(57)【要約】  開示された方法は、高相対粘度ナイロンを再生する方法に関する。このプロセスは、ベースポリアミドを、ジカルボン酸及び第２のポリアミドのドライブレンド混合物と共に溶融することを伴う。開示された方法は、組み合わせたポリアミドの相対粘度を制御するプロセスを提供し、様々な態様において、第２のポリアミドは、高相対粘度を有するナイロンプロップ又は他のポリアミドであってもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド溶融物の相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、前記方法は、
４５以上のＲＶを有する第１のポリアミドを、有機ジカルボン酸及び第２のポリアミドを含む添加剤混合物で処理することであって、前記有機ジカルボン酸成分の粒径分布は、＞９４重量％の＜７１０ミクロンの大きさの粒子によって特徴付けられ、前記第２のポリアミドとドライブレンドされ、前記第２のポリアミドは、＞９７重量％の＞３００ミクロンの大きさの粒子及び≦３重量％の≦３００ミクロンの大きさの粒子によって特徴付けられ、前記添加剤混合物の５０重量％が前記第２のポリアミドである、ことと、
前記添加剤混合物で処理された前記第１のポリアミドを溶解することと
を含む方法。
【請求項２】
前記処理済みポリアミドの０．０１重量％から１．０重量％が前記有機ジカルボン酸である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記処理済みポリアミドの０．０５重量％から０．５重量％が前記有機ジカルボン酸である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記処理済みポリアミドの０．１重量％から０．５重量％が前記有機ジカルボン酸である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記有機ジカルボン酸が、式ＨＯ２Ｃ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯ２Ｈを有する直鎖ジカルボン酸であり、ｎは０から１２の整数である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリアミドがジアミンモノマー及びジカルボン酸モノマーを含有し、前記ジカルボン酸モノマーは前記有機ジカルボン酸と同じである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記有機ジカルボン酸がアジピン酸である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ポリアミドがナイロン６，６である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが、ナイロン廃棄物繊維、ナイロンペレット、ナイロンプロップ、ポストコンシューマナイロン、ポストインダストリアルナイロン、商業的に許容可能なナイロン、≧２２から≦３６のＲＶを有するナイロン、＞３６から≦５０のＲＶを有するナイロン、＞５０から≦７０のＲＶを有するナイロン、及び＞７０から≦１４０のＲＶを有するナイロンのうちの１つ以上の混合物である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが６０以上のＲＶを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが７５以上のＲＶを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の３０重量％以上である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の３０重量％以上である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の５０重量％以上である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の５０重量％以上である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の７５重量％以上である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、前記ポリアミド混合物の７５重量％以上である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１又は第２のポリアミドのいずれかの少なくとも２０重量％が粒状ナイロンプロップである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記処理済みポリアミドのＲＶが、前記添加剤で処理されていない対照よりも経時的に変化しない、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記処理済みポリアミドのＲＶ値の変動性スパンが、前記添加剤で処理されていない対照の≧０．０１％から≦５０％である、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＲＶ変動性スパンが、同等の条件で操作される２０回の実施から判定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＲＶが、同じ期間にわたって前記対照よりもＲＶ数を５（５）未満だけ変化させる、請求項１９又は２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記サンプル粒子の≧０．００１重量％から≦１重量％が、≦１０６ミクロンのサイズの主要寸法を有する、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、より低い相対粘度を有する製品を製造するために、高相対粘度ポリアミドを含有するポリアミド（例えば、ナイロン）供給物を再生又は処理する方法に関する。方法は、有機ジカルボン酸添加剤の使用を伴う。
【背景技術】
【０００２】
ナイロンは、テキスタイル、自動車、機械部品、包装、及び消費財を含む、様々な産業の用途を有する合成ポリアミドポリマーのファミリーである。ナイロンは、広範な温度及び環境にわたって並外れた強度及び適合性を有する繊維、ペレット、成形形状、及びフィルムに容易に加工される。最も一般的なナイロンは、ナイロン６（ポリカプロラクタムアミド）及びナイロン６，６（ポリヘキサメチレンジアミンアジパミド）である。
【０００３】
近年の取り組みは、改善された収率によって、並びに回復可能な再生された原料供給源を使用して、環境に配慮した方法でナイロン製造を最適化しようとしてきた。（米国特許第７，３１９，１１３号、米国特許第８，３６６，９７７号、及び米国特許出願第２００４／０２４９００１号）しかしながら、このような取り組みは、ナイロン製造プロセス及び下流での使用中に生成される低品質ポリアミド副生成物の問題に十分に対処していない。このような廃棄物を原料として再生又は再利用することが望ましいが、既存のプロセスは、効率的で環境保護的で費用効率の高い解決策を提供しない。
【０００４】
ポリアミドの製造及び処理の副生成物の１つは、高相対粘度（ＲＶ）ポリアミドである。高ＲＶポリアミドは、商業的に価値がなく、費用をかけて廃棄されるか又は商業的に許容可能なポリアミドに再処理される必要がある。高ＲＶポリアミドのタイプの一例は、「プロップ」として知られている。プロップは、例えば、処理済みポリアミドが、不十分に冷却されて相対粘度の上昇を引き起こす被害をもたらすまでに内部が重合し続ける大きな塊として廃棄されるときに、生じる可能性がある。高ＲＶポリアミドの再処理は困難であり、典型的には、やはり過度に高いＲＶを有する製品をもたらす。単に材料を再溶解するだけでは、商業的に許容可能なレベルまでＲＶを十分に低下させない。
【０００５】
副生成物又は廃棄物ポリアミドを再生するアプローチの１つは、これを低ＲＶ又は仕様通りのポリアミドの一部と混合して再溶解することによる。しかしながら、このアプローチの主な制限は、得られる製品の相対粘度（ＲＶ）が、初期材料のＲＶ及び使用される低ＲＶ材料の量によって制限されることである。原料としての高ＲＶ材料の使用は、得られる製品のＲＶを上昇させる傾向があるだろう。各製品にはＲＶの仕様の上限があるため、任意の再溶解プロセスで使用され得る高ＲＶポリアミドの割合にも上限があるということになる。従って、高ＲＶ材料の使用は、製品を仕様外にする可能性があり、価値の低い製品をもたらす可能性がある。ＲＶを容易に制御する他の方法がないため、このようなアプローチは、より価値の高いポリアミドを大量に消費しながら一度に最小量の高ＲＶポリアミドのみを処理するなど、望ましくない制約を必要とする。
【０００６】
ナイロン廃棄物の再生に対する他のアプローチは、単離された後に重合及び押し出しシステムを通じて再処理される出発物質を再生成するために、ポリアミドを解重合することに依存している。（米国特許第７，３１９，１１３（Ｂ２）号）このようなアプローチは、費用がかかり、複雑で、経済的な利益があったとしてもほんのわずかである。他のアプローチは、溶媒、水、又はその他の流体を用いて副生成物又は廃棄物ポリアミドを処理することを伴う。（米国特許出願第２００５／０１８２２２９（Ａ１）号、国際公開第１９９３／００５０９７（Ａ１）号、中国特許第１０４７２５６４６（Ａ）号）このようなアプローチは、取り扱い及びメンテナンスを複雑にするので、問題である。このような液体は、処理の最中及び後に考慮されなければならず、最終的に追加の廃棄物を生成する。更に別のアプローチは、反応性モノマーの多成分系の使用を伴う。（米国特許出願第２０１３／０２５５５３９（Ａ１）号）しかしながら、このようなモノマーは、ｉｎ  ｓｉｔｕで新しい生成物を生成し、初期の高ＲＶポリアミドとは実質的に異なる構造をもたらす。従って、このような添加剤は、元の製品仕様から逸脱した化学組成を有する製品をもたらす。
【０００７】
副生成物又は廃棄物ポリアミドの再生への現在のアプローチは、再生の利益を上回る可能性がある欠点に各々関連付けられている。プロップ及びその他の高ＲＶポリアミドなどの特定の廃棄物及び副生成物ポリアミドは特に厄介であり、これらは下流及び商業用途において望ましくない上に、再生及び再処理の選択肢が少ないことにも悩まされている。副生成物及び廃棄物ポリアミドを再生又は再処理するための、単純で効率的で経済的で環境に優しい方法が、必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
開示された方法は、ポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
４５以上のＲＶを有するポリアミドを、第２のポリアミドとドライブレンドされた有機ジカルボン酸を含む添加剤で処理することであって、添加剤の５０重量％超は第２のポリアミドである、ことと、
処理済みポリアミドを溶解することと
を含む方法を提供する。
【０００９】
開示された方法は又、再生されたプロップの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
ナイロンプロップを造粒することと、
粒状プロップを、処理済みプロップの０．０１重量％から１．０重量％の量の有機ジカルボン酸で処理することと、
処理済みプロップを溶解することと
を含む方法も提供する。
【００１０】
更に開示されるのは、ポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
４５以上のＲＶを有するポリアミドを、＞３００ミクロンの粒子が＞９７％及び≦３００ミクロンの粒子が≦３重量％となるような粒径分布で第２のポリアミドとドライブレンドされた、＜７１０ミクロンの大きさの粒子が＞９４重量％の粒径分布を有する有機ジカルボン酸を含む添加剤で処理することであって、添加剤の５０重量％超は第２のポリアミドである、ことと、
処理済みポリアミドを溶解することと
を含む方法である。
【００１１】
更に開示されるのは、第１のポリアミドが溶解したときに第１のポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を制御する方法であって、方法は、
４５以上のＲＶを有する第１のポリアミドを、有機ジカルボン酸及び第２のポリアミドを含む添加剤混合物で処理することであって、有機ジカルボン酸成分の粒径分布は、＞９４重量％の＜７１０ミクロンの大きさの粒子によって特徴付けられ、第２のポリアミドとドライブレンドされ、第２のポリアミドは、＞９７重量％の＞３００ミクロンの大きさの粒子及び≦３重量％の≦３００ミクロンの大きさの粒子によって特徴付けられ、添加剤混合物の５０重量％が第２のポリアミドである、ことと、
添加剤混合物で処理された第１のポリアミドを溶解することと
を含む。
【００１２】
添加剤の有機ジカルボン酸成分の粒径分布は、以下の範囲のサイズ及び濃度の任意の組み合わせを含み得る。
ａ）≧８０％（重量）から≦９９．９９％（重量）の≧１ミクロンから≦８００ミクロンの大きさの粒子、
ｂ）≧８５％（重量）から≦９９．９％（重量）の≧１ミクロンから≦７８０ミクロンの大きさの粒子、
ｃ）≧９２％（重量）から≦９９．９％（重量）の≧５ミクロンから≦７５０ミクロンの大きさの粒子、
ｄ）≧９２％（重量）から≦９９％（重量）の≧５ミクロンから≦７５０ミクロンの大きさの粒子、及び
ｅ）≧９３（重量）から≦９９％（重量）の≧５ミクロンから≦７５０ミクロン大きさの粒子。
【００１３】
第２のポリアミドの濃度及び粒径分布は、以下の範囲のサイズ及び濃度の任意の組み合わせを含み得る。
ａ）≧９５％（重量）から≦９９．９９％（重量）の≧２５０ミクロンの大きさの粒子、
ｂ）≧９６％（重量）から≦９９．９％（重量）の≧２８０ミクロンの大きさの粒子、
ｃ）≧９６．５％（重量）から≦９９．９％（重量）の≧３００ミクロンの大きさの粒子、
ｄ）≧９７％（重量）から≦９９．９％（重量）の≧３００の大きさの粒子、及び
ｅ）≧９７％（重量）から≦９９％（重量）の≧３００の大きさの粒子。
【００１４】
添加剤は、≧５０％（重量）の第２のポリアミド、例えば≧５０％（重量）から９９％（重量）、例えば≧６０％（重量）から９８％（重量）、例えば≧７０％（重量）から９７％（重量）を含むことができる。
【００１５】
開示された方法は、廃棄物ナイロンを再生するためのシステムであって、
有機ジカルボン酸を単独で、又はポリアミドとのドライブレンドとして提供する、少なくとも１つの供給流と、
廃棄物ナイロンを提供する少なくとも１つの供給流を有する、同じ又は異なるポリアミドを提供する少なくとも１つの供給流と、
１つ以上の供給流を受け入れ、収集された供給物を、供給物がポリマー溶融物に溶融されて押し出される溶融ゾーンに搬送する、押出機と、
制御システムと、
１つ以上の供給流の供給速度を制御する１つ以上の流量制御装置と、
ポリマー溶融物の溶融粘度を測定し、フィードバック信号を制御システムに提供するように構成された、レオメータと
を含み、
制御システムは、レオメータによって測定された溶融粘度に基づいて１つ以上の流量制御装置を調整する、システムを提供する。
【００１６】
開示された方法は又、４５以上のＲＶを有する固体ポリアミド及び固体有機ジカルボン酸を含む、より安定な組成物であって、組成物の０．０１重量％から５．０重量％が有機ジカルボン酸であり、組成物の５０重量％超がポリアミドである、組成物も提供することができる。
【００１７】
利点は、そのうちのいくつかは予想外であるが、本開示の様々な実施形態によって達成される。例えば、開示された方法は、ナイロンポリアミド廃棄物を再生するための、経済的で効率的で環境に優しいプロセスを提供するという利点を有する。様々な実施形態では、プロセスは、驚くことに、かつ有利に、７０以上のＲＶを有するナイロンプロップ及びナイロンポリアミドなど、処理が困難な廃棄物さえも再生する。開示された方法は、ポリアミド供給物にナイロンプロップを添加することで、典型的には高すぎるＲＶを有する商業的に許容できない製品をもたらすという問題に対する解決策を提供する。様々な実施形態では、開示された方法は、商業的に許容可能なＲＶ範囲内の製品を製造しながら、著しく多量のナイロンプロップを含有するポリアミド供給物の処理を可能にするという利点を有する。開示された方法は、有利には、低ＲＶを有する再生ポリアミドを提供することができる。
【００１８】
本開示の添加剤の様々な実施形態に関連する利点もある。様々な実施形態では、開示された方法は、より容易な取り扱い及び処理をもたらす、乾燥した固体の化学添加剤の使用を伴う。乾燥添加剤は、押出機に添加される溶媒及び低揮発性成分の量を回避又は低減し、従って、溶融物の重合及び搬送中に生成される揮発性物質が少ないという利点を有する。添加剤の使用が追加の廃棄物を導入又は生成しないという環境的利点もある。様々な実施形態では、開示された方法は、添加剤として単一の化学化合物の使用を伴い、これは、より容易に監視及び管理することができる、大幅に簡略化された操作及び処理の利点を有する。様々な実施形態では、開示された方法は、例えば、１．０重量％、０．５重量％、又は０．２重量％以下の添加剤の使用を伴い、従って、再生のための混合物のごく微量の成分のみを表す。従って、添加剤は、ＲＶを低下させるという利点を有する一方で、所与のポリアミドの目標仕様からの、あったとしてもほんのわずかな逸脱に寄与する。処理中に添加剤が完全に消費され、得られるペレット化製品が安定であるという利点もある。又、様々な実施形態では、添加剤は、例えばポリアミドがナイロン６，６であり、ジカルボン酸がアジピン酸であるとき、ジモノマーナイロンのモノマーに対応するジカルボン酸である。このような実施形態では、添加剤は、望ましくない仕様外の成分又はモノマーを再生ポリマーに導入しないという利点を有する。
【００１９】
本開示の処理システムの様々な実施形態に関連する利点もある。様々な実施形態では、開示された方法は、例えば、ミキサー、供給ホッパー、及びスクリュー押出機を含む標準的なポリマー押出システムと直列でポリアミドのＲＶを低下させる方法及びシステムを提供する。つまり、その様々な実施形態は、ポリアミド廃棄物供給流及び有機ジカルボン酸供給流を直列で導入することによって既存のポリアミド処理システムに容易に適合できるという利点を有する。より均一なＲＶ製品を製造するという経済的な利点もある。様々な実施形態では、開示された方法は、ポリマー溶融物の溶融粘度を監視し、ポリアミド廃棄物及び有機ジカルボン酸添加剤の供給流の添加速度を管理して製品粘度のより厳しい制御及びより少ない廃棄物をもたらすようにフィードバック制御を提供する、インラインレオメータの仕様を伴い、こうしてより効率的で経済的なプロセスの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
図面は、必ずしも縮尺通りに描かれていないが、概して、限定ではなく例として、開示された方法を示す。
【００２１】
【図１】本開示の一実施形態の概略図であり、混合供給流を生成する前にジカルボン酸供給流及びポリアミド供給流を管理するフィードバック制御されたプロセスを示す。
【図２】本開示の一実施形態の概略図であり、ポリアミドとブレンドされたジカルボン酸を含む混合供給流が溶融重合チャンバに供給される速度を管理するフィードバック制御されたプロセスを示す。
【図３】様々な実施形態による、アジピン酸で処理されたポリアミドの未乾燥ペレットの粘度が経時的に変化する様子を示す。
【図４】様々な実施形態による、アジピン酸で処理されたポリアミドの乾燥ペレットの粘度が経時的に変化する様子を示す。
【図５】様々な実施形態による、粘度変化率が主に水分依存性であり、アジピン酸処理の結果ではないことを示す。
【図６】実施例８の、本開示による、測定ＲＶ値の表現である。
【図７】実施例８の、本開示による、ＲＶ変動性の表現である。
【図８】実施例８の実施形態の、本開示による、表現である。
【図Ａ】本開示の実施形態による、サンプル中の酸濃度を判定するための較正曲線を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここで、開示される主題の特定の態様を詳細に参照する。開示される主題は、列挙された請求項と併せて記載されるが、例示された主題が請求項を開示される主題に限定するように意図するものではないことは、理解されるだろう。
【００２３】
本明細書で使用されるとき、用語「ポリアミド」は、アミド結合によって連結された繰り返し単位を有するポリマーを指す。ポリアミドは、脂肪族、半芳香族、又は芳香族基を含むモノマーから生じ得る。ポリアミドは、ナイロン、例えばナイロン６，６（ナイロン６６）又はナイロン６を含み、単一のモノマー、２つの異なるモノマー、又は３つ以上の異なるモノマーから生じるポリアミドを指すことができる。従って、ポリアミドという用語は、ジモノマーポリアミドを含む。ポリアミドは、モノマー単位として、ジカルボン酸モノマー単位及びジアミンモノマー単位を有するナイロンであり得る。例えば、ジカルボン酸モノマー単位がアジピン酸であり、ジアミンがヘキサメチレンジアミンである場合、得られるポリアミドはナイロン６，６であり得る。ナイロン６は、カプロラクタムモノマーを有するポリアミドである。ポリアミドは、２つを超えるモノマーを含有する水溶液、又は水溶液のブレンドから調製され得るコポリマーであり得る。様々な実施形態では、ポリアミドは、ジカルボン酸モノマー及びジアミンモノマーの重合によって製造され得る。場合によっては、アミノカルボン酸、アミノニトリル、又はラクタムの重合を介してポリアミドを生産することもできる。適切なポリアミドは、本明細書に記載されるモノマー単位から重合されたものを含むが、これらに限定されない。好適な実施形態では、ポリアミドはナイロン６，６（ナイロン６６）である。
【００２４】
ジカルボン酸モノマー単位は、適切には、分子式（Ｉ）：ＨＯ２Ｃ−Ｒ１−ＣＯ２Ｈ（モノマー形態）の少なくとも１つのジカルボン酸であり、ここで、Ｒ１は、二価の脂肪族、脂環式、又は芳香族ラジカル、又は共有結合を表す。Ｒ１は、適切には、０〜２０個の炭素原子、例えば２〜１２個の炭素原子、例えば２〜１０個の炭素原子を含む。Ｒ１は、直鎖又は分枝鎖、例えば直鎖の、２〜１２個の炭素原子、又は２〜１０個の炭素原子、例えば、２、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、非置換フェニレンラジカル、又は非置換シクロヘキシレンラジカルであり得る。任意選択的に、Ｒ１は、１つ以上のエーテル基を含有してもよい。例えば、Ｒ１は、２〜１２個の炭素原子、又は２〜１０個の炭素原子、例えば、２、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、例えば直鎖アルキレンラジカルである。当業者は、重合形態のジカルボン酸モノマー単位が構造−（ＣＯ）−Ｒ１−（ＣＯ）−、すなわち隣接するモノマーに結合した各末端にカルボニルを有する二価の単位を有することを、理解する。ナイロン６，６の場合は、例えば、連結末端基はアミド連鎖をもたらす。適切なジカルボン酸モノマー単位の例は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、ヘキサン−１，６−二酸（アジピン酸）、オクタン−１，８−二酸（スベリン酸）、アゼライン酸、デカン−１，１０−二酸（セバシン酸）、ウンデカン二酸、ドデカン−１，１２−二酸、マレイン酸、グルタコン酸、トラウマチン酸、ムコン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−又は１，３−フェニレン二酢酸、１，２−又は１，３−シクロヘキサン二酢酸、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（フタル酸）、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸（イソフタル酸）、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸（テレフタル酸）、４，４’−オキシビス（安息香酸）、４，４−ベンゾフェノンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ｐ−ｔ−ブチルイソフタル酸、及び２，５−フランジカルボン酸、並びにこれらの混合物を含む。好適な実施形態では、ジカルボン酸モノマー単位はアジピン酸である。
【００２５】
ジアミンモノマー単位は、適切には、式（ＩＩ）：Ｈ２Ｎ−Ｒ２−ＮＨ２の少なくとも１つのジアミンであり、ここで、Ｒ２は、二価の脂肪族、脂環式、又は芳香族ラジカルを表す。Ｒ２は、適切には、２〜２０個の炭素原子、例えば４〜１２個の炭素原子、例えば４〜１０個の炭素原子を含む。Ｒ２は、直鎖又は分枝鎖、例えば直鎖の、４〜１２個の炭素原子、例えば４〜１０個の炭素原子、例えば、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、非置換フェニレンラジカル、又は非置換シクロヘキシレンラジカルであり得る。任意選択的に、Ｒ２は、１つ以上のエーテル基を含有してもよい。例えば、Ｒ２は、４〜１２個の炭素原子、又は４〜１０個の炭素原子、例えば、２、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、例えば直鎖アルキレンラジカルである。当業者は、重合形態のジアミンモノマー単位が構造−ＨＮ−Ｒ２−ＮＨ−、すなわち隣接するモノマーに結合した各末端に−ＮＨ−基を有する二価の単位を有することを、理解する。ナイロン６，６の場合は、例えば、連結末端基はアミド連鎖をもたらす。ジアミンモノマー単位の例は、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン（プトレシン）、ペンタメチレンジアミン（カダベリン）、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、ヘプタメチレンジアミン、２−メチルヘキサメチレンジアミン、３メチルヘキサメチレンジアミン、２，２−ジメチルペンタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、２，２，４−及び２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、５−メチルノナンジアミン、イソホロンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，７，７−テトラメチルオクタメチレンジアミン、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（アミノメチル）ノルボルナン、任意選択的に１つ以上のＣ１〜Ｃ４アルキル基で置換されたＣ２〜Ｃ１６脂肪族ジアミン、脂肪族ポリエーテルジアミン、並びに２，５−ビス（アミノメチル）フランなどのフランジアミン、キシリレンジアミン、並びにこれらの混合物を含む。ヘキサメチレンジアミンが、好ましいジアミンである。
【００２６】
用語「有機ジカルボン酸」は、分子式（Ｉ）：ＨＯ２Ｃ−Ｒ１−ＣＯ２Ｈのジカルボン酸を意味し、ここで、Ｒ１は、脂肪族、脂環式、又は芳香族基などの二価のヒドロカルビル基、又は共有結合を表す。Ｒ１は、適切には、２〜２０個の炭素原子、例えば２〜１２個の炭素原子、例えば２〜１０個の炭素原子を含む。Ｒ１は、直鎖又は分枝鎖、例えば直鎖の、２〜１２個の炭素原子、又は２〜１０個の炭素原子、例えば、２、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、非置換フェニレンラジカル、又は非置換シクロヘキシレンラジカルであり得る。任意選択的に、Ｒ１は、１つ以上のエーテル基を含有してもよい。例えば、Ｒ１は、２〜１２個の炭素原子、又は２〜１０個の炭素原子、例えば、２、４、６又は８個の炭素原子を含むアルキレンラジカル、例えば直鎖アルキレンラジカルである。適切な有機ジカルボン酸の例は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、ヘキサン−１，６−二酸（アジピン酸）、オクタン−１，８−二酸（スベリン酸）、アゼライン酸、デカン−１，１０−二酸（セバシン酸）、ウンデカン二酸、ドデカン−１，１２−二酸、マレイン酸、グルタコン酸、トラウマチン酸、ムコン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−又は１，３−フェニレン二酢酸、１，２−又は１，３−シクロヘキサン二酢酸、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（フタル酸）、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸（イソフタル酸）、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸（テレフタル酸）、４，４’−オキシビス（安息香酸）、４，４−ベンゾフェノンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ｐ−ｔ−ブチルイソフタル酸、及び２，５−フランジカルボン酸、並びにこれらの混合物を含む。好適な実施形態では、有機ジカルボン酸はアジピン酸である。
【００２７】
本明細書で使用されるとき、用語「プロップ」又は「ナイロンプロップ」は、より大きな塊に押し出され、従って相対粘度（「ＲＶ」）を制御するために能動的に冷却されていない、完全に重合したナイロンを意味する。プロップは、典型的には、重合プロセスからの不合格材料である。ナイロンプロップは、典型的には、重合施設からのポストインダストリアル（post-industrial）材料として、大量に入手可能である。理論によって制限されるものではないが、プロップはより大きな塊で収集されるので、これらはより長い時間にわたって熱を保持し、ナイロンの縮合反応を促進し、こうしてＲＶを許容可能と思われるよりも高い値に引き上げると考えられる。
【００２８】
本明細書で同義に使用される用語「粒状プロップ」又は「粒状ナイロンプロップ」又は「リグラインド」は、開示されるプロセスの目的と一致する任意の商業的に利用可能なプロセスによる、ナイロンプロップ塊の破砕又は再摩砕を意味する。このような商業的に利用可能な破砕プロセスの例は、機械的研磨、剪断、粉砕などを含み得る。粒状ナイロンプロップは、再溶融ステップ中の取り扱い、輸送、及び処理を容易にする。粒状ナイロンプロップは、測定可能である、規則的、ランダムに不規則、又は両方の粒子形状及び特定の粒径分布を有することができる。固体材料の破砕及び分類は、広いか又は狭いサイズ分布を有する摩砕材料を製造するための、商業的に利用可能な技術である。このような技術は、本開示で実施されることが可能である。
【００２９】
本明細書で使用されるとき、用語「相対粘度」（ＲＶ）は、２５℃での毛細管粘度計で測定される溶液粘度及び溶媒粘度の比を指す。一例では、ＡＳＴＭ  Ｄ７８９−０６によるＲＶは、９０％ギ酸（９０重量％ギ酸及び１０重量％水）中のポリアミドの８．４重量％溶液の２５℃での粘度（センチポアズ）の、９０％ギ酸のみの２５℃での粘度（センチポアズ）に対する比である。本明細書で使用されるとき、ＲＶは、別途指示されない限り、室温及び室圧で、９０％ギ酸中の８．４重量％溶液として測定される。１組の値を別の組の値に正確に関連付けるために適切な変換が使用されるならば、相対粘度を判定するために他の方法が使用されることが可能である。
【００３０】
本明細書で使用される用語「溶媒」は、単純な有機及び／又は無機物質を可溶化することができる可能性を有すると当業者によって一般的に見なされる液体媒体を意味する。溶媒は、水、有機化合物、シリコーン、アルコール、イオン性液体、及び超臨界流体であり得る。溶媒は、水を含まない有機溶媒又は非水性溶媒も含む。
【００３１】
本明細書で使用されるとき、用語「室温」は、約１５℃から２８℃の温度を指す。
【００３２】
本明細書に記載されるポリマーは、任意の適切な方法で終端することができる。いくつかの態様では、ポリマーは、−Ｏ−、置換又は非置換−ＮＨ−、及び−Ｓ−、ポリ（置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ２０）ヒドロカルビルオキシ）、及びポリ（置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ２０）ヒドロカルビルアミノ）から独立して選択された０、１、２、又は３基で中断された、適切な重合開始剤、−Ｈ、−ＯＨ、−ＮＨ２、置換又は非置換（Ｃ１〜Ｃ２０）ヒドロカルビル（例えば、（Ｃ１〜Ｃ１０）アルキル又は（Ｃ６〜Ｃ２０）アリル）から独立して選択された末端基で終端することができる。
【００３３】
本明細書で言及される非特許文献（例えば、科学雑誌論文）、特許出願公開公報及び特許を含む全ての刊行物は、それぞれが参照により組み込まれることが具体的かつ個別に示されているかのように、参照により組み込まれる。
【００３４】
本明細書の説明は、例示を意図するものであり、限定的ではないことが理解される。数多くの他の実施形態が、上記の説明を検討することで当業者に明らかになるであろう。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全ての範囲と共に定められるべきである。
廃棄物ナイロンを再生する方法
【００３５】
開示された方法は、相対粘度（ＲＶ）が低下した再生ナイロン製品をもたらすという驚くべき有利な効果を有する有機ジカルボン酸添加剤の使用によって廃棄物ナイロンを再生するためのプロセスを提供する。プロップなどの廃棄物ナイロンは、このようなナイロンを下流用途で使用できなくする、高相対粘度に悩まされることが多い。残念ながら、このような廃棄物を再溶融又は処理することは、問題を解決するには不十分であり、典型的には、やはり高ＲＶに悩まされる製品をもたらすか、又は過度に複雑で不経済な対策を必要とする。プロップは、効率的で経済的な再生プロセスが望まれる高ＲＶ廃棄物のタイプである。開示された方法は、有利かつ予想外に、プロップを含む廃棄物ナイロンのＲＶを低下させる解決策を提供する。
【００３６】
開示された方法は、ナイロンプロップを含むナイロンポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法を提供する。様々な実施形態では、方法は、ポリアミドを有機ジカルボン酸と混合すること、及び得られるポリアミド混合物を溶融することを伴う。
【００３７】
ポリアミド及び有機ジカルボン酸は、溶融槽に直接供給され、そこで混合されてもよく、又はこれらは別々に混合されてブレンドとして溶融槽に供給されてもよい。いずれの場合も、混合は、溶媒又は水を必要としない。つまり、有機ジカルボン酸は、固体として押出物に直接添加されてもよく、又はポリアミドと直接ドライミックスされてもよい。同様に、ポリアミドも又、乾燥した粒状の固体であり得る。ポリアミド及び有機ジカルボン酸は、供給流を介して押出機又はリメルタに直接供給されることが可能であり、又はこれらはドライミックスされるためにプレミキサーに供給されてもよく、得られたドライミックスはその後、押出機又はリメルタに供給される。混合は、リメルタ内で、押出機自体の中で、押出機に取り付けられたホッパー内で、押出機に供給するミキサー内で、又は完全に別個の混合槽内で、行われ得る。この予備混合プロセスは、プロセスシステムのライン内で実行されることが可能であるが、遠隔で前もって実行されることも可能である。開示された方法はこのように、高ＲＶ廃棄物ナイロンを処理する問題を解決するための柔軟な解決策を提供する。
【００３８】
様々な実施形態では、有機ジカルボン酸は、ポリアミドとのドライブレンドとして既に混合されており、その後ミキサーに供給され、追加のポリアミド又はその他の成分と混合される。この実施形態では、ポリアミドは同じであっても異なってもよい。従って、有機ジカルボン酸は、ドライブレンドとして高ＲＶ廃棄物ナイロンと予備混合されてもよく、これは別のポリアミドと更に混合する供給システムに添加されることが可能であり、組み合わせた混合物は、処理のために押出機又はリメルタに供給される。同様に、有機ジカルボン酸は、ドライブレンドとして商業的に許容可能又は低ＲＶのポリアミドと予備混合されてもよく、これは廃棄物ポリアミドが充填された供給システムに添加されることが可能であり、供給システムは、処理のために押出機又はリメルタに供給される際に、廃棄物ポリアミドを処理するために適切な量の予備混合有機ジカルボン酸ドライブレンドを計量する。いくつかの実施形態では、有機ジカルボン酸は、直接押出機の溶融ゾーンに、又は溶融ゾーンの直前の固体搬送ゾーンに、添加され得る。更なる実施形態では、有機ジカルボン酸は、複数の供給流を受け入れるホッパーを介して、押出機又はリメルタに添加される。いくつかの実施形態では、混合は、攪拌を更に含む。更なる実施形態では、混合は、原料の均質な分布を確実にするためのサンプル採取を含む。
【００３９】
更なる実施形態では、ポリアミド及び有機ジカルボン酸は、各々実質的に溶媒を含まず、乾燥庫対として一緒に混合される。ポリアミドは、ほぼ１．０％、０．５％、０．４％、０．３％、０．２％、０．１％、０．０９％、０．０８％、０．０７％、０．０６％、０．０５％、０．０４％、０．０３％、０．０２％以下、又は０．０１％未満の含水量を有し得る。有機ジカルボン酸は、ほぼ１．０％、０．５％、０．４％、０．３％、０．２％、０．１％、０．０９％、０．０８％、０．０７％、０．０６％、０．０５％、０．０４％、０．０３％、０．０２％以下、又は約０．０１％以下の含水量を有し得る。様々な実施形態では、ポリアミドは固体である。ポリアミドは、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態であり得る。ポリアミドは、粒状プロップを含むことができる。方法のいくつかの実施形態は、ポリアミドを摩砕するステップ、ポリアミドの成分を摩砕するステップ、又はプロップを摩砕するステップを更に含む。様々な実施形態では、有機ジカルボン酸は固体である。有機ジカルボン酸は、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態であり得る。
【００４０】
様々な実施形態では、ポリアミド及び有機ジカルボン酸の混合物は、溶融ゾーンに搬送され、溶融される。溶融ゾーンは、単に溶融プロセスが行われる領域であり、溶融槽は、単に溶融が行われる容器である。溶融ゾーンは、押出機の溶融ゾーンであり得るが、リメルタの加熱領域であってもよい。リメルタは一般に、例えば再生目的のため、事前に重合されたポリマーを再溶融するように設計された任意の送致又はシステムである。リメルタは、構成物質を回収するために、若しくは加熱又は冷却サイクルのうちの１つ以上を受けさせることによってポリマーを再処理するために、使用され得る。押出機は、重合した副生成物を再処理するように構成され得るので、リメルタと見なされることが可能である。押出機は、プラスチックと共に使用するのに敵した溶融ゾーンを含む任意の押出機であり得る。例えば、押出機は、単軸スクリュー押出機又は二軸スクリュー押出機などのスクリュー押出機であり得る。二軸スクリュー押出機は、共回転又は逆回転し得る。押出機は、連続システムの一部であり得る。押出機は、ポリアミドを高温及び／又は剪断力に曝す。いくつかの実施形態では、押出機は、コンパウンダー又は組み合わせ押出機／コンパウンダーである。押出機は、１つ以上のスクリューを含むバレルの供給ゾーン内に供給流を受け入れ、バレルを通じて溶融ゾーンに供給物を搬送し、そこで供給物は溶融され、ポリマー溶融物を生じるためにバレル内で混練要素によって混合され、その後、溶融物を、ダイを通じて出て行くことになる圧力蓄積ゾーンに搬送するように構成され得る。押出成形物は、冷却してペレット化できるようにするために、水槽内に供給されてもよい。
【００４１】
様々な実施形態では、押出機は供給ゾーンを含み、ここで供給物を受け入れて溶融ゾーンに搬送する。供給ゾーンは、複数（１つ、２つ、３つ、４つ、５つなど）の供給流を受け入れるように構成されてもよく、連続供給を受け入れるように構成されてもよい。押出機は、必要に応じて、ポリアミド供給流、充填剤供給流、添加剤供給流の添加を制御する計量供給機を含んでもよい。押出機は、押し出される溶融ゾーンから溶融ポリマーを搬送する計量ゾーンも含み得る。レオメータは、ポリマー溶融物の粘度を監視するために、計量ゾーンに、又は押出点に配置されてもよい。
【００４２】
様々な実施形態では、押出機は、溶融ゾーンで供給されたポリマーを溶融するのに典型的で十分な温度までその長さに沿って加熱されるバレルを含む。様々な実施形態では、押出機、又はリメルタは、ポリアミドを、処理されているポリアミドの融点以上の温度に曝す。いくつかの実施形態では、温度は、処理されているポリアミドの融点よりも少なくとも、最大で、又はほぼちょうど、０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、５℃、６℃、７℃、８℃、９℃、１０℃、１１℃、１２℃、１３℃、１４℃、１５℃、１６℃、１７℃、１８℃、１９℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、又は５０℃高い。ポリアミドの融点は、約１００℃から約３７０℃、約１００℃から約３１０℃、約１００℃から約３００℃、又は約２００℃から約３００℃、であり得る。ポリアミドコポリマーは、約３１０℃、３００℃、２９５℃、２９０℃、２８０℃、又は約２７０℃以下の融点（例えば、ほぼこれ以下の最大融点）を有し得る。ナイロン６６を溶融するために、バレルは、典型的には２７０〜３２０℃の温度で領域内の長さに沿って加熱され得る。
【００４３】
押出機は、複数の供給流、例えばアジピン酸又はその他のジカルボン酸の１つ以上の供給流、ポリアミド又はポリアミド混合物を提供する１つ以上の供給流、並びにジカルボン酸及びポリアミドのドライブレンド混合物を提供する１つ以上の供給流を受け入れるように構成され得る。
【００４４】
押出機は、必要であればガラス繊維などの、ただしこれに限定されない充填剤が添加され得る、サイドポートを含み得る。押出機は、脱気ゾーンも含み得る。
フィードバック制御されたポリアミド再生プロセス及びシステム
【００４５】
開示された方法は、ジカルボン酸添加剤及び溶融押出機の使用によってポリアミド廃棄物を再生するための方法及びシステムも提供し、リアルタイムの能動的フィードバック制御システムを更に伴う。システムは、溶融物の粘度を測定し、有機ジカルボン酸供給流及びポリアミド供給流のうちの少なくとも１つに対して調整を行うことによって最終製品のＲＶを制御する、能動的フィードバック制御ループを提供する。システムが複数のポリアミド供給流、例えば異なるＲＶ値を有するポリアミドを提供する複数の流れ、及び／又は異なる濃度のアジピン酸を提供する複数の流れを伴う場合、システムは、様々なポリアミドと有機ジカルボン酸との適切なバランスを提供するように、リアルタイムで供給流を調整することができる。様々な実施形態では、システムは、アジピン酸供給流及び／又はポリアミドプロップ供給流のリアルタイム能動的フィードバック制御を提供する。
【００４６】
様々な実施形態では、プロセス内ＲＶ製品制御により、起因する範囲内の有機ジカルボン酸の適切な重量％を維持するのみならず、目標により近いＲＶ値を有する製品をもたらすように、当該範囲内の有機ジカルボン酸の送達量を更に最適化するために、有機ジカルボン酸（例えば、アジピン酸）及びポリアミド（例えば、プロップ）の供給流を調節することができる。
【００４７】
成分供給速度の調整は、繊維及びペレットの供給に対してバランスのとれた粒状プロップとの予備混合アジピン酸の供給を介して、若しくは個別に制御された粒状プロップ、繊維、ペレット、及びアジピン酸供給速度の調整を通じて、達成されることが可能である。
【００４８】
リアルタイムで溶融物の粘度を測定するため、及び製品安定性のプロセス内チェックとして、インライン溶融レオメータが採用され、溶融粘度の閉ループ制御として組み込まれ得る。インライン溶融レオメータからの出力、すなわち溶融粘度は、アジピン酸供給又は予備混合物供給のいずれかに対して必要な調整を行うために使用され得る（採用される方法による）。これにより、最終製品粘度の制御をより厳しくする。
【００４９】
図１は、本開示による一実施形態の概略図である。供給流１及び５は、それぞれ粒状ナイロンプロップ及びアジピン酸を含む流れを表す。最終的な所望の製品に応じて、ナイロン、繊維、充填剤、ペレットなどを含む他の供給（図示せず）もあり得る。図１には示されないが、供給流１及び５は、従来利用可能な任意の適切な上流処理装置から生じ得る。プロセスブロック１０１は、更なる溶融重合が行われるプロセスブロック１１０への混合供給流９を調製する処理ステップを表す。ブロック１２０は、プロセスブロック１１０から流出する代表的なプロセス流１１サンプルの溶融粘度を判定するために設置及び較正され得る溶融レオメータを概略的に表す。
【００５０】
溶融粘度測定データは、制御フィードバック信号３１を介した流れ１の流量制御装置１３０、制御フィードバック信号４１を介した流れ５の流量制御装置１４０の独立した流量制御、又はプロセスブロック１０１への供給比制御を介した２つの組み合わせのいずれかのプロセス制御入力として使用され得る。このようにして、最終製品のより厳しいＲＶ制御、すなわちプロセス流１３が達成され得る。図１のプロセスブロック１０１に供給する制御された流れは、プロセス流３（プロセス流１の制御から）及びプロセス流７（プロセス流５の制御から）によって概略的に表される。
【００５１】
図２は、本開示による別の実施形態の概略図である。図２では、プロセス流２３及び２５は、それぞれ粒状ナイロンプロップ流及びアジピン酸流を含む流れを表す。ナイロン、繊維、充填剤、ペレットなどを含み、最終的な所望の製品に依存する、他の供給（図示せず）もあり得る。図２には示されないが、供給流２３及び２５は、従来利用可能な任意の適切な上流処理装置から生じ得る。プロセスブロック２０１は、流量制御装置２３０に供給される混合供給流２９を調製する処理ステップを表す。制御された混合プロセス流３３は、更なる溶融重合が行われるプロセスブロック２１０に供給される。ブロック２２０は、プロセスブロック２１０から流出する代表的なプロセス流３５サンプルの溶融粘度を判定するために設置及び較正され得る溶融レオメータを概略的に表す。装置２２０からの溶融粘度測定データは、制御フィードバック信号３９を介したプロセス流２９の流量制御装置２３０のプロセス制御入力として使用され得る。このようにして、最終製品のより厳しいＲＶ制御、すなわちプロセス流３７が達成され得る。
【００５２】
プロセスブロック２０１は、適切な機器を用いて別の場所／部位で別々に実行されてもよく、流れ２３及び２５を含む得られた混合物２９は、プロセスブロック２１０が存在する場所／部位に輸送され得ることが、固体処理の当業者によって想到され得る。図２のプロセスブロック２０１及び２１０は、同じ場所／部位に共存する必要はない。本開示の実施例で実証されるように、リグラインドと酸の混合物の堅牢性により、場所／部位間で適切な仕様のために調製及び搬送することができる。
【００５３】
化学プロセス制御の分野の当業者は、信号増幅器、信号積分器、プログラマブル論理制御（ＰＬＣ）システム、ソリッドステートリレーなどの制御信号処理ハードウェア／ソフトウェアが産業において従来利用可能であることを、理解するだろう。これらの制御補助システムは、図１及び図２には示されていないが、当該分野において既知であると理解される。
【００５４】
同様に、流量制御装置、すなわち図１の制御装置１３０及び１４０並びに図２の制御装置２３０は、業界で利用可能な任意の適切なタイプであり得る。質量又は堆積流量制御装置は、適切な設置／較正と共に使用され得る。プロセス制御では、一般に、質量流量制御装置が好ましい。
ポリアミド
【００５５】
開示された方法は、望ましい、又は許容可能であるよりも高い相対粘度（ＲＶ）を有する重合ポリアミドを再処理することに関する。ポリアミドは、ナイロンポリアミド及びナイロンコポリアミドを含む、任意の適切なポリアミドであり得る。ポリアミドは、ナイロンポリアミド及びナイロンコポリアミドを含む、任意の適切なポリアミドであり得る。例えば、ポリアミド及びコポリアミドは、ジアミン及びジカルボン酸に由来するか、又はｍ−キシリレンジアミン（ＭＸＤ）及びアジピン酸（業界ではポリアミドＭＸＤ６として知られる）などの、ただし限定できではないが、ジアミン及びジカルボン酸に由来する、ポリアミド４、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６９、ポリアミド６１２、ポリアミド４６、ポリアミド１２１２、ポリアミド１１、ポリアミド１２、半芳香族ポリアミドなどのアミノカルボン酸又は対応するラクタムに由来し、ヘキサメチレンジアミン並びにイソ及び／又はテレフタル酸などの、ただし限定できではないが、ジアミン及びジカルボン酸から調製されたその他の半ポリアミドに由来する。
【００５６】
例えば、モノマーは、ヘキサメチレンジアミン及びアジピン酸を含む。例えば、ポリアミドは、ポリアミドＰＡ４６、ＰＡ６６、ＰＡ６９、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ１０１２、ＰＡ１２１２、ＰＡ６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ６Ｉ／６Ｔ、ＰＡＤＴ／６Ｔ、ＰＡ６６／６Ｉ／６Ｔ、又はＰＡ６／ＰＡ６６などこれらのブレンドであり得る。ポリアミドはナイロン６６であってもよく、組成物は、任意選択的に、他の全てのポリアミドを実質的に含まなくてもよい（例えば、ナイロン６６は、組成物を形成するために使用される唯一のポリアミドであり得る）。
【００５７】
ポリアミドは、様々な供給源から得ることができ、複数の供給源から得られたポリアミドの混合物であってもよい。供給源は、ポリアミド繊維、ポリアミドペレット、及びポリアミドプロップを含む。他の供給源は、ポストインダストリアルポリアミド、処理ユニットの内部から廃棄されたポリアミド、及びポストコンシューマ（post-consumer）ポリアミドを含む。いくつかの実施形態では、ポリアミドは、再生プロセスを既に受けているが、許容可能なＲＶ限界を満たすために、依然として更なる処理を必要とする。様々な実施形態では、ポリアミドは、商用販売向けの製品仕様外、又は下流の産業利用向けの仕様外の相対粘度を有する可能性がある。
【００５８】
摩砕プロップの重量平均供給物ＲＶは、≧３０から≦１４０、例えば≧４５から≦１００、例えば≧６０から≦９０の範囲であり得る。ギ酸法は、ＲＶ測定データの基礎として使用される。
【００５９】
ポリアミドがポリアミドの混合物であるとき、成分ポリアミドは、互いに、及び混合物全体とは異なるＲＶ値を有し得る。ポリアミド混合物の場合、ポリアミドは、全体のＲＶ値を有すると理解され得るが、これは、適切であれば、混合物全体の粘度をより正確に反映するために取られた複数のＲＶ値の平均として判定され得る。同時に、混合物のポリアミド成分は、それ自体の成分ＲＶ値を有すると理解され得る。このような成分ＲＶ値は、例えばポリアミド混合物を調製する前に、単離されたポリアミド成分のＲＶを測定することによって、判定され得る。混合物の全体ＲＶ値、及び所与の成分の成分ＲＶ値は、各々上記で挙げられた値と一致し得る。
【００６０】
様々な実施形態では、ポリアミドは、１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０以上のＲＶを有し、当該成分は、ポリアミド混合物の１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５重量％以上存在する。
【００６１】
様々な実施形態では、ポリアミドは、許容可能な限界内、例えば製品仕様内のＲＶを有するポリアミドと混合した、又は商業的に許容可能なポリアミドと混合した、高ＲＶポリアミドの混合物である。ポリアミドは、低ＲＶポリアミドと混合した高ＲＶポリアミドの混合物であり得る。高ＲＶポリアミドは、ポリアミドプロップ、ポリアミド廃棄物繊維、ポストインダストリアルポリアミド、処理ユニットの内部から廃棄されたポリアミド、及びポストコンシューマポリアミドを含むことができる。様々な実施形態では、高ＲＶポリアミドはプロップである。
【００６２】
高ＲＶポリアミドは、他の高ＲＶポリアミドと重複してもしなくてもよい異なる範囲のＲＶ値によって各々が定義され得る様々なポリアミドを表すことが、理解されるべきである。例えば、仕様外のナイロンのバッチからのポリアミドは≧５０から≦７０のＲＶ値を有し得るが、ナイロンプロップであるポリアミドは≧７０から≦９０のＲＶ値を有し得る。更なる例として、このようなポリアミドの混合物は、商業的に許容可能なポリアミド、又は低ＲＶを有するポリアミドと更に混合され得る。このような低ＲＶポリアミドは、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２９、２９、又は３０より大きい、等しい、又はほぼ等しいＲＶを有し得る。様々な実施形態では、低ＲＶポリアミドは、３１、３２、３３、３４、又は３５未満の相対粘度（ＲＶ）を有する。従って、低ＲＶポリアミドは、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２９、２９、又は３０よりも大きい（＞）又はそれ以上（≧）であって、３１、３２、３３、３４、又は３５よりも小さい（＜）又はそれ以下（≦）の値を有する。低ＲＶポリアミドは又、列挙されたＲＶ値の任意の組み合わせに対応するＲＶの範囲内であってもよい。例えば、低ポリアミドは、≧２２から≦３６のＲＶ、≧２０から≦３３のＲＶ、又は≧３０から≦３５のＲＶを有し得る。
【００６３】
ポリアミドは、０重量％から１００重量％の高ＲＶポリアミドを含有し得る。摩砕プロップで構成されたナイロン６，６混合物の割合は、製品粘度の制御において重要な変数である。いくつかの実施形態では、割合は、≧０％から≦１００％、例えば≧２０％から≦８０％、例えば≧３０％から≦５０％の範囲であり得る。ポリアミドは、少なくとも１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、１６重量％、１７重量％、１８重量％、１９重量％、２０重量％、２１重量％、２２重量％、２３重量％、２４重量％、２５重量％、２６重量％、２７重量％、２８重量％、２９重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９１重量％、９２重量％、９３重量％、９４重量％、９５重量％、９７重量％、９８重量％、９９重量％、９９．５重量％、又は９９．９重量％、これに等しい、又はこれ以上の量の高ＲＶポリアミドを含有し得る。高ＲＶポリアミドの量は、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９１重量％、９２重量％、９３重量％、９４重量％、９５重量％、９７重量％、９８重量％、９９重量％、９９．５重量％、又は９９．９重量％未満であり得る。ポリアミド中の高ＲＶポリアミド成分の量は、任意の重量％の組み合わせに対応する重量％の範囲内であってもよく、例えば、≧２０重量％から≦８０重量％、≧３０重量％から≦８０重量％、≧２０重量％から≦５０重量％、又は≧３０重量％から≦５０重量％であり得る。
【００６４】
ポリアミドは、少なくとも１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、１６重量％、１７重量％、１８重量％、１９重量％、２０重量％、２１重量％、２２重量％、２３重量％、２４重量％、２５重量％、２６重量％、２７重量％、２８重量％、２９重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９１重量％、９２重量％、９３重量％、９４重量％、９５重量％、９７重量％、９８重量％、９９重量％、９９．５重量％、又は９９．９重量％、これに等しい、又はこれ以上の量のプロップを含有し得る。プロップの量は、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９１重量％、９２重量％、９３重量％、９４重量％、９５重量％、９７重量％、９８重量％、９９重量％、９９．５重量％、又は９９．９重量％未満であり得る。ポリアミド中のプロップ成分の量は、任意の列挙された重量％の組み合わせに対応する重量％の範囲内であってもよく、例えば、≧２０重量％から≦８０重量％、≧３０重量％から≦８０重量％、≧２０重量％から≦５０重量％、又は≧３０重量％から≦５０重量％であり得る。
有機ジカルボン酸
【００６５】
有機ジカルボン酸は、分子式（Ｉ）：ＨＯ２Ｃ−Ｒ１−ＣＯ２Ｈを有し、ここで、Ｒ１は、二価の脂肪族、脂環式、又は芳香族ラジカル、又は共有結合を表す。様々な実施形態では、Ｒ１は、２〜１２個の炭素原子を含む直鎖アルキレンラジカルであってもよく、Ｒ１は、フェニレン又はナフチレン二価ラジカルであってもよく、Ｒ１は、二価シクロヘキシルラジカルであってもよく、又はＲ１は、フェニレン基で中断された、２〜１２個の炭素を含む直鎖アルキレンラジカルなどの任意の組み合わせであり得る。適切なジカルボン酸の具体例は、ヘキサン−１，６−二酸（アジピン酸）、オクタン−１，８−二酸（スベリン酸）、デカン−１，１０−二酸（セバシン酸）、ドデカン−１，１２−二酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサン二酢酸、１，３−シクロヘキサン二酢酸、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（フタル酸）、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸（イソフタル酸）、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸（テレフタル酸）、４，４’−オキシビス（安息香酸）、及び２，６−ナフタレンジカルボン酸を含む。
【００６６】
様々な実施形態では、有機ジカルボン酸はアジピン酸である。
【００６７】
様々な実施形態では、有機ジカルボン酸は、押出機の条件下でアジピン酸を生成する前駆体など、アジピン酸の前駆体である。
【００６８】
様々な実施形態では、有機ジカルボン酸は、処理されるポリアミドのモノマーと同じ構造を有する。例えば、処理されるポリアミドがナイロン６，６であるとき、有機ジカルボン酸は、様々な実施形態では、アジピン酸であり得る。別の例として、ポイルアミドがナイロン５１０であるとき、有機ジカルボン酸は、様々な実施形態では、セバシン酸であり得る。
【００６９】
開示された方法の様々な実施形態では、ポリアミド中に約０．０１重量％から１．０重量％の有機ジカルボン酸をもたらすために、再処理されているポリアミドに有機ジカルボン酸が提供される。得られる混合物は、≧０．０１重量％から≦１．０重量％、≧０．０５重量％から≦０．５重量％、≧０．１重量％から約≦０．５重量％の範囲、例えば約０．０２重量％、０．０３重量％、０．０４重量％、０．０５重量％、０．０６重量％、０．０７重量％、０．０８重量％、０．０９重量％、０．１重量％、０．１１重量％、０．１２重量％、０．１３重量％、０．１４重量％、０．１５重量％、０．１６重量％、０．１７重量％、０．１８重量％、０．１９重量％、０．２０重量％、０．２１重量％、０．２２重量％、０．２３重量％、０．２４重量％、０．２５重量％、０．２６重量％、０．２７重量％、０．２８重量％、０．２９重量％、０．３０重量％、０．３１重量％、０．３２重量％、０．３３重量％、０．３４重量％、０．３５重量％、０．３６重量％、０．３７重量％、０．３８重量％、０．３９重量％、０．４０重量％、０．４１重量％、０．４２重量％、０．４３重量％、０．４４重量％、０．４５重量％、０．４６重量％、０．４７重量％、０．４８重量％、０．５重量％、０．５５重量％、０．６０重量％、０．６５重量％、０．７０重量％、０．７５重量％、０．８０重量％、０．８５重量％、０．９０重量％、又は０．９５重量％未満、これを超える、又はこれに等しい重量％の有機ジカルボン酸を有し得る。様々な実施形態では、有機ジカルボン酸は、０．０１重量％を超える、等しい、又はほぼ等しい重量％で添加されるが、他の特定の実施形態では、有機ジカルボン酸は、０．０１重量％未満の重量％で提供されてもよい。
添加剤
【００７０】
開示された方法は、廃棄物ナイロン及び高相対粘度（ＲＶ）を有するナイロンを処理するための添加剤も提供する。添加剤は、押出中、ポリアミドの溶融時に処理済みポリアミドのＲＶを低下させる。ポリアミド再処理のための添加剤の使用は、ＲＶが低下したポリアミド製品をもたらす。開示された方法は、有機ジカルボン酸及びポリアミドを含む安定な組成物も提供し、これは主原料として、又はポリアミド処理の補助添加剤として、使用され得る。本明細書に記載される組成物は、ナイロン再生産業において一般に有用であり、事前に調製され、保管され、輸送されることが可能な安定な組成物であるという利点を有する。
【００７１】
本出願は、様々な実施形態において、有機ジカルボン酸及びポリアミドを含む乾燥した固体組成物である、添加剤又はその他の安定な組成物を提供する。
【００７２】
有機ジカルボン酸は、ポリアミドを都合良く装填するときに存在し得る。例えば、有機ジカルボン酸は、約≧０．０１重量％から約≦１．０重量％、例えば≧０．０５重量％から≦０．５重量％、例えば≧０．１重量％から≦０．５重量％の範囲であり得、約０．０１重量％、０．０２重量％、０．０３重量％、０．０４重量％、０．０５重量％、０．０６重量％、０．０７重量％、０．０８重量％、０．０９重量％、０．１重量％、０．１１重量％、０．１２重量％、０．１３重量％、０．１４重量％、０．１５重量％、０．１６重量％、０．１７重量％、０．１８重量％、０．１９重量％、０．２０重量％、０．２１重量％、０．２２重量％、０．２３重量％、０．２４重量％、０．２５重量％、０．２６重量％、０．２７重量％、０．２８重量％、０．２９重量％、０．３０重量％、０．３１重量％、０．３２重量％、０．３３重量％、０．３４重量％、０．３５重量％、０．３６重量％、０．３７重量％、０．３８重量％、０．３９重量％、０．４０重量％、０．４１重量％、０．４２重量％、０．４３重量％、０．４４重量％、０．４５重量％、０．４６重量％、０．４７重量％、０．４８重量％、０．５重量％、０．５５重量％、０．６０重量％、０．６５重量％、０．７０重量％、０．７５重量％、０．８０重量％、０．８５重量％、０．９０重量％、又は０．９５重量％、これ未満、又はこれを超えてもよい。組成物の１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９５重量％、９９重量％、又は９９．９重量％。有機ジカルボン酸は、上記で定義され、従って、分子式（Ｉ）：ＨＯ２Ｃ−Ｒ１−ＣＯ２Ｈを有し、ここで、Ｒ１は、二価の脂肪族、脂環式、又は芳香族ラジカル、又は共有結合を表す。例えば、有機ジカルボン酸はアジピン酸である。
【００７３】
組成物中のポリアミドは、任意の適切なポリアミドであり得る。例えば、ポリアミドはナイロン６，６であり得る。ポリアミドは、添加剤を処理するように意図されるポリアミドと同じであってもよく、異なってもよい。ポリアミドは、任意の適切なＲＶを有することができ、商業的に許容可能な低ＲＶポリアミド又は高ＲＶポリアミドであり得る。ポリアミドは、プロップを含む廃棄物ポリアミドを含むことができる。いくつかの実施形態では、組成物のポリアミドは、完全にポリアミドプロップであってもよい。
【００７４】
様々な実施形態では、組成物中のポリアミドは、≧３０から≦１４０、例えば≧４５から≦１００、例えば≧６０から≦９０の相対粘度（ＲＶ）範囲を有し、これは、約３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９又は９０、９１、９２、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３０、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８又は１３９、これ未満、これに等しい、又はこれより大きいか、又は１４０以下である。
【００７５】
ポリアミドは、任意の量で存在し得るが、存在する場合、典型的には５０重量％を超える量で存在する。例えば、ポリアミドは、組成物の約５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９５重量％、９９重量％、９９．５重量％、９９．９重量％、又は９９．９９重量％、これ未満、又はこれより多い可能性がある。
【００７６】
いくつかの実施形態では、組成物は、本質的に、有機ジカルボン酸、例えばアジピン酸、及びポリアミドからなる。別の実施形態では、組成物は、本質的に、有機ジカルボン酸のみからなる。いくつかの実施形態では、添加剤又はその他の組成物は、本質的に、有機ジカルボン酸及びポリアミドのドライブレンドからなる。
【００７７】
様々な実施形態では、ポリアミドは、組成物に対して有機ジカルボン酸よりも高い重量％で存在する。
【００７８】
組成物は、ペレット、顆粒、フレーク、チップ、又は粉末の形態の固体である。添加剤は、処理されるポリアミドの粒径及び形状に対応し得る。
【００７９】
様々な実施形態では、組成物は、溶媒又は水分を実質的に含まない。様々な実施形態では、組成物は、縮合反応において有機ジカルボン酸と反応することができる小分子（例えば、３００未満の分子量を有する）を含まない。例えば、組成物は、モノアミン、アミノール、及びアルコールを含まない。いくつかの実施形態では、組成物は、非ポリアミドポリマーを含まない。いくつかの実施形態では、組成物は、非反応性充填剤を含まない。
【００８０】
様々な実施形態では、組成物は、４５以上のＲＶを有する固体ポリアミド及び固体有機ジカルボン酸を含み、組成物の０．０１重量％から５．０重量％が有機ジカルボン酸であり、組成物の５０重量％超がポリアミドである。
【００８１】
様々な実施形態では、組成物中のポリアミドは、ジアミンモノマー及びジカルボン酸モノマーを含有し、ジカルボン酸モノマーは、組成物中の有機ジカルボン酸と同じである。
【００８２】
関連する実施形態では、開示された方法は、廃棄物ポリアミドと、約０．０１重量％から１．０重量％のジカルボン酸、例えばアジピン酸とを含む、再生対応廃棄物ポリアミドを提供する。廃棄物ポリアミドは、高ＲＶポリアミドであり得る。廃棄物ポリアミドは、プロップを含み得る。再生対応廃棄物ポリアミドは、本質的に、粒状プロップ及び０．０１重量％から５．０重量％のジカルボン酸のドライブレンドからなり得る。
【実施例】
【００８３】
本開示の様々な態様は、例示によって提供される以下の実施例を参照して、より良く理解することができる。本開示は、本明細書に記載される実施例に限定されるものではない。
分析方法
相対粘度（ＲＶ）
【００８４】
本明細書に記載されるポリアミドは各々、その相対粘度（ＲＶ）又は範囲を有する。相対粘度は、使用される楊梅の粘度に対する溶液の粘度の比である。ポリアミドについては、ＲＶは、別途指示されない限り、室温及び室圧で、９０％ギ酸中の８．４重量％溶液として測定される。濃縮硫酸中の１重量％溶液など、ＲＶを判定する他の方法が、同等に使用されてもよく、使用される方法と、本明細書で使用される９０％ギ酸法での８．４重量％との間のＲＶの適切な相関を前提として比較された結果的な値が判定され得る。
【００８５】
ＲＶを判定する代替の方法は、ＩＳＯ３０７に従ってポリアミドの粘度数（ＶＮ、粘度指数と呼ばれることもある）を測定し、ＶＮをＲＶに変換するために、ＩＳＯ規格内のＮ６６の変換関係を使用することである。Ｎ６６の場合、非限定的な例として、８３．９３のＶＮ（９６％硫酸中０．５重量％溶液として判定される）は２５のＲＶに対応する。ＩＳＯ規格は、ＶＮ＝−２０６．５２１２４＋９０．２３３５５×ｌｎ（ＲＶ）として相互変換の式を与える。この式を使用すると、２２のＲＶは、約７２．４ｍＬ／ｇのＶＮに対応し、３６のＲＶは、１１６．８ｍｌ／ｇのＶＮに対応することになる。厳密に言うと、この関係はＮ６６のものであるが、本明細書の目的のために、ポリアミドが、９０％ギ酸で乏しい溶解特性を有するが、溶液粘度判定のために９６％硫酸中０．５重量％溶液として溶解され得るときに、このようにすることが有用であるその他のポリアミドにも適用され得る。例えば、ＩＳＯ３０７による粘度指数（粘度数とも呼ばれる）は、９６％硫酸中０．５重量％で測定された溶液粘度である。ＥＮ  ＩＳＯ３０７：２００７では、粘度数（ＶＮ）とＲＶとの間の関係の式ＶＮ＝−２０６．５２１２４＋９０．２３３５５ｘｌｎ（ＲＶ）が２９ページに与えられており、従って、ＲＶ＝ｅｘｐ（（ＶＮ＋２０６．５２１２４）／９０．２３３５５））。
ノッチシャルピー衝撃
【００８６】
ノッチシャルピー衝撃強度測定は、ＩＳＯ１７９−１によって指定されたバー寸法ノッチ寸法で、射出成形標本を使用して、この同じ規格に従って行われる。衝撃破断は、端部の配向に沿って発生する。測定は、ｋＪ／ｍ２で行われる。
溶融レオロジー試験
【００８７】
溶融レオロジー試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ３８３５に従って行われる。２８０〜２９０℃の範囲の温度でペレットを溶融するために、キャピラリーレオメータを使用する。試験は、１０ｓ−１以内から１，０００ｓ−１までの範囲の剪断掃引プロファイル下、又は一定持続時間にわたってその範囲内の剪断速度下のいずれかで行われる。剪断粘度はＰａ．ｓで報告される。
【００８８】
ポリマー溶融物粘度を測定するための溶融レオメータは、市販されている。これらは、オフライン、インライン、又はオンラインで設置及び操作され得る。例としては、ピストン押出レオメータ、スクリュー押出レオメータ、回転粘度計落球式粘度計、転球式粘度計超音波粘度計、などを含み得るが、これらに限定されない。商業用途に適した例は、メルトフローインデクサ、キャピラリーレオメータ、単軸レオメータ、Ｄｙｎｉｓｃｏから入手可能なインラインＶｉｓｃｏＳｅｎｓｏｒレオメータ、オンライン品質制御及び監視用のＧｏｅｔｔｆｅｒｔキャピラリーレオメータ、ＨＡＡＫＥオンラインレオメータ、ＡＭＥＴＥＫ  Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄレオメータ、及びその他のタイプを含み得るが、これらに限定されない。ポリマー溶融物粘度測定の分野の当業者は、どのタイプのレオメータが用途に適しているかを選択する際に、プロセスラインフローパターン要件（層流対乱流）、温度条件（等温又は非等温）、操作の簡単さ、サンプル量要件、試験時間、精密さ、正確さ、コストなどのいくつかの要員を考慮するだろう。
粒径分布測定
【００８９】
篩網振動機モデル−Ｗ．Ｓ．Ｔｙｌｅｒ  ＲＸ−８６−１篩機、８インチ径篩、２２０ＶＡＣ、５０／６０Ｈｚを使用して、粒径分布を判定した。この振動機は、１００メッシュ（１５０μｍ）よりも粗い材料を有するサンプルを試験するのに理想的である。振動機は、自動停止機能付きの内蔵型９９分間タイマを提供する。振動機は、底部パン及びカバーを有する、最大６つの全高さ又は１３の半高さの８インチ径篩を保持する。そのベースは、２５”Ｌ×１９”Ｗ×１５”Ｈの大きさである。
【００９０】
サイズ分布特性について、リグラインド又はアジピン酸の、既知の量のサンプルを計量した。スクリーンサイズが２ｍｍから最小１０６ミクロンまでの範囲の篩網のコレクションを、分析のために選択した。篩い分けの前に、スクリーンの各々を完全に洗浄し、乾燥させ、各々の風体重量を収集した。スタックの底部のパン及び上部の蓋と共に、最小から最大までのスクリーンサイズのスクリーンを篩振動台上に積み重ねた。次に、予備秤量したサンプルを一番上のスクリーン上に載置し、各サンプルにつき４分間アセンブリを振動させた。振動後、篩を外して秤量した。各スクリーン上で収集された重量を計算するために、スクリーンの初期重量を最終重量から減じた。
有機ジカルボン酸含有量判定
【００９１】
既知の量の有機ジカルボン酸（アジピン酸）を含有する約３０グラムのリグラインド材料を２５０ｍＬの水に添加した。室温でおよそ５分攪拌した後、ｐＨプローブ［ｐＨ用のＳｅｎｓｉｏｎ＋ＭＭ３７８ＧＬＰ  ２チャネル実験室メータＭｅｔｅｒ］を使用して混合物のｐＨを測定した。リグラインド材料中の酸含量は、０．１から０．５重量％の間で変化し、溶液のｐＨとリグラインド材料中の重量％の酸との間で較正曲線を作成した。本開示による全てのリグラインドサンプル中の酸含量を判定するために、この較正曲線を使用した。較正曲線（Ｒ２＝０．９８３）を以下に示す。
【００９２】
［溶液のｐＨ］＝−０．２７５。Ｌｎ［重量％リグラインド中の酸］＋３．２６４６
【００９３】
図示のように、測定された溶液のｐＨ３．６では、リグラインド中の酸の重量％は０．２９５重量％であると判定される。図Ａは較正結果を表す。
材料
アジピン酸
【００９４】
アジピン酸（ＣＡＳ  Ｎｏ．１２４−０４−９）は、純度≧９９．８重量％の、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈから市販されている製品である。
ナイロン６，６プロップ
【００９５】
ナイロン６，６プロップ出発物質は、ＩＮＶＩＳＴＡの市販ポリアミド生産現場で作られたポストインダストリアル再生材料である。プロップを、再処理中の取り扱いに適したサイズに、典型的には≦３００ミクロンサイズのサンプル粒子を３％（重量）未満とし、そのうち≦１０６ミクロンのサイズのサンプル粒子を１％（重量）として、摩砕した。
実施例１
【００９６】
混合物を組み合わせて再溶融するための二軸スクリュー押出機（ＴＳＥ）を使用して、アジピン酸とナイロンプロップ顆粒との混合物を調製した。使用したＴＳＥは、Ｃｏｐｅｒｉｏｎ  ＺＳＫ  ２５  ＭＥＧＡｌａｂ二軸スクリュー押出機であった。テネシー州チャタヌーガの現地の再摩砕施設で、ナイロンプロップを造粒した。顆粒の物理特性は、使用される元のナイロンプロップ材料と同様である。
【００９７】
計量供給機を使用して、アジピン酸供給物及び１００％粒状ナイロン６，６プロップ供給物を二軸の最初のバレル部に各々供給した。得られた混合物を、２７０〜３２０℃の範囲の温度でゾーンが加熱されたバレルを通じて搬送したが、これはナイロン６，６を溶融する典型的な温度である（すなわち、ナイロン６，６の融点２６８．８℃よりも０〜５０℃高い温度で加熱される）。ＴＳＥを通じて混合物を更に搬送し、次いで押し出してペレット化した。ＴＳＥに供給されるアジピン酸の量を変化させることにより、表１に示されるような０重量％から２．０重量％の間のアジピン酸含有量の範囲を試験した。
【表１】
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【００９８】
次に、約０．２０重量％の目標水分レベルを達成するため、及びアジピン酸が完成するまで反応することを確実にするために、ＴＳＥ調合ステップから製造されたペレット化製品を、連続窒素ガスパージ下で１０時間にわたって８０℃の真空オーブン内で乾燥させた。試験サンプル中の水分レベルを判定するために、実験室規模のＳａｒｔｏｒｉｕｓ水分計を使用した。
【００９９】
結果は、アジピン酸含有量が増加するにつれて、再溶融ペレットのＲＶが低下することを示した。
【０１００】
次に、押出及びペレット化の後もアジピン酸の効果が続くかどうかを判定するために、乾燥ペレットを更に分析した。乾燥ペレットを溶融し、１０ｓ−１から１０００ｓ−１の剪断プロファイルを通じて２８０℃でレオメータに通した。本実施例で使用されたレオメータは、１５ｍｍ径シングルボア及び２ｍｍ径の炭化タングステンダイを有する、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のキャピラリーレオメータ（モデルＮｏ．Ｒｏｓａｎｄ  ＲＨ２１００）であった。温度平衡が確立した後、約５０グラムのサンプルをレオメータボアに充填した。４分間溶融した後、サンプルを圧縮し、剪断掃引プログラムを開始した。アジピン酸添加を増加させることでＲＶの変化が劇的に異なるかどうかを監視するために、レオメータ押出成形物のＲＶをチェックした。押出成形物と調合されたペレットとの間で、添加されたアジピン酸の完全な反応を示し得る傾向は観察されなかった。
【０１０１】
表２も又、１００％粒状ナイロン６，６プロップにアジピン酸を添加すると、相対粘度（ＲＶ）が低下した再生ナイロンが得られることを、明確に示している。例えば、試験した粒状ナイロンプロップ（１００重量％）は８０の相対粘度を有していたが［実施例１（ａ）］、０．５重量％アジピン酸の使用により、４８．２０の劇的に低いＲＶが得られた［実施例１（ｂ）］。レオメータ押出成形物は、３８．４１でわずかに低いだけだったので、０．５重量％アジピン酸が、更なる産業利用向けに大きく改善したＲＶをもたらす安定したペレットを達成することを示した。
【表２】
2021535249.tif 000003
実施例２
【０１０２】
調合された再生粒状ナイロンプロップの量を７５％から１００％の間で変化させ、アジピン酸を５重量％レベルでナイロン６６ペレットと事前ブレンドし、アジピン酸−ナイロン６，６ブレンドの量を０％から２５％の間で変化させたことを除いて、実施例１に記載されたのと同じように実施例２を実施した。最終製品中の正味のアジピン酸レベルは、０重量％から１．２５重量％の間の範囲であった。
【０１０３】
各試験サンプルで得られた製品から、ＲＶ値及びノッチシャルピー衝撃強度測定を取った。以下の表３は、実施例２のデータ概要を提供する。
【表３】
2021535249.tif 000004
表３に示されるように、廃棄物ナイロンプロップは、わずか０．２５重量％のアジピン酸の添加により、大幅に低下した相対粘度（ＲＶ）を有する材料に再生されることが可能である。表３は、ノッチシャルピー衝撃強度が、より高濃度のアジピン酸が使用された場合に、０．５％アジピン酸及び１．０％アジピン酸を上回る衝撃強度の急激な低下を示すことも、示している。
実施例３
【０１０４】
１２０ＲＰＭで回転する３２のＬ／Ｄ比を有する単軸スクリュー押出機（ＳＳＥ）を使用して、いくつかのナイロンブレンドサンプルを再溶融した。ナイロンサンプルを再溶融し、押し出し、ペレット化した。各サンプルは、様々な量のアジピン酸を有する３０％の粒状ナイロンプロップを含有していた。最終製品中のアジピン酸は、０．０５重量％から０．１５重量％の間の範囲であった。表４は、アジピン酸含有量及び溶融した製品の得られたＲＶを示す。
【表４】
2021535249.tif 000005
【０１０５】
表４に示されるように、再生ナイロンに添加された少量のアジピン酸は、相対粘度を低下させるための顕著な改善をもたらした。相対粘度は、０．０５重量％超のアジピン酸の添加時、又は少なくとも０．１０重量％のアジピン酸の添加時に、実質的に低下する。
実施例４
【０１０６】
製品安定性を評価するため、及び未処理のアジピン酸が溶融処理後に最終製品中に残っているかどうかを評価するために、実施例３に従って調製した製品を更に試験した。各化合物混合物を溶融相で評価し、固定された温度及び剪断速度で剪断粘度を測定した。アジピン酸の存在は粘度の低下をもたらすので、経時的な剪断粘度の継続的で急速な低下は、残存する反応性アジピン酸を示すと考えられた。
【０１０７】
最終製品をペレット化し、ペレットを約４分間２８５℃まで加熱して溶融させることによって、各サンプルについて約２０〜３０ｇをキャピラリーレオメータ（Ｋａｙｅｎｅｓｓ−Ｄｙｎｉｓｃｏ、モデル３６０５２Ｍ−１１３、シングルボア、Ｚ３９４−２０ダイ、１−ｍｍダイ径）で試験した。４０１．３ｓ−１の一定の剪断速度を、更に９分間にわたって溶融標本に適用した。粘度の任意の変化を監視するために、各時系列内で１２回測定を行った。
【０１０８】
以下の表４は、水分の影響を考慮するために、乾燥あり及びなしで試験したサンプルについて収集したデータを表で示す。各サンプルについて、測定された粘度（Ｙ軸、Ｐａ．ｓ）値を時間（Ｘ軸、分）に対してプロットした。各サンプルに適合した直線の勾配が表４の最後の列に表で示されている、経時的な粘度変化率（Ｐａ．ｓ／分）を判定した。用語「Ｐａ．ｓ」は、パスカル秒での粘度測定の単位を意味する。
【表５】
2021535249.tif 000006
【０１０９】
表５に示されるように、サンプルは、試験したアジピン酸のレベルとは無関係に、乾燥があってもなくても、粘度の変化に関して同様に挙動した。製品サンプル中の水分レベルは、粘度変化に対する主要な因子のように見えることが観察された。
【０１１０】
図３は、表４の実施例４（ｄ）の測定された溶融粘度−時間プロファイルの表現である。図４は、表４の実施例４（ｉ）の測定された溶融粘度−時間プロファイルの表現である。図５では、表４のサンプルについて、粘度変化率（Ｙ軸、Ｐａ．ｓ／分）が測定された水分レベル（Ｘ軸、重量％）に対してプロットされている。粘度変化率は、アジピン酸装填ではなく水分レベルと相関していることが観察された。
実施例５
【０１１１】
この実施例は、アジピン酸固体を粒状ナイロンプロットとドライミックスすることで、例えば攪拌又は振動時に、容器の底部にアジピン酸が沈殿するかどうかを調査する。攪拌又は振動は、典型的には、出荷、荷積み、及び荷卸し中に、固体が充填された容器の移動中に経験される。
【０１１２】
サウスカロライナ州ＣａｍｄｅｎのＩＮＶＩＳＴＡ施設の摩砕施設から摩砕ナイロンプロップを直接採取した。これをアジピン酸固体と混合し、最終製品中で約０．３重量％のアジピン酸レベルを得た。混合物を１．５ガロンの透明容器内に保持した。輸送及び取り扱い中に経験するであろう攪拌をシミュレートするために、振動篩台を使用した。サンプルの振動は、対照を含む各試験サンプルに対して約６時間行われた。未攪拌の初期状態でのアジピン酸の均一性の測定として、上部と底部で混合物をサンプル採取し、次いで各サンプルを溶融押出機（４４のＬ／Ｄ、３００ＲＰＭのＬａｂｔｅｃｈ  ＬＴＥ−１６−４４ＦＡＣ、１６−ｍｍ  ＴＳＥは、水槽及びストランドペレタイザを含む）に通した。溶融押出ステップから得られたペレットのＲＶを、各サンプルケースで測定した。ＲＶ測定は、リグラインド中のアジピン酸均一性の合理的な代理判定である。
【０１１３】
０．３重量％のアジピン酸レベルを有する各サンプルについて、実験を繰り返した。添加されたいずれかのアジピン酸が容器の底部に沈殿するかどうかを判定するために、混合未攪拌対混合攪拌アジピン酸／顆粒乾燥混合物に対応するサンプルＲＶ測定の比較を行った。乾燥粒状ナイロンプロップ混合段（攪拌あり又はなし）にアジピン酸沈殿があれば、容器内のサンプル箇所全体にＲＶ値の何らかの傾向を期待することが合理的であろう。一例として、容器底部にかなりのアジピン酸が沈殿し、それにより、底部サンプルの局所的アジピン酸レベルを人為的に増加させる場合、上部位置サンプルと比較して底部位置サンプルの方がはるかに低いＲＶ値を経験するだろう。
【０１１４】
アジピン酸添加なしの顆粒ＲＶの測定も、参考のために行った。以下の表６は、これらの実施例で試験したサンプルのデータ概要を示す。
【表６】
2021535249.tif 000007
【０１１５】
表５の測定ＲＶデータから、混合未振動サンプル（５（ｄ）、５（ｅ）参照）と混合振動サンプル（５（ｆ）、５（ｉ）参照）とを比較したＲＶにおいて、優位な差は観察されなかった。更に、振動サンプルの場合、アジピン酸及び粒状ナイロンプロップの乾燥混合物を有する容器で上部（５（ｆ）、５（ｇ）参照）から底部（５（ｈ）、５（ｉ）参照）のサンプル採取位置に向かってＲＶが減少するようには見えなかった。
【０１１６】
この結果に基づき、固体アジピン酸及び粒状ナイロンプロップの乾燥混合ブレンドは、これらの材料を輸送するための有効なビークルである。表５の結果は、粒状ナイロンの乾燥混合物中のアジピン酸の沈殿を懸念する必要がないことを示している。加えて、アジピン酸及び摩砕ナイロンプロップの乾燥混合物は、分布において安定であることがわかった。
【０１１７】
混合物の堅牢性及び安定性は、驚くべき予想外の技術的効果であった。後に実施例７で示されるように、３００ミクロンを超える粒子を９７％（重量）超有するリグラインドナイロン材料を、７１０ミクロン未満の粒子を９４％（重量）超有する酸材料と混合すると、効果的に優れた性能を発揮した。粗いリグラインド材料と細かい酸材料との間で著しい固体の分類が行われ、結果として様々な組成物の混合物、従って一貫性のないＲＶ効果が得られると予想されていた。しかしながら、これは本実施例では観察されなかった。
【０１１８】
実施例６
【０１１９】
この実施例では、上記の様々な押出機器の変型形態のいずれにも、インラインレオメータ及び制御システムが設置される。レオメータは、Ｄｙｎｉｓｃｏ押出機を実装したＺＤＲ構成と同様の設計であり、小さなダイにより、レオメータ内の流路ブロック及びポンプへの適合を可能にしている。これにより、１５０〜３００ｓ−１の範囲の剪断速度を試験することが可能になり、最終的に、プロセス上の制御変数として、ＲＶの代わりに溶融粘度測定を使用できるようにする。
【０１２０】
ＲＶを直接測定することにより、製造が行われている間、サンプルの溶解の時間と最終的な測定の時間との間に著しい遅延時間をもたらすだろう。代わりに、この実施例では、以下に概説される論理により、ＲＶの測定の代わりとして、インラインレオメータからの粘度を使用する。
【０１２１】
直鎖ポリマーの溶融粘度μが、以下の式［１］による重量平均モル質量Ｍ＿Ｗとべき法則によって関連付けられていることは、十分に確立されている。
【数１】
2021535249.tif 000008
【０１２２】
式［１］において、Ｋは材料定数であり、指数αは３．４から３．５の間である。μが温度及びＴｉＯ２などの添加剤のパーセント組成と共に変化することも理解されるが、これらの特性の変化は、μの測定がＲＶの測定として本質的に作用するように、製造運転の最中には小さいと想定する。
【０１２３】
理論によって制限されるものではないが、加水分解とアミド化との間の平衡が、溶融相でのアジピン酸の添加によって崩れると想像することができる。カルボキシル及びアミン末端との間の不均衡Δ＝［ＣＯＯＨ］−［ＮＨ２］は、これらの末端の生成物ＰＥ＝［ＣＯＯＨ］［ＮＨ２］と共に、式［２］に示されるように、新たな平衡重量平均分子量を判定する。
【数２】
2021535249.tif 000009
【０１２４】
式［２］において、Ｕは非反応性末端の濃度である。ここでも、理論によって制限されるものではないが、ＲＶが、式［３］に示されるように、追加のべき法則によって、アミン及びカルボキシル末端の合計ＳＥ＝［ＣＯＯＨ］＋［ＮＨ２］に関連していると想像することができる。
【数３】
2021535249.tif 000010
【０１２５】
このようにして、アジピン酸富化ナイロン供給流のいずれかの供給速度（例えば、図２参照）、アジピン酸供給流単独の供給速度（例えば、図１参照）、及びナイロン供給流単独の供給速度（例えば、図１参照）を制御することで、式［３］を介してＲＶとして関連付けられることも可能な、式［１］の溶融粘度として測定された、式［２］の重量平均分子量を判定することができる。
【０１２６】
このようにして、アジピン酸富化摩砕プロップの供給速度を制御することで、式［３］を介してＲＶとして関連付けられることも可能な式［１］の溶融粘度として測定された、式［２］の重量平均分子量を判定することができる。
実施例７
【０１２７】
以下の表７及び表８は、本開示による、酸及びリグラインド材料の測定された粒径分布を表す。
【０１２８】
上記の分析方法のセクションに記載された篩網振盪機を使用して、粒径分布について、リグラインド材料及びアジピン酸の各々について３つの代表サンプルを分析した。３つのリグラインド材料試験サンプルは、リグラインド１、リグラインド２、及びリグラインド３としてラベリングされている。３つの酸材料試験サンプルは、ＡＡ１、ＡＡ２、及びＡＡ３としてラベリングされている。これらのサンプルは、実施例８の実施で使用された材料を表す（「規則的リグラインド」及び「ＡＡリグラインド」キャンペーン）。
【０１２９】
リグラインド材料は、≦３００ミクロンサイズのサンプル粒子を３％（重量）有する不規則ランダム粒子形状からなり、そのサンプル粒子の１％（重量）未満が≦１０６ミクロンサイズであった。サンプル採取されたリグラインド材料粒子の９７％（重量）超が、３００ミクロン超のサイズであった。
【０１３０】
酸材料は、≧７１０ミクロンサイズのサンプル粒子を≦６％（重量）有する単峰性の粒径分布からなっていた。サンプル採取されたアジピン酸材料粒子の約９４％（重量）超を測定すると、７１０ミクロン未満のサイズであった。
【０１３１】
従って、３００ミクロンを超える粒子を９７％（重量）超有するリグラインド材料を、７１０ミクロン未満の粒子を９４％（重量）超有する酸材料と混合すると、効果的に優れた性能を発揮することを観察するのは、驚くべきことであり、予想外であった。
【表７】
2021535249.tif 000011
【表８】
2021535249.tif 000012
実施例８
【０１３２】
本開示による商業規模の試みを、およそ１８００〜２０００ポンド／時のスループットで単軸スクリュー押出機（６”スクリュー径、約３０Ｌ／Ｄ）において実施した。これらの実施で使用されたリグラインド及びアジピン酸材料は、上記の実施例７並びに表７及び表８に表されている。リグラインド中のアジピン酸の含有量を、以下の表９に記載の「ＡＡリグラインド」で０．３重量％に維持した。工業規模のリボンブレンダを使用して、アジピン酸−リグラインドブレンド、本明細書では「ＡＡリグラインド」とラベリングされる、およそ１１００ポンドのバッチの組み合わせたアジピン酸及びリグラインドを、調製した。次に、ブレンドを箱詰めして再溶融施設に輸送し、そこでアジピン酸−リグラインドブレンドを繊維材料と組み合わせ、ペレットに溶融押出した（表９の２５％  ＡＡリグラインド）。
【０１３３】
図６は、この実施例で調製された３つの標本の測定ＲＶ値を表す。ポストインダストリアル繊維廃棄物のみを使用してリグラインドは使用せずに、「１００％繊維」サンプルを作成した。「２５％規則的リグラインド」サンプルは、７５％の同じ供給源のポストインダストリアル繊維廃棄物、及びアジピン酸を含有する２５％リグラインドを含み、「２５％  ＡＡリグラインド」サンプルは、リボンブレンド（上記）を介して作成された２５％のブレンドアジピン酸−リグラインドバッチと共に、同じ供給源のポストインダストリアル繊維廃棄物を含んでいた。
【表９】
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【０１３４】
２５％規則的リグラインドから２５％  ＡＡリグラインドキャンペーンに製造を切り換えたとき、処理の問題は観察されなかった。この試みには組み込まれていないが、０．３重量％から０．３５重量％又は０．４重量％から０．４５重量％に増加させるなど、目標ＲＶに微調整するために、リグラインド中のアジピン酸レベルのわずかな調整が可能である。
【０１３５】
図７は、アジピン酸を更に含有するリグラインド材料の添加に伴って観察された、ペレットＲＶの変動性の低下という予想外の結果を示す。いずれの場合も、２０回の試行からペレットＲＶ変動性を判定した。ペレットＲＶ変動性スパンは、「１００％繊維」サンプルでは１０ポイントの範囲内であった。「２５％規則的リグラインド」及び「２５％  ＡＡリグラインド」の両方を含むリグラインド含有材料では、ＲＶ変動性スパンを測定すると、４ポイントから５ポイントの範囲であった。ＲＶ変動性の分散は、「１００％繊維」材料と比較して、リグラインド含有材料の方が狭かった。より低いキャンペーン間の変動性は、商業的な観点から、並びに一貫した製品仕様及び品質を提供することにおいて、常に望ましく有益である。
【０１３６】
溶液ｐＨ測定方法からの酸濃度判定の堅牢性が、図８に示されている。未ブレンド（酸含量なし）及び酸ブレンド材料のいくつかのサンプルを、ｐＨ方法を用いて分析した。酸含量あり及びなしのバッチは、ｐＨ方法によって明確に区別可能であった。
実施例９
【０１３７】
実施例８の市販サンプルでは、６つのアジピン酸−リグラインドブレンドサンプルについて、出荷前及び出荷後に、ｐＨ測定を行った。約３０ｇのサンプルを約２０５ｍＬの水に入れ、およそ５分間攪拌した後に、各サンプルについて得られた溶液のｐＨを測定した。
【０１３８】
以下の表１０では、生産現場間の出荷前及び出荷後の６つの箱サンプルについて、ｐＨデータが隣り合わせで示されている。「出荷前」の記述は、アジピン酸−リグラインドブレンドがリボンブレンド操作（実施例８に記載）から出されて箱詰めされた直後に行われたサンプル採取を指す。「出荷後」の記述は、実施例８の「２５％  ＡＡリグラインド」キャンペーンにこの材料を投入する直前の再溶融施設での同じ箱からのサンプル採取を指す。
【表１０】
2021535249.tif 000014
【０１３９】
６つの試験サンプルの出荷後のｐＨ測定の変化は非常に少なかった。これは、本開示によるＡＡリグラインドブレンドの安定性を示すものである。又、出荷容器の底部への酸沈殿の証拠はなかった。
【０１４０】
例示的な実施形態
【０１４１】
以下の例示的な態様が提供されるが、その付番は、重要度を指定するものとして解釈されるべきではない。
【０１４２】
実施形態１は、ポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
４５以上のＲＶを有するポリアミドを、第２のポリアミドとドライブレンドされた有機ジカルボン酸を含む添加剤で処理することであって、添加剤の５０重量％超は第２のポリアミドである、ことと、
処理済みポリアミドを溶解することと、を含む方法を提供する。実施形態１は、ポリアミドの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
４５以上のＲＶを有するポリアミドを、＞３００ミクロンの粒子が＞９７重量％及び≦３００ミクロンの粒子が≦３重量％となるような粒径分布で第２のポリアミドとドライブレンドされた、＜７１０ミクロンの大きさの粒子が＞９４重量％の粒径分布を有する有機ジカルボン酸を含む添加剤で処理することであって、添加剤の５０重量％超は第２のポリアミドである、ことと、
処理済みポリアミドを溶解することと、を含む方法を、更に含み得る。
【０１４３】
実施形態２は、処理済みポリアミドの０．０１重量％から１．０重量％が有機ジカルボン酸である、請求項１に記載の方法を提供する。
【０１４４】
実施形態３は、処理済みポリアミドの０．０５重量％から０．５重量％が有機ジカルボン酸である、請求項１又は２に記載の方法を提供する。
【０１４５】
実施形態４は、処理済みポリアミドの０．１重量％から０．２重量％が有機ジカルボン酸である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１４６】
実施形態５は、有機ジカルボン酸が、式ＨＯ２Ｃ−（ＣＨ２）ｎ−ＣＯ２Ｈを有する直鎖ジカルボン酸であり、ｎは０から１２の整数である、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１４７】
実施形態６は、ポリアミドがジアミンモノマー及びジカルボン酸モノマーを含有し、ジカルボン酸モノマーは有機ジカルボン酸と同じである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１４８】
実施形態７は、有機ジカルボン酸がアジピン酸である、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１４９】
実施形態８は、ポリアミドがナイロン６，６である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５０】
実施形態９は、ポリアミドが、ナイロン廃棄物繊維、ナイロンペレット、ナイロンプロップ、ポストコンシューマナイロン、ポストインダストリアルナイロン、商業的に許容可能なナイロン、≧２２から≦３６のＲＶを有するナイロン、＞３６から≦５０のＲＶを有するナイロン、＞５０から≦７０のＲＶを有するナイロン、及び＞７０から≦１４０のＲＶを有するナイロンのうちの１つ以上の混合物である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５１】
実施形態１０は、ポリアミドが６０以上のＲＶを有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５２】
実施形態１１は、ポリアミドが７５以上のＲＶを有する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５３】
実施形態１２は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の３０重量％以上である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５４】
実施形態１３は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の３０重量％以上である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５５】
実施形態１４は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の５０重量％以上である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５６】
実施形態１５は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の５０重量％以上である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５７】
実施形態１６は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、６０以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の７５重量％以上である、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５８】
実施形態１７は、ポリアミドが１つ以上のポリアミド成分の混合物であり、少なくとも１つのポリアミド成分は、７５以上のＲＶを有し、ポリアミド混合物の７５重量％以上である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１５９】
実施形態１８は、ポリアミドの少なくとも２０重量％が粒状ナイロンプロップである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６０】
実施形態１９は、ポリアミドの少なくとも３０重量％が粒状ナイロンプロップである、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６１】
実施形態２０は、ポリアミドの少なくとも６０重量％が粒状ナイロンプロップである、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６２】
実施形態２１は、ポリアミドが固体であり、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態である、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６３】
実施形態２２は、有機ジカルボン酸が固体であり、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態である、請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６４】
実施形態２３は、有機ジカルボン酸で処理して溶融する前にポリアミドを摩砕することを更に含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６５】
実施形態２４は、第２のポリアミドが４５以上のＲＶを有するポリアミドである、請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６６】
実施形態２５は、第２のポリアミドが６０以上のＲＶを有するポリアミドである、請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６７】
実施形態２６は、第２のポリアミドが７５以上のＲＶを有するポリアミドである、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６８】
実施形態２７は、第２のポリアミドがプロップである、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１６９】
実施形態２８は、添加剤の７５重量％以上が第２のポリアミドである、請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７０】
実施形態２９は、添加剤の９０重量％以上が第２のポリアミドである、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７１】
実施形態３０は、添加剤の９５％以上が第２のポリアミドである、請求項１から２９のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７２】
実施形態３１は、添加剤が、本質的に、有機ジカルボン酸及び第２のポリアミドからなる、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７３】
実施形態３２は、第２のポリアミドがナイロン６，６である、請求項１から３１のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７４】
実施形態３３は、ポリアミド及び有機ジカルボン酸が、１つ以上の供給流を介して押出機に提供される、請求項１から３２のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７５】
実施形態３４は、ポリアミドを溶融することが、ポリアミドの融点よりも１〜５０℃高い温度にこれを曝すことを含む、請求項１から３３のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７６】
実施形態３５は、ポリアミドが０．２％未満の含水量を有する、請求項１から３４のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７７】
実施形態３６は、ポリアミドが０．０５％未満の含水量を有する、請求項１から３５のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７８】
実施形態３７は、ポリアミド及び有機ジカルボン酸のうちの少なくとも１つの押出機への添加が、押出機内の溶融ポリアミドの粘度を測定し、所望の粘度を有する製品をもたらすように添加速度を調整する、フィードバック制御システムによって管理される、請求項１から３６のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１７９】
実施形態３８は、制御システムが、所望の粘度まで粘度を低下させるためにポリアミドの添加を増加させる、請求項１から３７のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１８０】
実施形態３９は、制御システムが、所望の粘度まで粘度を上昇させるためにポリアミドの添加を減少させる、請求項３７又は３８に記載の方法を提供する。
【０１８１】
実施形態４０は、ポリアミド及び有機ジカルボン酸の処理が、溶融ポリアミドの粘度を測定し、所望の粘度を有する製品をもたらすようにポリアミドとドライミックスされた有機ジカルボン酸の量を調整する、フィードバック制御システムによって管理される、請求項１から３９のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１８２】
実施形態４１は、廃棄物ナイロンを再生するためのシステムであって、
有機ジカルボン酸を単独で、又はポリアミドとドライブレンドして提供する、少なくとも１つの供給流と、
廃棄物ナイロンを提供する少なくとも１つの供給流を有する、同じ又は異なるポリアミドを提供する少なくとも１つの供給流と、
１つ以上の供給流を受け入れ、収集された供給物を、供給物がポリマー溶融物に溶融されて押し出される溶融ゾーンに搬送する、押出機と、
制御システムと、
１つ以上の供給流の供給速度を制御する１つ以上の流量制御装置と、
ポリマー溶融物の溶融粘度を測定し、フィードバック信号を制御システムに提供するように構成された、レオメータと
を含み、
制御システムは、レオメータによって測定された溶融粘度に基づいて１つ以上の流量制御装置を調整する、システムを提供する。
【０１８３】
実施形態４２は、システムが連続システムであり、制御システムが、測定された溶融粘度に基づいてリアルタイムで１つ以上の供給流を調整する、請求項４１に記載のシステムを提供する。
【０１８４】
実施形態４３は、有機ジカルボン酸を提供する供給流の供給速度を制御する流量制御装置を含む、請求項４１又は４２に記載のシステムを提供する。
【０１８５】
実施形態４４は、廃棄物ナイロンを提供する供給流の供給速度を制御する流量制御装置を含む、請求項４１から４３のいずれか一項に記載のシステムを提供する。
【０１８６】
実施形態４５は、システムが、混合供給流を生成するために、２つ以上の供給流を収拾及び予備混合するプレミキサーを更に含む、請求項４１から４４のいずれか一項に記載のシステムを提供する。
【０１８７】
実施形態４６は、混合供給流の供給速度を制御する流量制御装置を含む、請求項４５に記載のシステムを提供する。
【０１８８】
実施形態４７は、レオメータが、所定の値よりも高い溶融粘度を測定し、制御システムが、有機ジカルボン酸添加剤の供給速度を上昇させ、廃棄物ナイロンの供給速度を低下させ、又はその両方を行う、請求項４１から４６のいずれか一項に記載のシステムを提供する。
【０１８９】
実施形態４８は、レオメータが、所定の値よりも低い溶融粘度を測定し、制御システムが、有機ジカルボン酸添加剤の供給速度を低下させ、廃棄物ナイロンの供給速度を上昇させ、又はその両方を行う、請求項４１から４７のいずれか一項に記載のシステムを提供する。
【０１９０】
実施形態４９は、再生されたプロップの相対粘度（ＲＶ）を低下させる方法であって、
ナイロンプロップを造粒することと、
粒状プロップを、処理済みプロップの０．０１重量％から１．０重量％の量の有機ジカルボン酸で処理することと、
処理済みプロップを溶解することと
を含む方法を提供する。
【０１９１】
実施形態５０は、粒状プロップが６０を超えるＲＶを有する、請求項４９に記載の方法を提供する。
【０１９２】
実施形態５１は、粒状プロップが７５を超えるＲＶを有する、請求項４９又は５０に記載の方法を提供する。
【０１９３】
実施形態５２は、処理が、ナイロンプロップ及び有機ジカルボン酸を一緒にドライミックスすることを含む、請求項４９から５１のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１９４】
実施形態５３は、ポリアミド及び有機ジカルボン酸が、押出機に直接供給され、そこで混合及び溶融される、請求項４９から５２のいずれか一項に記載の方法を提供する。
【０１９５】
実施形態５４は、４５以上のＲＶを有する固体ポリアミド及び固体有機ジカルボン酸を含み、組成物の０．０１重量％から５．０重量％が有機ジカルボン酸であり、組成物の５０重量％超がポリアミドである、安定な組成物を提供する。
【０１９６】
実施形態５５は、組成物の０．０１重量％から１．０重量％が有機ジカルボン酸である、請求項５４に記載の安定な組成物を提供する。
【０１９７】
実施形態５６は、ポリアミド及び有機ジカルボン酸がドライミックスされている、請求項５４又は５５に記載の安定な組成物を提供する。
【０１９８】
実施形態５７は、ポリアミドが６０以上のＲＶを有する、請求項５４又は５５に記載の安定な組成物を提供する。
【０１９９】
実施形態５８は、ポリアミドが７５以上のＲＶを有する、請求項５４から５６のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２００】
実施形態５９は、組成物の７５重量％以上がポリアミドである、請求項５４から５７のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０１】
実施形態６０は、組成物の９５重量％以上がポリアミドである、請求項５４から５９のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０２】
実施形態６１は、本質的に、ドライミックスされたポリアミド及び有機ジカルボン酸からなる、請求項５４から６０のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０３】
実施形態６２は、ポリアミドが、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態である、請求項５４から６１のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０４】
実施形態６３は、有機ジカルボン酸が、ペレット、顆粒、粉末、フレーク、チップ、又はこれらの混合物の形態である、請求項５４から６２のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０５】
実施形態６４は、ポリアミドがジアミンモノマー及びジカルボン酸モノマーを含有し、ジカルボン酸モノマーは有機ジカルボン酸と同じである、請求項５４から６３のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【０２０６】
実施形態６５は、ポリアミドが粒状ナイロンプロップである、請求項５４から６４のいずれか一項に記載の安定な組成物を提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図Ａ】
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【国際調査報告】
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