）第一および第二のコモノマー塩のブレンドを第一の反応槽に提供することであって、該第一のコモノマー塩はヘキサメチレンジアミンならびにアゼライン酸、セバシン酸および１１−カルボキシル−ウンデカン酸（Ｃ１１脂肪族ジカルボン酸）から選択される１種の二酸成分を含んでなり、かつ、該第二のコモノマー塩はアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンを含んでなり；（ｂ）前記ブレンドされた塩を共重合することであって、前記共重合することは第二の反応槽中でなされ；ならびに（ｃ）生じる重合体を、２．７より大きいＩＶ（硫酸中）を達成するように調整すること、を含み得る。アジピン酸の一部分はイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸若しくはテレフタル酸により置換し得、また、ヘキサメチレンジアミンの一部分をメチルペンタメチレンジアミンにより置換し得る。これらの付加的な酸およびジアミンは該重合体の約０．１％から約１０重量％までの重量パーセントで存在する。
【００２４】
生じる三元共重合体の固有粘度は約２．７より大きく、かつ、モルあたり約１０，０００グラムより大きく、数平均分子量は約１０，３５０を包含する。該三元共重合体の溶融温度は、２４０℃ないし約２６０℃および約２５０℃を包含する約２１０℃から約２８５℃までである。
【００２５】
二酸がセバシン酸である場合、該生物に基づくコモノマー塩は、脱イオン水中の約６３．５重量パーセント（乾燥ベース）のセバシン酸および３６．５重量パーセント（乾燥ベース）のヘキサメチレンジアミンの濃度の約３０％を包含する３０％〜４５％水性塩溶液として製造し得る。アミンの二酸との反応は発熱性であるが、しかしながら酸を溶解するのに付加的な加熱を使用し得る。最終バッチ温度は、澄明な均一な溶液が一旦得られれば約４０℃である。
【００２６】
ナイロン６，６／ナイロン６，１０ランダム高粘度三元共重合体の一作成方法において、上からの３０％濃度のセバシン酸コモノマー塩を、ナイロン６，６塩（ヘキサメチレンジアミンおよびアジピン酸）ならびに過剰のヘキサメチレンジアミンを含有する蒸発器に添加する。セバシン酸濃度は重合体の約４．５重量％で維持した。蒸発は３００ｐｓｉ流によって約２３分間行った。蒸発器中の最終塩濃度はおよそ８３％であった。蒸発器からの濃縮された塩をオートクレーブに移し、ここで増大する圧および温度を用いて水を塩混合物からさらに蒸発させた。約９０分間加熱（ｃｏｏｋｉｎｇ）した後に圧を解放し、そして最終重合体温度は約２６９℃であった。該重合体をストランドに押出し、これを水中
で急冷しかつペレットに切断した。生じる重合体は、３５ＲＶの相対粘度、およびゲル浸透クロマトグラフィーにより測定されるところのモルあたりおよそ１０，３５０グラムの数平均分子量を有した。該重合体のフレークをその後乾燥しかつ調整した。高分子量が、乾燥窒素下約１８０℃で約１０時間調整することにより達成された。この重合体を二軸押出器を通して溶融押出しかつＢＣＦ糸繊維に紡糸した。生じる繊維は６８ＲＶの相対粘度を有することが確認された。
【００２７】
一局面において、４．５重量％のセバシン酸含量を有するナイロン６，６／ナイロン６，１０ランダム高粘度三元共重合体を、混合（ｍｉｘｅｄ）ＭＲ断面および０．１５％二酸化チタンを伴う１１２７デニール繊維に紡糸し、そして２．６の比まで延伸した。この繊維は、２．５重量％のイソフタル酸およびメチルペンタメチレンジアミンの１：１モル比ブレンドを含有するナイロン６，６共重合体より開放の構造および増大された延伸パーセントを有し、これは匹敵するＭＢＢ可染性ならびに亜酸化窒素およびオゾン分解をもたらした。延伸パーセントの増大は改良された紡糸堅牢性をもたらした。加えて、ナイロン６，６／ナイロン６，１０ランダム高粘度三元共重合体繊維はＭＢＢ可染性のわずかな変化のみを伴い２．７５の比まで延伸し得た。延伸比のかなりの変化を伴うＭＢＢ可染性のこの小さな変化は、この高い延伸比を伴うはるかにより高いＭＢＢ可染性を期待しうるため、有益な驚きである。
【実施例】
【００２８】
実施例
以下は従来技術のナイロン６，６共重合体および開示される生物に基づく共重合体の一局面から作成される繊維の実施例である。
【００２９】
試験方法
【００３０】
融点は示差走査熱量計を使用して測定しかつ摂氏度で報告する。
【００３１】
ＭＢＢ可染性は、アントラキノンミリングブルー（Ａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ  Ｍｉｌｌｉｎｇ  Ｂｌｕｅ）ＢＬ（ＭＢＢ）染料で染色されたかせに巻いた糸を使用することにより測定し、また、暗度／明度を分光計を使用して測定して（米国特許第４，７１９，０６０号明細書（そっくりそのまま引用することによりここに組み込まれる）に記述されるところの）ＭＢＢ染料値を提供する。
【００３２】
ＣＩＥ  ΔＥにより表される色値の変化は以下の様式で決定する。すなわち、
ａ．繊維を編物ソックスにしそしてＳｕｐｅｒｂａ熱処理機で２６５°Ｆに熱処理した。ｂ．熱処理後、ソックスをＡＨＩＢＡ染色浴中で中間灰色を得るため青、赤および黄色の酸染料の混合物中で染色した。
ｃ．Ｌ、ａ、ｂ色値をＤａｔａｃｏｌｏｒ（Ｒ）分光光度計を使用して測定した。
ｄ．ＣＩＥ  ΔＥを、亜酸化窒素およびオゾン曝露後のＬ、ａ、ｂ値と元のＬ、ａ、ｂ値を比較することにより決定した。
【００３３】
亜酸化窒素およびオゾン試験をＣＩＥ  ΔＥ測定とともに使用して、亜酸化窒素の存在下での織物の色堅牢度を決定する。亜酸化窒素試験はＡＡＴＣＣ試験手順１６４を２サイクルおよび４サイクル使用して実施し、また、オゾン試験はＡＡＴＣＣ試験手順１２９を２サイクルおよび４サイクル使用して実施した。
【実施例１】
【００３４】
実施例１（比較−ナイロン６，６共重合体）
ナイロン６，６共重合体は慣習的重合技術を使用して作成した。該ナイロン６，６共重合体は、２．５％のイソフタル酸およびメチルペンタメチレンジアミンコモノマーの混合
物（１：１モル比）を含有した。該共重合体をその後、二軸押出器を使用して混合ＭＲ断面をもつ１１２７デニール繊維に紡糸した。該繊維は０．１５％二酸化チタンもまた有し、そして２．６の比まで延伸した。生じる繊維は熱ロールチェストに行く前に７４．９％延伸を有した。
【実施例２】
【００３５】
実施例２（ナイロン６，６／ナイロン６，１０ランダム三元共重合体）
ナイロン６，６／ナイロン６，１０ランダム高粘度三元共重合体は、三元共重合体の４．５重量％の重量パーセントでセバシン酸を含有し、そして段落００２５および００２６に上述されたとおり作成した。該三元共重合体をその後上の実施例１と同一の様式で繊維に紡糸した。生じる繊維は熱ロールチェストに行く前に９２．７％延伸を有し、これは従来技術のナイロン６，６共重合体に比較して改良された紡糸をもたらした。
【００３６】
該共重合体および繊維の特性を表１に下に提供する。
【００３７】
【表１】
2013518940.tif 000002
【００３８】
実施例２の延伸％の増大は、驚くべきことにＭＢＢを増大しなかった。延伸比は実施例１および２について同一であったことに注目すべきである。同様の延伸パーセントに相関させるための実施例１と２の間のＭＢＢ類似性ことを期待するとみられる。該ランダム高粘度三元共重合体繊維は、同様のＭＢＢ、亜酸化窒素色堅牢度およびオゾン色堅牢度を有するがしかし増大された延伸可能性を伴うため、該繊維は従来技術のナイロン６，６共重合体繊維よりも下流の紡糸機でより加工可能である。
【００３９】
以下は、実施例１および２を１１００デニール濃染繊維とともに染色する場合の段階色（ｓｔｅｐ  ｃｏｌｏｒ）を評価する。実施例１および２からの繊維を１１２７デニールの編物ソックスに紡糸し、そして染色浴中で１１００デニール濃染繊維編物ソックスと一緒に中間灰色に染色した。染色後の各編物ソックスのＬ、ａ、ｂ色値を測定しかつＣＩＥ
ΔＥと一緒に下の表２に報告する。
【００４０】
【表２】
2013518940.tif 000003
【００４１】
染色された１１００デニール編物ソックスならびに実施例１および２の１１２７デニール編物ソックスの色値は非常に近い（Ｌ、ａ、ｂ）。これは、試験繊維が同一延伸比についてより低い融点およびより大きい延伸％により明示されるところのより開放の構造を有
したとしても、染色における同一段階が、濃染１１００デニール繊維と一緒に競合的に染色される場合に、対照繊維と比較して該ランダム高粘度三元共重合体から作成された繊維で達成されることを示唆している。これは驚くべき結果である。
【００４２】
本発明を、開示されるランダム高粘度三元共重合体、方法および該三元共重合体から作成される繊維の多様な局面を参照して上述した。明らかな改変および変更が、先行する詳細な記述を読みかつ理解する際に他者に思い浮かぶであろう。本発明は全部のこうした改変および変更が請求の範囲の範囲内にある限りはそれらを包含すると解釈されることを意図している。
【国際調査報告】
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