JP2017530204A - 表面に反応性金属が結合された物および塗布方法 - Google Patents

Abstract

アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属とを含み、該金属は、その塩および配位錯体を含む、ポリマー担体組成物。該組成物は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンからなる群から選択されるモノマーから調製される、０．５〜１０重量％のポリマーと、１，０００ｃｐｓ未満の粘度とを有する懸濁液であってもよい。該組成物は、織物等の基質に塗布されて、金属注入物を形成する。

Description

発明の分野
本明細書には、表面に反応性金属が結合された物、物に塗布するための金属含有ポリマー、および該反応性金属を物の表面に塗布する方法が記載される。本発明のプロセスは、さまざまな基質に反応性金属を塗布することを含み、これにより、物の表面からの金属イオンの徐放が可能となる。特に本発明は、基質が、反応性の亜鉛および銅が結合された織物、不織布および編物である場合に有用である。

発明の背景
金属および金属イオンに関連すると考えられる、数多くの健康に関するメリットが存在する。たとえば、亜鉛は、にきび、フケ、およびおむつ皮膚炎の治療、ならびに天然の日焼け止めに使用されることが知られている。銀は、抗菌性を有することが知られている。銅は、皮膚の修復および再生のために医薬に長年使用されている。銅は、酸素運搬を増大し、遊離基を中和し、かつカビおよび白カビの増殖を阻害する。これらの理由等により、生地、仕上がった衣類、および他の製品内に金属を取込むという要望が存在する。

金属を生地に塗布する分野において、これには押出しおよび電気めっきの２つの主な方法が存在する。押出しにおいては、金属が生地の繊維内に内包される必要がある。通常、生地のポリマーを有するスラリーに金属が添加され、含浸された繊維が押出される（たとえば、米国特許第８，７４１，１９７号を参照）。この方法では、押出される繊維自体への金属の添加が限定されてしまい、かつ、仕上がった形態の織布または不織布の処理が可能でない。さらに、この方法から作られる繊維は、特定の化学薬品による影響を受けやすい。たとえば、これらの製品から作られる衣類は、生地用柔軟剤にさらされると劣化してしまう。

さらに、織編物（ｔｅｘｔｉｌｅｓ）が金属でめっきされる場合も知られている。電気めっきは、生地に金属を塗布する既知の方法である。このプロセスにおいては、金属をその上に堆積させるための導電性材料が必要とされる。無電解めっきは、電流を必要としないものの、より高価な選択肢であり、かつ自己触媒還元反応に限定されるため、使用可能な金属の種類が限定されてしまう。

反応性の形態、イオン、錯体または塩の形態での金属を、基質の表面に塗布するための方法を提供することが望まれている。

電流または過剰な化学薬品を使用せずに、繊維、織物および不織布、ならびに衣類およびアクセサリ等の仕上がった製品を含む、織編物、発泡体、加硫品または成形品等の物の表面に反応性金属を塗布する方法を提供することが望まれている。

さらに、反応性金属を基質に塗布する方法において、基質がその物理的特性を保持する方法を提供することが望まれている。

本発明は、これらの目的を達成するために、反応性金属を含有するポリマーを採用する。金属イオンを使用してポリマー鎖を架橋し、ポリマー内に金属イオンを内包させることは、当該技術分野において教示されている。アクリレート、アクリレート誘導体等由来の架橋ポリマーも従来技術によく包含されている。

たとえば、Ａｔｌａｓによる米国特許第４，４８４，９２６号には、高い水分率および帯電防止性を有する架橋された吸湿性ホモポリマーから作られる繊維が開示されている。ホモポリマーに好適なモノマーとしては、アクリル酸およびメチルアクリレートが含まれる。Ａｔｌａｓにはコポリマーは開示されていない。

Ｇａｉｄｉｓらによる米国特許第４，９６８，７３４号には、流動および硬化の課題に対処するために、コンクリート組成物において使用される、アクリル酸またはメタクリル酸およびアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシルアルキルエステルからなるコポリマー化合物が開示されている。

Ｍａｎｎｉｎｇらによる米国特許第５，０７１，６８１号には、吸水性能を向上させるために、親水性の吸収性ポリマー化合物で処理されたセルロース繊維のウェブを有する不織布が開示されている。吸収性ポリマーは、アクリル酸もしくはメタクリル酸のホモポリマーまたはアクリルアミド由来のカルボキシル化ポリマーであり得る。吸収性ポリマーはさらに、アクリル酸またはメタクリル酸と、１つ以上のエチレン系不飽和コモノマーとのコポリマーであってもよい。該ポリマーは、ポリグリシジルエーテル、２官能および多官能エポキシド等の有機架橋剤を用いて、または、１より大きい原子価および２より大きい配位を有する金属イオン（たとえば、亜鉛、鉄およびスズ等）と錯体を形成することよって、生地ウェブに塗布後に架橋される。

Ｋｒｉｓｈｎａｎらによる米国特許第５，５０５，９９９号には、不飽和モノまたはジカルボン酸エステルモノマー（たとえばメチルメタクリレート等）および脂肪族共役ジエンモノマーからなるポリマーで被覆された織編物基質が開示されている。ポリマーはまた、不飽和モノまたはジカルボン酸モノマー（たとえば、アクリル酸等）を含有していてもよい。ポリマーはさらに、物理的特性および機械的特性を改善するために架橋剤および他の添加剤を含むこともできる。

Ｈａｒｔｍａｎｎらによる米国特許第５，５９９，８９８号には、溶液から金属イオン（たとえばＣｕ²⁺およびＺｎ²⁺）を除去するために好適な、僅かしか膨潤できないアミノを含有する「ポプコーン」ポリマーが開示されている。該ポリマーは、ビニルカルボキサミド、モノエチレン系不飽和モノマー（たとえばメチルアクリレート、アクリル酸）と、架橋剤として少なくとも２つのエチレン系不飽和二重結合を有する化合物（たとえば、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート等）とから作られる。このような「ポプコーン」ポリマーを織編物または生地に使用または応用することは、一切教示されていない。

Ｈａｍｅｒｓらによる米国特許第７，０７４，７５０号には、織編物表面の汚れ剥離処理のための陽イオン性に変性されたナノ粒子が開示されている。該ナノ粒子は、少なくとも６０％のカルボキシル基含有エチレン系不飽和モノマー（たとえば、アクリル酸およびメタクリル酸等）と、水不溶性モノエチレン系不飽和モノマー（たとえば、メチルアクリレート）、エチレン系ポリ不飽和モノマー、スルホン酸もしくはホスホン酸含有モノマー、および／または水溶性非イオン性モノマーの組合せとからなる親水性の架橋ポリマーからなる。該ナノ粒子は、陽イオンポリマー、多価金属イオンまたは陽イオン界面活性剤で被覆されている。開示される陽イオン多価金属イオンには、亜鉛および銅が含まれているものの、銅はあらゆる用途に望ましいものではないことが指摘されている。

Ｗａｎｇらによる米国特許第８，５０６，７８８号には、半導体、回路基板等を製造するのに使用される銅めっき用レベラー化合物が開示されている。該レベラー化合物は、金属イオンと、電解質と、次のモノマー、すなわち、エチレン系不飽和架橋剤、エチレン系不飽和窒素含有ヘテロ環式モノマーおよびメタクリレートモノマーからなるポリマー平滑化剤とを有する。金属イオンは、好ましくは銅イオンである。

このような努力にもかかわらず、金属イオンを含有し、放出するのに使用される現存する織編物繊維はすべて、いくつかの欠点を未だに有している。たとえば、これらの生地は色が限定されており、さらに、使用される織編物によっては、くっついたり静電気が起きやすかったり（ｓｔａｔｉｃｙ）する場合がある。この分野の研究により、これらの欠点は、少なくとも一部は、金属コーティング溶液の不透明度に起因することが分かっている。

酸化銅（ＩＩ）または酸化第二銅（ＣｕＯ）は、銅の高次酸化物である。それは、イオン構造を有する黒色の固体であり、刺激物となり得る。しかしながら、皮膚の敏感性のリスクは極めて少ないとみなされている。それに対して、酸化銅（Ｉ）または酸化第一銅（Ｃｕ₂Ｏ）は、粒子のサイズによっては黄色または赤色に見えることもあるが、通常は赤色の固体である。これらが組合わされると、２つのイオンは銅色の溶液を生じる。これらの種の銅を含む場合、赤みを帯びた銅色が主体となるため、生地にさまざまな色を付与することは困難である。

したがって、生地に付与するための金属含有溶液の不透明度および色を改善することが望まれている。

米国特許第８，７４１，１９７号 米国特許第４，４８４，９２６号 米国特許第４，９６８，７３４号 米国特許第５，０７１，６８１号 米国特許第５，５０５，９９９号 米国特許第５，５９９，８９８号

したがって、本発明の目的は、織物、不織布、または編物であってもよく、アパレルおよび住居用品を作製するために使用可能であり、幅広い色で製造可能であり、快適であり、かつイオンを時間遅れで放出できるとともに、人の衣類として、環境を意識しかつ環境的に安全である、金属が注入された軽量な生地を提供することである。

本発明のさらなる目的は、さまざまな種類の基質、特にさまざまな種類の生地にコーティングまたは注入するための金属含有ポリマーを提供することである。これらの基質が水分と接触すると金属イオンが放出されるように、該ポリマーが十分な水溶性および化学反応性を有することが本発明の目的である。

本発明の別の目的は、金属注入ポリマーを含有する、さまざまな色の基質が製造可能となることである。

本発明のまたさらなる目的は、製造が安価であり、かつ標準的機器を用いて、環境を意識しかつ環境的に安全な形で作製できる金属含有生地を製造することである。

本発明の目的は、担体またはビヒクルによって反応性金属を基質の表面に塗布または付与するための方法を提供することである。本発明は、生地、織編物および他の製品に反応性金属を取込むための先行技術の方法および技術の瑕疵を改善することを目的とする。

特に、本発明の目的は、金属イオンおよび反応性金属塩等の反応性金属の、とりわけ仕上がった形態の製品に対する効果的な塗布を与えることである。

本発明の目的は、基質に結合された金属イオンおよび金属塩が、生地または基質の外部に運搬され得るように移動可能となることである。

本発明のさらなる目的は、基質から外部の対象物への金属イオンの徐放を与えることである。

発明の概要
上記の目的は、表面に塗布された反応性金属錯体を含有することによって、金属イオンがその生地または基質の外部の対象物に運搬可能となる、本発明に従う物の提供によって満足された。反応性金属は、担体またはビヒクルによって物に放出可能に結合されている。

本発明に従うこのような物を作る方法においては、基質と、基質に反応性金属を運ぶ担体またはビヒクルの塗布と、基質の乾燥とが必要である。

特に、本発明の一局面は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属、またはその塩もしくは配位錯体とを含み、該ポリマーはカルボキシル末端で部分的に中和される、ポリマー担体懸濁液を提供する。特定の実施形態では、ポリマーはターポリマーである。他の実施形態では、ポリマーはコポリマーである。

一部の実施形態では、金属は、亜鉛化合物または銅化合物の少なくとも１つを含む。これらの実施形態の一部では、該金属化合物は、硫酸銅（ＩＩ）、ジンクピリチオン、および硫酸銅五水和物の少なくとも１つを含む。これらのうち特定の実施形態では、硫酸銅五水和物は、組成物の６０重量％で存在する。特定の実施形態では、ジンクピリチオンは、組成物の１〜５重量％で組成物中に存在する。他の実施形態では、金属は、２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛（ｚｉｎｃ ２−ｐｙｒｉｄｉｎｅｔｈｉｏｌ−１−ｏｘｉｄｅ）を含む。これらのうち特定の実施形態では、金属はさらに硫酸銅を含む。

ポリマー担体懸濁液の特定の好ましい実施形態では、金属化合物は、硫酸銅と２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛とを２．４５：３の金属のモル比で含む。

ポリマー担体懸濁液の特定の実施形態では、懸濁液はさらに、オキシアルキレンポリアミノエーテルを含む。これらの実施形態の一部では、オキシアルキレンポリアミノエーテルは、３−アミノ−１−プロパノール−２−クロロトリチルエーテル（３−ａｍｉｎｏ−１−ｐｒｏｐａｎｏｌ−２−ｃｈｌｏｒｏｔｉｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）と、スチレンイソプレンおよびスチレンブタジエンの少なくとも１つとから合成される。

一部の好ましい実施形態では、ポリマー担体懸濁液は、ｐＨ６．０〜７．０、５０〜３００センチポアズの粘度、および／または９４℃より大きい引火点を有する。

ポリマー担体懸濁液は、６ヶ月までの間室温にて金属含有量について安定であり、好ましい実施形態では、１年までの間室温にて安定である。さらに、金属化合物は、室温で保存される場合、６ヶ月まで、好ましくは１年までの間、ポリマー担体懸濁液から脱落しない。特定の好ましい実施形態では、懸濁液の色は、室温で保存される場合６ヶ月までの間変色しない。それらのうち特定の実施形態では、懸濁液の色は、室温で保存される場合１年までの間変色しない。

ポリマー担体懸濁液の特定の実施形態では、ポリマーは、ポリメチルメタクリレートおよび／またはポリヒドロキシプロピルメタクリレートである。他の実施形態では、ポリマーは、ウレタン等のモノマーから合成される。それらの実施形態の一部では、ウレタンは、末端水酸基ポリブタジエン（ＨＴＰＢ）、末端水酸基ポリエーテル（ＨＴＰＥ）、および末端水酸基カプロラクトンエーテル（ＨＴＣＥ）からなる群から選択されるプレポリマーを有する。それらのうち特定の実施形態では、ウレタンは、およそ２，８００ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有するＨＴＰＢプレポリマーを有する。モノマーがウレタンである他の実施形態では、ウレタンは、一般にＴＰＥＧと呼ばれるポリ−１，４−ブタンジオールとポリエチレングリコールとの混合物である、末端水酸基ポリエーテルからなる。

別の特定の局面では、本発明は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属化合物とからなり、該金属化合物は、その塩および配位錯体を含む、ポリマー担体組成物を提供する。該組成物は、固体、溶液、懸濁液またはエマルジョンであってもよい。

ポリマー担体組成物の好ましい実施形態では、金属化合物は、銅および亜鉛の少なくとも１つである。それらの実施形態の一部では、金属化合物は、亜鉛および銅を含む。

特定の実施形態では、ポリマー組成物のポリマーを調製するために使用されるモノマーは、メチルメタクリレートまたはポリヒドロキシプロピルメタクリレートである。他の実施形態では、モノマーはウレタンである。モノマーがウレタンである特定の実施形態では、モノマーは、末端水酸基ポリブタジエンおよび末端水酸基ポリエーテルからなる群から選択されるプレポリマーを有する。モノマーがウレタンである他の実施形態では、ウレタンは、およそ２，８００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する末端水酸基ポリブタジエンプレポリマーを有する。一部の好ましい実施形態では、末端水酸基ポリエーテルは、ＴＰＥＧとも呼ばれるポリ−１，４−ブタンジオール（ポリ−ＴＨＦまたはＴｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標））とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）との混合物を含む。

別の特定の局面では、本発明は、基質を含み、該基質に仕上げ剤が塗布された、金属注入物も提供する。仕上げ剤は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属とからなり、金属は、イオンまたは塩の形態である、ポリマー担体組成物を含む。

金属注入物の一部の好ましい実施形態では、基質は、編物または織物である。これらのうち特定の好ましい実施形態では、編物または織物は、綿、羊毛、レーヨン、モダール、テンセル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、スパンデックスまたは任意の他のエラストマーもしくはセルロース繊維の少なくとも１つからなる。それらのうち特定の実施形態では、生地は、ポリエステルおよびそのブレンドからなる。他の実施形態では、基質は、ナイロンおよびそのブレンドを含む。さらに他の実施形態では、生地は、綿、または羊毛等の別の天然繊維を含む。特定の実施形態では、生地は、抗菌性、殺菌性、抗真菌性、帯電防止性、イオン性および柔らかな望ましい手触りを有する。

金属注入物の他の実施形態では、基質は繊維である。それらのうち特定の実施形態では、繊維は、綿、羊毛、レーヨン、モダール（ｍｏｄｅｌ）、テンセル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、スパンデックスまたは任意の他のエラストマーもしくはセルロース材料の少なくとも１つを含む。それらのうち特定の実施形態では、繊維は、ポリエステルおよびそのブレンドからなる。他の実施形態では、繊維は、ナイロンおよびそのブレンドを含む。さらに他の実施形態では、繊維は、綿、または羊毛等の別の天然繊維を含む。基質が繊維である好ましい実施形態では、繊維は、抗菌性、殺菌性、抗真菌性、帯電防止性、イオン性および柔らかな望ましい手触りを有する。

金属注入物の一部の実施形態では、基質は編糸（ｙａｒｎ）である。それらのうち特定の実施形態では、繊維は、綿、羊毛、レーヨン、モダール（ｍｏｄｅｌ）、テンセル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、スパンデックスまたは任意の他のエラストマーもしくはセルロース材料の少なくとも１つを含む。

金属注入物の特定の実施形態では、基質は不織布である。それらのうち一部の実施形態では、基質は、綿、羊毛、レーヨン、モダール（ｍｏｄｅｌ）、テンセル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、スパンデックスまたは任意の他のエラストマーもしくはセルロース材料の少なくとも１つからなる。

一部の実施形態では、金属注入物の仕上げ剤は、界面活性剤、分散剤および粘度調整剤の少なくとも１つをさらに含む。それらのうち一部の実施形態では、粘度調整剤は、オキシアルキレンポリアミノエーテル類からなる群から選択される。好ましいオキシアルキレンポリアミノエーテル類は、３−アミノ−１−プロパノール−２−クロロトリチルエーテルと、スチレンイソプレンおよび／またはスチレンブタジエンとから合成される。

特定の好ましい実施形態では、仕上げ剤は、２〜２０重量％で基質に塗布される。

本発明はさらに、染浴法により金属注入織編物を製造する方法を提供する。該方法は、織編物基質を提供するステップと、織編物を精錬または漂白するステップと、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマー、ならびに＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属からなり、上記金属は、その配位錯体および塩を含む、ポリマー担体組成物を含む仕上げ剤を染浴に充填するステップと、仕上げ剤を１１５〜１２５℃の温度に加熱するステップと、仕上げ剤のｐＨをおよそ４．０に調整するステップと、基質を仕上げ剤に浸漬するステップと、過剰な仕上げ剤を除去するステップと、金属注入基質を乾燥するステップとを含む。

金属注入織編物を製造する本発明の方法の一部の実施形態では、織編物は、さらに染浴内に入れられる前に、ｐＨ４．０〜８．０を有する浴で予め前処理されている。これらのうち特定の実施形態では、ｐＨは５．０〜７．０であり、より好ましくは７．５未満であり、最も好ましくはおよそ６．０である。

特定の実施形態では、製造方法は、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、２〜２０重量％のポリマー担体を含む仕上げ剤を塗布することを含む。これらのうち特定の実施形態では、仕上げ剤は、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、２．５〜１０重量％のポリマー担体を含む。これらのうち特定の実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、仕上げ剤は、５〜７重量％のポリマー担体を含む。

方法の特定の実施形態では、仕上げ剤は、柔軟剤をさらに含む。それらのうち一部の実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、柔軟剤は、３．０重量％の物を含む。

方法の一部の実施形態では、金属注入物に塗布された仕上げ剤は、硫酸マグネシウムをさらに含む。それらのうち特定の実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、硫酸マグネシウムは、物の１０〜４０重量％で存在する。

本発明はさらに、パッドトラフ（ｐａｄ ｔｒｏｕｇｈ）を用いて金属注入織編物を製造する別の方法を提供する。この代替方法は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属とからなり、上記金属は、その配位錯体および塩を含む、ポリマー担体組成物からなる仕上げ剤を、パッドトラフ内に入れるステップと、仕上げ剤のｐＨを５．５〜７．０に調整するステップと、織編物基質をパッドトラフ内に入れるステップと、仕上げ剤を織編物基質にパディングするステップと、過剰な仕上げ剤を除去するステップと、金属注入織編物を乾燥するステップとを含む。パディング法の特定の実施形態では、方法はさらに、仕上げ剤を浴内に入れる前に、最低２時間の間仕上げ剤を撹拌するステップを含む。

金属注入織編物を製造するパディング法の一部の実施形態では、織編物は、さらにパッドトラフ内に入れられる前に、ｐＨ７．５未満を有する浴で予め前処理されている。一部の実施形態では、織編物は、パッドトラフ内に入れられる前に乾燥している。

パディング法の特定の実施形態では、仕上げ剤の温度は４０℃未満である。一部の実施形態では、枠温度は１５０℃を超えない。

パディング法の好ましい実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、仕上げ剤は、約５．０重量％のポリマー担体を含む。

本発明の方法の一部の実施形態では、仕上げ剤は染料をさらに含む。特定の実施形態では、仕上げ剤は、柔軟剤をさらに含む。仕上げ剤が柔軟剤を含む一部の実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、柔軟剤は、仕上げ剤の約１．０重量％である。

本発明の方法の一部の実施形態では、仕上げ剤は相溶化剤をさらに含む。それらのうち一部の実施形態では、ウェットピックアップに合わせて調整する前に、相溶化剤は、約０．５重量％である。

本発明の方法の特定の実施形態では、ｐＨは、酢酸または重炭酸ナトリウムにより調整される。

本発明のこれらおよび他の局面は、以下の説明により明らかになるであろう。

発明の詳細な説明
反応性金属イオンまたは金属塩を物に付与するためのプロセスと、該プロセスによって製造される物とが提供される。本明細書においては、基質と、基質に塗布された仕上げ剤とからなる、表面に反応性金属が結合された物が記載される。仕上げ剤は、イオンまたは塩の形態の反応性金属を運搬するための極性ポリマー担体またはビヒクルからなる。反応性金属は、＋１または＋２の酸化状態を有する錯体形態の遷移金属であり、金属イオンは、仕上がった物の表面から離れるように運搬可能である。

本明細書において記載される物およびそれを作製する方法は、さまざまな基質からなり得る、またはさまざまな基質用に好適であり得る。さらに、本明細書に記載されるプロセスは、編糸または繊維、ならびに織物および不織布、染色した衣類、生地成分、加硫ゴム製品、射出成形によって作られた製品、および他の製品を処理するために好適である。ここで、「生地（ｆａｂｒｉｃ）」という用語は、織物、不織布および編物を含む、編糸、繊維またはフィラメントを交絡させることによって製造される平面織編物構造だけでなく、編糸、繊維またはフィラメント自体も含んでいる。

ここで、「基質」という用語は、天然および合成材料から作られる製品、製品成分、織編物および織編物成分を含む。基質としては、とりわけ、編糸、繊維、生地、衣類、帽子、靴下、リネン、履物、および靴の内底が含まれ得る。好ましい基質を以下にさらに説明する。

「ポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒおよびｐｏｌｙｍｅｒｉｃ）」という用語は、ポリマーおよびオリゴマーを指し、ホモポリマーおよびコポリマーを含む。「ホモポリマー」とは、単一の種類のモノマーから形成されるポリマーを指す。「コポリマー」とは、２つ以上の異なるモノマーから作られるポリマーを指す。線状ポリマーは、単一の主鎖からなり、分岐ポリマーは、１つ以上の側鎖を有する単一の主鎖からなる。ターポリマーは、３つの異なるモノマーからなるコポリマーとして従来知られている。ここで、「ターポリマー（ｔｅｒａｐｏｌｙｍｅｒまたはｔｅｒａｐｏｌｙｍｅｒｉｃ）」とは、３つのモノマーからなり、これらの３つのモノマーがすべて同じ成分であるポリマーを指す。本発明のターポリマーは、ホモトリマーともみなされ得る。

「オリゴマー（ｏｌｉｇｏｍｅｒおよびｏｌｉｇｏｍｅｒｉｃ）」という用語は、ダイマー、トリマー、テトラマー等を指す。「モノマー」とは、重合可能な任意のエチレン系またはアセチレン系不飽和化合物を指す。該モノマーは、１つ以上の二重または三重結合を含有していてもよい。重合可能な２つ以上の二重または三重結合を含有するモノマーは、「架橋剤」と呼ばれる。「架橋剤」および「クロスリンカー」という用語は、同義で用いられる。

ここで、「ウェットピックアップ（ｗｅｔ ｐｉｃｋ ｕｐ）」という用語は、基質の重量に基づく、基質に塗布された染料または組成物の量を指す。

本発明のポリマー担体は、溶液、懸濁液、固体またはエマルジョンとして存在し得る。好ましい実施形態では、担体は、基質に塗布可能な懸濁液として存在する。担体は、好ましくは基質に塗布された後に硬化され、その後多くの場合、担体は、固体または半固体状態で基質上に存在するかまたは基質と混ざり合っている。硬化とは、ポリマー鎖が架橋することによってポリマー材料が強靱または強固になることを指す。硬化は、熱、化学添加物、吸収、吸着、紫外線、電子ビームおよび当該技術分野で知られる他のプロセスによって引起こすことができる。本発明のポリマーは、好ましくは、湿気硬化または熱硬化されるか、またはこれらの両方によって硬化される。

本発明は、ポリマー担体、好ましくは、ターポリマーまたはコポリマー担体の使用を採用する。担体は、アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属、またはその塩および配位錯体とからなる。

一般的に、２〜１５０個の炭素原子、好ましくは１０〜５０個の炭素原子、最も好ましくは１４〜３０個の炭素原子を有するモノマーが使用可能である。本発明において有用なモノマーとしては、線状、ブロックまたはグラフトホモポリマーまたはコポリマーがあり得る。このようなモノマーは、通常は、約１〜約５０、好ましくは約２〜約５０の重合度を有する。

これらのモノマーの例としては、アクリル酸、２−ブロモアクリル酸、２−（ブロモメチル）アクリル酸、２−エチルアクリル酸、ハフニウムカルボキシエチルアクリレート（Ｈａｆｎｉｕｍ ｃａｒｂｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、メタクリル酸、２−プロピルアクリル酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、２−（トリフルオロメチル）アクリル酸等が含まれる。これらの中でも、アクリル酸およびメタクリル酸が好ましい。およそ１，２５０ｇ／ｍｏｌ以上の分子量を有するポリアクリル酸は、市販されており、本発明における使用に特に好ましい。特定の実施形態では、ほぼ２，８００ｇ／ｍｏｌの平均分子量が特に好ましい。

「（メタ）アクリル」という用語は、アクリルおよびメタクリルの両方を含み、「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレートおよびメタクリレートの両方を含む。同様に、「（メタ）アクリルアミド」という用語は、アクリルアミドおよびメタクリルアミドの両方を指す。ここで、「（メタ）アクリレートモノマー」という用語は、あらゆる種類の（メタ）アクリル、（メタ）アクリレートおよび（メタ）アクリルアミドモノマーを含む。

例として、好適なメタクリレートとしては、メタクリレートまたはヒドロキシプロピルメタクリレートが含まれる。好適なアルキル（メタ）アクリレートとしては、限定されないが、（Ｃ₁−Ｃ₂₄）アルキル（メタ）アクリレートが含まれる。アルキル（メタ）アクリレートの例としては、限定されないが、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、およびこれらの混合物が含まれる。とりわけ好ましいメタクリレートは、メチルメタクリレートまたはヒドロキシプロピルメタクリレートである。

さらに、ウレタンからなるモノマーも好ましい。本発明の目的のために、ポリウレタンは、カルバメート（ウレタン）結合によって連結された有機単位の鎖からなるポリマーを指す。本明細書において、有機単位はプレポリマーと呼ぶ。本発明のプレポリマーは、通常３〜２５％の「％遊離ＮＣＯ」を達成するような化学量論で、さまざまなポリオールおよびイソシアネート反応物からなる。「ＮＣＯ」とは、イソシアネート基を指す。ポリオール成分は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリブタジエン、または天然油系ポリオールであってもよい。イソシアネートは、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、純粋なジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ、および脂肪族タイプのさまざまな異性体を含む、従来の化学の全範囲から選択されてもよい。

ウレタンバインダーおよびそれらの特性の選択肢は、さまざまなニーズに依存し、特に、担体が塗布される基質の選択によって決定される。たとえば、金属を生地上に付着させるように、本明細書に記載されるような改良が行われる。

好ましいバインダーは、ＨＴＰＢである。ＨＴＰＢは、１，３−ブタジエンのフリーラジカル重合から形成され、これは、ほぼ２．２〜２．４のヒドロキシル官能価を有するポリマーの一定の分岐および形成につながる。したがって、ＨＴＰＢは、種々の２官能または多官能イソシアネートとともに使用可能であり、これらのイソシアネートは、多くの場合、可塑剤としてアジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）を用いて、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）と組合わされる。

本発明において一般に使用されるＨＴＰＢポリマーは、３つの市販の形態を有しており、これらのすべてがほぼ２，８００ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有している。Ｒ−４５Ｍは、バッチプロセスによって作られる高品質なミリタリーグレードのポリマーである。Ｒ−４５ＨＴは、ほとんどの系で採用可能であり、爆発物において通常使用されるプラスチックの一種である、ＰＢＸＮ−１０９等の調合物について特定されるＨＴＰＢタイプＩＩの範囲内である。Ｒ−４５ＨＴは、Ｒ−４５Ｍより高い粘度およびヒドロキシル官能価を有する。別の系であるＲ−４５ＨＴＬＯは、若干より低いヒドロキシル価を有する。Ｒ−４５ＨＴと比較して、Ｒ−４５ＨＴＬＯは調合物の硬化速度を増加させるため、必要な触媒レベルの低下につながることが分かっている。さらに、おそらくより高い架橋レベルのために、硬度の増加も認められる。すべての３つの形態を組合わせて、本発明の金属注入物に適用してもよい。

別の好ましいバインダーは、ＨＴＰＥである。ＨＴＰＥは、ＴＰＥＧとも呼ばれるポリ−１，４−ブタンジオール（ポリ−ＴＨＦまたはＴｅｒａｔｈａｎｅ（登録商標））とポリエチレングリコール（ＰＥＧ）との混合物として存在する、本発明の担体組成物を形成するために使用可能である。ＴＰＥＧは２官能であり、２官能イソシアネートとの反応は、架橋につながらない。このため、多くの場合、ＴＰＥＧは、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の多官能ビュレットを含有するイソシアネートミックスであるＤｅｓｍｏｄｕｒ（登録商標）Ｎ−１００とともに使用される。ＨＴＰＥは、高エネルギーの可塑剤を含有する調合物において使用可能であるが、ＨＴＰＢはこのような可塑剤と混和しない。ＨＴＰＥのより高い密度と組合わされると、より高いエネルギーの調合物を形成することができる。

本発明において採用され得る代替バインダーは、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）またはポリカプロラクトンポリオール（ＰＣＰ）としても知られる末端水酸基カプロラクトンエーテル（ＨＴＣＥ）である。ＨＴＣＥを使用することの利点は、その低コストおよび商業的な入手のしやすさであり、かつ、高エネルギーの可塑剤を含有する調合物において使用可能なことである。ダウ社（Ｄｏｗ）は、ＴＯＮＥ（商標）ポリオールとして販売されている、多くの用途に適合する広範囲のポリカプロラクトンを有しており、一方、ソルベー社（Ｓｏｌｖａｙ）は、ＣＡＰＡ（登録商標）の商標で幅広い製品を有している。不活性ポリマーを含有する調合物よりも性能を向上させるために、ｐｏｌｙＧＬＹＮ（ポリ（グリシジルニトレート））またはｐｏｌｙＮＩＭＭＯ（ポリ（３−ニトラトメチル−３−メチルオキセタン））等のニトロ化プレポリマーを含有する高エネルギーのバインダー系を使用することができる。

ポリプロピレングリコールポリエーテルジオールとＭＤＩとの例示的なプレポリマーは、８〜１０％の範囲の遊離ＮＣＯで１，０００〜２，０００ｃｐｓの粘度を有する。しかしながら、多くの微粒子結合プロセスは、比較的低いせん断力の混合機を用いて、周囲温度および湿度で粒子と湿気硬化型バインダーとを混合することに基づいているため、バインダー粘度が１，０００ｃｐｓを上回ると、ミックス中への均一な取込みのためには問題となる。この問題の解決策としては、調合物中に非反応性炭化水素希釈剤を１０％〜（場合によっては）３０％を上回る範囲のレベルで取込むことである。選択される炭化水素は、比較的安価であり、かつ良好な粘性低下特徴とともに、プレポリマーとのかなり高い相容性を示すことから、通常、ナフテン系および芳香族系プロセスオイルである。

ここで、「パーセント」、「％」、「重量パーセント」および「重量％」という用語はすべて、その用語が用いられる文脈によって特に断りがない限り、示される成分または原料の、それが存在する製品または組成物内における希釈なしでの重量パーセントを意味する。

ポリマー材料は、約０．５〜１０重量パーセントのアクリル酸またはメタクリル酸から、さらに、０．５〜１０重量パーセントのウレタンから調製される。より詳しくは、ポリマー材料は、約１〜８パーセントのアクリル酸もしくはメタクリル酸またはウレタンから作られる。最も好ましくは、ポリマー材料は、約７〜８パーセントのアクリル酸もしくはメタクリル酸またはウレタンから作られる。好ましくは、ポリマーは、８５〜１３０ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは８８〜１１２ｇ／ｍｏｌ、最も好ましくは８８〜１００ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有する。ポリマーは、ウレタンの場合およそ９０ｇ／ｍｏｌの平均分子量、メチルアクリレートの場合およそ８６ｇ／ｍｏｌの平均分子量であり得る。特定の好ましい実施形態では、ポリマーは、９５ｇ／ｍｏｌの平均分子量を有する。特定の他の好ましい実施形態では、ポリマーは、ウレタンの場合１１２ｇ／ｍｏｌまでの平均分子量を有する。

金属イオンの通常のソースとしては、水または水性ベースの有機溶媒系に可溶な任意の金属化合物である。好適な金属化合物としては、限定されないが、金属硫酸塩、過硫酸銅、金属ハロゲン化物、塩素酸金属塩、過塩素酸金属塩、アルカンスルホン酸金属塩、たとえば、メタンスルホン酸金属塩、アルカノールスルホン酸金属塩、アリールスルホン酸金属塩、フルオロホウ酸金属塩、硝酸金属塩、酢酸金属塩、クエン酸金属塩およびグルコン酸金属塩等の無機および有機金属塩が含まれる。例示的な金属としては、限定されないが、銅、錫、銀、金、ビスマス、ニッケル、亜鉛、イリジウムおよびアンチモンが含まれる。一実施形態では、金属イオンのソースは、銅イオンのソースである。さらなる実施形態では、金属イオンのソースは、硫酸銅である。

同一または異なる金属を含有する金属化合物の混合物を使用してもよい。例示的な金属の混合物としては、限定されないが、銅−錫、銅−錫−ビスマス、銅−亜鉛、錫−ビスマス、錫−銅−銀、錫−銀、および銅−銀が含まれる。このような金属イオンのソースは、一般的に市販されている。

好適な金属塩および金属錯化剤は、たとえば、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、およびＭｎまたはこれらの混合物の水溶性塩である。水溶性金属塩の例としては、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化バリウム、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、酢酸亜鉛、ジンクピリチオン、２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛、硫酸鉄（ＩＩ）、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫酸クロム（ＩＩＩ）、硫酸銅、硫酸銅五水和物、硫酸ニッケル、硫酸コバルトおよび硫酸マンガンが挙げられる。ＣｕおよびＺｎの水溶性塩を使用することが優先される。好ましい塩および錯化剤としては、硫酸銅（ＩＩ）、ジンクピリチオン、硫酸銅五水和物、亜鉛アミジン、および２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛が含まれる。

金属は、全体で４０〜８０重量％で担体組成物中に存在し得る。より好ましくは、銅（ＩＩ）塩または錯体等の金属は、５０〜７０重量％で担体組成物中に存在し得る。さらにより好ましくは、銅（ＩＩ）塩または錯体は、約６０重量％で担体組成物中に存在する。亜鉛化合物については、０．５〜１０重量％、より好ましくは、１〜５重量％で担体組成物中に存在し得る。

特に好ましい実施形態では、銅は、硫酸銅または硫酸銅五水和物として５０〜７０重量％、最も好ましくは６０重量％で存在する。他の特定の好ましい実施形態では、亜鉛は、ジンクピリチオン、亜鉛アミジン（ｚｉｎｃ ａｍａｎｄｉｎｅ）または２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛として１〜５重量％で存在する。特定の特に好ましい実施形態では、銅またはその塩は、１〜５重量％の亜鉛またはその塩もしくは配位錯体と組合されて約５５〜６５重量％で存在する。別の特に好ましい実施形態では、銅および亜鉛はともに２．４５：３の比率で存在する。これらのうち特定の実施形態では、この２．４５：３の比率は、硫酸銅または硫酸銅五水和物およびピリチオンまたは２−ピリジンチオール−１−オキシド亜鉛の塩として設けられる金属に基づいて計算される。

他の成分および／または製品の機械的特性を改善し、硬化を助け、かつ安定性を増加させるために、さらなる原料がポリマー系中に含まれていてもよい。これらには、結合剤、湿潤剤、クロスリンカー、可塑剤、粘度調整剤、酸化防止剤、安定化剤、ｐＨ調整剤および触媒が含まれる。

バインダーの機械的特性は、可塑剤の添加によって変性され、これにより、固有係数（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ：ＩＭ）に必要なゴム状特徴が付与され、鋳造を容易にするために粘度が低下し、より高い固形分配合が可能となる。さらに、可塑剤は、バインダーがゴム状から脆く変化する温度である、ガラス転移温度を変更するのにも使用される。これらの特性のすべては、可塑剤の選択により変更可能である。アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）は、一般に使用される可塑剤であり、望ましい特性をバランス良く与える。他の可塑剤としては、ペラルゴン酸イソデシル（ＩＤＰ）、セバシン酸ジオクチル（ｄｉｏｃｔｙｌ ｓｅｃａｂａｔｅ）および種々のフタル酸塩が含まれる。従来の可塑剤よりも性能を改善させるために、Ｎブチルニトラトエチルニトラミン（ブチルＮＥＮＡ）等の高エネルギーの可塑剤を添加することができる。さらに、機械的特性は、調合物中の成分間の物理的または化学的相互作用を変更することによっても最適化され得る。

粘度調整剤は、オキシアルキレンポリアミノエーテル類からなる群から選択されてもよい。好ましいオキシアルキレンポリアミノエーテル類としては、３−アミノ−１−プロパノール−２−クロロトリチルエーテル、スチレンイソプレン、およびスチレンブタジエンが含まれる。エマルジョンまたは懸濁液での担体組成物の粘度は、１，０００ｃｐｓ未満であることが好ましい。より好ましくは、粘度は５００ｃｐｓ未満である。特に好ましい実施形態では、担体懸濁液の粘度は、１５０〜２５０センチポアズである。最も好ましくは、本発明の担体懸濁液の粘度は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｙｄｒａｍｏｔｉｏｎ．ｃｏｍ／ｐｄｆ／Ｗｅｂｓｉｔｅ＿Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ＿Ｕｎｉｔｓ＿Ｖ２．ｐｄｆに記載される方法等の任意の既知の粘度測定方法によって測定される最終粘度が、およそ２００センチポアズである。

Ｄａｎｔｏｃｏｌ（登録商標）ＤＨＥ等の結合剤は、フィラー上に吸着し、バインダーと化学結合を形成することによって、バインダーと固形分との間の界面強度を向上するために使用される。ＤＨＥの主要成分は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）ジメチルヒダントインであり、これは、その水酸基によりイソシアネートと化学結合を形成し、アミド基を介してＲＤＸおよびＨＭＸ等のニトラミンと相互作用する。

たとえば、３官能アルコールであるトリメチロールプロパン等のクロスリンカーは、ポリウレタン系内でさらなる化学結合を形成し、機械的特性を改善する。ポリウレタンの硬化速度は、使用されるイソシアネートに大きく依存し、多くの場合、本願の用途向けには遅すぎる。たとえばＩＰＤＩ等、比較的ゆっくりと硬化するイソシアネートを含む調合物には、硬化速度を上げるために触媒を取込む。トリフェニルビスマス（ＴＰＢ）およびジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）が一般に使用される２つの触媒である。これは、水酸基の活性化によるものと考えられ、この効果は経時的に増加する。原料の品質および安全性に関する最終生成物の安定性は、極めて重要である。

必要以上の架橋および硬化を生じ、より低いＩＭ特性を有する脆い製品を形成するおそれがあるバインダーの酸化を阻止するために、酸化防止剤を添加してもよい。一部の調合物、特に硝酸エステルは、保存寿命を延ばすために、たとえばエチルセントラリット等の安定化剤を含有する。ブチルＮＥＮＡは、反応または分解を触媒し得る遊離基を捕捉するために、０〜１％のＮ−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）を含有する。さらに、ＨＴＰＥは、安定化剤である２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ブチル化ヒドロキシトルエン、ＢＨＴ）を少量（０．０５〜０．２％）含有する。すべてのバインダー原料を混合し、硬化物において望ましい安定性および機械的特性を有する生成物が得られる。

本発明の担体組成物は、ｐＨ調整剤の含有によって補助されていてもよい。本発明のポリマー担体は、ｐＨ４．０〜８．０を有する。担体組成物は、５．０〜７．５等の中性ｐＨを有する懸濁液として形成されることが好ましい。特定の好ましい実施形態では、担体は、ｐＨ５．０〜７．０を有する懸濁液中に存在する。最も好ましくは、担体懸濁液のｐＨは、目標ｐＨの６．０とされる。

織編物基質を前処理するために、担体および／または使用にＩｎｖａｄｉｎｅ（登録商標）およびＡｌｂａｆｌｏｗ（登録商標）（ハンツマン・ケミカルズ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）等の湿潤剤を含んでもよい。

本明細書に記載されるポリマーは、従来の遊離基開始剤を利用した溶液重合によって形成され得る。溶媒は、モノマー反応物の各々用の溶媒である必要はあるものの、得られるポリマー用の溶媒でなくてもよい。対象のポリマーを生成するために、バルク重合等の他の従来の重合技術を使用してもよい。

ポリマー担体組成物に好適な溶媒の例としては、エタノールアミン等、およびポリマー担体組成物中の成分を溶媒和することが可能な他の有機液体が含まれる。これらの中でも、モノエタノールアミンが特に好ましい。水を使用することもできる。

本発明者らは、一般に、プレポリマーを作り、すべての残存イソシアネート官能基をジメチロールプロピオン酸等の種と反応させた後、カルボン酸官能基を中和し、水中で乳化することによって、安定なポリウレタンポリマーエマルジョンを生成している。このプロセスは、水分蒸発により膜を形成することができ、優れた付着性を示すことができ、残存カルボン酸官能基により架橋されることが可能である多くの有用なポリマーの安定なポリウレタンエマルジョンを生成する。しかしながら、このプロセスは、比較的高価であり、得られるポリウレタンポリマーは、イソシアネート官能基を保持していない。

イソシアネート含有種に水溶性を付与するために採用され得る別の方法は、イソシアネート官能基の一部とポリエチレンオキシドモノオールまたはポリオール等の水溶性種とを反応させることである。この結果、水に容易に溶けるものの、一定の反応性イソシアネート官能基を保持するイソシアネート種が得られる。これらの可溶なイソシアネートを他の水ベースのポリマーに直接添加して、付着性、架橋および他の属性を付与することができる。

湿度硬化型ポリウレタンバインダーを水で増量することは、最終生成物またはプロセスにおける使用の直前に反応性プレポリマー成分の水エマルジョンを形成することによって達成されてもよい。第１のステップは、疑似プレポリマー（ｑｕａｓｉ−ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ）の必要な特性を決定し、目標の複合特徴を達成するために適切なポリオール、イソシアネートおよび化学量論を選択することである。炭化水素希釈剤を取込んだ調合物を使用する場合、簡便な出発点は、単純に炭化水素希釈剤なしでプレポリマーを作ることである。この生成物は、通常、高粘度流体である。

第２のステップは、適切な乳化剤および乳化レベルを選択することである。これは、異なる濃度で一連の界面活性剤の水溶液を作ることを要する。第３のステップは、インサイチュー・エマルジョン（ｉｎ−ｓｉｔｕ ｅｍｕｌｓｉｏｎ）の形成に用いられる機械をシミュレートして、せん断力の条件下で２つの成分（プレポリマーおよび界面活性剤水溶液）を混合することである。次に、エマルジョンの安定性および反応速度を評価し、それに応じて界面活性剤およびプレポリマー成分を調整する。

生成されるエマルジョンは、必然的に、極めて不安定な材料であるため、反応性イソシアネートプレポリマーの水乳化のプロセスは反直感的（ｃｏｕｎｔｅｒｉｎｔｕｉｔｉｖｅ）である。しかしながら、乳化剤および乳化レベル（ならびにプレポリマー成分）を適切に選ぶことによって、その用途および使用に適するように安定なエマルジョンを形成することができる。実際の使用の際には、形成されたエマルジョンの極めて低い粘度のために、これらのエマルジョンは、さまざまな微粒子混合物中で、炭化水素により増量されたバインダーよりずっと速く取込まれることができ、これにより、混合および湿度硬化プロセスの効率が改善される。

全モノマー濃度は、初期溶液の全重量に対して１０〜４０（好ましくは２５〜４０）重量パーセントである必要がある。具体的な濃度は、特定の溶媒、モノマーおよびコポリマーの組合せの溶解度関係に依存する。重合反応は、周囲温度から溶液の沸点程度のさまざまな温度で行われ得る。低温を使用してもよく、４０℃〜８０℃の温度が好ましい。反応は、大気圧下で実施可能であるが、大気圧より低いまたは高い圧力を使用してもよい。最も好ましい重合条件としては、６０℃で実施されるジオキサン中での３０重量パーセントのモノマーの使用である。

重合は、少量（たとえば０．１〜１．５モルパーセント）のアゾビスイソブチロニトリル等の従来の遊離基重合開始剤を使用して開始される。加えて、ポリマーの分子量を制御するために、連鎖移動剤（ブタンチオール等）等の他の従来の遊離基重合成分を使用することもできる。必要となる具体的な量は、従来の方法によって容易に決定され得る。

得られるポリマー溶液は、ポリマーを溶液から析出させることのできる材料で処理され得る。この材料は、好ましくは、残存モノマー用の溶媒でもある。例としては、ジエチルエーテル等の非環式エーテル、クロロホルム等の塩素化炭化水素等が含まれる。析出されたポリマーは、アルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物、好ましくは水酸化ナトリウムによる中和によって水溶液中に吸収されて、本発明の水溶性コポリマー生成物を形成してもよい。

ポリマー担体組成物が９４℃を上回る引火点を有するエマルジョン、溶液または懸濁液として製造される場合が最も好ましい。

ポリマー担体は、異なる材料からなるさまざまな基質に塗布される。好ましい実施形態では、基質は生地である。基質が生地である場合、丸編物、ワープ編物（トリコットおよびラッシェル）、スライバーまたはハイパイル編物等の編物であることができる。または、基質は織物および不織布からなることもできる。

一部の実施形態では、生地は繊維からなり得る。本発明に従うと、これらの任意の繊維は、さまざまな種類の生地へと組立てられ得るまたは作製され得て、これらのさまざまな種類の生地としては、合糸から形成される両面編みされた編糸または糸を含む生地と、繊維またはフィラメントが交絡されているまたは両面編みされており、それらの交絡箇所または両面編み箇所において接着剤で結合されていてもいなくてもよいフェルト状特徴の生地とが含まれる。後者の種類の生地は、特定される種類の繊維またはフィラメントを含む編糸から形成される織物、編物、網地（ｎｅｔｔｅｄ ｆａｂｒｉｃ）、結節地（ｋｎｏｔｔｅｄ ｆａｂｒｉｃ）または組み物（ｂｒａｉｄｅｄ ｆａｂｒｉｃ）であってもよい。

さらに、本発明によって想定される不織布は、短い長さまたは連続的な長さの多数の繊維のランダムな配置によっても得ることができる。これには、特に強度および割れ目に関して、得られる生地の特徴に異方性または等方性を付与する目的で、カーディングによって、さらには所望により、複数のカードされたウェブを、これらのさまざまなウェブの縦方向が互いに平行にまたはさまざまな角度に配置されるように重ね合わせることによって得られるような生地が含まれる。織物または網地の基材織物に繊維またはフィラメントが貫通されている、ニードルフェルトとして知られる種類の生地等、生地のハイブリッド形態と呼ばれることもある中間形態が含まれていてもよい。

これらのさまざまな生地は、全体的に、上記に規定される種類の繊維、フィラメント、および編糸から形成されていてもよいが、好ましくは、このような種類の繊維またはフィラメントと天然または人工由来の他の種類の繊維またはフィラメントとのブレンドを含む。同様に、生地は、上記に規定される種類の繊維またはフィラメントを含む編糸と天然または人工の他の繊維から形成される編糸との混合物から形成されていてもよい。したがって、生地はさらに、綿、羊毛、絹、亜麻、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（たとえばＤａｃｒｏｎ（登録商標））、再生セルロースレーヨン、酢酸セルロース、カゼイン、ビニル樹脂繊維、たとえば、塩化ビニルおよび酢酸ビニルまたはアクリロニトリルのコポリマー、とりわけ、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリアミドおよびポリウレタンならびにこれらのコポリマー等の繊維、フィラメント、または編糸を含んでいてもよい。繊維、フィラメント、または編糸の割合。好ましい生地は、綿、ナイロン、ポリエステルおよびスパンデックスの少なくとも１つ、またはゴムもしくはＰＰＵ等の任意の他のエラストマー繊維からなる。特に好ましい生地は、綿、ナイロン、ポリエステルおよびスパンデックスのブレンドからなる。

基質が綿、ナイロン、ポリエステルおよびスパンデックスのブレンドからなる織物である場合、たとえば、ナイロン、ナイロン／Ｌｙｃｒａ（登録商標）等のナイロン／スパンデックス、ポリエステル、またはポリエステル／スパンデックスからなっていてもよい。基質がナイロン／スパンデックス、またはポリエステル／スパンデックス等のブレンドからなる場合、ブレンドは、異なるレベルの各成分を有することができる。たとえば、好ましい実施形態では、担体は、ナイロン／スパンデックス８４／１６、８５／１５、８６／１４、６８／３２、ならびにポリエステル／スパンデックス９２／８、９５／５、８８／１２、８４／１６、８６／１４、および９３／７に塗布されている。１平方メートルもしくは１平方ヤード当たり、または重量で２０％までのスパンデックス糸を有するブレンドが好ましい。しかしながら、本発明は、任意の特定の成分のブレンドまたは比率に限定されず、製造されている物の種類に依存する。本発明は、具体的には、１００％の綿および絹または他の天然繊維、ならびに、限定されないが、ゴムを有するブレンドを含むさまざまなこれらのブレンドを含むことが意図される。ポリマー担体が塗布されたまたは塗布されてもよい綿ブレンドの比限定的な例としては、スパンデックスが１平方メートルもしくは１平方ヤードまたは重量で２０％までの編糸で存在する、綿／スパンデックスが含まれる。

本発明は、綿、および羊毛、テンセル、絹、レーヨン等の他の天然または天然ベースの繊維に塗布されることができる点でユニークである。本発明者らが知るところでは、金属を含有するポリマーを天然繊維、特に綿に塗布することは従来知られていない。当該技術分野における限定のために、従来、金属イオンは、たとえば押出成形、紡績等の合成繊維の製造中、または、おそらく電気めっきによって取込まれる場合にしか、合成生地内に取込まれることができず、これは煩雑かつ高価であった。本発明者らが知る限りでは、当該技術分野では、金属を含有するポリマーは、おそらくは煩雑かつ高コストな電気めっき法以外では、編糸、または編糸、繊維等からなる織物もしくは編物等の最終形態に既に織られた後の天然繊維に塗布されたことはない。本発明は、仕上がった製品に金属イオンを取込むことができるため、大幅な時間およびコストが節約され、環境への影響が低減される。さらに、本発明は、シーツおよびブランケット等の住居用品用、または特定の種類の衣類向け等の特定の織編物および用途において、より高い快適レベルおよび感触を付与する。

さらに、本発明の金属含有ポリマー担体は、他の種類の物に塗布されるまたは取込まれることもできる。たとえば、プラスチック製品は、該製品の原料となるポリマー材料内に直接担体および／または染料を（たとえばコンパウンディングによって）取込むことによって作製されることができる。プラスチック製品の表面に染色組成物を塗布することによるプラスチック製品の作製は、一般的に知られており、これらの種類の製品に本発明の担体を同様の方法で塗布することができる。

上記のように、物は、好ましくは仕上がった織編物の形態を取る。たとえば、本発明の担体は、靴下、膝用スリーブ、肘用スリーブ、ふくらはぎ用スリーブ、コアバンド（ｃｏｒｅ ｂａｎｄｓ）、足首用スリーブ、背中用ブレース、シャツ、タンクトップ、ジャケット、ショーツ、ズボン、タイツ、ストッキング、グローブ、ヘッドバンド等に塗布されてもよい。このような製品の例としては、ＣＯＰＰＥＲ ＺＮＥＲＧＹ（登録商標）のブランド名でトミー・カッパー（Ｔｏｍｍｉｅ Ｃｏｐｐｅｒ）によって販売されている製品が挙げられる。または、物は、好ましくは、ひと巻きの生地、シーツ、枕カバー、ブランケットまたは他の種類の織られたもしくは編まれた住居用品の形態を取ってもよい。

本発明は、物の最終形態、その使用用途または基質の組成によって限定されることを意図するものではない。

本発明の注入された織編品の一つの好ましい実施形態では、注入された織編品が靴下である。しかしながら、当業者であれば、本発明の織編品が靴下に限定されないことを理解するであろう。むしろ、織編品は、たとえば、履物、ズボン、シャツ、ショーツ、服飾、被り物（ｈｅａｄ ｃｏｖｅｒｉｎｇｓ）、グローブまたは下着等の任意の数および様式等の任意の種類の織編品であってもよい。またさらに、本発明は、衣類またはアパレルに限定されない。たとえば、本発明は、たとえば裁断および縫製作業用に使用されるシーツ等の織編品のシーツを含んでいてもよい。加えて、織編品は、種々の他の形状または用途を有する。たとえば、織編品としては、タイヤまたはロープ、または、飛行機のパーツ、自転車のフレーム、カヌーおよびカヤックからさまざまな電気部品または電気部品用チップに及ぶ製品を構築するための複合物およびハニカム物等の構造部品が含まれ得る。

衣類については、たとえば靴下等の一部の用途における圧縮または快適性の増加のために、織編品は好ましくは編物であるが、本発明において使用可能な構築物の種類は限定されない。一例として、任意の数の織物、不織布または複合物の構築技術を使用することもでき、これらのすべては本発明の範囲内であり得る。

基質はさらに、該基質に付着した染料を有することができる。染料は、塩基性染料、正電荷を有するカチオン染料、または反応性染料であってもよい。たとえば、染料は、Ｔｅｒａｓｉｌ（登録商標）Ｂｌａｃｋ、Ｔｅｒａｓｉｌ（登録商標）Ｂｌｕｅ、Ｔｅｒａｓｉｌ（登録商標）Ｒｅｄ、Ｔｅｒａｓｉｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ、Ｅｒｉｏｎｙｌ（登録商標）Ｎａｖｙ、Ｅｒｉｏｎｙｌ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ、およびＥｒｉｏｎａｌ（登録商標）Ｒｅｄ（ハンツマン・ケミカルズ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）製）であってもよく、これらの製品は、有害化学物質排出ゼロ（ｚｅｒｏ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ；ＺＤＨＣ）であり、染料はさらに、Ｄｏｒｏｌａｎ Ｂｌａｃｋ ＭＳＲＬ（エム．ドーメン（Ｍ．Ｄｏｈｍｅｎ））および／またはＥｘ Ａｃｉｄ Ｂｌｕｅであってもよい。物は、このような染料の任意の組合せを含んでいてもよい。採用され得る反応性染料としては、ダイスター（ＤｙＳｔａｒ）から入手可能なＲｅｍａｚｏｌ Ｂｌａｃｋ Ｂ １３３％、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｂｒ Ｂｌｕｅ ＢＢ １３３％、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｂｒ Ｂｌｕｅ ＲＷ、Ｒｅｍａｚｏｌ ＢＲ． Ｏｒａｎｇｅ ３Ｒ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｂｒ． Ｒｅｄ ３ＢＳ １５０％、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｂｒ． Ｙｅｌｌｏｗ ３ＧＬ ｇｒａｎ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｄｅｅｐ Ｂｌａｃｋ ＧＷＦ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｄｅｅｐ Ｂｌａｃｋ Ｎ １５０％、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｌｕｍｉｎｏｕｓ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＬ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｎａｖｙ Ｂｌｕｅ ＲＧＢ ｇｒａｎ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｏｒａｎｇｅ ＲＧＢ、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｒｅｄ ＲＢ １３３％、Ｒｅｍａｚｏｌ Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ Ｇ−Ａ、およびＲｅｍａｚｏｌ Ｙｅｌｌｏｗ ３ＲＳ−Ａ １５０％が含まれる。生地を事実上スペクトルのあらゆる色に染めるための非常に多くの染料、特にセルロース系が知られている。これらの染料は、数多くの市販のソースから容易に入手可能である。好ましくは、染料は酸性である。

本発明のポリマーは、物を染めるために使用される従来の方法、たとえば、繊維または織物基質を染めるための染浴またはパッド枠を用いて塗布されてもよい。当業者であれば、本発明を達成するために数多くの染浴または他の染色機を使用し得ることを理解するであろう。たとえば、染浴は、ビーム、ベック、液流およびジッガー処理により染色を達成してもよい。

染浴は、数多くの成分を含んでいてもよい。たとえば、染浴は、酸性染料等の染料、たとえば、上記に列記した染料および薬品の一部を含んでいてもよい。好ましくは、染料は、約０．１％〜２０％ＯＷＧ（物の重量に対して（ｏｎ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｇｏｏｄｓ））の量で存在し、より好ましくは、染料は、約１％〜１０％ＯＷＧの量で存在する。

染浴は、塩を含んでいてもよく、塩は、好ましくは硫酸マグネシウムである。出願人は、プロセスの速度および容易さのために、約１〜約２重量％の塩を使用する方を好むが、本発明を実施するために塩および酸は必要ではない。当該技術分野で知られているように、染色を改善するために、たとえば、さまざまな乳化剤および界面活性剤等のさらなる添加剤を添加してもよい。例示的な実施形態では、このような補助剤としては、Ｉｎｖａｄｉｎｅ（登録商標）、Ａｌｂａｆｌｏｗ（登録商標）、Ａｌｂａｔｅｘ（登録商標）、Ｉｎｖａｔｅｘ（登録商標）、Ｕｎｉｖａｄｉｎｅ（登録商標）、Ａｌｂｆｌｕｉｄ（登録商標）、およびＵｌｔｒａｐｈｉｌ（登録商標）等の製品が含まれ、これらはすべて（ハンツマン・ケミカルズ（Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手可能であり、さらに、Ｒｕｃｏｇｏｌ（登録商標）、Ｒｕｃｏ Ａｃｉｄ（登録商標）、Ｈｙｄｒｏｃｏｌ Ｓｉｘ（ルドルフ・グループ（Ｒｕｄｏｌｆ Ｇｒｏｕｐ））、酢酸、ヘキサメタリン酸ナトリウム、苛性ソーダ、およびさまざまな脱泡剤が含まれる。

染浴は、染料助剤を含んでいてもよい。染料助剤は、染料の基質への付着を容易にする。染料助剤は、染色を可能にする任意の量で存在すればよい。

染浴は、浴のｐＨを調整するために、ｐＨ調整剤を含んでいてもよい。好ましくは、ｐＨ調整剤は有機酸であり、たとえば、クエン酸、ギ酸、酢酸またはこれらの混合物であってもよい。他の有機酸または無機酸等の他の調整剤がより好まれる場合もあり、これらは本発明の範囲内である。

本実施形態の目的のために、出願人は、染浴のｐＨが約３〜約８、好ましくは７．５未満である方を好む。特定の実施形態では、ｐＨ５．５〜７．０、より好ましくはｐＨ６．０〜７．０が望ましいが、他の実施形態では、およそｐＨ５．０が好ましい。しかしながら、具体的なｐＨについては、使用されるポリマー担体および染料、ならびに織編品の所望の色に依存する。

浴染色の際、本発明を実施するのに必要なステップの順序は実際には限定されないが、本発明者らは、織編物を浴に加えて、浴を一定の温度にする方を好む。所望の量の染料および塩が加えられ、次に、ｐＨが所望のレベルに調整される。次に、ポリマー担体および任意の補助剤が添加される。出願人の目的のために、約４０℃〜５０℃、好ましくは４３〜４９℃の温度に加熱することが理想的である。しかしながら、浴を一定の温度に加熱した後に織編物を加える、または、染色プロセスのどこかの後のステップでｐＨを調整することが望まれる場合もある。ポリマー、染料、染料助剤および塩の添加のバリエーションを含む、このようなバリエーションのすべては、本発明の範囲内である。

塗布された染料および仕上げ剤は、ポリマー担体を硬化するおよび／または物を乾燥させるために、塗布後に熱および乾燥にさらされてもよい。ブロックポリイソシアネートを含有するポリウレタンのある群は、乾燥機または缶等の他の系に通す等、硬化を開始するために熱によって活性化される必要がある。染浴で処理された枕カバーは、技術を完全に硬化させるためにアイロンに掛けられた。他の１成分系は、大気湿気により硬化される。硬化速度は、ポリウレタンを架橋前に操作することのできる時間であるポットライフに関連付けられ、これは粘度および硬化の増加につながる。

本発明の染浴において製造される織編品は、既知の担体により達成される染色と同等以上の染色の深さを示していた。本発明による染色は、完全な浸透を達成していた。加えて、本発明によっては、塩基性染料の場合に通常は低い光堅牢性が、それ以上損なわれない。本発明により染色された織編品の光堅牢性は、既知の染料助剤により染色された織編品の光堅牢性と概して同じであることが分かった。同様に、本発明の物の内部および外部の光堅牢性は、ほぼ同じであった。

一部の織編品の場合、審美上の理由により、繊維基質が染料を受容する能力が重要となり得る。たとえば、色は、物の視認性を改善し得るが、これは、夕暮れ時または暗闇を走っている人にとっては重要となり得る。同様に、色は、物の着用者を区別する助けをし得るが、これは、たとえばスポーツチームにとっては重要となり得る。さらに、色は、重要な特徴を有する物を区別するために重要となり得る。住居用品については、特定の色が鎮静効果を有することが分かっている。したがって、あらゆる色の種類の金属放出性物を達成できることは、本発明の利点である。

さらに、色は、物を区別するのでなく、物を目立たなくする助けをするために使用されてもよい。目立たなくする能力は、たとえば迷彩シャツ、ベストおよび／またはズボン等のための迷彩用途にますます重要となり得る。加えて、従来入手可能でなかった新色でこのような物を提供することができることにより、商品性が増大し得る。さらに、金属放出性の染色物をより効率的に製造できることにより、コストが低下し、より多くの消費者がこのような製品を購入できるようになり得る。

本発明に従って作られる仕上がった物には、黒色、銀色、スレートグレイ色、白色、青色、ザクロ色、ピンク色、ヌード色、紺色、ブラックベリー色、オリーブ色、オーキッド色、空色、緑色、珊瑚色、橙色、赤色、黄色、プラム色および茶色の生地および衣類が含まれる。本発明は色によって限定されない。

ポリマー担体組成物が塗布される物は、染浴手順に限定されない。本発明はさらに、ポリマー担体が、仕上げ浴／パッド中のディップ；パッド；（パッドに対して）スプレー塗布；（パッドに対して）泡塗布；精錬／洗浄又は漂白機；浴内（連続またはバッチ）、タンブラーまたは柔軟機（連続またはバッチ）、ウェット捺染、ならびにデジタルを含む３ｄおよび昇華捺染法を介して塗布された物を含み、これらの基本的なステップは当業者に周知である。

本発明の金属含有担体が塗布されたフィラメント、繊維または編糸および生地は、クリンプ、カーリング、加撚、のり付け、柔軟化、または潤滑化等の慣例の仕上げプロセスに供されて、織り、編みおよび他の織編作業を容易にしてもよい。

本発明に従って製造されるフィラメント、糸または編糸は、さまざまな種類の生地の作製に有用である。しかしながら、これらはとりわけ圧縮衣類等の作製に有用である。本発明の利点は、織物、不織布または編物を含むアパレルを作製するのにとりわけ好適な生地が、重量、引張係数、引張強さ、破断伸び率、吸湿率または電導率によって限定されないことである。

本発明に従う金属含有物は、織編物繊維の係数、引張強さ、伸び率等を含む、必要な機械的特徴を付与可能な高分子量を有することに加えて、次のさらなる条件を満足する繊維を提供することが可能である：
（ａ） 水分率、すなわち、織編物特性の劣化なしに水分を吸収する能力；
（ｂ） 帯電性、すなわち、表面抵抗；
（ｃ） 洗濯およびドライクリーニングに対する耐性、すなわち、機械的特性の損失、退色等なしに、２５回以上までの繰返しの洗濯および／またはドライクリーニングのサイクルに耐える必要がある；
（ｄ） 大気の影響に対する耐性、すなわち、機械的特性の損失、退色等なしに、光、酸素、オゾン、酸性不純物等に耐える必要がある；
（ｅ） 柔らかな手触り、良好な引裂強さ；および
（ｆ） 忌避性（水、風、雨、雪、昆虫）。

１〜２０重量％の本発明の担体を含有する生地は、上記の条件のすべてを満足すると同時に、アパレル製品、とりわけ、履物、帽子（ｈｅａｄｗｅａｒ）および衣服等のアパレル、特に、圧縮衣類、シート、寝具、ブランケット等の住居用品において不可欠である必要な度合いの快適さ、耐摩耗性および帯電防止性を付与する。

下記の比限定的な実施例により本発明を以下に説明する。

実施例１：亜鉛および銅を含有するポリマーの調製

ステンレス鋼製小型ビーカーにおいて、１３，５００モルのアンモニアおよび４，５０７モルのエチレンオキシドからエタノールアミン溶液を調製した。これらの試薬が完全に反応することを確実にするように、混合液を３０分間撹拌した。アンモニアの量は、混合液の温度を制御することによって制御してもよい。通常、反応混合液を華氏７０度以下で徐々に加熱してより少ないアンモニアにするか、または冷却してより多いアンモニアとしてもよい。モノエタノールアミン（ＭＥＡ）を当該技術分野で既知の方法によって回収し、水相中で水と混合し、より低圧下でアンモニアを液化状態に保った。

無水硫酸銅を８０％の脱イオン水および０．０２％のエタノールアミン溶液に懸濁させ、青色の混合液を得た。０．０７％の懸濁した硫酸銅混合液をポリメチルメタクリレートまたはポリヒドロキシプロピルメタクリレートの水性分散液に加えた。混合液に０．３３％のジンクピリチオンを加えてほぼ無色の溶液を得た。

実施例１のポリマーを４重量％で生地に塗布した。生地を乾燥させた。

実施例２：亜鉛および銅を含有するポリマーの調製

実施例１の反応を、およそ２１℃の温度を維持しながら液体窒素下で行った。

実施例３：亜鉛および銅を含有するポリマーの調製

ステンレス鋼製小型ビーカーにおいて、１３，５００モルのアンモニアおよび４，５０７モルのエチレンオキシドからエタノールアミン溶液を調製した。これらの試薬が完全に反応することを確実にするように、混合液を３０分間撹拌した。モノエタノールアミン（ＭＥＡ）を当該技術分野で既知の方法によって回収し、水相中で水と混合し、より低圧下でアンモニアを液化状態に保った。

無水硫酸銅を８０％の脱イオン水および０．０２％のエタノールアミン溶液に懸濁させ、青色の混合液を得た。０．０７％の懸濁した硫酸銅混合液をポリウレタンの水性分散液に加えた。混合液に０．３３％のジンクピリチオンを加えてほぼ無色の溶液を得た。

このポリマーを４重量％で生地に塗布した。生地を乾燥させた。

実施例４：染浴プロセス

ｐＨ７．５未満の浴で前処理した靴下（ナイロン／スパンデックス）を、化学薬品を施さずに洗浄し、漂白、精錬して残留オイルおよびワックスを除去した。靴下を低浴比（１０：１、水：生地）の仕上機において染浴に加えた。次に、染色した靴下を次の組成物を有する仕上げ剤で処理した。

水浴を３７℃に加熱し、酢酸および硫酸マグネシウムを加えた。混合物を２分間撹拌し、亜鉛および銅を含有するポリマー担体懸濁液を撹拌下で徐々に加えた。混合物を４６〜４８℃に加熱した。温度に達したら、加熱した混合物を、浴が澄むまで１５分間循環させた。柔軟剤を加え、浴を４６℃でさらに８分間加熱した。靴下が染色された後、浴を排水し、求心力により仕上げ剤を靴下から抽出した。必要に応じて、この材料を板張りにした（ｂｏａｒｄｅｄ）。

実施例５：染浴プロセス

高浴比の仕上機（たとえば、２０：１、水：生地）を使用した以外は、実施例４と同様にクルーシャツを作製した。仕上げ剤は、７％の亜鉛および銅を含有するポリマー担体懸濁液を含み、重炭酸ナトリウムを用いて浴をｐＨ４に設定した。

実施例４：枠組みパッドプロセス（Ｆｒａｍｉｎｇ ｐａｄ ｐｒｏｃｅｓｓ）

ｐＨ７未満の浴で前処理したポリエステル／スパンデックス８４／１６丸編みジャージを、仕上げパッドで水のみを用いて乾燥させた。次の組成物を有する仕上げ剤を調製した。

亜鉛および銅を含有するポリマー担体懸濁液を、懸濁液が均一になるまで最低２時間の間混合した。必要な水の５０％未満を薬液タンクに充填し、４０℃に加熱した。相溶化剤をその順序で混合しながらタンクに加え、ｐＨを酢酸／重炭酸ナトリウムにより５．５〜７．０に調整した。仕上げ剤を、テンター枠と縦一列に並んだ拡布パッドトラフに加えながらろ過し、トラフ中で一回再循環させた。枠温度が１４０℃を上回らないことを確実にしつつ、８５％のウェットピックアップで仕上げ剤を生地に塗布した。

実施例７：枠組みパッドプロセス

さまざまな染色組成物を用いて、８５％のウェットピックアップでポリエステル／スパンデックス８４／１４に対して実施例６の枠組みパッドプロセスを実施し、ヌード色、黒色、銀色および杢シルバー色の衣類を製造した。

実施例８：枠組みパッドプロセス

いくつかの染色組成物を用いて、８５％のウェットピックアップでポリエステル／スパンデックス８４／１２生地に対して実施例６の枠組みパッドプロセスを実施し、銀色および杢シルバー色の衣類を製造した。

特定の実施例は、物の外部に運搬可能な金属イオンを有する衣類および生地成分を製造するための生地および繊維に反応性金属を塗布することに関わるが、他の自明な用途も本開示の範囲内であるとみなされる。

表面に反応性金属イオンまたは錯体が結合されていてもよい物は、生地、発泡体、成形品、履物、仕上がった衣類または反応性金属もしくは金属錯体を含有する担体またはビヒクルを受容することのできる表面を有する他の物であってもよい。

Claims (20)

1. アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択されるモノマーから合成されるポリマーと、
   ＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属とを含み、前記金属は、その塩および配位錯体を含む、ポリマー担体組成物。
2. 前記金属は、銅および亜鉛の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のポリマー担体組成物。
3. 前記金属は、亜鉛および銅、またはこれらの塩もしくは配位錯体からなる、請求項２に記載のポリマー担体組成物。
4. 前記モノマーは、ポリメチルメタクリレートまたはポリヒドロキシプロピルメタクリレートである、請求項１に記載のポリマー組成物。
5. 前記モノマーは、ウレタンである、請求項１に記載のポリマー組成物。
6. 前記ウレタンは、末端水酸基ポリブタジエン、末端水酸基ポリエーテル、および末端水酸基カプロラクトンエーテルからなる群から選択されるプレポリマーを有する、請求項５に記載のポリマー組成物。
7. 前記末端水酸基ポリエーテルは、ポリ−１，４−ブタンジオールとポリエチレングリコールとのコポリマーを含む、請求項６に記載のポリマー組成物。
8. アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンから選択される、０．５〜１０重量％のモノマーを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
9. 前記組成物は、懸濁液である、請求項１に記載のポリマー組成物。
10. 前記金属は、硫酸銅（ＩＩ）、ジンクピリチオン、および硫酸銅（ＩＩ）五水和物の少なくとも１つを含む、請求項９に記載のポリマー担体懸濁液。
11. 硫酸銅（ＩＩ）五水和物は、前記懸濁液の５０〜７０重量％で存在する、請求項１０に記載のポリマー担体懸濁液。
12. ジンクピリチオンは、前記懸濁液の０．５〜１０重量％で組成物中に存在する、請求項１０に記載のポリマー担体懸濁液。
13. オキシアルキレンポリアミノエーテルをさらに含む、請求項９に記載のポリマー担体懸濁液。
14. 前記ポリマーは、ターポリマーである、請求項９に記載のポリマー担体懸濁液。
15. 前記金属は、銀、またはその塩もしくは配位錯体を含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
16. 基質と、
    前記基質に塗布された仕上げ剤とを含み、前記仕上げ剤は、請求項１に記載の前記ポリマー担体組成物を含み、
    前記金属は、イオンまたは塩の形態である、金属注入物。
17. 前記基質は、織物である、請求項１６に記載の金属注入物。
18. 前記織物は、綿、ナイロン、ポリエステルおよびスパンデックスの少なくとも１つからなる、請求項１７に記載の金属注入物。
19. 前記仕上げ剤は、２〜２０重量％で前記基質に塗布される、請求項１６に記載の金属注入物。
20. アクリル酸、メチルアクリレートおよびウレタンからなる群から選択されるモノマーから調製される、０．５〜１０重量％のポリマーと、
    ＋１または＋２の酸化状態を有する少なくとも１つの金属、またはその塩もしくは配位錯体とを含み、
    前記懸濁液は、１，０００ｃｐｓ未満の粘度を有する、ポリマー担体懸濁液。