JP6839983B2

JP6839983B2 - 改質された表面特性を有するポリマー及びそれらの作製方法

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Publication number: JP6839983B2
Application number: JP2016568927A
Authority: JP
Inventors: エム．ギブソン，ナタリー; ケイ．アブドゥルバキ，マンスール; ケイ．アイヴァ—ソン，イサク; ケイ．アイヴァ―ソン，イサク
Original assignee: インヴィスタテキスタイルズ（ユー．ケー．）リミテッド
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2035-05-21
Also published as: EP3145996A1; EP3145996A4; AU2015264103B2; AU2015264103A1; CA2949532A1; WO2015179616A1; CN107001792A; JP2017518445A

Description

関連出願
本出願は、２０１４年５月２２日に出願された米国仮出願第６２／００１８５３号に対する優先権を主張する。

本開示は、添加剤（複数可）が、添加剤改質ポリマーから生成された基材上に改質された及び／または反応性表面を提供する、添加剤改質ポリマーの組成物に関する。一実施形態において、基材は、繊維または成型部品であり、添加剤は、ポリオールである。添加剤（複数可）は、ポリマー溶融状態の間に添加されると、繊維もしくは成型部品への選択された分子の会合を増強させ、かつ／または繊維もしくは成型部品の汚れ抵抗性を増強させる。

天然及び合成繊維から形成された繊維はしばしば、工業及び家庭使用にとって有益である特性を付与するように処理される。これらの特性には、染み抵抗性、染色の永続性、及び汚れ抵抗性が含まれる。これらの特性を提供するために局所化学物質が使用される場合、追加の器具、化学物質、及び方法を伴う。これは、繊維製造プロセスに著しい経費及び時間を追加し得る。よって、局所処理剤の標的共有接合もしくは改善された非共有会合を可能にし、かつ／または改質された表面が汚れ抵抗性及び／もしくは汚れ放出性を改善することを可能にする、改質されたまたは反応性表面を有する繊維が必要とされる。

増強された染色特性を有する種々の繊維が記載されている。例えば、米国特許第６，６２３，８５３号は、ポリエチレングリコールと分岐剤とを共重合してポリエチレンテレフタレートにし、上質な吸上特性、染色特性、及び感触特性を有する繊維に紡糸され得る組成物を獲得する方法を開示する。米国特許第５，１３５，６９７号及び同第５，２７２，２４６号は、大気中染色等級を１１２に改善するための、１７５〜７００ｐｐｍのペンタエリスリトール及び１．３〜３．１重量パーセントのアジピン酸のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）への組み込みを開示する。米国特許第６，２８４，８６４号は、テレフタル酸またはそのエステル同化物；少なくとも２つのジカルボン酸、またはそれらの無水物もしくはエステル同化物；ならびに改善された染色性及び染色保持特性を有するペンタエリスリトールから調製されたポリエチレンテレフタレートのコポリマー繊維を開示する。しかし、これらの参考文献は、ポリエステル繊維における改善された染色性を教示するのみであり、繊維特性を改善するかまたは局所処理剤の標的共有接合を可能にするための、改質されたまたは反応性表面を教示しない。

染み抵抗性を有するように局所的に処理される、カチオン性（「ムラ染色」）ナイロン繊維などのいくつかのポリマー繊維は、必要な酸性プロセスパラメータにより、染み防止処理後に染料がにじみ出る。よって、改善された染着性及び／または染色堅牢性を有する、ナイロン繊維及び溶液染色ナイロン繊維などの改善された合成繊維も必要とされる。

Ｅｒｏｓｈｏｖに対する米国公開特許出願第２００９／０１４９５９０Ａ１号は、湿潤性を改善し、「非常に良好な表面状態及び優れた機械的特性」を供するための、少なくともポリアミドの部分と化学的に結合する多価アルコールの使用を開示する。Ｍａｔｈｕｒに対する米国公開特許出願第２０１３／０２２８７２８Ａ１号も、成型ポリアミドへの難燃性の付与において使用するため、ならびに長時間、高熱に曝露された後の、引張り強度、伸長度、及び衝撃抵抗性の維持を助長するための、モノペンタエリスリトールまたはペンタエリスリトール（ＭＰＥ）、ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、トリペンタエリスリトール（ＴＰＥ）、及びそれらの組み合わせなどの多価アルコールの添加を開示する。これら両方の特許出願は、繊維ではなく成型ナイロンに着目し、多価化合物の組み込み後の、物品の表面上の分子の添加を考察していない。

絨毯及び衣服などの織物の工業生産において、蓄積された油及び乾燥汚れに対する抵抗性などの追加された望ましい特性を付与するための組成物で、かかる基材を処理することは一般的である。種々のフルオロケミカル組成物及びそれらの適用のための方法が、ポリマー繊維絨毯に汚れ抵抗性を付与するための商業的使用に関して記載されている。例えば、米国特許第５，８８２，７６２号は、細糸内に分散された化合物を付与するフルオロケミカル親水性を有する熱可塑性ポリマーの複数の細糸を含む絨毯織糸を開示する。米国特許第８，２４７，５１９号は、ポリアミドから製作され、汚れ及び油抵抗性を有するフルオロエーテル官能化芳香族部分を含む物品を開示する。米国特許第８，３０４，５１３号は、汚れ抵抗性ポリエステルポリマー、特にフルオロビニルエーテル官能化芳香族繰り返し単位を含むポリ（トリメチレンテレフタレート）を開示する。米国特許第８，６９７，８３１号は、汚れ抵抗性ポリアミド、特にフルオロエーテル官能化芳香族繰り返し単位を含むナイロン６，６及びナイロン６を開示する。

よって、備わった汚れ抵抗性、反応性表面、及び改善された染着性または染色堅牢性を含む、改善されたかまたは改質された表面特性を有するポリマー繊維を提供する必要がある。

本開示において、改質された及び／または反応性表面特性を有する、熱可塑性ポリマー、繊維、及び成型生成物が開示される。ポリマー、繊維、及び成型部品の製造物品及び作製方法も開示される。

したがって、本発明の態様は、改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性ポリマーに関する。熱可塑性ポリマーは、ポリマー溶融状態の間、ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことにより生成される。一実施形態において、添加剤は、ポリマーから生成された基材の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明の別の態様は、熱可塑性繊維または成型部品に関する。熱可塑性繊維または成型部品は、熱可塑性ポリマーと、繊維または成型部品の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、熱可塑性繊維または成型部品中に存在する添加剤と、を含む。一実施形態において、添加剤は、繊維または成型部品の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明の別の態様は、熱可塑性ポリマーと、繊維または成型部品の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、熱可塑性繊維中に存在する添加剤と、改質基及び／または反応性基に接合した局所処理剤及び／または染料などの選択された分子と、を含む熱可塑性繊維または成型部品に関する。

本発明の別の態様は、改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性繊維または成型部品を製造するための方法に関する。本方法は、ポリマー溶融状態の間、ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことを含む。一実施形態において、添加剤は、ポリマー、繊維、または成型部品の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明の別の態様は、製造物品に関し、その少なくとも一部は、ポリマーから生成された基材の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす添加剤を組み込むことにより生成された改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性ポリマーを含む。一実施形態において、添加剤は、ポリマーから生成された基材の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明の別の態様は、製造物品に関し、その少なくとも一部は、熱可塑性ポリマーと、繊維の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、熱可塑性繊維中に存在する添加剤と、を含む熱可塑性繊維を含む。一実施形態において、添加剤は、繊維の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明の別の態様は、製造物品に関し、その少なくとも一部は、熱可塑性ポリマーと、繊維の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、熱可塑性繊維中に存在する添加剤と、繊維表面上に存在する改質基及び／または反応性基に接合するかまたは結合する局所処理剤及び／または染料などの選択された分子と、を含む熱可塑性繊維を含む。

本発明の別の態様は、熱可塑性ポリマーと、増強された汚れ抵抗性のために熱可塑性ポリマーに組み込まれた添加剤と、を含む熱可塑性繊維または成型部品に関する。

本発明の別の態様は、熱可塑性ポリマーと、熱可塑性ポリマーの酸性染料部を無効にすることができる染み抵抗性添加剤と、増強された汚れ抵抗性のために熱可塑性ポリマーに組み込まれた添加剤と、を含む熱可塑性繊維に関する。

本発明のさらに別の態様は、熱可塑性繊維または成型部品の汚れ抵抗性を増強させるための方法に関する。本方法は、ポリマー溶融状態の間、ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことを含む。本方法の一実施形態において、添加剤は、繊維または成型部品の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらすポリオールである。

本発明のさらに別の態様は、熱可塑性繊維の染み及び汚れ抵抗性を増強させるための方法に関し、該方法は、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、酸性染料部を無効にすることができる染み防止添加剤、ならびに改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことを含む。

５％のＤＰＥを含むナイロン６，６繊維（図１Ａ）及び純ナイロン６，６（図１Ｂ）のＳＥＭ画像である。ナイロン６，６及び種々のポリオールから紡糸された繊維の断面図及び改質率（ＭＲ）の画像を表示する。Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料を使用して、染色及びすすいだ後の対照及び１．５％のＤＰＥを含むナイロン６，６繊維から作製された絨毯の画像である。Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料を使用した、ＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す、図３Ａで示される試料に関する色彩色差計データのプロットである。Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料を使用して、室温で染色されたＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関する色彩色差計データのプロットである。Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色染料を使用して、染色及びすすいだ後の対照及び１．５％のＤＰＥを含むナイロン６，６繊維から作製された絨毯の画像である。Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色染料、ＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す、図５Ａで示される試料に関する色彩色差計データのプロットである。Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色染料を使用して、室温で染色されたＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関する色彩色差計データのプロットである。未固定の表面構成体の事前抽出の試みがある場合及びない場合の、一切の追加の局所化学物質がない無彩色のカチオン性染色可能ナイロン６，６カットパイル絨毯のＡＳＴＭＤ６５４０試験から取得された汚れデータのプロットである。熱水抽出（ＨＷＥ）対未洗浄データにおける無変化は、表面に存在する添加剤の耐久性の程度を示す。図７のデータが収集された、汚されて清潔にされたカットパイル絨毯の画像である。図７のＨＷＥ及び未洗浄の解釈からデータ点を統合し、抽出の試みにかかわらずデータ点の組み分けをさらに示す。熱可塑性繊維中０重量％、１重量％、及び２重量％のＤＰＥを含むカットパイル絨毯における各ＡＳＴＭＤ６５４０の追加の汚れデータのプロットである。絨毯が局所フルオロケミカル含有抗汚処理剤で処理された、ＨＷＥによる非結合表面構成体の事前抽出の試みがある場合及びない場合のカットパイル絨毯の汚れデータのプロットであり、それが標準的なナイロン繊維に結合したほど良好には２％のＤＰＥの繊維の表面と結合しなかったことを示す。熱可塑性繊維中０重量％及び０．５３重量％及び０．７７重量％のＤＰＥを含む、２００ｐｐｍのフッ素で局所抗汚処理された、染み抵抗性を有するループパイル絨毯における各ＡＳＴＭＤ６５４０の汚れデータのプロットである。熱可塑性繊維中０．５３重量％及び０．７７重量％のＤＰＥを含む、２００ｐｐｍのフッ素で局所抗汚処理された、染み抵抗性を有するループパイル絨毯における各ＡＳＴＭＤ６５４０の汚れデータのプロットである。

改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性ポリマー、局所処理剤及び／もしくは染料への接合のため、ならびに／または表面特性を改質するための、繊維または成型部品の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、熱可塑性ポリマー中に存在する添加剤を含む熱可塑性ポリマー繊維または成型部品、これらの熱可塑性ポリマー、繊維、または成型部品を生成するための方法、かつ少なくとも一部がこれらの熱可塑性ポリマー、繊維、または成型部品を含む製造物品が本開示により提供される。本発明の実施形態は、主張される有益性を理解するために長時間の高熱曝露を必要とせず、よって、加工時間における利点及び低減された製造の複雑性も提供する。

本発明で有用な熱可塑性ポリマーの例には、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びそれらの組み合わせが含まれる。一実施形態において、熱可塑性ポリマーは、ナイロン６，６、ナイロン６、ナイロン４，６、ナイロン６，１２、ナイロン６，１０、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＤＴ、ナイロンＤＩ、ナイロンＤ６、及びナイロン７、ならびに／またはそれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されないポリアミドである。これらのポリマーに関する「それらの組み合わせ」により、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、ターポリマー、ならびに溶融ブレンドが含まれるがこれらに限定されないことを意味する。一実施形態において、熱可塑性ポリマーは、ナイロン６，６である。

本発明で有用な添加剤は、熱可塑性ポリマー中に存在するとき、押し出し後にポリマーから生成された任意の基材の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす。本発明の目的に関する「改質基及び／または反応性基」または「改質された及び／または反応性表面」により、ポリマー基材の表面上、表面内、表面に組み込まれた、かつ／または包含された、かつ／または付与された、添加剤によりもたらされた１つ以上の官能化学基を意味する。非限定的な実施形態において、添加剤によりもたらされた１つ以上の官能化学基は、選択された分子に化学的にまたは物理的に反応、結合、もしくは接合するか、または選択された分子と会合して、ポリマー基材及び／またはその表面の特性を改質することができる。本明細書で使用される場合、非共有結合、接合、または会合には、双極子双極子、イオン双極子、または水素結合相互作用が含まれる。例えば、１つの非限定的な実施形態において、基材が繊維または成型部品である場合、ポリマー溶融状態の間でのポリオール添加剤の組み込みは、繊維または成型部品の表面上に反応性ヒドロキシル基をもたらす。

本発明で有用な添加剤の例には、ペンタエリスリトール（ＭＰＥ）、ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、トリペンタエリスリトール（ＴＰＥ）、及びそれらの組み合わせ、ならびにグリセロール、トリメチロールプロパン、２，３−ジ−（２’−ヒドロキシエチル
）−シクロヘキサン−１−オル、ヘキサン−１，２，６−トリオール、１，１，１−トリス−（ヒドロキシメチル）エタン、３−（２’−ヒドロキシエトキシ）−プロパン−１，
２ジオール、３−（２’−ヒドロキシプロポキシ）−プロパン−１，２−ジオール、２−
（２’ヒドロキシエトキシ）−ヘキサン−１，２−ジオール、６−（２’−ヒドロキシプ
ロポキシ）ヘキサン−１，２−ジオール、１，１，１−トリス−［（２’−ヒドロキシエ
トキシ）−メチル］−エタン、１，１，１−トリス−［（２’−ヒドロキシプロポキシ）
−メチル］−プロパン，１，１，１−トリス−（４’−ヒドロキシフェニル）−エタン、
１，１，１−トリス−（ヒドロキシフェニル）−プロパン、１，１，３−トリス−（ジヒドロキシ−３−メチルフェニル）−プロパン、１，１，４−トリス−（ジヒドロキシフェニル）−ブタン、１，１，５−トリス（ヒドロキシフェニル）−３−メチルペンタン、ジ−トリメチロプロパン、トリメチロールプロパンエトキシレート、またはトリメチロールプロパンプロポキシレートを含むがこれらに限定されない、米国第２０１０／００２９８１９Ａ１号により開示され、これらの教示が本明細書に組み込まれるような糖アルコールを含むがこれらに限定されないポリオール；かつシクロデキストリン、Ｄ−マンノース、グルコース、ガラクトース、ショ糖、果糖、キシロース、アラビノース、Ｄ−マンニトール、Ｄ−ソルビトール、Ｄ−またはＬ−アラビトール、キシリトール、イジトール、タリトール、アリトール、アルトリトール、ギルトール（ｇｕｉｌｉｔｏｌ）、エリスリトール、トレイトール、及びＤ−グロン−ｙ−ラクトンなどのサッカライドが含まれるが、これらに限定されない。

含まれる添加剤の量は、基材の所望される質感及び／または強度、ならびに改質される表面特性に応じて変化し得る。

１つの非限定的な実施形態において、含まれる添加剤は、約０．０１重量％〜約１０重量％の範囲である。別の非限定的な実施形態において、含まれる添加剤は、約０．０５重量％〜約５重量％の範囲である。別の非限定的な実施形態において、含まれる添加剤は、約０．０５重量％〜約３重量％の範囲である。別の非限定的な実施形態において、添加剤は、約２重量％未満で存在する。別の非限定的な実施形態において、添加剤は、１重量％未満で存在する。

１つの非限定的な実施形態において、含まれる添加剤は、約３００ｐｐｍ超の量である。別の非限定的な実施形態において、含まれる添加剤は、約３５０ｐｐｍ超の量である。

非限定的な実施形態において、添加剤の少なくとも一部は、熱可塑性繊維または成型部品の表面上に存在する。図１は、５％のＤＰＥを含むナイロン６，６繊維（図１Ａ）及び純ナイロン６，６（図１Ｂ）のＳＥＭ画像を示す。図１Ａで見られ得るように、熱可塑性繊維の表面上に添加剤が存在する。

熱可塑性繊維中に組み込まれたとき、繊維の表面で見られるヒドロキシル基は、増強された局所耐久性のための種々の局所処理剤及び改善された審美性のための反応性染料との化学的または物理的反応または会合により利用され得る。かかる色は、ナイロン６，６だけのような純ポリマーで容易には達成され得ない。

熱可塑性繊維を含む本開示の実施形態において、表面上に存在するヒドロキシル基は、局所染み防止剤、汚れ抵抗性処理剤、ホモ官能性及びヘテロ官能性反応性染料の両方を含む反応性染料、抗菌剤、昆虫忌避剤、芳香剤、及び消臭剤が含まれるがこれらに限定されない分子配列と共有反応または非共有結合し得る。表面ヒドロキシル基を組み込むことにより、標的共有接合または改善された非共有会合が達成可能になり、反応性染料を使用することにより、代替染色方法が、達成され得る。本発明で有用な反応性染料の例は、欧州第０７８５３０４Ｂ１号に開示され、それらの教示は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

別の非限定的な実施形態において、添加剤は、熱可塑性繊維の表面を改質して、増強された汚れ抵抗性を付与する。実施例４は、添加剤が存在する熱可塑性繊維が、備わった汚れ抵抗性を表示することを示す。１つの非限定的な実施形態において、添加剤が、約２重量％未満の範囲で組み込まれる。

実験を通して、出願者らは、備わった染み及び汚れ抵抗性を有する熱可塑性繊維が本発明の実施形態から形成され得ることを発見した。非限定的な実施形態において、熱可塑性繊維が、染み抵抗性を改善し、添加剤が、繊維の表面を改質して、増強された汚れ抵抗性を付与する。この実施形態において、酸性染料部を無効にすることができる染み防止添加剤が、熱可塑性ポリマー中に組み込まれる。染み防止添加剤は、溶融されたポリマー中に直接またはマスターバッチを介して添加され得る。別の実施形態において、染み防止添加剤は、熱可塑性繊維上に改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤の添加前に熱可塑性ポリマー中に既に存在する。

好適な備わった染み防止添加剤には、酸性染料部を無効にすることで既知であるものが含まれる。例えば、ナイロン６，６またはナイロン６などのポリアミド中、酸性染料部は、染みを引き起こす酸性染料と反応または会合するアミン末端基またはアミド連鎖部を指す。染み防止添加剤は、これらの酸性染料部と反応または会合して、酸性染料部が酸性染料と反応または会合することを防止する。ポリアミド中で使用するのに好適な染み防止添加剤は、米国特許第５，１５５，１７８号で考察され、参照することにより本明細書に組み込まれる。好適な染み防止添加剤には、芳香族スルホン酸塩及びそれらのアルカリ金属塩、例えば５−スルホイソフタル酸、ナトリウム塩及びジメチル−５−スルホイソフタル酸塩、ナトリウム塩が含まれるが、これらに限定されない。１つの非限定的な実施形態において、染み防止添加剤は、５−スルホイソフタル酸、ナトリウム塩（ＳＳＩＰＡ）である。１つの非限定的な実施形態において、染み防止添加剤は、約１〜１０重量パーセントの範囲で存在する。別の非限定的な実施形態において、染み防止添加剤は、約１〜５重量パーセントの範囲で存在する。

改善された染み抵抗性及び増強された汚れ抵抗性を有する本発明の熱可塑性繊維は、多くの用途にとって有用であり得る。一用途は、広幅織りの絨毯及びカーペットタイルであるだろう。改善された染み抵抗性及び増強された汚れ抵抗性を有する本発明の熱可塑性繊維は、織り込まれてＢＣＦ繊維を形成し得、広幅織りの絨毯またはカーペットタイルでも活用され得る。１つの非限定的な実施形態において、染み防止添加剤及び汚れ抵抗性を付与する添加剤を含む熱可塑性繊維が開示され、ここでは、熱可塑性繊維は、嵩高連続細糸（ＢＣＦ）繊維である。改善された染み抵抗性及び増強された汚れ抵抗性を有する本発明の熱可塑性繊維は、溶液染色繊維でもあり得、ここでは、当技術分野で既知の顔料が、繊維中に組み込まれる。別の非限定的な実施形態において、染み防止添加剤及び汚れ抵抗性を付与する添加剤を含む熱可塑性繊維が開示され、ここでは、熱可塑性繊維は、嵩高連続細糸（ＢＣＦ）繊維及び溶液染色繊維である。別の非限定的な実施形態において、染み防止添加剤及び汚れ抵抗性を付与する添加剤を含む熱可塑性繊維が開示され、ここでは、熱可塑性繊維は、嵩高連続細糸（ＢＣＦ）及び溶液染色ナイロン（ＳＤＮ）繊維である。

本明細書に記載される添加剤は、成型熱可塑性物質中にも組み込まれ得る。この実施形態において、成型部品の表面で見られるヒドロキシル基は、染料、ならびに難燃剤などではあるが、これらに限定されない他の局所剤と反応することも期待され、成型部品の親水性を増加させる。

本発明は、熱可塑性ポリマー、繊維または成型部品の表面に反応性基を付与する、熱可塑性ポリマー中に存在する添加剤、ならびに反応性基に接合した局所処理剤及び／または染料を含む熱可塑性繊維及び成型部品にも関する。

本発明の一実施形態において、熱可塑性ポリマーは、さらなる追加の強化材料を含有しない。

本発明の代替的な実施形態において、熱可塑性繊維は、追加の強化材料（複数可）をさらに含む。本発明の繊維中で使用され得る追加の強化材料の例には、種々の形態の炭素、ガラス、及び／またはケイ酸塩粒子が含まれるが、無論これらに限定されることはない。

本発明の熱可塑性ポリマーに添加され得る追加の構成成分の例には、ＴｉＯ_２、顔料、染料増強添加剤、スルホン化多量体、潤滑剤、及び加工改質剤が含まれるが、これらに限定されない。

本発明は、改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性ポリマーを製造するための方法も提供する。これらの方法において、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤は、ポリマー溶融状態の間、ポリマーに、組み込まれる。一実施形態において、添加剤は、ポリオールである。一実施形態において、反応性ヒドロキシル基は、表面上に付与される。標準的な熱可塑性ポリマー加工条件が、使用され得る。添加剤は、溶融されたポリマー中に直接またはマスターバッチを介して、添加され得る。

本発明は、熱可塑性繊維の汚れ抵抗性を増強させるための方法も提供し、該方法は、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことを含む。一実施形態において、添加剤は、ポリオールである。一実施形態において、反応性ヒドロキシル基は、表面上に付与される。標準的な熱可塑性ポリマー加工条件が、使用され得る。添加剤は、溶融されたポリマー中に直接またはマスターバッチを介して、添加され得る。

本発明は、熱可塑性繊維の染み及び汚れ抵抗性を増強させるための方法も提供し、該方法は、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、酸性染料部を無効にすることができる染み防止添加剤、ならびに改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことを含む。一実施形態において、添加剤は、ポリオールである。一実施形態において、反応性ヒドロキシル基は、表面上に付与される。標準的な熱可塑性ポリマー加工条件が、使用され得る。添加剤及び染み防止添加剤は、溶融されたポリマー中に直接またはマスターバッチを介して、添加され得る。別の実施形態において、染み防止添加剤は、ポリマー溶融状態前、ならびに熱可塑性繊維上に改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤の添加前に熱可塑性ポリマー中に既に存在する。

本発明により、製造物品も提供され、その少なくとも一部は、改質された及び／もしくは反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことにより生成された改質された及び／もしくは反応性表面を有する熱可塑性ポリマー、熱可塑性ポリマー及び繊維もしくは成型部品の表面上に改質基もしくは反応性基を付与する、熱可塑性繊維中に存在する添加剤を含む熱可塑性ポリマー繊維もしくは成型部品、かつ／または熱可塑性ポリマー、繊維もしくは成型部品の表面上に改質基及び／もしくは反応性基をもたらす、ポリマーに組み込まれた添加剤、ならびに反応性基に接合した局所処理剤及び／もしくは染料を含む。一実施形態において、添加剤は、ポリオールである。一実施形態において、添加剤は、物品の表面の少なくとも一部にヒドロキシル基及び／またはヒドロキシル官能基をもたらすかまたは付与する。かかる製造物品の非限定的な例には、絨毯、浴室用マット、区分敷物、室内内張り、垂れ布、リネン類、タオル、衣類、履物、膜、食品容器及び保存容器、器具、ならびに自動車部品が含まれるが、これらに限定されない。

本発明による繊維から調製された絨毯は、反応性染料のより大きな染着性、ならびに化学的部分及び反応性染料のより大きな染着性の標的共有接合を有する見込みを示し、それにより色に深みを持たせ、審美特性を改善する。加えて、本発明の繊維を含む製造物品は、調整された表面処理剤と反応するときに増加した親水性、増加した吸湿、吸上性及び／または湿潤性、ならびに増加した局所耐久性を示し、よって、浴室用マット、タオル、ローブ、リネン類、衣類、医療用織物、及びパーソナルケア用品などであるが、これらに限定されない用途においてそれらが有用となることが期待される。

本発明に従って調製された繊維上のヒドロキシル基の存在は、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）分析及び変色指示薬、具体的には反応性染料を使用して確証された。ポリアミドナイロン６，６及び多価アルコールＤＰＥで作られた試料は、ヒドロキシル化表面を示した。さらに、図１で証明されるように、ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）を含む絨毯は、反応性染料、Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂで染色後に対照と比較してより大きな染着性を示した。この違いは、５回の熱水抽出（ＨＷＥ）後に残っていた。新たな反応性染料タイプ、Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色が使用されたときに、かかる結果が再度示された（図２）。これは、表面のヒドロキシル基の存在、ならびに選択された染料との繊維の反応性を示す。一切の特定の理論に束縛されることなく、図６で表されるＳＥＭ画像から、ＤＰＥは、繊維の表面に移行するかまたは浮き上がり、冷却されると再結晶すると考えられる。この挙動は、ＳＥＭ画像で観察された粗雑な表面を明らかにする。

実験台規模の超小型配合機で生成された、熱可塑性の溶融押し出しされた単一の細糸及び本発明の添加剤を染色し、配合されたポリマーと引っ張り出された細糸との間、ならびにより高いデニール細糸とより低いデニール細糸との間でいくつかの違いが見られた。添加剤と配合されたポリマー及び配合されないポリマーは、ほとんど染料を捕捉しなかった。繊維に紡糸されたそれらの材料は、より染料を捕捉した。より繊細なデニール繊維がより染料を捕捉する一方で、より厚い（より高いデニール繊維）は、染料によるほのかな色味のみを有した。一切の特定の理論に束縛されることなく、繊維を引き出すことは、表面に基を整列させるかもしくは曝露させ、かつ／または材料が、急冷の間、表面に浮き上がっていると考えられ、つまり、より低いデニール繊維について、材料が完全に急冷される前に移行し得る可能性がより高い。

繊維の染着性におけるペンタエリスリトール及びトリ−ペンタエリスリトールの添加の効果も調査した。ペンタエリスリトールを含むナイロン６，６繊維は、容易に加工され、細糸に紡糸された。ＴＰＥを含むナイロン６，６繊維は、ＤＰＥと非常に類似した挙動を示した。同じ綿染料に曝露するとき、ペンタエリスリトールも、対照を上回る優先的な染着性を示した。

加えて、添加剤の濃度が５％の高さにおいて、試験規模の溶融紡糸機上での紡糸の間、問題や断裂は観察されなかった。この材料に関する加工条件は、非改質ナイロンと同一であり、製造現場で典型的に使用される加工条件を模倣していた。５％濃度を、４０％のＤＰＥが投入された新たなマスターバッチを使用して再作製し、再度、加工の問題は観察されなかった。

本明細に記載される全ての特許、特許出願、試験手順、優先的文献、物品、刊行物、手引き書、及び他の文献は、かかる開示が本開示と及びかかる組み込みが許容される全ての管轄権に関して矛盾しない限り、参照することにより完全に組み込まれる。

以下の項は、本発明の熱可塑性ポリマー組成物、製造物品、及び方法のさらなる例示を提供する。これらの非限定的な実施例で調査された組成物は、ナイロン６，６、及びＭＰＥ、ＤＰＥ、またはＴＰＥのどれかを含んだ。しかし、本明細書の教示によるナイロン６，６、及びＭＰＥ、ＤＰＥ、またはＴＰＥに関して本明細書に記載されるものと類似の挙動を示すことが期待される他の熱可塑性ポリマー及び添加剤が当業者に周知されている。よって、これらの実施例が、単に例示的であり、本発明の範囲を限定することを決して意図しない。

以下の実施例のために使用された試料を、ＡＳＴＭＤ７８９の適合を使用して試験されるときに４５．３のＲＶ及び電位差滴定法により試験されるときに２０．９５のアミン末端基（ＡＥＧ）を含むナイロン６，６を使用して作製した。使用されたＭＰＥは、Ｃｈａｒｍｏｒｅ（商標）ＰＭ１５の商標名でＰｅｒｓｔｏｐから市販される。使用されたＤＰＥは、Ｃｈａｒｍｏｒｅ（商標）ＤＰ４０及びＤＰ１５の商標名でＰｅｒｓｔｏｐから市販される。使用されたＴＰＥは、商品番号１０７６４６でＳｉｇｍａＡｌｄｒｉｃｈから市販される。
実施例１：繊維生成

ジペンタエリスリトール添加剤及びナイロン６，６を含むマスターバッチを使用した。最初の実験において、マスターバッチは、３０％のＤＰＥを含有した。後の実験において、４０％のＤＰＥを含有するマスターバッチを使用した。マスターバッチを、以下の表１で示されるように０〜５重量％の活性剤の範囲である種々の濃度のナイロン６，６ポリマーと混合した。混合物を、９２０デニール目標を有する三葉形状の紡糸口金を使用して紡糸した。図１で見られる対照及び試料４のＳＥＭは、ＤＰＥが添加されると、表面がどれほど粗雑になるかを示す。
紡糸後、ＦＩＴＲにより、表面部分に関して管を分析した。結果は、１０３７ｃｍ^−１ピークが、ＤＰＥ濃度の増加とともに増加したことを示した。加えて、繊維を反応性染料で処理した。ＭＰＥ及びＴＰＥを、実験台規模超小型配合機を使用して加工した。純添加剤の粉末状添加及びＤＰＥのポリマーマスターバッチの両方を使用した。マスターバッチは、容易な取扱いを提供しただけであったが、追加の加工の有益性は提供しなかった（活性剤のより大きい濃度は達成されなかった）。ＭＰＥ及びＴＰＥについては、粉末形態のみを使用した。混合を改善するために、半分の小丸をまず、機器中に供給し、続いて所望される量の粉末状活性剤を供給し、最後に、残りの小丸を添加した。混合物を溶融し、１５ｒｐｍで５分間、２６５℃で再循環した。繊維が押し出される際、紡糸口金温度を、２６０℃に設定した。この手法を使用して、ＭＰＥは加工されて５％の活性剤で管上に紡糸することができたが、５％のＴＰＥは、ＤＰＥと同じ問題を有した。最大ＴＰＥ濃度は決定されなかった。
実施例２：ポリオール品種の紡糸

反応性繊維を、ポリオール粉末をナイロン６，６に直接添加することにより生成し、それによりマスターバッチ方法を回避し、一切の酸性染料担体ポリマーを除去した。モノペンタエリスリトール（ＭＰＥ）、ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、及びトリペンタエリスリタール（ＴＰＥ）を含んだポリオール粉末を、アルミニウムペイ中に配置し、５０℃で最低２４時間オーブン内で乾燥させて、一切の余分な湿気を除去した。次いで、ポリオール粉末を、携帯用セメント混合機を使用して、ナイロン６，６小丸及び顔料小丸上にコーティングした。粉末を、表２に表される比率で添加した。コーティング後、ブレンドを、ホッパー内に配置し、１０８の細糸の三葉形状の紡糸口金を使用して、９２０デニール目標（または４．２５ｄｐｆ）で溶融紡糸した。紡糸後、繊維の断面図及び改質率（ＭＲ）を取得し、図２で示す。次いで、繊維を、織糸に加工して、事後実験のために絨毯に留め付けた。図２は、表２から紡糸された繊維の断面図及び改質率（ＭＲ）を示す。
実施例３：ＤＰＥ組み込み繊維の反応性染色

反応性染料は一般的に、綿とともに使用され、物品上のヒドロキシル基と反応することが既知であるため、それらは、繊維表面上のＤＰＥの存在を示し得る。

実施例２の対照及び１．５％ＤＰＥの絨毯（試料１５）を、６インチ×６インチの正方形に切り取り、Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ反応性染料を使用して染色した。染色手順を、以下の技術を使用して行った。

１６６ｇのＤＩＨ_２Ｏを、ビーカー内に配置し、（１１０°Ｆ）に温めた。１８グラムのＮａＣｌを水に添加し、完全に溶解するまで混合した。次いで、８３３グラムのＤＩ水を添加した。本質的に、染み抵抗性ナイロン６，６絨毯を、１０分間塩水槽に添加した。１０分後、絨毯を一時的に取り出し、０．７５ｇのＰｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂを添加した。モップを槽に戻して配置する前に、染色を溶解した。１時間後、２グラムの重炭酸ナトリウムを添加し、攪拌して溶解した。試料を４時間の間置いておき、次いで、絨毯を取り出し、清潔な水が流れるまでＤＩ水で完全にすすいだ。次いで、全ての湿気が除去されるまで、絨毯をオーブン内で乾燥させた。染料の耐久性を試験するために、ＳａｎｄｉａＨｅａｔｅｄＳｐｏｔｔｅｒ（３ガロン、モデル＃５０−４０００）を使用して、絨毯を熱水抽出（ＨＷＥ）した。ＨＷＥに対して、Ｆｌｅｘｉｃｌｅａｎ（登録商標）洗剤を、水１ガロン当たり４ｏｚの生成物の比率で抽出装置に添加した。洗剤を含む試料を噴霧し、続いて単一工程の吸引をすることにより、ＨＷＥを完了し、３回の噴霧及び３回の吸引を使用して、１回のＨＷＥ周期を表す。よって、５回のＨＷＥは、１５回の個別の洗剤及び吸引の工程に相関がある。その後、各ＨＷＥ絨毯を、オーブン内で乾燥させた（６０℃で３０〜９０分間）。絨毯を撮像して、各ステップにおいて、ＬＡＢ値を乾燥絨毯上で収集した。赤色／緑色の色空間を示すａ＊値は、図３Ｂで３つの測定の平均として報告される。図３Ａは、染色及びすすいだ直後の湿気のある絨毯を示す（対照絨毯、左；１．５％ＤＰＥの絨毯、右）。図３Ａは、Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料を使用した、ＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す。
実施例４：ＤＰＥ組み込み繊維の室温での反応性染色

熱が染着性の要因でなかったことを確実にするために、実施例２の対照及び１．５％ＤＰＥの絨毯（試料１５）を、実施例３の保存された染料槽に試料を添加することにより室温で染色した。再度、絨毯を６インチ×６インチの正方形に切り取り、次いで、事前調製したＰｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料槽中に直接沈めた。槽内に室温で４時間の間、絨毯を置いておいた。染色後、清潔な水が流れるまで、絨毯を完全にすすいだ。次いで、全ての湿気が除去されるまで、絨毯をオーブン内で乾燥させた。染料の耐久性を試験するために、実施例３と同じ手法でＨＷＥを完了した。３つの測定のａ＊値を平均化し、図４で報告した。図４は、Ｐｒｏｃｉｏｎ（登録商標）赤色ＭＸ−５Ｂ染料を使用して、室温で染色されたＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す。
実施例５：ＤＰＥ組み込み繊維の反応性染色

実施例２の対照及び１．５％ＤＰＥの絨毯（試料１５）を、６インチ×６インチの正方形に切り取り、Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）反応性オレンジ色染料（鮮明なオレンジ色３Ｒ）を使用して染色した。７０グラムのＮａＣｌを２０００ｍｌのＤＩＨ２Ｏに溶解するまで攪拌することにより、染料槽を調製した。絨毯を塩槽内に１０分間配置し、次いで、取り出して絞った。塩水に１．０グラムの染料を添加し、続いて５．３グラムの重炭酸ナトリウムを添加した。絨毯試料をビーカー内に戻して、追加で１０分間配置し、次いで、追加の１６グラムの重炭酸ナトリウムを添加した。槽の温度を５０℃±５℃に高め、４時間の間そのまま置いておいた。染色後、清潔な水が流れるまで、絨毯を完全にすすいだ。次いで、全ての湿気が除去されるまで、絨毯をオーブン内で乾燥させた。染料の耐久性を試験するために、実施例３と同じ手法でＨＷＥを完了した。３つの測定のａ＊値を平均化し、図５Ｂで報告した。未染色絨毯に関するａ＊値は、対照については１．８０±０．１７であり、１．５％ＤＰＥの絨毯については１．５８±０．０７であった。図５Ａは、染色及びすすいだ直後の乾燥した絨毯を示す（対照絨毯、左；１．５％ＤＰＥの絨毯、右）。図５Ｂは、Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色染料を使用した、ＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す。未染色絨毯に関するａ＊値は、対照については１．８０±０．１７であり、１．５％ＤＰＥの絨毯については１．５８±０．０７であった。
実施例６：ＤＰＥ組み込み繊維の室温での反応性染色

熱が染着性の要因でなかったことを確実にするために、実施例２の対照及び１．５％ＤＰＥの絨毯（試料１５）を、実施例５の保存された染料槽に試料を添加することにより室温で染色した。再度、絨毯を６インチ×６インチの正方形に切り取り、次いで、事前調製したＲｅｍａｚｏｌ（登録商標）反応性オレンジ染料（鮮明なオレンジ色３Ｒ）染料槽中に直接沈めた。槽内に室温で４時間の間、絨毯を置いておいた。染色後、清潔な水が流れるまで、絨毯を完全にすすいだ。次いで、全ての湿気が除去されるまで、絨毯をオーブン内で乾燥させた。染料の耐久性を試験するために、実施例３と同じ手法でＨＷＥを完了した。３つの測定のａ＊値を平均化し、図６で報告した。図６は、Ｒｅｍａｚｏｌ（登録商標）鮮明なオレンジ色染料を使用して、室温で染色されたＤＰＥを含む絨毯及び含まない絨毯に関するａ＊値（３つの測定の平均）を示す。
実施例７：抗汚特性

ナイロン６，６中のＤＰＥの濃縮されたポリマーマスターバッチを、ナイロン６，６の片とともに溶融押し出し機に添加し、得られたナイロン６，６繊維中に２重量％のＤＰＥ活性剤の投入を供するような比率で溶融紡糸した。ＢＣＦ紡糸及び絨毯製造の当業者に認知され得る標準的な方法で、本繊維を加工した。次いで、カットパイル絨毯を留め付け、染色して完成させた。本繊維を生成するために使用された９５重量％のナイロンは、酸性染色及び陰イオン性着色に抵抗する染み抵抗性ナイロンであった。ポリマー添加剤濃縮物中で担体として使用されたナイロン６，６は、酸性染料を受容する見込みがある最終形態において、３重量％の材料を残したままである染み抵抗性配合物ではなかった。期待されたように、絨毯は、標準的な酸性染料では染色可能ではなく、彩色されず、よって試験に関して白色を有したことが分かった。

ドラム汚れデータをデルタＥ（ΔＥ）として記録し、ＡＳＴＭＤ６５４０に従って測定し、ここでは、より低いΔＥは、汚れて掃除機で清潔にする前後の絨毯の色におけるより小さな違いを示す。本試験の再生成可能性の限界範囲内で、多様に処理された試料の関連する汚れ能力が決定され得る。試験は、家庭または商業的環境における約１００，０００〜３００，０００の交通量レベルまでの絨毯の汚れを再現する。ＡＳＴＭＤ６５４０に従って、ドラムを同時に使用して最大６つの絨毯試料上で、汚れ試験を実施し得る。「色彩色差計」モデルＣＲ−３１０（Ｃａｍｄｅｎにおいて）としてＭｉｎｏｌｔａＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売される手持ち式色測定機器を使用して、（Ｌ、ａ、ｂ色空間を使用する）試料の基本色を測定する。この測定出力は、Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊値であり、色空間における色値を記載する。これは、元の色値である。絨毯試料を薄いプラスチックシートに装着し、ドラム内に配置した。二百五十グラム（２５０ｇ）の汚れたＺｙｔｅｌ１０１ナイロンビーズ（ＤｕＰｏｎｔＣａｎａｄａ，Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏによる）を、試料上に配置する。汚れたビーズを、十グラム（１０ｇ）のＡＡＴＣＣＴＭ−１２２合成絨毯の汚れ（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒＴｅｘｔｉｌｅＩｎｎｏｖａｔｏｒｓＣｏｒｐ．Ｗｉｎｄｓｏｒ，Ｎ．Ｃ．）を一千グラム（１０００ｇ）の新たなナイロンＺｙｔｅｌ１０１ビーズと混合することにより調製する。一千グラム（１０００ｇ）の３／８インチ直径の鋼鉄玉軸受を、ドラム内に追加する。ドラムを逆方向に３０分動かし、試料を取り出す。取り出した後、絨毯を掃除機で清潔にし、色彩色差計を再度使用して、清潔にした後の絨毯の色を測定する。各絨毯の色測定間の違い（汚れて清潔にする前後）は、全体的な色の違い、ΔＥ＊であり、当業者に既知である色空間におけるＬ＊、ａ＊、及びｂ＊色の違いに基づく。

図７、９、及び１０で２重量％のＤＰＥ−ＰＡ６６の絨毯に関して示されるデータは、０％のＤＰＥを有する適切な対照と比較されるときに試験品におけるΔＥの４〜５単位の減少により例証されるように、汚れの忌避性における改善を示す。絨毯が汚される前に熱水抽出（ＨＷＥ）を受けた後でさえも、効果の持続性がある。これらの絨毯は、いずれの種類の局所処理剤も有さない。ＨＷＥが２つの絨毯の能力を変化させなかったため、図９のプロットは、同じデータを示すが、表面構成体の事前抽出が汚される前に試みられたかどうかの分類化を無視する。９５％の信頼区間は、０及び２重量％のＤＰＥブレンドの平均からそれぞれわずか１及び１．２のΔＥでなおも非常に狭い。
実施例８：ヒドロキシルの表面存在及び不適合性局所処理剤の低減された粘着性

ナイロン６，６中のＤＰＥの濃縮されたポリマーマスターバッチを、ナイロン６，６の片とともに溶融押し出し機に添加し、得られたナイロン６，６繊維中に２重量％のＤＰＥの投入を供するような比率で溶融紡糸した。ＢＣＦ紡糸及び絨毯製造の当業者に認知され得る標準的な方法で、本繊維を加工した。次いで、カットパイル絨毯を留め付け、染色して完成させた。本繊維を生成するために使用された９５重量％のナイロンは、酸性染色及び陰イオン性着色に抵抗する染み抵抗性ナイロンであった。ポリマー添加剤濃縮物中で担体として使用されたナイロン６，６は、酸性染料を受容する見込みがある最終形態において、３重量％の材料を残したままである染み抵抗性配合物ではなかった。期待されたように、絨毯は、標準的な酸性染料では染色可能ではなく、彩色されず、よって試験に関して白色を有したことが分かった。最終的に、絨毯を、少量の成分としてフルオロケミカル構成成分を有する局所抗汚処理剤で処理した。熱水抽出による非結合表面構成体の事前抽出の試みがある場合及びない場合の絨毯の汚れは、フルオロケミカル抗汚処理剤が、標準的なナイロン繊維に結合したほど良好には２％ＤＰＥの繊維の表面と結合しなかったことを示した（図１１参照）。表面ヒドロキシル基の存在は、前述の抗汚処理剤中に存在する高電気陰性であるフッ素双極子と繊維の表面との細穴粘着性を促進する可能性が高く、繊維または成型部品の表面特性及び標的反応に対するヒドロキシル基の有効性を改質する表面ヒドロキシルの存在に関して本発明の特許請求の範囲をさらに支持する。
実施例９：ナイロン７中に溶融ブレンドされたポリオール

添加剤が本発明による他のポリアミド繊維に紡糸され得ることを示すために、ナイロン７繊維試料を紡糸した。実験室規模の二軸押し出し機を使用して、２重量％のＤＰＥをナイロン７中に溶融ブレンドし、標準的な加工条件を使用して、単一の単細糸を紡糸し、管上に置いた。繊維は紡糸が可能であり、効果的な工業用途を防止するであろう欠陥を一切示さなかった。
実施例１０：染み抵抗性繊維における抗汚特性

ナイロン６，６中のＤＰＥの濃縮されたポリマーマスターバッチ（４０％）を、ナイロン６，６の片とともに溶融押し出し機に添加し、得られたナイロン６，６繊維中に０．５３重量％及び０．７７重量％のＤＰＥの投入を供するような異なる比率で溶融紡糸した。ＢＣＦ紡糸及び絨毯製造の当業者に認知され得る標準的な方法で、本繊維を加工した。次いで、ループパイル絨毯を留め付け、完成させた。本繊維を生成するために使用された９５重量％のナイロンは、酸性染色及び陰イオン性着色に抵抗する染み抵抗性ナイロンであった。本繊維は、繊維の長さに沿って４つの連続した空孔を有する丸みを帯びた正方形断面であった。空孔が占める断面の部分は、本実施例の全ての品に対して１２％であった。次いで、後の繊維を加工し、ループパイル絨毯に留め付けた。次いで、汚れについて、これらの絨毯をＡＳＴＭＤ６５４０を使用して試験し、対照絨毯試料及び少量（２００ｐｐｍＦ）の成分としてフルオロケミカル構成成分を有する局所抗汚処理剤で処理された絨毯試料と比較した。他の最終使用試験は、標準的なナイロン６，６対照と比較して絨毯の能力上、負の効果がないことを明らかにした。結果は、図１２及び１３で見ることができる。両方の図は、本発明の絨毯が、局所抗汚処理剤で処理された絨毯と同じくらい良好か、またはそれ以上の汚れ能力を有することを示す。

Claims

熱可塑性繊維であって、
熱可塑性ポリマーと、
前記繊維の表面上に改質基及び／または反応性基をもたらす、前記熱可塑性繊維中に存在する添加剤と、
前記繊維の表面上の前記改質基及び／または反応性基と化学的または物理的に会合される局所処理剤及び／または染料と、を含み、
前記添加剤が、ポリオールである、熱可塑性繊維。
前記繊維の前記表面の前記改質基及び／または反応性基が、ヒドロキシル基を含む、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記熱可塑性ポリマーが、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びそれらの組み合わせ、ならびに／またはそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記熱可塑性ポリマーが、ポリアミドである、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記ポリアミドが、ナイロン６，６である、請求項４に記載の熱可塑性繊維。
前記ポリオールが、ペンタエリスリトール（ＭＰＥ）、ジペンタエリスリトール（ＤＰＥ）、トリペンタエリスリトール（ＴＰＥ）、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記添加剤が、０．０３重量％〜１０重量％の範囲で組み込まれる、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記添加剤が、前記繊維の前記表面を改質して、増強された汚れ抵抗性を付与する、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記熱可塑性ポリマー中の酸性染料部を無効にすることができる染み防止添加剤をさらに含む、請求項１に記載の熱可塑性繊維。
前記染み防止添加剤が、１〜１０重量パーセントの範囲で存在する、請求項９に記載の熱可塑性繊維。
前記染み防止添加剤が、芳香族スルホン酸塩またはそれらのアルカリ金属塩である、請求項９に記載の熱可塑性繊維。
前記繊維が、改善された染み抵抗性を有し、前記添加剤が、前記繊維の前記表面を改質して、増強された汚れ抵抗性を付与する、請求項９に記載の熱可塑性繊維。
前記添加剤が、２重量％未満の範囲で組み込まれる、請求項１２に記載の熱可塑性繊維。
製造物品であって、その少なくとも一部が、請求項１〜１３のいずれかに記載の前記熱可塑性繊維を含む、製造物品。
前記物品が、絨毯、敷物、または布である、請求項１４に記載の製造物品。
改質された及び／または反応性表面を有する熱可塑性繊維を製造するための方法であって、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことと、前記繊維の表面上の前記改質基及び／または反応性基に局所処理剤及び／または染料を化学的または物理的に会合させることと、を含み、前記添加剤が、ポリオールである、方法。
熱可塑性繊維の汚れ抵抗性を増強させるための方法であって、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことと、前記繊維の表面上の前記改質基及び／または反応性基に局所処理剤及び／または染料を化学的または物理的に会合させることと、を含み、前記添加剤が、ポリオールである、方法。
熱可塑性繊維の染み及び汚れ抵抗性を増強させるための方法であって、ポリマー溶融状態の間、熱可塑性ポリマーに、酸性染料部を無効にすることができる染み防止添加剤、ならびに改質された及び／または反応性表面をもたらす添加剤を組み込むことと、前記繊維の表面上の前記改質基及び／または反応性基に局所処理剤及び／または染料を化学的または物理的に会合させることと、を含み、前記添加剤が、ポリオールである、方法。