JP2016500730A - 熱可塑性プラスチック−ポリジヒドロカルビルシロキサン組成物、および繊維、および繊維を作製する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
繊維自体になされた改良によりこのような保護剤処理の必要性が減少または除去されることが望まれている。さらに、後工程の2次仕上げ工程において使用されるエネルギーや水資源を減らすことが望まれている。さらには、より柔軟な手触り、または改良した手触りを有し、撥水性および防汚性が増加した合成繊維の継続的な需要がある。本開示は1つ以上の非侵害性ポリジヒドロカルビルシロキサン添加剤が存在する熱可塑性プラスチックのポリマー組成物を対象としている。合成繊維は望ましくは、かなりの量の、すなわち85質量%より多い熱可塑性プラスチック成分を有するポリマー組成物から作製される。例示的な熱可塑性プラスチックは、1つ以上のポリアミドおよびポリエステルを有する。望ましいことが見出されているポリアミドおよびポリエステルの具体例は、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリカプロラクタム、ポリ11−アミノウンデカン酸、ポリ12−アミノドデカン酸、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、それらのコポリマー、およびそれらの混合物である。生成物組成物は、カーペットを含む物品において、合成繊維として有用である。したがって、合成繊維の防汚性、撥水性、耐久性、および柔軟性を改良する方法を開発している。
N6:ナイロン6;ポリカプロラクタム
N66:ナイロン6,6;ポリヘキサメチレンアジパミド
OWF(オン・ウェイト・オブ・ファイバー):溶媒乾燥後に使用された固体量
WPU(含浸量):溶媒乾燥前に繊維に使用された溶液重量
マスターバッチ:顔料または他の添加剤を有する固体生成物であり、例えばポリマー加工工程操作における添加を目的として均一方式で、例えば溶融および押出成形により固体生成物に任意に分散されている。
非侵害性:本明細書において使用される場合、「被侵害性」という用語は、繊維の化学物質中の非反応性ポリシロキサン組成物を記載するのに使用される。
(CH3)3−Si−O−[Si(CH3)2−O]n−[Si(R1)(R2)−O]m−[Si(R3)(R4)−O]p−Si−(CH3)3,(I)
(R1)(R1)(R2)−Si−O−[Si(CH3)2−O]m−Si−(R2)(R3)(R3),(II)
式中、
R1=C2−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、
R2=C1−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、
R3=C2−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、R1とは同じではなく、
R4=C1−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、R2とは同じではなく、
n≧0であり、
m>0であり、および
p≧0
である。
ドラムソイリングをデルタEとして記録し、ASTM D6540に従って測定する。この試験の再現性限度内で、多様に処理した試料の相対的なソイリング性能を決定してもよい。試験は住居環境または商業環境において、約100,000〜300,000のトラフィックカウントレベルまで、カーペットのソイリングをシミュレーションする。ASTM D6540に従って、ドラムを使用して、ソイリング試験を6つ以下のカーペット試料で同時に行うことができる。試料のベース色(L、a、b色空間を使用)を、Minolta Corporationから「Chromameter」CR−310型として販売されている手持ち型色測定装置を使用して測定する。測定結果は、L*、a*、およびb*値の形式であり、色空間の明度を記述する。これはオリジナルの明度である。カーペット試料を薄いプラスチック板に乗せ、ドラム内に設置する。250グラム(250g)の汚れたZytel101ナイロンビーズ(オンタリオ州ミシソーガのDuPont Canada製)を試料上に設置する。汚れたビーズは、10グラム(10g)のAATCC TM−122合成カーペット汚れ(ノースカロライナ州ウィンザーのTextile Innovators Corp.製)を1000グラム(1000g)の新しいZytel101ナイロンビーズと混合することにより調製する。1000グラム(1000g)の3/8インチ径スチールボールベアリングをドラムに添加する。方向を5分ごとに逆転しながら30分間ドラムを作動させ、試料を取り出す。取り出した後、カーペットを吸引掃除機で掃除し、再度Chromameterを使用して掃除後のカーペットの色を測定する。各カーペット(汚しおよび掃除の前後)の色測定値間での差異は全色差ΔE*であり、これは色空間におけるL*、a*、およびb*の色差に基づき、以下の式で当業者に公知である。
以下の液体を撥水性試験に使用した。
評価番号 液体組成物
%イソプロパノール %水
0 0 100
1 2 98
2 5 95
3 10 90
4 20 80
5 30 70
6 40 60
評価番号Nに対応する3〜5滴の液体を、カーペット表面上に5カ所、3mmの高さから置く。10秒後、3つのうち2つ、または5つのうち4つの液滴がまだ球状から半球状として目に見える場合、このカーペットは現行の評価に対し適格であるとみなし、その後、次の高評価段階の液体を用いて試験を繰り返す。10秒後、規定数未満の液滴が球状から半球状として目に見える場合、このカーペットは現行の評価に対し適格ではなく、合格結果を得た前の液体組成物(N−1)の最終撥水性評価が与えられる。N=0である場合、カーペットは適格ではなく、最終評価は「不合格」として与えられる。3以上の評価のカーペットは良好な撥水性特性を有するとみなされる。撥水性加工なしでは、大半のナイロンカーペットは撥水性に対して1の評価を有する。
|最も柔らかい| |最もざらざらしている|
N66柔軟性:
FPW−5−>未加工N66−>FPW2、FPW−4−>FPW−3−>FPW−1
柔軟性(全部):
MAB−5−>FPW−5−>MAB−8−>MAB−4−>MAB−2−>MAB−9−>MAB−3−>MAB−6−>MAB−1(N6基質)−>FPW−1(N66基質)
Claims (35)
- 熱可塑性プラスチック、および
1つ以上のポリジヒドロカルビルシロキサン、
を含むポリマー組成物であって、該熱可塑性プラスチックが、
ポリヘキサメチレンアジパミド、
ポリヘキサメチレンセバカミド、
ポリカプロラクタム、
ポリ11−アミノウンデカン酸、
ポリ12−アミノドデカン酸、
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、
ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、
ポリエチレンイソフタレート、
それらのコポリマー、およびそれらの混合物、
から成る群より選択される1つ以上のポリマーを含み、
前記ポリジヒドロカルビルシロキサンがIまたはIIにより与えられる化学式:
(CH3)3−Si−O−[Si(CH3)2−O]n−[Si(R1)(R2)−O]m−[Si(R3)(R4)−O]p−Si−(CH3)3, (I)
(R1)(R1)(R2)−Si−O−[Si(CH3)2−O]m−Si−(R2)(R3)(R3), (II)
によって表され、式中、
R1=C2−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、
R2=C1−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、
R3=C2−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、R1と同じではなく、
R4=C1−C32飽和ヒドロカルビルラジカル、ビニルラジカル、またはエテニルラジカルポリマー架橋サイトであり、R2とは同じではなく、
n≧0であり、
m>0であり、および
p≧0
である、ポリマー組成物。 - 前記熱可塑性プラスチックが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、85wt%〜95wt%のポリヘキサメチレンアジパミド、および4.5wt%〜13.5wt%のポリカプロラクタムを含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性プラスチックが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、85wt%〜95wt%のポリヘキサメチレンアジパミド、および4.5wt%〜13.5wt%のポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性プラスチックが、88wt%〜99.5wt%のポリエチレンテレフタレートを含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性プラスチックが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、88wt%〜99.5wt%のポリカプロラクタムを含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記熱可塑性プラスチックが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、88wt%〜99.5wt%のポリヘキサメチレンアジパミドを含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが、ビニル−反応ポリジヒドロカルビルシロキサンクロスポリマーである、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、0.5wt%〜2.5wt%存在する、請求項1記載のポリマー組成物。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、0.5wt%〜5.0wt%存在する、請求項1記載のポリマー組成物。
- 再生品でない熱可塑性プラスチック、再生品の熱可塑性プラスチック、着色剤、艶消し剤、触媒、紡糸補助剤、染料濃度改質剤、抗菌剤、安定化剤、難燃剤、抗酸化剤、陽イオン性染色に寄与する酸性部、およびそれらの組合せから成る群より選択される成分をさらに含む、請求項1記載のポリマー組成物。
- a.容器内でペレット化形態の前記熱可塑性プラスチックを準備すること、
b.該容器の近位に、供給部、1つ以上の加熱バレル部を有するバレル、および1つ以上のスクリューを含む押出成形機を準備すること、
c.該熱可塑性プラスチックを該容器から該押出成形機の供給部に供給すること、
d.前記ポリジヒドロカルビルシロキサンを添加すること、
e.該熱可塑性プラスチックおよび該ポリジヒドロカルビルシロキサンを該押出成形機の加熱バレル部を通して進行させて溶融押出成形物を得ること、
を含む、請求項1記載のポリマー組成物を形成する方法。 - 前記押出成形機が2つのスクリューを有する請求項11記載の方法。
- 前記バレルが、1つ以上の前記加熱バレル部または非加熱バレル部を横切って配置された1つ以上の注入口を有する請求項11記載の方法。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが、1つ以上の前記注入口を通って注入される請求項13記載の方法。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが、前記ポリマー組成物の全重量に基づき、1wt%〜25wt%の使用割合でマスターバッチとして添加される請求項11記載の方法。
- 前記ポリジヒドロカルビルシロキサンが前記供給部で添加される請求項11記載の方法。
- a.前記押出成形機を出る際に前記押出成形物をダイに通して流し、溶融状態のヌードルを形成すること、
b.該ヌードルを水で満たしたトラフに流し、冷却状態のヌードルを形成すること、
c.該ヌードルをペレット化形態に細断すること、
の工程をさらに含む、請求項11記載の方法。 - a.前記押出成形機を出る際に前記押出成形物をパックフィルターに通過させること、
b.該パックフィルターを出る際に該押出成形物を紡糸口金に通過させ、1つ以上の連続フィラメントを形成させること、
c.該フィラメントを集束させて繊維を提供すること、
をさらに含む、請求項11記載の方法。 - 紡績糸を形成させるために、前記繊維を紡糸する工程、延伸する工程、および任意に嵩高に織る工程をさらに含む、請求項18記載の方法。
- 1つ以上の染料を用いて前記紡績糸を染色することをさらに含む、請求項19記載の方法。
- 1つのまたは複数の前記染料が酸性染料である、請求項20記載の方法。
- 1つのまたは複数の前記染料が分散染料である、請求項20記載の方法。
- 1つのまたは複数の前記染料が陽イオン性染料である、請求項20記載の方法。
- 請求項18記載の方法により形成する繊維。
- 前記繊維が、フィラメントあたり0.5〜75デニールの線密度を有する請求項24記載の繊維。
- 前記繊維が、フィラメントあたり4〜25デニールの線密度を有する請求項25記載の繊維。
- 請求項19記載の方法により形成する紡績糸。
- 前記紡績糸が500〜12000デニールの線密度を有する請求項27記載の紡績糸。
- 前記紡績糸が500〜1100デニールの線密度を有する請求項28記載の紡績糸。
- a.プログラム可能な発熱体、
b.液体の温度を測定する熱電対、
c.該発熱体から届けられる熱を制御する熱帰還コントローラ、
d.1つ以上のポリジヒドロカルビルシロキサンをさらに含む、ポリジヒドロカルビルシロキサンを収容するさらなる貯蔵器、
e.該ポリジヒドロカルビルシロキサンの質量を制御する天秤、および
f.さらなる該貯蔵器から押出成形機へポリジヒドロカルビルシロキサンの輸送を行う定量ポンプ、
を含むポリジヒドロカルビルシロキサン液体注入用装置。 - 請求項11または16に記載の方法に従った使用に適合した、請求項30記載の装置。
- 前記定量ポンプが蠕動ポンプ、ねじポンプ、プログレッシブキャビティポンプ、パルサーポンプ、ギアポンプ、手動ポンプ、ピストンポンプ、逆らせんポンプ、または真空ポンプである、請求項30記載の装置。
- 請求項27記載の紡績糸から作製されるタフト化カーペット。
- 前記カーペットが1つ以上の酸性染料、分散染料または陽イオン性染料で染色される請求項33記載のタフト化カーペット。
- 前記カーペットが、しみ防止剤、防汚剤、撥水剤、難燃剤、殺菌剤または殺真菌剤から成るリストから選択される局所保護剤で処理される、請求項33記載のタフト化カーペット。
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