JP2021503046A - 中空マイクロカプセルを利用した低密度合成繊維 - Google Patents

中空マイクロカプセルを利用した低密度合成繊維 Download PDF

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Abstract

本発明は、４〜３０μｍの平均径を有する、０．４〜３０重量％の中空マイクロカプセルと、７０〜９９．６重量％のポリマー材料と、を含む合成繊維を提供する。当該合成繊維は、０．１〜１１．０のデニールを有する。また、合成繊維を含む糸、断熱材料および物品、同様のものを製造する方法も提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月１５日に出願された、米国仮特許出願番号第６２／５８６，５０７号に対する優先権を主張するものであり、その全体が参照として本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本発明は、一般には、ポリマー材料および中空マイクロカプセルを含む低密度の合成繊維、当該合成繊維を含む断熱材、当該合成繊維を含む物品ならびに当該合成繊維を形成する方法に関する。
発明の背景
断熱材料および断熱材料を含む物品に求められる、望ましさおよび効果は、例えば断熱材を製造するために使用される繊維の特性により大きく左右される。繊維は、とりわけ繊維の性質および組成によっては異なる物理的特性を有する。例えば、ウール繊維などの天然繊維は、ポリマー繊維とは異なる特性を有し、ポリマー繊維は、ポリマー繊維を製造する１つまたは複数のポリマーによっては異なる特性を有する。繊維のデニールおよび繊維のポリマー材料を一定の状態に維持し、軽量な物品を得ることは、通常は布の構造および使用される繊維の量によって決まる。したがって、とりわけ、軽量な物品に関して、構造についての他の選択肢の数といった点で、使用可能な繊維技術は制限要因となり得る。
繊維素材分野における様々な進歩にも関わらず、物品と断熱材料内の一体化を促進し、所望の特性（熱特性など）により、低密度の実現も更に可能となり、重量の追加という望ましくない行為を行うことがないといった繊維への必要性が存在している。
本発明の開示を容易にするために従来技術の一部の態様が議論されてきたが、出願人はこうした技術的態様を放棄することは決してない。また、特許請求された発明が１つ以上の従来の技術的態様を包含し得ることを企図している。
本明細書では、文書、行為または知識項目を参照または議論する場合、こういった参照または議論は、文書、行為もしくは知識項目またはこれらの任意の組合せが、優先日にすでに存在していたこと、一般に公開されていたこと、公知であったこと、一般常識の一部であったこと、それ以外の場合では、該当の法規条項に基づき先行技術を構成すること、または本明細書が関係する任意の問題を解決しようとすることと関連していることが知られていること、を容認するものではない。
簡潔には、本発明は、低密度を有する改良された繊維に対する必要性を満たす。様々な実施形態では、本発明の繊維は、断熱材重量を望ましくない状態で増加させることなく所望の特性（例えば熱特性）を示す、断熱材の使用に適している。
本発明は、上述の技術の問題および欠陥の１つ以上に対処し得る。しかしながら、本発明は、多くの技術領域における他の問題および欠陥に対処するのに有用であると判明する可能性があることを企図している。したがって、特許請求される発明は、本明細書で議論される特定の問題または欠陥のいずれかに対処することに限定されると必ずしも解釈されるべきではない。
第１の態様では、本発明は、
−４〜３０μｍの平均径を有する、０．４〜３０重量％の中空マイクロカプセルと、
−７０〜９９．６重量％のポリマー材料と、を含む、合成繊維を提供する。
ここで、合成繊維は、０．１〜１１．０のデニールを有する。
第２の態様では、本発明は、本発明の第１の態様による合成繊維を含む、断熱材料を提供する。
第３の実施形態では、本発明は、本発明の第１の態様による合成繊維を含む、物品を提供する。
第４の態様では、本発明は、本発明の合成繊維、合成繊維を含む、断熱材または物品を製造する非限定方法を提供し、当該方法は、
−中空マイクロカプセルとポリマー材料を混合し、それによりマイクロカプセル／ポリマー混合物を形成することと、
−マイクロカプセル／ポリマー混合物を押し出すことと、
−任意に、１つ以上の追加の加工工程を実施し、それにより合成繊維を形成することと、を含む。
現在開示されている合成繊維、合成繊維を含む断熱材および物品、ならびに合成繊維を製造する方法のある実施形態は、いくつかの特徴を有するが、これらの特徴は１つとして単独で所望の特性を担うことはない。続く特許請求の範囲により定義される合成繊維、断熱材、物品および方法の範囲を限定することなく、より顕著な特徴がここで簡潔に議論される。この議論の検討後、特に「発明の詳細な説明」と題する本明細書の部分を読んだ後には、本明細書に開示される様々な実施形態の特徴が、いかにして現在の最先端技術を超える多くの利点を提供するかを、人々は理解するであろう。例えばいくつかの実施形態では、合成繊維は、同様のポリマー組成およびデニールの比較する繊維に対して低密度である、所望の特性を提供する。このように、いくつかの実施形態では、本発明の繊維は、軽量用途での使用に適している。いくつかの実施形態では、低密度である本発明の繊維は、例えば、糸、織布および不織布断熱材料および物品（例えば衣類、履物、寝具および工業用布）における有利な使用に適している。合成繊維の実施形態は、とりわけ糸、布および衣類向け断熱材の製造での使用に適している、低密度構造および所望の熱特性を提供することができる。
本発明のこれらの特徴および他の特徴ならびに利点は、添付の特許請求の範囲および添付図面と併せて、本発明の様々な態様の、以下に続く詳細な説明から明らかとなるだろう。
以下、本発明を、必ずしも縮尺通りに描かれていない以下の図面と併せて説明するが、同一の参照番号は、様々な図面を通して同一または同様の要素に対する指定および意味を保有している。
球状のガラス製中空マイクロカプセルの一実施形態を示す。
水に浮遊する、本開示の一実施形態による中空マイクロカプセル／ポリマーのペレットを示す。
本開示のある実施形態による、中空マイクロカプセルがポリマー材料と混合されている容器の側面透視図である。
本開示のある実施形態による、中空マイクロカプセルを含有する合成繊維の拡大図である。
本開示のある実施形態による、中空マイクロカプセルを含有するポリマーペレットの図である。
本開示のある実施形態による、線６−６に沿った、図５のペレットの拡大横断面図である。
本開示の一実施形態による、繊維横断面の顕微鏡画像の写真である。 本開示の一実施形態による、繊維横断面の簡略化された線図である。
本開示の一実施形態による、繊維の顕微鏡画像の写真である。 本開示の一実施形態による、繊維の簡略化された線図である。
本発明の態様ならびに一部の特徴、利点およびこれらの詳細は、添付の図面に示される非限定的な実施形態を参照することで、以下でより十分に説明される。周知の物質、製造手段、加工技術などの説明は、本発明の詳細部分を必要以上に不明瞭にすることのないよう省略されている。ただし、詳細な説明および特異的な１つまたは複数の実施例は、本発明の実施形態を示す一方、例示としてのみ与えられ、限定手段ではないと理解されるべきである。基礎となる発明の概念の精神および／または範囲内の種々の置換、修正、追加および／または配置は、当業者には本開示から明らかとなるであろう。
軽量物品を得ることは、１つ以上の他の特性（例えば熱特性）において望ましくない犠牲を伴うことがしばしばある。本発明は、例えば布、断熱材、物品などを製造する前に中空マイクロカプセルをポリマー材料に組み込むことにより、この問題および他の問題を扱う。中空マイクロカプセルを含む合成繊維を形成することにより、これは達成される。発明の合成繊維ならびに合成繊維から形成される断熱材および物品の実施形態は、熱特性および／または通気性などの十分望ましい他の特性を同時に維持しながら、例えば低密度を有することができる。いくつかの実施形態では、合成繊維を含む断熱材および物品は、中空マイクロカプセルが欠如している同一の繊維組成物を含む断熱材および物品と比較して、良好な熱特性および低密度を有する。
第１の態様では、本発明は、
−４〜３０μｍの平均径を有する、０．４〜３０重量％の中空マイクロカプセルと、
−７０〜９９．６重量％のポリマー材料と、を含む、合成繊維を提供する。
ここで、合成繊維は、０．１〜１１．０のデニールを有する。
デニールは、９０００メートルの繊維または糸の重量をグラムで規定した測定単位である。繊維または糸の重量（または大きさ）を指定することが、一般的な方法である。例えば、１．０デニールであるポリエステル繊維は、一般には約１０マイクロメートルの直径を有する。マイクロデニール繊維は、１．０以下のデニールを有するものであり、マクロデニール繊維は１．０超のデニールを有するものである。
発明の合成繊維のデニールは、０．１〜１１．０（例えば、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９、６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、７．０、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９、８．０、８．１、８．２、８．３、８．４、８．５、８．６、８．７、８．８、８．９、９．０、９．１、９．２、９．３、９．４、９．５、９．６、９．７、９．８、９．９、１０．０、１０．１、１０．２、１０．３、１０．４、１０．５、１０．６、１０．７、１０．８、１０．９または１１．０デニール）であり、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲（例えば、０．７〜１０．０）を含む。例えば、いくつかの実施形態では、合成繊維は０．５〜４．０デニールのデニールを有する。
いくつかの実施形態では、合成繊維は、０．４〜３０．０重量％の中空マイクロカプセル（例えば、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９、６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、７．０、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９、８．０、８．１、８．２、８．３、８．４、８．５、８．６、８．７、８．８、８．９、９．０、９．１、９．２、９．３、９．４、９．５、９．６、９．７、９．８、９．９、１０．０、１０．１、１０．２、１０．３、１０．４、１０．５、１０．６、１０．７、１０．８、１０．９、１１．０、１１．１、１１．２、１１．３、１１．４、１１．５、１１．６、１１．７、１１．８、１１．９、１２．０、１２．１、１２．２、１２．３、１２．４、１２．５、１２．６、１２．７、１２．８、１２．９、１３．０、１３．１、１３．２、１３．３、１３．４、１３．５、１３．６、１３．７、１３．８、１３．９、１４．０、１４．１、１４．２、１４．３、１４．４、１４．５、１４．６、１４．７、１４．８、１４．９、１５．０、１５．１、１５．２、１５．３、１５．４、１５．５、１５．６、１５．７、１５．８、１５．９、１６．０、１６．１、１６．２、１６．３、１６．４、１６．５、１６．６、１６．７、１６．８、１６．９、１７．０、１７．１、１７．２、１７．３、１７．４、１７．５、１７．６、１７．７、１７．８、１７．９、１８．０、１８．１、１８．２、１８．３、１８．４、１８．５、１８．６、１８．７、１８．８、１８．９、１９．０、１９．１、１９．２、１９．３、１９．４、１９．５、１９．６、１９．７、１９．８、１９．９、２０．０、２０．１、２０．２、２０．３、２０．４、２０．５、２０．６、２０．７、２０．８、２０．９、２１．０、２１．１、２１．２、２１．３、２１．４、２１．５、２１．６、２１．７、２１．８、２１．９、２２．０、２２．１、２２．２、２２．３、２２．４、２２．５、２２．６、２２．７、２２．８、２２．９、２３．０、２３．１、２３．２、２３．３、２３．４、２３．５、２３．６、２３．７、２３．８、２３．９、２４．０、２４．１、２４．２、２４．３、２４．４、２４．５、２４．６、２４．７、２４．８、２４．９、２５．０、２５．１、２５．２、２５．３、２５．４、２５．５、２５．６、２５．７、２５．８、２５．９、２６．０、２６．１、２６．２、２６．３、２６．４、２６．５、２６．６、２６．７、２６．８、２６．９、２７．０、２７．１、２７．２、２７．３、２７．４、２７．５、２７．６、２７．７、２７．８、２７．９、２８．０、２８．１、２８．２、２８．３、２８．４、２８．５、２８．６、２８．７、２８．８、２８．９、２９．０、２９．１、２９．２、２９．３、２９．４、２９．５、２９．６、２９．７、２９．８、２９．９または３０．０重量％）であり、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲（例えば、１５〜２５重量％、 ５〜２０重量％、７〜１２重量％など）を含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルは４〜３０μｍ（例えば、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９または３０μｍ）の平均径を有し、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲（例えば、５〜２０μｍ、５〜１８μｍ、４〜１２μｍ、４〜１１μｍ、４〜１０μｍなど）を含む。本明細書で使用されるように、マイクロカプセルの「直径」は、マイクロカプセルの中心を通り、端から端まで通る直線を表す。マイクロ球体は非球状である場合、直径は最大径（例えば、卵形状のマイクロカプセルに対し、直径は、本体の長手方向（最大長）径に沿ってマイクロカプセルの中心を通り、端から端まで通る直線であり得る）でマイクロカプセルの中心を通り、端から端まで通る直線を表す。
いくつかの実施形態では、本発明の繊維内に存在する、少なくとも９０％（例えば、少なくとも９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５または９９．９％）の中空マイクロカプセルは、２０μｍ未満（例えば、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１または１０μｍ未満）の大きさを有する。
本明細書で使用されるように、用語「中空マイクロカプセル」は、殻内部に中身のない空間を画定する、連続した外殻を有する本体を表す。図１は、球状のガラス製中空マイクロカプセル１０の一実施形態を示す。マイクロカプセル１０は、ガラス製（例えばホウケイ酸ガラス）のマイクロ球体（すなわち、マイクロカプセルは球状の形状を有する）である。すなわち、外殻１２はガラス製である。外殻１２は、中空の内部部分１４を画定する。マイクロカプセル１０は直径Ｙを有し、これは約４〜３０μｍである。
本発明の繊維で使用される中空マイクロカプセルは、様々な形状を有し得る。いくつかの非限定実施形態では、中空マイクロカプセルは、球状、卵状、楕円状、扁長（伸長された）楕円体、扁球（平らな）楕円体、円筒形状もしくは任意の変形、またはこれらの任意の組合せを有するマイクロカプセルを含む。いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルは実質的に球状（例えば、中空マイクロカプセルの平均的な形状は、楕円体である）である。いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルは球状（すなわち、中空マイクロカプセルはマイクロ球体である）である。
マイクロカプセルは、任意の技術条件に合った所望の組成物であってよい。いくつかの実施形態では、マイクロカプセルは無機ガラス製のマイクロカプセル（すなわち、マイクロカプセルの内部中空部分を取り囲む外殻は、ガラス製である）である。いくつかの実施形態では、マイクロカプセルはホウケイ酸ガラス製のマイクロカプセルである。例えば、いくつかの実施形態では、マイクロカプセルはソーダ石灰ホウケイ酸ガラス製のマイクロカプセルである。
いくつかの実施形態では、マイクロカプセルは、例えば０．１５〜０．９０ｇ／ｃｍ３の平均密度（例えば、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９、０．５０、０．５１、０．５２、０．５３、０．５４、０．５５、０．５６、０．５７、０．５８、０．５９、０．６０、０．６１、０．６２、０．６３、０．６４、０．６５、０．６６、０．６７、０．６８、０．６９、０．７０、０．７１、０．７２、０．７３、０．７４、０．７５、０．７６、０．７７、０．７８、０．７９、０．８０、０．８１、０．８２、０．８３、０．８４、０．８５、０．８６、０．８７、０．８８、０．８９または０．９０ｇ／ｃｍ３）を有し、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲を含む（例えば、０．１〜０．８ｇ／ｃｍ３、０．２〜０．７５ｇ／ｃｍ３、０．３〜０．６０ｇ／ｃｍ３など）。
合成繊維は、７０〜９９．６重量％のポリマー材料（例えば、７０．０、７０．１、７０．２、７０．３、７０．４、７０．５、７０．６、７０．７、７０．８、７０．９、７１．０、７１．１、７１．２、７１．３、７１．４、７１．５、７１．６、７１．７、７１．８、７１．９、７２．０、７２．１、７２．２、７２．３、７２．４、７２．５、７２．６、７２．７、７２．８、７２．９、７３．０、７３．１、７３．２、７３．３、７３．４、７３．５、７３．６、７３．７、７３．８、７３．９、７４．０、７４．１、７４．２、７４．３、７４．４、７４．５、７４．６、７４．７、７４．８、７４．９、７５．０、７５．１、７５．２、７５．３、７５．４、７５．５、７５．６、７５．７、７５．８、７５．９、７６．０、７６．１、７６．２、７６．３、７６．４、７６．５、７６．６、７６．７、７６．８、７６．９、７７．０、７７．１、７７．２、７７．３、７７．４、７７．５、７７．６、７７．７、７７．８、７７．９、７８．０、７８．１、７８．２、７８．３、７８．４、７８．５、７８．６、７８．７、７８．８、７８．９、７９．０、７９．１、７９．２、７９．３、７９．４、７９．５、７９．６、７９．７、７９．８、７９．９、８０．０、８０．１、８０．２、８０．３、８０．４、８０．５、８０．６、８０．７、８０．８、８０．９、８１．０、８１．１、８１．２、８１．３、８１．４、８１．５、８１．６、８１．７、８１．８、８１．９、８２．０、８２．１、８２．２、８２．３、８２．４、８２．５、８２．６、８２．７、８２．８、８２．９、８３．０、８３．１、８３．２、８３．３、８３．４、８３．５、８３．６、８３．７、８３．８、８３．９、８４．０、８４．１、８４．２、８４．３、８４．４、８４．５、８４．６、８４．７、８４．８、８４．９、８５．０、８５．１、８５．２、８５．３、８５．４、８５．５、８５．６、８５．７、８５．８、８５．９、８６．０、８６．１、８６．２、８６．３、８６．４、８６．５、８６．６、８６．７、８６．８、８６．９、８７．０、８７．１、８７．２、８７．３、８７．４、８７．５、８７．６、８７．７、８７．８、８７．９、８８．０、８８．１、８８．２、８８．３、８８．４、８８．５、８８．６、８８．７、８８．８、８８．９、８９．０、８９．１、８９．２、８９．３、８９．４、８９．５、８９．６、８９．７、８９．８、８９．９、９０．０、９０．１、９０．２、９０．３、９０．４、９０．５、９０．６、９０．７、９０．８、９０．９、９１．０、９１．１、９１．２、９１．３、９１．４、９１．５、９１．６、９１．７、９１．８、９１．９、９２．０、９２．１、９２．２、９２．３、９２．４、９２．５、９２．６、９２．７、９２．８、９２．９、９３．０、９３．１、９３．２、９３．３、９３．４、９３．５、９３．６、９３．７、９３．８、９３．９、９４．０、９４．１、９４．２、９４．３、９４．４、９４．５、９４．６、９４．７、９４．８、９４．９、９５．０、９５．１、９５．２、９５．３、９５．４、９５．５、９５．６、９５．７、９５．８、９５．９、９６．０、９６．１、９６．２、９６．３、９６．４、９６．５、９６．６、９６．７、９６．８、９６．９、９７．０、９７．１、９７．２、９７．３、９７．４、９７．５、９７．６、９７．７、９７．８、９７．９、９８．０、９８．１、９８．２、９８．３、９８．４、９８．５、９８．６、９８．７、９８．８、９８．９、９９．０、９９．１、９９．２、９９．３、９９．４、９９．５または９９．６重量％のポリマー材料）を含み、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲を含む。
合成繊維に使用されるポリマー材料は、中空マイクロカプセルを中に含む、任意の所望のポリマーマトリックスを含む。例えば、いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリ乳酸（ポリラクチドとしても知られる）（ＰＬＡ）、ポリオレフィン、アセタート、アラミド、リヨセル、スパンデックス、ビスコース、モダール、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ（ブチルアクリラート）（ＰＢＡ）、アクリラート、レーヨンおよびこれらの組合せから選択される。特定の実施形態では、ポリマー材料はポリエステルを含む。ある実施形態では、ポリマー材料はＰＥＴまたはＰＢＴを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマー材料は熱可塑性ポリマー（例えば、ポリエステルエラストマーであり、これらは例えばＨｙｔｒｅｌ Ｔｙｐｅ ５５５６などのように、Ｈｙｔｒｅｌにより販売される）であるか、またはこうした熱可塑性ポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、Ｈｙｔｒｅｌ Ｔｙｐｅ ５５５６ポリエステルエラストマーのポリマー材料と同様である特性を有する熱可塑性ポリマーであるか、または熱可塑性ポリマーを含む。例えば、いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、Ｐ５５５６＋／−０．１５Ｐ５５５６の範囲で、１つ以上の定量可能である特性Ｐｉを有するポリマーであるか、またはそのようなポリマーを含む。Ｐｉは、本発明の繊維で使用される物質の特性であり、Ｐ５５５６はＨｙｔｒｅｌ Ｔｙｐｅ ５５５６ポリエステルエラストマーの特性に対応する（そのため、例えばこの５５５６製品は、１．１９ｇ／ｃｃの密度を有し、したがって、いくつかの実施形態では、本発明の繊維は１．１９ｇ／ｃｃ＋／−０．１８ｇ／ｃｃの密度を有するポリマー材料を含む）。
いくつかの実施形態では、ポリマー材料はポリエステルを含み、当該ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ（ヘキサヒドロ−ｐ−キシリレンテレフタラート）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ−１，４−シクロヘキシレン（ｃｙｃｌｏｈｅｘｅｌｙｎｅ）ジメチレン（ＰＣＤＴ）およびエステル単位の少なくとも８５モルパーセントが、エチレンテレフタラートまたはヘキサヒドロ−ｐ−キシリレンテレフタラート単位である、テレフタラートコポリエステルから選択される。特定の実施形態では、ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートである。
いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、例えば消費者使用後再生（ＰＣＲ）物質または工業使用後再生（ＰＩＲ）物質といったリサイクルポリマー材料を含む。
いくつかの実施形態では、ポリマー材料はリサイクルポリエステル（例えば、リサイクルＰＥＴまたはＰＢＴ）を含む。
本発明の合成繊維の実施形態は、内部のポリマー材料内に中空マイクロカプセルを組み込んだポリマー繊維を提供する。いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルはポリマー材料内で均一に混合される。これは、合成繊維内に含まれるポリマー材料と中空マイクロカプセルの混合物が、実質的には均一（すなわち、９０％〜１００％が均一であり、例えば少なくとも９０．０、９０．１、９０．２、９０．３、９０．４、９０．５、９０．６、９０．７、９０．８、９０．９、９１．０、９１．１、９１．２、９１．３、９１．４、９１．５、９１．６、９１．７、９１．８、９１．９、９２．０、９２．１、９２．２、９２．３、９２．４、９２．５、９２．６、９２．７、９２．８、９２．９、９３．０、９３．１、９３．２、９３．３、９３．４、９３．５、９３．６、９３．７、９３．８、９３．９、９４．０、９４．１、９４．２、９４．３、９４．４、９４．５、９４．６、９４．７、９４．８、９４．９、９５．０、９５．１、９５．２、９５．３、９５．４、９５．５、９５．６、９５．７、９５．８、９５．９、９６．０、９６．１、９６．２、９６．３、９６．４、９６．５、９６．６、９６．７、９６．８、９６．９、９７．０、９７．１、９７．２、９７．３、９７．４、９７．５、９７．６、９７．７、９７．８、９７．９、９８．０、９８．１、９８．２、９８．３、９８．４、９８．５、９８．６、９８．７、９８．８、９８．９、９９．０、９９．１、９９．２、９９．３、９９．４、９９．５、９９．６、９９．７、９９．８または９９．９％が均一）な組成を有することを意味する。
合成繊維中、中空マイクロカプセルは例えば、ポリマー材料によって完全にまたは少なくとも部分的に覆われてよい。いくつかの実施形態では、存在する中空マイクロカプセルの大部分（すなわち、５０％超であり、例えば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、９０、９１、９２、９３、９４または９５％超である）が、ポリマー材料によって完全に覆われる。
ある実施形態では、本発明の合成繊維は、同様の組成を有するが中空マイクロカプセルが欠如している繊維と比較した場合、体積比に対してより低い重量を有する。
いくつかの実施形態では、本発明の合成繊維は１立方センチメートルあたり０．７〜１．３５グラムの密度（ｇ／ｃｃ）（例えば、０．７０、０．７１、０．７２、０．７３、０．７４、０．７５、０．７６、０．７７、０．７８、０．７９、０．８０、０．８１、０．８２、０．８３、０．８４、０．８５、０．８６、０．８７、０．８８、０．８９、０．９０、０．９１、０．９２、０．９３、０．９４、０．９５、０．９６、０．９７、０．９８、０．９９、１．０、１．０１、１．０２、１．０３、１．０４、１．０５、１．０６、１．０７、１．０８、１．０９、１．１０、１．１１、１．１２、１．１３、１．１４、１．１５、１．１６、１．１７、１．１８、１．１９、１．２０、１．２１、１．２２、１．２３、１．２４、１．２５、１．２６、１．２７、１．２８、１．２９、１．３０、１．３１、１．３２、１．３３、１．３４または１．３５ｇ／ｃｃ）を有し、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲を含む（例えば、０．８０〜１．３０ｇ／ｃｃ、０．８２〜１．２０ｇ／ｃｃ、０．８３〜１．１５ｇ／ｃｃ、０．８５〜１．１２ｇ／ｃｃ、０．９０〜１．１０ｇ／ｃｃなど）。
いくつかの実施形態では、合成繊維はシリコン処理される。用語「シリコン処理」は、繊維がシリコンを含む組成物（例えばシリコーン）で覆われることを意味する。シリコン処理技術は、当該技術分野において周知の技術であり、例えば米国特許第３，４５４，４２２号に記載される。シリコンを含む組成物は、当該技術分野において知られる任意の方法（例えば噴霧、混合、浸漬、パディングなど）を用いて塗布されてもよい。オルガノシロキサンまたはポリシロキサンを含み得るシリコンを含む（例えばシリコーン）組成物は、繊維の外部部分に結合する。いくつかの実施形態では、シリコーンコーティングは、メチルハイドロジェンポリシロキサン、変性メチルハイドロジェンポリシロキサン、ポリジメチルシロキサンまたはアミノ変性ジメチルポリシロキサンなどのポリシロキサンである。当該技術分野において知られるように、シリコンを含む組成物は、繊維に直接塗布されてもよく、または溶液もしくはエマルションといった溶媒（例えばポリシロキサンの水性エマルションなど）で塗布前に希釈されてもよい。処理後、コーティングは乾燥および／または硬化されてよい。当該技術分野において知られるように、シリコンを含む組成物（例えばＳｉ−Ｈ結合を含有するポリシロキサン）の硬化促進のため、触媒を使用してもよい。また、便宜上、触媒は、合成繊維を処理するために使用されている得られた組合せを用いて、シリコンを含む組成物のエマルションに添加されてよい。適切な触媒には、アセタート、オクタノアート、ナフタナートおよびオレアートなどの、カルボキシル酸の鉄塩、コバルト塩、マグネシウム塩、鉛塩、亜鉛塩、スズ塩が挙げられる。いくつかの実施形態では、シリコン処理後、繊維を乾燥させて残留溶媒を除去してもよく、次いで任意には、６５°Ｃ〜２００°Ｃの間で加熱して硬化させる。
合成繊維は、捲縮されていても捲縮されていなくてもよい。らせん（すなわち、らせん状）および標準的な捲縮を含む種々の捲縮が、当該技術分野において知られている。合成繊維は、任意の所望の捲縮を有してよい。
いくつかの実施形態では、合成繊維はステープルファイバ（すなわち、規格化された長さを有する繊維）である。例えば、いくつかの実施形態では、合成繊維は、５〜１２０ｍｍの長さ（例えば、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、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、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９または１２０ｍｍ）を有するステープルファイバであり、この中に、任意のおよび全ての範囲および部分範囲を含む（例えば、８〜８５ｍｍ）。いくつかの実施形態では、本発明は複数のステープルファイバを提供する。
いくつかの実施形態では、合成繊維はフィラメントである。フィラメントは、単一で長い糸状の、連続した繊維素材の繊維／ストランドである。有限長であるステープルファイバとは異なり、フィラメントは不定長であり、数ヤードまたは数マイルにわたり得る（または例えば、糸で使用する場合、フィラメントは糸の全体長にわたり得る）。いくつかの実施形態では、フィラメントは５インチ〜数マイルの長さであり、この中に、任意のおよび全ての範囲および部分範囲を含む。例えばいくつかの実施形態では、フィラメントは、長さが少なくとも５インチ（例えば、長さが少なくとも５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、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、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９もしくは１００インチであるか、またはその中の任意の範囲もしくは部分範囲である）であってよい。いくつかの実施形態では、フィラメントは長さが少なくとも１フィート（例えば、長さが少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、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、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、５００、５１０、５２０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、５８０、５９０、６００、６１０、６２０、６３０、６４０、６５０、６６０、６７０、６８０、６９０、７００、７１０、７２０、７３０、７４０、７５０、７６０、７７０、７８０、７９０、８００、８１０、８２０、８３０、８４０、８５０、８６０、８７０、８８０、８９０、９００、９１０、９２０、９３０、９４０、９５０、９６０、９７０、９８０、９９０もしくは１０００フィートであるか、またはその中の任意の範囲もしくは部分範囲である）であってよい。
フィラメントは、押出成形として知られるプロセス（これは溶融紡糸とも呼ばれ得る）により生成されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルとポリマー材料を混合後、得られた中空マイクロカプセル／ポリマー混合物は、中空マイクロカプセル／ポリマーペレットとして押し出されることができる。実質的には、所望の中空マイクロカプセルの使用量によっては、少なくとも中空マイクロカプセル／ポリマーペレットを含む、複数のペレットを押し出し、繊維とすることができる。例えば、ペレットをその融点までまたは融点超とし、それにより、液状の中空マイクロカプセル／ポリマー混合物を形成し、次いで液状の中空マイクロカプセル／ポリマー混合物を紡糸口金と呼ばれるダイに強制的に通すといった、周知の技術を使用してペレットを押し出すことができる。紡糸口金は、多くの場合、液体が通過できる多くの小さな穴を有する。紡糸口金から出た際に液状ポリマーの流れは冷却され、連続する合成繊維である長いストランドを得る。押し出されたフィラメントは、別の（例えば隣接する）紡糸口金のフィラメントと任意に組み合わされ、束状のフィラメントの数を増やすことができる。以下に記載するように、各フィラメントを細くするために、フィラメントの束を延伸（引き伸ばし）することができ、任意にはテクスチャ加工されてもよい。
フィラメントが平行状態であることを破壊するため、フィラメントの束（例えば糸で使用される）にテクスチャ加工技術を実施してもよい。例えば、そうしたテクスチャ加工技術は、重量を追加することなくバルクを追加するために役立つ。こうした技術により、得られた糸を、より軽い重量と思われるようにし、改良された手触り（柔軟さ）を有し、より不透明であるように見え、および／または改良された高温断熱特性を有することができるようにする。任意の技術条件に合った、テクスチャ加工プロセスが使用され得るが、本発明での使用を助長するテクスチャ加工プロセスの例としては、捲縮、ループ、巻き付け、しわ、より、その後の解撚、および編み、その後のほぐしといったプロセスが挙げられる。
いくつかの実施形態では、合成繊維は米国特許第３，３２４，０６０号に開示されるような潤滑添加剤を含む。いくつかの実施形態では、合成繊維は米国特許第３，３２４，０６０号に開示されるような潤滑添加剤を含まない。
いくつかの実施形態では、合成繊維は、１つ以上の追加の添加剤を更に含む。例えば、いくつかの実施形態では、合成繊維は追加的にエアロゲルを含む。例えば、いくつかの実施形態では、合成繊維は例えば、国際出願公開第２０１７／０８７５１１号で記載される合成繊維内に、追加的にエアロゲル粒子を含む。例えば、いくつかの実施形態では、本発明の繊維は０．１〜１５重量％のエアロゲル粒子を含み、この中に任意および全ての範囲および部分範囲を含み（例えば、１〜１０重量％、０．５〜４．５重量％、１〜４．５重量％、２〜４．５重量％など）、当該エアロゲル粒子は０．３〜２０μｍの平均径を有し、この中に、任意および全ての範囲および部分範囲を含む（例えば、０．８〜２μｍ）。
当業者は、本発明の合成繊維が有利に使用される多くの用途があることを容易に理解するであろう。実際、本発明による合成繊維および断熱材の実施形態は、多くの異なる業界で使用されているのが分かっている。
第２の態様では、本発明は、本発明の第１の態様による合成繊維を含む、断熱材料を提供する。
いくつかの実施形態では、断熱材料は詰綿である。
いくつかの実施形態では、断熱材料は吹込み断熱材または充填材料である。
いくつかの実施形態では、断熱材料は吹込み断熱材または充填材料であり、本発明の実施形態による複数の合成繊維からそれぞれ形成される、複数の個別の長手方向に伸長した綿状の塊（floccules）を含み、綿状の塊はそれぞれ開いた状態で拡張されている内側部分を含み、それぞれ凝縮されよじられた末端部分は、内側部分の対向する端部から延在する。例えば、いくつかの実施形態では、国際出願公開第２０１７／０５８９８６号に記載されるような断熱材料は、吹込み可能である、本発明の繊維を含む綿状の塊の断熱材である。
当業者は、本発明の繊維は、任意の断熱材料で使用される合成繊維の代わりに、またはこれに追加して一般的に使用され得ることを理解するであろう。
いくつかの実施形態では、断熱材料は、布、フリース、パッド、吹込み可能な断熱材料または詰綿である。いくつかの実施形態では、断熱材料は繊維素材の断熱材料（すなわち、繊維素材分野で使用される断熱材料）である。いくつかの実施形態では、断熱材料は家庭用商品に使用される断熱材料（例えば、クッション、枕、ベッド、寝具など）である。
いくつかの実施形態では、本発明は合成繊維を含む詰綿を提供する。いくつかの実施形態では、詰綿は１ｍｍ〜１６０ｍｍ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、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、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、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、１３９、１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７、１４８、１４９、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７、１５８、１５９または１６０ｍｍ）の厚さを有し、この中には、任意および全ての範囲および部分範囲を含む。いくつかの実施形態では、厚さは４０ｍｍ以下、例えば２〜４０ｍｍである。いくつかの実施形態では、詰綿は１〜１０ｋｇ／ｍ３の密度（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０ｋｇ／ｍ３）であり、この中には、任意および全ての範囲および部分範囲を含む。
いくつかの実施形態では、断熱材料は本発明の合成繊維を含む糸である。
第３の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の合成繊維を含むまたは本発明の第２の態様の断熱材料を含む、物品を提供する。
いくつかの非限定的な実施形態では、物品は履物用物品（例えば、靴、靴下、スリッパ、ブーツ）、上着（例えばジャケット、コート、靴、ブーツ、ズボン（例えば、スノーパンツ、スキーパンツなど）、手袋、ミトン、スカーフ、帽子などの上着用衣服）、衣服／衣類（例えば、シャツ、ズボン、下着（例えば肌着、保温性下着、靴下、ストッキング類など）、寝間着（例えば、パジャマ、ネグリジェ、ローブなど）、スポーツウェア（例えば、履物、スポーツまたはエクササイズ用衣服を含む、衣服）、寝袋、寝具（例えば掛け布団）、枕、クッション、動物用ベッド、家庭用商品などである。いくつかの実施形態では、本発明の繊維は、上記物品のうち１つの少なくとも一部分の内部に含まれる。
第４の態様では、本発明は、本発明の合成繊維、合成繊維を含む、断熱材または物品を製造する非限定方法を提供し、当該方法は、
−中空マイクロカプセルとポリマー材料を混合し、それによりマイクロカプセル／ポリマー混合物を形成することと、
−マイクロカプセル／ポリマー混合物を押し出すことと、
−任意には、１つ以上の追加の加工工程を実施し、それにより合成繊維を形成することと、を含む。
いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルとポリマー材料の当該混合の間、中空マイクロカプセルとポリマー材料の両方は乾燥状態にある。
いくつかの実施形態では、中空マイクロカプセル／ポリマー混合物の当該押出は、乾燥状態の中空マイクロカプセル／ポリマー混合物を溶融押出プロセスにかけ、結果、中空マイクロカプセル／ポリマーペレットまたは繊維を形成することを含む。
いくつかの実施形態では、当該追加の加工工程はマイクロカプセル／ポリマーペレットから合成繊維を形成することを含む。
いくつかの実施形態では、合成繊維を形成するために、中空マイクロカプセル／ポリマーペレットは押し出される。
いくつかの実施形態では、マイクロカプセル／ポリマー混合物を押し出すことはデニールＸの繊維を形成する。この方法は更に、１つ以上の延伸工程で、デニールＸの繊維を延伸し、これによりデニールＸの繊維をデニールＹの繊維に変換してＹ＜Ｘとなることを含む。いくつかの実施形態では、Ｙ≦０．７Ｘである。
いくつかの実施形態では、本発明の方法は、１つ、２つ、３つ、４つまたはそれ以上の延伸工程を含む。１つまたは複数の延伸工程は、任意の延伸工程であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、延伸工程は、例えば熱水クエンチ延伸および／または加熱炉延伸を含む。
いくつかの実施形態では、固形ポリマー材料が予備粉砕された状態で得られるか、またはポリマー材料は摩砕される。これにより、ポリマー材料は粒子形状となる。いくつかの実施形態では、ポリマー材料は、砂のかたさに類似する粉末状のポリマー材料である。所望の大きさの中空マイクロカプセルをポリマー材料と混合し、マイクロカプセル／ポリマー混合物を形成する。ポリマーに対するマイクロカプセルの重量濃度は、得られる繊維の所望の特性のために選択され得る。
次いで、マイクロカプセル／ポリマー混合物は押し出しされてよく、そうでない場合には、後に繊維を製造するために使用され得る中間生成物（例えば、０．８６ｇ／ｃｍ３の密度を有し、図２に示されるように、示されるマイクロカプセル／ポリマーペレット２２として）へと形成されてよい。いくつかの実施形態では（以下でより詳細に議論される）、この中間生成物は「マスターバッチ」と呼ばれ得る。他の実施形態では、マイクロカプセル／ポリマー混合物は直接押し出されて繊維とされてよい。中間生成物（例えばマイクロカプセル／ポリマーペレット）が製造される場合、中間生成物は、その後に形成される繊維における所望のマイクロカプセルの使用量パーセントを制御および得るように、任意には後で他の物質（例えば、他のポリマー材料もしくは異なるマイクロカプセルの使用量を含むか、またはマイクロカプセルが含まれない他のペレット）と混合される。
本発明の方法の実施形態は、当該技術分野において周知である適切な繊維素材の繊維製造方法を使用し、マイクロカプセル／ポリマー混合物から直接または中間生成物（例えばペレット）からのいずれかにより、繊維を形成することを含む。繊維素材の繊維製造方法には、例えば、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、ゲル紡糸、電界紡糸および当該技術分野において既知である同様のものが挙げられてもよい。例えば、混合物（例えば、マイクロカプセル／ポリマー混合物または中間生成物を含有する混合物、例えば、溶融された中間生成物を含む混合物および任意には１つ以上の他の物質）は、紡糸口金を介して押し出され、連続したフィラメントを形成することができる。連続したフィラメントは、次いで、例えば、延伸、テクスチャ加工、捲縮および／もしくは切断、または当該技術分野における既知の別の方法により取り扱われ、最終用途のために最も使用可能な形態で繊維を形成する。連続したフィラメントは特定の長さに切断され、ベール包装されてよい。次いで、ベールを、例えばステープルファイバを糸へと加工する（例えば、ベースレイヤ衣服といった衣類で使用するために更に加工され得る）ヤーン紡績機へと送ることができる。
合成繊維または合成繊維を含む物品を形成するために着手される加工工程は、形成しようと意図される繊維によって変更可能である。例えば、いくつかの実施形態では、本発明のプロセスは、例えば延伸、テクスチャ加工および任意には１つ以上の所望の仕上げの化学処理を加えることにより、連続するフィラメントを形成する。いくつかの実施形態では、この方法は、例えば、延伸、切断、任意には捲縮および任意には１つ以上の所望の仕上げの化学処理を加えることにより、ステープルファイバを形成する。本発明に従って、任意の所望の仕上げの化学処理が使用され得ることが企図される。仕上げの化学処理は当該技術分野において周知であり、例えばシリコン処理、耐久性のある撥水処理などを含む。
合成繊維を例えば、衣類、布または断熱材といった物品（例えば最終製品）へと組み込むことができる。
本発明の方法のいくつかの実施形態では、中空マイクロカプセルはポリマー材料へと組み込まれ、一旦混合し、マイクロカプセル／ポリマー混合物を押し出してペレット（例えば図２におけるペレット２２）とすることができる。これは「マスターバッチ」と呼ばれ得る。マスターバッチは押出（例えば溶融吹込み紡糸）のため、製造会社へと移管されてもよい。マスターバッチは繊維を製造するために使用されてよい。いくつかの実施形態では、マスターバッチは繊維状であるフィラメントの不織布の詰綿を製造するために使用される。いくつかの実施形態では、マスターバッチは他の配合のペレットと組み合わせられ、本発明の実施形態による繊維に使用するための所望の物質を製造することができる。
図３〜図６を参照すると、上で更に詳細に記載されるように、ポリマー材料と中空マイクロカプセルを混合する方法の一実施形態が示される。方法には、図３で示されるように、マイクロカプセル／ポリマー混合物１００を形成するためにポリマー材料１１０（例えば、砂様のかたさまで粉砕されたポリエステルペレットといった、任意の所望のポリマー）と中空マイクロカプセル１２０を混合することが挙げられ、中空マイクロカプセル１２０は、ポリマー材料１１０内で混合される。いくつかの実施形態では、混合物は任意の追加の添加剤を含むが、いくつかの実施形態では、混合物は追加の添加剤を含まない。混合物は、図４に示されるように、繊維１３０（繊維はフィラメントであってよく、またはステープルファイバへと切断されたものであってよい）へと押し出されてよく、または混合物は、上で詳細に記載され図５および図６に示されるように、ペレット１４０へと形成されてよい。混合物はペレット１４０へと溶融押出される場合（マイクロカプセルおよび例えばエアロゲル使用量といった、任意の追加の添加剤使用量を制御するために）、ペレットは任意には追加のペレットと組み合わせられてよく、かつ実質的に押し出されて繊維としてもよい。
本発明の合成繊維１３０の一実施形態が、図４に例示される。示されるように、合成繊維１３０のポリマー材料１１０は、ポリマー材料１１０全体にわたって分散されている複数の中空マイクロカプセル１２０を含有する。マイクロカプセル１２０は、ポリマー材料１１０全体にわたって均一に分布され得る。図４は、ポリマー材料１１０へと完全に組み込まれるマイクロカプセル１２０を示すが、これは、例えば、マイクロカプセル１２０が、ポリマー材料１１０へと少なくとも部分的にのみ組み込まれてもよいこともまた企図される。ポリマー材料１１０全体にわたって分散されているマイクロカプセル１２０の重量パーセントは、得られた合成繊維１３０の（重量を含む）所望の特性によって左右される。
中空マイクロカプセル／ポリマー混合物１４０を含有するペレットは、図５および図６に例示される。示されるように、ペレット１４０は、ポリマー材料１１０全体にわたって分散される複数の中空マイクロカプセル１２０を含有する。中空マイクロカプセル１２０は、図５および図６に示されるように、ポリマー材料１１０全体にわたって均一に分布されてもよい。図５および図６は、ポリマー材料１１０へと完全に組み込まれる中空マイクロカプセル１２０を示すが、例えば中空マイクロカプセル１２０は、ペレット１４０のいくつかの領域で、ポリマー材料１１０へと少なくとも部分的にのみ組み込まれてもよいこともまた企図されている。ポリマー材料１１０全体にわたって分散されている中空マイクロカプセル１２０の重量パーセントは、ペレット１４０から製造される、得られた繊維または断熱材の所望の特性に左右される。
実施例
本発明は、以下の実施例に記載されるように特定の実施形態に対する参照としてここで例示されるが、これは限定されるものではない。
実施例１
中空マイクロカプセル／ポリマー混合物を、
１７ミクロン以下の径を有する３０重量％のガラス製のマイクロ球体と、
７０重量％のポリエステルエラストマー（Ｈｙｔｒｅｌ ５５５６）とを混合することで、調製する。
混合／配合された後、次いで中空マイクロカプセル／ポリマー混合物は押し出され、実質的にポリエステルペレットと混合されるペレットとなる。ペレット混合物は、例えば紡糸口金を使う紡糸法を使用し、その後加熱および押し出され、連続したフィラメントを形成する。一旦連続したフィラメントが形成されると、これらは特定の長さに延伸、捲縮および／または切断され、次いでベール包装されるステープルファイバを形成する。これは、任意にはステープルファイバ用ヤーン紡績機に送られ、糸へと加工される。次いで、糸はその後の工程で使用され、衣類および工業用布といった物品を作成してもよい。ポリマー材料および中空マイクロカプセルを含有する合成繊維から製造される糸および断熱材により、低密度を有する布および物品が可能となる。
図７Ａは、繊維１３０の横断面の顕微鏡画像の写真であり、これは、ソーダ石灰ホウケイ酸マイクロ球体１２０を含むポリマー材料１１０（Ｈｙｔｒｅｌ ５５５６から製造されるポリエステル繊維）である。繊維１３０は１０デニールの繊維である。
図７Ｂは、繊維１３０の横断面の簡略化された線図であり、これはマイクロ球体１２０を含むポリマー材料１１０である。
図８Ａは、内部に含まれ、２０μｍ未満の径を有するソーダ石灰ホウケイ酸マイクロ球体１２０を伴うポリエステルポリマー材料１１０を含む、繊維１３０の部分の顕微鏡画像の写真である。
図８Ｂは、内部に含まれ、２０μｍ未満の径を有するマイクロ球体１２０を伴うポリマー材料１１０を有する繊維１３０の部分の簡略化された線図である。
実施例２
中空マイクロカプセル／ポリマー混合物を、
１３ミクロン以下の径を有する、２５重量％のガラス製のマイクロ球体と、
７５重量％のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とを混合することで、調製する。
混合／配合された後、次いで中空マイクロカプセル／ポリマー混合物は押し出されてマスターバッチ（ＭＢ）ペレットとし、これらは実質的にポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）ペレットと混合され、押し出されて繊維となる。結果、生じた繊維の混合比率は２５：７５（ＭＢ：ＰＢＴ）である。
押出、紡糸および延伸加工工程後、０．９５〜１．１０ｇ／ｃｃの範囲の密度を有するフィラメントあたり４．６デニール（ｄｐｆ）繊維が製造された。
本明細書で使用される専門用語は、本発明を限定しようとするのではなく、特定の実施形態のみを記載するためのものである。明細書で使用されるように、文脈が明確に示さない限り、単数形である「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数形も同様に含むことを意味するものである。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」（「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」など、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）の任意の語形、「ｈａｖｅ」（「ｈａｓ」および「ｈａｖｉｎｇ」など、有する（ｈａｖｅ）の任意の語形）、「ｉｎｃｌｕｄｅ」（「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」など、含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）の任意の語形）、「ｃｏｎｔａｉｎ」（「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ」などの、含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）の任意の語形）、ならびに任意の他の、その文法的変形がオープンエンド型の連結動詞であることが更に理解されるであろう。結果として、１つ以上の工程または要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法または物品は、それらの１つ以上の工程または要素を保持するが、それらの１つ以上の工程または要素を保持することに限定されない。同様に、１つ以上の特徴を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」方法の工程または物品の要素は、それらの１つ以上の特徴を保持するが、それらの１つ以上の特徴のみを保持することに限定されない。
本明細書で使用する用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、および他の文法上の変形は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」という用語を包含する。
明細書で使用される際の、語句「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」またはその文法的変形は、述べられた特徴、整数、工程および要素として解釈されるべきであるが、１つ以上の追加の特徴、整数、工程、要素またはそのグループの追加を排除しない。ただしこれは、追加の特徴、整数、工程、要素またはそのグループが、特許請求される組成物または方法の基本的および新規性のある特徴を物質的に変形しない場合においてのみである。
それぞれ個別の出版物が詳細かつ個別に示され、全文記載されたものとして、本明細書に参照により組み込まれる場合、本明細書に記載される全ての出版物は参照により本明細書に組み込まれる。
参照により組み込まれる主題は、特に明確な記載がない限り、任意の請求項の限定に対する代替物であると考えられていない。
１つ以上の範囲が本明細書全体で言及される場合、各範囲は情報を提示するための略記形式であることを意図している。この場合、本明細書で全文記載されるかのように、範囲は、その範囲内の各個別の箇所を包含すると理解される。
本発明の複数の態様および実施形態が本明細書に記載および図示される場合、代替の態様および実施形態は当業者により作用され、同様の目的を達成し得る。したがって、本開示および添付の特許請求の範囲は、これらの更なるおよび代替の態様および実施形態が本発明の真の趣旨および範囲内にあるものとして全てを網羅することを意図している。

Claims (23)

  1. 合成繊維であって、
    −４〜３０μｍの平均径を有する、０．４〜３０重量％の中空マイクロカプセルと、
    −７０〜９９．６重量％のポリマー材料と、を含み、
    前記合成繊維が０．１〜１１．０のデニールを有する、合成繊維。
  2. 前記中空マイクロカプセルがマイクロ球体である、請求項１に記載の合成繊維。
  3. 前記中空マイクロカプセルがガラス製のマイクロ球体である、請求項１または請求項２に記載の合成繊維。
  4. 前記マイクロカプセルが、ソーダ石灰ホウケイ酸ガラスマイクロ球体である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の合成繊維。
  5. 前記合成繊維がシリコン処理される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の合成繊維。
  6. ７〜１５重量％の前記中空マイクロカプセルを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の合成繊維。
  7. 前記中空マイクロカプセルが、５〜２０μｍの平均径を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の合成繊維。
  8. 前記中空マイクロカプセルが、４〜１２μｍの平均径を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の合成繊維。
  9. 前記中空マイクロカプセルが、前記ポリマー材料内に均一に分散される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の合成繊維。
  10. 前記ポリマー材料が、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリルまたはポリオレフィンポリマー、またはこれらの組合せを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の合成繊維。
  11. 前記ポリマー材料が、ポリエステルを含む、請求項１０に記載の合成繊維。
  12. 前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートまたはこれらの組合せである、請求項１１に記載の合成繊維。
  13. 熱可塑性ポリマーを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の合成繊維。
  14. ０．７〜６．０のデニールを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の合成繊維。
  15. 前記繊維が、５〜１２０ｍｍの長さを有するステープルファイバである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の合成繊維。
  16. 前記繊維が８〜８５ｍｍの長さを有する、請求項１５に記載の合成繊維。
  17. 前記繊維が捲縮される、請求項１５または１６に記載の合成繊維。
  18. 前記繊維がフィラメントである、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の合成繊維。
  19. エアロゲル粒子を更に含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の合成繊維。
  20. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の合成繊維を含む、断熱材料。
  21. 前記断熱材料が、吹込み断熱材または充填材料であり、
    請求項１〜１９のいずれか一項に記載の複数の合成繊維からそれぞれ形成される、複数の個別の長手方向に伸長した綿状の塊を含み、前記綿状の塊は、それぞれ開いた状態で拡張されている内側部分を含み、それぞれ凝縮されよじられた末端部分が、前記内側部分の対向する端部から延在する、請求項２０に記載の断熱材料。
  22. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の合成繊維を含む、物品。
  23. 請求項１〜１９のいずれか一項に記載の合成繊維を製造する方法であって、
    前記方法が、
    −前記中空マイクロカプセルと前記ポリマー材料を混合し、それによりマイクロカプセル／ポリマー混合物を形成することと、
    −前記マイクロカプセル／ポリマー混合物を押し出すことと、
    −任意に、１つ以上の追加の加工工程を実施し、それにより前記合成繊維を形成することと、を含む、方法。
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