JP7459223B2 - 改善された長期分散性を有するポリマー繊維 - Google Patents
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Description
使用に関する。
る。この場合に、基礎となる合成ポリマーは溶融紡糸法によって製造される。このために
、熱可塑性ポリマー材料は溶融され、液体状態で押出機によってスピニングビームへと送
られる。溶融材料はこのスピニングビームから、いわゆる紡糸口金へと供給される。紡糸
口金は通常、多数の孔を備えた紡糸口金板を有し、そこから繊維の個々のキャピラリー(
フィラメント)が押出される。紡糸繊維の製造には、溶融紡糸法の他に、湿式紡糸法又は
溶剤紡糸法も使用される。この場合に、溶融液ではなく合成ポリマーの高粘性溶液が、細
かい孔を有するダイを通して押出される。両者の方法は、当業者により、いわゆる多重位
置紡糸法(multi-position spinning method)と呼ばれている。
使用される。ここで、ポリマー繊維が、例えば湿式積層不織布の製造のために水性系にお
いて良好な分散性を有することが有利である。さらに、ポリマー繊維が良好な柔らかい手
触りを有する場合にテキスタイル用途に有利である。
ための改質又は仕上げ加工は、通常、完成したポリマー繊維又は処理されるべきポリマー
繊維の表面に適用される適切な仕上げ剤又は層の適用により達成される。
及び/又は側鎖へと難燃作用を有する化合物を組み込むことにより達成され得る。
導入することができ、又は多重位置紡糸法の間にポリマー繊維へと導入することができる
。
って、特に熱可塑性ポリマーの繊維の場合に、水性系における分散性は、表面に適用され
る仕上げ剤又は層によって影響され、調節される。
イル用途には既に十分である。
は、EU規則第231/2012に準拠して食品との接触のために承認されていなければ
ならない。さらに、仕上げ加工されたポリマー繊維が比較的長い時間にわたり及び/又は
より過酷な条件下で、例えば高圧下、強力な剪断力下及び高められた温度下で、特にまた
侵食性の酸性水性系において分散形として存在し、この分散性が比較的長い貯蔵時間後で
さえも保持される場合に望ましい。
的長期の貯蔵後であっても良好な分散性を有し、さらにEU規則第231/2012に準
拠して食品との接触のために承認されるポリマー繊維を提供するという課題がある。さら
に、該ポリマー繊維は、過酷な条件下、すなわち高圧下、激しい剪断力下及び高められた
温度下で、特にまた任意に7未満のpHを有し、及び/又は電解質、特に塩類を基礎とす
る電解質を有する侵食性の水性系においても容易に分散可能であるべきであり、この良好
な分散性が比較的長期の貯蔵後でさえも保持されるべきである。
性ポリマーを含む本発明によるポリマー繊維であって、上記繊維がその表面上に、カルボ
キシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC
)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)
、メチルエチルセルロース(MEC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)
、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース及びそれらの混合物の群から選択され
る少なくとも1種のセルロースエーテルを含む調製物を有することを特徴とする、ポリマ
ー繊維により解決される。
分散媒を形成する本発明による合成ポリマーは、好ましくは、熱可塑性ポリマー、特に
熱可塑性重縮合物、特に好ましくは、いわゆる合成バイオポリマー、特に好ましくは、い
わゆるバイオポリマーを基礎とする熱可塑性重縮合物を含む。
5℃~350℃の範囲において(熱可塑的に)変形し得るプラスチックを指す。この過程
は可逆的であり、すなわち、過熱によって材料のいわゆる熱分解が開始されない限り、冷
却と溶融状態への再加熱とにより任意の頻度で繰り返すことができる。これが熱可塑性ポ
リマーと熱硬化性プラスチック及びエラストマーとの間の違いである。
が意味するものである:
アクリロニトリルエチレンプロピレン(ジエン)スチレンコポリマー、アクリロニトリル
メタクリレートコポリマー、アクリロニトリルメチルメタクリレートコポリマー、アクリ
ロニトリル塩素化ポリエチレンスチレンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレ
ンコポリマー、アクリロニトリルエチレンプロピレンスチレンコポリマー、芳香族ポリエ
ステル、アクリロニトリルスチレンアクリロエステルコポリマー、ブタジエンスチレンコ
ポリマー、酢酸セルロース、セルロースアセトブチレート、セルロースアセトプロピオネ
ート、水和セルロース、カルボキシメチルセルロース、硝酸セルロース、プロピオン酸セ
ルロース、三酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレ
ンブチルアクリレートコポリマー、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー、エ
チレンエチルアクリレートコポリマー、エチレンメタクリレートコポリマー、エチレンメ
タクリル酸コポリマー、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、エチレンビニルア
ルコールコポリマー、エチレンブテンコポリマー、エチルセルロース、ポリスチレン、ポ
リフルオロエチレンプロピレン、メチルメタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチ
レンコポリマー、メチルメタクリレートブタジエンスチレンコポリマー、メチルセルロー
ス、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド6-
3-T、ポリアミド6-テレフタル酸コポリマー、ポリアミド66、ポリアミド69、ポ
リアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6I、ポリアミドMXD 6、ポリアミ
ドPDA-T、ポリアミド、ポリアリールエーテル、ポリアリールエーテルケトン、ポリ
アミドイミド、ポリアリールアミド、ポリアミノ-ビス-マレイミド、ポリアリーレート
(polyarylate)、ポリブテン-1、ポリブチルアクリレート、ポリベンゾイミダゾール
、ポリ-ビス-マレイミド、ポリオキサジアゾベンゾイミダゾール、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリカーボネート、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリエ
ステルカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレンオキシド、ポリアリールエーテルス
ルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリイソシアヌ
レート、ポリイミドスルホン、ポリメタクリルイミド、ポリメタクリレート、ポリ-4-
メチルペンテン-1、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリ
プロピレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスチレ
ン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリド
ン、スチレンブタジエンコポリマー、スチレンイソプレンコポリマー、スチレン無水マレ
イン酸コポリマー、スチレン無水マレイン酸ブタジエンコポリマー、スチレンメチルメタ
クリレートコポリマー、スチレンメチルスチレンコポリマー、スチレンアクリロニトリル
コポリマー、塩化ビニルエチレンコポリマー、塩化ビニルメタクリレートコポリマー、塩
化ビニル無水マレイン酸コポリマー、塩化ビニルマレイミドコポリマー、塩化ビニルメチ
ルメタクリレートコポリマー、塩化ビニルオクチルアクリレートコポリマー、塩化ビニル
酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル塩化ビニリデンコポリマー、及び塩化ビニル塩化ビニ
リデンアクリロニトリルコポリマー。
されるセルロースエーテルとは化学的及び/又は物理的に異なるポリマーを意味する。糸
条形成用の熱可塑性ポリマーは、好ましくはセルロースエーテルを一切含まない。
点100℃以上)である。
カプロラクタム、芳香族若しくは部分芳香族ポリアミド(「アラミド」)、Nylon等
の脂肪族ポリアミド等のポリアミド、部分芳香族若しくは完全芳香族ポリエステル、ポリ
フェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルケトン(PEK)及びポリエーテルエー
テルケトン(PEEK)等のエーテルとケト基とを有するポリマー、又はポリエチレン若
しくはポリプロピレン等のポリオレフィンである。
ら誘導される構成単位からなる。通常の芳香族ジカルボン酸構成単位は、ベンゼンジカル
ボン酸、特にテレフタル酸及びイソフタル酸の二価の基であり、通常のジオールは2個~
4個の炭素原子を有し、その際、エチレングリコール及び/又はプロパン-1,3-ジオ
ールが特に適している。
を有するポリエステルである。
ロ酢酸溶液について測定された、0.4(dl/g)~1.4(dl/g)の固有粘度(
IV)に相当する分子量を有する。
材料)のみからなる材料を指す。したがって、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロ
ピレン(PP)及びポリ塩化ビニル(PVC)等の慣用の石油ベースの材料又はプラスチ
ックとは区別される。
はグリコール酸、好ましくは乳酸及び/又はグリコール酸、特に乳酸の繰り返し単位を含
む、いわゆるバイオポリマーに基づく熱可塑性重縮合物である。この場合には、ポリ乳酸
が特に好ましい。
うなポリ乳酸は、通常、乳酸の縮合により製造されるが、ラクチドの適切な条件下での開
環重合によっても得られる。
リ(L-ラクチド)、ポリ(L-ラクチド-コ-ε-カプロラクトン)、ポリ(L-ラク
チド-コ-グリコリド)、ポリ(L-ラクチド-コ-D,L-ラクチド)、ポリ(D,L
-ラクチド-コ-グリコリド)、及びポリ(ジオキサノン)を含む。そのようなポリマー
は、例えばResomer(商標) GL 903、Resomer(商標) L 20
6 S、Resomer(商標) L 207 S、Resomer(商標) L 20
9 S、Resomer(商標) L 210、Resomer(商標) L 210
S、Resomer(商標) LC 703 S、Resomer(商標) LG 82
4 S、Resomer(商標) LG 855 S、Resomer(商標) LG
857 S、Resomer(商標) LR 704 S、Resomer(商標) L
R 706 S、Resomer(商標) LR 708、Resomer(商標) L
R 927 S、Resomer(商標) RG 509 S、及びResomer(商
標) X 206 Sという商品名でBoehringer Ingelheim Pharma KG社(ドイツ)から
入手可能である。
又はポリ-D,L-乳酸である。
。
とも1000g/mol、特に好ましくは少なくとも5000g/mol、適切には少な
くとも10000g/mol、特に少なくとも25000g/molの、好ましくは分布
の狭いポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィー又は末端基滴定により測定
される数平均分子量(Mn)を有する。他方で、数平均分子量は、好ましくは最大で10
00000g/mol、適切には最大で500000g/mol、より好ましくは最大で
100000g/mol、特に最大で50000g/molである。少なくとも1000
0g/molから500000g/molの範囲の数平均分子量は、本発明の範囲内で非
常に特に有効であることが実証された。
の、好ましくは分布の狭いポリスチレン標準に対するゲル浸透クロマトグラフィーによっ
て測定される重量平均分子量(Mw)は、好ましくは750g/mol~5000000
g/molの範囲、好ましくは5000g/mol~1000000g/molの範囲、
特に好ましくは10000g/mol~500000g/molの範囲、特に30000
g/mol~500000g/molの範囲にあり、これらのポリマーの多分散性は、よ
り好ましくは1.5~5の範囲にある。
マー、特にポリ-D-乳酸、ポリ-L-乳酸又はポリ-D,L-乳酸の固有粘度は、0.
5dl/g~8.0dl/g、好ましくは0.8dl/g~7.0dl/gの範囲、特に
1.5dl/g~3.2dl/gの範囲にある。
定される、特に適切な乳酸ポリマー、特にポリ-D-乳酸、ポリ-L-乳酸又はポリ-D
,L-乳酸の固有粘度は、1.0dl/g~2.6dl/gの範囲、特に1.3dl/g
~2.3dl/gの範囲にある。
くは30℃より高い、特に好ましくは35℃より高い、特に40℃より高いガラス転移温
度を有するポリマー、特に熱可塑性ポリマーが極めて有利である。本発明の非常に特に好
ましい実施形態の範囲内では、ポリマーのガラス転移温度は、35℃~55℃の範囲、特
に40℃~50℃の範囲にある。
高い、特に好ましくは160℃~210℃の範囲、特に175℃~195℃の範囲の融点
を有するポリマーが特に適している。
すなわち略してDSCによって測定される。この関連では、以下の手順が非常に特に有効
であると実証された。
る。好ましくは、インジウムを用いて較正する。好ましくは、乾燥した酸素不含の窒素下
で測定する(流速:好ましくは40ml/分)。試料重量は、好ましくは15mgから2
0mgの間で選択される。試料を最初に0℃から、好ましくは研究されるべきポリマーの
融点を上回る温度にまで加熱し、その後に0℃まで冷却し、2度目に0℃から上記温度ま
で10℃/分の加熱速度で加熱する。
本発明によるポリマー繊維は、有限繊維(finite fibre)、例えば、いわゆるステープ
ルファイバーとして又は無限繊維(infinite fibre)(フィラメント)として存在し得る
。より良好な分散性のために、繊維は、ステープルファイバーとして存在することが好ま
しい。上述のステープルファイバーの長さは、基本的な限定を一切受けないが、一般的に
1mm~200mm、好ましくは2mm~120mm、特に好ましくは2mm~60mm
である。特に、本発明による繊維から短繊維が十分に切断され得る。短繊維とは、5mm
以下、特に4mm以下の繊維長さを意味する。
dtex~30dtex、好ましくは0.5dtex~13dtexである。幾つかの用
途には、0.3dtexから3dtexの間の繊度及び10mm未満、特に8mm未満、
特に好ましくは6mm未満、特に好ましくは4mm未満の繊維長さが特に適している。
マー、特に好ましくは熱可塑性有機重縮合物から溶融紡糸法により製造される。この場合
に、ポリマー材料を押出機中で溶融し、紡糸口金によって加工することで、ポリマー繊維
が形成される。本発明によるポリマー繊維は、通常、溶液からの紡糸により、特に電界紡
糸法により製造された繊維を一切含まない。
も存在し得る。更なる実施形態では、成分A中の熱可塑性ポリマーの融点は、成分B中の
熱可塑性ポリマーの融点よりも少なくとも5℃、好ましくは少なくとも10℃、特に好ま
しくは少なくとも20℃高い。好ましくは、成分A中の熱可塑性ポリマーの融点は、少な
くとも100℃、好ましくは少なくとも140℃、特に好ましくは少なくとも150℃で
ある。
本発明によるポリマー繊維は、その表面上にカルボキシメチルセルロース(CMC)、
メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(
HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルエチルセルロース(MEC
)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエ
チルセルロース及びそれらの混合物の群から選択される少なくとも1種のセルロースエー
テルを含む0.1重量%から20重量%の間の、好ましくは0.5重量%~3重量%の調
製物を有する。
ルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)
、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルエチルセルロース(MEC)、ヒド
ロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(H
PMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセル
ロースの群から選択される少なくとも2種のセルロースエーテルを含み、特に好ましいの
は、メチルセルロース(MC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)か
らの調製物であり、これらは、本発明によるポリマー繊維の表面上に、0.1重量%から
20重量%、好ましくは0.5重量%~3重量%の量で存在する。
全表面の少なくとも99.5%、特に少なくとも99.9%、特に好ましくは100%を
覆う。表面の被覆率は、顕微鏡法により測定される。本発明による調製物は、好ましくは
繊維にのみ適用され、その後に該繊維から製造されたテキスタイル布には適用されない。
、顕微鏡法により測定される。
2に準拠して添加物として承認された物質である。この種類の物質は、例えばVIVAP
UR(商標)又はMethocel(商標)として商業的に入手可能である。
メチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、
ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メ
チルエチルセルロース(MEC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、
カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースを含み、特に好ましいのは、メチルセルロ
ース(MC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)の調製物であり、前
記セルロースエーテルは、35℃~90℃の範囲、好ましくは40℃~70℃の範囲、特
に45℃~60℃の範囲、特に好ましくは45℃~55℃の範囲のゲル化温度を有する。
ましくは1.6~2.0の範囲の置換度(グルコース1分子当たりの置換ヒドロキシ基の
数)を有する。置換度は、通常、ガスクロマトグラフィーによって測定される。
ロースは、好ましくは、26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基割合を有する
。
ドロキシプロピル基割合を有する。
のヒドロキシプロピル基割合を有する。
ロースは、好ましくは、26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基割合及び最大
5%のヒドロキシプロピル基割合を有する。
プロピルセルロースは、好ましくは、26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基
割合及び7%~12%のヒドロキシプロピル基割合を有する。
lから380000g/molの間、好ましくは10000g/molから200000
g/molの間、特に10000g/molから100000g/molの間、特に好ま
しくは12000g/molから60000g/molの間、特に好ましくは12000
g/molから40000g/molの間の平均分子量Mnを有する。平均分子量Mnは
、通常、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。
合度を有する。
IN規格EN50272-2:2001による脱塩水)中の2重量%溶液として、例えば
Brookfield LVTによって測定される(溶液の活性化の30秒後(休止期)
に、測定は更なる30秒にわたって行われるため、測定値は1分後に得られる)10mP
as~40mPasの粘度を有する。
ースエーテルの固形分は0.1g/l~5.0g/lである。水性調製物は、更なる成分
、例えば消泡剤等も含有し得る。
示す。一方では、本発明による繊維は非常に迅速に分散し、比較的長期間にわたって分散
したままとなり、他方では、本発明により仕上げ加工されたポリマー繊維は良好な貯蔵安
定性も示し、すなわち本発明により調製された繊維を少なくとも1ヶ月貯蔵(25℃の室
温及び20%~70%の範囲の相対湿度で)した後でさえも、その繊維は容易に分散し、
分散された繊維の形で非常に均一に分布して存在する。本発明により仕上げ加工されたポ
リマー繊維は、本発明による繊維の他に固体粒状粒子、例えば鉱物粒子が更に存在する水
性分散液の安定化にも適している。0.3dtexから3dtexの間の繊度及び10m
m未満、特に8mm未満、特に好ましくは6mm未満、特に好ましくは4mm未満の繊維
長さを有するポリマー繊維が、この実施形態に適している。
ていない他のポリマー繊維を有する水性分散液も安定化する。本発明により仕上げ加工さ
れていない他のポリマー繊維は、繊維形成用のポリマーの点で異なっていても又は同一で
あってもよい。したがって、本発明による繊維は、湿式積層テキスタイル布の製造に使用
するために適したものであり得る。本発明により仕上げ加工されたポリマー繊維の添加は
、パルパー又はシートフォーマーにおいて実施することができる。
ましくは6mm未満、特に好ましくは4mm未満の繊維長さを有するポリマー繊維が、こ
の実施形態に適している。
ず必要に応じて乾燥されて、押出機に供給される。次いで、溶融された材料を、対応する
ダイを有する慣用の装置によって紡糸する。ダイ出口領域での吐出速度は、所望の繊度を
有する繊維が生成されるような紡糸速度に適合される。紡糸速度とは、固化した糸条が引
き取られる速度を意味する。こうして引き取られた糸条は、直接的に延伸へと供給されて
も又は巻き取られて貯蔵され、後の時点で延伸されてもよい。次いで、通常のように延伸
された繊維及びフィラメントを、一般的に慣用の方法により固定して所望の長さに切断す
ることで、ステープルファイバーを形成することができる。この場合に、繊維は捲縮され
ていなくても又は捲縮されていてもよく、捲縮されている場合に、捲縮は湿式積層法用に
構成されねばならない(低い捲縮)。
ダンベル形状、腎臓形、三角形若しくは三葉以上の複葉の断面を有してもよい。中空繊維
も可能である。2種以上のポリマーから形成された繊維を使用することもできる。
とで、トウが形成される。トウは、更なる加工のためにまず缶内に収容される。缶内で中
間的に保管されたトウを取り出して、大きなトウが生成される。
ンベヤーライン上で慣用の方法を使用して、好ましくは10m/分~110m/分の取込
み速度(entry speed)で延伸され得る。ここで調製物を適用することができ、それによ
り延伸が促進されるが、後続の特性に不利な影響を及ぼさない。
温度は、延伸されるべきトウのガラス転移温度の範囲内であり、例えばポリエステルの場
合には、40℃から80℃の間である。
る(これに関しては、例えば米国特許第3816486号を参照)。延伸の前及び延伸の
間に、慣用の方法を使用して1種以上の化学仕上げ(dressings)を適用することができ
る。
を使用する機械的捲縮の慣用の方法を使用することができる。好ましいのは、蒸気支援の
繊維捲縮のための機械的装置、例えばスタッフィングボックスである。しかしながら、他
の方法により捲縮された繊維を使用することもでき、したがって、例えば3次元捲縮され
た繊維を使用することもできる。捲縮を実施するために、トウを、通常まず50℃~10
0℃、好ましくは70℃~85℃の範囲、特に好ましくは約78℃の温度に熱処理し、1
.0bar~6.0bar、特に好ましくは約2.0barのトウ取込みローラー(tow
run-in rollers)の圧力、0.5bar~6.0bar、特に好ましくは1.5bar~
3.0barのスタッフィングボックス内の圧力で、1.0kg/分から2.0kg/分
の間の、特に好ましくは1.5kg/分の蒸気で処理する。
適用される。本発明による調製物は通常加熱され、30℃~110℃の範囲の適用温度で
繊維に適用され、乾燥される。
高120℃の温度で実施されることが見出された。それというのも、これより高い温度は
、繊維の分散性に悪影響を及ぼすからである。最高120℃の温度で、非常に均質かつ均
一な調製物の適用が達成され、事実上沈殿は観察されない。そのような適用は、本発明に
よる分散性のために有利である。
であれば、これは最高130℃の温度で行われる。それというのも、これより高い温度は
、繊維の分散性に悪影響を及ぼすからである。130℃を上回る温度では、以前に得られ
た均質かつ均一な調製物の適用は損傷を受け、本発明による分散性は減少する。
した後に切断し、任意に固めてフロックとして圧縮ベールに堆積させる。本発明のステー
プルファイバーは、好ましくは弛緩の下流にある機械的切断装置で切断される。トウの種
類を製造するためには、切断は省くことができる。これらのトウの種類は非切断形でベー
ルに堆積され、圧縮される。
なくとも2個、好ましくは少なくとも3個の捲縮(捲縮湾曲部(crimp arc))、好まし
くは1cm当たり3個の湾曲部~1cm当たり9.8個の湾曲部、特に好ましくは1cm
当たり3.9個の湾曲部~1cm当たり8.9個の湾曲部の捲縮度を有する。テキスタイ
ル表面を作製する用途においては、1cm当たり約5個の湾曲部~5.5個の湾曲部の捲
縮度の値が特に好ましい。湿式積層法によりテキスタイル表面を作製するためには、捲縮
度は個別に調節しなければならない。
取込み速度(run-in speeds)、捲縮/テクスチャリング等は、特定のポリマーに応じて
決まる。これらは、当業者により通常の範囲内で選択されるパラメーターである。
題である。本発明による繊維の良好な分散性の結果として、そのようなテキスタイル布は
、好ましくは湿式積層法により製造される。
された繊維の良好なポンプ圧送性も示すため、本発明によるポリマー繊維は、湿式積層法
を使用するテキスタイル布の製造に特に適している。本発明による繊維は固体粒状粒子、
例えば鉱物粒子の分散性を促進するので、鉱物仕上げ加工を伴うテキスタイル布を製造す
ることもできる。0.3dtexから3dtexの間の繊度及び10mm未満、特に8m
m未満、特に好ましくは6mm未満、特に好ましくは4mm未満の繊維長さを有するポリ
マー繊維が、この実施形態に適している。
ossary",Celanese Acetate LLC社、2000年、又は"Chemiefaser-Lexikon",Robert B
auer著、第10版、1993年に記載される)も適している。そのようなメルトブロー法
は、細繊度の繊維又は不織布の製造に、例えば衛生分野での用途に適している。
広い意味で解釈されるべきである。これは、布帛形成技術(surface-forming technique
)により製造された本発明による繊維を含む全ての構造物を含み得る。そのようなテキス
タイル布の例は、好ましくはステープルファイバーを基礎とする不織布、特に湿式積層不
織布又はメルトブロー法により製造された不織布である。
分散性の性能を特徴とする。本発明による繊維は、ベール又は同等の構造物の形で比較的
長期間、例えば数週間又は数ヶ月貯蔵した後でさえも非常に良好な分散性を有する。
維を液体媒体、例えば水中に分散させると、該繊維はより長期に分散したままであり、比
較的長期間の後に沈降し始めるにすぎない。
おける改善がもたらされる。それというのも、上記調製物は、繊維複合材において明らか
に高められた保持をもたらすからである。繊維飛散の減少は、特にテキスタイル布、例え
ば不織布の形成に非常に重要である。
特に湿式積層不織布である。
、その表面上にカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エ
チルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピル
セルロース(HPC)、メチルエチルセルロース(MEC)、ヒドロキシエチルメチルセ
ルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒド
ロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース及びそれらの混
合物の群から選択される少なくとも1種のセルロースエーテルを含む、0.1重量%から
20重量%の間の、好ましくは0.5重量%~3重量%の調製物が適用される。テキスタ
イル布における本発明によるポリマー繊維の割合は、通常、テキスタイル布の全重量に対
して少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも20重量%、特に少なくとも30重量
%、特に好ましくは少なくとも50重量%である。特に好ましい実施形態では、テキスタ
イル布は、本発明によるポリマー繊維のみからなる。
上記詳細な説明に既に示されていない限り、以下の測定及び試験方法が使用される:
繊度は、DIN EN ISO1973に従って測定した。
分散性を評価するために、以下の試験方法が開発され、本発明により使用される。
脱塩=完全脱塩)で満たしたガラス容器(寸法:長さ150mm、幅200mm、高さ2
00mm)中に室温(25℃)で導入した。繊維の量は、脱塩水1リットル当たり0.2
5gである。評価の改善のために、1gの繊維及び4リットルの脱塩水が通常使用される
。
RCT)及び磁気撹拌バー(80mm)によって少なくとも3分間(750rpm~15
00rpmの範囲の回転速度)撹拌し、撹拌機構のスイッチを切る。次いで、全ての繊維
が分散しているかどうかを評価する。
分散していない(-)
部分的に分散している(○)
完全に分散している(+)
ゲル化温度は、Anton Paar社製のモデルPhysica MCR 301の振動レオメ
ーターによって測定した。
hylcellulose, a Cellulose Derivative with Original Physical Properties and Exten
ded Applications" in Polymers 2015, 7(5), 777-803による測定方法又は試験方法によ
って測定した。
ではない。
し、その後に乾燥させた。したがって、製造されたPLA繊維は、その表面上に少なくと
も1種のメチルセルロース(MC)を含む調製物を有する。
を含む。
分散させ、室温(25℃)で上記のように試験した。
A繊維を分散させ、室温(25℃)で上記のように試験した。
に改善された長期分散と共に、数週間の貯蔵後の大幅に改善された分散性の性能を示す。
Claims (26)
- 少なくとも1種の合成ポリマーを含むポリマー繊維の製造方法であって、
前記繊維が、その表面上にカルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルエチルセルロース(MEC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース及びそれらの混合物の群から選択される少なくとも1種のセルロースエーテルを含む調製物を有し、
前記セルロースエーテルは、35℃~90℃の範囲のゲル化温度を有し、
前記調製物は、前記繊維の全表面の少なくとも99%を覆っており、かつ
前記調製物を前記繊維に適用する工程、及び
前記繊維を覆っている前記調製物を120℃以下の温度で乾燥させる工程を含むことを特徴とする、ポリマー繊維の製造方法。 - 前記合成ポリマーは、熱可塑性ポリマー、好ましくは熱可塑性重縮合物、特にバイオポリマーを基礎とする熱可塑性重縮合物であることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記合成ポリマーは、アクリロニトリルエチレンプロピレン(ジエン)スチレンコポリマー、アクリロニトリルメタクリレートコポリマー、アクリロニトリルメチルメタクリレートコポリマー、アクリロニトリル塩素化ポリエチレンスチレンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、アクリロニトリルエチレンプロピレンスチレンコポリマー、芳香族ポリエステル、アクリロニトリルスチレンアクリロエステルコポリマー、ブタジエンスチレンコポリマー、酢酸セルロース、セルロースアセトブチレート、セルロースアセトプロピオネート、水和セルロース、カルボキシメチルセルロース、硝酸セルロース、プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンブチルアクリレートコポリマー、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー、エチレンエチルアクリレートコポリマー、エチレンメタクリレートコポリマー、エチレンメタクリル酸コポリマー、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、エチレンブテンコポリマー、エチルセルロース、ポリスチレン、ポリフルオロエチレンプロピレン、メチルメタクリレートアクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、メチルメタクリレートブタジエンスチレンコポリマー、メチルセルロース、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド6-3-T、ポリアミド6-テレフタル酸コポリマー、ポリアミド66、ポリアミド69、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6I、ポリアミドMXD 6、ポリアミドPDA-T、ポリアミド、ポリアリールエーテル、ポリアリールエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリアリールアミド、ポリアミノ-ビス-マレイミド、ポリアリーレート、ポリブテン-1、ポリブチルアクリレート、ポリベンゾイミダゾール、ポリ-ビス-マレイミド、ポリオキサジアゾベンゾイミダゾール、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリエステルカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレンオキシド、ポリアリールエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリイソシアヌレート、ポリイミドスルホン、ポリメタクリルイミド、ポリメタクリレート、ポリ-4-メチルペンテン-1、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドン、スチレンブタジエンコポリマー、スチレンイソプレンコポリマー、スチレン無水マレイン酸コポリマー、スチレン無水マレイン酸ブタジエンコポリマー、スチレンメチルメタクリレートコポリマー、スチレンメチルスチレンコポリマー、スチレンアクリロニトリルコポリマー、塩化ビニルエチレンコポリマー、塩化ビニルメタクリレートコポリマー、塩化ビニル無水マレイン酸コポリマー、塩化ビニルマレイミドコポリマー、塩化ビニルメチルメタクリレートコポリマー、塩化ビニルオクチルアクリレートコポリマー、塩化ビニル酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル塩化ビニリデンコポリマー、及び塩化ビニル塩化ビニリデンアクリロニトリルコポリマーを含むポリマーの群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記合成ポリマーは、ポリエステルであることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記合成ポリマーは、合成バイオポリマー、好ましくはポリ乳酸からの合成バイオポリマーであることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記ポリ乳酸は、少なくとも500g/mol、好ましくは少なくとも1000g/mol、特に好ましくは少なくとも5000g/mol、適切には少なくとも10000g/mol、特に少なくとも25000g/molの数平均分子量(Mn)を有することを特徴とする、請求項5に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記ポリ乳酸は、最大1000000g/mol、好ましくは最大500000g/mol、特に好ましくは最大100000g/mol、特に最大50000g/molの数平均分子量(Mn)を有することを特徴とする、請求項5又は6に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記ポリ乳酸は、750g/mol~5000000g/molの範囲、好ましくは5000g/mol~1000000g/molの範囲、特に好ましくは10000g/mol~500000g/molの範囲、特に30000g/mol~500000g/molの範囲の重量平均分子量(Mw)を有することを特徴とする、請求項5又は6に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記ポリ乳酸は、1.5~5の範囲の多分散性を有することを特徴とする、請求項5又は6に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記ポリ乳酸は、ポリ-D-乳酸、ポリ-L-乳酸又はポリ-D,L-乳酸であることを特徴とする、請求項5又は6に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記繊維は、ステープルファイバー、好ましくは1mm~200mmの範囲の長さを有するステープルファイバーの形で存在することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記繊維は、0.3dtexから30dtexの間の、好ましくは0.5dtex~13dtexの繊度を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記繊維は、成分A(コア)及び成分B(シェル)のみからなる2成分繊維であり、成分Aの融点は、成分Bの融点より少なくとも5℃、好ましくは少なくとも10℃、特に好ましくは少なくとも20℃高いことを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記繊維の表面に0.1重量%から20重量%の間の、好ましくは0.5重量%~3重量%の前記調製物が適用されていることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記調製物は、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、メチルエチルセルロース(MEC)、ヒドロキシエチルメチルセルロース(HEMC)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースの群から選択される少なくとも2種のセルロースエーテルを含み、特に好ましくは、メチルセルロース(MC)及びヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)からの調製物であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記調製物は、前記繊維の全表面の少なくとも99%、好ましくは前記繊維の全表面の少なくとも99.5%、特に少なくとも99.9%、特に好ましくは100%を覆っていることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記調製物は、5nm~10nmの厚さを有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、40℃~70℃の範囲、特に45℃~60℃の範囲、特に好ましくは45℃~55℃の範囲のゲル化温度を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、1.3~2.6、好ましくは1.6~2.0の範囲の置換度(グルコース1分子当たりの置換ヒドロキシ基の数)を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、好ましくは26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基割合を有するメチルセルロースであることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、好ましくは最大5%のヒドロキシプロピル基割合、特に好ましくは7%~12%のヒドロキシプロピル基割合を有するヒドロキシプロピルセルロースであることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基割合及び最大5%のヒドロキシプロピル基割合を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記セルロースエーテルは、26%~33%、特に27%~32%のメトキシ基割合及び7%~12%のヒドロキシプロピル基割合を有することを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 前記調製物は、30℃~110℃の範囲の適用温度で前記繊維に適用され、乾燥されることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載のポリマー繊維の製造方法。
- 請求項1~6のいずれか一項に定義される製造方法によって得られるポリマー繊維を含有する、特に湿式積層法により得られうるテキスタイル布。
- 水性懸濁液の製造のための、請求項1~6のいずれか一項に定義される製造方法によって得られるポリマー繊維の使用。
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