JP2023515878A - 抗菌/抗ウイルスプラスチックおよび成形品 - Google Patents

抗菌/抗ウイルスプラスチックおよび成形品 Download PDF

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Abstract

抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品用のポリマー組成物であって、50重量%~99.9重量%のポリマーと、任意に亜鉛化合物に由来する、0.01重量%~10重量%の亜鉛と、1重量%未満のリン化合物と、0重量%~20重量%の成形用添加剤とを含み、前記ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された1.0超の黄色ブドウ球菌対数減少を示す、ポリマー組成物。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、2020年3月4日に出願された米国仮出願第62/985,091号、2020年3月27日に出願された米国仮出願第63/000,717号、および2020年10月23日に出願された米国仮出願第63/105,051号に対する優先権を主張し、これらのそれぞれは、参照により本明細書に組み込まれる。
[0002]本開示は、抗菌および/または抗ウイルス特性を有するポリマー組成物および成形品に関する。特に、本開示は、独特の抗菌成分を含むポリマー組成物から形成される、抗ウイルス製品、(例えば、繊維、布、高接触製品)に関する。
[0003]抗ウイルスおよび/または抗菌特性を有する製品、例えば成形品への関心が高まっている。そのような特性を達成するために、従来技術は、抗菌特性を付与するために、多くの処理またはコーティングを従来の製品に適用してきた。これらの用途において、細菌、カビ(mold)、白カビ(mildew)、ウイルス、胞子、および真菌(fungus)などの病原体に効果的に対抗するために、銅、銀、金、または亜鉛を含有する化合物が、単独でまたは組み合わされて、典型的には局所コーティング処理の形態で、使用されてきた。これらの製品は、しばしばコーティングされた抗菌繊維および布の形態であり、健康管理、ホスピタリティ、軍事、スポーツを含む多くの産業で使用されることがある。しかし、これらのコーティングされた製品は、十分に効果的かつ持続的な抗菌/抗ウイルス(AM/AV)特性を示していない。
[0004]例えば、健康管理およびホスピタリティ産業では、特定の物品、例えば、監視設備、換気装置、または患者のカルテでさえ、常に衛生的であることが要求される。これらの製品の多くは成形品であり、紡績布(spun fabrics)ではない。これらの衛生基準を満たすために、物品は、毎日の洗浄および多く場合に漂白に供される。したがって、多くの用途において、使用、洗浄または浸漬の繰り返しサイクルが、ごく当たり前になっている。残念ながら、従来の成形品は、繰り返しの使用および/または洗浄サイクルの間に劣化し、AM/AV特性を失うことが判明している。したがって、抗菌布を目的とした従来のポリマー組成物の多くは、十分なAM/AV特性を示さず、洗浄後にAM/AV特性を維持しない。さらに、従来の布から分離されることがあるAM/AV処理/コーティングは、望ましくない環境上の結果を有する。
[0005]一例として、米国特許第6,584,668号は、糸および織布に適用される耐久性のある非導電性金属処理剤を開示している。耐久性のある非導電性金属処理剤は、糸および織布に適用されるコーティングまたは仕上げ剤である。金属処理剤は、銀および/または銀イオン、亜鉛、鉄、銅、ニッケル、コバルト、アルミニウム、金、マグネシウム等を含み得る。金属処理剤は、コーティングまたはフィルムとして糸または布の外面に適用される。
[0006]抗菌繊維を有するいくつかの合成繊維もまた、当該技術分野において知られている。例えば、米国特許第4,701,518号は、カーペット繊維を形成するために亜鉛化合物と共に水中で調製される抗菌ナイロンを開示している。この方法は、従来の溶融重合によって調製される、18デニール/フィラメント(dpf)を有するカーペット用ナイロン繊維を製造する。このようなカーペット繊維は、典型的に30ミクロンを優に超える平均径を有し、一般に肌に直接触れる用途には適さない。さらに、ポリマー組成物に添加されてそれから作製される合成繊維に抗菌特性を付与する従来の添加剤は、ポリマー組成物の相対粘度を低下させることがわかっている。この相対粘度の低下は、加工上の困難を生じ、また、全く異なるプロセスで製造される成形品には適さない可能性が高い。
[0007]別の例として、米国特許出願公開第2020/0102673号は、ポリマーマトリックス中に実質的に均一に分散した抗菌ナノ粒子を含んだ抗菌繊維を開示している。テキスタイルおよび他の材料は、このような繊維から形成され得る。繊維は、マスターバッチを介して、または抗菌ナノ粒子、ポリマー成分、および添加剤が直接に一緒に溶融処理されるプロセスにおいて形成され得る。デバイスは、ポリマーマトリックス中に実質的に均一に分散した抗菌ナノ粒子を含むポリマー材料から、少なくとも部分的に形成され得る。この場合も、この文献の教示は、本書に開示されたAM/AV成形品には当てはまらない。
[0008]いくつかの文献は抗菌剤の使用を教示することがあるが、AM/AV特性を有し、これらの特性を保持しながら、成形品用途に適した機械的性能、例えば引張強度または耐衝撃性を達成できる成形品の製造のための抗ウイルス性ポリマー組成物に対する必要性が存在する。
[0009]いくつかの態様において、本開示は、50重量%~99.9重量%のポリマー、例えばPA-6,6および/またはPA-6と、任意に亜鉛化合物に由来する、0.01重量%~10重量%、例えば1000wppm~7000wppmの亜鉛と、1重量%未満のリン化合物と、0重量%~20重量%の成形用添加剤とを含む抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品用のポリマー組成物に関する。ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された、1.0超のクレブシエラ肺炎桿菌対数減少、および/または1.0超の黄色ブドウ球菌対数減少、および/または1.0超の大腸菌対数減少、および/または23℃における2500MPa超の引張弾性率および/または70kJ/m超のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示す。ポリマーは、親水性および/または吸湿性であってもよく、ポリマーの総重量を基準として1.5重量%超の水を吸収することができてもよい。亜鉛化合物が、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アジピン酸亜鉛アンモニウム、酢酸亜鉛、もしくは亜鉛ピリチオン、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。ポリマー組成物は、2重量%~20重量%の耐衝撃性改良剤および/または2重量%~20重量%の難燃剤および/または0.1~5重量%の熱安定剤および/または0.05重量%~3重量%の溶融安定剤をさらに含んでよく、いくつかの場合には、衝撃改良剤対熱安定剤の重量比は0.5~23の範囲に及ぶ。本開示はまた、抗菌および/または抗ウイルス特性を有し、50重量%~99.9重量%のポリマーと、任意に亜鉛化合物に由来する0.01重量%~10重量%の亜鉛と、1重量%未満のリン化合物と、0重量%~20重量%の成形用添加剤とを含み、前記の性能特性を有する、(ポリマー組成から作製された)成形品に関する。成形品は、65%超の亜鉛保持率を有してもよい。成形品は、ケーブルタイまたは医療機器であってもよく、再利用可能であってもよい。
導入
[0010]上述したように、いくつかの従来の抗ウイルス(および/または抗菌)(AM/AV)ポリマー組成物および布は、ウイルスおよび他の病原体を阻止するために抗ウイルス(および/または抗菌)化合物を利用する。例えば、いくつかの物品は、抗菌添加物、例えば、外部層にコーティングまたはフィルムとして適用した銀を含み得る。しかし、これらの処理またはコーティングは、しばしば多くの問題を引き起こすことが判明している。本発明者らは、抗ウイルス添加剤が繊維の成分であるいくつかの従来の用途において、抗ウイルス添加剤が使用および/または洗浄中に繊維/布から抽出されることがあり、このことが繊維のAM/AV特性に悪影響を与え、添加剤が環境中に有害なかたちで放出されることを見出した。この問題に加えて、本発明者らは、いくつかの抗ウイルス添加剤が、得られるポリマー組成物および成形品の相対粘度(RV)および/または強度性能に悪影響を与え得ることを発見した。
[0011]現在、任意に特定の量で用いられる特定の成分を含むポリマー組成物の使用により、AM/AV特性、相対粘度、機械的性能、および親水性および/または吸湿性の間で相乗的バランスをとる組成物および製品が得られることが見出されている。これらのポリマー組成物は、そのような性能特性が最も適切である成形品の製造に特に有用であり得る。理論にとらわれることなく、特定のAM/AV化合物、例えば亜鉛、銅、および/または銀化合物を、酸化防止剤、ステアレート、ワックスなどの他の成形用組成物添加剤と組み合わせて使用すると、AM/AV効力が得られ、同時に成形操作に適したRVが得られる。さらに、ポリマー中に特定のレベルの親水性および/または吸湿性を有するまたは維持することにより、成形品が微生物および/またはウイルスに接触し死滅させる能力を可能にし、有利に改善することが発見された。本発明者らは、ある種の親水性基材が、微生物および/またはウイルスを運ぶ液体媒体、例えば唾液または粘液をより強く引き付け得ることも見出した。このような基材、例えばそのポリマーマトリックス中で開示されたAM/AV剤を用いることは、親水性の低い基材と比較して、より効果的に微生物および/またはウイルスに対処するために利用され得る。親水性および/または吸湿性は、成形品が水に親和する能力に寄与し、これは、微生物/ウイルスの水との接触を促進し、ひいては微生物および/またはウイルスをより効果的に減少/死滅させることを促進する。これらの利点の少なくとも一部は、成形品の用途に適した機械的性能を維持したまま達成される。
[0012]さらに、特定量の(成形用添加剤を含む)前述の成分を使用することにより、亜鉛化合物(亜鉛)または銅化合物(銅)がポリマーマトリックス中により安定的に配置され、その結果、例えば日常の使用または洗浄中に、成形品からの亜鉛/銅化合物の浸出を遅延させることができると推察される。別の言い方をすれば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物がより高い相対粘度を維持し、使用中および使用後に抗菌特性を保持するように、ポリマーマトリックス内に埋め込まれた特定量の亜鉛/銅化合物および任意にリンを有していてよい。さらに、特定量のリン化合物の使用は、いくつかの場合において、亜鉛/銅と作用して、ポリマーマトリックスの相対粘度を向上させることができる。
[0013]ポリマーの組成の結果として、ポリマー組成物から作製された開示された製品は、有利には、製品を抗ウイルス性にするための局所的処理の必要性を排除する。本発明のAM/AV製品は、AM/AV特性を「本質的に備えて」いる。これらの特性は、有益なことに、使用後に抽出されず、例えば洗い流されない。
[0014]いくつかの文献、例えば(カーペット)繊維関連の文献は、カーペット繊維を形成するために亜鉛化合物およびリン化合物を用いて水中で調製された抗菌ナイロンの使用を開示している。しかしながら、これらの文献は、より高いデニールのカーペット繊維/フィラメントに関する。しかしながら、これらの教示(および一般に繊維に関する教示)は、典型的に、家具または医療デバイスに用いられる、より大きく、より実体のある他の製品、例えば成形品に関するものではない。カーペット繊維は、全く異なる非類似のプロセス装置を介して形成され、その結果、全く異なる製品が得られる。これらの重要な差異を考慮すると、そのような繊維の文献の教示は、典型的に、成形品に関するとは考えられない。また、繊維は、多くの成形品用途に必要な機械的性能を示さない。さらに、繊維の製造プロセスは成形プロセスとは全く異なるため、これらの文献は成形用添加剤の使用またはそれに伴う複雑性を開示または想定したものではない。
[0015]また、いくつかの文献は、抗ウイルス剤および/または抗菌剤を繊維、皮革、またはプラスチックと直接組み合わせるが、これらの文献は、例えば使用または洗浄(washing)/洗浄(cleaning)中の抽出減量を介した製品の抗ウイルス特性および/または機械的強度の低下の問題に対処/解決していない。
[0016]さらに、本明細書に開示された調合の結果、開示されたポリマー組成物および製品は、ゲル化される必要がない(ゲル化されていない)ため、例えば、ゲル化を達成するための組成要件および/またはゲル化を達成するためのプロセス要件、ならびに高い処理能力を達成できないことという、厄介な問題が加工に追加される。したがって、開示されたポリマーおよび製品は、ゲル化に必要な成分を含まないだけでなく、ゲル化プロセスに関連する生産工程を排除するという追加の利点を提供する。
[0017]本開示はまた、AM/AV製品を製造するためのプロセスに関する。プロセスは、抗ウイルス特性を有するポリマー組成物を提供する工程と、ポリマー組成物を成形品に形成する工程とを含む。
高接触製品
[0018]本開示は、抗ウイルス性ポリマー組成物およびそれから形成されるポリマー構造の様々な用途に関する。上述したように、これらの製品は、持続的な抗ウイルス特性を示す。したがって、ポリマー組成物は、ウイルス感染および/または病原体からの長期の保護が望ましいと考えられる様々な製品のいずれにも組み込むことができる。いくつかの例示的製品、例えば成形品を以下に示す。
[0019]ポリマー組成物は、高接触製品の調製に使用されてもよい。高接触製品は、使用者によって扱われる(例えば、触れられる)、またはそうでなければ従来的な使用中に使用者に接触する任意の製品であってよい。ポリマー組成物は、任意の環境で使用される高接触製品に利用されてもよい。
[0020]いくつかの実施形態において、開示されたポリマー組成物は、単独で、高接触製品を調製するために使用される。別の言い方をすれば、高接触製品は、全体がポリマー組成物から構成されてもよい。いくつかの実施形態において、開示されたポリマー組成物は、高接触製品の構成要素である。例えば、ポリマー組成物は、高接触製品上に層(例えば、表面コーティング)を形成してもよい。
[0021]上述したように、本明細書に記載のポリマー組成物は、抗ウイルス特性を示し、これらの特性は、ポリマー組成物の特定の特性によって驚くほど強化され得る。例えば、親水性および/または吸湿性ポリマーの使用は、ポリマー組成物の抗ウイルス活性を向上(例えば、増大)させる。水分(例えば、皮膚上、汗中、または唾液中に存在する水分)は、典型的に、ウイルス伝播を促進し、親水性および/または吸湿性ポリマー組成物は、ウイルス含有水分を引き込むことがある。したがって、ポリマー組成物は、典型的な使用中に水分と接触する高接触製品に特に有用であり得る。特に、水分は、(例えば、高接触製品の表面上の)組成物に引き寄せられ、次いで、組成物は、そこに含有されたウイルスを死滅させることができる。したがって、開示されたポリマー組成物は、ウイルスの伝播を大幅に低減する高接触製品の(全体または部分の)形成に使用され得る。例えば、ポリマー組成物は、医療デバイス、例えば医療用マスク、およびエアフィルター、例えば、HVACフィルター、自動車用フィルター、航空用フィルターに特に有用であり得る。
[0022]以下の例は例示であり、高接触製品の定義を限定するものとして読まれるべきではない。いくつかの場合において、高接触製品は、例えば、学術、ビジネス、または医療環境での使用のための、家具の部分品または一部であってよい。例えば、ポリマー組成物は、椅子(例えば、椅子の座面、椅子の把手、椅子の背もたれ、または椅子の脚の一部または全て)、テーブル(例えば、テーブルトップまたはテーブル脚の一部または全部)、机(例えば、デスクトップまたはデスク脚の一部または全部)、棚、またはベッド(例えば、ベッドフレーム、ベッド手すり、ベッド脚、ヘッドボード、またはフットボードの一部または全部)の調製に使用されてもよい。
[0023]いくつかの場合において、高接触製品は、消費者製品、例えば、消費者向け電子機器の部分品または一部であってもよい。例えば、ポリマー組成物は、携帯電話のハウジングまたはケース、コンピュータの構成部品(例えば、デスクトップコンピュータまたはラップトップコンピュータのハウジング、ディスプレイ、キーボードまたはマウス)、台所または料理用品(例えば、冷蔵庫、オーブン、コンロ、レンジ、電子レンジ、調理器具、調理用具)の構成部品、または個人衛生用品、例えば、歯ブラシ(もしくはその繊維/剛毛)、ヘアブラシ、くし、便座、便座カバー、かみそり、エアフィルターの構成部品の調製に使用されてもよい。
[0024]いくつかの場合において、高接触製品は、医療機器の部分品または一部であってもよい。例えば、ポリマー組成物は、モニター装置(例えば、血圧モニターまたは超音波プローブ)、放射線装置(例えば、MRI装置またはCT装置の一部)、人工呼吸器、または患者移送シートの調製に使用されてもよい。
[0025]いくつかの場合において、高接触製品は、テキスタイル製品の部分品または一部であってもよい。例えば、ポリマー組成物は、衣類、医療用ガウン、医療用マスク、医療用ドレープ、患者移送用スリップシート、カーテン、寝具(例えば、ベッドシーツ、布団、布団カバー、枕、または枕カバー)、または旅行鞄(例えば、スーツケースまたは衣料品携帯用ケース)、履物(例えば、靴の甲、靴の裏地、または靴用の縫い糸)の調製に使用されてもよい。
[0026]いくつかの場合において、高接触性製品は、成形品であってもよい。例えば、ポリマー組成物は、包装(例えば、使い捨てまたは再利用可能な食品および/または液体包装)、自動車部品または構成部品、機械部品、玩具、楽器、家具、または貯蔵容器の調製に使用されてもよい。
[0027]別の具体例として、ポリマー組成物は、AM/AVケーブルタイを作製する際に用いられてもよい。この例では、AM/AV特性と機械的強度の組み合わせが相乗作用を生じる。
[0028]高接触製品の製造方法は、特に限定されず、従来の方法を使用することができる。いくつかの実施形態において、例えば、(例えば、繊維および不織ポリマー構造に関して上述した)ホットメルト重合を用いてポリマー組成物を調製し、ポリマー組成物を高接触製品に押出しおよび/または成形してもよい。
他の成形品
[0029]本開示は、抗ウイルス性ポリマー組成物およびそれから形成されるポリマー構造の様々な用途に関する。上述したように、これらの製品は、持続的な抗ウイルス特性を示す。したがって、ポリマー組成物は、ウイルス感染および/または病原体からの長期の保護が望ましいと考えられる様々な製品のいずれにも組み込むことができる。
[0030]いくつかの態様において、本明細書に記載のポリマー組成物を用いて、医療用製品またはデバイスが調製されてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、医療用製品またはデバイスは、ポリマー組成物から調製されてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、医療用製品またはデバイスは、ポリマー組成物から成形されてもよく、製品またはデバイスは、ポリマー組成物から形成された不織ポリマー構造から調製されてもよい。
[0031]ポリマー組成物は永久的なAM/AV特性を示すので、医療用製品またはデバイスもまた、AM/AV抗ウイルス特性を示し得る。したがって、いくつかの場合において、医療用製品またはデバイスは再利用可能であり得る。特定の例には、創傷ケア製品、例えば、包帯、シート、およびガーゼが含まれる。
[0032]ポリマー組成物を用いて調製することができる医療用製品またはデバイスの例としては、マスク、ティッシュ、ガウン、タオル、保護服、または保護ネットが含まれる。
[0033]例えば、ポリマー組成物は、AM/AV特性を有する、マスク、例えば、外科用マスク、処置用マスク、医療用マスク、および/または防塵マスクの調製に使用されてもよい。マスクの抗ウイルス特性は、例えば、医療従事者またはより大きな集団の成員同士または成員間の、ウイルスの伝播および/または感染から保護する際に特に有用であり得る。マスクの構造は特に限定されず、任意の公知の構造が使用されてよい。好ましくは、マスクは、着用者の快適性および通気性を提供しながら、(例えば、伝播に対する)適切な保護を確保するように設計される。いくつかの場合において、マスクは、いくつかの層、例えば、1つ以上の層、2つ以上の層、または3つ以上の層を含む。いくつかの実施形態において、マスクの1つ以上の層は、本開示による布によって形成されてもよい。いくつかの実施形態において、マスクの1つ以上の層は、本開示による不織ポリマー構造によって形成されてもよい。いくつかの態様では、マスクは、不織ポリマー構造の2つ以上の層で形成されてもよい。いくつかの態様では、マスクは、(本明細書に開示された)抗ウイルス不織ポリマー構造の1つ以上の層と組み合わせた(本明細書に開示された)抗ウイルス布の1つ以上の層をさらに含む。
[0034]別の例として、ポリマー組成物は、フィルター、例えば、エアフィルター、HEPAフィルター、自動車室内用エアフィルター、または航空機用エアフィルターの調製に使用されてもよい。フィルターの抗ウイルス特性は、例えばエアフローユニット(例えば、HVAC)によるウイルスの伝播および/または感染から保護する際に特に有用であり得る。フィルターの構造は特に限定されず、任意の公知の構造が使用されてよい。好ましくは、フィルターは、適切な透過性を提供しながら、(例えば、伝播に対する)適切な保護フィルター用に設計される。いくつかの場合において、フィルターは、いくつかの層、例えば、1つ以上の層、2つ以上の層、または3つ以上の層を含む。いくつかの実施形態において、フィルターの1つ以上の層は、本開示による布によって形成されてもよい。いくつかの実施形態において、フィルターの1つ以上の層は、本開示による不織ポリマー構造によって形成されてもよい。いくつかの態様では、フィルターは、不織ポリマー構造の2つ以上の層で形成されてもよい。いくつかの態様では、フィルターは、(本明細書に開示された)抗ウイルス不織ポリマー構造の1つ以上の層と組み合わせた(本明細書に開示された)抗ウイルス布の1つ以上の層をさらに含む。
[0035]より一般的な例として、ポリマー組成物は、様々な用途のいずれかを有し得る、層状構造の調製に使用されてもよい。層状構造は、例えば、記載されたポリマー組成物を含む抗ウイルス不織層だけでなく、追加の層を含んでもよい。層状構造へのポリマー組成物の組み込みは、例えばウイルスの感染および/または病原性を制限、低減、または阻害する抗ウイルス特性を有する層状構造を実現する。いくつかの場合において、層状構造は、任意に、侵入阻害剤、逆転写酵素阻害剤、DNAポリメラーゼ阻害剤、m-RNA合成阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、インテグラーゼ阻害剤、もしくは免疫調節剤、またはこれらの組み合わせを含む、追加の抗ウイルス剤を含んでもよい。いくつかの場合において、層構造は、ポリマー組成物から製造されたナノ繊維の布を含む。いくつかの場合において、層構造は、ポリマー組成物から製造された不織ポリマー構造を含む。
[0036]当業者は、抗ウイルス特性を示すポリマー構造および成形品が、様々な用途のいずれかのために、家具またはテキスタイルなどの他の製品に望ましく組み込まれ得ることを理解するであろう。
ポリマー組成物
[0037]上述のように、本開示は、AM/AV特性を有益に示すポリマー組成物に関する。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、ポリマー、(亜鉛化合物を介して組成物にもたらされる)亜鉛、および/または(銅化合物を介して組成物にもたらされる)銅、および/または(リン化合物を介して組成物にもたらされる)リンを含む。ポリマー組成物は、成形用添加剤をさらに含んでいてもよい。このような成形用添加剤は、一般に、他の最終製品、例えば、繊維/布用に設計されたポリマー組成物中には存在しない。なぜなら、一般に、それらの成形用添加剤ための用途がないからである。例えば、ポリマーは50重量%~99.9重量%の範囲の量で存在してもよく、亜鉛は0.01重量%~10重量%の範囲の量で存在してもよく、リンは1重量%より少ない量で存在してもよい。成形用添加剤は、0.01重量%~20重量%の範囲の量で存在してもよい。追加の濃度範囲および限界が本明細書に開示されている。本開示はまた、ポリマー、(銅化合物を介して組成物にもたらされる)銅、および(リン化合物を介して組成物にもたらされる)リンを含むポリマー組成物に関する。例えば、ポリマーは、50重量%~99.99重量%の範囲の量で存在してもよく;亜鉛は、10wppm~20,000wppmの範囲の量で存在してもよく;リンは、1重量%未満の量で存在してもよい。ポリマー組成物は、成形品を形成するために使用することができ、改善されたAM/AV性能に加えて、繊維は、優れた機械的特性、例えば、(本明細書に記載された)引張強度または耐衝撃性を示す。繊維は、(本明細書に記載された)染料浴試験または洗浄試験で試験された場合、優れた亜鉛/銅保持率を示し得る。
ポリマー
[0038]ポリマー組成物は、いくつかの実施形態において、繊維および布を製造するのに適したポリマーを含む。一実施形態において、ポリマー組成物は、50重量%~100重量%、例えば、50重量%~99.99重量%、50重量%~99.9重量%、50重量%~99重量%、55重量%~100重量%、55重量%~99.99重量%、55重量%~99.9重量%、55重量%~99重量%、60重量%~100重量%、60重量%~99.99重量%、60重量%~99.9重量%、60重量%~99重量%、60重量%~96重量%、65重量%~100重量%、65重量%~99.99重量%、65重量%~99.9重量%、または65重量%~99重量%、65重量%~96重量%、70重量%~96重量%、または60重量%~99.5重量%の範囲の量でポリマーを含む。上限については、ポリマー組成物は、100重量%未満、例えば、99.99重量%未満、99.9重量%未満、99重量%未満、97%未満、96%未満、または95%未満のポリマーを含んでよい。下限については、ポリマー組成物は、50重量%超、例えば、55重量%超、60重量%超、または65重量%超のポリマーを含んでよい。
[0039]ポリマー組成物のポリマーは、多種多様であり得る。ポリマーには、熱可塑性ポリマー、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、co-PET、ポリ乳酸(PLA)およびポリトリメチレンテレフタレート(PTT)が含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、その強度、洗浄中の寿命、耐久プレスにされる能力、および他の繊維とブレンドされる能力のために、PETを含んでもよい。いくつかの場合において、ポリマーは、ナイロン6,6であってもよい。いくつかの場合において、ナイロンは、PETよりも強い繊維であることが知られており、例えば軍事用または自動車用テキスタイル用途において有益である無滴下燃焼特性を示す。本開示において使用されるポリマーは、ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステル、またはポリエーテルウレタン、またはこれらの混合物であり得る。
[0040]いくつかの場合において、ポリマー組成物は、ポリエチレンを含んでいてもよい。ポリエチレンの好適な例としては、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、および超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)である。
[0041]いくつかの場合において、ポリマー組成物は、ポリカーボネート(PC)を含んでいてもよい。例えば、ポリマー組成物は、ポリカーボネートと他のポリマーとのブレンド、例えば、ポリカーボネートとアクリロニトリルブタジエンスチレンとのブレンド(PC-ABS)、ポリカーボネートとポリビニルトルエンとのブレンド(PC-PVT)、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートとのブレンド(PC-PBT)、ポリカーボネートとポリエチレンテレフタレートのブレンド(PC-PET)、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
[0042]いくつかの場合において、ポリマー組成物は、ポリアミドを含んでいてもよい。一般的なポリアミドは、ナイロンおよびアラミドを含む。例えば、PA-4T/4I;PA-4T/6I;PA-5T/5I;PA-6;PA-6,6/6;長鎖ポリアミド(例えば、PA-10;PA-12;PA-6,10;PA-6,12、ならびに特にブラシ毛として使用するための芳香族成分、例えばTおよびI成分を任意に含む他の既知の長鎖変異種);PA-6,6/6T;PA-6T/6I;PA-6T/6;PA-6T/6I/66;PA-6T/MPMDT(ここで、MPMDTは、ジアミン成分としてのヘキサメチレンジアミンと2-メチルペンタメチレンジアミンとの混合物および二酸成分としてのテレフタル酸をベースとするポリアミドである);PA-6T/66;PA-6T/610;PA-10T/612;PA-10T/106;PA-6T/612;PA-6T/10T;PA-6T/10I;PA-9T;PA-10T;PA-12T;PA-10T/10I;PA-10T/12;PA-10T/11;PA-6T/9T;PA-6T/12T;PA-6T/10T/6I;PA-6T/6I/6;PA-6T/61/12;ならびにこれらのコポリマー、ブレンド、混合物および/または他の組み合わせを含んでいてもよい。追加の好適なポリアミド、添加剤、および他の成分は、米国特許出願第16/003,528号に開示されている。このようなポリマーは、その親水性および/または吸湿性により、ポリマー組成物の他の成分と相乗的に良好に作用し得る。
[0043]ポリマー組成物は、驚くべきことに、増加した親水性および/または吸湿性を有するポリマーから利益を得ることができる。特に、親水性および/または吸湿性ポリマーの使用は、ポリマー組成物の抗ウイルス特性を増大させ得る。ウイルスおよび/または微生物は、唾液や粘液などの液体によって運ばれると仮定される。また、親水性および/または吸湿性が増大したポリマーは、微生物および/またはウイルスを運ぶ液体媒体、例えば唾液または粘液をより多く引き付け、例えば空気から、より多くの水分を吸収し、水分含量の増加は、ポリマー組成物および抗ウイルス/抗菌剤がウイルスの感染および/または病理発生をより容易に制限、低減、または抑制することを可能にすることが推論される。例えば、水分は、ウイルスの外層、例えばカプシドを溶解し、ウイルスの遺伝物質、例えばDNAまたはRNAを露出させ得る。露出した遺伝物質は、ポリマー組成物の他の成分、例えば、亜鉛化合物、リン化合物、および/または銅化合物(後述)により不活性化されやすい。これは、より高いレベルの親水性および/または吸湿性を有するポリマーを使用することの1つの驚くべき相乗的な結果である。これに対し、親水性および/または吸湿性の低いポリマー、例えばポリプロピレンから形成された成形品は、流体を引き付けず、それほど効果的ではない場合がある。
[0044]いくつかの場合において、クエン酸などの従来の表面改質剤が、ポリマー組成物(またはそれから形成された物品)の表面に塗布または噴霧される。親水性および/または吸湿性ポリマーを使用することにより、本開示のポリマー組成物は、そのような溶解性改質剤を必要としない場合がある。
[0045]ただし、いくつかの他の実施形態において、ポリマー組成物から形成された生成物は、例えばクエン酸で処理されて、それらの親水性および/または吸湿性をさらに高くすることができる。
[0046]いくつかの場合において、ポリマーの親水性および/または吸湿性は、飽和によって測定されてもよい。
[0047]いくつかの場合において、ポリマーの親水性および/または吸湿性は、ポリマーが吸収できる水の量(総重量に対する百分率として)によって測定されてもよい。いくつかの実施形態において、親水性および/または吸湿性ポリマーは、ポリマーの総重量を基準として、1.5重量%超、例えば、2.0重量%超、3.0%超、5.0重量%超、または7.0重量%超の水を吸収することができる。範囲については、親水性および/または吸湿性ポリマーは、1.5重量%~10.0重量%、例えば1.5重量%~9.0重量%、2.0重量%~8重量%、2.0重量%~7重量%、2.5重量%~7重量%の範囲の量の水を吸収することが可能であってよい。より多くの水分を吸収する能力により、ポリマー組成物は、(上述のとおり)その中に含有された微生物および/またはウイルスの成長をより適切に低減または抑制することができる。
[0048]上述したとおり、本明細書に記載されたポリマー組成物のいくつかの用途は、驚くべきことに、増加した吸湿性から利益を得ることができる。吸湿性の増大は、ポリマーの選択および/または修飾において達成され得る。いくつかの実施形態において、ポリマーは、一般的なポリマー、例えば吸湿性を増加させるように改質された一般的なポリアミドであってよい。これらの実施形態において、ポリマー上の官能性末端基の修飾は、吸湿性を増大させ得る。例えば、ポリマーはPA-6,6であってよく、PA-6,6は吸湿性を増大させる官能性末端基を含むように修飾されている。
[0049]いくつかの好ましい場合において、ポリアミド系、例えばナイロン系の化合物が、ポリマーとして利用される。驚くべきことに、これらのナイロン系ポリマーは、前述の亜鉛化合物、銅化合物、およびリン化合物の添加剤と共に利用され、成形品に形成されると、抗ウイルスおよび/または抗菌特性をもたらすことが見出されている。いくつかの場合において、ポリエステル系ポリマーを利用する従来のポリマーは、ナイロン系と比較して、異なる種類のウイルスおよび/または細菌を宿し、繁殖させることが見出されている。例えば、ミクロコッカス菌は、ポリエステルベースの布中で繁殖し、強い臭気を発生させることがわかっている。したがって、ナイロン系ポリマーを前述の添加剤と共に使用すると、驚くべきことに、ポリエステルを使用した同様の布と比較して、著しく低い臭気レベルを示す布が得られることがわかっている。
[0050]ポリマー組成物は、いくつかの実施形態において、ポリアミドの組み合わせを含んでもよい。様々なポリアミドを組み合わせることによって、最終組成物は、各構成ポリアミドの望ましい特性、例えば、機械的特性を組み込むことができる場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、ポリアミドは、PA-6、PA-6,6、およびPA-6,6/6Tの組み合わせを含む。これらの実施形態において、ポリアミドは、1重量%~99重量%のPA-6、30重量%~99重量%のPA-6,6、および1重量%~99重量%のPA-6,6/6Tを含んでよい。いくつかの実施形態において、ポリアミドは、PA-6、PA-6,6、およびPA-6,6/6Tのうちの1つ以上を含む。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、6重量%のPA-6と94重量%のPA-6,6とを含む。いくつかの場合において、ポリマーは、PA-6とPA-6,6とを含む。いくつかの場合において、ポリマーは、PA-6,12を含む。一実施形態において、ポリマーは、単独でまたは追加のポリアミドと組み合わせて、PA-6,6/6,12を含む。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、本明細書に記載のポリアミドのいずれかのコポリマーまたはブレンドを含む。
[0051]ポリマー組成物は、ラクタムの共重合および/または共縮合を含む開環重合または重縮合により製造されたポリアミドを含んでいてもよい。理論に束縛されることなく、これらのポリアミドには、例えば、プロプリオラクタム、ブチロラクタム、バレロラクタム、およびカプロラクタムから製造されるものが含まれ得る。例えば、いくつかの実施形態において、ポリアミドは、カプロラクタムの重合に由来するポリマーである。それらの実施形態において、ポリマーは、少なくとも10重量%のカプロラクタム、例えば、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、少なくとも50重量%、少なくとも55重量%、または少なくとも60重量%のカプロラクタムを含む。いくつかの実施形態において、ポリマーは、10重量%~60重量%のカプロラクタム、例えば、15重量%~55重量%、20重量%~50重量%、25重量%~45重量%、または30重量%~40重量%のカプロラクタムを含む。いくつかの実施形態において、ポリマーは、60重量%未満のカプロラクタム、例えば、55重量%未満、50重量%未満、45重量%未満、40重量%未満、35重量%未満、30重量%未満、25重量%未満、20重量%未満、または15重量%未満のカプロラクタムを含む。さらに、ポリマー組成物は、ラクタムとナイロンとの共重合によって製造されるポリアミド、例えば、カプロラクタムとPA-6,6との共重合生成物を含んでいてもよい。
[0052]いくつかの様態において、ポリマーは、少なくとも1つのジアミンカルボン酸塩の水溶液を加熱して水を除去し、重合を作用させて抗ウイルス性ナイロンを形成する、ポリマー組成物の従来的な重合により形成され得る。この水溶液は、好ましくは、ポリマー組成物を製造するために、本明細書に記載の特定量の亜鉛化合物、銅化合物および/またはリン化合物と組み合わせた、少なくとも1つのポリアミド形成塩を含む混合物である。従来のポリアミド塩は、ジアミンとジカルボン酸との反応によって形成され、得られるがモノマーを提供する。いくつかの実施形態において、好ましいポリアミド形成塩は、等モル量のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の反応によって形成されたヘキサメチレンジアミンアジピン酸塩(ナイロン6,6塩)である。
[0053]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物(およびそれから製造される繊維/布)は、有利には、界面活性剤および/またはカップリング剤(上記の考察を参照)などの加工助剤の含有量をほとんどまたは全く含まない。いくつかの場合において、ポリマー組成物は、100wppm未満、例えば、50wppm未満、20wppm未満、10wppm未満、または5wppm未満の界面活性剤および/またはカップリング剤を含む。範囲については、ポリマー組成物は、1wppb~100wppm、例えば、1wppb~20wppm、1wppb~10wppm、または1wppb~5wppmを含んでいてもよい。開示された組成物は、界面活性剤および/またはカップリング剤を全く用いていなくてもよい。界面活性剤および/またはカップリング剤は加工後に存在していなくてもよく、この点は、必須の成分として界面活性剤および/またはカップリング剤を用いる従来の調合物の場合と異なる。これらの成分のいくつかが加工中に燃焼しても、一部の界面活性剤および/またはカップリング剤は、得られる繊維中に残存する。
[0054]一般的な界面活性剤には、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および/または非イオン性界面活性剤が含まれる。具体的な例は、ステアリン酸、ドデシルスルホン酸ナトリウム界面活性剤、第四級アンモニウム界面活性剤、アミノ酸界面活性剤、ベタイン界面活性剤、脂肪酸グリセリドエステル界面活性剤、脂肪酸ソルビタン界面活性剤、レシチン界面活性剤、および/またはTween(登録商標)シリーズ界面活性剤(例えば、ポリエトキシル化ソルビタンエステル界面活性剤、非イオン性のポリオキシエチレン界面活性剤等)である。
[0055]本発明者らは、アミン末端基(AEG)の含有量が、ポリマー組成物および成形品の性能に驚くべき影響を及ぼし得ることを見出した。一例として、AEGは、製品を染色する能力を向上させることが見出されている。ポリマー組成物は、1μeq/グラム~105μeq/グラム、例えば、1μeq/グラム~75μeq/グラム、1μeq/グラム~55μeq/グラム、5μeq/グラム~50μeq/グラム、または15μeq/グラム~40μeq/グラムの範囲のAEG含量を有してもよい。上限の観点から、ポリマー組成物は、105μeq/グラム未満、例えば、100μeq/グラム未満、90μeq/グラム未満、75μeq/グラム未満、55μeq/グラム未満、50μeq/グラム未満、45μeq/グラム未満、40μeq/グラム未満、35μeq/グラム未満、30μeq/グラム未満、または25μeq/グラム未満のAEG含有量を有してもよい。下限の観点から、ポリマー組成物は、1μeq/グラム超、例えば、5μeq/グラム超、10μeq/グラム超、15μeq/グラム超、20μeq/グラム超、25μeq/グラム超、35μeq/グラム超、40μeq/グラム超、または50μeq/グラム超のAEG含有量を有してもよい。
[0056]いくつかの場合において、より高い相対粘度が用いられてもよい。他の場合、より低い相対粘度が用いられてもよい。これらの場合において、本発明者らは、特定の亜鉛および/またはリン含有量を、特定のポリマー特性と共に使用することによって、予想外の効率を達成し、同時にAM/AVおよび機械的性能を達成できることを見出した。いくつかの具体的な調合物の例を以下に示す。
亜鉛化合物
[0057]上述のように、ポリマー組成物は、前述の構造および抗ウイルス上の利点を得るために、亜鉛化合物中に亜鉛を、リン化合物中にリンを、好ましくはポリマー組成物中の特定の量で含む。本明細書で使用される場合、「亜鉛化合物」は、少なくとも1つの亜鉛分子またはイオンを有する化合物を指す(銅化合物(compouds)についても同様である)。本明細書で使用される場合、「リン化合物」は、少なくとも1つのリン分子またはイオンを有する化合物を指す。亜鉛含有量は、亜鉛または亜鉛イオンにより示され得る(銅についても同様である)。亜鉛含有量と亜鉛イオン含有量、および他の金属の含有量、例えば銅の含有量について、範囲と限界を用いることができる。亜鉛または亜鉛化合物を基準とする亜鉛イオン含有量の計算は、当業者であれば可能であり、そのような計算および調整が検討される。
[0058]本発明者らは、特定の亜鉛化合物(およびそれに含有される亜鉛)およびリン化合物(およびそれに含有されるリン)を特定のモル比で使用することにより、ポリマー組成物に対する亜鉛化合物の悪影響が最小限に抑えられることを見出した。例えば、ポリマー組成物中の亜鉛化合物の量が多すぎると、ポリマー粘度の低下および製造プロセスの非効率化につながる。
[0059]ポリマー組成物は、(例えば、亜鉛化合物中または亜鉛イオンとしての)亜鉛、例えば、ポリマー組成物内に分散した亜鉛または亜鉛化合物を含んでいてもよい。一実施形態において、ポリマー組成物は、5wppm~100,000wppm(10重量%)、例えば、5wppm~20000wppm、5wppm~17,500wppm、5wppm~17,000wppm、5wppm~16,500wppm、5wppm~16,000wppm、5wppm~15,500wppm、5wppm~15,000wppm、5wppm~12,500wppm、5wppm~10,000wppm、5wppm~5000wppm、5wppm~4000wppm、例えば、5wppm~3000wppm、5wppm~2000wppm、5wppm~1000wppm、5wppm~500wppm、10wppm~20,000wppm、10wppm~17,500wppm、10wppm~17,000wppm、10wppm~16,500wppm、10wppm~16,000wppm、10wppm~15,500wppm、10wppm~15,000wppm、10wppm~12,500wppm、10wppm~10,000wppm、10wppm~5000wppm、10wppm~4000wppm、10wppm~3000wppm、10wppm~2000wppm、10wppm~1000wppm、10wppm~500wppm、50wppm~20,000wppm、50wppm~17,500wppm、50wppm~17,000wppm、50wppm~16,500wppm、50wppm~16,000wppm、50wppm~15,500wppm、50wppm~15,000wppm、50wppm~12,500wppm、50wppm~10,000wppm、50wppm~5000wppm、50wppm~4000wppm、50wppm~3000wppm、50wppm~500wppm、100wppm~20,000wppm、100wppm~17,500wppm、100wppm~17,000wppm、100wppm~16,500wppm、100wppm~16,000wppm、100wppm~15,500wppm、100wppm~15,000wppm、100wppm~12,500wppm、100wppm~10,000wppm、100wppm~5000wppm、100wppm~4000wppm、100wppm~500wppm、200wppm~20,000wppm、200wppm~17,500wppm、200wppm~17,000wppm、200wppm~16,500wppm、200wppm~16,000wppm、200wppm~15,500wppm、200wppm~15,000wppm、200wppm~12,500wppm、200wppm~10,000wppm、200wppm~5000wppm、200wppm~4000wppm、5000wppm~20000wppm、200wppm~500wppm、500ppm~10000wppm、1000ppm~7000wppm、または3000ppm~5000wppmの範囲の量で亜鉛を含む。
[0060]下限については、ポリマー組成物は、5wppm超、例えば、10wppm超、50wppm超、100wppm超、200wppm超、300wppm超、350wppm超、375wppm超、400wppm超、425wppm超、480wppm超、500wppm超、600wppm超、1000wppm超、または3000wppm超の亜鉛を含んでいてもよい。
[0061]上限については、ポリマー組成物は、20,000wppm未満、17,500wppm未満、17,000wppm未満、16,500wppm未満、16,000wppm未満、15,500wppm未満、15,000wppm未満、12,500wppm未満、10,000wppm未満、7000wppm未満、5000wppm未満、4000wppm未満、3000wppm未満、2000wppm未満、1000wppm未満、または500wppm未満の亜鉛を含んでいてもよい。いくつかの態様において、亜鉛化合物は、ポリマー組成物から形成されたポリマーに埋め込まれている。範囲および限界は、元素またはイオン形態の亜鉛と亜鉛化合物の両方に適用可能である。いくつかの場合において、(AM/AV化合物としての)亜鉛は、他の亜鉛含有材料(例えば、難燃剤として添加されるホウ酸亜鉛など)から独立している。
[0062]ポリマー組成物の亜鉛は、亜鉛化合物中に存在するか、または亜鉛化合物を介して提供されるが、この態様は多種多様であり得る。亜鉛化合物には、酸化亜鉛、アジピン酸亜鉛アンモニウム、酢酸亜鉛、炭酸亜鉛アンモニウム、ステアリン酸亜鉛、フェニルホスフィン酸亜鉛、もしくは亜鉛ピリチオン、またはこれらの組み合わせが含まれ得る。いくつかの実施形態において、亜鉛化合物には、酸化亜鉛、アジピン酸亜鉛アンモニウム、酢酸亜鉛、もしくは亜鉛ピリチオン、またはこれらの組み合わせが含まれる。いくつかの実施形態において、亜鉛化合物には、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、もしくはアジピン酸亜鉛アンモニウム、またはこれらの組み合わせが含まれる。いくつかの態様において、亜鉛は、酸化亜鉛の形態でもたらされる。いくつかの態様において、亜鉛は、フェニルホスフィン酸亜鉛および/またはフェニルホスホン酸亜鉛を介してはもたらされない。
[0063]本発明者らは、ポリマー組成物が、驚くべきことに、特定の亜鉛化合物の使用から利益を得ることができることも見出した。特に、イオン性亜鉛(例えば、Zn2+)を形成しやすい亜鉛化合物の使用は、ポリマー組成物の抗ウイルス特性を増加させ得る。イオン性亜鉛がウイルスの複製サイクルを破壊することが理論上想定されている。例えば、イオン性亜鉛は、ウイルスのプロテアーゼまたはポリメラーゼ活性を妨害する(例えば、阻害する)ことができる。ウイルス活性に対するイオン性亜鉛の効果のさらなる議論は、参照により本書に組み込まれる、Velthuisら、Zn Inhibits Coronavirus and Arterivirus RNA Polymerase Activity In Vitro and Zinc Ionophores Block the Replication of These Viruses in Cell Culture、PLoS Pathogens (2010年11月)に見出される。
[0064]ポリマー組成物中に存在する亜鉛化合物の量は、イオン性亜鉛の含有量に関連して考察することができる。一実施形態において、ポリマー組成物は、イオン性亜鉛、例えばZn2+を、1ppm~30,000ppm、例えば、1ppm~25,000ppm、1ppm~20,000ppm、1ppm~15,000ppm、1ppm~10,000ppm、1ppm~5,000ppm、1ppm~2,500ppm、50ppm~30,000ppm、50ppm~25,000ppm、50ppm~20,000ppm、50ppm~15,000ppm、50ppm~10,000ppm、50ppm~5,000ppm、50ppm~2,500ppm、100ppm~30,000ppm、100ppm~25,000ppm、100ppm~20,000ppm、100ppm~15,000ppm、100ppm~10,000ppm、100ppm~5,000ppm、100ppm~2,500ppm、150ppm~30,000ppm、150ppm~25,000ppm、150ppm~20,000ppm、150ppm~15,000ppm、150ppm~10,000ppm、150ppm~5,000ppm、150ppm~2,500ppm、250ppm~30,000ppm、250ppm~25,000ppm、250ppm~20,000ppm、250ppm~15,000ppm、250ppm~10,000ppm、250ppm~5,000ppm、250ppm~2,500ppm、500ppm~10000wppm、1000ppm~7000wppm、または3000ppm~5000wppmの範囲の量で含む。いくつかの場合において、亜鉛について上述した範囲および限界は、イオン性亜鉛含有量にも適用可能である。
[0065]いくつかの場合において、亜鉛の使用は、処理および/または最終使用の利点を実現する。他の抗ウイルス剤、例えば銅または銀を使用してもよいが、これらはしばしば悪影響(例えば、ポリマー組成物の相対粘度、毒性、および健康または環境リスクに対する悪影響)を含む。いくつかの状況では、亜鉛は、ポリマー組成物の相対粘度に対して悪影響を及ぼさない。また、亜鉛は、他の抗ウイルス剤、例えば銀とは異なり、毒性の問題を示さない(実際には、免疫系の支援などの健康上の利点を提供し得る)。さらに、本明細書で述べたように、亜鉛の使用は、他の媒体および/または環境への浸出を低減または排除することを可能にする。これは、亜鉛を環境に導入することに関連するリスクを防ぐと同時に、ポリマー組成物の再利用を可能にする。亜鉛は、従来の組成物、例えば銀を含有する組成物と比較して、驚くべき「環境保護」上の利点を提供する。
リン化合物
[0066]ポリマー組成物は、(リン化合物中の)リンを含んでいてもよく、例えば、リンまたはリン化合物がポリマー組成物中に分散している。一実施形態において、ポリマー組成物は、50wppm~10000wppmの範囲、例えば、50wppm~5000wppm、50wppm~2500wppm、50wppm~2000wppm、50wppm~800wppm、100wppm~750wppm、100wppm~1800wppm、100wppm~10000wppm、100wppm~5000wppm、100wppm~2500wppm、100wppm~1000wppm、100wppm~800wppm、200wppm~10000wppm、200wppm~5000wppm、200wppm~2500wppm、200wppm~800wppm、300wppm~10000wppm、300wppm~5000wppm、300wppm~2500wppm、300wppm~500wppm、500wppm~10000wppm、500wppm~5000wppm、または500wppm~2500wppmの量でリンを含む。下限については、ポリマー組成物は、50wppm超、例えば、75wppm超、100wppm超、150wppm超、200wppm超、300wppm超、または500wppm超のリンを含んでいてもよい。上限については、ポリマー組成物は、10000wppm(または1重量%)未満、例えば、5000wppm未満、2500wppm未満、2000wppm未満、1800wppm未満、1500wppm未満、1000wppm未満、800wppm未満、750wppm未満、500wppm未満、475wppm未満、450wppm未満、400wppm未満、350wppm未満、300wppm未満、250wppm未満、200wppm未満、150wppm未満、100wppm未満、50wppm未満、25wppm、または10wppm未満のリンを含んでいてもよい。
[0067]いくつかの態様において、リンまたはリン化合物は、ポリマー組成物から形成されたポリマーに埋め込まれている。上述のように、開示された組成物の全体的構成のため、適宜、少量のリンが用いられ、このことは、いくつかの場合において、有利な性能結果をもたらし得る(上記参照)。
[0068]ポリマー組成物のリンは、リン化合物中に存在するか、またはリン化合物を介して提供されるが、これは多種多様であり得る。リン化合物は、ベゼンホスフィン酸、ジフェニルホスフィン酸、フェニルホスフィン酸ナトリウム、リン酸、ベンゼンホスホン酸、フェニルホスフィン酸カルシウム、B-ペンチルホスフィン酸カリウム、メチルホスフィン酸、次亜リン酸マンガン、次亜リン酸ナトリウム、リン酸一ナトリウム、次亜リン酸、ジメチルホスフィン酸、エチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、エチルホスフィン酸マグネシウム、トリフェニルホスファイト、ジフェニルメチルホスファイト、ジメチルフェニルホスファイト、エチルジフェニルホスファイト、フェニルホスホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、フェニルホスホン酸カリウム、メチルホスホン酸ナトリウム、エチルホスホン酸カルシウム、およびこれらの組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、リン化合物は、リン酸、ベンゼンホスフィン酸、もしくはベンゼンホスホン酸、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、リン化合物は、ベンゼンホスフィン酸、亜リン酸、次亜リン酸マンガン、またはこれらの混合物を含む。いくつかの態様において、リン化合物は、ベンゼンホスフィン酸を含んでいてもよい。
[0069]一実施形態において、リン対亜鉛のモル比は、0.01超:1、例えば、0.05超:1、0.1超:1、0.15超:1、0.25超:1、0.5超:1、または0.75超:1である。範囲については、ポリマー組成物中のリン対亜鉛のモル比は、0.01:1~15:1、例えば、0.05:1~10:1、0.1:1~9:1、0.15:1~8:1、0.25:1~7:1、0.5:1~6:1、0.75:1~5:1、0.5:1~4:1、または0.5:1~3:1の範囲であってよい。上限については、ポリマー組成物中の亜鉛対リンのモル比は、15未満:1、例えば、10未満:1、9未満:1、8未満:1、7未満:1、6未満:1、5未満:1、4未満:1、または3未満:1であってもよい。いくつかの場合において、リンは、亜鉛と共にポリマーマトリックス内に結合されている。
[0070]一実施形態において、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、1.3超:1、例えば、1.4超:1、1.5超:1、1.6超:1、1.7超:1、1.8超:1、または2超:1であってよい。範囲については、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、1.3:1~30:1、例えば、1.4:1~25:1、1.5:1~20:1、1.6:1~15:1、1.8:1~10:1、2:1~8:1、3:1~7:1、または4:1~6:1であってもよい。上限については、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、30未満:1、例えば、28未満:1、26未満:1、24未満:1、22未満:1、20未満:1、または15未満:1であってもよい。いくつかの態様において、ポリアミド組成物中にリンは存在しない。他の態様では、非常に少ない量のリンが存在する。いくつかの場合において、リンは、亜鉛と共にポリマーマトリックス内に保持される。
[0071]一実施形態において、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、0.64未満:1、例えば、0.62未満:1、0.6未満:1、例えば、0.5未満:1、0.45未満:1、0.4未満:1、0.3未満:1、または0.25未満:1であってもよい。範囲については、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、0.001:1~0.64:1、例えば、0.01:1~0.6:1、0.05:1~0.5:1、0.1:1~0.45:1、0.2:1~0.4:1、0.25:1~0.35:1、または0.2:1~0.3:1であってもよい。下限については、ポリアミド組成物中の亜鉛対リンの重量比は、0.001超:1、例えば、0.005超:1、0.01超:1、0.05超:1、0.1超:1、0.15超:1、または0.2超:1であってもよい。
[0072]有利には、上記で特定された亜鉛化合物およびリン化合物を添加することにより、ポリマー組成物の有益な相対粘度(RV)が得られることが発見された。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物のRVは、5~80、例えば、5~70、10~70、15~65、20~60、30~50、10~35、10~20、60~70、50~80、40~50、30~60、5~30、または15~32の範囲である。下限については、ポリマー組成物のRVは、5超、例えば、10超、15超、20超、25超、27.5超、または30超であってもよい。上限については、ポリマー組成物のRVは、70未満、例えば、65未満、60未満、50未満、40未満、または35未満であってもよい。
[0073]RVを計算するために、ポリマーを溶媒(通常、ギ酸または硫酸)中に溶解させ、粘度を測定し、次にその粘度を純粋な溶媒の粘度と比較することができる。これは単位のない測定法である。液体だけでなく、固体材料も特定のRVを有する場合がある。ポリマー組成物から製造された製品も、前述の相対粘度を有する場合がある。
[0074]特定量の亜鉛化合物およびリン化合物は、ポリマー組成物、例えばポリアミド組成物中に、細かく分割された形態、例えば顆粒、フレーク等の形態で混合されて、その後、従来の方法によって様々な製品(例えば、高接触製品、高接触製品の表面層)に形成され、例えば押出加工、成形あるいは延伸され、実質的に改善した抗菌作用を有する製品を製造することができると結論付けられている。亜鉛およびリンは、前述の量でポリマー組成物中に用いられ、改善された(ほぼ永久的な)抗菌活性保持率を有する繊維を実現する。
銅化合物
[0075]上述したとおり、ポリマー組成物は、いくつかの実施形態において、(銅化合物を介してもたらされる)銅を含む。本明細書で使用される場合、「銅化合物」は、少なくとも1つの銅分子またはイオンを有する化合物を指す。
[0076]いくつかの場合において、銅化合物は、ポリマー組成物の抗ウイルス特性を改善する、例えば強化することができる。いくつかの場合において、銅化合物は、ポリマー組成物の他の特性、例えば、抗菌活性または物理的特性に影響を及ぼす可能性がある。
[0077]ポリマー組成物は、(例えば、銅化合物中の)銅、例えば、ポリマー組成物内に分散した銅または銅化合物を含んでいてもよい。一実施形態において、ポリマー組成物は、銅を、5wppm~20,000wppm、例えば、5wppm~17,500wppm、5wppm~17,000wppm、5wppm~16,500wppm、5wppm~16,000wppm、5wppm~15,500wppm、5wppm~15,000wppm、5wppm~12,500wppm、5wppm~10,000wppm、5wppm~5000wppm、5wppm~4000wppm、例えば、5wppm~3000wppm、5wppm~2000wppm、5wppm~1000wppm、5wppm~500wppm、5wppm~100wppm、5wppm~50wppm、5wppm~35wppm、10wppm~20,000wppm、10wppm~17,500wppm、10wppm~17,000wppm、10wppm~16,500wppm、10wppm~16,000wppm、10wppm~15,500wppm、10wppm~15,000wppm、10wppm~12,500wppm、10wppm~10,000wppm、10wppm~5000wppm、10wppm~4000wppm、10wppm~3000wppm、10wppm~2000wppm、10wppm~1000wppm、10wppm~500wppm、50wppm~20,000wppm、50wppm~17,500wppm、50wppm~17,000wppm、50wppm~16,500wppm、50wppm~16,000wppm、50wppm~15,500wppm、50wppm~15,000wppm、50wppm~12,500wppm、50wppm~10,000wppm、50wppm~5000wppm、50wppm~4000wppm、50wppm~3000wppm、50wppm~2000wppm、50wppm~1000wppm、50wppm~500wppm、100wppm~20,000wppm、100wppm~17,500wppm、100wppm~17,000wppm、100wppm~16,500wppm、100wppm~16,000wppm、100wppm~15,500wppm、100wppm~15,000wppm、100wppm~12,500wppm、100wppm~10,000wppm、100wppm~5000wppm、100wppm~4000wppm、100wppm~3000wppm、100wppm~2000wppm、100wppm~1000wppm、100wppm~500wppm、200wppm~20,000wppm、200wppm~17,500wppm、200wppm~17,000wppm、200wppm~16,500wppm、200wppm~16,000wppm、200wppm~15,500wppm、200wppm~15,000wppm、200wppm~12,500wppm、200wppm~10,000wppm、200wppm~5000wppm、200wppm~4000wppm、200wppm~3000wppm、200wppm~2000wppm、200wppm~1000wppm、または200wppm~500wppmの範囲の量で含む。
[0078]下限については、ポリマー組成物は、5wppm超、例えば、10wppm超、50wppm超、100wppm超、200wppm、または300wppm超の銅を含んでいてもよい。上限については、ポリマー組成物は、20,000wppm未満、例えば、17,500wppm未満、17,000wppm未満、16,500wppm未満、16,000wppm未満、15,500wppm未満、15,000wppm未満、12,500wppm未満、10,000wppm未満、5000wppm未満、4000wppm未満、3000wppm未満、2000wppm未満、1000wppm未満、500wppm未満、100wppm未満、50wppm未満、35wppm未満の銅を含んでいてもよい。いくつかの態様において、銅化合物は、ポリマー組成物から形成されたポリマーに埋め込まれている。
[0079]銅化合物の組成は、特に限定されない。好適な銅化合物としては、ヨウ化銅、臭化銅、塩化銅、フッ化銅、酸化銅、ステアリン酸銅、アジピン酸銅アンモニウム(copper ammonium adipate)、酢酸銅、または銅ピリチオン、またはこれらの組み合わせが含まれる。銅化合物は、酸化銅、アジピン酸銅アンモニウム、酢酸銅、炭酸銅アンモニウム、ステアリン酸銅、フェニルホスフィン酸銅、もしくは銅ピリチオン、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、銅化合物は、酸化銅、アジピン酸銅アンモニウム、酢酸銅、もしくは銅ピリチオン、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、銅化合物は、酸化銅、ステアリン酸銅、もしくはアジピン酸銅アンモニウム、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの態様において、銅は、酸化銅の形態でもたらされる。いくつかの態様において、銅は、フェニルホスフィン酸銅および/またはフェニルホスホン酸銅を介してはもたらされない。
[0080]いくつかの場合において、ポリマー組成物は、(任意に銀化合物を介してもたらされる)銀を含む。本明細書で使用される場合、「銀化合物」は、少なくとも1つの銀分子またはイオンを有する化合物を指す。銀はイオン形態であってもよい。銀の範囲および限界は、銅の範囲および限界(上述)と同様であってよい。
[0081]一実施形態において、銅対亜鉛のモル比は、0.01超:1、例えば、0.05超:1、0.1超:1、0.15超:1、0.25超:1、0.5超:1、または0.75超:1である。範囲については、ポリマー組成物中の銅対亜鉛のモル比は、0.01:1~15:1、例えば、0.05:1~10:1、0.1:1~9:1、0.15:1~8:1、0.25:1~7:1、0.5:1~6:1、0.75:1~5:1、0.5:1~4:1、または0.5:1~3:1の範囲であってよい。上限については、ポリマー組成物中の亜鉛対銅のモル比は、15未満:1、例えば、10未満:1、9未満:1、8未満:1、7未満:1、6未満:1、5未満:1、4未満:1、または3未満:1であってもよい。いくつかの場合において、銅は、亜鉛と共にポリマーマトリックスに結合されている。
[0082]いくつかの実施形態において、アジピン酸第一銅アンモニウム(cuprous ammonium adipate)の使用は、ポリマーマトリックスへの銅イオンを活性化させるのに特に有効であることが見出されている。同様に、アジピン酸銀アンモニウムの使用は、ポリマーマトリックスへの銀イオンを活性化させるのに特に効果的であることが見出されている。銅(I)または銅(II)化合物をアジピン酸アンモニウムに溶解させることは、銅(I)または銅(II)イオンの生成に特に有効であることが見出されている。同じことは、Ag(I)またはAg(III)化合物をアジピン酸アンモニウムに溶解させてAg1+またはAg3+イオンを生成する場合にも当てはまる。
添加剤
[0083]ポリマーおよび亜鉛成分に加えて、ポリマー組成物は、繊維製造のための紡糸および吹付け法用のポリマー組成物を調製する際には一般に用いられない成形用添加剤をさらに含んでいてもよい。
耐衝撃性改良剤
[0084]本明細書に開示されるポリアミド組成物は、1つ以上の耐衝撃性改質剤を含む。本発明者らは、これらの耐衝撃性改良剤が、有益なことに、組成物の1つ以上のポリアミドポリマーとの良好な相互作用および相溶性、ならびにそれらの間での分散性を有するように選択されたエラストマーまたはゴム状材料であり得ることを見出した。耐衝撃性改良剤は、アクリレート-ブタジエン-スチレンまたはメチルメタクリレート-ブタジエン-スチレンなどのスチレン系コポリマーを含み得る。耐衝撃性改良剤は、アクリルポリマー、またはポリエチレンポリマー、例えば塩素化ポリエチレンを含み得る。いくつかの実施形態において、耐衝撃性改良剤は、エチレン-オクテンコポリマーを含む。いくつかの場合において、耐衝撃性改良剤と溶融安定剤との(任意に、開示された量および比率での)組み合わせは、性能特徴、例えば、引張/曲げ性能および耐衝撃性の驚くべき相乗的な組み合わせを実現する。
[0085]いくつかの場合において、耐衝撃性改良剤は、オレフィン、アクリレート、またはアクリル、またはこれらの組み合わせを含み、これらの化合物、例えばポリオレフィンまたはポリアクリレートのポリマーを含む。これらの化合物は、修飾されてもよく、例えば、無水マレイン酸で修飾(グラフト化)されてもよい。いくつかの実施形態において、耐衝撃性改良剤は、無水マレイン酸で修飾されたオレフィン、アクリレート、またはアクリル、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの場合において、耐衝撃性改良剤は、修飾オレフィン、例えば、無水マレイン酸修飾オレフィンを含む。耐衝撃性改良剤は、無水マレイン酸修飾エチレンオクテンおよび/またはエチレンアクリレートを含んでいてもよい。
[0086]いくつかの実施形態において、耐衝撃性改良剤は、0℃~-100℃の範囲、例えば、-5℃~-80℃、-10℃~-70℃、-20℃~-60℃、または-25℃~-55℃の範囲のガラス転移温度を有する。下限については、耐衝撃性改良剤は、-100℃超、例えば、-80℃超、-70℃超、-60℃超、または-55℃超のガラス転移温度を有していてもよい。上限については、耐衝撃性改良剤は、0℃未満、例えば、-5℃未満、-10℃未満、-15℃未満、または-25℃未満のガラス転移温度を有していてもよい。このようなガラス転移温度を有する耐衝撃性改良剤は、エネルギー散逸特性、例えば耐衝撃性を相乗的に改善すると考えられている。これらの特定の耐衝撃性改良剤は、開示されたポリアミドおよびガラス繊維と協働して、特に所望の温度範囲、例えば-10℃~-70℃において改善された耐衝撃性能を達成する温度範囲のガラス転移温度を有する。
[0087]ポリアミド組成物中の耐衝撃性改良剤の濃度は、例えば、3重量%~30重量%の範囲、例えば、2重量%~25重量%、2重量%~20重量%、5.7重量%~21.9重量%、4.0重量%~15重量%、5.5重量%~14重量%、6.0重量%~11.5重量%、8.4重量%~24.6重量%、11.1重量%~27.3重量%、または13.8重量%~30重量%の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、耐衝撃性改良剤の濃度は、6重量%~20重量%の範囲、例えば、6重量%~14.4重量%、7.4重量%~15.8重量%、8.8重量%~17.2重量%、10.2重量%~18.6重量%、または11.6重量%~20重量%の範囲である。上限については、耐衝撃性改良剤濃度は、30重量%未満、例えば、27.3重量%未満、24.6重量%未満、21.9重量%未満、20重量%未満、18.6重量%未満、17.2重量%未満、15.8重量%未満、15重量%未満、14重量%未満、14.4重量%未満、13重量%未満、11.6重量%未満、11.5重量%未満、10.2重量%未満、8.8重量%未満、7.4重量%未満、6重量%未満、または5.4重量%未満であってよい。下限については、耐衝撃性改良剤濃度は、3重量%超、4.0重量%超、5.5重量%超、5.4重量%超、6重量%超、7.4重量%超、8.8重量%超、10.2重量%超、11.6重量%超、13重量%超、14.4重量%超、15.8重量%超、17.2重量%超、18.6重量%超、20重量%超、21.9重量%超、24.6重量%超、または27.6重量%超であり得る。より低い濃度、例えば、3重量%未満、およびより高い濃度、例えば、30重量%超もまた検討される。
[0088]ポリアミド組成物中の1つ以上のポリアミドポリマー対耐衝撃性改良剤の重量比は、例えば0.2~30、例えば0.2~4、0.33~6.7、2~7、3~6、1~15、5~15、2~12、0.54~11、0.9~18または1.5~30までの範囲であり得る。上限については、耐衝撃性改良剤に対する1つ以上のポリアミドポリマーの重量比は、30未満、例えば、18未満、15未満、12未満、11未満、7未満、6未満、6.7未満、4未満、2.4未満、1.5未満、0.9未満、0.54未満、または0.33未満であり得る。下限については、耐衝撃性改良剤に対する1つ以上のポリアミドポリマーの重量比は、0.2超、例えば、0.33超、0.55超、0.9超、1.5超、2超、2.4超、3超、5超、6.7超、11または18超であり得る。より低い比率、例えば0.2未満、およびより高い比率、例えば30以上もまた検討される。
熱安定剤
[0089]ポリアミド組成物の1つ以上の熱安定剤は、材料の強度または延性に著しく悪影響を与えることなく、組成物の性能、例えば、より高い動作温度での性能を改善するように選択され得る。熱安定剤は、例えば、ヒンダードフェノール系安定剤、ホスファイト系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、トリアジン系安定剤、硫黄系安定剤、銅安定剤、またはこれらの組み合わせを含み得る。
[0090]ヒンダードフェノール系安定剤の例としては、N,N’-ヘキサン-1,6-ジイルビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオンアミド)];ペンタエリスリチル-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸];N,N’-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナアミド);トリエチルエネグリコール-ビス[3-(3-tertブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート];3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン;3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネート-ジエチルエステル;1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン;および1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレートが含まれる。
[0091]ホスファイト系安定剤の例としては、トリオクチルホスファイト;トリラウリルホスファイト;トリデシルホスファイト;オクチルジフェニルホスファイト;トリソデシルホスファイト;フェニルジイソデシルホスファイト;フェニルジ(トリデシル)ホスファイト;ジフェニルイソオクチルホスファイト;ジフェニルイソデシルホスファイト;ジフェニル(トリデシル)ホスファイト;トリフェニルホスファイト;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト;トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト;トリス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)ホスファイト;トリス(ブトキシエチル)ホスファイト;4,4’-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル-テトラ-トリデシル)ジホスファイト;テトラ(C12-~C15-混合アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト;4,4’-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト;トリス(ビフェニル)ホスファイト;テトラ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ブタンジホスファイト;テトラ(トリデシル)-4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)ジホスファイト;テトラ(C-~C15-混合アルキル)-4,4’-イソプロピリデンジフェニルジホスファイト;トリス(モノ/ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト;4,4’-イソプロピリデンジ(2-tert-ブチルフェニル)-ジ(ノニルフェニル)ホスファイト;9,10-ジ-ヒドロ-9-オキサ-10-ホスホルフェナントレン-10-オキシド;トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)ホスファイト;水素化-4,4’-イソプロピリデンジフェニルポリホスファイト;ビス(オクチルフェニル)-ビス(4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェニル)-1,6-ヘキサノールジホスファイト;ヘキサ(トリデシル)-1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタントリホスファイト;トリス(4,4’-イソプロピリデンビス(2-tert-ブチルフェニル)ホスファイト;トリス(1,3-ステアロイルオキシイソプロピル)ホスファイト;2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト;2,2-メチレンビス(3-メチル-4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-2-エチルヘキシルホスファイト;テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスファイト;およびテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスファイトが含まれる。
[0092]ホスファイト系安定剤には、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、例えば2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-フェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-メチル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-エチルヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニルイソデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ラウリルペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-イソトリデシル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ステアリル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-シクロヘキシル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ベンジル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-エチルセロソルブ-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ブチルカルビトール-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-ノニルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)-ペンタエリスリトールジホスファイト;ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,6-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-ブチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2,4-ジ-tert-オクチルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル-2-シクロヘキシルフェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル-フェニル-ペンタエリスリトールジホスファイト;ビス(2,6-ジ-tert-アミル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト;およびビス(2,6-ジ-tert-オクチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトも含まれる。
[0093]ヒンダードアミン系安定剤の例としては、4-アセトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-ステアロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-アクリロイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-(フェニルアセトキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-メトキシ-2,2,6,6,-テトラメチルピペリジン;4-ステアリルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-フェノキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-(エチルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-(シクロヘキシルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;4-(フェニルカルバモイルオキシ)-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-カーボネート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-オキサレート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-マロネート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-セバケート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-アジペート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)テレフタレート;1,2-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-エタン;α,α'-ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルオキシ)-p-キシレン;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-トリレン-2,4-ジカルバメート;ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ヘキサメチレン-1,6-ジカルバメート;トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)ベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレート;トリス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)-ベンゼン-1,3,4-トリカルボキシレート;1-[2-{3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}ブチル]-4-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)]プロピオニルオキシ]2,2,6,6-テトラメチルピペリジン;ならびに1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸;1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジノール;およびβ,β,β',β'-テトラメチル-3,9-[2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジエタノールの凝縮生成物が含まれる。
[0094]トリアジン系安定剤の例としては、2,4,6-トリス(2’-ヒドロキシ-4’-オクチルオキシ-フェニル)-1,3,5-トリアジン;2-(2’-ヒドロキシ-4’-ヘキシルオキシ-フェニル)-4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン;2-(2’-ヒドロキシ-4’-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(2’,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン;2-(2’,4’-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス(2’,4’-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン;2,4-ビス(2’-ヒドロキシ-4’-プロピルオキシ-フェニル)-6-(2’,4’-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン;2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4,6-ビス(4’-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン;2-(2’-ヒドロキシ-4’-ドデシルオキシフェニル)-4,6-ビス(2’,4’-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン;2,4,6-トリス(2’-ヒドロキシ-4’-イソプロピルオキシフェニル)-1,3,5-トリアジン;2,4,6-トリス(2’-ヒドロキシ-4’-n-ヘキシルオキシフェニル)-1、3、5-トリアジン;および2,4,6-トリス(2’-ヒドロキシ-4’-エトキシカルボニルメトキシフェニル)-1,3,5-トリアジンが含まれる。
[0095]銅安定剤には、ハロゲン化銅、例えば、塩化物、臭化物、ヨウ化物が含まれる。銅安定剤にはまた、シアン化銅、酸化銅、硫酸銅、リン酸銅、酢酸銅、プロピオン酸銅、安息香酸銅、アジピン酸銅、テレフタル酸銅、イソフタル酸銅、サリチル酸銅、ニコチン酸銅、ステアリン酸銅、ならびにエチレンジアミンおよびエチレンジアミン四酢酸などのキレート化アミンに配位した銅錯塩が含まれる。
[0096]いくつかの実施形態において、熱安定剤は、銅含有熱安定剤を含む。いくつかの実施形態において、第1の銅含有熱安定剤は、銅、ハロゲン、(またはハロゲン化銅、すなわち銅とハロゲンを含有する化合物)、および任意に有機ハロ-リン(有機臭素-リン)化合物を含む。いくつかの態様において、第1の銅含有熱安定剤は、ハロゲン化銅、リン酸塩、もしくはホスフィン、またはこれらの錯体を含む混合物を含む。いくつかの態様において、第1の銅含有熱安定剤は、ヨウ化銅、ビス(トリフェニルホスフィン)、およびトリス(トリブロネオペンチル)ホスフェートを含む錯体を含む。好適な第1の銅含有熱安定剤には、参照によりその全体が組み込まれる、ドイツ特許第19847626号に記載されているものが含まれる。
[0097]これらのハロゲン化銅と有機ハロ-リン(有機臭素-リン)化合物の組み合わせは、本明細書に記載のポリアミドに添加されると、優れた電気特性を維持しながら優れた熱安定性を示すポリアミド組成物をもたらし、したがって、本発明のポリアミド組成物を電気/電子産業での使用に理想的に好適なものにしている。さらなる利点として、このハロゲン化銅と有機リン化合物との組み合わせは、ポリアミド組成物を変色させない。好適な市販の(第1の)銅含有熱安定剤としては、BRUGGOLEN(登録商標)H3386(Bruggemann Chemical社から入手可能)が含まれる。
[0098]いくつかの実施形態において、ポリアミド組成物は、セリウム系熱安定剤、例えば、酸化セリウム、セリウム水和物、および/またはセリウムオキシ水和物を含む。
[0099]ポリアミド組成物中の熱安定剤の濃度は、例えば、0.1重量%~5重量%、例えば、0.1重量%~1重量%、0.15重量%~1.5重量%、0.22重量%~2.3重量%、0.1重量%~3重量%、0.15重量%~1重量%、0.32重量%~3.4重量%、または0.48重量%~5重量%の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、熱安定剤の濃度は、0.2重量%~0.7重量%の範囲である。上限については、熱安定剤濃度は、5重量%未満、例えば、3.4重量%未満、3重量%未満、2.3重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、0.71重量%未満、0.48重量%未満、0.32重量%未満、0.22重量%未満、または0.15重量%未満であってよい。下限については、熱安定剤濃度は、0.1重量%超、例えば、0.15重量%超、0.22重量%超、0.32重量%超、0.48重量%超、0.71重量%超、1重量%、1.5重量%超、2.3重量%超または3.4重量%超であってよい。より低い濃度、例えば0.1重量%未満、およびより高い濃度、例えば5重量%超もまた、検討される。
[0100]いくつかの実施形態において、熱安定剤は、銅または銅含有化合物、例えばヨウ化銅を含む。熱安定剤を他のポリアミド組成物成分と組み合わせた後、ポリアミド組成物中の銅の濃度は、例えば、25ppm~700ppm、例えば、25ppm~180ppm、35ppm~260ppm、49ppm~360ppm、68ppm~500ppm、または95ppm~700ppmの範囲であってよい。上限値については、ポリアミド組成物中の銅の濃度は、700ppm未満、例えば、500ppm未満、360ppm未満、260ppm未満、180ppm未満、130ppm未満、95ppm未満、68ppm未満、49ppm未満、または35ppm未満であってよい。下限については、ポリアミド組成物中の銅の濃度は、25ppm超、例えば、35ppm超、49ppm超、68ppm超、95ppm超、130ppm超、180ppm超、260ppm超、360ppm超、または500ppm超であってよい。より高い濃度、例えば700ppm超、およびより低い濃度、例えば25ppm未満も検討される。
[0101]ポリアミド組成物中の1つ以上のポリアミド対熱安定剤の重量比は、例えば、1~850、例えば、1~57、2~110、3.9~220、7.6~430、または15~850の範囲であってよい。上限については、熱安定剤に対する1つ以上のポリアミドポリマーの重量比は、850未満、例えば、430未満、220未満、110未満、29未満、57未満、15未満、7.6未満、3.9未満、または2未満であってよい。下限については、熱安定剤に対する1つ以上のポリアミドポリマーの重量比は、1超、例えば、2超、3.9超、7.6超、15超、29超、57超、110超、220超、または430超であってよい。より低い比率、例えば1未満、およびより高い比率、例えば850超もまた検討される。
[0102]ポリアミド組成物中の熱安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比は、例えば0.5~300、例えば0.5~23、0.95~44、1.8~83、10~40、12~35、3.4~160、または6.5~300の範囲であってよい。上限については、熱安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比は、300未満、例えば、160未満、83未満、44未満、40未満、35未満、23未満、12未満、6.5未満、3.4未満、1.8未満、または0.95未満であってよい。下限については、熱安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比は、0.5超、例えば、0.95超、1.8超、3.4超、6.5超、10超、12超、23超、44超、83超、または160超であってよい。より低い比率、例えば0.5未満、およびより高い比率、例えば300超もまた、検討される。
カラーパッケージ(ニグロシン/カーボンブラック)
[0103]ポリアミド組成物は、1つ以上の可溶性染料、例えばニグロシンまたはソルベントブラック7を含み得る。ポリアミド組成物中のニグロシンの濃度は、例えば、0.1~5重量%、例えば、0.1重量%~1重量%、0.15重量%~1.5重量%、0.22重量%~2.3重量%、0.32重量%~3.4重量%、または0.48重量%~5重量%の範囲であってよい。いくつかの実施形態において、ニグロシンの濃度は、1重量%~2重量%、例えば、1重量%~1.6重量%、1.1重量%~1.7重量%、1.2重量%~1.8重量%、1.3重量%~1.9重量%、または1.4重量%~2重量%の範囲である。上限としては、ニグロシン濃度は、5重量%未満、例えば、3.4重量%未満、2.3重量%未満、2重量%未満、1.9重量%未満、1.8重量%未満、1.7重量%未満、1.6重量%未満、1.5重量%未満、1.4重量%未満、1.3重量%未満、1.2重量%未満、1.1重量%未満、1重量%未満、0.71重量%未満、0.48重量%未満、0.32重量%未満、0.22重量%未満、または0.15重量%未満であり得る。下限については、ニグロシン濃度は、0.1重量%超、例えば、0.15重量%超、0.22重量%超、0.32重量%超、0.48重量%超、0.71重量%超、1重量%超、1.1重量%超、1.2重量%超、1.3重量%超、1.4重量%超、1.5重量%超、1.6重量%超、1.7重量%超、1.8重量%超、1.9重量%超、2重量%超、2.3重量%超、または3.4重量%超であり得る。より低い濃度、例えば0.1重量%未満、およびより高い濃度、例えば5重量%超もまた、検討される。いくつかの場合において、ニグロシンはマスターバッチ中に提供され、マスターバッチ中および得られた組成物中のニグロシンの濃度は、容易に計算することができる。
[0104]ポリアミド組成物中のニグロシンに対する1つ以上のポリアミドポリマーの重量比は、例えば、1~85、例えば、1~14、1.6~22、2.4~35、3.8~55、または5.9~85の範囲であり得る。上限については、ニグロシンに対する1つ以上のポリアミドポリマーの比は、85未満、例えば、55未満、35未満、22未満、14未満、9.2未満、5.9未満、3.8未満、2.4未満、または1.6未満であり得る。下限については、ニグロシンに対する1つ以上のポリアミドポリマーの比は、1超、例えば、1.6超、2.4超、3.8超、5.9超、9.2超、14超、22超、35超、または55超であり得る。より高い比率、例えば55超、およびより低い比率、例えば1未満もまた、検討される。
[0105]ポリアミド組成物中のニグロシンに対するガラス繊維の重量比は、例えば、2~60、例えば、2~15、2.8~22、3.9~30、5.5~43、または7.8~60の範囲であり得る。上限については、ニグロシンに対するガラス繊維の比率は、60未満、例えば、43未満、30未満、22未満、15未満、11未満、7.8未満、5.5未満、3.9未満、または2.8未満であり得る。下限については、ニグロシンに対するガラス繊維の比率は、2超、例えば、2.8超、3.9超、5.5超、7.8超、11超、15超、22超、30超、または43超であり得る。より高い比率、例えば60超、およびより低い比率、例えば2未満もまた、検討される。
[0106]ポリアミド組成物中のニグロシンに対する熱安定剤の重量比は、例えば、0.02~5、例えば、0.02~0.55、0.035~0.95、0.06~1.7、0.1~2.9、または0.18~5の範囲であり得る。上限については、ニグロシンに対する熱安定剤の比は、5未満、例えば、2.9未満、1.7未満、0.95未満、0.55未満、0.32未満、0.18未満、0.1未満、0.06未満、または0.035未満であってよい。下限については、ニグロシンに対する熱安定剤の比率は、0.02超、例えば、0.035超、0.06超、0.1超、0.18超、0.32超、0.55超、0.95超、1.7超、または2.9超であってよい。より高い比率、例えば5超、およびより低い比率、例えば0.02未満もまた、検討される。
[0107]ポリアミド組成物は、カーボンブラックなどの1つ以上の顔料を含み得る。ポリアミド組成物中のカーボンブラックの濃度は、例えば、0.1~5重量%、例えば、0.1重量%~1.05重量%、0.15重量%~1.55重量%、0.22重量%~2.29重量%、0.32重量%~3.38重量%、または0.48重量%~5重量%の範囲であってよい。いくつかの実施形態において、カーボンブラックの濃度は、0.2重量%~0.8重量%の範囲である。上限については、カーボンブラックの濃度は、5重量%未満、例えば、3.4重量%未満、2.3重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、0.71重量%未満、0.48重量%未満、0.32重量%未満、0.22重量%未満、または0.15重量%未満であってよい。いくつかの実施形態において、カーボンブラックの濃度は、3重量%未満である。下限については、カーボンブラックの濃度は、0.1重量%超、例えば、0.15重量%超、0.22重量%超、0.32重量%超、0.48重量%超、0.71重量%超、1重量%超、1.5重量%超、2.3重量%超、3.4重量%超であってよい。より低い濃度、例えば0.1重量%未満、およびより高い濃度、例えば5重量%超もまた、検討される。
溶融安定剤
[0108]ポリアミド組成物は、1つ以上の溶融安定剤(潤滑剤)を含み得る。溶融安定剤の種類および相対量は、組成物の加工を改善し、材料の同時的に高い強度および延性に寄与するように選択することができる。ポリアミド組成物中の溶融安定剤の濃度は、例えば、0.05重量%~5重量%、例えば、0.05重量%~3重量%、0.1重量%~0.6重量%、0.2重量%~0.7重量%、0.3重量%~0.8重量%、0.1重量%~3重量%、0.4重量%~0.9重量%、0.5重量%~1重量%、0.15重量%~1.5重量%、0.22重量%~2.3重量%、0.32重量%~3.4重量%、または0.48重量%~5重量%の範囲であってよい。上限については、溶融安定剤の濃度は、5重量%未満、例えば、3.4重量%未満、2.3重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満または0.1重量%未満であってよい。下限については、溶融安定剤の濃度は、0.1重量%超、例えば、0.2重量%超、0.3重量%超、0.4重量%超、0.5重量%超、0.6重量%超、0.7重量%超、0.8重量%超、0.9重量%、1重量%超、1.5重量%超、2.3重量%超、あるいは、3.4重量%超であってよい。より低い濃度、例えば0.1重量%未満、およびより高い濃度、例えば5重量%超もまた、検討される。
[0109]いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、飽和脂肪酸を含む。例えば、溶融安定剤は、ステアリン酸、またはベヘン酸、またはこれらの組み合わせ、またはこれらの塩を含んでもよい。いくつかの場合において、溶融安定剤は、ステアリン酸塩を含む。溶融安定剤は、いくつかの場合において、例えば、ステアリン酸カルシウム、ジステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、N,N’エチレンビスステアルアミド、ステアリルエルカミドを含むことができる。いくつかの場合において、溶融安定剤は、ステアリン酸を含む。いくつかの場合において、ステアリン酸亜鉛(またはホウ酸亜鉛(下記参照))は、亜鉛AM/AV化合物とは考えられない。
[0110]いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、イオン性潤滑剤を含まない。他の性能改善に加えて、開示された溶融安定剤は、ポリマーのマトリックス中の成分の分散、例えば、ポリアミドマトリックス中の耐衝撃性改良剤の分散をも著しく改善する。
[0111]いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、ワックスであってもよい。いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、ワックスからなる。いくつかの実施形態において、ワックスは、脂肪酸を含む。いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、脂肪酸からなる。いくつかの実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含む。いくつかの実施形態において、溶融安定剤は、飽和脂肪酸からなる。いくつかの実施形態において、ワックスは、ステアリン酸、ベヘン酸、またはこれらの塩もしくは組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、ワックスは、ステアリン酸、ベヘン酸、またはこれらの塩もしくは組み合わせからなる。
[0112]他の性能改善に加えて、開示された溶融安定剤は、ポリマーのマトリックス中の成分の分散、例えば、ポリアミドマトリックス中の耐衝撃性改良剤の分散をも著しく改善し、耐衝撃性改良性能を有益に改善する。
[0113]ポリアミド組成物中の溶融安定剤、例えばステアリン酸またはその塩の濃度は、例えば0.03重量%~4重量%の範囲、例えば、0.03重量%~0.57重量%、0.05重量%~0.92重量%、0.08重量%~1.5重量%、0.13重量%~2.5重量%、または0.21重量%~4重量%の範囲であってよい。上限については、ステアリン酸または塩の濃度は、4重量%未満、例えば、2.4重量%未満、1.5重量%未満、0.92重量%未満、0.57重量%未満、0.35重量%未満、0.21重量%未満、0.13重量%未満、0.08重量%未満または0.05重量%未満であってよい。下限としては、ステアリン酸または塩の濃度は、0.03重量%超、例えば、0.05重量%超、0.08重量%超、0.13重量%超、0.21重量%超、0.35重量%超、0.57重量%超、0.92重量%超、1.5重量%超、あるいは2.5重量%超であってよい。より高い濃度、例えば4重量%超、およびより低い濃度、例えば0.03重量%未満もまた、検討される。
[0114]ポリアミド組成物中の溶融安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比は、例えば、1~100、例えば、2~50、5~50、10~40、10~35、5~25、10~20、10~50、20~40、または25~35の範囲であり得る。上限については、溶融安定剤に対する耐衝撃性改良剤の比率は、100未満、例えば、75未満、50未満、40未満、35未満、25未満、または20未満であってよい。下限については、溶融安定剤に対する耐衝撃性改良剤の比は、1超、例えば、2超、5超、10超、20超、または25超であってよい。より高い比率もまた、検討される。
[0115]上述したとおり、耐衝撃性改良剤と溶融安定剤との組み合わせは、性能特徴の相乗的な組み合わせをもたらす。一般に、耐衝撃性改良剤は、引張強度に有害な影響を及ぼすことが知られている。例えば、ポリマーのせん断の劣化が観察される(せん断が有害に増大し、引張性能に悪影響を及ぼす)。しかし、開示されている耐衝撃性改良剤と溶融安定剤を一緒に使用すると、予想外のバランスがとれ、溶融安定剤は劣化を低減または排除する。その結果、引張性能の低下はほとんどまたは全く見られない一方で、驚くべきことに、衝撃耐性は大幅に改善される。
難燃剤類
[0116]難燃剤パッケージは、多種多様であり得、多くの好適な難燃剤が知られている。(臭素含有)難燃剤の例としては、ヘキサブロモシクロドデカン(HBCD)、デカブロモジフェニルオキシド(DBDPO)、オクタブロモジフェニルオキシド、テトラブロモビスフェノールA(TBBA)、ビス(トリブロモフェノキシ)エタン、ビス(ペンタブロモフェニル)エタン、テトラブロモビスフェノールAエポキシ樹脂(TBBAエポキシ)、テトラブロモビスフェノールAカーボネート(TBBA-PC)、エチレン(ビステトラブロモフタル)イミド(EBTBPI)、エチレンビスペンタブロモジフェニル、トリス(トリブロモフェノキシ)トリアジン(TTBPTA)、ビス(ジブロモプロピル)テトラブロモビスフェノールA(DBP-TBBA)、ビス(ジブロモプロピル)テトラブロモビスフェノールS(DBP-TBBS)、臭素化ポリフェニレンエーテル(BrPPE)(例えば、ポリ(ジ)ブロモフェニレンエーテル等)、臭素化ポリスチレン(BrPPE)(例えば、ポリジブロモスチレン、ポリトリブロモスチレン、架橋臭素化ポリスチレン等)、臭素化架橋芳香族ポリマー、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化スチレン-無水マレイン酸ポリマー、テトラブロモビスフェノールS(TBBS)、トリス(トリブロネオペンチル)ホスフェート(TTBNPP)、ポリブロモトリメチルフェニルインダン(PBPI)、およびトリス(ジブロモプロピル)イソシアヌレート(TDBPIC)が含まれる。
[0117]ハロゲン系難燃剤もまた使用されてよい。従来の難燃剤相乗剤としては、酸化アンチモン(例えば、三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモン、およびアンチモン酸ナトリウム)、酸化スズ(例えば、一酸化スズ、二酸化スズ)、酸化鉄(酸化鉄(II)、γ-酸化鉄)、酸化亜鉛、ならびにホウ酸亜鉛が含まれるが、これらに限定されない。一般に、ハロゲン系難燃剤による環境への潜在的悪影響を回避する意図により、非ハロゲン系難燃剤が使用される。
[0118]例示的な非ハロゲン系難燃剤には、リンまたはメラミン含有難燃剤が含まれる。メラミン難燃剤は当技術分野で公知であり、メラミンリンホスフェートおよびメラミンシアヌレートを含む。ホスフェートエステルが特に好適に使用される。このような化合物としては、例えばリン酸のアルキルおよびアリールエステル、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリ(2-エチルヘキシル)ホスフェート、ジイソプロピルフェニルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリス(イソプロピルフェニル)ホスフェート、トリナフチルホスフェート、ビスフェノールAジフェニルホスフェートおよびレゾルシノールジフェニルホスフェートが含まれる。一般に用いられるトリアリールホスフェートとしては、例えば、トリフェニルホスフェート(TPP)、クレジルジフェニルホスフェート、およびトリクレジルホスフェートが含まれる。(膨張難燃剤として作用する)ポリリン酸アンモニウムなどの無機リン酸塩難燃剤も利用されてよい。
[0119]OP1230およびOP1400などのExolit(登録商標)の名称で販売されているものを含むホスフィネート難燃剤が、本明細書に記載の組成物に使用されてもよい。ホスフィネート難燃剤は、その抗腐食性のために望ましい場合がある。
[0120]ポリアミド組成物中の難燃剤の濃度は、例えば、3重量%~30重量%、例えば、2重量%~25重量%、2~20重量%、5.7重量%~21.9重量%、4.0重量%~15重量%、5.5重量%~14重量%、6.0重量%~11.5重量%、8.4重量%~24.6重量%、11.1重量%~27.3重量%、または13.8重量%~30重量%であってよい。いくつかの実施形態において、難燃剤の濃度は、6重量%~20重量%、例えば、6重量%~14.4重量%、7.4重量%~15.8重量%、8.8重量%~17.2重量%、10.2重量%~18.6重量%、あるいは11.6重量%~20重量%である。上限については、耐衝撃性改良剤濃度は、30重量%未満、例えば、27.3重量%未満、24.6重量%未満、21.9重量%未満、20重量%未満、18.6重量%未満、17.2重量%未満、15.8重量%未満、15重量%未満、14重量%未満、14.4重量%未満、13重量%未満、11.6重量%未満、11.5重量%未満、10.2重量%未満、8.8重量%未満、7.4重量%未満、6重量%未満、または5.4重量%未満であってよい。下限としては、難燃剤濃度は、3重量%超、4.0重量%超、5.5重量%超、5.4重量%超、6重量%超、7.4重量%超、8.8重量%超、10.2重量%超、11.6重量%超、13重量%超、14.4重量%超、15.8重量%超、17.2重量%超、18.6重量%超、20重量%超、21.9重量%超、24.6重量%超または27.6重量%超であってよい。より低い濃度、例えば、3重量%未満、およびより高い濃度、例えば、30重量%超もまた検討される。
[0121]難燃剤が非ハロゲン化難燃剤である場合、非ハロゲン化難燃剤は、組成物の総重量を基準として少なくとも5重量%、例えば、少なくとも7.5重量%、少なくとも10重量%、または少なくとも12.5重量%の量で存在してもよい。上限については、非ハロゲン化難燃剤は、25重量%未満、例えば、22.5重量%未満、20重量%未満、または17.5重量%未満の量で存在する。範囲としては、非ハロゲン化難燃剤は、5~25重量%、例えば、7.5~22.5重量%、10~20重量%、または12.5~17.5重量%の量で存在する。
その他の添加剤
[0122]ポリアミド組成物は、1つ以上の連鎖停止剤、粘度調整剤、可塑剤、例えばフタル酸ジウンデシル、紫外線安定剤、触媒、他のポリマー、艶消剤、抗菌剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、延長剤、加工助剤、タルク、マイカ、石膏、ウォラストナイトおよび当業者に知られている他の一般的に使用される添加剤を含んでもよい。追加の好適な添加剤は、Geoffrey Pritchard編、Plastics Additives、An A-Z reference(1998)に見出すことができる。添加剤分散液への安定剤の任意の添加は、例示的な実施形態において存在する。添加剤分散液に適した安定剤としては、ポリエトキシレート(例えば、ポリエトキシル化アルキルフェノールTritonX-100)、ポリプロポキシレート、ブロック共重合ポリエーテル、長鎖アルコール、ポリアルコール、アルキルサルフェート、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルホスフェート、アルキルホスホネート、アルキルナフタレンスルホネート、カルボン酸およびパーフルオロネートが含まれるが、これらに限定されない。
[0123]いくつかの実施形態において、ポリアミド組成物の耐汚染性は、ポリアミド前駆体を、5-スルホイソフタル酸もしくは塩または他の誘導体などのカチオン性色素修飾剤と塩結合させることによって改善することができる。
[0124]鎖延長剤がポリアミド組成物に含まれてもよい。好適な鎖延長剤化合物には、ビス-N-アシルビスラクタム化合物、イソフタロイルビスカプロラクタム(IBC)、アジポイルビスカプロラクタム(ABC)、テレフタロイル(terphthaloyl)ビスカプロラクタム(TBS)およびこれらの混合物が含まれる。
[0125]ポリアミド組成物は、アンチブロック剤も含んでもよい。通常、珪藻土の形態である無機固体は、開示されたポリアミド組成物に添加され得る材料の1つのクラスを表す。非限定的な例としては、炭酸カルシウム、二酸化ケイ素、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウムカリウムが含まれ、二酸化ケイ素が好適な抗ブロック剤の例である。
[0126]ポリアミド組成物は、透明性および酸素バリア性をさらに向上させ、酸素バリア性を高めるために、核形成剤を含んでもよい。典型的には、これらの薬剤は、結晶子開始のための表面を提供する不溶性の高融点種である。核形成剤を組み込むことで、より多くの結晶が開始され、結晶は本質的に、より小さくなる。より多い結晶またはより高い結晶化度%は、より強い補強材/より高い引張強度、酸素の流れのためのより曲がりくねった通路(障害の増大)に相関し、より小さな結晶子は、透明度の改善に相関する光散乱を低減する。非限定的な例としては、フッ化カルシウム、炭酸カルシウム、タルク、およびナイロン2,2が含まれる。
[0127]ポリアミド組成物はまた、ヒンダードフェノールの形態の有機抗酸化剤、例えば、限定されないが、Irganox 1010、Irganox 1076およびIrganox 1098;有機ホスファイト、例えば、限定されないが、Irgafos 168およびUltranox 626;芳香族アミン、周期表のIB、IIB、IIIおよびIV族からの金属塩、ならびにアルカリおよびアルカリ土類金属の金属ハライドを含んでもよい。
ガラス繊維
[0128]ポリアミド組成物は、補強充填剤、例えばガラス繊維を含む。ガラス繊維は、ソーダライムシリケート、ジルコニウムシリケート、カルシウムボロシリケート、アルミナ-カルシウムボロシリケート、カルシウムアルミノシリケート、マグネシウムアルミノシリケート、またはこれらの組み合わせを含んでよい。ガラス繊維は、長繊維、例えば、6mm超、短繊維、例えば、6mm未満、またはこれらの組み合わせを含んでよい。ガラス繊維は、微粉砕されてよい。
[0129]他の組成物成分の量に対するポリアミド組成物中のガラス繊維の量は、材料の延性に悪影響を与えることなく追加の強度を有利にもたらすように選択することができる。ポリアミド組成物中のガラス繊維の濃度は、例えば、10重量%~60重量%、例えば、10重量%~40重量%、15重量%~45重量%、20重量%~50重量%、25重量%~55重量%、または30重量%~60重量%の範囲であってよい。いくつかの実施形態において、ガラス繊維の濃度は、25重量%~40重量%例えば、25重量%~34重量%、26.5重量%~35.5重量%、28重量%~37重量%、29.5重量%~38.5重量%、または31重量%~40重量%である。特定の態様において、ガラス繊維の濃度は、30重量%~35重量%の範囲である。上限については、ガラス繊維の濃度は、60重量%未満、例えば、55重量%未満、50重量%未満、45重量%未満、40重量%未満、38.5重量%未満、37重量%未満、35.5重量%未満、34重量%未満、32.5重量%未満、31重量%未満、29.5重量%未満、28重量%未満、26.5重量%未満、25重量%未満、20重量%未満または15重量%未満であってもよい。下限としては、ガラス繊維濃度は、10重量%超、例えば、15重量%超、20重量%超、25重量%超、26.5重量%超、28重量%超、29.5重量%超、31重量%超、32.5重量%超、34重量%超、35.5重量%超、37重量%超、38.5重量%超、40重量%超、45重量%超、50重量%超または55重量%超であってもよい。より低い濃度、例えば10重量%未満、およびより高い濃度、例えば60重量%超もまた、検討される。
抗ウイルス活性
[0130]本明細書に記載のポリマー組成物は、抗ウイルス特性、例えば、抗ウイルス活性を示す。さらに、ポリマー組成物から形成される製品も、抗ウイルス特性を示し得る。特に、前述の亜鉛、銅、銀および/またはリン化合物を開示された濃度で有するポリマー組成物を利用することによって、抗ウイルス特性を示すポリマー組成物を調製することができる。
[0131]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物、およびそれから形成される生成物は、永久的な、例えば、ほぼ永久的な、抗ウイルス特性を示す。別の言い方をすれば、ポリマー組成物の抗ウイルス特性は、長期間、例えば、1日以上、1週間以上、1ヶ月以上、または1年以上持続する。
[0132]抗ウイルス特性には、任意の抗ウイルス作用が含まれてよい。いくつかの実施形態において、例えば、ポリマー組成物の抗ウイルス特性は、ウイルスの感染を制限、低減、または阻害することを含む。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物の抗ウイルス特性は、ウイルスの病原性を制限、低減、または阻害することを含む。いくつかの場合において、ポリマー組成物は、ウイルスの感染と病原性の両方を制限、低減、または阻害し得る。
[0133]ポリマー組成物の抗ウイルス特性によって影響を受けるウイルスは、特に限定されない。いくつかの実施形態において、例えば、ウイルスは、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、エボラウイルス、ポックスウイルス、ライノウイルス、コクサッキーウイルス、アルテリウイルス、エンテロウイルス、モルビリウイルス、コロナウイルス、A型インフルエンザウイルス、鳥インフルエンザウイルス、豚由来インフルエンザウイルス、または馬インフルウイルスである。いくつかの実施形態において、抗ウイルス特性は、ウイルス、例えば、上記のリストからのウイルスのうちの1つの感染または病原性を制限、低減、または阻害することを含む。いくつかの実施形態において、抗ウイルス特性は、複数のウイルス、例えば、上記のリストからの2つ以上のウイルスの組み合わせの感染または病原性を制限、低減、または阻害することを含む。
[0134]いくつかの場合において、ウイルスは、コロナウイルス、例えば、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス(SARS-CoV)、中東呼吸器症候群コロナウイルス(MERS-CoV)、または重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)(例えば、COVID-19の原因となるコロナウイルス)である。いくつかの場合において、ウイルスは、コロナウイルスに構造的に関連している。
[0135]いくつかの場合において、ウイルスは、インフルエンザウイルス、例えば、A型インフルエンザウイルス、B型インフルエンザウイルス、C型インフルエンザウイルス、またはD型インフルエンザウイルス、または構造的に関連するウイルスである。いくつかの場合において、ウイルスは、A型インフルエンザウイルスのサブタイプ、例えば、H1N1、H1N2、H2N2、H2N3、H3N1、H3N2、H3N8、H5N1、H5N2、H5N3、H5N6、H5N8、H5N9、H6N1、H7N1、H7N4、H7N7、H7N9、H9N2またはH10N7によって識別される。
[0136]いくつかの場合において、ウイルスは、バクテリオファージ、例えば、線状または環状の一本鎖DNAウイルス(例えば、phi X 174(ΦX174と呼ばれることもある))、線状または環状の二本鎖DNA、線状または環状の一本鎖RNA、または線状または環状の二本鎖RNAである。いくつかの場合において、ポリマー組成物の抗ウイルス特性は、バクテリオファージ、例えば、phi X 174を用いた試験により測定され得る。
[0137]いくつかの場合において、ウイルスはエボラウイルス、例えばブンディブギョエボラウイルス(BDBV)、レストンエボラウイルス(RESTV)、スーダンエボラウイルス(SUDV)、タイフォレストエボラウイルス(TAFV)、またはザイールエボラウイルス(EBOV)である。いくつかの場合において、ウイルスは、エボラウイルスに構造的に関連している。
[0138]抗ウイルス活性は、従来の様々な方法によって測定することができる。例えば、ISO 18184:2019および/またはAATCC TM100が、抗ウイルス活性を評価するために利用されてよい。一実施形態において、ポリマー組成物、例えば、ポリマー組成物から形成される製品は、60%~100%、例えば、60%~99.999999%、60%~99.99999%、60%~99.9999%、60%~99.999%、60%~99.99%、60%~99.9%、60%~99%、60%~98%、60%~95%、65%~99.999999%、65%~99.99999%、65%~99.9999%、65%~99.999%、65%~100%、65%~99.99%、65%~99.9%、65%~99%、65%~98%、65%~95%、70%~100%、70%~99.999999%、70%~99.99999%、70%~99.9999%、70%~99.999%、70%~99.99%、70%~99.9%、70%~99%、70%~98%、70%~95%、75%~100%、75%~99.99%、75%~99.9%、75%~99.999999%、75%~99.99999%、75%~99.9999%、75%~99.999%、75%~99%、75%~98%、75%~95%、80%~99.999999%、80%~99.99999%、80%~99.9999%、80%~99.999%、90%~99.999%、99%~99.999%または99%~99.9%、80%~100%、80%~99.99%、80%~99.9%、80%~99%、80%~98%、または80%~95%の範囲の量で、ウイルスの病原性(例えば、増殖)を阻害する。下限については、ポリマー組成物から形成された繊維は、60%超、例えば、65%超、70%超、75%超、80%超、85%超、90%超、95%超、98%超、99%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超のウイルスの病原性(増殖)を抑制し得る。
[0139]いくつかの場合において、効力は、対数減少の観点で測定されてよい。例えば、組成物/製品は、ISO 18184:2019またはASTM 2197(現行年)を介して決定される0.5超、例えば、1.0超、1.2超、1.5超、2.0超、2.5超、3.0超、4.0超、または5.0超のウイルス対数減少を示してもよい。
抗菌活性
[0140]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物、およびそれから形成される生成物は、抗菌活性をも示し得る。いくつかの場合において、抗菌活性は、以下に記載された追加の抗菌添加剤の結果であってもよく、またはポリマー組成物自体の結果であってもよい。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物、およびそれから形成される生成物は、抗菌特性を示す。別の言い方をすれば、ポリマー組成物の抗菌特性は、長期間、例えば、1日以上、1週間以上、1ヶ月以上、または1年以上持続する。
[0141]抗菌特性には、任意の抗菌作用が含まれてよい。いくつかの実施形態において、例えば、ポリマー組成物の抗菌特性は、微生物、例えば、細菌の感染を制限、低減、または阻害することを含む。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物の抗菌特性は、細菌の増殖を制限、低減、または阻害し、および/または細菌を死滅させることを含む。いくつかの場合において、ポリマー組成物は、細菌の感染および増殖の両方を制限、低減、または阻害し得る。
[0142]ポリマー組成物のAM/AV特性によって影響を受ける細菌は、特に限定されない。いくつかの実施形態において、例えば、細菌は、レンサ球菌(例えば、肺炎レンサ球菌、化膿レンサ球菌)、ブドウ球菌属細菌(例えば、黄色ブドウ球菌、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA))、ペプトストレプトコッカス属細菌(例えば、ペプトストレプトコッカス・アネロビウス、ペプトストレプトコッカス・アサッカロリチカス)、またはマイコバクテリウム属細菌(例えば、結核菌)、マイコプラズマ属細菌(例えば、マイコプラズマ・アドレリ、マイコプラズマ・アガラクチエ、マイコプラズマ・アガシジイ、マイコプラズマ・アンフォリフォルメ、マイコプラズマ・ファーメンタンス、マイコプラズマ・ゲニタリウム、マイコプラズマ・ヘモフェリス、マイコプラズマ・ホミニス、ママイコプラズマ・ハイオニューモニアエ、マイコプラズマ・ハイオリニス、マイコプラズマ・ニューモニアエ)である。いくつかの実施形態において、抗ウイルス特性は、複数の細菌、例えば、上記のリストからの2つ以上の細菌(bacteriaa)の組み合わせの感染または病原性を制限、低減、または阻害することを含む。
[0143]抗菌活性は、様々な試験方法によって測定することができる。例えば、利用され得る1つの標準的な手順は、ISO 22196:2011により黄色ブドウ球菌を試験することである。この手順では、試験された製品によって阻害された所与の細菌、例えばS. aureusまたは大腸菌の百分率を決定することによって抗菌活性を測定する。その他の試験には、ASTM E35.15 WK45351、ASTM E2149、ISO20743:2013、ASTM3160(2018)、AATC 100(現行年)が含まれる。
[0144]一実施形態において、ポリマー組成物から形成される製品は、ISO 22196:2011によって測定される黄色ブドウ球菌の増殖を、60%~100%、例えば、60%~99.999999%、60%~99.99999%、60%~99.9999%、60%~99.999%、60%~99.99%、60%~99.9%、60%~99%、60%~98%、60%~95%、65%~99.999999%、65%~99.99999%、65%~99.9999%、65%~99.999%、65%~100%、65%~99.99%、65%~99.9%、65%~99%、65%~98%、65%~95%、70%~100%、70%~99.999999%、70%~99.99999%、70%~99.9999%、70%~99.999%、70%~99.99%、70%~99.9%、70%~99%、70%~98%、70%~95%、75%~100%、75%~99.99%、75%~99.9%、75%~99.999999%、75%~99.99999%、75%~99.9999%、75%~99.999%、75%~99%、75%~98%、75%~95%、80%~99.999999%、80%~99.99999%、80%~99.9999%、80%~99.999%、80%~100%、90%~99.999%、99%~99.999%または99%~99.9%、80%~99.99%、80%~99.9%、80%~99%、80%~98%、または80%~95%の範囲の量で阻害する(増殖低減)。下限については、ポリマー組成物から形成された製品は、60%超、例えば、65%超、70%超、75%超、80%超、85%超、90%超、95%超、98%超、99%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超の黄色ブドウ球菌の増殖を阻害し得る。
[0145]黄色ブドウ球菌効力については、AM/AV製剤は、ISO22196:2011によって測定される黄色ブドウ球菌活性を、85%超、例えば、86%超、89%超、90%超、92%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.5%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超、阻害/低減する。
[0146]いくつかの実施形態において、AM/AV製品は、ASTM E35.15 WK45351によって測定される、黄色ブドウ球菌活性(コロニー形成単位/ミリリットル)を阻害/減少させ、ここで、製品は、アセトンで抽出され、次に熱湯を用いて1時間抽出されてもよい。そのような場合、抗ウイルス製品は、黄色ブドウ球菌活性を、75%超、例えば、80%超、85%超、90%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超阻害/低減する。
[0147]いくつかの実施形態において、製品は、ASTM E2149によって測定される黄色ブドウ球菌活性(コロニー形成単位/ミリリットル)を阻害/減少させ、ここで、製品は、アセトンで抽出され、次に熱湯を用いて1時間抽出されてもよい。この試験は、単一の試験体(1.5グラム)、20mlの接種剤、8時間の培養時間を用いるように改変することができる。このような場合、AM/AV製品は、黄色ブドウ球菌の活性を、50%超、例えば、55%超、60%超、63%超、75%超、80%超、85%超、90%超、92%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超、阻害/低減させる。
[0148]効力は、対数減少の観点から特性決定されてよい。黄色ブドウ球菌の対数減少の観点から、組成物/製品は、ISO 22196:2011により決定されてよく、0.8超、例えば、1.0超、1.5超、2.0超、2.5超、3.0超、4.0超、5.0超、または6.0超の微生物対数減少を示してよい。
[0149]組成物/製品の黄色ブドウ球菌対数減少は、ISO 20743:2013により決定されてよく、組成物/製品は、0.8超、例えば、1.0超、1.5超、2.0超、2.5超、3.0超、4.0超、5.0超、または6.0超の微生物対数減少を示してもよい。
[0150]組成物/製品の黄色ブドウ球菌対数減少は、ASTM 3160(2018)により決定されてよく、組成物/製品は、0.6超、例えば、0.8超、1.0超、1.5超、2.0超、2.5超、3.0超、4.0超、5.0超、または6.0超の微生物対数減少を示してもよい。
[0151]組成物/製品の黄色ブドウ球菌対数減少は、AATC100(現行年)により決定されてよく、組成物/製品は、3.0超、例えば、3.5超、4.0超、5.5超、または6.0超の微生物対数減少を示してもよい。
[0152]大腸菌および/またはクレブシエラ肺炎桿菌の効力は、前述の試験を用いて決定されてもよい。いくつかの実施形態において、ポリマー組成物から形成された製品は、前述の試験によって測定されるとおり、大腸菌および/またはクレブシエラ肺炎桿菌の増殖を阻害する(増殖低減)。黄色ブドウ球菌の範囲および限界は、大腸菌および/またはクレブシエラ肺炎桿菌にも適用可能である。
[0153]大腸菌および/またはクレブシエラ肺炎桿菌対数減少の観点から、組成物/製品は、前述の試験、例えば、ISO 22196:2011により決定されてもよく、組成物/製品は、1.5超、例えば、2.0超、2.15超、2.5超、2.7超、3.0超、3.3超、4.0超、5.0超、または6.0超の微生物対数減少を示してもよい。
機械的性能特性
[0154]上述したとおり、開示された製品は、前述のAM/AV性能に加えて、優れた機械的性能を相乗的に示す。
引張強度保持率
[0155]いくつかの実施形態において、190℃~220℃の全温度範囲にわたって2500時間熱老化させ、23℃で測定した場合、製品は、10%超、例えば、15%超、20%超、25%超、35%超、または50%超の引張強度保持率を示す。
[0156]いくつかの実施形態において、190℃~220℃の全温度範囲にわたって3000時間熱老化させ、23℃で測定した場合、製品は、10%超、例えば、15%超、20%超、25%超、35%超、または50%超の引張強度保持率を示す。
[0157]いくつかの実施形態において、210℃の全温で2500時間熱老化させ、23℃で測定した場合、製品は、5%超、例えば、15%超、20%超、25%超、35%超、または50%超の引張強度保持率を示す。
[0158]いくつかの実施形態において、210℃の全温で3000時間熱老化させ、23℃で測定した場合、製品は、5%超、例えば、15%超、20%超、25%超、35%超、または50%超の引張強度保持率を示す。
引張弾性率
[0159]製品は、例えば、2500MPa~25000MPa、例えば、2500MPa~16000MPa、4750MPa~18250MPa、7000MPa~20500MPa、5000MPa~17000MPa、7000MPa~15000MPa、8000MPa~12000MPa、8600MPa~11500MPa、9250MPa~22750MPa、または11500MPa~25000MPaの範囲の引張弾性率を示してもよい。上限については、引張弾性率は、25000MPa未満、例えば、22750MPa未満、20500MPa未満、18250MPa未満、17000MPa未満、16000MPa未満、15000MPa未満、13750MPa未満、12000MPa未満、11500MPa未満、9250MPa未満、7000MPa未満、または4750MPa未満であってよい。下限については、引張弾性率は、2500MPa超、例えば、4750MPa超、5000MPa超、7000MPa超、8000MPa超、8600MPa超、9250MPa超、11500MPa超、13750MPa超、16000MPa超、18250MPa超、20500MPa超、または22750MPa超であってもよい。より高い引張弾性率、例えば25000MPa超、およびより低い引張弾性率、例えば2500MPa未満もまた検討される。製品の引張弾性率は、ISO527-1(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0160]ポリアミド製品は、例えば、60MPa~300MPa、例えば、60MPa~204MPa、84MPa~228MPa、108MPa~252MPa、132MPa~276MPa、135MPa~200MPa、140MPa~190MPa、145MPa~180MPa、または156MPa~300MPaの範囲の破断点引張強度を示してもよい。上限については、破断点引張強度は、300MPa未満、例えば、276MPa未満、252MPa未満、228MPa未満、204MPa未満、200MPa未満、190MPa未満、180MPa未満、156MPa未満、132MPa未満、108MPa未満、または84MPa未満であってもよい。下限については、破断点引張強度は、60MPa以上、例えば、84MPa超、108MPa超、132MPa超、135MPa超、140MPa超、145MPa超、156MPa超、180MPa超、204MPa超、228MPa超、252MPa超、または276MPa超であってもよい。より高い引張強度、例えば300MPa超、およびより低い引張強度、例えば60MPa未満も検討される。ポリアミド製品の破断点引張強度は、ISO527-1(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
引張伸び
[0161]ポリアミド製品は、例えば、2.5%~67.5%、例えば、2.5%~41.5%、2.5%~5%、2.7%~4%、2.8%~3.9%、9%~48%、15.5%~54.5%、22%~61%、または28.5%~67.5%の範囲にある破断点伸び(引張)を示してもよい。製品は、2.5%~5%、例えば、2.5%~4%、2.75%~4.25%、3%~4.5%、3.25%~4.75%、または3.5%~5%の範囲の破断点伸びを有していてもよい。上限については、破断点伸びは、67.5%未満、例えば、61%未満、54.5%未満、48%未満、41.5%未満、35%未満、28.5%未満、22%未満、15.5%未満、9%未満、5%未満、4%未満、3.9%未満、4.75%未満、4.5%未満、4.25%未満、4%未満、3.75%未満、3.5%未満、3.25%未満、3%未満、または2.75%未満であってもよい。下限については、破断点伸びは、2.5%超、例えば、2.7%超、2.75%超、2.8%超、3%超、3.25%超、3.5%超、3.75%超、4%超、4.25%超、4.5%超、4.75%超、5%超、9%超、15.5%超、22%超、28.5%超、35%超、41.5%超、48%超、54.5%超、または61%超であってもよい。より大きな伸び、例えば67.5%超、およびより小さな伸び、例えば2.5%未満もまた、検討される。ポリアミド製品の破断点伸びは、ISO527-1(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
曲げ弾性率
[0162]ポリアミド製品は、例えば、2500MPa~30000MPa、例えば、2500MPa~29000MPa、4750MPa~18250MPa、7000MPa~20500MPa、8500MPa~12000MPa、8700MPa~11000MPa、8900MPa~10000MPa、9250MPa~22750MPa、または11500MPa~25000MPaの範囲の曲げ弾性率を示してもよい。上限については、曲げ弾性率は、30000MPa未満、例えば、29000未満、28000未満、27000未満、25000未満、22750MPa未満、20500MPa未満、18250MPa未満、16000MPa未満、13750MPa未満、12000MPa未満、11500MPa未満、11000MPa未満、10000MPa未満、9250MPa未満、7000MPa未満、または4750MPa未満であってもよい。下限については、曲げ弾性率は、2500MPa超、例えば、4750MPa超、7000MPa超、8500MPa超、8700MPa超、8900MPa超、9250MPa超、11500MPa超、13750MPa超、16000MPa超、18250MPa超、20500MPa超、または22750MPa超であってもよい。より高い曲げ弾性率、例えば25000MPa超、およびより低い曲げ弾性率、例えば2500MPa未満もまた、検討される。ポリアミド製品の曲げ弾性率は、ISO178(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
破断点曲げ強さ
[0163]ポリアミド製品は、例えば、100MPa~450MPa、例えば、100MPa~310MPa、135MPa~345MPa、170MPa~380MPa、205MPa~415MPa、225MPa~350MPa、230MPa~300MPa、240MPa~280MPa、または240MPa~450MPaの範囲の破断点曲げ強さを示してもよい。上限については、破断点曲げ強さは、450MPa未満、例えば、415MPa未満、380MPa未満、350MPa未満、345MPa未満、310MPa未満、300MPa未満、280MPa未満、275MPa未満、240MPa未満、205MPa未満、170MPa未満、または135MPa未満であってもよい。下限については、破断点曲げ強度は、100MPa超、例えば、135MPa超、170MPa超、205MPa超、225MPa超、230MPa超、240MPa超、275MPa超、310MPa超、345MPa超、380MPa超、または415MPa超であってもよい。より高い強さ、例えば450MPa超、およびより低い強さ、例えば100MPa未満もまた、検討される。ポリアミド製品の破断点曲げ強さは、ISO178(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
衝撃エネルギー
[0164]ポリアミド製品は、例えば、5kJ/mから「破断なし」までの範囲、例えば、5kJ/m~50kJ/m、5kJ/m~32kJ/m、9.5kJ/m~36.5kJ/m、14kJ/m~41kJ/m、18.5kJ/m~45.5kJ/m、または23kJ/m~50kJ/mの範囲の、23℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、23℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失は、50kJ/m未満、例えば、45.5kJ/m未満、41kJ/m未満、36.5kJ/m未満、32kJ/m未満、27.5kJ/m未満、23kJ/m未満、18.5kJ/m未満、14kJ/mまたは9.5kJ/m未満であってもよい。いくつかの場合において、製品は「破断なし」性能を達成するが、これは、いくつかの場合において、製品が最大エネルギーを吸収した後に破断点に到達しないことを意味する。下限については、23℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失は、5kJ/m超、例えば、9.5kJ/m超、14kJ/m超、18.5kJ/m超、23kJ/m超、27.5kJ/m超、32kJ/m超、36.5kJ/m超、41kJ/m超、または45.5kJ/m超であってもよい。23℃における、より高いアイゾット衝撃エネルギー損失、例えば50kJ/m超、および23℃における、より低いアイゾット衝撃エネルギー損失、例えば5kJ/m未満もまた、検討される。ポリアミド製品のノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失は、ISO180(2019)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0165]ポリアミド製品は、例えば、3kJ/m~30kJ/mの範囲、例えば、3kJ/m~19.2kJ/m、5.7kJ/m~21.9kJ/m、8.4kJ/m~24.6kJ/m、11.1kJ/m~27.3kJ/m、または13.8kJ/m~30kJ/mの範囲の、-40℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、-40℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失は、30kJ/m未満、例えば、27.3kJ/m未満、24.6kJ/m未満、21.9kJ/m未満、19.2kJ/m未満、16.5kJ/m未満、13.8kJ/m未満、11.1kJ/m未満、8.4kJ/m未満または5.7kJ/m未満であってもよい。下限については、-40℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃エネルギー損失は、3kJ/m超、例えば、5.7kJ/m超、8.4kJ/m超、11.1kJ/m超、13.8kJ/m超、16.5kJ/m超、19.2kJ/m超、21.9kJ/m超、24.6kJ/mまたは27.6kJ/m超であってもよい。-40℃における、より高いアイゾット衝撃エネルギー損失、例えば30kJ/m超、および-40℃における、より低いアイゾット衝撃エネルギー損失、例えば3kJ/m未満もまた、検討される。
[0166]ポリアミド製品は、例えば、6kJ/m~36kJ/mの範囲、例えば、6kJ/m~24kJ/m、9kJ/m~27kJ/m、10kJ/m~35kJ/m、10kJ/m~27kJ/m、11kJ/m~25kJ/m、12kJ/m~30kJ/m、15kJ/m~33kJ/m、または18kJ/m~36kJ/mの範囲の、23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失は、36kJ/m未満、例えば、35kJ/m未満、33kJ/m未満、30kJ/m未満、27kJ/m未満、25kJ/m未満、24kJ/m未満、21kJ/m未満、18kJ/m未満、15kJ/m未満、12kJ/m未満、9kJ/m未満であってもよい。下限については、23℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失は、6kJ/m超、例えば、9kJ/m超、10kJ/m超、11kJ/m超、12kJ/m超、15kJ/m超、18kJ/m超、21kJ/m超、24kJ/m超、27kJ/m超、30kJ/mまたは33kJ/m超であってもよい。より高いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば36kJ/m超、およびより低いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば3kJ/m未満もまた、検討される。ポリアミド製品のシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失は、ISO179-1(2010)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0167]ポリアミド製品は、例えば、70kJ/mから「破断なし」までの範囲、例えば、例えば、70kJ/m~200kJ/m、70kJ/m~175kJ/m、70kJ/m~120kJ/m、70kJ/m~100kJ/m、72kJ/m~98kJ/m、75kJ/m~95kJ/m、80kJ/m~95kJ/m、または84kJ/m~93kJ/mの範囲の、23℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、23℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、200kJ/m未満、例えば、180kJ/m未満、175kJ/m未満、150kJ/m未満、120kJ/m未満、100kJ/m未満、98kJ/m未満、95kJ/m未満、または93kJ/m未満であってもよい。いくつかの場合において、製品は「破断なし」性能を達成する。下限については、23℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、70kJ/m超、例えば、72kJ/m超、75kJ/m超、80kJ/m超、83kJ/m超、または84kJ/m超であってもよい。より高いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば150kJ/m超、およびより低いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば70kJ/m未満もまた、検討される。ポリアミド製品のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、ISO179-1(2010)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0168]ポリアミド製品は、例えば、5kJ/m~50kJ/m、例えば、5kJ/m~30kJ/mの範囲、6kJ/m~20kJ/m、7kJ/m~18kJ/m、8kJ/m~17kJ/m、または9kJ/m~15kJ/mの範囲の、-40℃におけるシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、-40℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、50kJ/m未満、例えば、30kJ/m未満、20kJ/m未満、18kJ/m未満、17kJ/m未満、または15kJ/m未満であってもよい。下限については、-40℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、5kJ/m超、例えば、6kJ/m超、7kJ/m超、8kJ/m超、または9kJ/m超であってもよい。より高いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば50kJ/m超、およびより低いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば5kJ/m未満もまた、検討される。ポリアミド製品のシャルピーノッチ付き衝撃エネルギー損失は、ISO179-1(2010)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0169]ポリアミド製品は、例えば、65kJ/m~150kJ/mの範囲、例えば、65kJ/m~120kJ/m、65kJ/m~110kJ/m、70kJ/m~110kJ/m、72kJ/m~105kJ/m、73kJ/m~105kJ/m、または74kJ/m~98kJ/mの範囲の、-40℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示してもよい。上限については、-40℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、150kJ/m未満、例えば、120kJ/m未満、110kJ/m未満、105kJ/m未満、または98kJ/m未満であってもよい。下限については、-40℃におけるシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、65kJ/m超、例えば、70kJ/m超、72kJ/m超、73kJ/m超、または74kJ/m超であってもよい。より高いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば150kJ/m超、およびより低いシャルピー衝撃エネルギー損失、例えば65kJ/m未満もまた、検討される。ポリアミド製品のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失は、ISO179-1(2010)などの標準プロトコルを用いて測定することができる。
[0170]ポリアミド製品は、例えば、0.04au~0.5au、例えば、0.04au~0.4au、0.042au~0.2au、0.044au~0.15au、または0.046~0.1auの範囲の(60℃における)損失正接を示してもよい。上限については、(60℃における)損失正接は、0.5au未満、例えば、0.4au未満、0.2au未満、0.15au未満、または0.1au未満であってもよい。下限については、(60℃における)損失正接は、0.04au超、例えば、0.042au超、0.044au超、または0.046au超であってもよい。ポリアミド製品の(60℃における)損失正接は、中心点梁(centerpoint beam)法を用いて測定することができる。
[0171]ポリアミド製品は、例えば、0.143au~0.75au、例えば、0.175au~0.6au、0.19au~0.5au、0.2au~0.4au、または0.215~0.3auの範囲の(90℃における)損失正接を示してもよい。上限については、(90℃における)損失正接は、0.75au未満、例えば、0.6au未満、0.5au未満、0.4au未満、または0.3au未満であってもよい。下限については、(90℃における)損失正接は、0.143au超、例えば、0.175au超、0.19au超、0.2au超、または、0.215au超であってもよい。ポリアミド製品の(90℃における)損失正接は、中心点梁法を用いて測定することができる。
[0172]いくつかの実施形態において、ポリアミド製品は、改善された最大損失正接性能を示す。いくつかの場合において、最大損失正接は、0.055超、例えば、0.057超、0.059超、0.061超、または0.063超である。最大損失正接は、動的機械分析を用いて測定することができる。
[0173]いくつかの実施形態において、成形品は、50℃~300℃、例えば、65℃~275℃、75℃~270℃、または76℃~266℃の範囲の加熱撓み温度を示す。成形品が中実であるいくつかの場合において、加熱撓み温度は、200℃~300℃、例えば、220℃~280℃、240℃~260℃、または250℃~260℃の範囲であってよい。成形品が中実でないいくつかの場合において、加熱撓み温度は、50℃~125℃、例えば、55℃~100℃、60℃~90℃、または65℃~85℃の範囲であってよい。下限については、成形品は、50℃超、例えば、60℃超、65℃超、75℃超、76℃超、220℃超、240℃超、250℃超、または260℃超の加熱撓み温度を示してもよい。
[0174]いくつかの実施形態において、成形品は、150℃~350℃、例えば、175℃~325℃、200℃~300℃、225℃~280℃、または245℃~275℃の範囲の溶融温度を示す。下限については、成形品は、150℃超、例えば、175℃超、200℃超、225℃超、245℃超、250℃超、または255℃超の溶融温度を示してもよい。
自己洗浄/ウイルス不活性化布
[0175]いくつかの場合において、本開示は、本明細書に開示された組成物を含み得る自己洗浄および/または微生物もしくはウイルス不活性化製品に関する。いくつかの実施形態において、製品は、マスクまたは他の個人用保護具(PPE)に構成される。フェイスマスクおよび他のPPEは、Covid-19の原因物質であるSARS-CoV-2などの呼吸器系ウイルスを拡散させる、またはそれに感染するリスクを低減させることができる。しかし、場合によっては(微生物/ウイルスが不活性化されていない場合)、微生物/ウイルスが従来のPPEの中または外側上で感染性を長時間維持することがある。
[0176]本開示は、微生物/ウイルスを捕捉する能力と、微生物/ウイルスを不活性化または中和する能力との相乗的な組み合わせを有する自己洗浄および/または微生物もしくはウイルス不活性化製品に関する。このように、開示された布は、微生物/ウイルスが保護された使用者に到達する前に、微生物/ウイルスを捕捉し、不活性化することが可能である。いくつかの場合において、多くの従来の布、例えばポリプロピレンは、微生物/ウイルスを(不活性化のための十分な時間にわたり)効果的に捕捉することができないので、布の組成が関連する。
[0177]呼吸器系微生物/ウイルスは、微生物/ウイルスを含有する液滴の吸収ならびに布の表面およびバルク内での微生物/ウイルスの不活性化を介して、有利に不活性化され得ることが発見された。いくつかの実施形態において、製品は、水分バランスを維持するポリマー、例えばポリアミドから構成されてもよく、あらゆる呼吸器系ウイルスを不活性化するために、布のマトリックス内に埋め込まれた亜鉛イオンを含有することができる。
[0178]いくつかの具体的な事例において、綿とPA66は微生物/ウイルスを容易に吸収し、布に埋め込まれた亜鉛イオンが微生物/ウイルスを効果的に不活性化し、30秒後にウイルス力価の少なくとも2log10減少がもたらされ、これは咳中に存在する感染性IAVウイルス粒子数(約24プラーク形成単位[pfu])を不活性化するには十分すぎるほどであることが見出された。
[0179]実施例のいくつかに示すとおり、開示された製品では、製品にA型インフルエンザウイルスおよびSARS-CoV-2を加えた後、不活化率は典型的な咳に存在するウイルス粒子の数を超えることが見出された。また、A型インフルエンザウイルス表面タンパク質赤血球凝集素およびSARS-CoV-2表面タンパク質スパイクは、開示された繊維上で不安定化することも発見された。したがって、これらの繊維は、PPEに「自己洗浄」および広域のウイルス不活性化特性を有益に付与し、呼吸器系ウイルス感染のリスクをさらに低減することによって既存のPPEを補完することができる。
亜鉛/銅保持率
[0180]本明細書で述べたとおり、前述の亜鉛化合物、銅化合物、および/またはリン化合物を開示された濃度で有するポリマー組成物を利用することによって、得られる製品は、製品の使用または拭き取りもしくは清掃/擦り取りの後でも、より高い百分率の亜鉛および/または銅を維持することができる。別の言い方をすれば、開示された成形品は、使用/拭き取り/清掃の間、AM/AV化合物含有量、例えば亜鉛含有量を維持することができ、その結果、製品の使用の間、AM/AV特性を維持することができる。
[0181]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物から形成されたAM/AV製品は、洗浄/清掃/擦り取り試験または染料浴試験によって測定される、65%超、例えば、75%超、80%超、90%超、95%超、97%超、98%超、99%超、99.9%超、99.99%超、99.999%超、99.9999%超、99.99999%超、または99.999999%超の亜鉛および/または銅保持率を有する。上限については、AM/AV製品は、100%未満、例えば、99.9%未満、98%未満、または95%未満の亜鉛および/または銅保持率を有する。範囲については、AM/AV製品の亜鉛および/または銅保持率は、60%~100%、例えば、60%~99.999999%、60%~99.99999%、60%~99.9999%、60%~99.999%、60%~99.99%、60%~99.9%、60%~99%、60%~98%、60%~95%、65%~99.999999%、65%~99.99999%、65%~99.9999%、65%~99.999%、65%~100%、65%~99.99%、65%~99.9%、65%~99%、65%~98%、65%~95%、70%~100%、70%~99.999999%、70%~99.99999%、70%~99.9999%、70%~99.999%、70%~99.99%、70%~99.9%、70%~99%、70%~98%、70%~95%、75%~100%、75%~99.99%、75%~99.9%、75%~99.999999%、75%~99.99999%、75%~99.9999%、75%~99.999%、75%~99%、75%~98%、75%~95%、80%~99.999999%、80%~99.99999%、80%~99.9999%、80%~99.999%、80%~100%、80%~99.99%、80%~99.9%、80%~99%、80%~98%、または80%~95%であってもよい。
[0182]別の言い方をすると、いくつかの実施形態において、ポリマー組成物から形成されたAM/AV製品は、35%未満、例えば、25%未満、20%未満、10%未満、または5%未満の、洗浄/清掃/擦り取りまたは染料浴試験により測定された亜鉛および/または銅化合物の抽出率を示す。上限については、AM/AV製品は、0%超、例えば、0.1%超、2%超、または5%超の、亜鉛および/または銅化合物の抽出率を示す。範囲については、AM/AV製品は、0%~35%、例えば、0%~25%、0%~20%、0%~10%、0%~5%、0.1%~35%、0.1%~25%、0.1%~20%、0.2%~10%、0.1%~5%、2%~35%、2%~25%、2%~20%、2%~10%、2%~5%、5%~35%、5%~25%、5%~20%、または5%~10%の、亜鉛/銅化合物の抽出率を示す。
[0183]いくつかの場合において、亜鉛保持率は、洗浄または清掃サイクルに関連して特性決定されてもよい。AM/AV製品は、使用後でも、より高い百分率の亜鉛および/または銅を保持することが可能であり、その結果、得られる製品は、AM/AV特性を有する。
[0184]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物から形成されたAM/AV製品は、5回の洗浄後に測定して85%超、例えば、90%超、92%超、95%超、96%超、98%超、99%超、または、99.9%超の亜鉛および/または銅の保持率を有する。
[0185]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物から形成されたAM/AV製品は、10回の洗浄後に測定して65%超、例えば70%超、72%超、80%超、85%超、90%超、95%超、99%超の亜鉛および/または銅の保持率を有する。
[0186]本明細書で使用される場合、「超」および「未満」の限界は、それに付随する数字も含んでよい。別の言い方をすれば、「超」および「未満」は、「以上」および「以下」と解釈されてもよい。
追加の成分
[0187]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、追加の添加剤を含んでいてもよい。添加剤には、顔料、親水性または疎水性添加剤、防臭添加剤、追加の抗ウイルス剤、ならびに抗菌/抗真菌性無機化合物が含まれる。
[0188]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、ポリマー組成物から形成される布または他の成分における使用のための着色のために、着色顔料と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、著しいUVに曝露される布における色あせおよび劣化に耐えるために、UV添加剤と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、製品の表面を親水性または疎水性にするための添加剤と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、例えば、それから形成される製品の吸湿性を高めるために、吸湿性材料と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、製品を難燃性または耐炎性にするために添加剤と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、製品を防汚性にするために添加剤と組み合わせることができる。いくつかの態様において、ポリマー組成物は、従来の染色および染料材料の廃棄の必要性が回避されるように、抗菌化合物を有する顔料と組み合わせることができる。
[0189]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、追加の添加剤をさらに含んでもよい。例えば、ポリマー組成物は、艶消剤を含んでもよい。艶消剤添加剤は、ポリマー組成物から製造された製品の外観および/または質感を向上させることができる。いくつかの実施形態において、無機顔料様材料が艶消剤として利用されてよい。なお、亜鉛化合物は艶消剤に含まれない。艶消剤は、二酸化チタン、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、リトポン、二酸化ジルコニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化トリウム、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、タルク、マイカ等のうちの1つ以上を含んでいてもよい。好ましい実施形態において、艶消剤は、二酸化チタンを含む。二酸化チタン含む艶消剤を含むポリマー組成物は、天然物、例えば、改善された外観および/または質感を有する合成繊維および布によく似た製品を生成することが見出されている。二酸化チタンは、亜鉛化合物、リン化合物、および/またはポリマー内の官能基と相互作用することによって、外観および/または質感を改善すると考えられている。
[0190]一実施形態において、ポリマー組成物は、0.0001重量%~3重量%、例えば、0.0001重量%~2重量%、0.0001重量%~1.75重量%、0.001重量%~3重量%、0.001重量%~2重量%、0.001重量%~1.75重量%、0.002重量%~3重量%、0.002重量%~2重量%、0.002重量%~1.75重量%、0.005重量%~3重量%、0.005重量%~2重量%、0.005重量%~1.75重量%の範囲の量で艶消剤を含む。上限については、ポリマー組成物は、3重量%未満、例えば、2.5重量%未満、2重量%未満、または1.75重量%未満の艶消剤を含んでいてもよい。下限については、ポリマー組成物は、0.0001重量%超、例えば、0.001重量%超、0.002重量%超、または0.005重量%超の艶消剤を含んでいてもよい。
[0191]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、カーボンブラック、銅フタロシアニン顔料、クロム酸鉛、酸化鉄、酸化クロム、およびウルトラマリンブルーなどの着色材料をさらに含んでいてもよい。
[0192]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、亜鉛以外の追加の抗ウイルス剤を含んでもよい。追加の抗菌剤は、任意の適切な抗ウイルス剤であってよい。従来の抗ウイルス剤は当技術分野で知られており、追加の抗ウイルス剤としてポリマー組成物中に組み込まれていてもよい。例えば、追加の抗ウイルス剤は、侵入阻害剤、逆転写酵素阻害剤、DNAポリメラーゼ阻害剤、m-RNA合成阻害剤、プロテアーゼ阻害剤、インテグラーゼ阻害剤、または免疫調節剤、またはこれらの組み合わせであってもよい。いくつかの態様において、追加の抗菌剤は、ポリマー組成物に添加される。
[0193]いくつかの実施形態において、ポリマー組成物は、亜鉛以外の追加の抗菌剤を含んでもよい。追加の抗菌剤は、金属形態(例えば、微粒子、合金および酸化物)、塩(例えば、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、クエン酸塩および塩化物)および/またはイオン形態の銀、銅、および/または金などの任意の適切な抗菌剤であってよい。いくつかの態様において、さらなる添加剤、例えば追加の抗菌剤が、ポリマー組成物に添加される。
製品の製造プロセス
[0194]成形品の製造プロセスは様々であり得、多くのプロセスが知られている。
[0195]本開示はまた、ポリアミド組成物を製造するプロセスに関する。方法は、1つ以上のポリアミドポリマー、亜鉛化合物および/または銅化合物、ならびに任意に1つ以上の成形用添加剤を提供することを含む。方法は、得られるポリアミド組成物に所望のAM/AV/機械的特性を与えるために、1つ以上のポリアミドポリマー、亜鉛/銅、および添加剤の種類および相対量を選択する工程をさらに含んでもよい。方法は、ポリアミド組成物を製造するために成分を組み合わせる工程をさらに含む。いくつかの実施形態において、方法は、ニグロシンなどの1つ以上の染料、カーボンブラックなどの1つ以上の顔料、および/または1つ以上の溶融安定剤を選択し、提供し、および/または組み合わせる工程をさらに含む。
[0196]ポリアミド組成物の成分は、ポリアミド組成物を生成するために一緒に混合され、ブレンドされてもよく、または適切な反応物を使用してその場で形成されてもよい。「添加する」または「組み合わせる」という用語は、さらなる説明を伴わない場合、組成物への材料自体の添加または組成物中の材料のその場での形成のいずれかを包含することを意図している。別の実施形態において、組成物と組み合わされる2つ以上の材料が、マスターバッチを介して同時に添加される。マスターバッチは、より多い量のAM/AV化合物を用いてもよい。本明細書に開示された、より多量の範囲を参照されたい。有益なことに、マスターバッチは、所望の亜鉛装填レベルを達成するための1つの方法として用いられてもよい。
[0197]抗ウイルス剤は、溶融重合中にポリアミドに添加されてもよく、その後、繊維(または他の製品)が押出および/または成形から形成されてもよい。当然、他の繊維形成法も検討される。形成された繊維は、得られる糸を形成するために紡糸されて、糸は、布に抗ウイルス特性を与えるために、編み工程および/または織り工程で使用されてよい。ポリアミドを使用して本開示の一態様を説明することができるが、本開示の範囲から逸脱することなく、多数のポリマーを本明細書中で使用することができると理解される。
[0198]上記に開示されたおよび他の特徴および機能、またはその代替物の変形は、多くの他の異なるシステムまたは用途に組み合わされることができると理解される。様々な現在予見または予期されていない代替物、修正、変形またはその改良が、後に、当業者によってなされ得るが、これらもまた、以下の特許請求の範囲またはその均等物によって包含されることが意図されている。
[0199]実施例1~11および比較例Aは、表1に示す量で成分を組み合わせ、二軸押出機内で混合することにより調製した。組成物を溶融し、溶融物に添加剤を加え、得られた混合物を押出し、ペレット化した。
[0200]AM/AV添加剤は、亜鉛化合物、例えば、酸化亜鉛、またはアジピン酸亜鉛アンモニウム、または塩化亜鉛であった。示された立体ヒンダードフェノール酸化防止剤Irganox(登録商標)1098(BASFから入手可能)および/またはSongnox(登録商標)(Songwonから入手可能)を酸化防止剤として利用した。使用した銅複合体熱安定剤は、Bruggolen(登録商標)H3386(Bruggemann Chemicalから入手可能)であった。難燃剤は、メラミンシアヌレートおよび/またはホウ酸亜鉛であった。耐衝撃性改良剤は、Dow Chemical製Fusabond(登録商標)N493であった。指示されている場合、フタル酸ジウンデシルを可塑剤として使用した。
Figure 2023515878000001
[0201]ペレットからパネルを成形し、ISO22196:2011に従ってパネルのAM/AV効力を試験した。結果を表2に示す。
Figure 2023515878000002
[0202]表2に示すとおり、本明細書に記載のポリマー組成物から形成された成形試料は、優れたAM/AV効力を示した。全ての場合において、減少はlog3超であり、多くの場合log4であった。対照的に、比較例Aは、1.0を大きく下回る対数減少、例えば0.27および0.32を示した。これは抗菌効率がほとんどまたは全くないことを示す。1つの直接的比較として、実施例8および比較例Aはよく似た成分を有するが、実施例8のAM/AV性能は、桁違いに優れている(99.999%とlog4対52%/46%とlog0.27および0.32)。最小限の組成変化によるこのような向上は予想外であった。AM/AV効力に加え、機械的性能もまた、上述した範囲および限界に相乗的に一致した。
実施形態
[0203]以下で使用されるように、一連の実施形態へのいかなる言及も、それらの実施形態の各々への離接的な言及として理解される(例えば、「実施形態1~4」は「実施形態1、2、3、または4」として理解される)。
[0204]実施形態1:抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品用のポリマー組成物であって、50重量%~99.9重量%のポリマーと、任意に亜鉛化合物に由来する、0.01重量%~10重量%の亜鉛と、1重量%未満のリン化合物と、0重量%~20重量%の成形用添加剤とを含み、前記ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された1.0超のクレブシエラ肺炎桿菌対数減少を示す、ポリマー組成物。
[0205]実施形態2:ポリマー組成物から形成された成形品が、ISO22196:2011により決定された、1.0超の黄色ブドウ球菌対数減少を示す、実施形態1に記載の実施形態。
[0206]実施形態3:ポリマー組成物から形成された成形品が、ISO22196:2011により決定された1.0超の大腸菌対数減少を示す、実施形態1または2に記載の実施形態。
[0207]実施形態4:ポリマー組成物から形成された成形品が、23℃における、2500MPa超の引張弾性率および/または70kJ/m超のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示す、実施形態1~3のいずれか1つに記載の実施形態。
[0208]実施形態5:ポリマーが、親水性および/または吸湿性であり、ポリマーの総重量を基準として1.5重量%超の水を吸収することができる、実施形態1~4のいずれか1つに記載の実施形態。
[0209]実施形態6:組成物が、1000wppm~7000wppmの亜鉛を含む、実施形態1~5のいずれか1つに記載の実施形態。
[0210]実施形態7:組成物が、2重量%~20重量%の耐衝撃性改良剤を含む、実施形態1~6のいずれか1つに記載の実施形態。
[0211]実施形態8:組成物が、2重量%~20重量%の難燃剤を含む、実施形態1~7のいずれか1つに記載の実施形態。
[0212]実施形態9:組成物が、0.1~5重量%の熱安定剤および/または0.05重量%~3重量%の溶融安定剤を含む、実施形態1~8のいずれか1つに記載の実施形態。
[0213]実施形態10:組成物が、PA-6,6およびPA-6を含む、実施形態1~9のいずれか1つに記載の実施形態。
[0214]実施形態11:組成物が、耐衝撃性改良剤および熱安定剤を含み、熱安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比が、0.5~23である、実施形態1~10のいずれか1つに記載の実施形態。
[0215]実施形態12:抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品であって、50重量%~99.9重量%のポリマーと、任意に亜鉛化合物に由来する0.01重量%~10重量%の亜鉛と、1重量%未満のリン化合物と、0重量%~20重量%の成形用添加剤とを含み、前記ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された1.0超のクレブシエラ肺炎桿菌対数減少を示す、成形品。
[0216]実施形態13:成形品が、23℃における、2500MPa超の引張弾性率および/または70kJ/m超のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示す、実施形態12に記載の実施形態。
[0217]実施形態14:ポリマーが、親水性および/または吸湿性であり、ポリマーの総重量を基準として1.5重量%超の水を吸収することができる、実施形態12または13に記載の実施形態。
[0218]実施形態15:組成物が、1000wppm~7000wppmの亜鉛を含む、実施形態12~14のいずれか1つに記載の実施形態。
[0219]実施形態16:成形品が、65%超の亜鉛保持率を有する、実施形態12~15のいずれか1つに記載の実施形態。
[0220]実施形態17:成形品が、ケーブルタイである、実施形態12~16のいずれか1つに記載の実施形態。
[0221]実施形態18:成形品が、医療機器である、実施形態12~17のいずれか1つに記載の実施形態。
[0222]実施形態19:医療機器が、再利用可能である、実施形態12~18のいずれか1つに記載の実施形態。
[0223]実施形態20:亜鉛化合物が、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アジピン酸亜鉛アンモニウム、酢酸亜鉛、もしくは亜鉛ピリチオン、またはこれらの組み合わせを含む、実施形態12~19のいずれか1つに記載の実施形態。

Claims (15)

  1. 抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品用のポリマー組成物であって、
    50重量%~99.9重量%のポリマーと、
    任意に亜鉛化合物に由来する、0.01重量%~10重量%の亜鉛(好ましくは1000wppm~7000wppmの亜鉛)と、
    1重量%未満のリン化合物と、
    0重量%~20重量%の成形用添加剤と
    を含み、
    前記ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された1.0超の黄色ブドウ球菌対数減少を示す、ポリマー組成物。
  2. ポリマー組成物から形成された成形品が、ISO22196:2011により決定された1.0超の大腸菌対数減少、および/またはISO22196:2011により決定された1.0超のクレブシエラ肺炎桿菌対数減少を示す、請求項1に記載のポリマー組成物。
  3. ポリマー組成物から形成された成形品が、23℃における、2500MPa超の引張弾性率および/または70kJ/m超のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示す、請求項1に記載のポリマー組成物。
  4. ポリマーが、親水性および/または吸湿性であり、ポリマーの総重量を基準として1.5重量%超の水を吸収することができる、請求項1に記載のポリマー組成物。
  5. 組成物が、2重量%~20重量%の耐衝撃性改良剤および/または2重量%~20重量%の難燃剤および/または0.1~5重量%の熱安定剤および/または0.05重量%~3重量%の溶融安定剤を含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
  6. 組成物が、PA-6,6およびPA-6を含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
  7. 組成物が、耐衝撃性改良剤および熱安定剤を含み、熱安定剤に対する耐衝撃性改良剤の重量比が、0.5~23である、請求項1に記載のポリマー組成物。
  8. 抗菌および/または抗ウイルス特性を有する成形品であって、
    50重量%~99.9重量%のポリマーと、
    任意に亜鉛化合物に由来する、0.01重量%~10重量%の亜鉛(好ましくは1000wppm~7000wppmの亜鉛)と、
    1重量%未満のリン化合物と、
    0重量%~20重量%の成形用添加剤と
    を含み、
    前記ポリマー組成物から形成された成形品は、ISO22196:2011により決定された1.0超のクレブシエラ肺炎桿菌対数減少を示す、
    成形品。
  9. 23℃における、2500MPa超の引張弾性率および/または70kJ/m超のシャルピーノッチなし衝撃エネルギー損失を示す、請求項8に記載の成形品。
  10. ポリマーが、親水性および/または吸湿性であり、ポリマーの総重量を基準として1.5重量%超の水を吸収することができる、請求項8に記載の成形品。
  11. 成形品が、65%超の亜鉛保持率を有する、請求項8に記載の成形品。
  12. 成形品が、ケーブルタイである、請求項8に記載の成形品。
  13. 成形品が、医療機器である、請求項8に記載の成形品。
  14. 医療機器が、再利用可能である、請求項13に記載の成形品。
  15. 亜鉛化合物が、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、アジピン酸亜鉛アンモニウム、酢酸亜鉛、もしくは亜鉛ピリチオン、またはこれらの組み合わせを含む、請求項8に記載の成形品。
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