JP4279140B2 - 酸染色可能なポリマー組成物 - Google Patents

Description

本発明は、繊維、布、フィルムおよび他の有用な物品の製造における使用に適切である酸染色可能なポリマー組成物および物品、ならびにかかる組成物および物品の製造方法に関する。また本発明は、ポリマー添加剤組成物の調製方法、および酸染色可能なポリマー組成物を製造するためのその使用方法にも関する。

（関連出願の相互参照）
本願は、２００１年８月２４日出願の米国特許出願第０９／９３８，７６０号明細書からの優先権を主張する。これは本明細書に参照として組み入れられる。

ポリエステル、特にポリアルキレンテレフタレートは、優れた物理的および化学的特性を有し、そして樹脂、フィルムおよび繊維のために広く使用されている。特に、ポリエステル繊維は高い融点を有し、そして高い配向性および結晶性を達成することができる。従って、ポリエステルは化学的安定性、熱安定性および光安定性、ならびに高い強度のような優れた繊維特性を有する。しかしながら、ポリエステル、特にポリエステル繊維およびポリエステル布は、染色が困難である。所望の特性をポリエステルに与える分子構造、ならびに高レベルの配向性および結晶性は、染料化合物による着色に対する抵抗を寄与する。またポリエステルがポリマー鎖内に、塩基性または酸性染料化合物に反応的である染色部位を有さない特性も、ポリエステル組成物の染色の難しさに寄与する。

ナイロンポリマーは一般的に、それらのより高い浸透性のため、そして好ましい酸染料の場合、ナイロンのアミン末端基が染色部位として作用するため、ポリエステルより簡単に染色される。しかしながら多くの場合、特に細密なデニール繊維において、これらのアミン末端染色部位は、所望の染色の深みを与えるために十分に高い濃度で存在しない。従って、ナイロンの酸染色性の改良が望まれている。

ポリエステルに酸染色性を与えるために、得られるポリエステル／ポリアミドコポリマー組成物においてアミン末端染色部位の利益を得るために、ポリエステルをナイロン６またはナイロン６，６とブレンドすることが提案されている。このポリエステル／ポリアミド組成物において、染色性を与えるために要求される高濃度のポリアミドは、ポリアミド微小繊維の形成をもたらし得る。これはポリエステル／ポリアミドコポリマーの物理的特性を減少させ、処理において困難が生じる。

酸染色性を改良するために、ポリエステル鎖中に窒素含有化合物を共重合することは、例えば、米国特許公報（特許文献１）、米国特許公報（特許文献２）および米国特許公報（特許文献３）に開示されている。

米国特許公報（特許文献４）は、第三級窒素含有ポリアミドを含む酸染色性ポリエステル組成物を開示している。ジアミン、ジカルボン酸およびアミノカルボン酸を含む２以上のモノマーのコポリアミドが好ましい。第三級窒素成分は、ピペラジン誘導体；ＨＯＯＣ（−ＣＨ_２）_ｎ−ＮＲ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＣＯＯＨ（式中、Ｒは、脂肪族（分枝状または非分枝状）、脂環族、アリールまたは複素環式基からなる種類より選択される基であり得る）；Ｒ_１−ＮＨ−Ｒ_２ＮＲ_３−Ｒ_４ＮＨＲ_５（式中、Ｒ_２およびＲ_４は、脂肪族（分枝状または非分枝状）、脂環族またはアリールより選択される基であり得、Ｒ_１およびＲ_５は、水素、脂肪族（分枝状または非分枝状）、脂環族またはアリールより選択される基であり得、そしてＲ_３は、脂肪族（分枝状または非分枝状）、脂環族、アリールまたは複素環式より選択される基であり得る）；および環式ポリアミンに由来し得る。ポリアミド含有ピペラジン環が好ましく、全ての例はこれらの化合物、およびポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフレートとのそれらの使用に向けられる。ポリアミド含有ピペラジン環、単一環上に２つの窒素を含有している環式化合物は、多くの適用のために十分に熱安定性ではない。

（特許文献５）は、ビス（ヘキサメチレン）トリアミンをテレフタレートのような第２のモノマー単位と組み合わせることにより製造されるように、ポリエステルを、第二級アミン塩または第二級アミンを含有するポリマー添加剤と融解ブレンドすることにより製造される酸染色性ポリエステル組成物を開示する。この技術は穏やかに布を染色するために特に有用であるが、３〜４モル％以上の染料を添加することは物理的特性、特に粘靭性に強く影響を与えることが見出されている。粘靭性は亜リン酸を添加することによって改良されるが、亜リン酸はパック圧力の不安定性を導き、そして長期的紡績問題を引き起こし得る。加えて、紡績問題なしで、リン酸を使用して、添加されたＢＨＭＴの量を著しく増加させることは不可能であった。従って、かかる欠点なしで、酸性染料によって深く染色可能なポリエステルを提供することができる添加物が所望されている。

前記文献は全て、本明細書に参照として組み入れられる。

繊維、フィルムまたは他の形成物品に容易に加工可能であり得、かつ高価な添加物、特別な溶液、紡績問題および／または複雑な適用手続を用いずに酸染色され得る、良好な物理的特性を有する酸染色性窒素含有ポリエステルおよび／またはナイロン組成物を有することが望ましい。かかる組成物または形成物品を深く染色することが可能であることが特に望ましい。

米国特許第３，９０１，８５３号明細書 米国特許第４，００１，１８９号明細書 米国特許第４，００１，１９０号明細書 カナダ国特許第９７４，３４０号明細書 国際公開第０１／３４６９３号パンフレット 米国特許第５，０１５，７８９号明細書 米国特許第５，２７６，２０１号明細書 米国特許第５，２８４，９７９号明細書 米国特許第５，３３４，７７８号明細書 米国特許第５，３６４，９８４号明細書 米国特許第５，３６４，９８７号明細書 米国特許第５，３９１，２６３号明細書 米国特許第５，４３４，２３９号明細書 米国特許第５，５１０，４５４号明細書 米国特許第５，５０４，１２２号明細書 米国特許第５，５３２，３３３号明細書 米国特許第５，５３２，４０４号明細書 米国特許第５，５４０，８６８号明細書 米国特許第５，６３３，０１８号明細書 米国特許第５，６３３，３６２号明細書 米国特許第５，６７７，４１５号明細書 米国特許第５，６８６，２７６号明細書 米国特許第５，７１０，３１５号明細書 米国特許第５，７１４，２６２号明細書 米国特許第５，７３０，９１３号明細書 米国特許第５，７６３，１０４号明細書 米国特許第５，７７４，０７４号明細書 米国特許第５，７８６，４４３号明細書 米国特許第５，８１１，４９６号明細書 米国特許第５，８２１，０９２号明細書 米国特許第５，８３０，９８２号明細書 米国特許第５，８４０，９５７号明細書 米国特許第５，８５６，４２３号明細書 米国特許第５，９６２，７４５号明細書 米国特許第５，９９０，２６５号明細書 米国特許第６，１４０，５４３号明細書 米国特許第６，２４５，８４４号明細書 米国特許第６，２５５，４４２号明細書 米国特許第６，２８１，３２５号明細書 米国特許第６，３２５，９４５号明細書 米国特許第６，３３１，２６４号明細書 米国特許第５，３３５，４２１号明細書 米国特許第６，３５０，８９５号明細書 米国特許第６，３５３，０６２号明細書 ＥＰ ９９８ ４４０号明細書 国際公開第００／１４０４１号パンフレット 国際公開第９９／５４０４０号パンフレット 国際公開第９８／５７９１３号パンフレット 米国特許第５，６４５，７８２号明細書 米国特許第５，６６２，９８０号明細書 米国特許第５，８８５，９０９号明細書 米国特許第５，７８２，９３５号明細書 米国特許第６，２８７，６８８号明細書 米国特許第６，３３３，１０６号明細書 米国特許第６，３８３，６３２号明細書 米国特許公開公報第２００１／３０３７７号明細書 米国特許公開公報第２００１／３０３７８号明細書 米国特許公開公報第２００１／３１３５６号明細書 米国特許公開公報第２００１／３３９２９号明細書 国際公開第９９／０６３９９号パンフレット 国際公開第９９／２７１６８号パンフレット 国際公開第９９／３９０４１号パンフレット 国際公開第００／２２２１０号パンフレット 国際公開第００／２６３０１号パンフレット 国際公開第００／２９６５３号パンフレット 国際公開第００／２９６５４号パンフレット 国際公開第００／３９３７４号パンフレット 国際公開第００／４７５０７号パンフレット ＥＰ ７４５ ７１１号明細書 ＥＰ １ ０１６ ７４１号明細書 ＥＰ １ ０１６ ６９２号明細書 ＥＰ １ ００６ ２２０号明細書 ＥＰ １ ０３３ ４２２号明細書 英国特許第１ ２５４ ８２６号明細書 ＪＰ １１−１００７２１号明細書 ＪＰ １１−１０７０３６号明細書 ＪＰ １１−１０７０３８号明細書 ＪＰ １１−１０７０８１号明細書 ＪＰ １１−１８９９２０号明細書 ＪＰ １１−１８９９３８号明細書 米国特許公開公報第２００１／２５４３３号明細書 米国特許第４，９０６，７８３号明細書 米国特許第３，６７１，３７９号明細書 Ｈ．Ｌ．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ），「ポリ−トリメチレンテレフタレートの合成および繊維化学的特性（Ｓｙｎｔｈｅｓｅ ｕｎｄ ｔｅｘｔｉｌｃｈｅｍｉｓｃｈｅ Ｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ ｄｅｓ Ｐｏｌｙ−Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｓ）」，シュトゥットガルト大学学位論文（Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）（１９９４） シャウホフ，Ｓ．（Ｓｃｈａｕｈｏｆｆ，Ｓ．）（１９９６年９月），「ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）製造における新発展（Ｎｅｗ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ（ＰＴＴ））」，マン−メード・ファイバー・イヤー・ブック（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ） Ｈ．Ｌ．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ），「ポリ（トリメチレンテレフタレート）繊維の染色特性（Ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ） ｆｉｂｒｅｓ）」，メリランド（Ｍｅｌｌｉａｎｄ），（１９９５） Ｈ．Ｌ．トラウブ（Ｈ．Ｌ．Ｔｒａｕｂ）ら，「ポリトリメチレンテレフタレートから製造された繊維の機械的特性（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｆｉｂｅｒｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）」，ケミカル・ファイバーズ・インターナショナル（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）（ＣＦＩ）第４５巻，１１０−１１１（１９９５） Ｗ．オペルマン（Ｗ．Ｏｐｐｅｒｍａｎｎ）ら，「ポリ（トリメチレンテレフタレート）から製造された繊維（Ｆｉｂｅｒｓ Ｍａｄｅ ｏｆ Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））」，ドルンビルン（Ｄｏｒｎｂｉｒｎ），（１９９５） Ｈ．Ｓ．ブラウン（Ｈ．Ｓ．Ｂｒｏｗｎ），Ｈ．Ｈ．チュー（Ｈ．Ｈ．Ｃｈｕａｈ），「ポリ（トリメチレンテレフタレート）をベースとする織物フィラメント紡績糸のテクスチャリング（Ｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｙａｒｎｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｏｌｙ（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））」ケミカル・ファイバーズ・インターナショナル（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）４７：１，１９９７．７２−７４頁 Ｆ．デビニスキー（Ｆ．Ｄｅｖｉｎｓｋｙ），Ｉ．ラックオ（Ｉ．Ｌａｃｋｏ）およびＬ．クラスネック（Ｌ．Ｋｒａｓｎｅｃ），シンセシス（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）（１９８０），３０３−３０５

本発明は、（ａ）ポリマーと、（ｂ）次の式：

（式中、Ａ、ＢおよびＱは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族置換基より選択されるが、ただし少なくとも４個の炭素原子がいずれの２個の窒素基も分離し、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１から５であり、かつｎは３から約１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を含むポリマー添加剤とを含む、酸染色可能なポリマー組成物に向けられている。

１つの好ましい実施形態において、ａは１である。もう１つの好ましい実施形態において、ａは１より大きく、好ましくは２から５である。

１つの好ましい実施形態において、ポリマーはポリエステルであり、好ましくは、ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンイソフタレートおよびポリアルキレンナフタレートならびにそれらのコポリエステルおよびそれらのブレンドからなる群より選択され、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレートならびにそれらのコポリエステルおよびそれらのブレンドからなる群より選択される。１つの好ましいポリマーは、ポリトリメチレンテレフタレートである。

もう１つの好ましい実施形態において、ポリマーはナイロンである。ナイロンは酸染色性であり、本発明は、ナイロンを深く染色することを可能にさせる。例えば、本発明により、深い色合いまで染色可能であるナイロン組成物、繊維および他の製品を調製することが可能である。好ましいナイロンとしては、ナイロン６、ナイロン４，６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、ナイロン１２，１２、ならびにそれらのコポリマーおよびブレンドが挙げられる。ナイロン６およびナイロン６，６が最も好ましい。

好ましくは、Ａ、ＢおよびＱは、４から２０の炭素を含有するアルキレン置換基および６から１８の炭素を含有するアリーレン置換基より選択される。特に、ＲはＣ_１〜Ｃ_８アルキルであり、ＡおよびＢは好ましくはＣ_４〜Ｃ_８アルキレンであり、かつＱは好ましくはＣ_２〜Ｃ_１０アルキレンである。

好ましくは、ポリマー添加剤は、（ｉ）第三級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンと、（ｉｉ）他のモノマー単位とを重合することにより調製され、ポリアミンは次の式：Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_ｘ［ＮＲ（ＣＨ_２）_ｙ］_ａＮＨ_２
（式中、ｘおよびｙは、同一であっても異なっていてもよく、４から１０であり、ａは１から５であり、かつＲは、１から８の炭素を含有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である）を有するもの、またはそれらの塩より選択される。１つの好ましい実施形態において、ａは１である。もう１つの好ましい実施形態において、ａは１より大きく、好ましくは２から５である。

好ましいポリアミンとしては、メチル−ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、メチルジブチレントリアミンおよびジメチルトリブチレンテトラミンまたはそれらの塩が挙げられる。

好ましくは、ポリマー添加剤は、（ｉ）第三級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンと、（ｉｉ）脂肪族および芳香族ジカルボン酸またはエステルとを重合することにより調製される。好ましい脂肪族および芳香族ジカルボン酸またはエステルとしては、アジピン酸ジメチル、アジピン酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸、ナフタル酸ジメチル、ナフタル酸またはそれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、アジピン酸ジメチル、アジピン酸、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸またはそれらの混合物である。最も好ましくは、アジピン酸ジメチル、テレフタル酸ジメチルまたはそれらの混合物である。

１つの好ましい実施形態において、ポリマー添加剤の第三級アミンは、亜リン酸、リン酸、ピロリン酸またはフェニルホスフィン酸により部分的または完全に塩を形成する。もう１つの好ましい実施形態において、ポリマー添加剤は塩ではない。

好ましくはｎは３から約１００であり、より好ましくは３から約２０である。

好ましくは、組成物は、ポリマーとポリマー添加剤とを融解ブレンドすることにより調製される。

好ましい実施形態において、組成物は酸染色性ポリエステルまたはナイロン組成物であり、酸染色性ポリエステルまたはナイロン組成物は、ポリエステルとポリマー添加剤とを融解ブレンドすることにより調製される。好ましくは、組成物は、（Ｉ）ナイロンまたはポリエステルと、（ＩＩ）（ａ）ポリエステルまたはナイロンおよび（ｂ）ポリマー添加剤から調製されたブロックまたはランダムコポリマーとを含む。第三級アミン単位の量は、酸染色性を促進または改良するために有効である。

好ましくは、組成物は、ポリマー組成物の百万グラムあたり少なくとも約６モル（ｍｐｍｇ）の第三級アミン単位を含有する。この量は、ナイロンおよび他のポリマーの染色性を改良するために十分である。

少なからず変化が望まれる場合、組成物は、好ましくは得られるポリマーの百万グラムあたり約４４モル（ｍｐｍｇ）以上の第三級アミン、さらにより好ましくは約８８ｍｐｍｇ以上、そして最も好ましくは約１３２ｍｐｍｇ以上を含有し、そして好ましくは、組成物は、約４８０ｍｐｍｇまで、より好ましくは約３２２ｍｐｍｇまで、そして最も好ましくは２４０ｍｐｍｇまでを含有する。

組成物は形成物品の形態であってよく、好ましい実施形態としては、繊維、フィルムまたはフィルム層が挙げられる。１つの好ましい繊維は、単一成分繊維である。他の好ましい繊維としては、二成分繊維の成分のような多成分繊維が挙げられる。１つの好ましい実施形態において、組成物は、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）成分を含む二成分繊維の少なくとも１つの成分の形態である。

また本発明は、酸染色された組成物、および組成物の酸染色方法、またはそれによって製造された物品にも向けられている。

また本発明は、酸染色性ポリマー組成物の調製方法にも向けられている。

本発明はさらに、次式：

（式中、Ａ、ＢおよびＱは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族置換基より選択されるが、ただし少なくとも４個の炭素原子がいずれの２個の窒素基も分離し、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１から５であり、かつｎは３から約１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を有するポリマー化合物の調製方法であって、
（１）（ａ）第二級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンおよび（ｂ）脂肪族または芳香族ジカルボン酸またはエステルを重合して、ポリアミドを形成する工程と、（ｂ）ポリアミドの第二級アミン単位をアルキル化する工程とを含む方法にも向けられている。アルキル化により、第三級アミン部分（ＮＲ−Ｂ）が形成される。１つの好ましい実施形態において、アルキル化は、ホルムアルデヒドおよびギ酸を使用する酸性条件下でのメチル化を含む。

「酸染色性」は、組成物自体、またはその組成物で製造された繊維、布、フィルムもしくはいずれかの他の物品（例えば、成形物品）が、酸染料に親和性を有することを意味する。

ポリマー組成物は、好ましくは、ポリエステルまたはナイロンのいずれか、あるいはこれらの１以上のブレンドを含む。

ポリマーを引用することは、単一ポリマー、またはかかるポリマーのブレンドもしくは混合物を意味するものと理解されるべきである。言い換えると、「ポリエステル」は１以上のポリエステルを意味する。従って、例えば、出願人がｘモル％のポリエステルを含有する組成物を指す場合、組成物は、ｘモル％の１つのポリエステルまたは合計ｘモル％の種々のポリエステルを含み得る。同様に、「ポリマー添加物」は１以上のポリマー添加物を意味する。

１つの好ましいポリマーの種類はポリエステルである。「ポリエステル」によって、出願人は、単一ポリエステルおよび／またはポリエステルのブレンドもしくは混合物を指している。好ましいポリエステルは、ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンナフタレートおよびポリアルキレンイソフタレートであり、ポリアルキレンテレフタレートが最も好ましい。より好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびポリテトラメチレンテレフタレートであり、ポリトリメチレンテレフタレートが最も好ましい。

ポリエステル（例えば、ポリアルキレンテレフタレート）に関するＭｎは、好ましくは少なくとも約１５，０００、より好ましくは少なくとも約１８，０００であり、そして好ましくは約４０，０００以下、より好ましくは約３５，０００以下である。好ましいＭｎは、使用されるポリエステルに依存する。ポリトリメチレンテレフタレートに関する最も好ましいＭｎは、２０，０００〜３０，０００である。

反対の指示がない場合、ポリエステルの引用は、コポリエステルの引用を含むことを意図する。例えば「ポリアルキレンテレフタレート」の引用は、コポリエステル、すなわち、それぞれ２つのエステル形成基を有する３以上の反応物を使用して製造されたポリエステルも包括することを意味する。例えば、コポリ（エチレンテレフタレート）を使用することができ、このコポリエステルを製造するために使用されるコモノマーは、４〜１２の炭素原子を有する直鎖、環式および分枝鎖脂肪族ジカルボン酸（例えば、ブタンジオン酸、ペンタンジオン酸、ヘキサンジオン酸、ドデカンジオン酸、および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸）；８〜１４の炭素原子を有する、テレフタル酸以外の芳香族ジカルボン酸（例えば、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸）；および３〜８の炭素原子を有する直鎖、環式および分枝鎖脂肪族ジオール（例えば、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、および１，４−シクロヘキサンジオール）；および４〜１０の炭素原子を有する脂肪族および芳香族エーテルグリコール（例えば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、または約４６０未満の分子量を有するポリ（エチレンエーテル）グリコール、ジエチレンエーテルグリコールを含む）からなる群より選択される。コモノマーは一般的に、約０．５モル％から約１５モル％の範囲のレベルでコポリエステルに存在する。イソフタル酸、ペンタンジオン酸、ヘキサンジオン酸、１，３−プロパンジオールおよび１，４−ブタンジオールは、容易に市販品として入手可能であり、安価であるため、好ましい。

１，３−プロパンジオールから製造されたコポリ（トリメチレンテレフタレート）を使用することもでき、この場合、コモノマーを上記リストから選択することができる（２〜８の炭素原子を有する脂肪族ジオールを使用してもよく、そしてエタンジオールがリストの１，３−プロパンジオールと置き換えられるべきことを除く）。コポリエステルは、微量の他のコモノマーを含有し得、かかるコモノマーは通常、それらが繊維圧縮の量（自発的に圧縮可能なポリエステル二成分繊維の場合）または他の特性に対して重大な悪影響を及ぼさないように選択される。非常に少量の三官能性コモノマー、例えば、トリメリト酸を、粘度制御のために組み入れることができる。

もう１つの好ましい種類のポリマーは、ナイロンである。「ナイロン」は、ポリマー骨格鎖中にアミド繰り返し結合を含有する１以上の高分子量ポリアミドを意味する。それらは一般的に強靭な、半透明および半結晶性ポリマーであり、典型的に融解物として処理される。アミド結合の規則性に依存して、２つの主要な種類のナイロンポリマーがある。第１の種類では、次式：

（式中、Ｒは好ましくはＣ_５〜Ｃ_８アルキル、最も好ましくは（ＣＨ_２）_５であり、ｎは好ましくは約１００から約１８０である）で表すことができる。第２の種類では、次式：

（式中、Ｒは好ましくはＣ_４〜Ｃ_１０アルキル、最も好ましくは（ＣＨ_２）_４であり、Ｒ’は好ましくはＣ_４〜Ｃ_１２アルキル、最も好ましくは（ＣＨ_２）_６であり、ｎは好ましくは約４０から約８０である）で表すことができる。Ｒ基が５個の炭素を有する場合、上記で示される第１の種類は一般的にナイロン６と称され、これはカプロラクタムの開環によって調製される。Ｒ基が４個の炭素を有し、かつＲ’基が６個の炭素を有する場合、上記で示される第２の種類は一般的にナイロン６，６と称され、これはアジピン酸およびヘキサメチレンジアミンを重合させることによって製造される。本発明は、全てのナイロンに有用であり、好ましくは、ナイロン６、ナイロン４，６、ナイロン６，６、ナイロン６，１０、ナイロン６，１２、ナイロン１２，１２またはそれらのコポリマーおよびブレンドである。ナイロン６およびナイロン６，６またはそのブレンドが最も好ましい。

ナイロン６，６は、好ましくは１０，０００以上のＭｎを有し、好ましくは５０，０００以下のＭｎを有し、好ましくは２０，０００以上のＭｗを有し、そして好ましくは５０，０００以下のＭｗを有する。

組成物が本発明の目的を妨げるものをいずれも実質的な量で含有しないという条件で、いずれかの技術を使用して、ポリマーを製造することができる。例えば、米国特許公報（特許文献６）、（特許文献７）、（特許文献８）、（特許文献９）、（特許文献１０）、（特許文献１１）、（特許文献１２）、（特許文献１３）、（特許文献１４）、（特許文献１５）、（特許文献１６）、（特許文献１７）、（特許文献１８）、（特許文献１９）、（特許文献２０）、（特許文献２１）、（特許文献２２）、（特許文献２３）、（特許文献２４）、（特許文献２５）、（特許文献２６）、（特許文献２７）、（特許文献２８）、（特許文献２９）、（特許文献３０）、（特許文献３１）、（特許文献３２）、（特許文献３３）、（特許文献３４）、（特許文献３５）、（特許文献３６）、（特許文献３７）、（特許文献３８）、（特許文献３９）、（特許文献４０）、（特許文献４１）、（特許文献４２）、（特許文献４３）、（特許文献４４）、（特許文献４５）、（特許文献４６）、（特許文献４７）、（特許文献４８）、（非特許文献１）および（非特許文献２）に記載の方法によって、ポリトリメチレンテレフタレートを製造することができ、これらは全て本明細書に参照として組み入れられる。本発明のポリエステルとして有用なポリ（トリメチレンテレフタレート）は、商標ソロナ（Ｓｏｒｏｎａ）で本願特許出願人（デラウエア州、ウィルミントン）からから市販品として入手可能である。

ポリマー添加剤は、次式：

（式中、Ａ、ＢおよびＱは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族置換基より選択される）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を含む。少なくとも４個の炭素原子が、示されたいずれの２個の窒素基も分離する。Ｒは脂肪族または芳香族基である。Ｒは、窒素または酸素のようなヘテロ原子を含み、置換されていても未置換であってもよく、好ましくは、１〜８炭素原子のアルキル基、そしてより好ましくは１〜４炭素原子のアルキル基である。ａは１から５であり、ｎは３から約１，０００である。好ましくはｎは１００までであり、より好ましくは２０までである。

ポリマー添加剤が、上記で示される繰り返し単位から本質的になるポリマーであり得るか、上記で示される繰り返し単位からなるポリマーであり得ることは理解されるべきである。あるいは、ポリマー添加剤単位および他のポリマー単位を含有するポリマーであり得る。幾つかの初期ポリマー添加剤が未反応のまま残りながら、加熱された多くのポリマー添加剤がポリマーまたはポリマー形成化合物と反応して新規ポリマー添加剤（ポリマー）を形成する時から、両種のポリマー添加剤は多くの例で存在する。例えば、加熱前の組成物はポリエステルおよびポリマー添加剤を含み得、加熱後、かかる組成物は、ポリエステル、反応ポリエステルとポリマー添加剤とのブロックポリマー、および未反応ポリマー添加剤の組み合わせを形成し得る。もう１つの添加剤の例として、カプロラクタムおよびポリマー添加剤は、ナイロンと、ナイロン繰り返し単位およびポリマー添加剤繰り返し単位を含むポリマー添加剤とを形成することができる。

４個以上の炭素原子が、示されたいずれの２個の窒素基も分離することが好ましく、最も好ましくは、Ａおよび／またはＢが、良好な熱安定性を得るために、窒素原子を分離している少なくとも４個の炭素を有するアルキレン単位を含む。置換基または分枝鎖が染色または他の繊維特性に対して実質的に影響を及ぼさない限り、ＡおよびＢのアルキレンおよびアリーレン単位は、置換または未置換、直鎖または分枝鎖、その他であってもよい（例えば、鎖はエーテル基を含有してよい）。

第三級アミン数は単位から単位で変化し得るため、ａは平均である。１つの好ましい実施形態において、ａは１である。もう１つの好ましい実施形態において、ａは１より大きく、好ましくは２から５である。

Ａ、ＢおよびＱは、好ましくは４から２０の炭素を含有するアルキレン置換基および６から１８の炭素を含有するアリーレン置換基より選択される。

Ｑは、好ましくはフェニレンまたはナフチレンのようなアルキレンまたはアリーレンである。Ｑは、好ましくはＣ_４〜Ｃ_１０、より好ましくはＣ_４〜Ｃ_８アルキレンであり、好ましくは直鎖アルキレンである。

ＡおよびＢは、好ましくは好ましくはＣ_４〜Ｃ_１０、より好ましくはＣ_４〜Ｃ_８アルキレンであり、好ましくは直鎖アルキレンである。

ポリエステルおよびナイロンに関して好ましくは、Ｒはメチルである。ナイロンおよびポリエステルに関して好ましいもう１つのＲはイソブチルである。

ポリマー添加剤を調製するために、いずれの適切な合成も使用することができる。（ａ）第三級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンと、（ｂ）他のモノマー単位（例えば、脂肪族および芳香族ジカルボン酸またはエステル（例えば、アジピン酸ジメチル、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル））とを重合することにより、ポリマー添加剤を調製することができる。好ましくは、（ａ）第二級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンおよび（ｂ）他のモノマー単位を重合して、続いて、得られたポリアミドにおける第二級アミン単位をアルキル化することにより、ポリマー添加剤を調製することができる。ホルムアルデヒドおよびギ酸を使用する酸性の条件下で、メチル化によって、上記の結果として得られるポリアミドの第二級アミン単位をアルキル化することができる。

ポリエステルの場合、（ａ）第二級アミンまたは第二級アミン塩単位を形成するために、第二級アミンまたは第二級アミン塩単位を含有するトリアミンと、アジピン酸アルキル、テレフタル酸アルキル、ナフタレン酸アルキルもしくはイソフタル酸アルキル、またはそれらの混合物、あるいはそれらの塩から選択される脂肪族および芳香族ジカルボン酸またはエステルとを反応させることによりポリマーを調製する工程と、（ｂ）ポリマーの第二級アミンまたは第二級アミン塩単位をアルキル化することにより、第三級アミン単位を含有するポリマー添加剤を調製する工程と、（ｃ）幾つかのポリエステルおよび未反応のポリエステルから、ブロックコポリマーを含む酸染色性ポリマー組成物を形成させるために十分な温度で前記ポリマー添加剤およびポリエステルを混合および加熱する工程とを含む方法により、組成物を調製することができる。次いで、酸染色性ポリマー組成物を染色することができるか、成形物品に形成して染色することができる。好ましい実施形態において、トリアミンはビス（ヘキサメチレン）トリアミンであり、ジカルボン酸エステルはアジピン酸ジメチルである。

ポリマー添加剤または化合物の調製の１つの実施形態において、水の存在下、高温でトリアミンおよび第２の反応物を反応させて、続いてメタノール副生物を留去し、次いで真空化で反応を継続させてポリマーを形成し、次いでポリマー鎖中の第二級アミン単位をアルキル化して、ポリマー添加剤を形成する。もう１つの実施形態において、この方法は、（ａ）ポリアミンまたはポリアミン塩および（ｂ）ジカルボン酸を提供する工程と、それらを反応させてポリマー化合物を形成する工程を含むか、それらの工程から本質的になる。ジエステル中間体が形成されることなく、これは実行される。もう１つの実施形態において、方法は、ジカルボン酸を提供する工程と、ジカルボン酸をアルコールと反応させてジエステル（すなわち、テレフタル酸ジメチルのようなジエステル類似体）を形成する工程と、ポリアミンまたはポリアミン塩をジエステルと反応させてポリマー化合物を形成する工程とを含む。水を使用してもよく、１つの実施形態において、ジエステルをポリアミンと反応させてポリマー化合物を形成する工程は実質的に、水の不在下で実行される（雰囲気からの水、不純物としての水、または添加剤の少量成分としての水は存在してもよいが、この実施形態においては水は故意に添加されない）。

好ましくは、ポリアミンは、次式：
Ｈ_２Ｎ−Ａ［ＮＲ−Ｂ］_ａＮＨ_２
（式中、ＡおよびＢは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族から選択されるが、ただし、少なくとも４個の炭素原子がいずれの２個の窒素基も分離し、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、かつａは１から５である）を有するものまたはそれらの塩から選択される。

より好ましくは、ポリアミンは、次式：
Ｈ_２Ｎ（ＣＨ_２）_ｘ［ＮＲ（ＣＨ_２）_ｙ］_ａＮＨ_２
（式中、ｘおよびｙは、同一であっても異なっていてもよく、４から１０であり、ａは１から５であり、かつＲは、１から１０の炭素を含有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である）を有するものまたはそれらの塩から選択される。好ましくは、ａは１から４である。１つの好ましい実施形態において、ａは１である。好ましいポリアミドとしては、メチル−ビス（ヘキサメチレン）トリアミン（ｘ＝ｙ＝６、ａ＝１、かつＲ＝メチル）、メチルジブチレントリアミン（ｘ＝ｙ＝４、ａ＝１、かつＲ＝メチル）およびジメチルトリブチレンテトラミン（ｘ＝ｙ＝４、ａ＝２、かつＲ＝メチル）またはそれらの塩が挙げられ、好ましくは、それらはアジペート単位と組み合わされる。ポリアミンおよび他のポリマーまたはモノマー単位を反応させる場合、次いでアルキル化され、好ましくはビス（ヘキサメチレン）トリアミンであり、好ましくはこれをアジピン酸ジメチルと反応させる。

ポリマー添加剤は、好ましくは、アジピン酸ジメチル、アジピン酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、イソフタル酸、ナフタル酸ジメチル、ナフタル酸またはそれらの混合物からなる群より選択される脂肪族および芳香族ジカルボン酸またはエステルから調製される。好ましくはアジピン酸ジメチルおよびテレフタル酸ジメチルである。

好ましいポリマー添加剤は、ポリ−アルキルイミノ−ビスアルキレン−アジパミド、−テレフタルアミド、−イソフタルアミドまたは−１，６−ナフタルアミドおよびそれらの塩である。最も好ましくは、ポリ（６，６’−アルキルイミノ−ビスヘキサメチレンアジパミド）、ポリ（６，６’−アルキルイミノ−ビステトラメチレンアジパミド）およびポリ（Ｎ，Ｎ’−ジアルキルイミノ−トリ（テトラメチレン）アジパミドであり、アルキル基は１から約４の炭素原子を有する。

（ｉ）第二級または第三級アミン単位を含有するポリアミンと、（ｉｉ）１以上の他のモノマー単位とのモル比率は約１：１である。合成の間に、第一級アミン単位によるポリマー添加剤組成物の末端キャップを促進するために、（ｉｉ）に対して、１モル％から１０モル％の位数でポリアミン（ｉ）のわずかな過剰量を添加することが好ましい。本発明のこの実施形態において、ポリマー添加剤分子の末端上のアミン基は、組成物のポリマー成分とアミド結合を形成するために利用可能である。（ｉｉ）１以上の他のモノマー単位の過剰量も使用してよい。

１つの好ましい実施形態において、ジメチルアジペートをビス（ヘキサメチレン）トリアミンと組み合わせて、ポリ（６，６’−イミノ−ビスヘキサメチレンアジパミド）を形成し、次いでこれをアルキル化して、次式：

に従う繰り返し単位を有するポリ（６，６’−アルキルイミノ−ビスヘキサメチレンアジパミド）を形成させる。ここでｎは、好ましくは少なくとも３であり、好ましくは３０以下であり、かつＲは、好ましくは１個から約１０個の炭素原子、好ましくは１個から６個の炭素原子を含有するアルキル基であり、最も好ましくはメチルである。（上記アルキル化工程前、Ｒは水素であった。）本発明に使用されるポリ（６，６’−イミノビスヘキサメチレンアジパミド）ポリマー組成物を形成するために、いずれかの適切なポリマー合成ルートを使用してもよい。このポリマー組成物をポリ（６，６’−アルキルイミノ−ビスヘキサメチレンアジパミド）ポリマー添加剤へとアルキル化するために、いずれかの適切なアルキル化方法を使用してもよい。他の好ましいポリアミドとしては、６，６’−アルキルイミノ−ビステトラメチレンアジパミドおよびＮ，Ｎ’−ジアルキルイミノトリブチレンアジパミドが挙げられる。

以下の好ましい手順に従って、アジピン酸ジメチルおよびビス（ヘキサメチレントリアミン）からポリマー添加剤を製造することができる：
高温（約２３０℃まで）で、好ましくは水および亜リン酸の存在下で、アジピン酸ジメチルおよびビス（ヘキサメチレントリアミン）を反応させる。メタノール副産物を留去する。次いで、反応を約０．２ｍｍＨｇから約１ｍｍＨｇの真空下で、好ましくは約３０分から約１時間継続させ、続いて冷却させた。これにより、第二級アミンポリマー組成物が形成される。次いで、第二級アミンポリマー組成物をアルキル化試薬と反応させることにより、アルキル化を実行する。好ましくは、ギ酸および水にポリマー組成物を溶解し、約８０℃から１２０℃の高温でギ酸と反応させ、約２００℃から３００℃の温度で真空下で溶媒を除去することによってアルキル化を実行する。これにより、第三級アミン単位を含有するポリマー添加剤が形成される。あるいは、以下の方程式およびその後、実施例２に記載されるような方法によりメチル−ビス（ヘキサメチレントリアミン）を製造することができる。

（式中、Ｒは、１個から約４個の炭素を有するアルキル基であり、ｘは塩素または臭素のようなハロゲンであり、かつｎは３から５である）次いで、ラネーコバルト触媒上で水素化により、得られたイミノ−ビス−ニトリルを相当するアミンに還元し、次いで、アジピン酸ジメチルおよび得られたトリアミンを重合することにより、ポリマー添加剤を製造する。

ポリマー添加剤の数平均分子量（Ｍｎ）（ポリエステル単位またはナイロン単位のようなポリマー単位との反応前）は、好ましくは少なくとも約１，０００、より好ましくは少なくとも約３，０００、そして最も好ましくは少なくとも約４，０００であり、そして好ましくは約１０，０００以下、より好ましくは約７，０００以下、そして最も好ましくは約５，０００以下である。好ましいＭｎは、使用されるポリマー添加剤、組成のバランスおよび所望の特性に依存する。

染色が実行されるまで、アミンを安定化するか、またはアミン基を保護するいずれかの酸によって、ポリアミン、ポリマー添加剤、組成物またはそれによって製造された製品は塩を形成することができる。好ましくは、ポリマー添加剤を形成するために使用される反応混合物に、酸を添加する。リン含有酸、例えば、亜リン酸、リン酸、ピロリン酸またはフェニルホスフィン酸のような無機酸が好ましく、最も好ましくは、亜リン酸である。しかしながら、ポリエステル組成物と一緒に使用する場合、好ましくは、亜リン酸で塩を形成するポリマー添加剤の量は５モル％未満、より好ましくは２モル％未満であり、そして好ましくは１モル％より多い（ここでは、モル％は、ポリアミン化合物における第三級アミン基の全モルに基づいて計算される）。

ポリマー添加剤をナイロンと一緒に使用する場合、ポリマー添加剤のための反応混合物に添加される亜リン酸の量を減らすことが好ましい。亜リン酸はナイロンのポリアミド化のための触媒であるため、高濃度の亜リン酸は、分子量増加により、紡績の間、パック圧力の増加を引き起こし得る。ナイロンの場合、好ましくは、亜リン酸により塩を形成するポリマー添加剤の量は全体の１モル％未満である（ポリマー添加剤における第三級アミン基の全モルに基づく）。（ナイロンと一緒に）使用される場合、好ましくは、亜リン酸で塩を形成するポリマー添加剤の量は、全体の少なくとも０．０２モル％、より好ましくは０．１モル％である（ポリマー添加剤における第三級アミン基の全モルに基づく）。

塩形成は通常必要ではなく、ポリマー添加剤またはポリマー組成物が塩を形成しないようにすることが好ましい。

本発明のポリマー組成物は、未反応のポリマーおよびポリマー添加剤を含む。

好ましくは、ポリマー添加剤とポリマーとを融解ブレンドすることによってポリマー組成物を調製する。温度は、それぞれの成分の融点より高いが、最も低い分解温度より低いべきであり、従って、ポリマーおよびポリマー添加剤の特定の組成のいずれのためにも調節されなければならない。ポリマーおよびポリマー添加剤を同時に加熱および混合することができ、加熱前に別の装置で予め混合することができ、あるいは加熱をし、次いで混合することができる。さらに、ポリマー組成物を形成し、次いで使用することができ、または使用の間に形成することもできる（例えば、繊維またフィルム製造設備の押出機でポリマーおよびポリマー添加剤のチップまたはフレークを混合および加熱することにより、あるいは繊維またはフィルム製造において融解されたポリマーおよびポリマー添加剤をブレンドすることにより）。融解ブレンドは、ポリマー次第で約２００℃から約２９５℃、最も好ましくは約２６０℃から約２８５℃で実行される。ポリトリメチレンテレフタレートに関しては、好ましい温度は約２３０℃から約２７０℃、最も好ましくは約２６０℃である。ポリエチレンテレフタレートに関しては、好ましい温度は約２００℃から約２９５℃、最も好ましくは約２８０℃から約２９０℃である。ポリブチレンテレフタレートに関しては、好ましい温度は約２００℃から約２９５℃、最も好ましくは約２５０℃から約２７５℃である。ナイロン６，６に関しては、好ましい温度は約２００℃から約２９５℃、最も好ましくは約２８０℃から約２９０℃である。ナイロン６に関しては、好ましい温度は約２００℃から約２９５℃、最も好ましくは約２６０℃から約２７５℃である。

前記の通り、ポリマーおよびポリマー添加剤は反応し得る。ポリマー添加剤より多くのポリマーが存在するため、組成物は、ポリマーおよびポリマー添加剤繰り返し単位、ならびに未反応ポリマーを含むポリマー添加剤を含む。多くの例において、それはまた、ポリマーからの単位を有さないポリマー添加剤も含む。

ポリエステルおよびポリマー添加剤が反応する場合、ポリマーおよびポリマー添加剤はそれらの末端において反応することによってブロックコポリマーを形成する。ブロックコポリマーとは、例えば、ポリ（６，６’−アルキルイミノビスヘキサメチレンアジパミド）ポリマー添加剤およびポリトリメチレンテレフタレートに関して、共有結合によってポリマー添加剤に結合されたポリエステルによって形成されるポリマーを指す。相当するナイロン組成物において、混合時間が長い場合、転移反応のため、ランダムコポリマーが形成し得る。

ポリマーを形成するために使用される反応物に、ポリマー添加剤を添加することもでき、次いで、ポリマーが形成される時に、いくつかのポリマーはポリマー添加剤から誘導された単位を含む。これは、鎖の単位としてのポリマー添加剤により形成されるブロックまたはランダムポリマーを生じ得る。

ポリマー組成物は、酸染色性を促進するための第三級アミン単位を含有するポリマー添加剤の有効量を含有する。使用されるポリマー添加剤の特定の量は、ポリエステルまたはナイロン組成；使用されるポリマー添加剤、特に第三級アミンの特性および量；使用される酸性染料に依存する。組成物におけるポリマー添加剤の第三級アミンの量に基づいて、ポリマー添加剤の好ましい量を計算することができる。ポリマーによって達成される染色の深さに微量な修正を行うことが望まれる場合、非常に少量のポリマー添加剤が必要とされる。かかる例において、組成物は、得られるポリマーの百万グラムあたり約６モル（ｍｐｍｇ）程度の第三級アミンを含有し得る。少なからず変化が望まれる場合、組成物は、得られるポリマーの百万グラムあたり好ましくは約４４モル（ｍｐｍｇ）以上の第三級アミン、さらにより好ましくは約８８ｍｐｍｇ以上、そして最も好ましくは約１３２ｍｐｍｇ以上を含有し、そして好ましくは、組成物は、約４８０ｍｐｍｇまで、より好ましくは約３２２ｍｐｍｇまで、そして最も好ましくは２４０ｍｐｍｇまでを含有する。Ｍｅ−ＢＨＭＴから調製される好ましいポリマー添加剤とのポリトリメチレンテレフタレートの場合、組成物は、好ましくは少なくとも約４８ｍｐｍｇ、より好ましくは少なくとも約９６ｍｐｍｇ、そして最も好ましくは少なくとも約１４４ｍｐｍｇを含有する。Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマー添加剤とのナイロン６，６混合物に関しては、第三級アミン含有量は、好ましくは少なくとも４４ｍｐｍｇ、そして好ましくは８８ｍｐｍｇ以外である。

特定の添加レベルに達するために必要なポリマー添加剤の量は、ポリマー添加剤の特性に依存する。例えば、ナイロン６，６およびＭｅ−ＢＨＭＴにより４４ｍｐｍｇの第三級アミン基に到達させるためには、２２，４０６ｇのナイロン６，６に１モル（３２５．５ｇ）のＭｅ−ＢＨＭＴポリマーを添加する必要がある。ａが２である場合、例えば、ジメチルトリブチレンテトラミンの場合、０．５モルのポリマーにより、得られたポリマー中４４ｍｐｍｇの第三級アミン基が得られる。

直鎖ポリマー形成条件が利用される場合、ポリエステル（例えば、ポリアルキレンテレフタレート）またはナイロン、およびポリマー添加剤を混合および加熱して組成物を形成し、ポリマー添加剤のトリアミン分子部分末端の第一級アミン官能基が反応して、ポリエステルまたはナイロンのカルボキシル基とアミド結合を形成し、トリアミンの第三級アミン単位部分は本質的に未反応のまま残って、自由に染色部位を形成すると考えられる。従って、第三級アミン単位はポリマー鎖の一部となり、本発明の酸染色可能な組成物から形成されたポリマー（例えば、ポリエステルまたはナイロン）繊維におけるそれらの存在は永続的であり、洗浄、ドライクリーニングまたは布物品を洗濯するための他の工程によって除去されない。

本発明の酸染色可能なポリマー組成物は、一般的に変色せず、そして／または熱的に分解しない。ポリエステルまたはナイロン組成物が熱的に、例えば、融解物からの押出しによって、フィルム、繊維または膜のような形状に加工される場合、これは特に有利である。染色された物品は、染色堅牢度、明度、耐候性、耐摩耗性および酸化安定性において優れている。

本発明のポリエステルまたはナイロン組成物を使用して、高強度成形物品を含む酸染色可能な成形物品を製造することができる。例えば、ポリエステルがポリトリメチレンテレフタレートである本発明の特定の実施形態において、２．０ｇ／ｄ以上の強靭性および３０％〜９０％以上、好ましくは６０％〜９５％以上の染料消耗率を有する融解紡績フィラメントが得られる。ポリトリメチレンテレフタレートは一般的に、高強度繊維またはフィラメントへと紡績することが難しいポリエステルと考えられるので、これは全く注目するべきである。ポリマーの１つの特性、例えば、酸染色性を増加させるための添加剤の使用は、しばしば、加工性および強度のような他の特性に悪影響を及ぼすということが、新しく加えられた難点である。しかしながら、本発明に従って、酸染色可能な、高強度のポリアルキレンテレフタレート、例えば、ポリ（トリメチレン）テレフタレート繊維が得られる。

強度を改良したり、後押出加工を促進するために、本発明の酸染色可能なポリエステル組成物に他の添加剤を添加することができる。例えば、強度および加工性を加えるために、ヘキサメチレンジアミンおよび／またはポリアミド、例えば、ナイロン６またはナイロン６，６を微量（例えば、約０．５〜５モル％）で添加してよい。

ポリマー組成物は、所望であれば、様々な他の添加剤、例えば、酸化防止剤、つや消し剤（例えば、ＴｉＯ_２、硫化亜鉛または酸化亜鉛）、着色剤（例えば、染料または顔料）、安定化剤、難燃剤、充填剤（例えば、炭酸カルシウム）、抗菌剤、静電防止剤、光沢剤、増量剤、加工助剤、粘性促進剤、調色顔料および他の機能性添加剤を含有することができる。ＴｉＯ_２をポリマーまたは繊維に添加してもよい。

本発明の組成物は、繊維、布、フィルムおよび他の有用な物品、ならびにかかる組成物および物品の製造方法において有用である。「繊維」とは、当該分野において、繊維、例えば連続フィラメント、ステープルおよび他の切断繊維として認識される品目を指す。繊維は単一成分（時には、「ホモ繊維」とも称される）、あるいはシース−コア、偏心性シース−コアおよび並行繊維を含む二成分または他の多成分繊維、ならびにそれらから製造される糸であり得る。布は、編布、織布および不織布を含む。組成物は、フィルムまたはフィルム層等を形成することができる。

米国特許公報（特許文献４９）および米国特許公報（特許文献５０）に記載の方法に従って、嵩高い連続フィラメントおよび布を製造することができ、これらは本明細書に参照として組み入れられる。繊維および布、ならびにそれらの製造について記載している他の文献としては、米国特許公報（特許文献５１）、米国特許公報（特許文献５２）、米国特許公報（特許文献５３）、米国特許公報（特許文献５４）、および米国特許公報（特許文献５５）、（特許文献５６）、（特許文献５７）、（特許文献５８）および（特許文献５９）、（特許文献６０）、（特許文献６１）、（特許文献６２）、（特許文献６３）、（特許文献６４）、（特許文献６５）、（特許文献６６）、（特許文献６７）および（特許文献６８）、（特許文献６９）、（特許文献７０）、（特許文献７１）、（特許文献７２）および（特許文献７３）、（特許文献７４）、（特許文献７５）、（特許文献７６）、（特許文献７７）、（特許文献７８）、（特許文献７９）および（特許文献８０）、ならびに（非特許文献１）、（非特許文献３）、（非特許文献４）、（非特許文献５）、（非特許文献６）および（非特許文献２）が挙げられ、これらは全て本明細書に参照として組み入れられる。

酸染色可能なポリエステル組成物を使用して、酸染色可能なポリエステル二成分繊維、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）またはポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（テトラメチレンテレフタレート）を含む二成分繊維を製造することができる。ポリ（エチレンテレフタレート）およびポリ（トリメチレンテレフタレート）をベースとする二成分繊維が好ましい。成分の一方または両方に、ポリマー添加剤を組み入れることができる。シース−コア、偏心性シース−コアかまたは並行関係に、成分を配列することができる。引き抜き、熱処理、および開放して伸縮可能な繊維を形成する時に、二成分繊維が圧縮可能であることが望まれる場合、偏心性シース−コアまたは並行関係を使用することができ、より高い圧縮レベルのために、並行が好ましい。米国特許公報（特許文献８１）に記載される通りに、好ましいポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレート二成分繊維を製造することができ、これは本明細書に参照として組み入れられる。これらの二成分繊維において使用されるポリエステルの一方または両方は、コポリエステルであり得る。かかるコポリエステルにおいて有用であるコモノマーは前記されている。コモノマーは、約０．５モル％から１５モル％の範囲のレベルでコポリエステルに存在し得る。

ナイロンに対して使用されるもののような従来の技術を使用して、酸染色を実行する。ポリマー組成物、繊維、フィルム、紡績糸、布、膜等を酸染色することができる。

約３０％〜約９０％以上、好ましくは約６０％〜約９５％以上の染料消耗率まで、ポリマー組成物、または繊維、フィルム、紡績糸、布、膜および他の有用な成形物品を酸染色することができる。

本発明による酸染色可能なポリマー組成物は第三級アミンを含有し、塩基性化合物である。それにより、それらは酸染料に対して比較的高い親和性を有し、着色剤範囲で染色され得る。例えば、酸染色可能なポリエステル組成物を繊維に紡績することができ、単独または組み合わせでＣ．Ｉ．アシッドブルー２５（Ｃ．Ｉ．６２０５５）、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド４（Ｃ．Ｉ．１４７１０）、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー４０（Ｃ．Ｉ．１８９５０）、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５（Ｃ．Ｉ．６１５７０）、テクチロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）イエロー２Ｇ、テクチロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）レッド２Ｂ、テクチロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）ブルー４Ｒ、ラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）イエロー２Ｒ、ラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）レッド２Ｂ、ラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）ブルー２Ｒ、およびイルガラン（Ｉｒｇａｌａｎ）プレ金属化酸染料により染色することができる（これらの染料は、ノースカロライナ州、ハイポイントのチバ・スペシャルティー・ケミカルズ・コーポレーション（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｉｇｈ Ｐｏｉｎｔ，ＮＣ）（Ｃｉｂａ）から入手可能である）。本発明による酸染色条件は、好ましくはｐＨ３．５以上、そしてｐＨ４．５以上が特に好ましい範囲であり、ｐＨ約６までである。勿論、所望であれば、より低いｐＨの値、例えば３．０を使用してもよい。

本発明は、さらに、前記酸染色可能なポリマー組成物のいずれかを酸染色することにより調製される酸染色されたポリマー組成物、（１）酸染色可能なポリエステルまたはナイロン組成物を提供する工程と、（２）組成物を酸染色する工程とを含む方法、ならびに酸染色された繊維、フィルム、紡績糸、布、膜等に向けられる。

（試験方法）
（固有粘度）
ＡＳＴＭ Ｄ ５２２５−９２をベースとする自動化方法に従って、１９℃で、０．４グラム／ｄＬ濃度で５０／５０重量％のトリフルオロ酢酸／塩化メチレンに溶解されたポリエステルに関して、ビスコテック・フォースド・フロー・ビスコメーター（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｆｏｒｃｅｄ Ｆｌｏｗ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）Ｙ９００（テキサス州、ヒューストンのビスコテック・コーポレーション（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ））によって測定された粘度を使用して、固有粘度（ＩＶ）を決定した。これらの測定されたＩＶ値は、ＡＳＴＭ Ｄ ４６０３−９６に従って、６０／４０重量％のフェノール／１，１，２，２−テトラクロロエタン中で手動で測定されたＩＶ値と相関していた。

（相対粘度）
２５℃で、９０％ギ酸にポリマー（繊維）を溶解することにより、ビスコテック・モデル Ｙ９００・フォースド・フロー・ビスコメーター（Ｖｉｓｃｏｔｅｋ Ｍｏｄｅｌ Ｙ９００ Ｆｏｒｃｅｄ Ｆｌｏｗ Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）によって測定された粘度を使用して、ポリマーおよび繊維に関する相対粘度（ＲＶ）を決定した。相対粘度は、９０％ギ酸におけるポリマーの８．４％（重量／重量）溶液の粘度と純粋な９０％ギ酸の粘度との比率として存在する。

（染色試験）
（Ａ．担体存在下におけるテクチロン酸染料（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ Ａｃｉｄ Ｄｙｅ））
紡績糸をソックス試料中に編み込んだ。２０分間、７２℃で、２重量％ メルポール（Ｍｅｒｐｏｌ）ＨＣＳ非イオン界面活性剤（本願特許出願人）および１重量％酢酸を含有するスコアリング溶液に、５グラムのソックス試料を入れた。試料をリンスし、１重量％のいずれかのテクロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）イエロー２Ｇ、テクロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）レッド２Ｂまたはテクロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）ブルー４Ｒおよび０．５重量％のタナロン（Ｔａｎａｌｏｎ）ＨＩＷ担体（ニュージャージー州、バーミンガムのシブロン・ケミカルズ（Ｓｙｂｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ，ＮＪ））を含有するｐＨ３の１００ｍｌ染料浴中に入れた。染料浴を１００℃まで９０分間加熱した。次いで、試料を水でリンスし、染料固定のために、８２℃で２０分間、ｐＨ４．５〜５．０の４％エリオナル（Ｅｒｉｏｎａｌ）ＰＡ溶液（ノースカロライナ州、グリーンスボロのチバ・コーポレイション（Ｃｉｂａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，ＮＣ））で処理した。消耗率を計算するために、残りの染料溶液を可視分光光度計で測定した。

また上記のものと同一の様式で担体を用いずに、テクチロン（Ｔｅｃｔｉｌｏｎ）酸染料を実行した。

（Ｂ．担体不在下におけるラナセット酸染料（Ｌａｎａｓｅｔ Ａｃｉｄ Ｄｙｅ））
紡績糸をソックス試料中に編み込んだ。２０分間、７２℃で、２％ メルポール（Ｍｅｒｐｏｌ）ＨＣＳおよび１％酢酸を含有するスコアリング溶液に、５グラムのソックス試料を入れた。試料をリンスし、２％のいずれかのラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）イエロー２Ｒ、ラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）レッド２Ｂまたはラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）ブルー２Ｒを含有するｐＨ３の１００ｍｌ染料浴中に入れた。染料浴を１００℃まで９０分間加熱した。次いで、試料を水でリンスし、染料固定のために、８２℃で２０分間、ｐＨ４．５〜５．０の４％エリオナル（Ｅｒｉｏｎａｌ）ＰＡ溶液で処理した。消耗率を計算するために、残りの染料溶液を可視分光光度計で測定した。

（繊維糸の引張試験）
７０゜Ｆ（２１℃）、相対湿度６５％で、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）型引張試験機で、引張試験を実行した。糸試料を、１インチあたり３回転ねじり、６インチのゲージ長さで３．６インチ／分のクロスヘッド速度で試験した。各試験品目に対して、５つの試料を実行した。

以下の実施例は、本発明を説明する目的のために存在し、制限されるようには意図されていない。特記されない限り、全ての部、パーセント等は重量による。

便宜のために、実施例は、かかるポリマーをメチル化されていない同様のポリマー添加剤と比較した場合、Ｒがメチルであるポリマー添加剤に関して、「Ｍｅ−ＢＨＭＴ」または「Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマー」の存在を指す。加えて、実際にポリマー添加剤およびポリマー単位の相当する繰り返し単位を指す場合、実施例は、便宜のためにＭｅ−ＢＨＭＴモル％を指す。

（実施例１）
ポリマー添加剤としてポリ（６，６’−イミノビスヘキサメチレンアジパミド）を用いて、酸染色可能なポリトリメチレンテレフタレート組成物を調製した。

この実施例において、以下の通り、ポリマーのメチル化による２工程で、ポリマー添加剤、ポリ６，６’−メチルイミノ−ビスヘキサメチレンアジパミドを製造した。工程１において、メカニカルスターラーと熱電対とを備えた３つ口フラスコ中に、２１５ｇ（１モル）のビス（ヘキサメチレン）トリアミン（ＢＨＭＴ）、１７４ｇ（１モル）のアジピン酸ジメチル、４．５ｇ亜リン酸および２７ｇ（１．５モル）の水を装填した。メタノール副生物を蒸留しながら、混合物を２２０℃までゆっくり加熱した。蒸留が完了した後、２２０℃で真空ポンプによりフラスコの圧力を０．３〜０．５ｍｍＨｇまでゆっくり減少させ、１０〜２０分間保持した。ポリマー融解物を冷却し、フレーク状に粉砕した。

工程２において、上記ポリマーを３００ｇ（６モル）のギ酸および３００ｍｌの水に溶解した。溶液を濾過し、１５０ｇの３７％ホルムアルデヒド（２モル）溶液を装填した。３０分間１００℃まで溶液を加熱した。次いで、還流冷却器を蒸留ヘッドと交換し、約２４０℃で溶媒が完全に除去されるまで、溶媒を真空下で除去した。ポリマー融解物を室温まで冷却し、フレーク状に粉砕して、メチル化ポリマー添加剤（ポリ（６，６’−メチルイミノ−ビスヘキサメチレンアジパミド））を製造した。

大規模なバッチ２−容器プロセスで、ポリトリメチレンテレフタレート（３ＧＴ）を調製した。エステル転移反応容器において１，３−プロパンジオールおよびチタン酸テトライソプロピル触媒（チゾル（Ｔｙｚｏｒ）ＴＰＴ、本願特許出願人）に融解ジメチルテレフタレートを添加し、メタノールが除去される間、温度は２１０℃まで増加した。結果として得られる中間体を、圧力が１ミリバール（１０．２Ｋｇ／ｃｍ^２）に低下した重縮合容器に移し、温度は２５０℃に増加した。所望の融解粘度に到達した時、圧力は増加し、ポリマーを押出し、冷却してペレットに切断した。２１２℃で操作されるタンブルドライヤーにおいて、１．３ｄＬ／ｇの固有粘度まで、ペレットを固相重合した。

紡績前に、二軸スクリュー押出機において、事前に調製されたメチル化ポリマー添加剤を３ＧＴとブレンドし、反応させた。十分なメチル化ポリマー添加剤（３００ｇ）を１０ポンド（４５４０ｇ）の３ＧＴとブレンドし、反応させ、（ポリマー添加剤の繰り返し単位を含むポリマー繰り返し単位の全モルに基づいて）４．０モル％第三級アミン基を含有するコポリマーを形成した。３〜５分間、室温でポリマーを乾燥混合およびブレンドした後、融解コポリマーを２５５℃で、１０ミル直径ホールを有する３４ホール紡糸口金を通して、５００メートル／分で紡績し、続いて、６０℃〜９０℃で、１５００ｍ／分で３×引き抜いた。

本実施例で使用された３ＧＴの対照糸も、二軸スクリュー紡績装置で、２５５℃で、１０ミル直径ホールを有する３４ホール紡糸口金を通して、５００メートル／分で紡績し、続いて、６０℃〜９０℃で、１５００ｍ／分で３Ｘ引き抜いた。

（Ｍｅ−ＢＨＭＴから）４．０モル％第三級アミン基を含有する３ＧＴ繊維の物理的特性は表１に示されるように、満足のいくものであった。表２の染料消耗率試験の結果により示される通り、変性ポリマーは酸染色可能であった。対照３ＧＴ糸は酸染色可能ではなかった。

（実施例２）
この実施例において、ポリマー添加剤をＭｅ−ＢＨＭＴから製造し、これは、（工程１）米国特許公報（特許文献８２）に開示される通り、６−アミノカプロニトリルをカップリングして６，６’’−イミノビス（ヘキサンニトリル）を形成する工程、（工程２）ホルムアルデヒドおよびギ酸を使用する、標準反応条件下でのメチル化、および（工程３）レーニーコバルト触媒上での水素化により得られた。次いで、（工程４）メカニカルスターラーおよび熱電対を備えた３つ口フラスコ中に、１０８ｇ（０．４７１モル）のＭｅ−ＢＨＭＴ、８２ｇ（０．４７１モル）のアジピン酸ジメチル、０．９７ｇの亜リン酸および１２．９ｇ（０．７１モル）の水を装填した。メタノール副生物を蒸留しながら、混合物をゆっくり１９０℃まで加熱した。蒸留の完了後、真空ポンプにより、１５分間（保持）、１９０℃で、０．３〜０．５ｍｍＨｇまでフラスコ圧力を減少させた。ポリマー融解物を冷却し、フレーク状に粉砕して、メチル化ポリマー添加剤を製造した。実施例１に記載のものと同様の方法で、次の２９８ｇのメチル化ポリマー添加剤を７ポンド（２１７８ｇ）の３ＧＴとブレンドし、３ＧＴ糸へと紡績した。これにより、４．０モル％Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマーで変性された３ＧＴポリマーを製造した。以下の表１および表２に、３ＧＴ繊維の物理的特性と染料消耗率試験の結果を示す。

（実施例３）
紡績前に２５９ｇのメチル化ポリマー添加剤を融解ブレンドし、１７ポンド（７７１８ｇ）の３ＧＴと反応させることを除き、実施例１と同様の様式で、２．０モル％Ｍｅ−ＢＨＭＴにより変性された３ＧＴを調製した。このコポリマー繊維は実施例１の繊維よりも深く染色されなかった。表１に引張特性を示し、表２に染色結果を示す。

（実施例４）
紡績前に１５０ｇのメチル化ポリマー添加剤を融解ブレンドし、６ポンド（２７２４ｇ）の３ＧＴと反応させることを除き、実施例２と同様の様式で、３．５モル％Ｍｅ−ＢＨＭＴにより変性された３ＧＴを調製した。表１に引張特性を示す。この試料では染色試験は実行しなかった。

実施例１、２、３および４からの紡績糸の物理的特性を以下の表１に示す。染料消耗率データは表２に存在する。本明細書に参照として組み入れられる米国特許公報（特許文献５）、実施例１〜３からのＢＨＭＴ（Ｒにメチル置換基が存在しない）を使用して調製された比較紡績糸の物理的特性および染料消耗率は、以下の表１Ａおよび２Ａに存在する。

表１は、対照と比較した場合、Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマーで調製された３ＧＴ組成物で調製された３ＧＴ繊維の繊維特性が、わずかに低下した物理的特性のみを有することを示す。良好な特性を得るために、ポリマー添加剤を相対的に乾燥させ続けること、および紡績条件を制御することは重要である。

物理的特性の減少はＩＶ損失による。表１Ａに示される通り、Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマーで変性された３ＧＴ繊維の物理的特性は、ＢＨＭＴポリマーによって変性された３ＧＴ繊維より良好である。

表２は、Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマーの添加が、３ＧＴの酸染色性を著しく増加させることを示す。４モル％濃度で、酸染料の取り込みは、イエロー、レッドおよびブルーに関して８０〜９０％の範囲であり、深く濃淡のある布が得られた。２モル％濃度で、ラナセット（Ｌａｎａｓｅｔ）イエロー２Ｒが繊維に非常に高い親和性を有するため、イエローは深い染料レベルである。表２および表２Ａを比較すると、Ｍｅ−ＢＨＭＴポリマー添加剤が、特により高い添加濃度（３モル％以上）において、ＢＨＭＴポリマー添加剤より著しく良好な染料消耗率を有することがわかる。

（実施例５）
３ＧＴ繊維の酸染色性を改良するために適切な追加の組成物を、以下の実施例５ａから５ｄにおいて調製した。

（実施例５ａ−ＭｅＤＢＴ−１．５モル％）
０．７３ｇのメチル化ポリマー添加剤を２６．２７ｇのＰＴＴと混合し（塩コショウ）、プレス紡績したことを除き、実施例２（工程４）と同様の様式で１．５モル％の４，４’−メチルイミノ−ビス−ブチルアミン（メチルジブチレントリアミン、ＭｅＤＢＴ）で変性されたポリトリメチレンテレフタレートを調製した。

（実施例５ｂ−ＭｅＤＢＴ−４．５モル％）
２．１９ｇのメチル化ポリマー添加剤を２４．８１ｇのＰＴＴと混合し（塩コショウ）、プレス紡績したことを除き、実施例２（工程４）と同様の様式で４．５モル％の４，４’−メチルイミノ−ビス−ブチルアミン（メチルジブチレントリアミン、ＭｅＤＢＴ）で変性されたポリトリメチレンテレフタレートを調製した。

（実施例５ｃ−Ｍｅ２ＴＢＴ−１．５モル％）
０．６２ｇのメチル化ポリマー添加剤を２６．３８ｇのＰＴＴと混合し（塩コショウ）、プレス紡績したことを除き、実施例２（工程４）と同様の様式で１．５モル％の５，１０−ジアザ−５，１０−ジメチル−１，１４−テトラデカンジアミン（ジメチルトリブチレンテトラミン、Ｍｅ２ＴＢＴ）で変性されたポリトリメチレンテレフタレートを調製した。

（実施例５ｄ−Ｍｅ２ＴＢＴ−４．５モル％）
１．８６ｇのメチル化ポリマー添加剤を２５．１４ｇのＰＴＴと混合し（塩コショウ）、プレス紡績したことを除き、実施例２（工程４）と同様の様式で４．５モル％の５，１０−ジアザ−５，１０−ジメチル−１，１４−テトラデカンジアミン（ジメチルトリブチレンテトラミン、Ｍｅ２ＴＢＴ）で変性されたポリトリメチレンテレフタレートを調製した。

（実施例６）
以下の通り、二成分繊維を調製した：実施例１におけるように調製されたＭｅ−ＢＨＭＴポリマー添加剤１５０ｇおよび３ＧＴの１０ポンド（４．５ｋｇ）をタンブル混合し、２３０℃で二軸スクリュー押出機において配合した。得られるペレットを１６時間、１２０℃で乾燥させ、ホッパー中に注入し、そして２５５〜２６５℃で二成分紡糸口金を通して繊維へと押出しした。同間に、ペレット（クリスター（Ｃｒｙｓｔａｒ）（登録商標）４４１５ ポリエチレンテレフタレート、本願特許出願人）をもう１つのホッパー中に添加し、２７５〜２８５℃で、等量のポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートによる二成分繊維を形成する同一紡糸口金へと押出し、後者のみが酸染料調整剤を含有していた。６８ホール紡糸口金を通してポリマーを融解紡績し、ちょうど紡糸口金面の下で３４並行スノーマン断面二成分フィラメント（５０／５０ｖ／ｖ）を形成した。（かかる断面の例は米国特許公報（特許文献８３）の図４に図示される。）紡糸口金を２７５℃に保持した。０．１４ｆｔ．／秒（４．２７ｃｍ／秒）で移動する周囲温度クロスフロー空気を通して長さ６６インチ（１．７ｃｍ）の急冷ゾーンを過ぎて、糸を潤滑する仕上げチップを過ぎて、７４２メートル／分の表面速度を有する６０℃供給ロール上にフィラメントを紡績した。次いで、この糸を、３２００メートル／分の表面速度を有する９０℃引抜ロールにより３．５×引き抜き、次いで２６００メートル／分で操作される１５０℃熱処理ロール上に、周囲で操作される２６００メートル／分急冷ロール上で、そしてウインドアップ上へ引き抜かれる。糸は３４のフィラメントを有し、熱緩和時に自発的に螺旋形の圧縮を示した。得られる二成分糸の物理的特性を表３に示す。

この実施例において、１インチあたり３回転ねじり、３インチ／分（７．６２ｃｍ／分）のクロスヘッド速度および５インチ（１２．７ｃｍ）のゲージ長さを実行することにより、引張特性を試験した。

対照は、ポリマー添加剤を含有しないことを除き上記の通り製造された二成分繊維であった。

二成分糸の強靭性は対照試料と比較してわずかに減少していたが、示される物理的特性は、酸染色可能な二成分繊維を必要とする多くの用途に関して容認できる範囲内である。糸をソックス中に編み込み、そして酸染料で淡灰色およびベージュ色に染色した。酸染色性のためにポリエチレンテレフタレート部分が変性されていなくても、色は濃厚に現れた。

（実施例７）
この実施例において、アジピン酸ジメチルによりＢＨＭＴを重合し、次いでアルキル化することにより、ナイロンと一緒に使用するためのポリマー添加剤を調製した。亜リン酸の量は、実施例１（ポリエステルに関する）で使用される５．５モル％から０．２５モル％まで減少された。

１０ポンド（４．５ｋｇ）スケールオートクレーブに、２，４３０ｇのアジピン酸ジメチル（１３．９５モル）、３００４ｇのＢＨＭＴ（１３．９５モル）、２．８６ｇの亜リン酸（０．０３４９モル）および３７７ｇの水（２０．９３モル）を充填した。３０ｒｐｍで撹拌しながら、混合物を加熱した。約１３０℃で、メタノールは蒸留物として出始めた。温度を２００℃まで高め、蒸留を完了させた。真空ポンプにより、圧力を１ｍｍＨｇまでゆっくり減少させ、１０〜２０分間保持した。ポリマー融解物を冷却し、フレーク状に粉砕した。

次いで、３００ｇのギ酸および３００ｍｌの水中に、３２６ｇのポリマーフレークを溶解した。この溶液に、１５０ｇの３７％ホルムアルデヒド（２モル）溶液を充填した。この溶液を３０分間、１００℃で加熱した。次いで、還流冷却器を蒸留ヘッドと交換し、約２２０℃で溶媒が完全に除去されるまで、溶媒を真空下で除去した。ポリマー融解物を室温まで冷却し、フレーク状に粉砕して、メチル化ポリマー添加剤を製造した。

（実施例８）
この実施例は、実施例７の方法によって製造されたＭｅ−ＢＨＭＴポリマーとナイロン６，６ポリマーの紡績を示す。最初に６８１０ｇのナイロン６，６フレークを１０２ｇのＭｅ−ＢＨＭＴポリマーと混合した。次いで、ポリマーを２８５℃で、１０ミル直径ホールを有する３４ホール紡糸口金を通して、１０００メートル／分で紡績し、続いて、６０℃〜９０℃で、２６００メートル／分で２．６×引き抜いた（実施例８ａ）。また、６８１０ｇのナイロン６，６フレークを１０２ｇのＭｅ−ＢＨＭＴポリマーと混合させ、２７０℃で二軸スクリュー押出機において押出することによって配合した（実施例８ｂ）。タンブル混合試料と同様に、ポリマー混合物を紡績し、引き抜きした。得られた繊維の物理的特性を表４に示す。

このデータは、試験試料が対照試料と類似した物理的特性を有することを示す。１モル％のような低濃度でのＭｅ−ＢＨＭＴポリマー添加剤の添加は、繊維強度に大きく影響を及ぼさなかった。

１モル％ Ｍｅ−ＢＨＭＴの添加により、ナイロン６，６におけるアミン基は３７．９ｍｐｍｇまで増加した。全６７．９ｍｐｍｇには、アミン末端および第三級アミン基の両方が含まれる。アミン基の増加により、染料取り込みの著しい増加が得られた。その結果として、布の色はより深くなった。

（実施例９）
（出発材料）
６−アミノカプロニトリル、４−ブロモブチロニトリルおよび５−クロロバレロニトリルは市販品として入手可能である。６−ブロモカプロニトリルを以下の通り調製した：
１，５−ジブロモペンタン（１０２８ｇ、４．５モル）、シアン化ナトリウム（２１９ｇ、４．５モル）、アドゲン（Ａｄｏｇｅｎ）（登録商標）４６４の相間移動触媒（２１ｇ）および５３５ｍＬの水の混合物を３日間、窒素下で室温で迅速に撹拌した。ガスクロマトグラフィーおよびプロトンＮＭＲ分光計を使用する、得られた生成物の混合物の有機相の分析は、それが約３４モル％の１，５−ジブロモペンタン、４２モル％び６−ブロモカプロニトリルおよび２４モル％のピメロニトリルから成ることを示した。この混合物から、分別蒸留によって真空下で６−ブロモカプロニトリルを単離した。０．３Ｐａでｂ．ｐ．５０℃。

（実施例９ａ−６，６’−メチルイミノ−ビス−カプロニトリル）
２５９ｍＬの４０％メチルアミン水溶液（１１．６Ｍ、３．０モル）および６００ｍＬの６．０Ｍ水酸化ナトリウム水溶液（３．６モル）の撹拌混合物に、窒素下で５２８ｇ（３．０モル）の６−ブロモカプロニトリルをゆっくり添加した。添加の間、氷水浴で冷却することにより、反応混合物の温度を３０℃未満に保持した。添加終了時に、一晩室温で混合物を撹拌した。

生成物混合物を分液ロートに移し、水層を抽出した。有機層を２００ｍＬ部の水で洗浄し、次いで、真空下で蒸留し、２４７ｇの６，６’−メチルイミノ−ビス−カプロニトリル（１．１２モル、理論値の７４％）（圧力０．８Ｐａにおいてｂｐ１４５℃）を得た。

（実施例９ｂ−６，６’−メチルイミノ−ビス−ヘキシルアミン）
１３５．３ｇ部の６，６’− メチルイミノ−ビス−カプロニトリルを５００ｍＬのエタノールに溶解し、１００℃および圧力４１４０ｋＰａで４時間、１５．０ｇのレーニーコバルト２７２４上で水素化した。濾過により触媒を生成物溶液から除去し、減圧下でロータリーエバポレーションにより濾液からエタノールを除去した。残渣に蒸留を受けさせ、１０８．６ｇの６，６’−メチルイミノ−ビス−ヘキシルアミン（０．４７モル、理論値の７７％）（２．１Ｐａにおいてｂｐ１１５℃）を得た。

（実施例１０）
（実施例１０ａ−６，６’−イミノ−ビス−カプロニトリル）
以下の表に示される通り、６，６’−イミノ−ビス−カプロニトリルを形成するための６−アミノカプロニトリル（Ｎ−１１２）のパラジウム触媒カップリングを一連の４回で実行した：

それぞれの場合において、触媒は活性炭上５．０重量％パラジウム（湿潤、示された重量は約５０％の水を含む）であった。それぞれの実行を通して、カップリング反応によって形成されるアンモニアを除去するために、反応混合物を窒素でスパージした。

真空下での蒸留によって、４回の実行からの生成物の組み合わせから３２５ｇの６，６’−イミノ−ビス−カプロニトリル（２６７Ｐａにおいてｂｐ１９５℃）が得られた。

（実施例１０ｂ−６，６’−プロピルイミノ−ビス−カプロニトリル）
６，６’−イミノ−ビス−カプロニトリル（２０．７ｇ、１００ミリモル）、１−ヨードプロパン（１８．７ｇ、１１０ミリモル）、炭酸カリウム（１６．６ｇ、１２０ミリモル）および１００ｍＬのテトラヒドロフランの混合物を撹拌し、３日間、窒素下で６０℃で加熱した。生成物混合物を室温まで冷却し、固体の大部分を溶解するために２５ｍＬの水を添加した。分液ロートにおいて水層を抽出し、１２５ｍＬ部のメチルｔ−ブチルエーテルを添加し、そのようにして形成したもう一層の少量の水を抽出した。生成物溶液のガスクロマトグラフィー分析により、それが少量の未反応第二級アミンを含むことが示された。従って、１０ｇの無水炭酸カリウムおよび２．５ｇの塩化４−ニトロベンゾイルを添加し、３０分間、室温で混合物を撹拌した。その後のガスクロマトグラフィー分析により、この処理が完全に未反応の開始材料を除去したことが示された。混合物を濾過し、減圧下でロータリーエバポレーションによって溶媒を除去した。高真空下における残渣の分子蒸留により、２０．２ｇ（８１ミリモル、理論値の８１％）の６，６’−プロピルイミノ−ビス−カプロニトリルが得られた。

（実施例１０ｃ−６，６’−プロピルイミノ−ビス−ヘキシルアミンの調製）
２０．２ｇの６，６’−プロピルイミノ−ビス−カプロニトリル、１５ｇの無水エタノール、１５ｇの無水アンモニアおよび２．０ｇのレーニーコバルト２７２４の混合物を撹拌し、７５℃において水素下、圧力３４５０ｋＰａで２時間加熱した。生成物混合物を濾過し、減圧下でロータリーエバポレーションによってエタノールおよびアンモニアを濾液から除去した。高真空下における残渣の分子蒸留により、１５．５ｇの６，６’−プロピルイミノ−ビス−ヘキシルアミン（６０．２ミリモル、理論値の７４％）が得られた。

（実施例１１ａ−Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−シアノプロピル）−１，４−ブタンジアミン）
１４．９ｇ（０．１３モル）のＮ，Ｎ’−ジメチル−１，４−ブタンジアミン（非特許文献７）および５０ｍＬの６Ｍ水酸化ナトリウム水溶液の混合物に、撹拌および冷却しながら、３９．９ｇ（０．２７モル）の４−ブロモブチロニトリルを添加した。混合物を一晩静置し、次いで、塩化メチレンで数回抽出した。減圧下におけるロータリーエバポレーションによる組み合わせられた抽出物からの溶媒の除去、それに続く高真空下での分子蒸留により、２６．５ｇのＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−シアノプロピル）−１，４−ブタンジアミン（０．１１モル、理論値の８３％）が得られた。

（実施例１１ｂ−ジメチルトリブチレンテトラミン）
７５℃および９００ｐｓｉｇ水素圧で、８時間、１．３ｇのレーニーコバルト２７２４上において、２０ｍＬのエタノールに溶解された２６．５ｇ部のＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−シアノプロピル）−１，４−ブタンジアミンを水素化した。触媒および溶媒の除去後、約１３０℃で生成物を高真空下で分子蒸留し、２４．０ｇのジメチルトリブチレンテトラミンを得た。

（実施例１２）
水を添加しなかったことを除き、実施例２に記載の方法と同様の方法で、ポリマー添加剤を調製した。この手順において、メカニカルスターラー、熱電対、窒素パージ導入用シリンジ針および短経路スチルヘッドを備えた１Ｌの３つ口丸底フラスコに、１６１．４ｇ（７０３．５ミリモル）のＭｅ−ＢＨＭＴ、１２１．９ｇ（７００．０ミリモル）のアジピン酸ジメチルおよび１．９９ｇ（１４ミリモル、２モル％）のフェニルホスフィン酸を装填した。軽い窒素パージ下で、混合物を迅速に２００℃まで加熱した。この時点で、メタノール副生物は蒸留し始めた。メタノール蒸留には３３分間かかり、その間、反応温度を２００℃〜２０７℃の間に維持した。この時点で、窒素パージを停止し、真空ポンプを使用してフラスコ圧を減少させ（＜１ｍｍＨｇ）、そして反応温度は２１０℃〜２１４℃に上昇した。真空下で２７分後、加熱を停止し、反応混合物を真空下で冷却させた。冷却時に、固体生成物を回収し、粉砕して２１８ｇ（９２％）の無色のポリマー添加剤を得た。このポリマー添加剤は約７．６の相対粘度を有し、分析（解重合およびガスクロマトグラフィーによって）によって、それが１００万グラムのＢＨＭＴにつき約３２モル（ｍｐｍｇ）を含むことが示された。実施例２と同一の方法において調製されたポリマー酸の試料は、約７．０の相対粘度および３４ｍｐｍｇのＢＨＭＴ含量を有した。これは、非常に少量のＭｅ−ＢＨＭＴ（１モル％未満）がＢＨＭＴに転換されることを示す。

（実施例１３）
濃縮塩水溶液としてアジピン酸とＭｅ−ＢＨＭＴを直接反応させることにより、ポリマー添加剤を調製した。最初に、窒素ブランケットを備えた２５０ｍＬエルレンマイヤーフラスコにおいて、２６．８０ｇの蒸留水に４５．８８ｇ（２００ミリモル）のＭｅ−ＢＨＭＴを溶解し、１０１．９ｇの塩溶液（７３．７重量％）を調製した。次に、混合が妨害されないようにマグネチックスターラーを用いて、２９．３２ｇ（２００ミリモル）のアジピン酸を数部分にわけて添加した。アジピン酸が溶解した時、塩調製は完了であり、使用する準備ができた。実施例１２に記載された通りに装備された２５０ｍＬの３つ口丸底フラスコに、この塩溶液の一部、５０．９４ｇを装填し、これに０．２８４ｇ（２．０ミリモル、２モル％）のフェニルホスフィン酸を添加した。撹拌および軽い窒素パージをしながら、１１分間、この混合物を２００℃まで加熱した。加熱の間、添加された水および副生物の水を蒸留し、その後、反応混合物を２００℃で４０分間保持した。実施例１２に記載される通り、この時点で、窒素浄化を停止し、フラスコ圧は減少した。減圧下２００℃で２０分後に加熱を停止した。真空下で反応生成物を冷却し、回収し、粉砕して２８．６ｇ（８４％）の無色のポリマー酸を得た。このポリマー添加剤は、８．２の相対粘度および５６ｍｐｍｇのＢＨＭＴ含量を有した。これは、非常に少量のＭｅ−ＢＨＭＴ（２つモル％未満）がＢＨＭＴに転換（脱メチル化）されたことを示す。

（実施例１４（比較））
Ｍｅ−ＢＨＭＴをＭｅ−ＢＴＭＴ（ビス（３−アミノプロピル）メチルアミン）と交換することにより、実施例１２に記載の手順に従って、比較のポリマー添加剤を調製した。この調製において、１４６．０ｇ（１．００５モル）のＭｅ−ＢＴＭＴ、１７４．２ｇ（１．０００モル）のアジピン酸ジメチル、２８ｇの蒸留水（１．５５６モル）および７．７７ｇ（０．０２０モル、２モル％）の５０％トリルホスフィン酸カリウム塩水溶液を組み合わせ、反応させてポリマー添加剤を形成した。このポリマー添加剤を１重量％および１．５重量％（０．９モル％および１．３モル％）でナイロン６６ポリマーと融解ブレンドし、その後、ブレンドにおいて使用されたベースのナイロン６６樹脂に沿って繊維へと紡績した（実施例８に記載の方法と類似の方法で）。同様に、ナイロン６６ポリマーとの、１モル％および１．５モル％でのＭｅ−ＢＨＭＴポリマー添加剤のブレンドを調製し、ブレンドにおいて使用されたベース樹脂に沿って紡績した。相対粘度に反映される通り、紡績条件によって引き起こされるポリマー分子量の変化を表７にまとめた。

表７におけるデータは、Ｍｅ−ＢＴＭＴ試料の場合と反して、Ｍｅ−ＢＨＭＴ試料がポリマーから繊維まで良好な粘度安定性を有することを示す。最終分析により、このセットにおける対照試料は加水分解による相対粘度減少を有したことに対して、Ｍｅ−ＢＴＭＴ試料のＲＶ損失は加水分解よりむしろポリマー分解によることを示した。

本発明の実施形態の前述の開示は、説明および記述の目的のために提示された。徹底的であること、または開示された明確な形式に本発明を制限することは意図されない。本明細書に記載される実施形態の多くの変形および修正は、上記の開示を考慮して、当業者に明白である。本明細書に添付の請求項またはそれらと同等のものによってのみ、本発明の範囲は定義される。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
１． （ａ）ポリマーと、（ｂ）次の式：

（式中、Ａ、ＢおよびＱは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族置換基より選択されるが、ただし少なくとも４個の炭素原子がいずれの２個の窒素基も分離し、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１から５であり、かつｎは３から約１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を含むポリマー添加剤とを含むことを特徴とする酸染色可能なポリマー組成物。
２． ａが１であることを特徴とする１．に記載の組成物。
３． ａが１より大きいことを特徴とする１．に記載の組成物。
４． ａが２から５であり、かつｎが３から約１００であることを特徴とする１．に記載の組成物。
５．ポリマーがポリエステルまたはナイロンであることを特徴とする１．〜４．のいずれか一項に記載の組成物。
６． ｎが３から約２０であることを特徴とする１．〜５．のいずれか一項に記載の組成物。
７． 前記ポリマーがポリトリメチレンテレフタレートであることを特徴とする４．に記載の酸染色可能なポリエステル組成物。
８． Ａ、ＢおよびＱが、４から２０の炭素を含有するアルキレン置換基および６から１８の炭素を含有するアリーレン置換基より選択されることを特徴とする１．〜７．のいずれか一項に記載の組成物。
９． ＲがＣ₁〜Ｃ₈アルキルであり、ＡおよびＢがＣ₄〜Ｃ₈アルキレンであり、かつＱがＣ₄〜Ｃ₁₀アルキレンであることを特徴とする１．〜８．のいずれか一項に記載の組成物。
１０． 前記ポリマー添加剤が、（ｉ）第三級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンと、（ｉｉ）他のモノマー単位とを重合することにより調製され、前記ポリアミンが次の式：
Ｈ₂Ｎ（ＣＨ₂）_x［ＮＲ（ＣＨ₂）_y］_aＮＨ₂
（式中、ｘおよびｙは、同一であっても異なっていてもよく、４から１０であり、ａは１から５であり、かつＲは、１から８の炭素を含有する直鎖または分枝鎖のアルキル基である）を有するもの、またはそれらの塩より選択されることを特徴とする１．〜９．のいずれか一項に記載の組成物。
１１． 前記ポリアミンが、メチル−ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、メチルジブチレントリアミンおよびジメチルトリブチレンテトラミンまたはそれらの塩からなる群より選択されることを特徴とする９．に記載の組成物。
１２． 前記ポリマー添加剤の第三級アミンが、亜リン酸、リン酸、ピロリン酸またはフェニルホスフィン酸により部分的または完全に塩を形成することを特徴とする１０．または１１．のいずれか一項に記載の組成物。
１３． 前記ポリマー添加剤が塩ではないことを特徴とする１．〜１０．のいずれか一項に記載の組成物。
１４． 前記ポリマー組成物の百万グラムあたり約４４モルから約４８０モルの第三級アミン単位を含むことを特徴とする１．〜１３．のいずれか一項に記載の組成物。
１５． 繊維の形態であることを特徴とする１．〜１４．のいずれか一項に記載の組成物。
１６． １．〜１５．のいずれか一項に記載の組成物を酸染色する工程により調製されることを特徴とする組成物。
１７． （ａ）１．〜１６．のいずれか一項に記載の組成物を提供する工程と、（ｂ）前記組成物を酸染色する工程とを含むことを特徴とする方法。
１８． 次の式：

（式中、Ａ、ＢおよびＱは、同一であっても異なっていてもよく、脂肪族または芳香族置換基より選択されるが、ただし少なくとも４個の炭素原子がいずれの２個の窒素基も分離し、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１から５であり、かつｎは３から約１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を有するポリマー化合物の調製方法であって、
（１）（ａ）第二級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンおよび（ｂ）脂肪族または芳香族ジカルボン酸またはエステルを重合して、ポリアミドを形成する工程と、（ｂ）前記ポリアミドの第二級アミン単位をアルキル化する工程とを含むことを特徴とする方法。

Claims (3)

1. （ａ）ポリマーと、（ｂ）次の式：
   

   

   （式中、Ｑは、脂肪族または芳香族置換基より選択され、Ａ及びＢは、同一であっても異なっていてもよく、Ｃ _６ −Ｃ _１０ アルキレンであり、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１であり、かつｎは３から１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を含むポリマー添加剤とを含むことを特徴とする酸染色可能なポリマー組成物。
2. （ａ）請求項１に記載の組成物を提供する工程と、（ｂ）前記組成物を酸染色する工程とを含むことを特徴とする方法。
3. 次の式：
   

   

   （式中、Ｑは、脂肪族または芳香族置換基より選択され、Ａ及びＢは、同一であっても異なっていてもよく、Ｃ _６ −Ｃ _１０ アルキレンであり、Ｒは脂肪族または芳香族基であり、ａは１であり、かつｎは３から１，０００である）を有する繰り返し単位またはそれらの塩を有するポリマー化合物の調製方法であって、
   （１）（ａ）第二級アミン単位またはそれらの塩を含有するポリアミンおよび（ｂ）脂肪族または芳香族ジカルボン酸またはエステルを重合して、ポリアミドを形成する工程と、（２）前記ポリアミドの第二級アミン単位をアルキル化する工程とを含むことを特徴とする方法。