JPH0243268A - 表面偏析可能で溶融押出成形可能な熱可塑性合成物 - Google Patents
表面偏析可能で溶融押出成形可能な熱可塑性合成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑
性合成物に関する。更に詳しくは、本発明は、溶融押出
時に制御可能な方法で迅速に表面偏析し、改質された表
面特性を持つ繊維及びフィルムを形成する熱可塑性合成
物に関する。表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物は、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少
なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基を含有
するのが好ましい少なくとも一種の定義される添加剤と
を含む。
性合成物に関する。更に詳しくは、本発明は、溶融押出
時に制御可能な方法で迅速に表面偏析し、改質された表
面特性を持つ繊維及びフィルムを形成する熱可塑性合成
物に関する。表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物は、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少
なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基を含有
するのが好ましい少なくとも一種の定義される添加剤と
を含む。
(従来の技術)
吹出及び鋳造フィルム、押出シート、射出成形品、発泡
体、吹出成形品、押出パイプ、単フィラメント、及び不
織ウェブを含む各種の製品を製造するのに、重合体が全
世界を通じ広く使われている。ポリオレフィン等このよ
うな重合体の一部は疎水性であり、この特性は多くの用
途において有利な特性となっているか、あるいは少なく
とも不利にはなっていない。
体、吹出成形品、押出パイプ、単フィラメント、及び不
織ウェブを含む各種の製品を製造するのに、重合体が全
世界を通じ広く使われている。ポリオレフィン等このよ
うな重合体の一部は疎水性であり、この特性は多くの用
途において有利な特性となっているか、あるいは少なく
とも不利にはなっていない。
しかし、ポリオレフィンには、この疎水性が有効性を制
限したり、あるいはそれから作られる成形品の表面特性
を改質するのに労力を要する数多くの用途が存在する。
限したり、あるいはそれから作られる成形品の表面特性
を改質するのに労力を要する数多くの用途が存在する。
例えばポリオレフィンは、オムツ、女性用生理製品、失
禁者用製品等の使い捨て吸収品の製造で使われる不織ウ
ェブを作製するのに使われる。またこれらの不織ウェブ
は、湿潤可能であることがしばしば要求される。湿潤性
は、ウェブの形成中か形成後に、表面活性剤をウェブに
スプレーあるいは被覆することによって得られる。その
後ウェブを乾燥してから、水性媒体にさらし、ウェブに
残っている表面活性剤を取り除く。あるいは、RoE、
Weberの米国特許第3、973.068号及び第4
,070,218号に開示されているように、溶融処理
される重合体中に表面活性剤を含めることもできる。し
かしこの場合、表面活性剤は、ウェブを形成される繊維
の表面に施されねばならない。これは一般に、一連の蒸
気加熱ロールつまり“ホットキャン”でウェブを加熱す
ることによって行われている。“ブルーミングと呼ばれ
るこの処理は高価で、水性媒体によって表面活性剤が除
去され易いという欠点もある。また、表面活性剤は繊維
中に逆戻りする傾向を持ち、これが特に高い貯蔵温度の
場合に、貯蔵寿命に悪影響を及ぼす。さらに、処理上の
厳しい問題のため、表面活性剤を1重量%を大きく越え
たレベルで重合体中に含ませるのは不可能である。つま
り、表面における表面活性剤のレベルは、最大で約0.
33重量%に制限されている。最も重要なこととして、
ブルーミング処理はマシン横断方向にウェブ収縮を引き
起こし、またウェブの引張強度を著しく低下させる。
禁者用製品等の使い捨て吸収品の製造で使われる不織ウ
ェブを作製するのに使われる。またこれらの不織ウェブ
は、湿潤可能であることがしばしば要求される。湿潤性
は、ウェブの形成中か形成後に、表面活性剤をウェブに
スプレーあるいは被覆することによって得られる。その
後ウェブを乾燥してから、水性媒体にさらし、ウェブに
残っている表面活性剤を取り除く。あるいは、RoE、
Weberの米国特許第3、973.068号及び第4
,070,218号に開示されているように、溶融処理
される重合体中に表面活性剤を含めることもできる。し
かしこの場合、表面活性剤は、ウェブを形成される繊維
の表面に施されねばならない。これは一般に、一連の蒸
気加熱ロールつまり“ホットキャン”でウェブを加熱す
ることによって行われている。“ブルーミングと呼ばれ
るこの処理は高価で、水性媒体によって表面活性剤が除
去され易いという欠点もある。また、表面活性剤は繊維
中に逆戻りする傾向を持ち、これが特に高い貯蔵温度の
場合に、貯蔵寿命に悪影響を及ぼす。さらに、処理上の
厳しい問題のため、表面活性剤を1重量%を大きく越え
たレベルで重合体中に含ませるのは不可能である。つま
り、表面における表面活性剤のレベルは、最大で約0.
33重量%に制限されている。最も重要なこととして、
ブルーミング処理はマシン横断方向にウェブ収縮を引き
起こし、またウェブの引張強度を著しく低下させる。
ポリオレフィンやその他の疎水性重合体から作製された
成形品に湿潤性を与えたり、あるいは別の方法でその表
面特性を変える上記以外の方法も知られている。そのよ
うな数多くの方法の中の代表例が、米国特許第4.57
8,414号、第4,659,777号、第4,672
,005号、第4.698.388号及び再発行第32
.514号、カナダ特許第1,049,682号に記述
されている。また、独公開特許出願第2,506,66
7号(Chem、 Abstr、、84 : 9106
6z (1976))も参照のこと。
成形品に湿潤性を与えたり、あるいは別の方法でその表
面特性を変える上記以外の方法も知られている。そのよ
うな数多くの方法の中の代表例が、米国特許第4.57
8,414号、第4,659,777号、第4,672
,005号、第4.698.388号及び再発行第32
.514号、カナダ特許第1,049,682号に記述
されている。また、独公開特許出願第2,506,66
7号(Chem、 Abstr、、84 : 9106
6z (1976))も参照のこと。
その他関連のある同様の参考文献として、R,++。
Somani とM、 T、 Shaw、
MacromoIecules、 1 4886
(1981);及びS、 N、 Pandit等、h
hL並韮ハ、、2.68 (1981)もある。
MacromoIecules、 1 4886
(1981);及びS、 N、 Pandit等、h
hL並韮ハ、、2.68 (1981)もある。
さらに、米国特許第3,360,421号、第3,76
6.115号、第3,867、188号、第3,929
,509号、第4,105,569号、第4,563.
190号、第4,444,563号、第4.426.2
03号及び第4,645,691号に例示されているよ
うに、不織ウェブや生地(ファブリック)の製造または
これらから作製される製品では、ポリシロキサンも使わ
れている。
6.115号、第3,867、188号、第3,929
,509号、第4,105,569号、第4,563.
190号、第4,444,563号、第4.426.2
03号及び第4,645,691号に例示されているよ
うに、不織ウェブや生地(ファブリック)の製造または
これらから作製される製品では、ポリシロキサンも使わ
れている。
シリコンの類似用途に関する限られた検討については、
A、J、 5abiaとR,B、 Metzler、
Nonwovens虱、14.16 (1983)も
参照されたい。
A、J、 5abiaとR,B、 Metzler、
Nonwovens虱、14.16 (1983)も
参照されたい。
また英国特許第1,273.445号(Chem、Ab
str、。
str、。
ユ6 : 89559z (1972))は、皮革代
用品の作製における、他の素材と取り合わせたブロノク
ポリシキサンの使用を記述している。
用品の作製における、他の素材と取り合わせたブロノク
ポリシキサンの使用を記述している。
尚、上記文献の検討は、ポリ (オキシアルキレン)半
量体を含めることで改質されたポリシロキサンを概述し
ており、このような改質ポリシロキサンは本発明の合成
物における添加剤として使える。例えば、米国特許第3
,867.188号参照。また、ポリシロキサンはフィ
ルムの製造でも使われている;例えば米国特許第4,6
52.489号参照。
量体を含めることで改質されたポリシロキサンを概述し
ており、このような改質ポリシロキサンは本発明の合成
物における添加剤として使える。例えば、米国特許第3
,867.188号参照。また、ポリシロキサンはフィ
ルムの製造でも使われている;例えば米国特許第4,6
52.489号参照。
さらに、ジ置換のシロキサンを含む場合の添加剤と関連
があるか、またはそう思われる文献も幾つか知られてい
る。かかる参考文献には、米国特許第3,629,30
8号、第4,150,013号、第4,446.090
号、第4,480,009号、第4,499,149号
、第4,500,659号、第4,585,830号が
含まれる。
があるか、またはそう思われる文献も幾つか知られてい
る。かかる参考文献には、米国特許第3,629,30
8号、第4,150,013号、第4,446.090
号、第4,480,009号、第4,499,149号
、第4,500,659号、第4,585,830号が
含まれる。
特に関連が深いのは、シリコーン添加剤を含んだオレフ
ィン重合体合成物を記述している米国特許第4,535
.113号である。この合成物は明らかに、比較的狭い
ダイギヤツブを通して商業ベースの押出速度で押出成形
可能で、改質された光学的及び機械的特性を持つフィル
ムを与えることができる。
ィン重合体合成物を記述している米国特許第4,535
.113号である。この合成物は明らかに、比較的狭い
ダイギヤツブを通して商業ベースの押出速度で押出成形
可能で、改質された光学的及び機械的特性を持つフィル
ムを与えることができる。
シリコーン添加剤は、次の一般式を有する、但し、各R
は同一でも異なってもよく、好ましくは1から6までの
炭素原子を有するアルキル基、R1は少なくとも一種の
酸化エチレン基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基
を含む一価の有機基、及びa、l!:bは同一でも異な
ってもよく、各々少なくとも1の値、一般には約4から
約s、oo。
は同一でも異なってもよく、好ましくは1から6までの
炭素原子を有するアルキル基、R1は少なくとも一種の
酸化エチレン基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基
を含む一価の有機基、及びa、l!:bは同一でも異な
ってもよく、各々少なくとも1の値、一般には約4から
約s、oo。
O値を持つ。シリコーン添加剤は一般に、約0.01か
ら約5重量%の量で合成物中に含まれている。
ら約5重量%の量で合成物中に含まれている。
上記の通り、重合体から作製された成形品の表面に親水
性を与えるために、表面活性剤が重合体に加えられてい
ることは明かである。この作業は、2つのカテゴリーの
いずれか一方に該当する。第1のカテゴリーでは、表面
活性剤が周囲の条件下で重合体と相溶可能であり、この
場合には成形品が形成後にブルーミングつまり加熱され
、表面活性剤を成形品の表面に移動させねばならない。
性を与えるために、表面活性剤が重合体に加えられてい
ることは明かである。この作業は、2つのカテゴリーの
いずれか一方に該当する。第1のカテゴリーでは、表面
活性剤が周囲の条件下で重合体と相溶可能であり、この
場合には成形品が形成後にブルーミングつまり加熱され
、表面活性剤を成形品の表面に移動させねばならない。
但し表面活性剤は、溶融押出温度で不相溶性である。
第2のカテゴリーでは、任意の温度で重合体と不相溶性
であるため、表面活性剤が自然に拡散し、成形品の表面
に留まる。このような溶融押出温度における不相溶性は
、溶融押出繊維の形成における表面活性剤の使用を妨げ
るか、あるいは厳しく制限する。何故なら、表面活性剤
が繊維の連続形成と干渉するからである。従って、これ
まで多大の努力が払われているにも拘らず、熱可塑性重
合体から作製される繊維及びフィルムの表面特性を改質
する、周知方法の欠点を回避した手段が強く必要とされ
ている。
であるため、表面活性剤が自然に拡散し、成形品の表面
に留まる。このような溶融押出温度における不相溶性は
、溶融押出繊維の形成における表面活性剤の使用を妨げ
るか、あるいは厳しく制限する。何故なら、表面活性剤
が繊維の連続形成と干渉するからである。従って、これ
まで多大の努力が払われているにも拘らず、熱可塑性重
合体から作製される繊維及びフィルムの表面特性を改質
する、周知方法の欠点を回避した手段が強く必要とされ
ている。
この必要は、ある限定されたシロキサンを含む添加剤を
熱可塑性重合体内に含めることによって満たされてきた
。しかし、そのような合成物を溶融押出すると、ポリ
(オキシアルキレン)半量体を有するシロキサンを含ん
だ添加剤の場合、特に約10−15分より長い滞留時間
となる押出装置では、添加剤及び/又は重合体の分解が
認められる。かかる分解は、押出装置のネジポンプやそ
の他の部品から発生する煙として実証されている。
熱可塑性重合体内に含めることによって満たされてきた
。しかし、そのような合成物を溶融押出すると、ポリ
(オキシアルキレン)半量体を有するシロキサンを含ん
だ添加剤の場合、特に約10−15分より長い滞留時間
となる押出装置では、添加剤及び/又は重合体の分解が
認められる。かかる分解は、押出装置のネジポンプやそ
の他の部品から発生する煙として実証されている。
従って、このような分解を減少または除去する方法が必
要とされている。
要とされている。
(発明が解決しようとする課題)
このため本発明の目的は、表面偏析可能で、溶融押出成
形可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
形可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
また本発明の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含む表面偏
析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供す
ることにある。
と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含む表面偏
析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供す
ることにある。
他の本発明の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも一種のシロキサンを含有した主添加剤と
、少なくとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤
とを含む、安定化された、表面偏析可能で、溶融押出成
形可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
と、少なくとも一種のシロキサンを含有した主添加剤と
、少なくとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤
とを含む、安定化された、表面偏析可能で、溶融押出成
形可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
また本発明の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含み、合成
物の溶融処理時に添加剤が制御可能な方法で表面偏析し
て、添加剤の明解な界面表面、有効表面、下位表面(5
ubsurface )及びコア濃度傾斜を持つ繊維ま
たはフィルムを形成し、これによってそうでなければ存
在し得ない少なくとも1つの望ましい特性を繊維または
フィルムに与えるような表面偏析可能で、溶融押出成形
可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含み、合成
物の溶融処理時に添加剤が制御可能な方法で表面偏析し
て、添加剤の明解な界面表面、有効表面、下位表面(5
ubsurface )及びコア濃度傾斜を持つ繊維ま
たはフィルムを形成し、これによってそうでなければ存
在し得ない少なくとも1つの望ましい特性を繊維または
フィルムに与えるような表面偏析可能で、溶融押出成形
可能な熱可塑性合成物を提供することにある。
また本発明の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも一種のシロキサンを含有した主添加剤と
、少なくとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤
とを含み、合成物の溶融処理時に添加剤が制御可能な方
法ですばやく表面偏析して、添加剤の明解な界面表面、
有効表面、下位表面及びコア濃度傾斜を持つ繊維または
フィルムを形成し、これによって繊維またはフィルムに
親水性を与えるような安定化された、表面偏析可能で、
溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供することにあ
る。
と、少なくとも一種のシロキサンを含有した主添加剤と
、少なくとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤
とを含み、合成物の溶融処理時に添加剤が制御可能な方
法ですばやく表面偏析して、添加剤の明解な界面表面、
有効表面、下位表面及びコア濃度傾斜を持つ繊維または
フィルムを形成し、これによって繊維またはフィルムに
親水性を与えるような安定化された、表面偏析可能で、
溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供することにあ
る。
他の本発明の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基
を含有するのが好ましい少なくとも一種の定義される添
加剤とを含む表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供することにある。
と、少なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基
を含有するのが好ましい少なくとも一種の定義される添
加剤とを含む表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供することにある。
本発明の別の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重合体
と、少なくとも一種の主添加剤と、少なくとも一種の安
定化添加剤とを含み、各添加剤は少なくとも1つのテト
ラ置換のジシロキサニレン基を含有するのが好ましい安
定化された、表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供することにある。
と、少なくとも一種の主添加剤と、少なくとも一種の安
定化添加剤とを含み、各添加剤は少なくとも1つのテト
ラ置換のジシロキサニレン基を含有するのが好ましい安
定化された、表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供することにある。
本発明のまた別の目的は、少なくとも一種の熱可塑性重
合体と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含む表
面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物から
作製された繊維またはフィルムで、合成物内の重合体成
分の表面特性と異なる少なくとも1つの表面特性を有す
る繊維またはフィルムを提供することにある。
合体と、少なくとも一種の定義される添加剤とを含む表
面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物から
作製された繊維またはフィルムで、合成物内の重合体成
分の表面特性と異なる少なくとも1つの表面特性を有す
る繊維またはフィルムを提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、少なくとも一種の熱可塑性
重合体と、少な(とも一種のシロキサンを含有した主添
加剤と、少なくとも一種のシロキチンを含有した安定化
添加剤とを含む、安定化された、表面偏析可能で、溶融
押出成形可能な熱可塑性合成物から作製された繊維また
はフィルムで、表面が親水性であるような繊維またはフ
ィルムを提供することにある。
重合体と、少な(とも一種のシロキサンを含有した主添
加剤と、少なくとも一種のシロキチンを含有した安定化
添加剤とを含む、安定化された、表面偏析可能で、溶融
押出成形可能な熱可塑性合成物から作製された繊維また
はフィルムで、表面が親水性であるような繊維またはフ
ィルムを提供することにある。
上記及びその他の目的は、以下の説明と特許請求の範囲
の記載から当業者にとっては明かであろう。
の記載から当業者にとっては明かであろう。
(課題を解決するための手段)
従って本発明は、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、
少なくとも2つの半量体AとBを有する少なくとも一種
の添加剤とを含み: (八)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、別々の化
合物として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融
押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (D)前記重合体と前記添加剤の重量比が約1から約1
,000の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する化合物でない
、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくともlの値を持つ、ことを条件とする;表面
偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供
するものである。
少なくとも2つの半量体AとBを有する少なくとも一種
の添加剤とを含み: (八)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、別々の化
合物として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融
押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (D)前記重合体と前記添加剤の重量比が約1から約1
,000の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する化合物でない
、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくともlの値を持つ、ことを条件とする;表面
偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物を提供
するものである。
また本発明は、安定化された、表面偏析可能で溶融押出
成形可能な熱可塑性合成物において:(A)少なくとも
一種の熱可塑性重合体;(B)少なくとも2つの半量体
A′とB′を有する少なくとも一種のシロキサンを含有
した主添加剤で: (1)前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相
溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性
であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が、別
々の化合物として存在する場合には、溶融押出温度で及
び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である
; (2)前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレン)
半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及び (3)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R′は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした主添加
剤;及び (C)少なくとも2つの半量体A″とB″を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化化添加剤で: (1)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前前記重
合体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では
不相溶性であり、また前記半量体A#と半量体B″の各
々が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出
温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶
性である; (2)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (3)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤;を含み、さらに前記熱可塑性合成物において: (a)前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.1から約50重量%の範囲のレベルで存在し;且
っ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 安定化された、表面偏析可能で溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供するものである。
成形可能な熱可塑性合成物において:(A)少なくとも
一種の熱可塑性重合体;(B)少なくとも2つの半量体
A′とB′を有する少なくとも一種のシロキサンを含有
した主添加剤で: (1)前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相
溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性
であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が、別
々の化合物として存在する場合には、溶融押出温度で及
び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である
; (2)前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレン)
半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及び (3)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R′は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした主添加
剤;及び (C)少なくとも2つの半量体A″とB″を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化化添加剤で: (1)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前前記重
合体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では
不相溶性であり、また前記半量体A#と半量体B″の各
々が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出
温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶
性である; (2)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (3)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤;を含み、さらに前記熱可塑性合成物において: (a)前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.1から約50重量%の範囲のレベルで存在し;且
っ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 安定化された、表面偏析可能で溶融押出成形可能な熱可
塑性合成物を提供するものである。
好ましい実施例において、前記添加剤はシlコキサンを
含有した化合物である。
含有した化合物である。
別の好ましい実施例において、前記半量体A(または半
量体A′または半量体A″)は、トリ置換のシリル基と
トリ置換のシロキシ基とからなる群の中から選ばれた1
つ以上の基と随意会合された少なくとも1つのテトラ置
換のジシロキサニレン基を含み、前記全ての基の置換体
は、各々置換体でも非置換体でもよい一価のアルキル基
、シクロアルキル基、アリール基及びペテロ環式基と前
記半量体B(または適宜半量体B′または半量体B″)
とからなる群の中から独立に選ばれる。
量体A′または半量体A″)は、トリ置換のシリル基と
トリ置換のシロキシ基とからなる群の中から選ばれた1
つ以上の基と随意会合された少なくとも1つのテトラ置
換のジシロキサニレン基を含み、前記全ての基の置換体
は、各々置換体でも非置換体でもよい一価のアルキル基
、シクロアルキル基、アリール基及びペテロ環式基と前
記半量体B(または適宜半量体B′または半量体B″)
とからなる群の中から独立に選ばれる。
さらに別の好ましい実施例において、前記添加剤(また
は主添加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式によ
って表された基の中から選ばれた複数の基を含む: (1)B、− (2) Bz−。
は主添加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式によ
って表された基の中から選ばれた複数の基を含む: (1)B、− (2) Bz−。
(3)R1−
(4) Rz Siミ、
(5) (R1) (R4) (Rs)Si−(6)
(R6) (R?) (Re)Si 0−(7)
(−Si(R1)(Rza) −0−) 、 、及び(
8) (5i(Rz)(Bz) 0 ) a
;但し、R3とR2は各々独立に、水素基、アルキル基
、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基から
なる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除
き置換体または非置換体どちらでもよい;R,−R,は
全て各々独立に、それぞれ置換体または非置換体どちら
でもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及
びヘテロ環式基と84とからなる群の中から選ばれた一
価の基;R6Rt+は全て各々独立に、それぞれ置換体
または非置換体どちらでもよいアルキル基、シクロアル
キル基、アリール基及びヘテロ環式基からなる群の中か
ら選ばれた一価の基;CI!:dは各々独立に、0から
約100までの整数を表し、該整数は前記添加剤中に存
在する各基の量だけを表し、整数値が1より大きい場合
に、各複数の基が相互に接続されてオリゴマーまたはポ
リマーを形成すること、あるいは全ての基が同じ置換体
を有することを示したり、要求するものでない;B。
(R6) (R?) (Re)Si 0−(7)
(−Si(R1)(Rza) −0−) 、 、及び(
8) (5i(Rz)(Bz) 0 ) a
;但し、R3とR2は各々独立に、水素基、アルキル基
、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基から
なる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除
き置換体または非置換体どちらでもよい;R,−R,は
全て各々独立に、それぞれ置換体または非置換体どちら
でもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及
びヘテロ環式基と84とからなる群の中から選ばれた一
価の基;R6Rt+は全て各々独立に、それぞれ置換体
または非置換体どちらでもよいアルキル基、シクロアル
キル基、アリール基及びヘテロ環式基からなる群の中か
ら選ばれた一価の基;CI!:dは各々独立に、0から
約100までの整数を表し、該整数は前記添加剤中に存
在する各基の量だけを表し、整数値が1より大きい場合
に、各複数の基が相互に接続されてオリゴマーまたはポ
リマーを形成すること、あるいは全ての基が同じ置換体
を有することを示したり、要求するものでない;B。
−B、は全て各々独立に、少なくとも1つの所望(また
は必要)な特性を前記添加剤に与える半量体である;但
し、前記複数の基は少なくとも1つのテトラ置換のジシ
ロキサニレン基をもたらすことを条件とする。
は必要)な特性を前記添加剤に与える半量体である;但
し、前記複数の基は少なくとも1つのテトラ置換のジシ
ロキサニレン基をもたらすことを条件とする。
別の好ましい実施例において、前記添加剤(または主添
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、R1□とR13は各々独立に、水素基、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基か
らなる群から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除き
置換体または非置換体どちらでもよい; B、−Bhは
各々独立に、所望(または必要)の特性を有する一価の
基である;及びeは2から約100までの整数を表す。
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、R1□とR13は各々独立に、水素基、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基か
らなる群から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除き
置換体または非置換体どちらでもよい; B、−Bhは
各々独立に、所望(または必要)の特性を有する一価の
基である;及びeは2から約100までの整数を表す。
さらに別の好ましい実施例において、前記添加剤は主添
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、Rza Rz。は全て各々独立に、水素基、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環
式基からなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水
素基を除き置換体または非置換体どちらでもよい;B、
は所望(または必要)の特性を有する一価の基である;
及びfは2から約100までの整数を表す。
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、Rza Rz。は全て各々独立に、水素基、ア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環
式基からなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水
素基を除き置換体または非置換体どちらでもよい;B、
は所望(または必要)の特性を有する一価の基である;
及びfは2から約100までの整数を表す。
他の好ましい実施例において、前記添加剤(または主添
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、R21R23は全て各々独立に、水素基、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基
からなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基
を除き置換体または非置換体どちらでもよいiBsは所
望(または必要)の特性を有する一価の基である;及び
gは2から約100までの整数を表す。
加剤または安定化添加剤)は、下記の一般式を持つ化合
物である、 但し、R21R23は全て各々独立に、水素基、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基
からなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基
を除き置換体または非置換体どちらでもよいiBsは所
望(または必要)の特性を有する一価の基である;及び
gは2から約100までの整数を表す。
本発明の表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性
合成物は、繊維またはフィルムの界面表面、有効表面及
び下位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤(また
は主添加剤及び安定化添加剤)の濃度が、繊維またはフ
ィルムのコアにおける添加剤(または主添加剤及び安定
化添加剤)の平均濃度より高く、そうでなければ存在し
得ない少なくとも1つの所望(または必要)な特性を繊
維またはフィルムの表面に与えるように、中心から表面
に向かって増大する添加剤(または主添加剤及び安定化
添加剤)の差濃度を持つ繊維またはフィルムを、溶融押
出によって形成する処理に適している。添加剤(または
主添加剤及び安定化添加剤)は溶融押出温度で前記重合
体と混和性があり、該条件下では添加剤(または主添加
剤及び安定化添加剤)と重合体が準安定状態の溶液を形
成する。新たに形成された繊維またはフィルムの温度が
溶融押出温度より下がるにつれ、添加剤(または主添加
剤及び安定化添加剤)は重合体と著しく相溶し難(なる
。相溶性におけるこの顕著な変化と同時に、重合体は硬
化し始める。両方の因子が、制御可能な方法で生じる添
加剤(または主添加剤及び安定化添加剤)の迅速な移動
つまり偏析に寄与する。
合成物は、繊維またはフィルムの界面表面、有効表面及
び下位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤(また
は主添加剤及び安定化添加剤)の濃度が、繊維またはフ
ィルムのコアにおける添加剤(または主添加剤及び安定
化添加剤)の平均濃度より高く、そうでなければ存在し
得ない少なくとも1つの所望(または必要)な特性を繊
維またはフィルムの表面に与えるように、中心から表面
に向かって増大する添加剤(または主添加剤及び安定化
添加剤)の差濃度を持つ繊維またはフィルムを、溶融押
出によって形成する処理に適している。添加剤(または
主添加剤及び安定化添加剤)は溶融押出温度で前記重合
体と混和性があり、該条件下では添加剤(または主添加
剤及び安定化添加剤)と重合体が準安定状態の溶液を形
成する。新たに形成された繊維またはフィルムの温度が
溶融押出温度より下がるにつれ、添加剤(または主添加
剤及び安定化添加剤)は重合体と著しく相溶し難(なる
。相溶性におけるこの顕著な変化と同時に、重合体は硬
化し始める。両方の因子が、制御可能な方法で生じる添
加剤(または主添加剤及び安定化添加剤)の迅速な移動
つまり偏析に寄与する。
また本発明は、繊維またはフィルムの界面表面、有効表
面及び下位表面のうち少な(とも1つにおける添加剤の
濃度が、繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の平
均濃度より高いことによって、そうでなければ存在し得
ない少なくとも1つの所望な特性を繊維またはフィルム
の表面に与えるように、中心から表面に向かって増大す
る添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを作製する
方法で、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少なくと
も2つの半量体AとBを有する少なくとも一種の添加剤
との混合物を溶融し、得られた溶融体を約50から約3
0.000sec−’のジャー速度と約0.01から約
5.4 kg / cm 7時のスループットでダイを
通して押出成形することを含み: (A)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、別々の化
合物として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融
押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤が溶融押出温度で前記重合体と混和性
であり、該条件下では前記添加剤と前記重合体が準安定
状態の溶液を形成するが、温度が溶融押出温度より下が
るにつれ、前記添加剤が前記重合体と著しく相溶し難く
なり、これと同時に重合体が硬化し始め、該両方の事象
が前記添加剤の迅速で制御可能な表面偏析に寄与する;
(D)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (E)前記重合体と前記添加剤の重量比が約6から約3
50の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する化合物でない
、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とする;方法
を提供するものである。
面及び下位表面のうち少な(とも1つにおける添加剤の
濃度が、繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の平
均濃度より高いことによって、そうでなければ存在し得
ない少なくとも1つの所望な特性を繊維またはフィルム
の表面に与えるように、中心から表面に向かって増大す
る添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを作製する
方法で、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少なくと
も2つの半量体AとBを有する少なくとも一種の添加剤
との混合物を溶融し、得られた溶融体を約50から約3
0.000sec−’のジャー速度と約0.01から約
5.4 kg / cm 7時のスループットでダイを
通して押出成形することを含み: (A)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、別々の化
合物として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融
押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤が溶融押出温度で前記重合体と混和性
であり、該条件下では前記添加剤と前記重合体が準安定
状態の溶液を形成するが、温度が溶融押出温度より下が
るにつれ、前記添加剤が前記重合体と著しく相溶し難く
なり、これと同時に重合体が硬化し始め、該両方の事象
が前記添加剤の迅速で制御可能な表面偏析に寄与する;
(D)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (E)前記重合体と前記添加剤の重量比が約6から約3
50の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する化合物でない
、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とする;方法
を提供するものである。
さらに本発明は、繊維またはフィルムの界面表面、有効
表面及び下位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤
の濃度が、繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の
平均濃度より高いことによって、繊維またはフィルムの
表面に親水性を与えるように、中心から表面に向かって
増大する添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを形
成するために溶融押出される熱可塑性合成物を安定化す
る方法で、 (A) (1)少なくとも一種の熱可塑性重合体;(2
)少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少な(と
も一種のシロキサンを含有した主添加剤で: (a)前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相
溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性
であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が、別
々の化合物として存在する場合には、溶融押出湯度で及
び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である
; (b)前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレン)
半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及び (b)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした主添加
剤;及び (3)少なくとも2つの半量体A#とB#を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤で: (a)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前記重合
体と相溶性であるが、溶融押出湯度より低い温度では不
相溶性であり、また前記半量体A″と半量体B″の各々
が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温
度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性
である; (b)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (c)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤; を含む熱可塑性合成物であって: (a)前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.3から約17重量%の範囲のレベルで存在し;且
つ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 熱可塑性合成物を溶融すること;及び (B)得られた溶融体を約50から約30.0OOse
c−’のシャー速度と約0.01から約5.4 kg
/ c+n 7時のスループットでダイを通して押出成
形すること; を含む方法を提供するものである。
表面及び下位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤
の濃度が、繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の
平均濃度より高いことによって、繊維またはフィルムの
表面に親水性を与えるように、中心から表面に向かって
増大する添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを形
成するために溶融押出される熱可塑性合成物を安定化す
る方法で、 (A) (1)少なくとも一種の熱可塑性重合体;(2
)少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少な(と
も一種のシロキサンを含有した主添加剤で: (a)前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相
溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性
であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が、別
々の化合物として存在する場合には、溶融押出湯度で及
び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である
; (b)前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレン)
半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及び (b)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした主添加
剤;及び (3)少なくとも2つの半量体A#とB#を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤で: (a)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前記重合
体と相溶性であるが、溶融押出湯度より低い温度では不
相溶性であり、また前記半量体A″と半量体B″の各々
が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温
度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性
である; (b)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (c)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤; を含む熱可塑性合成物であって: (a)前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.3から約17重量%の範囲のレベルで存在し;且
つ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 熱可塑性合成物を溶融すること;及び (B)得られた溶融体を約50から約30.0OOse
c−’のシャー速度と約0.01から約5.4 kg
/ c+n 7時のスループットでダイを通して押出成
形すること; を含む方法を提供するものである。
さらに本発明は、本発明の熱可塑性合成物から作製され
る繊維またはフィルムと、本発明の熱可塑性合成物から
作製された繊維からなる不織ウェブとを提供する。また
本発明は、少なくとも一種の成分が本発明の熱可塑性合
成物から作製された繊維からなる不織ウェブを提供する
。
る繊維またはフィルムと、本発明の熱可塑性合成物から
作製された繊維からなる不織ウェブとを提供する。また
本発明は、少なくとも一種の成分が本発明の熱可塑性合
成物から作製された繊維からなる不織ウェブを提供する
。
一部の好ましい実施例において、本発明の熱可塑性合成
物の重合体成分は、ポリエチレン及びポリプロピレン等
のポロオレフィンである。他の好ましい実施例において
、重合体はポリ (エチレンテレフタル酸塩)等のポリ
エステルである。
物の重合体成分は、ポリエチレン及びポリプロピレン等
のポロオレフィンである。他の好ましい実施例において
、重合体はポリ (エチレンテレフタル酸塩)等のポリ
エステルである。
本発明の表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性
合成物は、熱可塑性合成物の重合体成分の表面特性と異
なる少なくとも1つの表面特性を持つ繊維及びフィルム
の作製において有用である。
合成物は、熱可塑性合成物の重合体成分の表面特性と異
なる少なくとも1つの表面特性を持つ繊維及びフィルム
の作製において有用である。
このような熱可塑性合成物は特に、オムツ、女性用生理
製品、失禁者用製品等使い捨て吸収品の製造で使われる
不織ウェブの形成において有用である。
製品、失禁者用製品等使い捨て吸収品の製造で使われる
不織ウェブの形成において有用である。
(実施例)
本発明の独特な特徴を充分理解するためには、明細書と
特許請求の範囲の記載全体を通じて使われる各用語の定
義を理解する必要がある。これらの定義は、第1図を参
照することによってより充分に理解されよう。
特許請求の範囲の記載全体を通じて使われる各用語の定
義を理解する必要がある。これらの定義は、第1図を参
照することによってより充分に理解されよう。
第1図は、本発明によって作製されたウェンジ状繊維の
概略図である。繊維10は2つの主要部分、つまり表面
11とコア15からなると考えられる。コア15は、繊
維のうち表面11に含まれない残りの全てを含む。表面
11は次の3つの構成部分を有する:界面表面12、有
効表面13、及び下位表面(5ubsurface )
14゜界面表面12は本質上、空気/重合体(つまり
非繊維/繊維)間の界面をなす繊維の単分子層である。
概略図である。繊維10は2つの主要部分、つまり表面
11とコア15からなると考えられる。コア15は、繊
維のうち表面11に含まれない残りの全てを含む。表面
11は次の3つの構成部分を有する:界面表面12、有
効表面13、及び下位表面(5ubsurface )
14゜界面表面12は本質上、空気/重合体(つまり
非繊維/繊維)間の界面をなす繊維の単分子層である。
有効表面13は界面表面から始まり、約15人の距離だ
け繊維内へと延びている。下位表面14は有効表面の下
側に位置し、約1.000人の深さまで繊維内へと延び
、従って下位表面は約985人の厚さを有する。図面に
は示していないが、上記の定義は本発明の合成物から作
製されたフィルムにも適用される。
け繊維内へと延びている。下位表面14は有効表面の下
側に位置し、約1.000人の深さまで繊維内へと延び
、従って下位表面は約985人の厚さを有する。図面に
は示していないが、上記の定義は本発明の合成物から作
製されたフィルムにも適用される。
繊維またはフィルムの表面が、添加剤の存在しない重合
体によっては与えられない所望の特性を呈するのに、添
加剤、特に半量体Bが界面表面に存在する必要はない。
体によっては与えられない所望の特性を呈するのに、添
加剤、特に半量体Bが界面表面に存在する必要はない。
むしろこのような所望の特性は、周囲条件下で自然に発
生する添加剤内での配座変化のため、添加剤特に半量体
Bが界面表面から約15人以内にある場合に認められる
。しかし、約15人より下方だと、通常それらの配座変
化が不十分で、界面表面において添加剤が有効に得られ
なくなる。
生する添加剤内での配座変化のため、添加剤特に半量体
Bが界面表面から約15人以内にある場合に認められる
。しかし、約15人より下方だと、通常それらの配座変
化が不十分で、界面表面において添加剤が有効に得られ
なくなる。
そうではあっても、添加剤の下位表面における存在は、
その領域内の添加剤が穏やかな熱の印加によって、有効
表面の領域内へと移動するように“促される”点で重要
である。また、添加剤が有効となるのに、添加剤が界面
表面と有効表面のいずれに存在しなくてもよい一部の特
性も存在する。
その領域内の添加剤が穏やかな熱の印加によって、有効
表面の領域内へと移動するように“促される”点で重要
である。また、添加剤が有効となるのに、添加剤が界面
表面と有効表面のいずれに存在しなくてもよい一部の特
性も存在する。
例示としてのみ挙げれば、これらの特性の例には紫外線
放射安定性と減成抑制がある。
放射安定性と減成抑制がある。
この点に関連して、“穏やかな熱”という用語は一般に
、わずか数秒から約1分前後までの期間にわたる、約4
5−110℃の範囲の温度を意味する。通常、コア内に
存在する添加剤は、前述した従来技術のブルーミング手
順に近い条件下でのみ、有効表面へと移動可能である。
、わずか数秒から約1分前後までの期間にわたる、約4
5−110℃の範囲の温度を意味する。通常、コア内に
存在する添加剤は、前述した従来技術のブルーミング手
順に近い条件下でのみ、有効表面へと移動可能である。
尚、ここで“体積(バルク)”という用語は、“コア”
という用語と異なって使われている点に留意されたい。
という用語と異なって使われている点に留意されたい。
前述したように、“コア”は、下位表面層または領域の
下側にある繊維またはフィルムの部分または領域を指す
。一方、“体積(バルク)”は繊維またはフィルム全体
を指し、通常繊維またはフィルムサンプルの元素分析を
指すのに使われている。
下側にある繊維またはフィルムの部分または領域を指す
。一方、“体積(バルク)”は繊維またはフィルム全体
を指し、通常繊維またはフィルムサンプルの元素分析を
指すのに使われている。
前述したように、本発明の表面偏析可能で、溶融押出成
形可能な熱可塑性合成物は、少なくとも一種の熱可塑、
性重合体と、少なくとも一種の添加剤とを含む。
形可能な熱可塑性合成物は、少なくとも一種の熱可塑、
性重合体と、少なくとも一種の添加剤とを含む。
“溶融押出(成形)可能”という用語は゛′溶融処理可
能”と等価で、どんな意味においても制限を意図するも
のでない。すなわちこの用語は、繊維またはフィルムを
作製するのに使えるまたは使えるかもしれない任意の溶
融押出処理で、特許請求の範囲の記載によって課される
制限を満たす処理における合成物の使用を包含すること
を意図している。従ってこの用語は、連続状フィラメン
トの溶融スピニング(紡績);不織ウェブの溶融吹出、
スパンボンド及び共成形;フィルムの鋳造及び吹出;等
における合成物の使用を含む。
能”と等価で、どんな意味においても制限を意図するも
のでない。すなわちこの用語は、繊維またはフィルムを
作製するのに使えるまたは使えるかもしれない任意の溶
融押出処理で、特許請求の範囲の記載によって課される
制限を満たす処理における合成物の使用を包含すること
を意図している。従ってこの用語は、連続状フィラメン
トの溶融スピニング(紡績);不織ウェブの溶融吹出、
スパンボンド及び共成形;フィルムの鋳造及び吹出;等
における合成物の使用を含む。
便宜上、本発明は主に、繊維及び不織ウェブの形成に適
用した場合について詳しく説明される。
用した場合について詳しく説明される。
しかし、かかる説明は例示に過ぎず、本発明の精神また
は範囲を同等制限するものでない。
は範囲を同等制限するものでない。
一般に、“熱可塑性重合体”という用語はここで、繊維
またはフィルムの作製に使用可能な任意の熱可塑性重合
体を意味するものとして使われる。
またはフィルムの作製に使用可能な任意の熱可塑性重合
体を意味するものとして使われる。
熱可塑性重合体の例には、例示としてのみであるが、ポ
リ (オキシメチレン)またはポリフォルムアルデヒド
、ポリ (トリクロロアセトアルデヒド)、ポリ (n
−バレルアルデヒド)、ポリ (アセトアルデヒド)、
ポリ (プロピオンアルデヒド)等のエンドキャップ型
ポリアセタル;ポリアクリルアミド、ポリ (アクリル
酸)、ポリ (メチルアクリル酸)、ポリ (エチルア
クリルラード)、ポリ(メチルメチアクリルラード)等
のアクリル重合体;ポリ (テトラフルオロエチレン)
、ペルフルオロ化エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レン−テトラ−フルオロエチレン共重合体、ポリ (ク
ロロトリフルオロエチレン)、エチレン−クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体、ポリ (フッ化ビニリデン)
、ポリ (フッ化ビニル)等のフッ素樹脂;ポリ (6
−アミノカプロン酸)またはポリ(C−カプロラクタム
)、ポリ (ヘキサメチレンセジアミド)、ポリ (ヘ
キサメチレンセパジアミド)、ポリ (11−アミノウ
ンデカン酸)等のポリアミド;ポリ (イミノ−1,3
−フェニレンイミノイソフタロイル)またはポリ (m
−フェニレンイソフタルアミド)等のポリアミド;ポリ
−ニーキシレン、ポリ(クロロ−i−キシレン)等のパ
リレン;ポリ (オキシ−2,6−シフタル1.4−フ
ェニレン)またはポリ (1−フェニレンオキシド)、
等のポリアリールエーテル;ポリ(オキシ−1,4−フ
ェニレンスルホニル−14−フェニレンオキシ−1,4
−フェニレン−イソプロピリデン−1,4−フェニレン
)、ポリ(スルホニル−1,4−フェニレンオキシ−1
゜4−フェニレンスルホニル−4,4′−ビフェニレン
)等のポリアリールスルホン;ポリ (ビスフェノール
A)またはポリ (カルボニルジオキシ−1,4−フェ
ニレンイソプロピリデン−1,4−フェニレン)等のポ
リカーボネート;ポリ (エチレンテレフタレート)、
ポリ (テトラメチレンテレフタレート)、ポリ (サ
イクロヘキシレン−1゜4−ジメチレンテレフタレート
)またはポリ (オキシメチレン−1,4−シクロヘキ
シレンメチレンオキシテレフタロイル)等のポリエステ
ル;ポリ (p−フェニレン硫化物)またはポリ (チ
オ−1,4−フェニレン)等のポリアリール硫化物;ポ
リ (ペロメリットイミド−1,4−フェニレン)等の
ポリイミド;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ (
1−ブタン)、ポリ (2−ブタン)、ポリ(1−ペン
テン)、ポリ (2−ペンテン)、ポリ(3−メチル−
1−ペンテン)、ポリ (4−メチル−1−ペンテン)
、1.2−ポリ−1,3−ブタジェン、1.4−ポリ−
1,3−ブタジェン、ポリイソプレン、ポリクロロプレ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリ (ビニールアセテー
ト)、ポリ(ビニリデンクロリド)、ポリスチレン、等
のポリオレフィン;アクリロニトリル−ブタジェン−ス
チレン(ABC)共重合体等の上記の共重合体;等が含
まれる。
リ (オキシメチレン)またはポリフォルムアルデヒド
、ポリ (トリクロロアセトアルデヒド)、ポリ (n
−バレルアルデヒド)、ポリ (アセトアルデヒド)、
ポリ (プロピオンアルデヒド)等のエンドキャップ型
ポリアセタル;ポリアクリルアミド、ポリ (アクリル
酸)、ポリ (メチルアクリル酸)、ポリ (エチルア
クリルラード)、ポリ(メチルメチアクリルラード)等
のアクリル重合体;ポリ (テトラフルオロエチレン)
、ペルフルオロ化エチレン−プロピレン共重合体、エチ
レン−テトラ−フルオロエチレン共重合体、ポリ (ク
ロロトリフルオロエチレン)、エチレン−クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体、ポリ (フッ化ビニリデン)
、ポリ (フッ化ビニル)等のフッ素樹脂;ポリ (6
−アミノカプロン酸)またはポリ(C−カプロラクタム
)、ポリ (ヘキサメチレンセジアミド)、ポリ (ヘ
キサメチレンセパジアミド)、ポリ (11−アミノウ
ンデカン酸)等のポリアミド;ポリ (イミノ−1,3
−フェニレンイミノイソフタロイル)またはポリ (m
−フェニレンイソフタルアミド)等のポリアミド;ポリ
−ニーキシレン、ポリ(クロロ−i−キシレン)等のパ
リレン;ポリ (オキシ−2,6−シフタル1.4−フ
ェニレン)またはポリ (1−フェニレンオキシド)、
等のポリアリールエーテル;ポリ(オキシ−1,4−フ
ェニレンスルホニル−14−フェニレンオキシ−1,4
−フェニレン−イソプロピリデン−1,4−フェニレン
)、ポリ(スルホニル−1,4−フェニレンオキシ−1
゜4−フェニレンスルホニル−4,4′−ビフェニレン
)等のポリアリールスルホン;ポリ (ビスフェノール
A)またはポリ (カルボニルジオキシ−1,4−フェ
ニレンイソプロピリデン−1,4−フェニレン)等のポ
リカーボネート;ポリ (エチレンテレフタレート)、
ポリ (テトラメチレンテレフタレート)、ポリ (サ
イクロヘキシレン−1゜4−ジメチレンテレフタレート
)またはポリ (オキシメチレン−1,4−シクロヘキ
シレンメチレンオキシテレフタロイル)等のポリエステ
ル;ポリ (p−フェニレン硫化物)またはポリ (チ
オ−1,4−フェニレン)等のポリアリール硫化物;ポ
リ (ペロメリットイミド−1,4−フェニレン)等の
ポリイミド;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ (
1−ブタン)、ポリ (2−ブタン)、ポリ(1−ペン
テン)、ポリ (2−ペンテン)、ポリ(3−メチル−
1−ペンテン)、ポリ (4−メチル−1−ペンテン)
、1.2−ポリ−1,3−ブタジェン、1.4−ポリ−
1,3−ブタジェン、ポリイソプレン、ポリクロロプレ
ン、ポリアクリロニトリル、ポリ (ビニールアセテー
ト)、ポリ(ビニリデンクロリド)、ポリスチレン、等
のポリオレフィン;アクリロニトリル−ブタジェン−ス
チレン(ABC)共重合体等の上記の共重合体;等が含
まれる。
好ましい重合体はポリオレフィンとポリエステルで、両
者の中ではポリオレフィンの方がより好ましい。さらに
好ましいのは、水素と炭素原子だけを含み、一種以上の
不飽和モノマーの付加重合によって作られるポリオレフ
ィンである。このようなポリオレフィンの中には特に、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ (1−ブタン)
、ポリ (2−ブタン)、ポリ (1−ペンテン)、ポ
リ (2−ペンテン)、ポリ (3−メチル−1−ペン
テン)、ポリ (4−メチル−1−ペンテン)、1.2
−ポリ−1,3−ブタジェン、1.4−ポリ−1,3−
ブタジェン、ポリイソプレン、ポリスチレン等が含まれ
る。さらに、上記の用語“熱可塑性重合体”の意味には
、2つ以上のポリオレフィン、並びに2つ以上の異なる
不飽和モノマーから作られたランダム及びブロック共重
合体の混合物も含まれる。商業的な重要性から、最も好
ましいポリオレフィンはポリエチレンとポリプロピレン
である。
者の中ではポリオレフィンの方がより好ましい。さらに
好ましいのは、水素と炭素原子だけを含み、一種以上の
不飽和モノマーの付加重合によって作られるポリオレフ
ィンである。このようなポリオレフィンの中には特に、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ (1−ブタン)
、ポリ (2−ブタン)、ポリ (1−ペンテン)、ポ
リ (2−ペンテン)、ポリ (3−メチル−1−ペン
テン)、ポリ (4−メチル−1−ペンテン)、1.2
−ポリ−1,3−ブタジェン、1.4−ポリ−1,3−
ブタジェン、ポリイソプレン、ポリスチレン等が含まれ
る。さらに、上記の用語“熱可塑性重合体”の意味には
、2つ以上のポリオレフィン、並びに2つ以上の異なる
不飽和モノマーから作られたランダム及びブロック共重
合体の混合物も含まれる。商業的な重要性から、最も好
ましいポリオレフィンはポリエチレンとポリプロピレン
である。
これまでの説明から、添加剤、主添加剤、及び安定化添
加剤は類似物で、半量体B、B’及びB#の性質でそれ
ぞれ異なるだけであることが明らかであろう。言い換え
れば、主添加剤と安定化添加剤は、添加剤の亜属である
。従って便宜上、これら2つの添加剤は包括的に記述さ
れ、以下の説明で適宜それらの間の差異を明確にする。
加剤は類似物で、半量体B、B’及びB#の性質でそれ
ぞれ異なるだけであることが明らかであろう。言い換え
れば、主添加剤と安定化添加剤は、添加剤の亜属である
。従って便宜上、これら2つの添加剤は包括的に記述さ
れ、以下の説明で適宜それらの間の差異を明確にする。
広く言えば、添加剤は少なくとも2つの半量体AとBを
有していなければならず: (A)前記添加剤は溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また半量体Aと半量体Bの各々は、別々の化合物
として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融押出
温度より低い温度で重合体と不相溶性である;さらに (8)前記半量体Bは、少なくとも1つの所望な特性を
前記重合体物質に与える少なくとも1つの官能基を有す
る。
有していなければならず: (A)前記添加剤は溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また半量体Aと半量体Bの各々は、別々の化合物
として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融押出
温度より低い温度で重合体と不相溶性である;さらに (8)前記半量体Bは、少なくとも1つの所望な特性を
前記重合体物質に与える少なくとも1つの官能基を有す
る。
添加剤は溶融押出温度で前記重合体と相溶性であるから
、重合体と混和性で、重合体と添加剤は準安定状態の溶
液を形成する。溶融押出温度より高い温度で重合体と添
加剤によって形成された溶液は、ここで準安定溶液と呼
ぶ。この溶液は、溶融押出温度より低い温度では安定で
ないからである。新たに形成された繊維またはフィルム
の温度が溶融押出温度より下がるにつれ、重合体は固化
し始め、これが添加剤の重合体層からの偏析に寄与する
。これと同時に、添加剤は重合体と相溶し難くなる。こ
れら両方の因子が、新たに形成される繊維またはフィル
ムの表面へと向かう、制御可能な方法で生しる添加剤の
迅速な移動つまり偏析に寄与する。
、重合体と混和性で、重合体と添加剤は準安定状態の溶
液を形成する。溶融押出温度より高い温度で重合体と添
加剤によって形成された溶液は、ここで準安定溶液と呼
ぶ。この溶液は、溶融押出温度より低い温度では安定で
ないからである。新たに形成された繊維またはフィルム
の温度が溶融押出温度より下がるにつれ、重合体は固化
し始め、これが添加剤の重合体層からの偏析に寄与する
。これと同時に、添加剤は重合体と相溶し難くなる。こ
れら両方の因子が、新たに形成される繊維またはフィル
ムの表面へと向かう、制御可能な方法で生しる添加剤の
迅速な移動つまり偏析に寄与する。
この選択的で、迅速な移動つまり偏析は、その移動の程
度つまり度合が少なくとも部分的に、添加剤の分子量、
シャー速度、及びスループットの関数であるため、制御
可能である。添加剤の移動つまり偏析のメカニズムは充
分に理解されていないが、移動つまり偏析の速度は:(
1)添加剤の分子量に反比例する一添加剤の分子量が高
いほど、偏析速度が遅くなる;(2)シャー速度に正比
例するシャー速度が高いほど、偏析速度が速くなる;及
び (3)スループットに反比例するスループットが高いほ
ど、偏析速度が遅くなる; ことが明らかである。
度つまり度合が少なくとも部分的に、添加剤の分子量、
シャー速度、及びスループットの関数であるため、制御
可能である。添加剤の移動つまり偏析のメカニズムは充
分に理解されていないが、移動つまり偏析の速度は:(
1)添加剤の分子量に反比例する一添加剤の分子量が高
いほど、偏析速度が遅くなる;(2)シャー速度に正比
例するシャー速度が高いほど、偏析速度が速くなる;及
び (3)スループットに反比例するスループットが高いほ
ど、偏析速度が遅くなる; ことが明らかである。
本発明には、少なくとも3つの極めて驚くべき、予期し
得なかった側面が存在する。第1は、半量体AとBがそ
れぞれ別々の化合物として存在する場合、いずれの温度
でも重合体と不相溶性であっても、ここで定義される添
加剤が溶融押出温度で重合体と相溶性であることである
。第2は、低い分子量の添加剤の方が、高い分子量の添
加剤より良好に機能することである。これは、より高い
分子量が好まれていた、従来の重合体添加剤に関する知
見と反対である。第3の、恐らく最も驚くべき側面は、
添加剤の偏析が生じる迅速さである。
得なかった側面が存在する。第1は、半量体AとBがそ
れぞれ別々の化合物として存在する場合、いずれの温度
でも重合体と不相溶性であっても、ここで定義される添
加剤が溶融押出温度で重合体と相溶性であることである
。第2は、低い分子量の添加剤の方が、高い分子量の添
加剤より良好に機能することである。これは、より高い
分子量が好まれていた、従来の重合体添加剤に関する知
見と反対である。第3の、恐らく最も驚くべき側面は、
添加剤の偏析が生じる迅速さである。
上記のごとく、添加剤の分子量が偏析速度に及ぼす影響
は、特にポリジメチルシロキサンに関するこれまでの経
験に照らし、驚くべきものであった。この点から考慮す
れば、徐々に固化する重合体の低分子量添加剤の移動が
、粘性流体を通じた小粒子の移動とほぼ類似しているこ
と−すなわち粒子が大きいほど、流体を通じた移動に対
する抵抗が大きくなるものと考えられる。この類比は、
添加剤が重合体中に小滴として存在し、溶融合成物の温
度が高くなるにつれ、小滴が小さくなることが実証され
ているため妥当と考えられる。溶融合成物にシャー力を
加えることによって、小滴は、シャーの存在しない場合
よりもはるかに迅速により小さい小滴へと破壊分割され
る。すなわちシャーが、新たに形成されるフィラメント
の表面へと向かう添加剤の偏析を高める寄与因子となっ
ている。
は、特にポリジメチルシロキサンに関するこれまでの経
験に照らし、驚くべきものであった。この点から考慮す
れば、徐々に固化する重合体の低分子量添加剤の移動が
、粘性流体を通じた小粒子の移動とほぼ類似しているこ
と−すなわち粒子が大きいほど、流体を通じた移動に対
する抵抗が大きくなるものと考えられる。この類比は、
添加剤が重合体中に小滴として存在し、溶融合成物の温
度が高くなるにつれ、小滴が小さくなることが実証され
ているため妥当と考えられる。溶融合成物にシャー力を
加えることによって、小滴は、シャーの存在しない場合
よりもはるかに迅速により小さい小滴へと破壊分割され
る。すなわちシャーが、新たに形成されるフィラメント
の表面へと向かう添加剤の偏析を高める寄与因子となっ
ている。
一般に、シャー速度は約50から約30,000sec
−’の範囲である。好ましくは、シャー速度は約150
から約5+ OO0sec−’の範囲で、最も好ましく
は約300から約2.000sec−’の範囲である。
−’の範囲である。好ましくは、シャー速度は約150
から約5+ OO0sec−’の範囲で、最も好ましく
は約300から約2.000sec−’の範囲である。
ここで、相溶性の条件が重大であることを指摘しておく
べきであろう。つまり、添加剤が溶融押出温度で重合体
と相溶性でないと、合成物は満足し得る繊維またはフィ
ルムを与えるように溶融処理できない。
べきであろう。つまり、添加剤が溶融押出温度で重合体
と相溶性でないと、合成物は満足し得る繊維またはフィ
ルムを与えるように溶融処理できない。
前記の説明で、押出成形はできたが、繊維またはフィル
ムを与えるようには溶融処理できなかった重合体に、ポ
リジメチルシロキサン等の化合物が組み入れられている
ことはすでに指摘した。このような化合物が押出成形品
の表面に移動し、更なる処理や型からの取り出しを容易
とする潤滑表面を与える。繊維及びフィルムの形成で一
般に施されていた溶融処理時間と比べ、押出時間が非常
にゆっくりだったため、移動つまり偏析速度は問題とな
らなかった。しかし、追加化合物の不相溶性は、繊維の
形成における不連続性、及びフィルムにおける穴やその
他の関連欠陥のため、許容可能な溶融処理を妨げる。ま
たこのような化合物はしばしば、溶融混合物が実質上栓
となって回転し、下流への移動が生じなくなるほど、押
出機内での摩擦を減少させてしまう。
ムを与えるようには溶融処理できなかった重合体に、ポ
リジメチルシロキサン等の化合物が組み入れられている
ことはすでに指摘した。このような化合物が押出成形品
の表面に移動し、更なる処理や型からの取り出しを容易
とする潤滑表面を与える。繊維及びフィルムの形成で一
般に施されていた溶融処理時間と比べ、押出時間が非常
にゆっくりだったため、移動つまり偏析速度は問題とな
らなかった。しかし、追加化合物の不相溶性は、繊維の
形成における不連続性、及びフィルムにおける穴やその
他の関連欠陥のため、許容可能な溶融処理を妨げる。ま
たこのような化合物はしばしば、溶融混合物が実質上栓
となって回転し、下流への移動が生じなくなるほど、押
出機内での摩擦を減少させてしまう。
さらに、スループットも、シャー速度に影響を及ぼしは
するが、新たに形成された繊維またはフィルムが充分に
溶融した状態つまり流動状態になって、新たに形成され
る表面へ向かう添加剤の移動つまり偏析を可能とするま
での時間を左右するという点で重要である。言い換えれ
ば、新たに形成された繊維またはフィルムの冷却速度を
制御することによって、移動つまり偏析の速度を制御可
能である。すなわち、添加剤がある一定の分子量とすれ
ば、繊維またはフィルムを迅速に冷却することによって
、移動度を減少できる。逆に、冷却速度を減じることに
よって、移動度を高められる。
するが、新たに形成された繊維またはフィルムが充分に
溶融した状態つまり流動状態になって、新たに形成され
る表面へ向かう添加剤の移動つまり偏析を可能とするま
での時間を左右するという点で重要である。言い換えれ
ば、新たに形成された繊維またはフィルムの冷却速度を
制御することによって、移動つまり偏析の速度を制御可
能である。すなわち、添加剤がある一定の分子量とすれ
ば、繊維またはフィルムを迅速に冷却することによって
、移動度を減少できる。逆に、冷却速度を減じることに
よって、移動度を高められる。
スループットは一般に、約0.01から約5.4 kg
/cffi/時の範囲である。好ましくは、スループッ
トは約0.1から約4.0kg/c+n/時の範囲で、
最も好ましくは約0.5から約2.5kg/cm/時の
範囲である。
/cffi/時の範囲である。好ましくは、スループッ
トは約0.1から約4.0kg/c+n/時の範囲で、
最も好ましくは約0.5から約2.5kg/cm/時の
範囲である。
ここで用いる“溶融状態”という用語は、必ずしも“流
動可能”であることを意味しない。むしろこの用語は、
添加剤の分子が尚、新たに形成された繊維またはフィル
ムの表面へ向かって移動つまり偏析可能であるような、
熱可塑性合成物の状態を示すのに使われる。すなわち、
この用語はやや不明確で、正確な測定はしにくい。従っ
て、この合成物の流動性因子は、“スループット”′と
いう用語で記述あるいは考慮する方が適している。
動可能”であることを意味しない。むしろこの用語は、
添加剤の分子が尚、新たに形成された繊維またはフィル
ムの表面へ向かって移動つまり偏析可能であるような、
熱可塑性合成物の状態を示すのに使われる。すなわち、
この用語はやや不明確で、正確な測定はしにくい。従っ
て、この合成物の流動性因子は、“スループット”′と
いう用語で記述あるいは考慮する方が適している。
繊維またはフィルムの表面へと向かう添加剤の制御され
た移動つまり偏析は、繊維またはフィルム内における添
加剤の制御可能な差濃度をもたらす。移動の発生が測定
可能なら、繊維またはフィルム内での添加剤の濃度は、
その中心からの距離が増すにつれ大きくなるであろう。
た移動つまり偏析は、繊維またはフィルム内における添
加剤の制御可能な差濃度をもたらす。移動の発生が測定
可能なら、繊維またはフィルム内での添加剤の濃度は、
その中心からの距離が増すにつれ大きくなるであろう。
添加剤の種類、分子量、シャー速度、及びスループット
(または冷却速度)の適切な選択によって、添加剤の大
部分、あるいは場合によっては全てを表面に見いだすこ
とができる。繊維またはフィルムのコア内における添加
剤の濃度は一般に、表面での添加剤の濃度から線形に変
化していくので、ここではこの濃度差を差濃度と称する
。
(または冷却速度)の適切な選択によって、添加剤の大
部分、あるいは場合によっては全てを表面に見いだすこ
とができる。繊維またはフィルムのコア内における添加
剤の濃度は一般に、表面での添加剤の濃度から線形に変
化していくので、ここではこの濃度差を差濃度と称する
。
添加剤は液体と固体どちらでもよいが、液体の方が好ま
しい。また、液体の添加剤は、初期重合体より小さい表
面張力を有するのが好ましい。この低い表面張力が、特
に大きい差濃度が好ましい条件下で、偏析プロセスが進
行するにつれ、添加剤が完全に、“湿潤”し易くなり、
繊維またはフィルムの表面を覆い易くなることを保証す
る。
しい。また、液体の添加剤は、初期重合体より小さい表
面張力を有するのが好ましい。この低い表面張力が、特
に大きい差濃度が好ましい条件下で、偏析プロセスが進
行するにつれ、添加剤が完全に、“湿潤”し易くなり、
繊維またはフィルムの表面を覆い易くなることを保証す
る。
前述したように、添加剤の表面偏析は添加剤の分子量に
よって左右される。すなわち、繊維またはフィルムが尚
充分に溶融した状態にある任意の一定温度では、添加剤
の分子量が低いほど、繊維またはフィルムの表面へ向か
う添加剤の移動速度は速くなる。
よって左右される。すなわち、繊維またはフィルムが尚
充分に溶融した状態にある任意の一定温度では、添加剤
の分子量が低いほど、繊維またはフィルムの表面へ向か
う添加剤の移動速度は速くなる。
添加剤はモノマー、オリゴマーまたはポリマーいずれで
もよいことが、理解されるべきである。
もよいことが、理解されるべきである。
実際上、ポリマー添加剤は、本発明によって許容される
高い添加剤の分子量を達成するのに必要である。低い添
加剤の分子量の方が好ましいので、好ましい添加剤はオ
リゴマーと呼ぶ方が適切かも知れない。しかし、このよ
うな命名は誤解を招く可能性があり、その代わりに添加
剤の分子量及び前述した他のパラメータに基づく方が信
頼できる。
高い添加剤の分子量を達成するのに必要である。低い添
加剤の分子量の方が好ましいので、好ましい添加剤はオ
リゴマーと呼ぶ方が適切かも知れない。しかし、このよ
うな命名は誤解を招く可能性があり、その代わりに添加
剤の分子量及び前述した他のパラメータに基づく方が信
頼できる。
この理由から、多くの場合添加剤はその性質上オリボマ
ーかポリマーであるが、添加剤をポリマー添加剤とは呼
ばない。
ーかポリマーであるが、添加剤をポリマー添加剤とは呼
ばない。
前述したように、添加剤の分子量は、約400から約1
5,000の範囲である。この範囲は、添加剤が繊維ま
たはフィルムどちらを作製するのに使われるかどうかに
関わりなく、適切な添加剤の分子量を包含している。し
かし、実際問題として、繊維用の適切な添加剤の分子量
はフィルムの場合はど広くない。繊維の形成の方が一般
に、フィルムの形成よりはるかに速く進行するからであ
る。
5,000の範囲である。この範囲は、添加剤が繊維ま
たはフィルムどちらを作製するのに使われるかどうかに
関わりなく、適切な添加剤の分子量を包含している。し
かし、実際問題として、繊維用の適切な添加剤の分子量
はフィルムの場合はど広くない。繊維の形成の方が一般
に、フィルムの形成よりはるかに速く進行するからであ
る。
また、添加剤の分子量の範囲は部分的に、添加剤がそれ
自体で使われるか、あるいは複数添加剤の混合物として
使われるのかにも依有する。
自体で使われるか、あるいは複数添加剤の混合物として
使われるのかにも依有する。
従って、繊維形成用の合成物内で、複数添加剤の混合物
の一部としてでなく個々に使われる添加剤の分子量範囲
は、一般に約400から約3,000である。この範囲
は、好ましくは約500から約2.000で、より好ま
しくは約500から約1.500である。さらに最も好
ましい範囲は、約500から約1,000である。
の一部としてでなく個々に使われる添加剤の分子量範囲
は、一般に約400から約3,000である。この範囲
は、好ましくは約500から約2.000で、より好ま
しくは約500から約1.500である。さらに最も好
ましい範囲は、約500から約1,000である。
一方、繊維形成合成物内に組み入れられる混合物の一部
として添加剤が用いられるときは、もっと高い分子量の
ものを使用できる。この理由は明瞭に理解されていない
が、複数添加剤の混合物はしばしば個々の添加剤よりも
、溶融押出温度で重合体との相溶性が高い。添加剤混合
物の選択は多少経験的であるが、−船釣には400から
約10.000.好ましくは約400から杓がs、oo
。
として添加剤が用いられるときは、もっと高い分子量の
ものを使用できる。この理由は明瞭に理解されていない
が、複数添加剤の混合物はしばしば個々の添加剤よりも
、溶融押出温度で重合体との相溶性が高い。添加剤混合
物の選択は多少経験的であるが、−船釣には400から
約10.000.好ましくは約400から杓がs、oo
。
の範囲の分子量を持つ添加剤を使える。幸いに、ある与
えられた混合物が好結果で使えるかどうかを判断するた
めの簡単な選抜方法として、後述の例に関連して説明す
るホットステージでの顕微鏡検査が使用可能である。
えられた混合物が好結果で使えるかどうかを判断するた
めの簡単な選抜方法として、後述の例に関連して説明す
るホットステージでの顕微鏡検査が使用可能である。
ここで、“好結果で使える”という表現を、明確にして
おく必要があろう。添加剤または複数添加剤の混合物の
好結果な使用は、2つの因子と関連している。第1に、
意図した特性を達成するため、添加剤または複数添加剤
の混合物が目標ゾーンへと偏析しなければならない。例
えば、水で湿潤可能な繊維が所望の場合、おだやかな後
形成としての熱処理がプロセス中に含まれないなら、添
加剤または複数添加剤の混合物は繊維の界面表面及び有
効表面のいずれかまたは両方に偏析しなければならない
。第2に、添加剤または複数添加剤の混合物を含んだ合
成物が商業規模の装置内で、必要な審美的及び物理的特
性を持ったウェブや繊維またはフィルムを与えられるよ
うに、充分に処理可能でなければならない。
おく必要があろう。添加剤または複数添加剤の混合物の
好結果な使用は、2つの因子と関連している。第1に、
意図した特性を達成するため、添加剤または複数添加剤
の混合物が目標ゾーンへと偏析しなければならない。例
えば、水で湿潤可能な繊維が所望の場合、おだやかな後
形成としての熱処理がプロセス中に含まれないなら、添
加剤または複数添加剤の混合物は繊維の界面表面及び有
効表面のいずれかまたは両方に偏析しなければならない
。第2に、添加剤または複数添加剤の混合物を含んだ合
成物が商業規模の装置内で、必要な審美的及び物理的特
性を持ったウェブや繊維またはフィルムを与えられるよ
うに、充分に処理可能でなければならない。
添加剤がフィルムの作製用に使われる場合、添加剤の分
子量は一般に約400から約15.000の範囲である
。この範囲は、好ましくは約500から約s、oooで
、最も好ましくは約500から約4,000である。繊
維形成用の添加剤と同じく、フィルム形成用の合成物で
も複数添加剤の混合物を使え、この場合の指定分子量範
囲の上限はやや高くなる。
子量は一般に約400から約15.000の範囲である
。この範囲は、好ましくは約500から約s、oooで
、最も好ましくは約500から約4,000である。繊
維形成用の添加剤と同じく、フィルム形成用の合成物で
も複数添加剤の混合物を使え、この場合の指定分子量範
囲の上限はやや高くなる。
尚、上記の各分子量範囲は、オリゴマーまたはポリマー
の添加剤が比較的広い多分散性、例えば約1.2のオー
ダーを持つという仮定に基づいている。通常高いコスト
をかければ、確かに狭い多分散性を達成可能であるが、
本発明の実施においては、比較的低い分子量の添加剤を
用いる場合でも、そのような多分散性は必要ない。ガイ
ドラインとして、ある与えられた添加剤の場合、より狭
い多分散性を持つ添加剤の平均分子量は通常、広い多分
散性を持つ添加剤の平均分子量よりやや低くすべきであ
ると指摘できよう。このガイドラインは正確でなく、そ
の性質上多少経験的であるが、当業者であれば過度な実
験を必要とせずに、任意の多分散性を持つ添加剤を適切
に選択可能であろう。
の添加剤が比較的広い多分散性、例えば約1.2のオー
ダーを持つという仮定に基づいている。通常高いコスト
をかければ、確かに狭い多分散性を達成可能であるが、
本発明の実施においては、比較的低い分子量の添加剤を
用いる場合でも、そのような多分散性は必要ない。ガイ
ドラインとして、ある与えられた添加剤の場合、より狭
い多分散性を持つ添加剤の平均分子量は通常、広い多分
散性を持つ添加剤の平均分子量よりやや低くすべきであ
ると指摘できよう。このガイドラインは正確でなく、そ
の性質上多少経験的であるが、当業者であれば過度な実
験を必要とせずに、任意の多分散性を持つ添加剤を適切
に選択可能であろう。
“添加剤”という用語はここで広い意味で使われており
、ある合成物で2つ以上の添加剤を用いることも含んで
いる。このような2つ以上の添加剤は、同一または類似
の半量体B、あるいは例えば水での湿潤性など同じ特性
を有した異なる半量体Bを持ち得る。他方、相互に関連
したまたは関連していない異なる特性を持つ2つ以上の
添加剤を用いることもできる。このような2つ以上の添
加剤は、同様のまたは著しく異なる量で存在し得る。ま
た添加剤は、繊維またはフィルム内でほぼ同じ領域へと
偏析するのに、同一または類似の分子量を持ち得る。あ
るいは、表面で有効に添加剤を層形成するために、異な
る分子量の添加剤を使ってもよい。
、ある合成物で2つ以上の添加剤を用いることも含んで
いる。このような2つ以上の添加剤は、同一または類似
の半量体B、あるいは例えば水での湿潤性など同じ特性
を有した異なる半量体Bを持ち得る。他方、相互に関連
したまたは関連していない異なる特性を持つ2つ以上の
添加剤を用いることもできる。このような2つ以上の添
加剤は、同様のまたは著しく異なる量で存在し得る。ま
た添加剤は、繊維またはフィルム内でほぼ同じ領域へと
偏析するのに、同一または類似の分子量を持ち得る。あ
るいは、表面で有効に添加剤を層形成するために、異な
る分子量の添加剤を使ってもよい。
異なる分子量の添加剤の使用は、特に相互に強化し合う
ような特性の場合に有利で、例えば、紫外線放射の吸収
剤である半量体Bを有する第1の添加剤と、励起された
酸素分子を不活性化したり、遊離基を結端させたり機能
する光安定化または減成抑制半量体Bを有する第2の添
加剤との併用がその一例である。第1の添加剤は通常、
第2の添加剤より低い分子量を有する。両方の添加剤と
も表面に偏析するが、第1の添加剤が主に有効表面へと
移動する一方、第2の添加剤は主に下位表面へと移動す
る。従って、第1の添加剤で吸収されなかった光化学作
用のある放射は、第2の添加剤によって有効に消失され
る。この結果、2つの添加剤が同じ領域内に混合された
場合に達成されるよりも大きい相補的効果、もしくは相
乗効果さえも得られる。
ような特性の場合に有利で、例えば、紫外線放射の吸収
剤である半量体Bを有する第1の添加剤と、励起された
酸素分子を不活性化したり、遊離基を結端させたり機能
する光安定化または減成抑制半量体Bを有する第2の添
加剤との併用がその一例である。第1の添加剤は通常、
第2の添加剤より低い分子量を有する。両方の添加剤と
も表面に偏析するが、第1の添加剤が主に有効表面へと
移動する一方、第2の添加剤は主に下位表面へと移動す
る。従って、第1の添加剤で吸収されなかった光化学作
用のある放射は、第2の添加剤によって有効に消失され
る。この結果、2つの添加剤が同じ領域内に混合された
場合に達成されるよりも大きい相補的効果、もしくは相
乗効果さえも得られる。
添加剤は、ここで広くシロキサンと呼ぶ物質であるのが
好ましい。添加剤がシロキサンである場合、半量体Aは
、トリ置換のシリル基とトリ置換のシロキシ基とからな
る群の中から選ばれた1つ以上の基と随意会合された少
なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基を含み
、前記全ての基の置換体は、各々置換体でも非置換体で
もよい一価のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基及びヘテロ環式基からなる群の中から独立に選ばれる
。実際問題として、半量体Aはしばしば3つの基からな
る。またしばしば、特に添加剤がかなり大きい分子量を
持つ場合は、1より多いテトラ置換のジシロキサニレン
基が存在する。
好ましい。添加剤がシロキサンである場合、半量体Aは
、トリ置換のシリル基とトリ置換のシロキシ基とからな
る群の中から選ばれた1つ以上の基と随意会合された少
なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基を含み
、前記全ての基の置換体は、各々置換体でも非置換体で
もよい一価のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基及びヘテロ環式基からなる群の中から独立に選ばれる
。実際問題として、半量体Aはしばしば3つの基からな
る。またしばしば、特に添加剤がかなり大きい分子量を
持つ場合は、1より多いテトラ置換のジシロキサニレン
基が存在する。
ここで用いる“テトラ置換のジシロキサニレン基”とい
う用語は、次の一般式を持つ基を意味する。
う用語は、次の一般式を持つ基を意味する。
R? I R? 3
一5f−0−Sf−
Rマz Rt4
但し、R,、−R,、は全て各々、アルキル基、シクロ
アルキル基、アリール基およびヘテロ環式基からなる群
の中から独立に選ばれた一価の基である。
アルキル基、アリール基およびヘテロ環式基からなる群
の中から独立に選ばれた一価の基である。
前述したように、半量体Aを構成する基の置換体は、同
じでも異なってもよく、また置換体でも非置換体でもよ
いアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはへ
テロ環式基とし得る。このような置換体が添加剤の安定
性やその他の特性に悪影響を及ぼしてはならないという
自明の制限以外、上記の置換体に既知の制限はない。し
かし、主に商業的な利用可能性と合成の容易さという理
由から、好ましい置換体はアルキル基で、より好ましく
は1から3の炭素原子を有する非置換のアルキル基であ
る。最も好ましくは、メチル基である。
じでも異なってもよく、また置換体でも非置換体でもよ
いアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはへ
テロ環式基とし得る。このような置換体が添加剤の安定
性やその他の特性に悪影響を及ぼしてはならないという
自明の制限以外、上記の置換体に既知の制限はない。し
かし、主に商業的な利用可能性と合成の容易さという理
由から、好ましい置換体はアルキル基で、より好ましく
は1から3の炭素原子を有する非置換のアルキル基であ
る。最も好ましくは、メチル基である。
さらに詳しく言えば、全ての基が存在する必要はなく、
また一部の基の存在が別の基の存在を除外する場合もあ
ることを考慮に入れて、添加剤は次の一般式で表される
基の中から選ばれた複数の基を含むのが好ましい: (t)B+ (2) B!−0− T3) R1 (4) Rz −S i =、 (5) (R3)(Re)(Rs)Si−(6)
(RJ (Rt)(Re)Si O−<7)
(5i(R7)CR+。)−0−)。、及び(81(
−S i(Rlυ(B3)−0−) a ;但し、R
8とR2は各々独立に、水素基、アルキル基、シクロア
ルキル基、アリール基及ヒペテロ環式基からなる群の中
から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除き置換体ま
たは非置換体どちらでもよい;R3Rsは全て各々独立
に、それぞれ置換体または非置換体どちらでもよいアル
キル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式
基と84とからなる群の中から選ばれた一価の基1R6
−R++は全て各々独立に、それぞれ置換体または非置
換体どちらでもよいアルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基及びヘテロ環式基からなる群の中から選ばれた
一価の基;Cとdは各々独立に、0から約100までの
整数を表し、該整数は前記添加剤中に存在する各基の量
だけを表し、整数値が1より大きい場合に、各複数の基
が相互に接続されてオリゴマーまたはポリマーを形成す
ること、あるいは全ての基が同じ置換体を有することを
示したり、要求するものでない;BIB4は全て各々独
立に、少なくとも1つの所望(または必要)な特性を前
記添加剤に与える半量体である;但し、前記複数の基は
少なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基をも
たらすものとする。
また一部の基の存在が別の基の存在を除外する場合もあ
ることを考慮に入れて、添加剤は次の一般式で表される
基の中から選ばれた複数の基を含むのが好ましい: (t)B+ (2) B!−0− T3) R1 (4) Rz −S i =、 (5) (R3)(Re)(Rs)Si−(6)
(RJ (Rt)(Re)Si O−<7)
(5i(R7)CR+。)−0−)。、及び(81(
−S i(Rlυ(B3)−0−) a ;但し、R
8とR2は各々独立に、水素基、アルキル基、シクロア
ルキル基、アリール基及ヒペテロ環式基からなる群の中
から選ばれた一価の基で、各基は水素基を除き置換体ま
たは非置換体どちらでもよい;R3Rsは全て各々独立
に、それぞれ置換体または非置換体どちらでもよいアル
キル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式
基と84とからなる群の中から選ばれた一価の基1R6
−R++は全て各々独立に、それぞれ置換体または非置
換体どちらでもよいアルキル基、シクロアルキル基、ア
リール基及びヘテロ環式基からなる群の中から選ばれた
一価の基;Cとdは各々独立に、0から約100までの
整数を表し、該整数は前記添加剤中に存在する各基の量
だけを表し、整数値が1より大きい場合に、各複数の基
が相互に接続されてオリゴマーまたはポリマーを形成す
ること、あるいは全ての基が同じ置換体を有することを
示したり、要求するものでない;BIB4は全て各々独
立に、少なくとも1つの所望(または必要)な特性を前
記添加剤に与える半量体である;但し、前記複数の基は
少なくとも1つのテトラ置換のジシロキサニレン基をも
たらすものとする。
分子量の制限は、所望なら、Cとdの和を所望な分子量
を達成するのに必要な程度に制限することによって容易
に達成できる。
を達成するのに必要な程度に制限することによって容易
に達成できる。
次に、主添加剤と安定化添加剤に移ると、主添加剤はシ
ロキサン含有化合物で、半量体B′がポリ (オキシア
ルキレン)である少なくとも1つの官能基を有する。そ
の他の点において、主添加剤は添加剤と同等である。安
定化添加剤もシロキサン含有化合物である。但し、半量
体B″は、脂肪族または脂環式のアミノ基である少な(
とも1つの官能基を有する。
ロキサン含有化合物で、半量体B′がポリ (オキシア
ルキレン)である少なくとも1つの官能基を有する。そ
の他の点において、主添加剤は添加剤と同等である。安
定化添加剤もシロキサン含有化合物である。但し、半量
体B″は、脂肪族または脂環式のアミノ基である少な(
とも1つの官能基を有する。
一般に、シロキサン半量体の作製は、当業者においてよ
く知られている。H−5tミ、RO−3i=、及びC1
−5iミ等の反応基を持つシロキサンが、出発物質とし
て使われる。このような物質は、例えばメチルクロロシ
ランの加水分解か、環式また鎖状のポリメチルシロキサ
ンと官能シロキサンとの共重合によって作製される。例
えば、W、 No1l“Che+wistry and
Technology of 5ilicons 。
く知られている。H−5tミ、RO−3i=、及びC1
−5iミ等の反応基を持つシロキサンが、出発物質とし
て使われる。このような物質は、例えばメチルクロロシ
ランの加水分解か、環式また鎖状のポリメチルシロキサ
ンと官能シロキサンとの共重合によって作製される。例
えば、W、 No1l“Che+wistry and
Technology of 5ilicons 。
^cade+wic Press、ニューヨーク、19
68;及びR,Meals、 ” Encyclope
dia of Chemical Technolog
y+Vo1.1B、第2版、1969.221頁を参照
。
68;及びR,Meals、 ” Encyclope
dia of Chemical Technolog
y+Vo1.1B、第2版、1969.221頁を参照
。
次に、半量体Bについて見ると、これは少なくとも1つ
の所望な特性を添加剤に与える少な(とも1つの官能基
を持たねばならない半量体である。
の所望な特性を添加剤に与える少な(とも1つの官能基
を持たねばならない半量体である。
添加剤はフィラメントの形成時、その表面に向かって移
動つまり偏析するため、フィラメントの表面に半量体B
が存在することで、その表面は半量体Bの少なくとも1
つの特性を得られる。このような少なくとも1つの特性
は、添加剤が存在しなければフィラメントの表面で明ら
かに認められない。かかる特性の例には、制限の意味で
なく例示としてのみ挙げれば、水またはその他の極性溶
媒による湿潤性、アルコールによる選択的な湿潤性、汚
れを生じない(nonstaining )表面に寄与
する高められた疎水性、及び光化学作用のある放射、特
に紫外線放射に対する安定性が含まれる。
動つまり偏析するため、フィラメントの表面に半量体B
が存在することで、その表面は半量体Bの少なくとも1
つの特性を得られる。このような少なくとも1つの特性
は、添加剤が存在しなければフィラメントの表面で明ら
かに認められない。かかる特性の例には、制限の意味で
なく例示としてのみ挙げれば、水またはその他の極性溶
媒による湿潤性、アルコールによる選択的な湿潤性、汚
れを生じない(nonstaining )表面に寄与
する高められた疎水性、及び光化学作用のある放射、特
に紫外線放射に対する安定性が含まれる。
ここで、“官能基”という用語は、少なくとも1つの所
望な特性を与える半量体Bの部分を指すものであること
が指摘されるべきであろう。反応性のある基も、“官能
基”によって除外されないが、この用語は“反応性”と
等価ではない。
望な特性を与える半量体Bの部分を指すものであること
が指摘されるべきであろう。反応性のある基も、“官能
基”によって除外されないが、この用語は“反応性”と
等価ではない。
半量体Bは、1つの所望な特性に制限されない。
代わりに、添加剤は異なる特性を持つ2つ以上の半量体
Bを含むこともできる。例えば、半量体Bは、湿潤性の
基と光化学作用のある放射に対して安定な基、または紫
外線放射を吸収する基と光化学作用のある放射で誘起さ
れる減成を抑制する基を有してもよいし、もしくは一方
の半量体Bが湿潤性の基を有し、他方の半量体Bが光化
学作用のある放射に安定であってもよい。
Bを含むこともできる。例えば、半量体Bは、湿潤性の
基と光化学作用のある放射に対して安定な基、または紫
外線放射を吸収する基と光化学作用のある放射で誘起さ
れる減成を抑制する基を有してもよいし、もしくは一方
の半量体Bが湿潤性の基を有し、他方の半量体Bが光化
学作用のある放射に安定であってもよい。
半量体Bの半量体Aに対する連結については、それほど
重要でない。例えば、半量体Aがシロキサンの場合、半
量体Bは存在するテトラ置換のジシロキサニレン基、ト
リ置換のシリル基、及びトリ置換のシロキシ基のうち任
意の1つ以上の置換体とし得る。
重要でない。例えば、半量体Aがシロキサンの場合、半
量体Bは存在するテトラ置換のジシロキサニレン基、ト
リ置換のシリル基、及びトリ置換のシロキシ基のうち任
意の1つ以上の置換体とし得る。
当業者であれば、任意のある添加剤にとって所望な1つ
以上の特性を決める際に、どの官能基が半量体Bに必要
かが分かるであろう。すなわち、官能基の選択は、ここ
での教示を考慮すれば、当業者の能力と理解の範囲内に
充分含まれる。但し、その原則を例示するため、幾つか
の好ましい実施例を次に詳しく説明する。
以上の特性を決める際に、どの官能基が半量体Bに必要
かが分かるであろう。すなわち、官能基の選択は、ここ
での教示を考慮すれば、当業者の能力と理解の範囲内に
充分含まれる。但し、その原則を例示するため、幾つか
の好ましい実施例を次に詳しく説明する。
添加剤の半量体Aがシロキサンのとき、水で湿潤可能な
表面を持つ繊維またはフィルムを得るためには、半量体
Bはポリ (オキシアルキレン)半量体であるのが好ま
しく、この場合半量体Bは半量体B′と等しい。従って
、このような添加剤は、ここで主添加剤として識別され
る亜属を構成する。
表面を持つ繊維またはフィルムを得るためには、半量体
Bはポリ (オキシアルキレン)半量体であるのが好ま
しく、この場合半量体Bは半量体B′と等しい。従って
、このような添加剤は、ここで主添加剤として識別され
る亜属を構成する。
より好ましくは、かかる半量体、つまりBまたはB′の
アルキレン部分が、2から約6までの炭素原子を含む。
アルキレン部分が、2から約6までの炭素原子を含む。
最も好ましくは、半量体B(または半量体B’)がポリ
(オキシアルキレン)半量体で、オキシアルキレンの
反復単位がオキシエチレンかオキシプロピレンまたはこ
れらの混合物である。
(オキシアルキレン)半量体で、オキシアルキレンの
反復単位がオキシエチレンかオキシプロピレンまたはこ
れらの混合物である。
一方半量体B′も、1つの所望な特性に制限されない。
すなわち、主添加剤は異なる特性を持つ2つ以上の半量
体B′を含むことができる。例えば、半量体B′は、親
水性の基と光化学作用のある放射に対して安定な基の両
方を持ち得る。あるいは、一方の半量体B′が親水性の
基を有し、他方の半量体B′が光化学作用のある放射に
安定であってもよい。
体B′を含むことができる。例えば、半量体B′は、親
水性の基と光化学作用のある放射に対して安定な基の両
方を持ち得る。あるいは、一方の半量体B′が親水性の
基を有し、他方の半量体B′が光化学作用のある放射に
安定であってもよい。
半量体B′の半量体A′に対する連結については、それ
ほど重要でない。例えば、半量体B′は存在するテトラ
置換のジシロキサニレン基、トリ置換のシリル基、及び
トリ置換のシロキシ基のうち任意の1つ以上の置換体と
し得る。
ほど重要でない。例えば、半量体B′は存在するテトラ
置換のジシロキサニレン基、トリ置換のシリル基、及び
トリ置換のシロキシ基のうち任意の1つ以上の置換体と
し得る。
添加剤として用いるのに適した1つ以上のポリ(オキシ
アルキレン)半量体を含むポリシロキサンを開示してい
る参考文献には、特に米国特許第2、836.748号
、第2.917.480号、第2,991.300号、
第2,991.301号、第3,168.543号、第
3,172,899号、第3.236.252号、第3
.278.485号、第3,280.160号、第3,
299.113号、第3,356,758号、第3.4
02.192号、第3.480.583号、第3.50
5.377号、第3.509.192号、第3,530
.159号、第3.600.418号、及び再発行第2
7.541号;ベルギー特許第627.281号;英国
特許第892.819号、第954,041号、第96
3.437号、第981.811号、第981.812
号、第1,073,368号、及び第1.098,64
6号;仏間特許第1,259,241号、第1.356
,962号、第1.411.757号、第1,423,
125号、第1,482,133号、第1,511,6
61号、第1,520,444号、及び第1.179.
743号;独国公開特許第1.495,927号、第1
,570,656号、第1,595.730号、第2,
045,360号、及び第2,555,053号;狭量
特許第1,235,594号、第1,257,433号
、第1.301,576号、第1.570,647号、
及び第1,195,953号が含まれる。
アルキレン)半量体を含むポリシロキサンを開示してい
る参考文献には、特に米国特許第2、836.748号
、第2.917.480号、第2,991.300号、
第2,991.301号、第3,168.543号、第
3,172,899号、第3.236.252号、第3
.278.485号、第3,280.160号、第3,
299.113号、第3,356,758号、第3.4
02.192号、第3.480.583号、第3.50
5.377号、第3.509.192号、第3,530
.159号、第3.600.418号、及び再発行第2
7.541号;ベルギー特許第627.281号;英国
特許第892.819号、第954,041号、第96
3.437号、第981.811号、第981.812
号、第1,073,368号、及び第1.098,64
6号;仏間特許第1,259,241号、第1.356
,962号、第1.411.757号、第1,423,
125号、第1,482,133号、第1,511,6
61号、第1,520,444号、及び第1.179.
743号;独国公開特許第1.495,927号、第1
,570,656号、第1,595.730号、第2,
045,360号、及び第2,555,053号;狭量
特許第1,235,594号、第1,257,433号
、第1.301,576号、第1.570,647号、
及び第1,195,953号が含まれる。
以下それぞれA、B及びCタイプと称する、フィラメン
トの表面に水湿潤性を与えるための3種類の添加剤を、
前記した複数の好ましい基を参照しながら例示としての
み説明する。いずれの場合にも、半量体Bは、下記の一
般式で表されるオキシアルキレン含有半量体である。
トの表面に水湿潤性を与えるための3種類の添加剤を、
前記した複数の好ましい基を参照しながら例示としての
み説明する。いずれの場合にも、半量体Bは、下記の一
般式で表されるオキシアルキレン含有半量体である。
IO(CJaO)y(CJ60)z Rz4但しRz
4は水素と下級アルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基;XはOから約3までの整数を表す:yと2は各
々独立に、Oから約100までの整数を表し、該整数は
添加剤中に存在する各基の量だけを表し、整数値が1よ
り大きい場合に、各複数の基が相互に接続されてオリゴ
マーまたはポリマーを形成することを示したり、要求す
るものでない。もちろんこれらの物質は、添加剤または
主添加剤どちらとしても使える。
4は水素と下級アルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基;XはOから約3までの整数を表す:yと2は各
々独立に、Oから約100までの整数を表し、該整数は
添加剤中に存在する各基の量だけを表し、整数値が1よ
り大きい場合に、各複数の基が相互に接続されてオリゴ
マーまたはポリマーを形成することを示したり、要求す
るものでない。もちろんこれらの物質は、添加剤または
主添加剤どちらとしても使える。
人え工1Ω垂加■
最も好ましい第1の種類は、前記の一般式1.2及び7
の基からなり、R,とR6゜は各々独立に、1から3ま
での炭素原子を含むアルキル基;R24は1から4まで
の炭素原子を含むアルキル基;aは3から約60までの
範囲;XはO;yは約5から約25までの範囲;及び2
は約0から約25までの範囲である。
の基からなり、R,とR6゜は各々独立に、1から3ま
での炭素原子を含むアルキル基;R24は1から4まで
の炭素原子を含むアルキル基;aは3から約60までの
範囲;XはO;yは約5から約25までの範囲;及び2
は約0から約25までの範囲である。
Aタイプ添加剤の特定例は、例示としてのみ、次の一般
式を持つ物質を含む: CH。
式を持つ物質を含む: CH。
Bq O(Si O)−B9
CH。
但し、B、は、−(CJaO)y(CJr、O)、
R,a 、ここでeSy、z及びR24はすでに定義済
みである。
R,a 、ここでeSy、z及びR24はすでに定義済
みである。
この種の市販の添加剤には、eが5.5の平均値、R2
4がニーブチル、B、における酸化エチレン/酸化プロ
ピレンの重量%比が40/60であるTEGOPREN
BG−1781; eが4.3の平均値、R1!4が
メチル、B9における酸化エチレン/酸化プロピレンツ
重量%比が70/30テあるTEGOPREN D98
5;及びeが4の平均値、R24がメチル、B。
4がニーブチル、B、における酸化エチレン/酸化プロ
ピレンの重量%比が40/60であるTEGOPREN
BG−1781; eが4.3の平均値、R1!4が
メチル、B9における酸化エチレン/酸化プロピレンツ
重量%比が70/30テあるTEGOPREN D98
5;及びeが4の平均値、R24がメチル、B。
における酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%比が1
0010であるTEGOPREN V−337が含まれ
る。
0010であるTEGOPREN V−337が含まれ
る。
Aタイプの添加剤は一般に、シリコンを約300℃、銅
触媒の存在下で、例えばクロロメタンと一緒に加熱して
ジクロロジメチルシランを与え(例えばE、 G、 R
ocho−の米国特許筒2.380,995号参照)、
これが次の一般式を持つ重合体を与える:但し、hは分
子中の反復単位の数を表す整数。例えば、B、 B、H
ardmanと^、Torkelsont“Encyc
lopedia of Chemical Techn
ology、”第3版、John Willey &
5ons、 Inc、、 ニューヨーク州、1982.
922−963頁。次いで、上記重合体がトリフルオロ
酢酸の存在下で、次の一般式を持つオキシアルキレン含
有化合物と反応され、添加剤を与える: HO(CJ40)y(CJaO)z R24但し、R
t<、’j及び2はすでに定義済みである。
触媒の存在下で、例えばクロロメタンと一緒に加熱して
ジクロロジメチルシランを与え(例えばE、 G、 R
ocho−の米国特許筒2.380,995号参照)、
これが次の一般式を持つ重合体を与える:但し、hは分
子中の反復単位の数を表す整数。例えば、B、 B、H
ardmanと^、Torkelsont“Encyc
lopedia of Chemical Techn
ology、”第3版、John Willey &
5ons、 Inc、、 ニューヨーク州、1982.
922−963頁。次いで、上記重合体がトリフルオロ
酢酸の存在下で、次の一般式を持つオキシアルキレン含
有化合物と反応され、添加剤を与える: HO(CJ40)y(CJaO)z R24但し、R
t<、’j及び2はすでに定義済みである。
Q、 1.Ba1leyとF、 M、 O’Conno
rの米国特許筒2.836,748号参照、また米国特
許筒2,917,480号、E、 L、 Moreho
useの米国特許筒3,505,377号、及び狭量特
許第1,259,241号も参照のこと。
rの米国特許筒2.836,748号参照、また米国特
許筒2,917,480号、E、 L、 Moreho
useの米国特許筒3,505,377号、及び狭量特
許第1,259,241号も参照のこと。
旦叉盃1■垂■剋
第2の種類の添加剤は、前記の一般式5−8全ての基か
らなり、R3R11は全て各々独立に、1から3までの
炭素原子を含むアルキル基;R24は1から4までの炭
素原子を含むアルキル基;Cは約3から約30までの範
囲;dは約1から約10までの範囲;Xは3;yは約5
から約25までの範囲;及び2は約Oから約25までの
範囲である。
らなり、R3R11は全て各々独立に、1から3までの
炭素原子を含むアルキル基;R24は1から4までの炭
素原子を含むアルキル基;Cは約3から約30までの範
囲;dは約1から約10までの範囲;Xは3;yは約5
から約25までの範囲;及び2は約Oから約25までの
範囲である。
Bタイプ添加剤の特定例は、同じく例示としてのみ、次
の一般式を持つ物質を含む: 但し、B1゜は−(CH3) :1−0− (CJ40
) y (CJbO) 5Rzn、ここでR24、y及
び2はすでに定義済み、iはOから約100までの整数
を表し、jは0から100までの整数を表す。
の一般式を持つ物質を含む: 但し、B1゜は−(CH3) :1−0− (CJ40
) y (CJbO) 5Rzn、ここでR24、y及
び2はすでに定義済み、iはOから約100までの整数
を表し、jは0から100までの整数を表す。
この種の添加剤の市販例の中には、5IIJET L−
77,5ILWET L−7500、及び5ILWET
L−7602(米国コネチカット州、ダンベリー所在
のUnionCarbide Corporation
)が含まれる。他の市販例には、i/j値が1315
、Rziが水素、B、。における酸化エチレン/酸化プ
ロピレンの重量%比が10010であるTEGOPRE
N 5843 ; i/j値が0/1、Rtaが水素、
B10における酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%
比が80/20であるTEGOPREN 5847 i
i / j値が2015、Rtaが水素、B、。にお
ける酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%比が20/
80であるTEGOPREN 5852 ;Rt4が水
素、B1゜における酸化エチレン/酸化プロピレンの重
量%比が40/60であるTEGOPIIEN5863
;i/j値が2015、R24が水素、BIGにおける
酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%比が35/65
であるTt!GOPREN 5873 ;及びR24が
水素、BIGにおける酸化エチレン/酸化プロピレンの
重量%比が10010であるTEGOPRBN 584
B(西独エラセン州所在のTh、 Goldschmi
dt AG )が含まれる。
77,5ILWET L−7500、及び5ILWET
L−7602(米国コネチカット州、ダンベリー所在
のUnionCarbide Corporation
)が含まれる。他の市販例には、i/j値が1315
、Rziが水素、B、。における酸化エチレン/酸化プ
ロピレンの重量%比が10010であるTEGOPRE
N 5843 ; i/j値が0/1、Rtaが水素、
B10における酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%
比が80/20であるTEGOPREN 5847 i
i / j値が2015、Rtaが水素、B、。にお
ける酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%比が20/
80であるTEGOPREN 5852 ;Rt4が水
素、B1゜における酸化エチレン/酸化プロピレンの重
量%比が40/60であるTEGOPIIEN5863
;i/j値が2015、R24が水素、BIGにおける
酸化エチレン/酸化プロピレンの重量%比が35/65
であるTt!GOPREN 5873 ;及びR24が
水素、BIGにおける酸化エチレン/酸化プロピレンの
重量%比が10010であるTEGOPRBN 584
B(西独エラセン州所在のTh、 Goldschmi
dt AG )が含まれる。
Bタイプ添加剤の合成は、周知の方法で作製され、次の
一般式で表されるような反応性のシリコン流体から始ま
る: iとjはすでに定義済みである。上記流体が次の一般式
を持つ化合物と反応され、添加剤を与える:CHz=C
HCHz−0−(Cz1140)y(C3H60)、R
z4但し、R2いy及び2はすでに定義済みである。
一般式で表されるような反応性のシリコン流体から始ま
る: iとjはすでに定義済みである。上記流体が次の一般式
を持つ化合物と反応され、添加剤を与える:CHz=C
HCHz−0−(Cz1140)y(C3H60)、R
z4但し、R2いy及び2はすでに定義済みである。
反応は、150℃程度の温度で、プラチナ/T酸化アル
ミ触媒の存在下において行われる。例えばり、 L、
Ba11eyの米国特許第3,280.160号、同じ
< D、 L、 Ba11eyの米国特許第3,172
.899号、及びE、 L、 Morehouseの米
国特許第3.505.377号参照。シリコン流体と反
応される化合物は、触媒量の水酸化カリウムの存在下で
、酸化エチレンと酸化プロピレンをアルリルアルコール
で縮合することによって得られ、これは周知の反応であ
る。
ミ触媒の存在下において行われる。例えばり、 L、
Ba11eyの米国特許第3,280.160号、同じ
< D、 L、 Ba11eyの米国特許第3,172
.899号、及びE、 L、 Morehouseの米
国特許第3.505.377号参照。シリコン流体と反
応される化合物は、触媒量の水酸化カリウムの存在下で
、酸化エチレンと酸化プロピレンをアルリルアルコール
で縮合することによって得られ、これは周知の反応であ
る。
旦久不1■垂無剋
最後の、第3の種類の添加剤は、前記の一般式2.4及
び7の基からなり、R2、R9及びR1゜は全て各々独
立に、1から3までの炭素原子を含むアルキル基;R2
4は1から4までの炭素原子を含むアルキル基;Cは約
Oから約50までの範囲;Xは0;yは約5から約25
までの範囲;及び2は約Oから約25までの範囲である
。
び7の基からなり、R2、R9及びR1゜は全て各々独
立に、1から3までの炭素原子を含むアルキル基;R2
4は1から4までの炭素原子を含むアルキル基;Cは約
Oから約50までの範囲;Xは0;yは約5から約25
までの範囲;及び2は約Oから約25までの範囲である
。
Cタイプ添加剤の特定例は、同じく例示とじてのみ、次
の一般式を持つ物質を含む: CI。
の一般式を持つ物質を含む: CI。
Rzt−Si ((−0−Si−)*−(OCzHn
)y(OCJ6)−ORz4) :+CH。
)y(OCJ6)−ORz4) :+CH。
但し、R2lとR24は低級アルキル基、gはすでに定
義済み、yと2は0から約70までの整数を表す。
義済み、yと2は0から約70までの整数を表す。
特定の市販例は、5ILWET L−720(米国コネ
チカソト州、ダンベリー所在のLIniot+ Car
bideCorporation )である。
チカソト州、ダンベリー所在のLIniot+ Car
bideCorporation )である。
Cタイプの添加剤は、D、 L、 Ba1leyとF、
M。
M。
0’ Connorの米国特許第2.836,748号
に記された方法によって作製される。簡単に言えば、メ
チルトリエトキシシランと混合環式ポリジメチルシロキ
サンが、150℃で、水酸化カリウムを触媒として加熱
され、次の一般式を持つ物質を与える:H3 H+C−3i ((−0−Si−)g−OCJs)
3CH。
に記された方法によって作製される。簡単に言えば、メ
チルトリエトキシシランと混合環式ポリジメチルシロキ
サンが、150℃で、水酸化カリウムを触媒として加熱
され、次の一般式を持つ物質を与える:H3 H+C−3i ((−0−Si−)g−OCJs)
3CH。
アゾリル基を表す;
但し、gはすでに定義済みである。次いで、この物質が
トリフルオロ酢酸の存在下で、次の一般式を持つオキシ
アルキレン含有化合物と反応され、添加剤を与える: HO−((、H,,0)、(C3H60)、R24但し
、y、z及びR24はすでに定義済みである。
トリフルオロ酢酸の存在下で、次の一般式を持つオキシ
アルキレン含有化合物と反応され、添加剤を与える: HO−((、H,,0)、(C3H60)、R24但し
、y、z及びR24はすでに定義済みである。
添加剤の所望な特性が紫外線の吸収である場合、半量体
Bは発色団で、特に紫外線放射の吸収に対して充分に高
い効率を持つ発色団である。半量体Bは、好ましくはベ
ンゾトリアゾリル基で、より好ましくは2−(置換−フ
ェニル)ベンゾトリアゾリル基である。
Bは発色団で、特に紫外線放射の吸収に対して充分に高
い効率を持つ発色団である。半量体Bは、好ましくはベ
ンゾトリアゾリル基で、より好ましくは2−(置換−フ
ェニル)ベンゾトリアゾリル基である。
紫外線放射を吸収する最も好ましい添加剤は、S−Zの
一般式で表され、ここでSはシロキサン半量体を表し、
2は次の一般式を持つベンゾトリ但し、 (1) Rzsは水素とクロロからなる群の中から選
ばれた一価の基か、または二価の結合基である;(21
Ribは、水素、クロロ、カルボキシ、スルホ、エチレ
ンフォニル、cl Caアルキル、ClCaアルコ
キシ、ビニルベンジルオキシ、及びアルコキシ半量体が
2から9個の炭素原子を含むアルコキシカルボニルから
なる群の中から選ばれた一価の基、または二価の結合基
=(3) Rztは、水素、クロロ、カルボキシエチ
ル、Cl−C14アルキル、C,−C,アルコキシ、シ
クロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、C,−C1
1アルキル基で置換されたフェニル、及びアルコキシ半
量体2から9の炭素原子を含むアルコキシカルボニルか
らなる群の中から選ばれた一価の基; (41Rzaは、水素、クロロ、ヒドロキシ、C1C4
アルキル、C,−C,アルコキシ、及びビニルベンジル
オキシからなる群の中から選ばれた一価の基;及び (5) RZ9は、水素、クロロ、C+ −CI 4
アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びC1
−C,フェニルアルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基。
一般式で表され、ここでSはシロキサン半量体を表し、
2は次の一般式を持つベンゾトリ但し、 (1) Rzsは水素とクロロからなる群の中から選
ばれた一価の基か、または二価の結合基である;(21
Ribは、水素、クロロ、カルボキシ、スルホ、エチレ
ンフォニル、cl Caアルキル、ClCaアルコ
キシ、ビニルベンジルオキシ、及びアルコキシ半量体が
2から9個の炭素原子を含むアルコキシカルボニルから
なる群の中から選ばれた一価の基、または二価の結合基
=(3) Rztは、水素、クロロ、カルボキシエチ
ル、Cl−C14アルキル、C,−C,アルコキシ、シ
クロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、C,−C1
1アルキル基で置換されたフェニル、及びアルコキシ半
量体2から9の炭素原子を含むアルコキシカルボニルか
らなる群の中から選ばれた一価の基; (41Rzaは、水素、クロロ、ヒドロキシ、C1C4
アルキル、C,−C,アルコキシ、及びビニルベンジル
オキシからなる群の中から選ばれた一価の基;及び (5) RZ9は、水素、クロロ、C+ −CI 4
アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及びC1
−C,フェニルアルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基。
好ましくは、RZSは水素または二価の結合基;R26
は水素、クロロ、メチル、エチル、メトキシ、カルボキ
シ、または二価の結合基;R2,は水素、クロロ、メチ
ル、第2ブチル、±−ブチル、±−ペンチル、t−オク
チル、α−メチルベンジル、またはα、α−ジメチルベ
ンジル;R2,は水素;RzqはC,−C,アルキル、
シクロヘキシル、フェニル、クロロ、α−メチルベンジ
ル、またはカルボキシメチルである。最も好ましくは、
81%が水素、RZ&が二価の結合基である。
は水素、クロロ、メチル、エチル、メトキシ、カルボキ
シ、または二価の結合基;R2,は水素、クロロ、メチ
ル、第2ブチル、±−ブチル、±−ペンチル、t−オク
チル、α−メチルベンジル、またはα、α−ジメチルベ
ンジル;R2,は水素;RzqはC,−C,アルキル、
シクロヘキシル、フェニル、クロロ、α−メチルベンジ
ル、またはカルボキシメチルである。最も好ましくは、
81%が水素、RZ&が二価の結合基である。
二価の結合基を除き、上記したベンゾトリアゾリル成分
用の一般式に含まれる化合物は、これらの化合物を作製
する手順と同じく周知である。例示として、米国特許筒
3.004.896号、第3.055.896号、第3
.072.585号、第3.074,910号、第3,
189,615号、第3.230.194号、第3.2
53,921号、第3.983.132号、第4.04
1.044号、第4.096,242号、第4,127
,586号、第4,129.521号、第4,226,
763号、第4.283.327号、第4.278.5
90号、第4.383.863号、第4.414,39
3号、及び第4.447.511号があり、これらは各
々参照によってここに含まれる。
用の一般式に含まれる化合物は、これらの化合物を作製
する手順と同じく周知である。例示として、米国特許筒
3.004.896号、第3.055.896号、第3
.072.585号、第3.074,910号、第3,
189,615号、第3.230.194号、第3.2
53,921号、第3.983.132号、第4.04
1.044号、第4.096,242号、第4,127
,586号、第4,129.521号、第4,226,
763号、第4.283.327号、第4.278.5
90号、第4.383.863号、第4.414,39
3号、及び第4.447.511号があり、これらは各
々参照によってここに含まれる。
一般に上記の化合物は、(1)フエニルジアゾニウム化
合物をフェニルアゾ化合物と結合した後、得られた0−
アミジアゾ化合物の酸化を行う;または(2)o−ニト
ロフエニルジアゾニウム化合物をフェノールと結合した
後、例えばアルカリ性媒体内の硫化アンモニウムまたは
亜鉛で還元を行う等、各種の方法で作製できる。
合物をフェニルアゾ化合物と結合した後、得られた0−
アミジアゾ化合物の酸化を行う;または(2)o−ニト
ロフエニルジアゾニウム化合物をフェノールと結合した
後、例えばアルカリ性媒体内の硫化アンモニウムまたは
亜鉛で還元を行う等、各種の方法で作製できる。
ベンゾトリアゾールは、周知の手段によってシロキサン
に結合される。例えば、前述したものの一つ等のような
反応性シロキサンが、異なる反応基を持つ別のシロキサ
ンと変換可能である。例示として、H−3i基はアリル
グリシジルエーテルと反応可能で、この場合の新たな反
応基はエポキシドである。そして、この新たな反応基が
、周知の手段によってベンゾトリアゾールと結合可能で
ある。あるいは、反応性のシロキサンを直後、シロキサ
ンと反応性のある少なくとも1つの官能基を持つベンゾ
トリアゾールと結合することもできる。
に結合される。例えば、前述したものの一つ等のような
反応性シロキサンが、異なる反応基を持つ別のシロキサ
ンと変換可能である。例示として、H−3i基はアリル
グリシジルエーテルと反応可能で、この場合の新たな反
応基はエポキシドである。そして、この新たな反応基が
、周知の手段によってベンゾトリアゾールと結合可能で
ある。あるいは、反応性のシロキサンを直後、シロキサ
ンと反応性のある少なくとも1つの官能基を持つベンゾ
トリアゾールと結合することもできる。
半量体Bは、添加剤の所望特性が光安定化であるとき、
減成抑制剤である。この用は抑制剤は、好ましくはピペ
リジル基を含み、最も好ましくはポリアルキル置換のピ
ペリジル基を含む。
減成抑制剤である。この用は抑制剤は、好ましくはピペ
リジル基を含み、最も好ましくはポリアルキル置換のピ
ペリジル基を含む。
光安定化添加剤の好ましい分類は、s’−z’の一般式
で表され、ここでS′はシロキサン半量体を表し、Z′
は、酸素以外の二価の結合基によってシリコンに連結さ
れ、次の一般式を持つ懸垂型テトラアルキルピペリジル
基を表す:CI’13 但し、 (1) R3+1は、(a)水素;ヒドロキシ;C1
−cueアルキルicz C4ヒドロキシアルキル:
C3−CI!フェニルヒロキシアルキル;C3CIlア
ルケニル; C? CI2フェニルアルキル;C9C
sアルカノイルic:+ Csアルケノイル;及び−
CON (R:+s) R36からなる群の中から選
ばれた一価の基、但しR3SとR3hの各々は水素、C
I−Cpsアルキル:C3C+zアルコキシアルキル;
Cz Csヒドロキシアルキル、CI CI!アル
ケニル; c、y −C14フェニルアルキル、C6C
I<アリール、C? C1gアルカリール、C3C
’t シクロアルキル、及び2゜2.6,6. −テト
ラメチル−4−ビペリジルからなる群の中から独立に選
ばれた一価の基;または(b)酸素以外の二価の結合基
;(2) R31はC+ Csアルキル;(3J
R3zは水素またはc、−Csアルキル;(4)
Rzsは、(a)水素;ヒドロキシ;C1C+tアルコ
キシ;C,−C14アルコキシアルコキシ(オキサアル
コキシ); Cs−Csアルケノキシ;1から10個の
オキシエチレン反復単位を持つポリ (オキシエチレン
);カルボキシ1clC1llアルコキシカルボニル;
Cx Csアルケノキシカルボニル;Cat Co
シクロアルコキシカルボニル;C6C+aアリールオ
キシカルボニル;Ct C+□アルキルアリールオキ
シカルボニル;Cy cl□フェニルアルコキシカル
ボニル;カルボキシメチル;Cl alllアルコ
キシカルボニルメチル;C3Csアルケンオキシカルボ
ニルメチルics Csシクロアルコキシカルボニル
:Cb Cl。アリールオキシ力ルポニルメチル;C
7CI□アルキルアリールオキシカルボニル;Ct
C+□フェニルアルコキシカルボニルメチル;、 Cz
C2゜アルカノイルオキシ(アルコキシカルボニル
オキシ);シアノ;シアノメチル;2−シアノエトキシ
;−N (R3?) (R31) 、但しR3?とR
2Hは独立に、Cl Ctsアルキル、Cz C
+aアルコキシアルキル、C3Csアルケニル、05C
1lシクロアルキル、C? Cr□フヱニルアルキル
、Cb”’−C+。アリール、Cz Cs ヒドロキ
シアルキル、及びCt CI。シクロアルキルアルキ
ルからなる群の中から選ばれた一価の基;−CHzCH
zN (R:tt) (Rig) 、但しR31とR
311はすでに定義済み; CON (R3,)(R4゜)、但しR3QとR40は
独立に、水素、R1,及びR3hとして定義された基、
またはC’s Cl□アルコキシアルキル、C’s
C+□アルケニル、Cz Ca ヒドロキシアルキ
ル、C,−CI4フェニルアルキル、C6C14アリー
ル、及びCt C1aアルカリールからなる群の中
から選ばれた一価の基;N (R41) Co R
a□、但しRatは水素またはR,+7とR38につい
て定義された基、及びR4□はC+ CI 2アル
キル、C3C14アルコキシアルキル、カルボキシまた
はそのC+ C4アルキルエステルで置換されたC
z CIaアルキル、C2−csアルケニル、Cs
Ca シクロアルキル、C7C+zフェニルアルキル
、Ca−C3゜アリール、及びC1−Cl□アルキルア
リールからなる群の中から選ばれた一価の基;OCo
R43、但しR41はCl C+sアルキル、C
3−Cl4アルコキシアルキル、カルボキシまたはその
Cl−C4アルキルエステルで置換されたC z C
+ 4アルキル、Cz Csアルケニル、Cs C
s シクロアルキル、C7−012フエニルアルキル、
Cb Cl。アリール、及びCt CI2アルキ
ルアリール、及びフェニール、または水素及び1 3C
+ Caアルキル基で置換されたCt CIOフェ
ニルアルキルからなる群の中から選ばれた一価の基;N
(R41) Co OR44、但しRtlはすでに
定義済みで、R44はCr CI□アルキル、C3C
sアルケニル、Cs Ca シクロアルキル、フェニ
ル、及びc、−ct□フェニルアルキルからなる群の中
から選ばれた一価の基;−OCo 0−R44、但し
R44はすでに定義済み:及び OCo N (RAS) (Rab) 、但しRA
SとR46は各々独立に水素またはR1ff及びR2H
として定義された基; あるいは(b)酸素以外の二価の結合基;(5) R
34はC,−C5アルキル。
で表され、ここでS′はシロキサン半量体を表し、Z′
は、酸素以外の二価の結合基によってシリコンに連結さ
れ、次の一般式を持つ懸垂型テトラアルキルピペリジル
基を表す:CI’13 但し、 (1) R3+1は、(a)水素;ヒドロキシ;C1
−cueアルキルicz C4ヒドロキシアルキル:
C3−CI!フェニルヒロキシアルキル;C3CIlア
ルケニル; C? CI2フェニルアルキル;C9C
sアルカノイルic:+ Csアルケノイル;及び−
CON (R:+s) R36からなる群の中から選
ばれた一価の基、但しR3SとR3hの各々は水素、C
I−Cpsアルキル:C3C+zアルコキシアルキル;
Cz Csヒドロキシアルキル、CI CI!アル
ケニル; c、y −C14フェニルアルキル、C6C
I<アリール、C? C1gアルカリール、C3C
’t シクロアルキル、及び2゜2.6,6. −テト
ラメチル−4−ビペリジルからなる群の中から独立に選
ばれた一価の基;または(b)酸素以外の二価の結合基
;(2) R31はC+ Csアルキル;(3J
R3zは水素またはc、−Csアルキル;(4)
Rzsは、(a)水素;ヒドロキシ;C1C+tアルコ
キシ;C,−C14アルコキシアルコキシ(オキサアル
コキシ); Cs−Csアルケノキシ;1から10個の
オキシエチレン反復単位を持つポリ (オキシエチレン
);カルボキシ1clC1llアルコキシカルボニル;
Cx Csアルケノキシカルボニル;Cat Co
シクロアルコキシカルボニル;C6C+aアリールオ
キシカルボニル;Ct C+□アルキルアリールオキ
シカルボニル;Cy cl□フェニルアルコキシカル
ボニル;カルボキシメチル;Cl alllアルコ
キシカルボニルメチル;C3Csアルケンオキシカルボ
ニルメチルics Csシクロアルコキシカルボニル
:Cb Cl。アリールオキシ力ルポニルメチル;C
7CI□アルキルアリールオキシカルボニル;Ct
C+□フェニルアルコキシカルボニルメチル;、 Cz
C2゜アルカノイルオキシ(アルコキシカルボニル
オキシ);シアノ;シアノメチル;2−シアノエトキシ
;−N (R3?) (R31) 、但しR3?とR
2Hは独立に、Cl Ctsアルキル、Cz C
+aアルコキシアルキル、C3Csアルケニル、05C
1lシクロアルキル、C? Cr□フヱニルアルキル
、Cb”’−C+。アリール、Cz Cs ヒドロキ
シアルキル、及びCt CI。シクロアルキルアルキ
ルからなる群の中から選ばれた一価の基;−CHzCH
zN (R:tt) (Rig) 、但しR31とR
311はすでに定義済み; CON (R3,)(R4゜)、但しR3QとR40は
独立に、水素、R1,及びR3hとして定義された基、
またはC’s Cl□アルコキシアルキル、C’s
C+□アルケニル、Cz Ca ヒドロキシアルキ
ル、C,−CI4フェニルアルキル、C6C14アリー
ル、及びCt C1aアルカリールからなる群の中
から選ばれた一価の基;N (R41) Co R
a□、但しRatは水素またはR,+7とR38につい
て定義された基、及びR4□はC+ CI 2アル
キル、C3C14アルコキシアルキル、カルボキシまた
はそのC+ C4アルキルエステルで置換されたC
z CIaアルキル、C2−csアルケニル、Cs
Ca シクロアルキル、C7C+zフェニルアルキル
、Ca−C3゜アリール、及びC1−Cl□アルキルア
リールからなる群の中から選ばれた一価の基;OCo
R43、但しR41はCl C+sアルキル、C
3−Cl4アルコキシアルキル、カルボキシまたはその
Cl−C4アルキルエステルで置換されたC z C
+ 4アルキル、Cz Csアルケニル、Cs C
s シクロアルキル、C7−012フエニルアルキル、
Cb Cl。アリール、及びCt CI2アルキ
ルアリール、及びフェニール、または水素及び1 3C
+ Caアルキル基で置換されたCt CIOフェ
ニルアルキルからなる群の中から選ばれた一価の基;N
(R41) Co OR44、但しRtlはすでに
定義済みで、R44はCr CI□アルキル、C3C
sアルケニル、Cs Ca シクロアルキル、フェニ
ル、及びc、−ct□フェニルアルキルからなる群の中
から選ばれた一価の基;−OCo 0−R44、但し
R44はすでに定義済み:及び OCo N (RAS) (Rab) 、但しRA
SとR46は各々独立に水素またはR1ff及びR2H
として定義された基; あるいは(b)酸素以外の二価の結合基;(5) R
34はC,−C5アルキル。
好ましくは、R1゜は水素;C,−C,□はアルキル、
アリル、ベンジル、アセチル、アクリロリル、または二
価の結合基、R3,−R34は各々メチル;及びR3□
は水素である。
アリル、ベンジル、アセチル、アクリロリル、または二
価の結合基、R3,−R34は各々メチル;及びR3□
は水素である。
二価の1つ以上の結合基を除き、上記したテトラアルキ
ルピペリジル成分用の一般式に含まれる化合物は、これ
らの化合物を作製する手順と同じく周知である。例示と
して、米国特許筒4.278.590号、第4,299
,926号、第4.348,524号、第4.472,
547号、第4,511,596号、第4.569.9
97号、第4.590.268号、再発行第31,34
2号及び、第31,343号が挙げられ、これらは各々
参照によってここに含まれる。
ルピペリジル成分用の一般式に含まれる化合物は、これ
らの化合物を作製する手順と同じく周知である。例示と
して、米国特許筒4.278.590号、第4,299
,926号、第4.348,524号、第4.472,
547号、第4,511,596号、第4.569.9
97号、第4.590.268号、再発行第31,34
2号及び、第31,343号が挙げられ、これらは各々
参照によってここに含まれる。
また、A、R,KatritzkyとC,Rees[の
“He ter。
“He ter。
cyclic Compound、”の第9章であるH
、 SoMosher” Piperidines a
nd Partially Hydrogenated
Pyridines、 Pergammon Pre
sss米国イリノイ州、1984.617−676頁も
参照のこと。
、 SoMosher” Piperidines a
nd Partially Hydrogenated
Pyridines、 Pergammon Pre
sss米国イリノイ州、1984.617−676頁も
参照のこと。
簡単に言えば、ピリジン化合物の還元、あるいは窒素原
子におけるまたは炭素原子間での閉環反応によって作製
できる。窒素原子における閉環反応は、1.5−ハライ
ド、1.5−アミノハライド、1.5−アミノアルコー
ル、4.5−不飽和アミン、1.5−ジアミン、または
0−アミノカルボニル化合物として、あるいは1.3−
ジニトリル、1.3−シアノエステル、またはl、4−
アミノニトリルの還元によって得られる。炭素原子間で
の閉環反応は一般に、適切なジカルボン酸エステルまた
はニトリルのディークマン縮合を含み、この縮合では、
β、γ位置における炭素原子間で閉環が完結される。あ
るいは閉環は、Petrenko−Kritschen
ko反応によって幾つかの断片(フラグメント)から達
成される。さらにピペリジンの変態は、前記した特許文
献に説明されているような各種の方法で達成できる。
子におけるまたは炭素原子間での閉環反応によって作製
できる。窒素原子における閉環反応は、1.5−ハライ
ド、1.5−アミノハライド、1.5−アミノアルコー
ル、4.5−不飽和アミン、1.5−ジアミン、または
0−アミノカルボニル化合物として、あるいは1.3−
ジニトリル、1.3−シアノエステル、またはl、4−
アミノニトリルの還元によって得られる。炭素原子間で
の閉環反応は一般に、適切なジカルボン酸エステルまた
はニトリルのディークマン縮合を含み、この縮合では、
β、γ位置における炭素原子間で閉環が完結される。あ
るいは閉環は、Petrenko−Kritschen
ko反応によって幾つかの断片(フラグメント)から達
成される。さらにピペリジンの変態は、前記した特許文
献に説明されているような各種の方法で達成できる。
テトラアルキルピペリジンは前述のごとく、周知の手順
によってシロキサンに結合可能である。
によってシロキサンに結合可能である。
紫外線放射を吸収する能力と減成を抑制する能力の両方
を持つ半量体Bが望ましい場合、添加剤は前述したよう
なベンゾトリアゾリル基とテトラアルキルピペリジル基
の両方を含むものが好ましい。このような添加剤はS″
−Z#の一般式で表され、ここでS“はシロキサン半量
体を表し、Z“は二価の結合基によってシリコンに連結
された懸垂型のベンゾトリアゾリル/テトラアルキルピ
ペリジル基を表す、尚: (A>ベンゾトリアゾリル基は次の一般式で表される、 但し、 (t) R47は(a)水素とクロロとからなる群の
中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキルピペ
リジル基;または(c)二価の結合基;(2)R411
は、(a)水素、りoo、カルボキシ、スルホ、エチル
スルホニル、C1−08アルキル、Cl−04アルコキ
シ、ビニルベンジルオキシ、及びアルコキシ半量体が2
から9個の炭素原子を含むアルコキシカルボニルからな
る群の中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキ
ルピペリジル基;または(C)二価の結合基;(3)
R49は、(a)水素、クロロ、カルボキシエチル、
Cl−C14アルキル、CI−C,アルコキシ、シクロ
ペンチル、シクロヘキシル、フェニル、C,−C,アル
キル基で置換されたフェニル、C,−C,フェニルアル
キル、及びアルコキシ半量体が2から9個の炭素原子を
含むアルコキシカルボニルからなる群の中から選ばれた
一価の基; (b)テトラアルキルピペリジル基;また
は(c)二価の結合基; (41Rsoは水素、クロロ、ヒドロキシ、CI C
4アルキル、Cr Caアルコキシ、及びビニルベン
ジルオキシ;からなる群の中から選ばれた一価の基及び (5) Rs+は、(a)水素、りoo、C+ C
Ia アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及
びC’l C9フェニルアルキル、及びからなる群の
中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキルピペ
リジル基;または(C)二価の結合基;及び (B)テトラアルキルピペリジル半量体は次の一般式に
よって表される、 但し、 (1) Rszは、(a)水素;ヒドロキシ;Ct
−C+sアルキル:C,−c4ヒドロキシアルキル:c
8C+Zフェニルヒドロキシアルキル: アルケニル;C,−c,□フェニルアルキル:c1−C
.アルカノイル;Cz Csアルケノイル;及び−〇
〇 N (Rs,) (Rsa)からなる群の中から
選ばれた一価の基、但しRstとRamは各々独立に、
水素、c, ctsアルキル、C。
を持つ半量体Bが望ましい場合、添加剤は前述したよう
なベンゾトリアゾリル基とテトラアルキルピペリジル基
の両方を含むものが好ましい。このような添加剤はS″
−Z#の一般式で表され、ここでS“はシロキサン半量
体を表し、Z“は二価の結合基によってシリコンに連結
された懸垂型のベンゾトリアゾリル/テトラアルキルピ
ペリジル基を表す、尚: (A>ベンゾトリアゾリル基は次の一般式で表される、 但し、 (t) R47は(a)水素とクロロとからなる群の
中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキルピペ
リジル基;または(c)二価の結合基;(2)R411
は、(a)水素、りoo、カルボキシ、スルホ、エチル
スルホニル、C1−08アルキル、Cl−04アルコキ
シ、ビニルベンジルオキシ、及びアルコキシ半量体が2
から9個の炭素原子を含むアルコキシカルボニルからな
る群の中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキ
ルピペリジル基;または(C)二価の結合基;(3)
R49は、(a)水素、クロロ、カルボキシエチル、
Cl−C14アルキル、CI−C,アルコキシ、シクロ
ペンチル、シクロヘキシル、フェニル、C,−C,アル
キル基で置換されたフェニル、C,−C,フェニルアル
キル、及びアルコキシ半量体が2から9個の炭素原子を
含むアルコキシカルボニルからなる群の中から選ばれた
一価の基; (b)テトラアルキルピペリジル基;また
は(c)二価の結合基; (41Rsoは水素、クロロ、ヒドロキシ、CI C
4アルキル、Cr Caアルコキシ、及びビニルベン
ジルオキシ;からなる群の中から選ばれた一価の基及び (5) Rs+は、(a)水素、りoo、C+ C
Ia アルキル、シクロペンチル、シクロヘキシル、及
びC’l C9フェニルアルキル、及びからなる群の
中から選ばれた一価の基; (b)テトラアルキルピペ
リジル基;または(C)二価の結合基;及び (B)テトラアルキルピペリジル半量体は次の一般式に
よって表される、 但し、 (1) Rszは、(a)水素;ヒドロキシ;Ct
−C+sアルキル:C,−c4ヒドロキシアルキル:c
8C+Zフェニルヒドロキシアルキル: アルケニル;C,−c,□フェニルアルキル:c1−C
.アルカノイル;Cz Csアルケノイル;及び−〇
〇 N (Rs,) (Rsa)からなる群の中から
選ばれた一価の基、但しRstとRamは各々独立に、
水素、c, ctsアルキル、C。
C1□アルコキシアルキル、C2−cllヒロロキシア
ルキル、Cs Cltアルヶ二/L/ ; Ct
CI4フェニルアルキル、Ch−Craアリール、Ct
−一C,4C14アルカリール−c,シクロアルキル、
及び2,2.6.6.−テトラメチル−4−ピペリジル
からなる群の中から選ばれた一価の基;(b)ベンゾト
リアゾリル基;または(C)二価の結合基; (2) Rs3はC.−CSアルキル;(31 R
S4は水素またはCt Csアルキル;(4) R
ssは、(a)水素;ヒドロキシ;CI C+zアル
コキシ;03−C14アルコキシアルコキシ(オキサア
ルコキシ);CsCsアルケノキシ;lから10個のオ
キシエチレン反復単位を持つポリ (オキシエチレン)
;カルボキシ;CICllアルコキシカルボニル:Cx
Csアルケノキシカルボニル;・c.−cmシクロ
アルコキシカルボニル;ch−c.。アリールオキシカ
ルボニル;Ct cl□アルキルアリールオキシカル
ボニル;Ct CI2フェニルアルコキシカルボニル
;カルボキシメチル; C I C I8アルコキ
シカルボニルメチル;C3 CSアルケンオキシカル
ボニルメチル;C,−C.シクロアルコキシカルボニル
;C6 CIOアリールオキシカルボニルメチル;C
t Cl!アルキルアリールオキシカルボニル; c
t − Cl!フェニルアルコキシカルボニルメチル;
C2 Cz。アルカノイルオキシ(アルコキシカルボ
ニルオキシ);シアノ;シアノメチル;2−シアノエト
キシ;N (Rs,)(Rb。)、但しRS9とR,。
ルキル、Cs Cltアルヶ二/L/ ; Ct
CI4フェニルアルキル、Ch−Craアリール、Ct
−一C,4C14アルカリール−c,シクロアルキル、
及び2,2.6.6.−テトラメチル−4−ピペリジル
からなる群の中から選ばれた一価の基;(b)ベンゾト
リアゾリル基;または(C)二価の結合基; (2) Rs3はC.−CSアルキル;(31 R
S4は水素またはCt Csアルキル;(4) R
ssは、(a)水素;ヒドロキシ;CI C+zアル
コキシ;03−C14アルコキシアルコキシ(オキサア
ルコキシ);CsCsアルケノキシ;lから10個のオ
キシエチレン反復単位を持つポリ (オキシエチレン)
;カルボキシ;CICllアルコキシカルボニル:Cx
Csアルケノキシカルボニル;・c.−cmシクロ
アルコキシカルボニル;ch−c.。アリールオキシカ
ルボニル;Ct cl□アルキルアリールオキシカル
ボニル;Ct CI2フェニルアルコキシカルボニル
;カルボキシメチル; C I C I8アルコキ
シカルボニルメチル;C3 CSアルケンオキシカル
ボニルメチル;C,−C.シクロアルコキシカルボニル
;C6 CIOアリールオキシカルボニルメチル;C
t Cl!アルキルアリールオキシカルボニル; c
t − Cl!フェニルアルコキシカルボニルメチル;
C2 Cz。アルカノイルオキシ(アルコキシカルボ
ニルオキシ);シアノ;シアノメチル;2−シアノエト
キシ;N (Rs,)(Rb。)、但しRS9とR,。
は独立に、Cr−Cpsアルキル、Cz C+aアル
コキシアルキル、CsCsアルケニル、Cs−C,シク
ロアルキル、CI C+zフェニルアルキル、Cb
Cl。アリール、Cz Cs ヒドロキシアル
キル、及びCt −C.。シクロアルキルアルキルから
なる群の中から選ばれた一価の基;CHzGHzN (
Ram)(Rio) 、但しRS9とR,。はすでに定
義済み; − C O − N ( R 61) (R a□)、
但しRamとRhtは独立に、水素、RS?及びRil
lとして定義された基、またはC s C Izアル
コキシアルキル、C2 Cizアルケニル、Ct
Cmヒドロキシアルキル%C? C+aフェニルアル
キル、Ch−C,4アリール、及びC,−C14アルカ
リールからなる群の中から選ばれた一価の基;N (R
bs) Co Rha、但しR63は水素またはR
S9とR,。について定義された基、及びR64はC
+ C ltアルキル、C3 CI4アルイキ
シアルキル、カルボキシまたはそのC.−C。
コキシアルキル、CsCsアルケニル、Cs−C,シク
ロアルキル、CI C+zフェニルアルキル、Cb
Cl。アリール、Cz Cs ヒドロキシアル
キル、及びCt −C.。シクロアルキルアルキルから
なる群の中から選ばれた一価の基;CHzGHzN (
Ram)(Rio) 、但しRS9とR,。はすでに定
義済み; − C O − N ( R 61) (R a□)、
但しRamとRhtは独立に、水素、RS?及びRil
lとして定義された基、またはC s C Izアル
コキシアルキル、C2 Cizアルケニル、Ct
Cmヒドロキシアルキル%C? C+aフェニルアル
キル、Ch−C,4アリール、及びC,−C14アルカ
リールからなる群の中から選ばれた一価の基;N (R
bs) Co Rha、但しR63は水素またはR
S9とR,。について定義された基、及びR64はC
+ C ltアルキル、C3 CI4アルイキ
シアルキル、カルボキシまたはそのC.−C。
アルキルエステルで置換されたC2 CI4アルキル
、C,−C,アルケニル、Cs””−Cmシクロアルキ
ル、Ct−C.□フェニルアルキル、C6COOアリー
ル、及びC,−C,□アルキルアリールからなる群の中
から選ばれた一価の基;O Co Rbs、但しR
amはCl C+aアルキル、Cal−C+aアル
コキシアルキル、カルボキシまたはそのC,−C4アル
キルエステルで置換されたC2 CI4アルキル、C
z Csアルケニル、Cs Cs シクロアルキル
、Ct−012フヱニルアルキル、C b C +。
、C,−C,アルケニル、Cs””−Cmシクロアルキ
ル、Ct−C.□フェニルアルキル、C6COOアリー
ル、及びC,−C,□アルキルアリールからなる群の中
から選ばれた一価の基;O Co Rbs、但しR
amはCl C+aアルキル、Cal−C+aアル
コキシアルキル、カルボキシまたはそのC,−C4アル
キルエステルで置換されたC2 CI4アルキル、C
z Csアルケニル、Cs Cs シクロアルキル
、Ct−012フヱニルアルキル、C b C +。
アリール、及びCt CI□アルキルアリール、及び
フェニール、または水素及び1−3C,−C.アルキル
基で置換されたC q C Ioフェニルアルキルか
らなる群の中から選ばれた一価の基;N (RA3)
Co O−Rbい但しRh3はすでに定義済みで
、R66はCIC+□アルキル、C3CSアルケニル、
Cs Csシクロアルキル、フェニル、及びC?
CIzフェニルアルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基;−0−Co−0−R,い但しR1はすでに定義
済み:及び 0−Co−N (RAT) (R611) 、但しR
6゜とR6aは各々独立に水素またはR69及びR5゜
とじて定義された基; あるいは(b)ベンゾトリアゾリル基;または(C)二
価の結合基; (5) RshはC3〜C5アルキル。
フェニール、または水素及び1−3C,−C.アルキル
基で置換されたC q C Ioフェニルアルキルか
らなる群の中から選ばれた一価の基;N (RA3)
Co O−Rbい但しRh3はすでに定義済みで
、R66はCIC+□アルキル、C3CSアルケニル、
Cs Csシクロアルキル、フェニル、及びC?
CIzフェニルアルキルからなる群の中から選ばれた一
価の基;−0−Co−0−R,い但しR1はすでに定義
済み:及び 0−Co−N (RAT) (R611) 、但しR
6゜とR6aは各々独立に水素またはR69及びR5゜
とじて定義された基; あるいは(b)ベンゾトリアゾリル基;または(C)二
価の結合基; (5) RshはC3〜C5アルキル。
好ましくは、RATは水素、テトラアルキルピペリジル
基、または二価の結合基;R48は水素、クロロ、メチ
ル、エチル、メトキシ、カルボキシ、または二価の結合
基;R2,は水素、クロロ、メチル、メトキシ、カルボ
キシ、テトラアルキルピペリジル基、または二価の結合
基;R4,は水素、クロロ、メチル、第2ブチル、t−
ブチル、±−ペンチル、t−オクチル、α−メチルベン
ジル、またはα、α−ジメチルベンジル;R3゜は水素
;R5IはC9〜C1lアルキル、シクロヘキシル、フ
ェニル、クロロ、α−メチルベンジル、またはカルボキ
シメチル;R12は水素、CI” CI !アルキル、
アリル、ベンジル、アセチル、アクリロイル、ベンゾト
リアゾリル基、または二価の結合基;RS3とR5&は
各々メチル;及びR54は水素である。
基、または二価の結合基;R48は水素、クロロ、メチ
ル、エチル、メトキシ、カルボキシ、または二価の結合
基;R2,は水素、クロロ、メチル、メトキシ、カルボ
キシ、テトラアルキルピペリジル基、または二価の結合
基;R4,は水素、クロロ、メチル、第2ブチル、t−
ブチル、±−ペンチル、t−オクチル、α−メチルベン
ジル、またはα、α−ジメチルベンジル;R3゜は水素
;R5IはC9〜C1lアルキル、シクロヘキシル、フ
ェニル、クロロ、α−メチルベンジル、またはカルボキ
シメチル;R12は水素、CI” CI !アルキル、
アリル、ベンジル、アセチル、アクリロイル、ベンゾト
リアゾリル基、または二価の結合基;RS3とR5&は
各々メチル;及びR54は水素である。
適切なベンゾトリアゾリル及びテトラアルキルピペリジ
ル半量体の作製については、シロキサン半量体の作製方
法と同じくすでに前述した。ベンゾトリアゾリル及びテ
トラアルキルピペリジル半量体を有する化合物は米国特
許筒4.481,315号に記述されており、同特許は
参照によってここに包まれる。シロキサン半量体を有機
基に結合する手順も、すでに前に説明した。
ル半量体の作製については、シロキサン半量体の作製方
法と同じくすでに前述した。ベンゾトリアゾリル及びテ
トラアルキルピペリジル半量体を有する化合物は米国特
許筒4.481,315号に記述されており、同特許は
参照によってここに包まれる。シロキサン半量体を有機
基に結合する手順も、すでに前に説明した。
この明細書と特許請求の範囲の記載全体を通じて使われ
る“二価の結合基”という用語は、広い意味で使われて
おり、一つの有機基を別の有機基に、または有機基をシ
リコン基に共有結合するための当業者に周知な任意の二
価基を、制限の意図でなく含む。但し、かかる二価基は
、溶融押出温度で充分熱的に安定とする。
る“二価の結合基”という用語は、広い意味で使われて
おり、一つの有機基を別の有機基に、または有機基をシ
リコン基に共有結合するための当業者に周知な任意の二
価基を、制限の意図でなく含む。但し、かかる二価基は
、溶融押出温度で充分熱的に安定とする。
実際問題として、二価の結合基はアルキレン、エーテル
またはアミン結合を含み、その例を以下に列記する: (CH2)、、−1但しnは反復するメチレン基の数を
表す整数−有機半量体がシリコン原子に結合される場合
、nは少なくとも3の値を持つ;−0−; o−Rts−1但しR?Sは二価の基、例えばC3〜C
14アルキレン、シクロアルキレン及びアリレンを表す
; (CR2)、−0−+但しnはすでに定義済み;(CH
2)、−0−R7S−1但しnとR7Sはすでに定義済
み; NH−。
またはアミン結合を含み、その例を以下に列記する: (CH2)、、−1但しnは反復するメチレン基の数を
表す整数−有機半量体がシリコン原子に結合される場合
、nは少なくとも3の値を持つ;−0−; o−Rts−1但しR?Sは二価の基、例えばC3〜C
14アルキレン、シクロアルキレン及びアリレンを表す
; (CR2)、−0−+但しnはすでに定義済み;(CH
2)、−0−R7S−1但しnとR7Sはすでに定義済
み; NH−。
N(R?6)−1但しR5は一価の有機基、例えば01
〜CI4アルキルを表す; NHR??−1但しR??は二価の有機基、例えばC,
〜C14アルキレン、シクロアルキレン、及びアリレン
基を表す; N (R?11) −R??−1但しR?Iは一価の有
機基、例えば01〜C,アルキルを表し、R’+9は二
価の有機基、例えば01〜C14アルキレン、シクロア
ルキレン、及びアリレンを表す。
〜CI4アルキルを表す; NHR??−1但しR??は二価の有機基、例えばC,
〜C14アルキレン、シクロアルキレン、及びアリレン
基を表す; N (R?11) −R??−1但しR?Iは一価の有
機基、例えば01〜C,アルキルを表し、R’+9は二
価の有機基、例えば01〜C14アルキレン、シクロア
ルキレン、及びアリレンを表す。
上記中、2つの有機基が相互に結合される場合には、メ
チレン及びエーテル結合が好ましく、中でもメチレン結
合が最も好ましい。何故なら、この結合に伴う熱安定性
が高いからである。また、窒素原子は通常、シリコン原
子と直接結合されない。
チレン及びエーテル結合が好ましく、中でもメチレン結
合が最も好ましい。何故なら、この結合に伴う熱安定性
が高いからである。また、窒素原子は通常、シリコン原
子と直接結合されない。
しかし上記のリストは例示に過ぎず、それら及びそれ以
外の結合基の選択は、合成有機化学分野の当業者にとっ
てよく知られている。
外の結合基の選択は、合成有機化学分野の当業者にとっ
てよく知られている。
汚れの生じないつまり表面エネルギーの低い繊維または
フィルム、すなわち合成物の純な重合体成分よりも高い
疎水性を有する繊維またはフィルムが望ましい場合、半
量体Bは都合よくペルフルオロ炭化水素基とでき、それ
は多数当業者にとって周知である。また当業者にとって
は、水素イオンに対する緩衝作用などの緩衝能力を繊維
またはフィルムに与えるために、半量体Bとして使用可
能な基も周知である。ここでの教示を考慮に入れれば、
半量体Bのそれ以外の可能な特性も容易に明かとなろう
。
フィルム、すなわち合成物の純な重合体成分よりも高い
疎水性を有する繊維またはフィルムが望ましい場合、半
量体Bは都合よくペルフルオロ炭化水素基とでき、それ
は多数当業者にとって周知である。また当業者にとって
は、水素イオンに対する緩衝作用などの緩衝能力を繊維
またはフィルムに与えるために、半量体Bとして使用可
能な基も周知である。ここでの教示を考慮に入れれば、
半量体Bのそれ以外の可能な特性も容易に明かとなろう
。
添加剤と手添加剤に関する上記の説明は、2つの例外を
除き、安定化添加剤にも当てはまる。第1に、半量体B
“が主添加剤の半量体B′と異なり、第2に、安定化添
加剤のレベルが主添加剤のレベルと異なる。但し前述の
ごとく、半量体B″は半量体Bの亜属を表す。
除き、安定化添加剤にも当てはまる。第1に、半量体B
“が主添加剤の半量体B′と異なり、第2に、安定化添
加剤のレベルが主添加剤のレベルと異なる。但し前述の
ごとく、半量体B″は半量体Bの亜属を表す。
前述したように、半量体B#は、脂肪族または脂環式の
アミンである少なくとも1つの官能基を有する。水酸基
やその誘導体等その他の官能基も、それらが熱可塑性合
成物を安定化させるアミン基の能力に影響を及ぼさなけ
れば、存在可能である。
アミンである少なくとも1つの官能基を有する。水酸基
やその誘導体等その他の官能基も、それらが熱可塑性合
成物を安定化させるアミン基の能力に影響を及ぼさなけ
れば、存在可能である。
安定化添加剤の半量体B#は、次に一般式によって表せ
る: Rso−N(R□) (Rsz) 但し+R8゜はシリコン原子に連結される二価結合基を
表し、R□とRoは各々、C,−C,。アルキル基とC
1〜C8シクロアルキル基、あるいは−緒に結合される
窒素原子と共に、5−から7−員の飽和環を形成する2
つの基からなる群の中から独立に選ばれた一価の基であ
る。アルキル基は、水酸基及びその誘導体からなる1つ
以上の基と任意に置換し得る。5−から7−員環とシク
ロアルキル基は、水酸基及びその誘導体と01〜Chア
ルキル基からなる群の中から独立に選ばれた1−3の一
価基と任意に置換し得る。R11lとR,□はC〜CI
Oアルキル基であるのが好ましく、CI” C3アルキ
ル基が最も好ましい。
る: Rso−N(R□) (Rsz) 但し+R8゜はシリコン原子に連結される二価結合基を
表し、R□とRoは各々、C,−C,。アルキル基とC
1〜C8シクロアルキル基、あるいは−緒に結合される
窒素原子と共に、5−から7−員の飽和環を形成する2
つの基からなる群の中から独立に選ばれた一価の基であ
る。アルキル基は、水酸基及びその誘導体からなる1つ
以上の基と任意に置換し得る。5−から7−員環とシク
ロアルキル基は、水酸基及びその誘導体と01〜Chア
ルキル基からなる群の中から独立に選ばれた1−3の一
価基と任意に置換し得る。R11lとR,□はC〜CI
Oアルキル基であるのが好ましく、CI” C3アルキ
ル基が最も好ましい。
一般に、重合体対添加剤または主添加剤の重量比は、約
1から約1.000まで変化可能である。
1から約1.000まで変化可能である。
つまり、本発明の表面偏析可能で、溶融押出成形可能な
熱可塑性合成物中における添加剤または主添加剤の量は
、約50重量%から約0.1重量%までの範囲を取り得
る。添加剤または主添加剤は溶融体の流動性(レオロジ
ー)に顕著な影響を及ぼし、多い量の重合体物質を含む
合成物は、溶融押出プロセスで流動性が強くなり過ぎ易
い。一方、低い量では一般に、繊維またはフィルムの顕
著な表面改質が得られない。この関連として、添加剤ま
たは主添加剤を重合体中に含めることによって溶融体の
粘性は減少されるが、押出機のネジ設計が合成物と適合
している限り、押出機内における摩擦は顕著に影響され
ないことが認められた。この結果は、準安定溶液の形成
と合致している。しかし、かかる結果は重合体中に含め
ることが知られている他のシリコン含有化合物での経験
と反するものであり、従って全く予期されていなかった
事柄である。
熱可塑性合成物中における添加剤または主添加剤の量は
、約50重量%から約0.1重量%までの範囲を取り得
る。添加剤または主添加剤は溶融体の流動性(レオロジ
ー)に顕著な影響を及ぼし、多い量の重合体物質を含む
合成物は、溶融押出プロセスで流動性が強くなり過ぎ易
い。一方、低い量では一般に、繊維またはフィルムの顕
著な表面改質が得られない。この関連として、添加剤ま
たは主添加剤を重合体中に含めることによって溶融体の
粘性は減少されるが、押出機のネジ設計が合成物と適合
している限り、押出機内における摩擦は顕著に影響され
ないことが認められた。この結果は、準安定溶液の形成
と合致している。しかし、かかる結果は重合体中に含め
ることが知られている他のシリコン含有化合物での経験
と反するものであり、従って全く予期されていなかった
事柄である。
繊維及び不織ウェブを作製するのに使われる溶融押出プ
ロセスにおいて、重合体対添加剤または主添加剤の重量
比は、約6から約350までの範囲とするのが好ましい
。かかる重量比は、もっと好ましくは約9から約200
までの範囲で、最も好ましくは約20から約200まで
の範囲である。
ロセスにおいて、重合体対添加剤または主添加剤の重量
比は、約6から約350までの範囲とするのが好ましい
。かかる重量比は、もっと好ましくは約9から約200
までの範囲で、最も好ましくは約20から約200まで
の範囲である。
本発明で有用な安定化添加剤も、既知の方法で容易に作
製できる。例えば、1つ以上の一3i (R83)H
−基、但しR83はアルキル、シクロアルキル、アリー
ル、またはへテロ環式とし得る一価の基、を有する反応
性シロキサンが、アリルグリシジルエーテル、4.5−
エポキシ1−ペンテン、またはその他の適切なエポキシ
ドと反応され、懸垂型のエポキシド基を有するシロキサ
ン基を与える。次いで、エポキシド基が、エポキシド基
と反応する第二アミンまたはその他の基を有するアミン
と反応可能である。
製できる。例えば、1つ以上の一3i (R83)H
−基、但しR83はアルキル、シクロアルキル、アリー
ル、またはへテロ環式とし得る一価の基、を有する反応
性シロキサンが、アリルグリシジルエーテル、4.5−
エポキシ1−ペンテン、またはその他の適切なエポキシ
ドと反応され、懸垂型のエポキシド基を有するシロキサ
ン基を与える。次いで、エポキシド基が、エポキシド基
と反応する第二アミンまたはその他の基を有するアミン
と反応可能である。
安定化添加剤は、合成物中に存在する主添加剤の量を基
準として、約0.1から約5重量%のレベルで熱可塑性
合成物中に存在する。安定化添加剤の好ましいレベルは
、合成物中に存在する主添加剤の量を基準として、約0
.25から約2重量%の範囲である。安定化添加剤は最
も好ましくは、主添加剤の量を基準として約0.5から
約1重量%のレベルで存在する。
準として、約0.1から約5重量%のレベルで熱可塑性
合成物中に存在する。安定化添加剤の好ましいレベルは
、合成物中に存在する主添加剤の量を基準として、約0
.25から約2重量%の範囲である。安定化添加剤は最
も好ましくは、主添加剤の量を基準として約0.5から
約1重量%のレベルで存在する。
本発明の熱可塑性合成物は、当業者にとって周知の数多
くの方法で作製可能である。例えば、チップまたはペレ
ット状の重合体と添加剤(添加剤、主添加剤及び安定化
添加剤のうち任意の1つ以上を意味する)を機械的に混
合し、添加剤を重合体粒子に被覆することができる。所
望なら、被覆プロセスを助けるため、添加剤を適切な溶
媒中に溶かしてもよい。但し、溶媒の使用は好ましくな
い。
くの方法で作製可能である。例えば、チップまたはペレ
ット状の重合体と添加剤(添加剤、主添加剤及び安定化
添加剤のうち任意の1つ以上を意味する)を機械的に混
合し、添加剤を重合体粒子に被覆することができる。所
望なら、被覆プロセスを助けるため、添加剤を適切な溶
媒中に溶かしてもよい。但し、溶媒の使用は好ましくな
い。
次に、被覆重合体を押出機の供給ホッパーに加えれば、
押出機から繊維またはフィルムが現れる。
押出機から繊維またはフィルムが現れる。
あるいは、重合体の体積全体にわたって添加剤を分散さ
せるため、加熱式ツインネジ調合機など、加熱式の調合
機に供給してもよい。こうして得られた熱可塑性合成物
は、一般にロンド状に押出成形されて、裁断機に送られ
る。この結果得られた各チップが、溶融処理押出機用の
供給原料となる。
せるため、加熱式ツインネジ調合機など、加熱式の調合
機に供給してもよい。こうして得られた熱可塑性合成物
は、一般にロンド状に押出成形されて、裁断機に送られ
る。この結果得られた各チップが、溶融処理押出機用の
供給原料となる。
別の方法では、粒子状の重合体を含み、そこから押出機
へと重合体を送るホッパーの喉部に、添加剤を計量供給
することもできる。また別の方法では、押出機のバレル
へ直接添加剤を計量供給し、そこで混合物のダイ方向へ
の移動につれ、添加剤を溶融重合体と混合させることも
可能である。
へと重合体を送るホッパーの喉部に、添加剤を計量供給
することもできる。また別の方法では、押出機のバレル
へ直接添加剤を計量供給し、そこで混合物のダイ方向へ
の移動につれ、添加剤を溶融重合体と混合させることも
可能である。
多くの場合、安定化添加剤は主添加剤中に可溶性である
。このような場合、安定化添加剤は主添加剤に溶解させ
ておくのが好ましい。そして、こうして得られた溶液が
、前述したように合成物を作製するのに使われる。
。このような場合、安定化添加剤は主添加剤に溶解させ
ておくのが好ましい。そして、こうして得られた溶液が
、前述したように合成物を作製するのに使われる。
本発明によって提供される一方法は、そうしなければ存
在し得ない少なくとも1つの所望な特性を繊維またはフ
ィルムの表面に与えるような、中心から表面に向かって
増大する添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを作
製する方法である。
在し得ない少なくとも1つの所望な特性を繊維またはフ
ィルムの表面に与えるような、中心から表面に向かって
増大する添加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを作
製する方法である。
本方法は、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少なく
とも2つの半量体AとBを有する少なくとも一種の添加
剤との混合物を溶融し、得られた溶融体を約50から約
30.000sec柵のジャー速度と約0.01から5
.4 kg/cm/時のスループットでダイを通して押
出成形することを含み;(A)前記添加剤が溶融押出温
度では前記重合体と相溶性であるが、溶融押出温度より
低い温度では不相溶性であり、また前記半量体Aと半量
体Bが各々、別々の化合物として存在する場合には、溶
融押出温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と
不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤が溶融押出温度で前記重合体と混和性
であり、該条件下では前記添加剤と前記重合体が準安定
状態の溶液を形成するが、温度が溶融押出温度より下が
るにつれ、前記添加剤が前記重合体と著しく相溶し難く
なり、これと同時に重合体が硬化し始め、該両方の事象
が前記添加剤の迅速で制御可能な表面偏析に寄与する;
(D)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (E)前記熱可塑性重合体と前記添加剤の重合体物質と
の重量比が約6から約350の範囲である;但し、前記
添加剤は下記の一般式を有する化合物でない、 R)l l(’ R但し
、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選ばれ
た一価の有機基;R′は少なくとも1つのエチレンオキ
シ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一価
の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、各々
少なくとも1つの値を持つ、ことを条件とする。
とも2つの半量体AとBを有する少なくとも一種の添加
剤との混合物を溶融し、得られた溶融体を約50から約
30.000sec柵のジャー速度と約0.01から5
.4 kg/cm/時のスループットでダイを通して押
出成形することを含み;(A)前記添加剤が溶融押出温
度では前記重合体と相溶性であるが、溶融押出温度より
低い温度では不相溶性であり、また前記半量体Aと半量
体Bが各々、別々の化合物として存在する場合には、溶
融押出温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と
不相溶性である; (B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を
前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤が溶融押出温度で前記重合体と混和性
であり、該条件下では前記添加剤と前記重合体が準安定
状態の溶液を形成するが、温度が溶融押出温度より下が
るにつれ、前記添加剤が前記重合体と著しく相溶し難く
なり、これと同時に重合体が硬化し始め、該両方の事象
が前記添加剤の迅速で制御可能な表面偏析に寄与する;
(D)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (E)前記熱可塑性重合体と前記添加剤の重合体物質と
の重量比が約6から約350の範囲である;但し、前記
添加剤は下記の一般式を有する化合物でない、 R)l l(’ R但し
、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選ばれ
た一価の有機基;R′は少なくとも1つのエチレンオキ
シ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一価
の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、各々
少なくとも1つの値を持つ、ことを条件とする。
本発明によって提供される別の方法は、繊維またはフィ
ルムの界面表面、有効表面及び下位表面のうち少なくと
も1つにおける添加剤の濃度が、繊維またはフィルムの
コアにおける添加剤の平均濃度より高いことによって、
繊維またはフィルムの表面に親水性を与えるように、中
心から表面に向かって増大する添加剤の差濃度を持つ繊
維またはフィルムを形成するために溶融押出される熱可
塑性合成物を安定化する方法である。本方法は=(A)
(1) 少なくとも一種の熱可塑性重合体;(2)
少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少なくとも
一種のシロキサンを含有した主添加剤で: (a) 前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体
と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相
溶性であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が
、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温度
で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性で
ある; (b) 前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレ
ン)半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及
び (c)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1つの値を持つ、ことを条件とした主添
加剤;及び (3)少なくとも2つの半量体A“とB“を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤で: (a) 前記安定化添加剤が溶融押出温度では前記重
合体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では
不相溶性であり、また前記半量体A″と半量体B″の各
々が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出
温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶
性である; (b) 前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のア
ミノ基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (c)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤; を含む熱可塑性合成物であって: (a) 前記主添加剤が前記重合体の重量を基準とし
て、約0.3から約17重量%の範囲のレベルで存在し
;且っ (bl 前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量%を
基準として、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで
存在する; 熱可塑性合成物を溶融すること;及び (B)得られた溶融体を約50から約30,000se
c−’のシャー速度と約0.01から5.4 kg /
cm/時のスループットでダイを通して押出成形する
こと;を含む。
ルムの界面表面、有効表面及び下位表面のうち少なくと
も1つにおける添加剤の濃度が、繊維またはフィルムの
コアにおける添加剤の平均濃度より高いことによって、
繊維またはフィルムの表面に親水性を与えるように、中
心から表面に向かって増大する添加剤の差濃度を持つ繊
維またはフィルムを形成するために溶融押出される熱可
塑性合成物を安定化する方法である。本方法は=(A)
(1) 少なくとも一種の熱可塑性重合体;(2)
少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少なくとも
一種のシロキサンを含有した主添加剤で: (a) 前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体
と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相
溶性であり、また前記半量体A′と半量体B′の各々が
、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温度
で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性で
ある; (b) 前記半量体B′が、ポリ (オキシアルキレ
ン)半量体である少なくとも1つの官能基を有する;及
び (c)前記主添加剤の分子量が約400から約15.0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有する化合物でな
い、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1つの値を持つ、ことを条件とした主添
加剤;及び (3)少なくとも2つの半量体A“とB“を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤で: (a) 前記安定化添加剤が溶融押出温度では前記重
合体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では
不相溶性であり、また前記半量体A″と半量体B″の各
々が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出
温度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶
性である; (b) 前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のア
ミノ基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (c)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式を有する化合物
でない、 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基、R1は少なくとも1つのエチレン
オキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含む
一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく、
各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とした安定化
添加剤; を含む熱可塑性合成物であって: (a) 前記主添加剤が前記重合体の重量を基準とし
て、約0.3から約17重量%の範囲のレベルで存在し
;且っ (bl 前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量%を
基準として、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで
存在する; 熱可塑性合成物を溶融すること;及び (B)得られた溶融体を約50から約30,000se
c−’のシャー速度と約0.01から5.4 kg /
cm/時のスループットでダイを通して押出成形する
こと;を含む。
いずれの方法にとっても重要なのは、もちろんすでに詳
しく論じた本発明の表面偏析可能で、溶融押出成形可能
な熱可塑性合成物を用いることである。他の点において
は、当分野での通常の技術を有し且つ各種の溶融押出プ
ロセスを熟知している誰でもここに与えた教示に基づき
、過度の実験を行うことな(繊維及びフィルムを製造す
ることができるであろう。例えば、不織ウェブは米国特
許第3.016.599号、第3,704.198号、
及び第3.849,241号に基づく溶融吹出成形によ
って;または米国特許第3,361.394号、第3.
655.862号、第3.705,068号、第3.8
02.817号、第3,853.651号、第4 、0
64 、605号、第4.405,297号、及び第4
,434,204号に基づくスパンボンド形成によって
;または米国特許第4,100,324号に基づく共成
形によって形成し得る。
しく論じた本発明の表面偏析可能で、溶融押出成形可能
な熱可塑性合成物を用いることである。他の点において
は、当分野での通常の技術を有し且つ各種の溶融押出プ
ロセスを熟知している誰でもここに与えた教示に基づき
、過度の実験を行うことな(繊維及びフィルムを製造す
ることができるであろう。例えば、不織ウェブは米国特
許第3.016.599号、第3,704.198号、
及び第3.849,241号に基づく溶融吹出成形によ
って;または米国特許第3,361.394号、第3.
655.862号、第3.705,068号、第3.8
02.817号、第3,853.651号、第4 、0
64 、605号、第4.405,297号、及び第4
,434,204号に基づくスパンボンド形成によって
;または米国特許第4,100,324号に基づく共成
形によって形成し得る。
本発明をさらに、以下の例によって説明する。
しかしこれらの例は、特に湿潤性をポリオレフィン繊維
に与える点に実験作業を集中させたものである(これに
制限されないが)ため、いかなる意味においても本発明
の精神または範囲を制限するものと解釈されるべきでな
い。各側において、特に指示がない限り、温度は全て摂
氏で、部は全て重量表示である。
に与える点に実験作業を集中させたものである(これに
制限されないが)ため、いかなる意味においても本発明
の精神または範囲を制限するものと解釈されるべきでな
い。各側において、特に指示がない限り、温度は全て摂
氏で、部は全て重量表示である。
一拠一
便宜上、各側を次の7つの節に分けて説明する;(11
使われる添加剤と重合体;(2)表面偏析可能で、溶融
押出成形可能な熱可塑性合成物の作製;(3)溶融プレ
ス成形フィルムの熱可塑性合成物からの作製;(4)繊
維の熱可塑性合成物からの作製;(5)鋳造フィルムの
熱可塑性合成物からの作製:(6)安定化の検討;及び
(7)比較による既知物質の添加剤としての評価。
使われる添加剤と重合体;(2)表面偏析可能で、溶融
押出成形可能な熱可塑性合成物の作製;(3)溶融プレ
ス成形フィルムの熱可塑性合成物からの作製;(4)繊
維の熱可塑性合成物からの作製;(5)鋳造フィルムの
熱可塑性合成物からの作製:(6)安定化の検討;及び
(7)比較による既知物質の添加剤としての評価。
■、浜口 と里人 のU
A、桑姐剋
以下の例で用いる各添加剤は、A、BまたはCタイプの
添加剤とした。水での?!潤性を付与する構造を、第1
.3及び5表に示す(“MW”は分子量を表す);市販
の添加剤については、物質呼称またはカタログ番号を“
1.D、(識別表示)の欄、製造コードを“販売元(S
O[IRCE) ”の欄にそれぞれ与えである。第1
.3及び5表に示した添加剤の特性が、第2.4及び6
表にそれぞれ要約されている。水湿潤性以外の特性を付
与する構造を第7表に示し、それらの特性が第8表に要
約されている。
添加剤とした。水での?!潤性を付与する構造を、第1
.3及び5表に示す(“MW”は分子量を表す);市販
の添加剤については、物質呼称またはカタログ番号を“
1.D、(識別表示)の欄、製造コードを“販売元(S
O[IRCE) ”の欄にそれぞれ与えである。第1
.3及び5表に示した添加剤の特性が、第2.4及び6
表にそれぞれ要約されている。水湿潤性以外の特性を付
与する構造を第7表に示し、それらの特性が第8表に要
約されている。
RzaO−(CJ40)y(CJ60)−CH3
(−5i−OJ−(C3H60) −(C2H3O)
yRz4C1+3 添■月 OI 八〇2 O3 八〇4 O5 血 C11゜ CH3 CH。
yRz4C1+3 添■月 OI 八〇2 O3 八〇4 O5 血 C11゜ CH3 CH。
C)+3
CH。
MW
1、D。
KC−V2b
O6
O7
八〇9
IO
ll
八12
八13
^14
八16
^2〇
八21
CH,404678V−337
CH,31,53690v−362
CH,413706V−3003
c)Ii 3 1.5 4 778 V−
338CH3414794KC−V3’ CH341,548527−3004 C)+3 4 1.5 4 852 V−3
39CH341,54852V−335 CHt 4 0 6 854 KC−
V4C)1. 4.31.5 5 1023 D
−985CH,5,71,551127o−984C)
+34.3 1.57.5 1130 0−979
NAcNA ONA I200 PS−0
71CH,5,51,57,51200D−978n−
C4H* 5.5 NA NA 1450
BC−1781NA NA NA
NA 2400 PS−777CHx 6
NA NA NA V−284NA
6 NA NA NA V−2
90H6017167922T−5830 西独エツセン州所在のTHoGoldschmidtよ
り純粋なポリエーテルを用いた合成。
338CH3414794KC−V3’ CH341,548527−3004 C)+3 4 1.5 4 852 V−3
39CH341,54852V−335 CHt 4 0 6 854 KC−
V4C)1. 4.31.5 5 1023 D
−985CH,5,71,551127o−984C)
+34.3 1.57.5 1130 0−979
NAcNA ONA I200 PS−0
71CH,5,51,57,51200D−978n−
C4H* 5.5 NA NA 1450
BC−1781NA NA NA
NA 2400 PS−777CHx 6
NA NA NA V−284NA
6 NA NA NA V−2
90H6017167922T−5830 西独エツセン州所在のTHoGoldschmidtよ
り純粋なポリエーテルを用いた合成。
不明
米国コネチカット州ダンベリー所在の
Union Carbide Corporation
コード ^02 O3 O4 O5 ^07 O8 ^09 八10 ll ^12 表n力0 24.9 24.4 22.5 24.2 23.5 23.4 26、O NA 25.2 24.3 25.2 22.8 24.3 23.9 NA NA 25.8 NA 24.0 24.9 NA 22.8 24.3 21.0 A14 22 15A15
26 22A16 31
21A17 58 45A18
20 20A19 59
40A20 40 0 八21 320 NAA2
2 38 4A23 4
4 4A24 2400
T’25℃でのセンチストークス。
コード ^02 O3 O4 O5 ^07 O8 ^09 八10 ll ^12 表n力0 24.9 24.4 22.5 24.2 23.5 23.4 26、O NA 25.2 24.3 25.2 22.8 24.3 23.9 NA NA 25.8 NA 24.0 24.9 NA 22.8 24.3 21.0 A14 22 15A15
26 22A16 31
21A17 58 45A18
20 20A19 59
40A20 40 0 八21 320 NAA2
2 38 4A23 4
4 4A24 2400
T’25℃でのセンチストークス。
1重量%水溶液の度C0
1重量%水溶液のdynes/cm、 主1゜5゜6
不明。
不明。
″濁り。
水
添無剋 ム
BOI CH。
802 H
BO3CH:t
BO4CHi
BO5n−C,H3
BO6H
BO711
BO8H
BO9H
BIO)I
Bll H
不明
性を
第一」L−表
するBタイプ添加
i i J
NA’ NA NA
0 2 10
NANAN八
NA NA NA
W
1.0. 販売元
L−77DCb
T−5847Gc
T−5878G
L−7602UC
L−7500UC
T−5842G
T−5852G
T−5851G
T−5857G
T−5873G
T−5863G
米国コネチカソト州ダンベリー所在の
IJnion Carbide Corporatio
n西独エソセン州所在のT1. Goldschemi
dt70O NA’ NA 1.446 NA NA 1.450 1.444 1.450 1.449 1.449 1.450 25℃でのセンチストークス。
n西独エソセン州所在のT1. Goldschemi
dt70O NA’ NA 1.446 NA NA 1.450 1.444 1.450 1.449 1.449 1.450 25℃でのセンチストークス。
b1重量%水溶液の度C0
20℃、±0.0 O5゜
AG。
不明。
0.1重量%水溶液のdynes/cm、主1゜5゜0
.1重量%水溶液のdynes/cm、主1゜5゜濁り
。
.1重量%水溶液のdynes/cm、主1゜5゜濁り
。
不溶性。
策−玉一表
を するCタイプ
COI n−CJq NA’″ NA NA
NA 8000 L−720不明。
NA 8000 L−720不明。
米国コネチカット州ダンベリー所在のUnionCar
bide Corporation 6第−旦一表 5 のCタイプ添 の Cb コード 猪−性゛ん五立嘉す胤捉率°表皿囁力゛COI
1100 42
NA” 2925℃でのセンチストーク
ス。
bide Corporation 6第−旦一表 5 のCタイプ添 の Cb コード 猪−性゛ん五立嘉す胤捉率°表皿囁力゛COI
1100 42
NA” 2925℃でのセンチストーク
ス。
b 1重量%水溶液の度C0
20℃、主0゜005゜
’0.1重量%水溶液のdynes/am、主1゜5゜
1不明。
1不明。
湿 の 性を
する
■
HOH
CHJt、q
紫外線放射の吸収を付与。
I′Rh9は2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル5
−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−
イル、リチウム塩。
−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール−5−
イル、リチウム塩。
C励起酸素分子を不活性化するか、遊離基を閉端させる
ことによって光安定性を付与。
ことによって光安定性を付与。
d R7゜はエーテル結合を介し、末端ペビリジン半量
体の4=水酸基を経て共有結合されたポリ(N−β−ヒ
ドロキシエチル−2,2,6,6テトラメチルー4−ヒ
ドロキシピペリジル琥珀酸塩)。
体の4=水酸基を経て共有結合されたポリ(N−β−ヒ
ドロキシエチル−2,2,6,6テトラメチルー4−ヒ
ドロキシピペリジル琥珀酸塩)。
C水素イオンに対する緩衝能力を付与。
’D−1059、西独エラセン州所在のTh。
Goldschmtdt AG。
9低い表面エネルギーを付与。
■
C)IOH
CIl□R1゜
L
Cll2
Cll−CH2−N
■
(CH(CH3)z)
PS−182、米国ペンシルバニア州ブリール所在のP
etrarch Systems。
etrarch Systems。
半量体Bを含まない制御添加剤。
PS−042、米国ペンシルバニア州ブリール所在のP
etrarch Systems*スト スト コード 権」P 皿板率゛ 001 NAd Nへ0
02 NA NA003
NA Ni2O31,0001,3
82 o05 500 1.40325℃でのセ
ンチストークス。
etrarch Systems*スト スト コード 権」P 皿板率゛ 001 NAd Nへ0
02 NA NA003
NA Ni2O31,0001,3
82 o05 500 1.40325℃でのセ
ンチストークス。
b20℃、±O,OO5゜
’ dynes / am。
4不明。
表側A力。
NA
NA
NA
NA
21.1
Om/の三首型丸型フラスコを、
圧力平衡
サイドアーム型付加濾斗、凝縮器、及びゴム隔膜に取り
付けた。付加濾斗と凝縮器にも、ゴム隔膜をそれぞれ取
り付けた。フラスコ内は乾燥窒素(Mathesonの
超乾燥級)でパージし、窒素はフラスコの三筒の一つに
取り付けたゴム隔膜を貫いて挿入された注射器針を介し
て導入した。注入窒素は、凝縮器に取り付けたゴム隔膜
を貫いて挿入した別の注射器針を介して導出した。注射
器を用い、30mj2の乾燥テトラヒドロフラン(TH
F)(Gold Label、 99.9%、米国ウィ
ンコンシン州ミルウォーキー所在のAldrich C
hemical CompanyInc、 )に溶解し
た0、 5 g (1,56mmole)の2=(2−
ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−
5−クロロベンゾトリアゾール(TINUVIN 32
6 、米国ニューヨーク州ホーソーン所在のCiba−
Geigy Corporation)をフラスコ内に
注入した。得られた溶液をドライアイス/アセトン浴内
で、磁気攪拌器で攪拌しながら約−78゜の温度に冷却
した。注射器を介して付加濾斗内に追加した約5mlの
THFに溶解して、0.48 gのリチウムジイソプロ
ピルアミン(AldrichChemical Com
pany、 Inc、 )を低温溶液に、ゆっくりと点
滴で追加した。得られた混合物を1時間攪拌した後、0
.91 g (1,56mmole)の下記の化学式を
持つ化合物(TEGOPREN 3010、西独エラセ
ン州所在のTh、 Goldschmidt AG )
を約5mlのTHFに溶解し、20分間にわたって(注
射器での注入により)付加濾斗内へ点滴で追加した:得
られた混合物を、撹拌しながら周囲温度にまで温めた。
付けた。付加濾斗と凝縮器にも、ゴム隔膜をそれぞれ取
り付けた。フラスコ内は乾燥窒素(Mathesonの
超乾燥級)でパージし、窒素はフラスコの三筒の一つに
取り付けたゴム隔膜を貫いて挿入された注射器針を介し
て導入した。注入窒素は、凝縮器に取り付けたゴム隔膜
を貫いて挿入した別の注射器針を介して導出した。注射
器を用い、30mj2の乾燥テトラヒドロフラン(TH
F)(Gold Label、 99.9%、米国ウィ
ンコンシン州ミルウォーキー所在のAldrich C
hemical CompanyInc、 )に溶解し
た0、 5 g (1,56mmole)の2=(2−
ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルフェニル)−
5−クロロベンゾトリアゾール(TINUVIN 32
6 、米国ニューヨーク州ホーソーン所在のCiba−
Geigy Corporation)をフラスコ内に
注入した。得られた溶液をドライアイス/アセトン浴内
で、磁気攪拌器で攪拌しながら約−78゜の温度に冷却
した。注射器を介して付加濾斗内に追加した約5mlの
THFに溶解して、0.48 gのリチウムジイソプロ
ピルアミン(AldrichChemical Com
pany、 Inc、 )を低温溶液に、ゆっくりと点
滴で追加した。得られた混合物を1時間攪拌した後、0
.91 g (1,56mmole)の下記の化学式を
持つ化合物(TEGOPREN 3010、西独エラセ
ン州所在のTh、 Goldschmidt AG )
を約5mlのTHFに溶解し、20分間にわたって(注
射器での注入により)付加濾斗内へ点滴で追加した:得
られた混合物を、撹拌しながら周囲温度にまで温めた。
混合物を4時間攪拌した後、溶媒を回転式蒸発器(Bu
chi Rotovap+ モデルRE120)により
、減圧下で取り除いた。残留物は、薄黄色のf4(ワッ
クス)であった。この物質の赤外線分析の結果、360
0と3100c+r’で吸収の最大が認められた。
chi Rotovap+ モデルRE120)により
、減圧下で取り除いた。残留物は、薄黄色のf4(ワッ
クス)であった。この物質の赤外線分析の結果、360
0と3100c+r’で吸収の最大が認められた。
2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5メチルフエ
ニル)−5−クロロベンゾトリアゾールを約2300の
分子量を持つ10 g (4mmole)のポリ (N
−β−ヒドロキシエチル−2,2,6゜6−テトラメチ
ル−4−ヒドロキシピペリジル琥珀酸塩(TINUシl
N622LD、米国ニューヨーク州アートスレイ所在の
Ciba−Geigy Corporation)で置
き換え、リチウムジイソプロピルアミンを0、26 g
(4mmole)のブチルリチウム(Aldrich
Chemical Company、 Inc、 )で
置き換え、TEGOPREN3010の量を2.4 g
(4mmole)に高めた点を除き、前記例1の手順
を繰り返した。添加剤の収量は9.6g(77%)であ
った。
ニル)−5−クロロベンゾトリアゾールを約2300の
分子量を持つ10 g (4mmole)のポリ (N
−β−ヒドロキシエチル−2,2,6゜6−テトラメチ
ル−4−ヒドロキシピペリジル琥珀酸塩(TINUシl
N622LD、米国ニューヨーク州アートスレイ所在の
Ciba−Geigy Corporation)で置
き換え、リチウムジイソプロピルアミンを0、26 g
(4mmole)のブチルリチウム(Aldrich
Chemical Company、 Inc、 )で
置き換え、TEGOPREN3010の量を2.4 g
(4mmole)に高めた点を除き、前記例1の手順
を繰り返した。添加剤の収量は9.6g(77%)であ
った。
B、II立体
使用した重合体を、メーカーから供給されたデータに基
づき第9表に要約する。表中、溶融体の流速は“VFR
”の欄に与えてあり、ASTMテスト方法D1238−
82、“押出型可塑度計による熱可塑性物の流速の標準
的テスト方法”に従って求められた。多分散性(PD)
は、重量平均の分子it (Mw)対数平均の分子量(
M、)の比である。
づき第9表に要約する。表中、溶融体の流速は“VFR
”の欄に与えてあり、ASTMテスト方法D1238−
82、“押出型可塑度計による熱可塑性物の流速の標準
的テスト方法”に従って求められた。多分散性(PD)
は、重量平均の分子it (Mw)対数平均の分子量(
M、)の比である。
PPA’
PBC
ppc’
PPD”
PI’E’
PPP’
PEA’
PEB’
PSA’
2.7
4.0
4.0
4、O
N八
A
N^
A
N^
17.000
17.000
30.00O
N八
A
A
A
A
140、000
68.000
68 00O
NA’
A
N^
A
NΔ
A
A
204−26O
A
A
A
1度C0
PC
3型ポリプロピレン、
米国デラウェ
ア州つィ/L/ミントン所在の旧mont Incor
porated 。
porated 。
PF−441型ポリプロピレン、旧mon tInco
rporated 。
rporated 。
PE−015型ポリプロピレン、旧montIncor
porated ;この重合体は、PF−441型に
500ppmのLubrizol 101 (米国オ
ノ\イオ州つィックリフエ所在のLubrizol、
Inc、)を加えたもの。
porated ;この重合体は、PF−441型に
500ppmのLubrizol 101 (米国オ
ノ\イオ州つィックリフエ所在のLubrizol、
Inc、)を加えたもの。
’ PF−444型ポリプロピレン、旧montInc
orporated 。
orporated 。
1不明。
5AO8型ポリプロピレン、米国テキサス州ヒユースト
ン所在の5hell Chemical Co、 ;メ
ルトインデックス、3.0g/10分;比重、0.90
3゜ゝWR3−5−144型ポリプロピレン、米国テキ
サス州ヒユーストン所在の5hell Chemica
lCo、 。
ン所在の5hell Chemical Co、 ;メ
ルトインデックス、3.0g/10分;比重、0.90
3゜ゝWR3−5−144型ポリプロピレン、米国テキ
サス州ヒユーストン所在の5hell Chemica
lCo、 。
61800.06型低密度ポリエチレン、米国ミシガン
州ミツドランド所在のDow Chemical Co
、。
州ミツドランド所在のDow Chemical Co
、。
3404型低密度ポリエチレン、米国イリノイ州ローリ
ングメドウ所在のNorchem+ Inc、 ;メ
ルトインデックス、1.8g/10分;比重、0.92
2g/cd kPET7352型ポリ (エチレンテレフタル酸塩)
、米国テネシー州キングボート所在のEastman
Chemical Products Inc、 ;メ
ルトインデックス、1.2g/10分;比重1.4゜1
推奨の溶融処理温度。
ングメドウ所在のNorchem+ Inc、 ;メ
ルトインデックス、1.8g/10分;比重、0.92
2g/cd kPET7352型ポリ (エチレンテレフタル酸塩)
、米国テネシー州キングボート所在のEastman
Chemical Products Inc、 ;メ
ルトインデックス、1.2g/10分;比重1.4゜1
推奨の溶融処理温度。
■、金玖立■作着
本発明によって提供される表面偏析可能で、溶融押出成
形可能な熱可塑性合成物を、幾つかの方法で作製した。
形可能な熱可塑性合成物を、幾つかの方法で作製した。
但し、以下に説明するのは、溶融処理の段階前で合成物
の分離を可能とする方法、すなわち実験室規模(ben
ch−scale )及びパイロット規模の方法だけで
ある。溶融処理を同時に伴う合成物の作製は、そのよう
な溶融処理に関連して説明する。
の分離を可能とする方法、すなわち実験室規模(ben
ch−scale )及びパイロット規模の方法だけで
ある。溶融処理を同時に伴う合成物の作製は、そのよう
な溶融処理に関連して説明する。
例3−49
A、実験!規盪■方店
約10gのベレット状重合体を、所望量の添加剤とビー
カ内で混合した。得られた混合物を、小型の調合装置(
マックス混合押出機、No、C3194−FA−093
、米国ニューヨーク州ニューヨーク所在のCustom
5cientific lnstruments+I
nc、 )のホッパー内に入れた。混合物を調合装置の
押出機内で180°Cの温度に加熱し、約411径の1
つのオリフィスを持つダイを通じて押出成形した。押出
成形された合成物を、アルミ箔上またはガラス製の蒸発
皿内に集めた。冷却後の合成物を、約6璽■の長さの各
月に手で切断した。こうして作製された合成物を、第1
0表に要約する。
カ内で混合した。得られた混合物を、小型の調合装置(
マックス混合押出機、No、C3194−FA−093
、米国ニューヨーク州ニューヨーク所在のCustom
5cientific lnstruments+I
nc、 )のホッパー内に入れた。混合物を調合装置の
押出機内で180°Cの温度に加熱し、約411径の1
つのオリフィスを持つダイを通じて押出成形した。押出
成形された合成物を、アルミ箔上またはガラス製の蒸発
皿内に集めた。冷却後の合成物を、約6璽■の長さの各
月に手で切断した。こうして作製された合成物を、第1
0表に要約する。
第 10 表
3 PP0I−1
4PPO2−1
5PPO3−1
6PPO4−1
7PPO5−1
8PSOI−1
PPA A13
PPA A18
PPA A18
PPA A20
PPA A20
PSA A20
5O2−I
PPO6−I
PPO7−I
EOI−I
EO2−I
5O3−I
PPO8−I
PPO9−I
PIO−I
EO3−I
EO4−I
PII−I
P12−I
EO5−I
EO6−I
P13−I
P14−I
EO7−I
H08−I
P15−1
PP16−I
PP17−I
P1B−I
PP19−I
EO9−I
EIO−I
EII−I
H12−I
E13−I
E14−I
PP20−I
PP21−I
PP22−2
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
PPA
O9
IO
OI
ot
OI
OI
O4
O2
l1
PP23−2
PPA
IO
PP24−2
PPA
ll
OI
プラスチック張り繊維ドラム内で、一般に約13から約
45kgの計量重合体に、所望量の添加剤を加えた。次
いで両成分を、パドルミキサー(米国ミシガン州アンア
ーパー所在のBanbury )内で機械的に混合した
。得られた混合物を、ツインネジ型調合装置(米国ニュ
ーシャーシー州所在のEgan Machinery
Company )のホッパーに注入した。混合物は調
合ネジへと、自重供給された。調合は使用する重合体に
応じ、約180から約250゜の温度で行った。得られ
た合成物を、直径約3 mmの6つのオリフィスを持つ
ダイを通じて押出成形した。押出成形されたフィラメン
トは、lOフィートの水浴、次いで強制型ニアブロアー
に通された。所望のフィラメントを回転式ペレタイザー
(米国ニューヨーク州シューヨーク所在のCumber
land Company )でペレット化し、23
kgの各ロットでプラスチック張りのボックス内に保管
した。こうして得られた合成物を、第11表に要約する
。一部のものは、米国テネシー州りノソクスヴイル所在
のGa1braith Laboratories、
Inc、で合成物の元素分析を行った。元素分析の結果
を第12表に要約する。
45kgの計量重合体に、所望量の添加剤を加えた。次
いで両成分を、パドルミキサー(米国ミシガン州アンア
ーパー所在のBanbury )内で機械的に混合した
。得られた混合物を、ツインネジ型調合装置(米国ニュ
ーシャーシー州所在のEgan Machinery
Company )のホッパーに注入した。混合物は調
合ネジへと、自重供給された。調合は使用する重合体に
応じ、約180から約250゜の温度で行った。得られ
た合成物を、直径約3 mmの6つのオリフィスを持つ
ダイを通じて押出成形した。押出成形されたフィラメン
トは、lOフィートの水浴、次いで強制型ニアブロアー
に通された。所望のフィラメントを回転式ペレタイザー
(米国ニューヨーク州シューヨーク所在のCumber
land Company )でペレット化し、23
kgの各ロットでプラスチック張りのボックス内に保管
した。こうして得られた合成物を、第11表に要約する
。一部のものは、米国テネシー州りノソクスヴイル所在
のGa1braith Laboratories、
Inc、で合成物の元素分析を行った。元素分析の結果
を第12表に要約する。
50 PP28−I PPA
A21 151 PP29−I
PPA 八21
352 PP30−I PPA
A21 5E19−I E20−I PP32−I PP33−I PP34−I PP35−I PP36−I PP37−I H21−I E22−I P3B−I PP39−I PP40−I PP41−I PP42−I PP43−I PP44−I PP45−I PPA6−I PP47−1 PE23−I PE24−I PE48−I PE49−I PE25−I PE26−I PE50−I PE51−I PE52−I PE53−I PE54−I PE55−I PE56−I PE57−I PE58−I PE59−I PE60−I PE61−I PE62−I PE63−1 EA EA PA PA EA PH^ PA PA PC PC PPへ PA PC PC PPへ PA PC PC PA PA O4 O9 PE64−I PE65−I PE66−I PE67−I PE68−I PE69−I PE70−I PE71−I PE72−I PE73−I PE74−I PE75−I PE76−I PE77−I PE27−I PE28−I PE29−I PE78−I PE79−I PE80−1 PA PC PC PA PA PC PC PA PA PC PC PA PA PA PE^ EA EA PA PA PA O9 IO IO IO ll ll OI OI OI OI OI P2B−I PE30−I P3B−I PE47−I PE49−I PE50−I PE62−I PE67−1 85.60 84.28 84.36 84.44 84.51 84.90 83.56 84.49 13.96 13.54 13.83 13.50 13.47 13.79 13.39 13.65 0.23 0.77 0.50 0.47 0.36 0.77 0.42 0.47 102 PP71−1 83.86 13.5
5 0.42108 PPT7−1 84.0
5 13.58 0.38112 PPTB−
183,8313,491,060,93121PPB
?−384,3013,700,45122PPB8−
3 82.70 13.50 0.64123
PP89−3 84.36 13.74 0
.33124 PP91−3 85.04 1
3.58 0.27126 PP92−3 8
5.11 13.59 0.52第12表のデータ
から、分析された各合成物が添加剤を含んでいたことが
明かである。但し、添加剤の有効性の実証がまだ残され
ている。
A21 151 PP29−I
PPA 八21
352 PP30−I PPA
A21 5E19−I E20−I PP32−I PP33−I PP34−I PP35−I PP36−I PP37−I H21−I E22−I P3B−I PP39−I PP40−I PP41−I PP42−I PP43−I PP44−I PP45−I PPA6−I PP47−1 PE23−I PE24−I PE48−I PE49−I PE25−I PE26−I PE50−I PE51−I PE52−I PE53−I PE54−I PE55−I PE56−I PE57−I PE58−I PE59−I PE60−I PE61−I PE62−I PE63−1 EA EA PA PA EA PH^ PA PA PC PC PPへ PA PC PC PPへ PA PC PC PA PA O4 O9 PE64−I PE65−I PE66−I PE67−I PE68−I PE69−I PE70−I PE71−I PE72−I PE73−I PE74−I PE75−I PE76−I PE77−I PE27−I PE28−I PE29−I PE78−I PE79−I PE80−1 PA PC PC PA PA PC PC PA PA PC PC PA PA PA PE^ EA EA PA PA PA O9 IO IO IO ll ll OI OI OI OI OI P2B−I PE30−I P3B−I PE47−I PE49−I PE50−I PE62−I PE67−1 85.60 84.28 84.36 84.44 84.51 84.90 83.56 84.49 13.96 13.54 13.83 13.50 13.47 13.79 13.39 13.65 0.23 0.77 0.50 0.47 0.36 0.77 0.42 0.47 102 PP71−1 83.86 13.5
5 0.42108 PPT7−1 84.0
5 13.58 0.38112 PPTB−
183,8313,491,060,93121PPB
?−384,3013,700,45122PPB8−
3 82.70 13.50 0.64123
PP89−3 84.36 13.74 0
.33124 PP91−3 85.04 1
3.58 0.27126 PP92−3 8
5.11 13.59 0.52第12表のデータ
から、分析された各合成物が添加剤を含んでいたことが
明かである。但し、添加剤の有効性の実証がまだ残され
ている。
C,ホットステージ−′ 査
添加剤と重合体との相溶性に関する洞察を得るため、幾
つかの重合体−添加剤合成物についてホットステージ顕
微鏡検査を行った。この検査は実際にはプログラムの後
半で行ったが、第■節で説明する一部を除き、便宜上こ
こで説明する。
つかの重合体−添加剤合成物についてホットステージ顕
微鏡検査を行った。この検査は実際にはプログラムの後
半で行ったが、第■節で説明する一部を除き、便宜上こ
こで説明する。
簡単に言えば、小さい顆粒または繊維状で、添加剤を含
む場合と含まない場合の重合体を、ホットステージ式顕
微鏡において2つの温度1606と220°、倍率35
0xで観測した。装置は、Mettlerのホットステ
ージと、透過光学系を備えたZeiss Univer
salの光学顕微鏡で構成した。いずれかの温度におけ
る添加剤粒子の存在が、その観測温度での添加剤の重合
体に対する不相溶性を示した。この検査は、米国オハイ
オ州ペイネスヴイル所在のRicerca、 Inc、
で行われた。
む場合と含まない場合の重合体を、ホットステージ式顕
微鏡において2つの温度1606と220°、倍率35
0xで観測した。装置は、Mettlerのホットステ
ージと、透過光学系を備えたZeiss Univer
salの光学顕微鏡で構成した。いずれかの温度におけ
る添加剤粒子の存在が、その観測温度での添加剤の重合
体に対する不相溶性を示した。この検査は、米国オハイ
オ州ペイネスヴイル所在のRicerca、 Inc、
で行われた。
検査した第1の物質は、重合体PPAと3重量%の添加
剤Allとからなる本発明の合成物から作製された例3
27のウェブであった。第2A図が160°における顕
微鏡写真の図、第2B図が220°における顕微鏡写真
図である。第2A図において、添加剤粒子21が明らか
に存在する。
剤Allとからなる本発明の合成物から作製された例3
27のウェブであった。第2A図が160°における顕
微鏡写真の図、第2B図が220°における顕微鏡写真
図である。第2A図において、添加剤粒子21が明らか
に存在する。
また、デブリス(屑)または異物と思われる幾つかの粒
子22も存在する。220°でも第2B図におけるよう
に、幾つかの添加剤粒子21の存在が認められるが、そ
れら粒子はサイズがやや小さい。同じく、若干のデブリ
ス粒子22も存在する。
子22も存在する。220°でも第2B図におけるよう
に、幾つかの添加剤粒子21の存在が認められるが、そ
れら粒子はサイズがやや小さい。同じく、若干のデブリ
ス粒子22も存在する。
160°における多数の添加剤粒子の存在は、その温度
で添加剤が重合体と相溶性であることを実証している。
で添加剤が重合体と相溶性であることを実証している。
さらに、220’における粒子数の著し減少は、重合体
に対する添加剤の相溶性が大幅に増加したことを示して
いる。重合体PPAの溶融押出温度は一般に約250か
ら約300゜の範囲なので、添加剤は溶融押出温度で重
合体と明らかに相溶性である。
に対する添加剤の相溶性が大幅に増加したことを示して
いる。重合体PPAの溶融押出温度は一般に約250か
ら約300゜の範囲なので、添加剤は溶融押出温度で重
合体と明らかに相溶性である。
第2の検査物質は、負の対照として重合体PP^だけで
構成した。第3A及び3B図が、それぞれ1600と2
20°におけるホットステージ顕微鏡写真の図である。
構成した。第3A及び3B図が、それぞれ1600と2
20°におけるホットステージ顕微鏡写真の図である。
第3A図において、微結晶31が見られる。図からは明
瞭でないが、このような微結晶3Iは外観が異なり、第
2A図での添加剤粒子21のような添加剤粒子と区別さ
れる。
瞭でないが、このような微結晶3Iは外観が異なり、第
2A図での添加剤粒子21のような添加剤粒子と区別さ
れる。
220°に加熱すると、第3B図に示されるように、は
とんどの微結晶31が消失し、一部のデブリス32が存
在する。
とんどの微結晶31が消失し、一部のデブリス32が存
在する。
正の対照として、例40による合成物PP211を同じ
条件で検査した。この場合の顕微鏡写真の図を、第4A
図及びB図に示す。両図において、添加剤DO5の多く
の粒子41が見られる。
条件で検査した。この場合の顕微鏡写真の図を、第4A
図及びB図に示す。両図において、添加剤DO5の多く
の粒子41が見られる。
このような粒子の一部は明らかに、もっと高い温度で合
体し小滴を形成する(第4B図)。少なくとも1つのデ
ブリス粒子42が、第4A図に見られる。
体し小滴を形成する(第4B図)。少なくとも1つのデ
ブリス粒子42が、第4A図に見られる。
160と220”両方の温度における重合体PPA中で
の添加剤DO5の不相溶性は、特に第4B図を第2B図
と比べたとき、顕著である。また、重合体の温度が増加
するにつれ、添加剤が重合体と相溶し難くなることも明
かである。
の添加剤DO5の不相溶性は、特に第4B図を第2B図
と比べたとき、顕著である。また、重合体の温度が増加
するにつれ、添加剤が重合体と相溶し難くなることも明
かである。
このホットステージ顕微鏡検査に関する議論は、例45
による合成物PP26−3について得られた結果によっ
ても結論付けられる。前記の表から想起されるように、
この合成物は重合体PPAと、それぞれ3,000.3
,000及び8.000の分子量を持つ各添加剤の混合
物とからなる。添加剤粒子51の存在が、160°での
ホットステージ顕微鏡写真を示す第5A図に見られる。
による合成物PP26−3について得られた結果によっ
ても結論付けられる。前記の表から想起されるように、
この合成物は重合体PPAと、それぞれ3,000.3
,000及び8.000の分子量を持つ各添加剤の混合
物とからなる。添加剤粒子51の存在が、160°での
ホットステージ顕微鏡写真を示す第5A図に見られる。
このような粒子は、220”でほぼ消えている(第5B
図)。
図)。
本発明の他の幾つかの合成物もホントステージ顕微鏡検
査に含められ、第2A、2B、5A及び5B図示したの
と同様な結果が得られた。
査に含められ、第2A、2B、5A及び5B図示したの
と同様な結果が得られた。
以上から、任意のある添加剤または添加剤混合物がここ
で説明しているような繊維またはフィルムの表面へと制
御された方法で偏析するかどうかを判定するための簡単
な方法として、上記したホントステージ顕微鏡の使用を
使えることが明かであろう。添加剤または添加剤混合物
が160と220°両方の温度で残っている粒子を形成
する場合、そのような添加剤または添加剤混合物は恐ら
く、界面表面、有効表面、及び下位表面の一つ以上に偏
析しない。そして、かかる添加剤または添加剤混合物を
内部に含む合成物の溶融処理では、多分好結果が得られ
ない。他方、添加剤または添加剤混合物が160°で粒
子を形成しない場合、その添加剤または添加剤混合物は
溶融押出温度より低い温度でも重合体と相溶性であり、
表面へ向かって全く制御された偏析を生じず、多分得ら
れた繊維またはフィルムの体積全体にわたって分布した
ままとなる。
で説明しているような繊維またはフィルムの表面へと制
御された方法で偏析するかどうかを判定するための簡単
な方法として、上記したホントステージ顕微鏡の使用を
使えることが明かであろう。添加剤または添加剤混合物
が160と220°両方の温度で残っている粒子を形成
する場合、そのような添加剤または添加剤混合物は恐ら
く、界面表面、有効表面、及び下位表面の一つ以上に偏
析しない。そして、かかる添加剤または添加剤混合物を
内部に含む合成物の溶融処理では、多分好結果が得られ
ない。他方、添加剤または添加剤混合物が160°で粒
子を形成しない場合、その添加剤または添加剤混合物は
溶融押出温度より低い温度でも重合体と相溶性であり、
表面へ向かって全く制御された偏析を生じず、多分得ら
れた繊維またはフィルムの体積全体にわたって分布した
ままとなる。
■、 融プレス フィルムの
最初の審査方法として、前記H節で作製し説明した各種
合成物からフィルムを作製した。使用した装置は、加熱
プレートを有するCarver Laboratory
Pressモデル2518(米国ウィンスコンシン州メ
ノモネーフォールス所在のFred S、 Carve
r+ Inc、)であった、約1から約10gの合成物
をアルミ箔の2枚のシート間に置き、得られたアセンブ
リをプレスの底部プレート上にセントした。両プレート
は約180°に予熱しておいた。約10,000psi
gまでの圧力を加え、約5秒以下の時間維持した。その
後圧力を解放し、アルミ箔のサンドインチ体をプレスか
ら取り出した。箔を取り除き、得られた結果をプラスチ
ック製バッグの中に保管した。一般に、約1から約5ミ
クロンのフィルム厚が得られた。A、BまたはCタイプ
の添加剤を使って得られた各フィルムの湿潤性が、水滴
を表面に単に置いて、その水滴がフィルムの表面を濡ら
すかどうかを観測することによって定性的に求められた
。こうして得られたフィルムと、湿潤性審査の結果を第
13表に要約する。
合成物からフィルムを作製した。使用した装置は、加熱
プレートを有するCarver Laboratory
Pressモデル2518(米国ウィンスコンシン州メ
ノモネーフォールス所在のFred S、 Carve
r+ Inc、)であった、約1から約10gの合成物
をアルミ箔の2枚のシート間に置き、得られたアセンブ
リをプレスの底部プレート上にセントした。両プレート
は約180°に予熱しておいた。約10,000psi
gまでの圧力を加え、約5秒以下の時間維持した。その
後圧力を解放し、アルミ箔のサンドインチ体をプレスか
ら取り出した。箔を取り除き、得られた結果をプラスチ
ック製バッグの中に保管した。一般に、約1から約5ミ
クロンのフィルム厚が得られた。A、BまたはCタイプ
の添加剤を使って得られた各フィルムの湿潤性が、水滴
を表面に単に置いて、その水滴がフィルムの表面を濡ら
すかどうかを観測することによって定性的に求められた
。こうして得られたフィルムと、湿潤性審査の結果を第
13表に要約する。
POI−I
PO2−I
PO3−I
PO4−I
PO5−I
5OI−I
5O2−I
PO6−I
PO7−I
EOI−I
H02−I
5O3−I
PO8−I
PO9−1
PIO−I
EO3−I
EO4−I
PII−I
PO12−I
H05−I
H06−I
PO13−I
PO14−I
EO7−I
EO8−I
PO15−I
PO16−I
PO17−I
P1B−I
PO19−I
EO9−I
EIO−I
EII−I
H12−1
165 37 PE13−I
N/A166 38 PE14
−I N/A167 39
PP20−I N/A168 4
0 PP21−I N/A16
941 PP22−2正 17042 PP23−2正 17143 PP24−2正 17244 PP25−3正 17345 PP26−3正 17446 PP27−3正 17547 PE15−3正 1764B PH16−3正 17749 PE17−3正 a水湿潤性を与える添加剤が指示されていないため不明
。
N/A166 38 PE14
−I N/A167 39
PP20−I N/A168 4
0 PP21−I N/A16
941 PP22−2正 17042 PP23−2正 17143 PP24−2正 17244 PP25−3正 17345 PP26−3正 17446 PP27−3正 17547 PE15−3正 1764B PH16−3正 17749 PE17−3正 a水湿潤性を与える添加剤が指示されていないため不明
。
溶融プレス成形フィルムの表面へ向かっての一つ以上の
添加剤の選択的偏析に関する何等かの徴候を得るため、
例173のフィルムサンプルを標準の手順に基づき、シ
リコンX線プローブ(Si −3BM)と組み合わされ
た走査式電子顕微鏡検査に付した。走査式電子顕微鏡は
英国ケンブリッジ所在のCambridge lnst
rumeri’tsによって製造され、X線プローブは
米国カルフォルニア州プリンストン所在のPr1nce
ton Gamma Techによって製造された。
添加剤の選択的偏析に関する何等かの徴候を得るため、
例173のフィルムサンプルを標準の手順に基づき、シ
リコンX線プローブ(Si −3BM)と組み合わされ
た走査式電子顕微鏡検査に付した。走査式電子顕微鏡は
英国ケンブリッジ所在のCambridge lnst
rumeri’tsによって製造され、X線プローブは
米国カルフォルニア州プリンストン所在のPr1nce
ton Gamma Techによって製造された。
例173のフィルムサンプルが第6図に概略的に示して
あり、フィルムサンプル60は頂面61と前方の端面6
2を有する。第7図は、Si −5BMの結果を重ね合
わせて、第6図を概略的に表している。第7図中、フィ
ルムサンプル70は頂面71と前方の端面72を有する
。各ドツト73が、シリコン原子の存在を表す。
あり、フィルムサンプル60は頂面61と前方の端面6
2を有する。第7図は、Si −5BMの結果を重ね合
わせて、第6図を概略的に表している。第7図中、フィ
ルムサンプル70は頂面71と前方の端面72を有する
。各ドツト73が、シリコン原子の存在を表す。
これらから、例173のフィルム作製に用いた合成物中
に含まれる添加剤が、フィルムの表面領域へと選択的に
偏析していることが明かである。
に含まれる添加剤が、フィルムの表面領域へと選択的に
偏析していることが明かである。
フィルムのコア領域におけるシリコンの不在が、特に顕
著である。頂面71 (第7図)に沿ったシリコンの不
規則な分布は、プレスの頂部プレートの表面に存在する
不規則性によるものと考えられる。かかる不規則性には
、頂面71に沿ったシリコン原子のほぼ縞状の配位も含
まれる。
著である。頂面71 (第7図)に沿ったシリコンの不
規則な分布は、プレスの頂部プレートの表面に存在する
不規則性によるものと考えられる。かかる不規則性には
、頂面71に沿ったシリコン原子のほぼ縞状の配位も含
まれる。
溶融プレス成形したフィルムの幾つかについて、水との
接触角を測定した。用いた装置は、NRLゴニオメータ
、モデルNo、100 00 115(米国ニューシャ
ーシ州マウンテンレークス所在のRame−Hart、
Inc、 )である。使用した水は、HPLC級の水
(米国ペンシルヴアニア州ピッツバーグ所在のFish
er 5cientific)である。測定の結果を第
14表に要約する。
接触角を測定した。用いた装置は、NRLゴニオメータ
、モデルNo、100 00 115(米国ニューシャ
ーシ州マウンテンレークス所在のRame−Hart、
Inc、 )である。使用した水は、HPLC級の水
(米国ペンシルヴアニア州ピッツバーグ所在のFish
er 5cientific)である。測定の結果を第
14表に要約する。
131 <2144
<2対照”
98 168’ 115a添加剤を含ま
ない純の重合体(PPA)からのプレス成形フィルム。
<2対照”
98 168’ 115a添加剤を含ま
ない純の重合体(PPA)からのプレス成形フィルム。
b重合体PPAと添加剤DO5からなる合成物゛からプ
レス成形した、正の対照としてのフィルム。
レス成形した、正の対照としてのフィルム。
水湿潤性を付与することを意図した添加剤、またはフィ
ルムの表面エネルギーを高めることを意図した添加剤の
存在が、添加剤を含んでない対照フィルムと比べ、フィ
ルムの測定接触角を明らかに変化させている。つまり、
前者の添加剤は予測されたように接触角を減少させ、ま
た後者の添加剤は同じく予測されたように接触角を増大
させた。
ルムの表面エネルギーを高めることを意図した添加剤の
存在が、添加剤を含んでない対照フィルムと比べ、フィ
ルムの測定接触角を明らかに変化させている。つまり、
前者の添加剤は予測されたように接触角を減少させ、ま
た後者の添加剤は同じく予測されたように接触角を増大
させた。
紫外線放射を吸収する添加剤を含む2つのフィルム、す
なわち例163と164のフィルムについては、紫外線
分光光度計で分析したところ、220から360nmの
範囲で広く、強い吸収バンドが示された。
なわち例163と164のフィルムについては、紫外線
分光光度計で分析したところ、220から360nmの
範囲で広く、強い吸収バンドが示された。
両方のフィルムサンプルを、化学分析用電子分光法(E
SCA)に付した。ESCAのデータは、単色のアルミ
に一アルファ、X−線源を用いたHewlett−Pa
ckard 59508分光計を用い、米国カルフォル
ニア州マウンテンビュー所在の5urfaceScie
nce Laboratories、 Inc、によっ
て集められた。
SCA)に付した。ESCAのデータは、単色のアルミ
に一アルファ、X−線源を用いたHewlett−Pa
ckard 59508分光計を用い、米国カルフォル
ニア州マウンテンビュー所在の5urfaceScie
nce Laboratories、 Inc、によっ
て集められた。
走査は、高感度(低分解能)用の開口設定で行った。X
−線強度の設定は600−800ワツトとし、電荷の中
性化は13エレクトロンボルトのフラッドガン設定で行
った。用いた真空は10−ITorrである。分析面積
は約1x4wm、サンプリング深さは約100人であっ
た。
−線強度の設定は600−800ワツトとし、電荷の中
性化は13エレクトロンボルトのフラッドガン設定で行
った。用いた真空は10−ITorrである。分析面積
は約1x4wm、サンプリング深さは約100人であっ
た。
さらに、各フィルムを体積元素分析に付した。
ESCAのデータと元素分析の結果を第15表に要約す
る。
る。
6 85.30 14.10 0.137 85.10
14.37 0.10ESCA分析は約100人の深
さに制限される0、26 0.33 ので、2つのフィルムサンプルを、ラザフォードの後方
散乱(RB S)分光法による分析にも付した。この分
析は、米国カルフォルニア州レッドウッドシティ所在の
Charles Evans & As5ociate
sで行った。使用した装置は、Evansのエンドステ
ーション(Charles Evans & As5o
ciates)を用いたGeneral tonics
のモデル4110タンデム加速器(米国マサチューセッ
ツ州ニューベリーボート所在のGeneral Ion
ics Corporation )であった。
14.37 0.10ESCA分析は約100人の深
さに制限される0、26 0.33 ので、2つのフィルムサンプルを、ラザフォードの後方
散乱(RB S)分光法による分析にも付した。この分
析は、米国カルフォルニア州レッドウッドシティ所在の
Charles Evans & As5ociate
sで行った。使用した装置は、Evansのエンドステ
ーション(Charles Evans & As5o
ciates)を用いたGeneral tonics
のモデル4110タンデム加速器(米国マサチューセッ
ツ州ニューベリーボート所在のGeneral Ion
ics Corporation )であった。
2.275MeVのHe”+イオンプローブを用い、検
出角は160@とした。−船釣なビーム電流は1−20
ナノアンペアであった。イオンは表面バリヤ検出器で検
出した。データ分析には、CharlesEvans
&^5sociatesによって書かれ、Genera
11onics Corporationによって
所有されているTOSソースコードを含めた。散乱した
ヘリウム原子核のエネルギー損が、重合体マトリクス内
における目標原子の性状と深さに関する情報を与える。
出角は160@とした。−船釣なビーム電流は1−20
ナノアンペアであった。イオンは表面バリヤ検出器で検
出した。データ分析には、CharlesEvans
&^5sociatesによって書かれ、Genera
11onics Corporationによって
所有されているTOSソースコードを含めた。散乱した
ヘリウム原子核のエネルギー損が、重合体マトリクス内
における目標原子の性状と深さに関する情報を与える。
その結果を第16表に要約する。
第一16−表
144 0−500 30 0.3
0.09 <0.01”>500
30 0.1 0.03 <0.0
1”173 0−500 30 0.1 0
.56 <0.01”500−1000 30
0.6 0.15 <0.01”>1000
30 0.1 0.04 <
0.01”この濃度は検出限界かまたはそれに近い;実
際の濃度はかなり低いであろう。
0.09 <0.01”>500
30 0.1 0.03 <0.0
1”173 0−500 30 0.1 0
.56 <0.01”500−1000 30
0.6 0.15 <0.01”>1000
30 0.1 0.04 <
0.01”この濃度は検出限界かまたはそれに近い;実
際の濃度はかなり低いであろう。
例173のフィルムに関する第16表のRBSデータを
、原子%単位のシリコンの原子濃度(y軸)対人単位の
深さ(X軸)としてプロットした。
、原子%単位のシリコンの原子濃度(y軸)対人単位の
深さ(X軸)としてプロットした。
このプロットを第8図に示す。RBSデータのこのプロ
ット及び以後の全プロットにおいて、シリコンの濃度は
、各濃度の深さの範囲に対応した各線としてX軸と並行
に引き、これらの線の各中点をつないでプロットに示す
ような曲線を得た。第8図から、はとんどの添加剤がフ
ィルムの界面表面、有効表面、及び下位表面へと偏析し
ていることが明かである。はぼ1000−2500人の
深さより下方では、シリコンの濃度が非常に低い、すな
わち約0.04原子%以下に過ぎない。
ット及び以後の全プロットにおいて、シリコンの濃度は
、各濃度の深さの範囲に対応した各線としてX軸と並行
に引き、これらの線の各中点をつないでプロットに示す
ような曲線を得た。第8図から、はとんどの添加剤がフ
ィルムの界面表面、有効表面、及び下位表面へと偏析し
ていることが明かである。はぼ1000−2500人の
深さより下方では、シリコンの濃度が非常に低い、すな
わち約0.04原子%以下に過ぎない。
例144と173から得た各フィルムも、ESCAと体
積元素分析に付した。これらの分析の結果を第17表に
示す。
積元素分析に付した。これらの分析の結果を第17表に
示す。
144 94 4.4 1.3 84.21
13.32173 62 25 12
B5.11 13.590.24 0.52 ESCAのデータとRBSのデータは、一つには測定深
さの相違のため、もう一つにはフィルムの界面表面から
コアへ至るまでに存在する非線形の濃度傾斜のため、相
関し得ないことが明かである。しかし、両方を合わせる
と、データは明らかにフィルムの表面へと向かう添加剤
の制御された偏析を示している。
13.32173 62 25 12
B5.11 13.590.24 0.52 ESCAのデータとRBSのデータは、一つには測定深
さの相違のため、もう一つにはフィルムの界面表面から
コアへ至るまでに存在する非線形の濃度傾斜のため、相
関し得ないことが明かである。しかし、両方を合わせる
と、データは明らかにフィルムの表面へと向かう添加剤
の制御された偏析を示している。
添加剤DO2を含む例165からのフィルムの評価を、
加速方式の紫外線放射露出試験によって行った。3.8
xlOcmの大きさのフィルムサンプルを、純の重合体
からプレス成形した対照フィルムと共に、400ワツト
の水銀アーク灯(Hanovia674A10)の前方
0.91 mの位置に吊り下げた。両フィルムとも連続
12時間露出した。次いで、両フィルムを水銀アーク灯
から0.30mの距離に近づけ、さらに連続8時間露出
した。終了後両フィルムを調べたところ、例165のフ
ィルムは変化していないと認められたのに対し、対照フ
ィルムは脆く、曲げると破損した。
加速方式の紫外線放射露出試験によって行った。3.8
xlOcmの大きさのフィルムサンプルを、純の重合体
からプレス成形した対照フィルムと共に、400ワツト
の水銀アーク灯(Hanovia674A10)の前方
0.91 mの位置に吊り下げた。両フィルムとも連続
12時間露出した。次いで、両フィルムを水銀アーク灯
から0.30mの距離に近づけ、さらに連続8時間露出
した。終了後両フィルムを調べたところ、例165のフ
ィルムは変化していないと認められたのに対し、対照フ
ィルムは脆く、曲げると破損した。
緩衝性添加剤DO3を含む例166のフィルムを評価す
る前に、添加剤自体の緩衝能力を調べた。
る前に、添加剤自体の緩衝能力を調べた。
これは、50mj!のビーカーに、15II11の脱イ
オン水と小型の磁気攪拌器を入れて行った。ビーカーを
磁気攪拌器の上に置き、較正済みのpH電極を取り付け
た。次いで、ビーカーに0.32g(1滴)のTRIT
ON X −12(米国ペンシルバニア州フィラデルフ
ィア所在のRohm and Haas Co、)を入
れ、得られた溶液のpHを測定した。次いで、ビーカー
内の溶液に0.32g(1滴)の添加剤DO3を加えた
後、その溶液のpHを測定した。さらに3つの追加の、
等しい量の添加剤D30を逐次加え、各追加毎に溶液の
pHを測定した。その結果を第18表に示す。
オン水と小型の磁気攪拌器を入れて行った。ビーカーを
磁気攪拌器の上に置き、較正済みのpH電極を取り付け
た。次いで、ビーカーに0.32g(1滴)のTRIT
ON X −12(米国ペンシルバニア州フィラデルフ
ィア所在のRohm and Haas Co、)を入
れ、得られた溶液のpHを測定した。次いで、ビーカー
内の溶液に0.32g(1滴)の添加剤DO3を加えた
後、その溶液のpHを測定した。さらに3つの追加の、
等しい量の添加剤D30を逐次加え、各追加毎に溶液の
pHを測定した。その結果を第18表に示す。
水と1滴のTRITON 5.50水
、1滴のTRrTON、 1滴の003 6.25
水、1滴のTRITON、 2滴の003 8.3
0水、1滴のTRITON、 3滴の003 8.
72その後、1滴のTRITON X −102と3滴
の添加剤Do 3 (0,096g)を含む溶液を、0
.01Nの塩酸で滴定した。つまり、塩酸の増分量を逐
次加え、各追加毎に溶液のpHを測定した。その結果を
第19表に要約する。同表は、追加した酸の累積量を示
している。
、1滴のTRrTON、 1滴の003 6.25
水、1滴のTRITON、 2滴の003 8.3
0水、1滴のTRITON、 3滴の003 8.
72その後、1滴のTRITON X −102と3滴
の添加剤Do 3 (0,096g)を含む溶液を、0
.01Nの塩酸で滴定した。つまり、塩酸の増分量を逐
次加え、各追加毎に溶液のpHを測定した。その結果を
第19表に要約する。同表は、追加した酸の累積量を示
している。
フィルムサンプルに置き喚え、各量0.5 rn 1の
塩酸を3回だけ追加した。その結果を第20表に要約す
る。同表も同じく、酸の累積量を示している。
塩酸を3回だけ追加した。その結果を第20表に要約す
る。同表も同じく、酸の累積量を示している。
8.72
0、2 6.550、5
6.911、0
6.732、0
6.743、 O6,70 4、06,62 これから、添加剤DO3は緩衝剤として作用可能なこと
が明かである。最初の酸追加によるpHの急落は、緩衝
系が弱酸または塩基とその塩からなるため、予測された
ものである。つまり、添加剤DO3の塩を形成するよう
に酸が追加されるまで、緩衝挙動は見られない。
6.911、0
6.732、0
6.743、 O6,70 4、06,62 これから、添加剤DO3は緩衝剤として作用可能なこと
が明かである。最初の酸追加によるpHの急落は、緩衝
系が弱酸または塩基とその塩からなるため、予測された
ものである。つまり、添加剤DO3の塩を形成するよう
に酸が追加されるまで、緩衝挙動は見られない。
添加剤DO3の緩衝能力の検証後、第19表のデータを
与えた手順を再び繰り返した。但し、3滴の添加剤DO
3を重さ0.211gの例166のゼロ(サンプル無) ゼロ(サンプル有) 0.5 1.0 1.5 5.71 5.91 5.90 5.90 5.75 次いで、フィルムサンプルの重さを0.474gとし、
例166のフィルムサンプルの滴定を繰り返した。その
結果を第20表に要約し、追加した酸の累積量を示す。
与えた手順を再び繰り返した。但し、3滴の添加剤DO
3を重さ0.211gの例166のゼロ(サンプル無) ゼロ(サンプル有) 0.5 1.0 1.5 5.71 5.91 5.90 5.90 5.75 次いで、フィルムサンプルの重さを0.474gとし、
例166のフィルムサンプルの滴定を繰り返した。その
結果を第20表に要約し、追加した酸の累積量を示す。
ゼロ(サンプル無)
5.60
ゼロ(サンプル有) 6.700.5
6.69 1、0 6.69 1、5 6.69 2、0 6.60 2、5 6.40 3、0 4.60 添加剤DO3は、フィルムを形成している合成物内に組
み入れられたとき緩衝能力を保持するだけでなく、界面
表面に明らかに存在する。テストの条件下で溶液はフィ
ルムを膨潤し得なかったので、界面表面に存在しなけれ
ば、添加剤はフィルムを中に入れた溶液を緩衝できなか
ったはずである。
6.69 1、0 6.69 1、5 6.69 2、0 6.60 2、5 6.40 3、0 4.60 添加剤DO3は、フィルムを形成している合成物内に組
み入れられたとき緩衝能力を保持するだけでなく、界面
表面に明らかに存在する。テストの条件下で溶液はフィ
ルムを膨潤し得なかったので、界面表面に存在しなけれ
ば、添加剤はフィルムを中に入れた溶液を緩衝できなか
ったはずである。
添加剤は明らかに溶融プレス成形フィルムの表面に偏析
しており、全体として所望の特性をフィルム表面へ付与
するのに有効であったが、実施すべき重要なテストがま
だ残っている。すなわち、添加剤の偏析が繊維及びフィ
ルムの形成時における条件下で生じるかどうかを判断す
るための、溶融処理繊維またはフィルムの連続作製であ
る。従って、繊維の作製が次節の主題である。
しており、全体として所望の特性をフィルム表面へ付与
するのに有効であったが、実施すべき重要なテストがま
だ残っている。すなわち、添加剤の偏析が繊維及びフィ
ルムの形成時における条件下で生じるかどうかを判断す
るための、溶融処理繊維またはフィルムの連続作製であ
る。従って、繊維の作製が次節の主題である。
■、貰I■作製
簡単な審査方法として、ダイ先端に1つのオリフィスを
持つ実験室規模の装置によって繊維を形成した。装置は
、約15gの容量を持つ円筒状の鋼製リザーバで構成し
た。リザーバを、電気加熱用の鋼製ジャケットで取り囲
んだ。リザーバの温度は、リザーバの本体に取り付けた
フィードバック熱電対によって自動調整した。押出オリ
フィスは直径0.016インチ(0,41m−)、長さ
0.060インチ(1,5wm)であった。別の熱電対
をグイ先端近くに取り付けた。ダイ先端の外表面は、リ
ザーバ本体と面一にした。合成物の押出は、リザーバ内
の圧縮空気式ピストンによって行った。押出されたフィ
ラメントは、0.075インチ(1,9mm)の円形ギ
ャップから吹き出される円筒状の空気流にによって取り
巻かれ、細められた。細め用の空気圧は一般に、5−9
0psigのオーダーであった。
持つ実験室規模の装置によって繊維を形成した。装置は
、約15gの容量を持つ円筒状の鋼製リザーバで構成し
た。リザーバを、電気加熱用の鋼製ジャケットで取り囲
んだ。リザーバの温度は、リザーバの本体に取り付けた
フィードバック熱電対によって自動調整した。押出オリ
フィスは直径0.016インチ(0,41m−)、長さ
0.060インチ(1,5wm)であった。別の熱電対
をグイ先端近くに取り付けた。ダイ先端の外表面は、リ
ザーバ本体と面一にした。合成物の押出は、リザーバ内
の圧縮空気式ピストンによって行った。押出されたフィ
ラメントは、0.075インチ(1,9mm)の円形ギ
ャップから吹き出される円筒状の空気流にによって取り
巻かれ、細められた。細め用の空気圧は一般に、5−9
0psigのオーダーであった。
成形距離は、約10インチ(25c+m)であった。
細められた押出繊維は、黒い紙の差し込みを有する8、
5xl1インチ(21,6x 27.9co+)のルー
ズリーフ式プロテクタの透明なプラスチックフィルム上
の集められた。
5xl1インチ(21,6x 27.9co+)のルー
ズリーフ式プロテクタの透明なプラスチックフィルム上
の集められた。
いずれのケースでも、押出物質は重合体と所望な量の1
つ以上の所望添加剤だけの単純な混合物で構成した。押
出(溶融吹出)混合物を第22表に要約する。
つ以上の所望添加剤だけの単純な混合物で構成した。押
出(溶融吹出)混合物を第22表に要約する。
PA
PC
PA
PC
PA
OI
OI
O2
O2
O3
PC
PA
PC
PA
PC
PA
PC
PA
PC
PP八
PC
PA
PC
PA
PA
PC
PPへ
PA
PB
PB
PA
PC
PP^
PA
PC
PA
PC
PA
PA
PC
PA
PC
PA
PC
PA
PA
PC
PA
PC
PA
I2
八13
1B
PP八
PB
PC
PA
PC
PA
PA
PB
PC
PA
PA
PA
PA
PP^
OL
ll
任意の与えられた合成物に関する溶融吹出条件は、主に
重合体の成分に依存した。従って、第23表に要約する
ように、3つの重合体の各々毎に標準化した条件を用い
た。
重合体の成分に依存した。従って、第23表に要約する
ように、3つの重合体の各々毎に標準化した条件を用い
た。
PP八 260
228PPB 249
249PPC240230 ここに与えた条件は近位値で、一般に±30’程変化す
る。
228PPB 249
249PPC240230 ここに与えた条件は近位値で、一般に±30’程変化す
る。
各ウェブの湿潤性は、1滴の水を不織ウェブのサンプル
上に置き、水滴がウェブ内へと完全に浸透するのに必要
な時間(以後“湿潤時間”と称する)を測定することに
よって求めた。各サンプルは、最小5滴の水を、5つの
異なる位置においてテストした。全ての水滴が3秒以内
にウェブを湿潤した場合、そのウェブは即座に湿潤可能
(すなわち湿潤性)と見なされた。水滴の湿潤時間が3
秒よりも大きく30秒以下の場合、ウェブはゆっくり湿
潤可能と見なされた。湿潤時間が30秒より大きい場合
、ウェブは非湿潤性と見なされた。
上に置き、水滴がウェブ内へと完全に浸透するのに必要
な時間(以後“湿潤時間”と称する)を測定することに
よって求めた。各サンプルは、最小5滴の水を、5つの
異なる位置においてテストした。全ての水滴が3秒以内
にウェブを湿潤した場合、そのウェブは即座に湿潤可能
(すなわち湿潤性)と見なされた。水滴の湿潤時間が3
秒よりも大きく30秒以下の場合、ウェブはゆっくり湿
潤可能と見なされた。湿潤時間が30秒より大きい場合
、ウェブは非湿潤性と見なされた。
例178−239の全てについて得られたウェブのうち
、例178−227.232−234、及び237−2
39の全てから得たものは即座に湿潤可能であったが、
その一部の湿潤性は繊維の径に依存した。例228−2
31全て、235、及び236から得られたウェブは、
非湿潤性であった。第16表から、例228−231は
添加剤A24を用い、例235は添加剤BO4を用い、
例236は添加剤Bllを用いていることが分かる。第
1表によれば、添加剤A24は約7.900の分子量を
持つ。第3表から、添加剤BO4は約3、000の分子
量、添加剤Bllは約15,000の分子量をそれぞれ
持つ。これら3つの分子量は全て、繊維の有効及び/又
は界面表面の領域へと向かう添加剤の迅速な偏析を妨げ
るのに充分高い。
、例178−227.232−234、及び237−2
39の全てから得たものは即座に湿潤可能であったが、
その一部の湿潤性は繊維の径に依存した。例228−2
31全て、235、及び236から得られたウェブは、
非湿潤性であった。第16表から、例228−231は
添加剤A24を用い、例235は添加剤BO4を用い、
例236は添加剤Bllを用いていることが分かる。第
1表によれば、添加剤A24は約7.900の分子量を
持つ。第3表から、添加剤BO4は約3、000の分子
量、添加剤Bllは約15,000の分子量をそれぞれ
持つ。これら3つの分子量は全て、繊維の有効及び/又
は界面表面の領域へと向かう添加剤の迅速な偏析を妨げ
るのに充分高い。
この結果、繊維は非湿潤性であった。
しかし、約3.000以上の分子量を持つ複数添加剤の
混合物を含む合成物から作製されたウェブ、すなわち例
237−235全てのウェブが湿潤性である一方、混合
物で使われた添加剤の任意の一つを含む合成物から作製
したウェブは非湿潤性であったこと(すなわち例235
のウェブ)に留意すべきである。これは、そのような添
加剤が同様な溶融処理条件下で繊維またはフィルムの下
位表面より上方へ個々には偏析いないが、複数の添加剤
を組み合わせることによってもたらされる明かな相乗効
果を示している。
混合物を含む合成物から作製されたウェブ、すなわち例
237−235全てのウェブが湿潤性である一方、混合
物で使われた添加剤の任意の一つを含む合成物から作製
したウェブは非湿潤性であったこと(すなわち例235
のウェブ)に留意すべきである。これは、そのような添
加剤が同様な溶融処理条件下で繊維またはフィルムの下
位表面より上方へ個々には偏析いないが、複数の添加剤
を組み合わせることによってもたらされる明かな相乗効
果を示している。
ここで、繊維の径を関数としたウェブの品質と湿潤性に
関する定性的な観測を、少なくとも重合体PPAで作製
したウェブについて行うのが適切であろう。
関する定性的な観測を、少なくとも重合体PPAで作製
したウェブについて行うのが適切であろう。
ウェブの品質は、目視検査または低倍率の光学顕微鏡に
よる検査に基づき、次の1から4の尺度で評価した: 4−ショットの存在しない−様な直径を持つ繊維; 3−わずかな量の繊維直径の非一様性を持つ繊維で、少
量のショットが存在する(繊維直径の非一様性とは、繊
維直径の変化、すなわち変化する大小の繊維直径の存在
を表す);2−中位の繊維の非一様性と、中位の量のシ
ョット存在;及び 1−かなり大きい繊維の非一様性と、大きい量のショッ
ト存在。
よる検査に基づき、次の1から4の尺度で評価した: 4−ショットの存在しない−様な直径を持つ繊維; 3−わずかな量の繊維直径の非一様性を持つ繊維で、少
量のショットが存在する(繊維直径の非一様性とは、繊
維直径の変化、すなわち変化する大小の繊維直径の存在
を表す);2−中位の繊維の非一様性と、中位の量のシ
ョット存在;及び 1−かなり大きい繊維の非一様性と、大きい量のショッ
ト存在。
繊維の直径も目視検査または顕微鏡によって求め、小、
中、または大に簡単に類別した。後で詳述するように、
繊維の直径は細め用空気圧の関数で、圧力が高いほど、
繊維系が細くなる。
中、または大に簡単に類別した。後で詳述するように、
繊維の直径は細め用空気圧の関数で、圧力が高いほど、
繊維系が細くなる。
例17B−239の全てで得られた多数のウェブを、ウ
ェブの品質と繊維直径について評価した。
ェブの品質と繊維直径について評価した。
この評価の結果と、評価したウェブの湿潤性を第24表
に要約する。
に要約する。
AO6678225−904WS浦門、WLAll
852 3 25−90 4 WS浦
M、畦A13 852 2 25−90A1
7 1130 45 27A19 12
00 40 30八20 1450
0 26−90八22 NA’
4 25−85A23 NA
4 25−90801 600 1
0 3O−90BO4300003O−80 8O53000I@25 BO757921025−45 B08 5962 65 25Bll
15.444 42 25COI 80
00 42 251度C0 c psjga bコード:WS=小径繊維で、 WM=中径繊維で、 WL=大径繊維で、 4不明。
852 3 25−90 4 WS浦
M、畦A13 852 2 25−90A1
7 1130 45 27A19 12
00 40 30八20 1450
0 26−90八22 NA’
4 25−85A23 NA
4 25−90801 600 1
0 3O−90BO4300003O−80 8O53000I@25 BO757921025−45 B08 5962 65 25Bll
15.444 42 25COI 80
00 42 251度C0 c psjga bコード:WS=小径繊維で、 WM=中径繊維で、 WL=大径繊維で、 4不明。
8不溶性。
WSJM、WL
賀り
礼
WS、 WM、 WL
讐S浦M、WL
−8浦M浦L
WS、 WM、 WL
S
非湿潤f
札
ゆっくり湿潤1
非湿潤1
非湿潤1
湿潤性;
湿潤性:及び
湿潤性;
f大径繊維だけが形成された。
第24表のデータは、添加剤の分子量の増加に伴う湿潤
性の減少という先に観測された結果を裏付けている。し
かし、さらにデータは、つ具ブの品質と添加剤のくもり
点(cloud point )との間に相互関係が存
在することも示唆している。すなわち、添加剤のくもり
点が約20℃より高いとき、ウェブの品質が著しく低下
する。従って、水湿潤性を繊維またはフィルムの表面に
与えるのに使われる添加剤のくもり点は、約20℃以下
が好ましく、最も好ましくは約10℃以下である。
性の減少という先に観測された結果を裏付けている。し
かし、さらにデータは、つ具ブの品質と添加剤のくもり
点(cloud point )との間に相互関係が存
在することも示唆している。すなわち、添加剤のくもり
点が約20℃より高いとき、ウェブの品質が著しく低下
する。従って、水湿潤性を繊維またはフィルムの表面に
与えるのに使われる添加剤のくもり点は、約20℃以下
が好ましく、最も好ましくは約10℃以下である。
劃」」」レニL影↓
偏析の現象をより充分に理解するため、3シリーズの実
験室規模での溶融吹出実験を、さらに慎重に制御した条
件下で繰り返し行った。第1シリーズの実験では、重合
体PPAまたはPPBと、2重量%のレベルの添加剤と
を用いた。そのプロセスと製品の詳細を、第25表に要
約する。繊維の直径は、米国カルフォルニア州マウンテ
ンビュー所在の5urface 5cience La
boratories、 Inc。
験室規模での溶融吹出実験を、さらに慎重に制御した条
件下で繰り返し行った。第1シリーズの実験では、重合
体PPAまたはPPBと、2重量%のレベルの添加剤と
を用いた。そのプロセスと製品の詳細を、第25表に要
約する。繊維の直径は、米国カルフォルニア州マウンテ
ンビュー所在の5urface 5cience La
boratories、 Inc。
によって撮影された走査式電子顕微鏡写真から求めた。
用いた装置は、カムスキャンシリーズ4の走査式電子顕
微鏡である。加速電圧は24keV、作動距離は201
1、スポットサイズは5とした。
微鏡である。加速電圧は24keV、作動距離は201
1、スポットサイズは5とした。
また装置は、米国規格協会に基づく直径0.76ミクロ
ンのラテックス球で構成した。電子ビーム下での導電性
を高めるため、各サンプルに金を被覆した(100人厚
)。
ンのラテックス球で構成した。電子ビーム下での導電性
を高めるため、各サンプルに金を被覆した(100人厚
)。
OI
OI
へ13
248 BO230002512249BO
43000405 250’ BO430001220BO530
00 COI 8000 251’ 804 3000 2
0 6BO53000 COI 8000 252’ BO43000255BO5300
0 COI 8000 253’ BO43000402−38O53
000 COI 8000 1重合体PPBを用いた例250−253の全てを除き
、いずれのケースでも重合体PPAを用いた。
43000405 250’ BO430001220BO530
00 COI 8000 251’ 804 3000 2
0 6BO53000 COI 8000 252’ BO43000255BO5300
0 COI 8000 253’ BO43000402−38O53
000 COI 8000 1重合体PPBを用いた例250−253の全てを除き
、いずれのケースでも重合体PPAを用いた。
stg0
ミクロメータ。
4重合体は各等しい濃度の三種全ての添加剤の混合物を
含み、三種全ての添加剤の合計が2重量%であった。
含み、三種全ての添加剤の合計が2重量%であった。
どのケースでも、−貫したウェブが得られた。
各ウェブをESCA分析に付した。さらに、各ウェブを
体積元素分析と水滴テストにも付した。
体積元素分析と水滴テストにも付した。
ESCAデータと、元素分析及び水滴テストとの結果を
第26表に要約する。
第26表に要約する。
データ び
テストの
1.8
2.0
1.9
1.5
2.6
1.7
4.3
0.006
0.007
0.01?
0.018
o、oos
O,009
0,011
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
247 852 4 4.5 0.011
湿潤248 3000 12 13.0 0.
017 非湿潤249 3000 5 6.
3 0.016 非湿潤250 3−8X10”
20 8.5 0.010 湿潤251 3−
8X10” 6 5.8 0.01
0 ゆっくり湿潤252 3−8X10”
5 5.9 0.010 ゆっくり
湿潤253 3−8X10” 2−3 4
.8 0.010 ゆっくり品温ミクロメータ
。
湿潤248 3000 12 13.0 0.
017 非湿潤249 3000 5 6.
3 0.016 非湿潤250 3−8X10”
20 8.5 0.010 湿潤251 3−
8X10” 6 5.8 0.01
0 ゆっくり湿潤252 3−8X10”
5 5.9 0.010 ゆっくり
湿潤253 3−8X10” 2−3 4
.8 0.010 ゆっくり品温ミクロメータ
。
ゝ深さ約100人までの、原子%単位の平均濃度。
C繊維の体積全体を通じた、原子%単位の平均4度。
4重合体はそれぞれ3,000.3,000及びs、o
ooの分子量を持つ3つの添加剤を含む。
ooの分子量を持つ3つの添加剤を含む。
第26表から、2つのウェブだけが湿潤可能でなく、両
ウェブは約3,000の分子量を持つ添加剤BO4を使
って作製されたものであることが分かる。興味深いこと
に、両ウェブの繊維は湿潤可能だった他のどのウェブよ
りも、高いシリコン濃度と高い表面シリコン濃度を有し
ていた。事実、例248から得たウェブの繊維は表面の
頂部100人の層において、湿潤可能だった他のウェブ
よりもほぼ3−9倍のシリコンを有する。このような高
い濃度にもかかわらず、有効表面内に、ウェブを湿潤性
とするのに充分なシリコンは存在しないことが明かであ
る。つまり、高い分子量の添加剤もある程度偏析するが
、繊維少なくとも3−15ミクロメータの範囲の直径を
持つ繊維に湿潤性を与えるのに充分な濃度で、添加剤が
界面表面または有効表面へと移動するためには、約3,
000より低い添加剤の分子量が必要である。
ウェブは約3,000の分子量を持つ添加剤BO4を使
って作製されたものであることが分かる。興味深いこと
に、両ウェブの繊維は湿潤可能だった他のどのウェブよ
りも、高いシリコン濃度と高い表面シリコン濃度を有し
ていた。事実、例248から得たウェブの繊維は表面の
頂部100人の層において、湿潤可能だった他のウェブ
よりもほぼ3−9倍のシリコンを有する。このような高
い濃度にもかかわらず、有効表面内に、ウェブを湿潤性
とするのに充分なシリコンは存在しないことが明かであ
る。つまり、高い分子量の添加剤もある程度偏析するが
、繊維少なくとも3−15ミクロメータの範囲の直径を
持つ繊維に湿潤性を与えるのに充分な濃度で、添加剤が
界面表面または有効表面へと移動するためには、約3,
000より低い添加剤の分子量が必要である。
繊維直径がシリコンの表面濃度に及ぼす影響を実証する
ため、第2シリーズの実験室規模での溶融吹出実験を行
った。このシリーズでは、重合体がPPB、添加剤が2
重量%レベルのA10(添加剤の分子量は794−第1
表参照)であった。
ため、第2シリーズの実験室規模での溶融吹出実験を行
った。このシリーズでは、重合体がPPB、添加剤が2
重量%レベルのA10(添加剤の分子量は794−第1
表参照)であった。
すべて湿潤可能だった各ウェブについて、ESCA分析
を行った。その結果を第27表に要約する。
を行った。その結果を第27表に要約する。
裏」ニジ表
254 40 6 844.7
255 50 4 87
4.1256 60 2
88 3.9”psig。
255 50 4 87
4.1256 60 2
88 3.9”psig。
一ミクロメータ、前述の走査式電子光学顕微鏡で求めた
。
。
C深さ約100人までの、原子%単位の平均濃度;元素
分析で求められた体積シリコン濃度は0.01原子%で
あった。
分析で求められた体積シリコン濃度は0.01原子%で
あった。
添加剤の偏析に影響を及ぼす因子に関する前記の議論か
ら、繊維の形成中における添加剤の偏析には2つの競合
因子が存在する。第1に、繊維の直径が減少するにつれ
、表面までの距離も減少するため、表面領域における添
加剤のより高い濃度に寄与する。第2に、繊維の直径が
減少するにつれ、繊維が溶融状態に留まる時間も減少す
るため、添加剤が表面へと移動可能な時間も短くなる。
ら、繊維の形成中における添加剤の偏析には2つの競合
因子が存在する。第1に、繊維の直径が減少するにつれ
、表面までの距離も減少するため、表面領域における添
加剤のより高い濃度に寄与する。第2に、繊維の直径が
減少するにつれ、繊維が溶融状態に留まる時間も減少す
るため、添加剤が表面へと移動可能な時間も短くなる。
第27表のデータから、繊維直径の減少につれ添加剤の
濃度も減っているため、第2の因子の方が支配的なこと
が明かである。
濃度も減っているため、第2の因子の方が支配的なこと
が明かである。
すでに指摘したように、高い分子量の添加剤も繊維また
はフィルムの表面に向かって偏析するが、一般に界面表
面または有効表面まで達しない。添加剤が下位表面へと
偏析するが、有効表面まで近づくのには不十分な場合、
添加剤は比較的軽い加熱条件の印加によって、有効表面
へと“促し”可能である。この減少を、第3シリーズの
実験室規模での溶融吹出実験によって示す。
はフィルムの表面に向かって偏析するが、一般に界面表
面または有効表面まで達しない。添加剤が下位表面へと
偏析するが、有効表面まで近づくのには不十分な場合、
添加剤は比較的軽い加熱条件の印加によって、有効表面
へと“促し”可能である。この減少を、第3シリーズの
実験室規模での溶融吹出実験によって示す。
第3シリーズの実験では、例178−239の全てに基
本的に記されているように、2重量%の添加剤をPPA
重合体内に含めた。各ウェブについて、ESCAと元素
量分析を行った。各ウェブの湿潤性も、水滴テストによ
って求めた。次いで、各ウェブのサンプルを120度の
炉内で20秒間加熱した。前と同様、加熱後の各ウェブ
についてESCA分析を行い、またその湿潤性を求めた
。
本的に記されているように、2重量%の添加剤をPPA
重合体内に含めた。各ウェブについて、ESCAと元素
量分析を行った。各ウェブの湿潤性も、水滴テストによ
って求めた。次いで、各ウェブのサンプルを120度の
炉内で20秒間加熱した。前と同様、加熱後の各ウェブ
についてESCA分析を行い、またその湿潤性を求めた
。
その結果を第28及び29表に要約する。
257 八15 1023
0.005258 八1B 12
00 0.014259 A20
1450 0.014260
A23 NAb O
,008261Bit 15,444 0
.0061繊維の体積全体を通じた、原子%単位の平均
濃度。
0.005258 八1B 12
00 0.014259 A20
1450 0.014260
A23 NAb O
,008261Bit 15,444 0
.0061繊維の体積全体を通じた、原子%単位の平均
濃度。
1不明。
の湿′I テストの 、・
257 3.2 非湿潤 5.8 ゆっく
り湿潤258 1.9 非湿潤 2.7
湿潤259 6.9 湿潤 7.4
湿潤260 4.3 非湿潤 3.3
非湿潤261 4.7 非湿潤 5.3
非湿潤1深さ100人までの、原子%単位の平均濃度。
り湿潤258 1.9 非湿潤 2.7
湿潤259 6.9 湿潤 7.4
湿潤260 4.3 非湿潤 3.3
非湿潤261 4.7 非湿潤 5.3
非湿潤1深さ100人までの、原子%単位の平均濃度。
熱処理は非湿潤性のウェブをどれでも湿潤性に変換した
わけではなかったが、この手順は、2つの最も低い分子
量の添加剤について有効であった。
わけではなかったが、この手順は、2つの最も低い分子
量の添加剤について有効であった。
かかる処理が使えるかどうかは、少なくとも部分的に、
添加剤が有効表面に充分近い下位表面にまで偏析し、軽
い加熱処理で添加剤物質が有効表面の領域へと移動可能
になっているかどうかに依有する。そして、このような
偏析は部分的に、繊維の直径、すなわち繊維が溶融状態
に留まる時間に依有する。従って、添加剤とか熱処理条
件の選択は必然的に、多少経験的に決められる。
添加剤が有効表面に充分近い下位表面にまで偏析し、軽
い加熱処理で添加剤物質が有効表面の領域へと移動可能
になっているかどうかに依有する。そして、このような
偏析は部分的に、繊維の直径、すなわち繊維が溶融状態
に留まる時間に依有する。従って、添加剤とか熱処理条
件の選択は必然的に、多少経験的に決められる。
添加剤が下位表面から有効表面または界面表面のいずれ
かあるいは両方へと移動する能力は、本発明によって作
製される不織ウェブに基づく製品の種類を拡張する。家
事及び産業用払拭布(ワイプ)の領域における幾つかを
、次に例示する=(11本発明に従って作製された単一
のポリオレフィン不織ウェブからなる払拭布で、添加剤
が繊維の有効表面と界面表面のいずれかあるいは両方に
存在する一払拭布は親水性つまり水湿潤性で、水性クリ
ーニング溶液を用いた洗浄またはクリーニング作業に適
する; (2)本発明に従って作製された単一のポリオレフィン
不織ウェブからなる払拭布で、添加剤が繊維の下位表面
に存在する一払拭布は疎水性または親油性で、油性表面
をクリーニングするのに適するが、洗うと払拭布は親水
性に換わる。
かあるいは両方へと移動する能力は、本発明によって作
製される不織ウェブに基づく製品の種類を拡張する。家
事及び産業用払拭布(ワイプ)の領域における幾つかを
、次に例示する=(11本発明に従って作製された単一
のポリオレフィン不織ウェブからなる払拭布で、添加剤
が繊維の有効表面と界面表面のいずれかあるいは両方に
存在する一払拭布は親水性つまり水湿潤性で、水性クリ
ーニング溶液を用いた洗浄またはクリーニング作業に適
する; (2)本発明に従って作製された単一のポリオレフィン
不織ウェブからなる払拭布で、添加剤が繊維の下位表面
に存在する一払拭布は疎水性または親油性で、油性表面
をクリーニングするのに適するが、洗うと払拭布は親水
性に換わる。
何故なら、洗浄または乾燥環境の熱で、添加剤が下位表
面から有効表面と界面表面のいずれかあるいは両方へと
移動するからである。この変換によって、油性残留物の
払拭布からの除去が促進される;及び (3)一方が純の重合体から作製され、他方が上記(1
)または(2)に記したウェブからなる2つのポリオレ
フィン不織層で構成された払拭布筒1の例では、どちら
の層が払拭層として使われるかに応じ、払拭布が水溶性
または水分散性の物質及び油性物質の両方に有効で、第
2の例では、選択によって払拭布が第1例の払拭布に変
換可能である。
面から有効表面と界面表面のいずれかあるいは両方へと
移動するからである。この変換によって、油性残留物の
払拭布からの除去が促進される;及び (3)一方が純の重合体から作製され、他方が上記(1
)または(2)に記したウェブからなる2つのポリオレ
フィン不織層で構成された払拭布筒1の例では、どちら
の層が払拭層として使われるかに応じ、払拭布が水溶性
または水分散性の物質及び油性物質の両方に有効で、第
2の例では、選択によって払拭布が第1例の払拭布に変
換可能である。
前記した実験室規模での溶融吹出実験が全体として成功
だったので、次に米国特許箱4,663,220号に基
本的に記載されたようなパイロット規模の溶融吹出装置
において、溶融吹出試験を実施した。
だったので、次に米国特許箱4,663,220号に基
本的に記載されたようなパイロット規模の溶融吹出装置
において、溶融吹出試験を実施した。
尚、同特許は参照によってここに含まれるものとする。
簡単に言えば、かかる溶融吹出は、合成物(または単純
な混合物)を直径0.75インチ(19鰭)のBrab
ender製押出機を通じて押出成形した後、さらにダ
イ先端に直線1インチ当り9個の押出毛管(直線1 c
m当り約3.5個の毛管)を持つ溶融吹出ダイを通じ吹
出成形することによって行った。各々の毛管は直径約0
.145インチ(約0.37鶴)、長さは約0.113
インチ(約2.9曹1)であった。処理変数は一般に次
の通りとした:重合体の押出速度、毎分毛管当り2.5
−3.5g;重合体押出温度、用いた重合体に応じて2
50300’ ; 押出圧、490−510psig; ダイ先端温度、270−275° ; 細め用空気温度、304−310’ ;細め用空気圧
、88−11psi;及び成形距離、2040cm。
な混合物)を直径0.75インチ(19鰭)のBrab
ender製押出機を通じて押出成形した後、さらにダ
イ先端に直線1インチ当り9個の押出毛管(直線1 c
m当り約3.5個の毛管)を持つ溶融吹出ダイを通じ吹
出成形することによって行った。各々の毛管は直径約0
.145インチ(約0.37鶴)、長さは約0.113
インチ(約2.9曹1)であった。処理変数は一般に次
の通りとした:重合体の押出速度、毎分毛管当り2.5
−3.5g;重合体押出温度、用いた重合体に応じて2
50300’ ; 押出圧、490−510psig; ダイ先端温度、270−275° ; 細め用空気温度、304−310’ ;細め用空気圧
、88−11psi;及び成形距離、2040cm。
収集装置は、直径76.2 cm、幅15.2 cmの
回転ドラムで構成した。ドラムの表面は網状(スクリー
ン)とした。
回転ドラムで構成した。ドラムの表面は網状(スクリー
ン)とした。
重合体と添加剤は一般に、両者の混合物を押出機の供給
ホッパーへと導く前に、幾つかの方法の一つで混合した
。第1の方法(方法A)では、標準の可搬式セメントミ
キサーに、ペレット状重合体50ポンドを入れた。次い
でミキサーを始動させながら、所望量の添加剤を加えた
。混合は20分間行い、その後混合物をミキサーから取
り出し、プラスチック張りのボックス内に保管した。こ
の方法の変形として、溶融処理を意図したものより多い
量の添加剤を用いて、原料混合物を与えた。
ホッパーへと導く前に、幾つかの方法の一つで混合した
。第1の方法(方法A)では、標準の可搬式セメントミ
キサーに、ペレット状重合体50ポンドを入れた。次い
でミキサーを始動させながら、所望量の添加剤を加えた
。混合は20分間行い、その後混合物をミキサーから取
り出し、プラスチック張りのボックス内に保管した。こ
の方法の変形として、溶融処理を意図したものより多い
量の添加剤を用いて、原料混合物を与えた。
次いで、原料混合物を上記と同様に、計算した比率の追
加の重合体と混合し、最終的な所望の添加剤濃度を与え
た(方法B)。第3の方法(方法C)では、重合体のベ
レットを供給ネジ内へと自重で下方に流動させながら、
計量した流れの添加剤を、供給ネジの上方約15cmの
供給ホッパー内へとポンプ給送した。3つの方法全てが
等しく良好であったが、方法Cは1つの添加剤について
だけ用いた。
加の重合体と混合し、最終的な所望の添加剤濃度を与え
た(方法B)。第3の方法(方法C)では、重合体のベ
レットを供給ネジ内へと自重で下方に流動させながら、
計量した流れの添加剤を、供給ネジの上方約15cmの
供給ホッパー内へとポンプ給送した。3つの方法全てが
等しく良好であったが、方法Cは1つの添加剤について
だけ用いた。
いずれの場合にも、−貫したウェブが得られ、基本重量
は約20から約50g/n?の範囲であった。湿潤性は
水滴テストによって求めた。試験の内容を、水滴テスト
の結果と共に第30表に要約する。
は約20から約50g/n?の範囲であった。湿潤性は
水滴テストによって求めた。試験の内容を、水滴テスト
の結果と共に第30表に要約する。
PA
PA
PA
PB
PB
PB
PA
PA
PPへ
PB
PB
PB
PA
PPへ
PA
PC
PC
第」」L表
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
得られた結果は、実験室規模での溶融吹出実験の結果と
一致している。3.000以上の分子量を持つ単一の添
加剤は、繊維の直径が一般的な溶融吹出処理でそうであ
るように比較的小さいとき、界面表面または有効表面へ
と偏析しない。
一致している。3.000以上の分子量を持つ単一の添
加剤は、繊維の直径が一般的な溶融吹出処理でそうであ
るように比較的小さいとき、界面表面または有効表面へ
と偏析しない。
米国特許第4,360,563号に基本的に記載された
ようなパイロット規模の装置において、スパンボンド成
形試験を実施した。尚、同特許は参照によってここに含
まれるものとする。
ようなパイロット規模の装置において、スパンボンド成
形試験を実施した。尚、同特許は参照によってここに含
まれるものとする。
重合体と添加剤は一般に、例252−297の全てに関
連して前記した方法の一つで混合した。
連して前記した方法の一つで混合した。
いずれの場合にも、約14から約60g/n?の範囲の
基本重量を持つウェブが得られた。一部のケースでは、
成形ワイヤの速度を変えることによって、異なる基本重
量のウェブが試験中に作製された。こうして形成された
代表的な基本重量は、14.19.36.47、及び5
9g/mであった。湿潤性は水滴テストによって求めた
。
基本重量を持つウェブが得られた。一部のケースでは、
成形ワイヤの速度を変えることによって、異なる基本重
量のウェブが試験中に作製された。こうして形成された
代表的な基本重量は、14.19.36.47、及び5
9g/mであった。湿潤性は水滴テストによって求めた
。
しかし、溶融吹出試験の場合と異なり、添加剤のレベル
が1重量%より大きいと、ウェブの一体性が得られない
ことが発見された。すなわち、優れた繊維形成が得られ
た場合でも、ウェブは成形ワイヤから取り外そうとした
ところ、簡単に崩れてしまった。この問題は、ウェブを
形成ワイヤから取り外す前に、加熱された圧密化ロール
の下方に通すことで解決された。つまり、添加剤のレベ
ルが1重量%より大きかったスパンボンド成形例の全て
で、加熱圧密化ロールを用いた。約66゜の温度の圧密
化ロールを用いたが、もっと低いまたは高い温度も使え
る。
が1重量%より大きいと、ウェブの一体性が得られない
ことが発見された。すなわち、優れた繊維形成が得られ
た場合でも、ウェブは成形ワイヤから取り外そうとした
ところ、簡単に崩れてしまった。この問題は、ウェブを
形成ワイヤから取り外す前に、加熱された圧密化ロール
の下方に通すことで解決された。つまり、添加剤のレベ
ルが1重量%より大きかったスパンボンド成形例の全て
で、加熱圧密化ロールを用いた。約66゜の温度の圧密
化ロールを用いたが、もっと低いまたは高い温度も使え
る。
試験の内容を、水滴テストの結果と共に第31表に要約
する。湿潤性はウェブの基本重量と関係ないので、基本
重量は表に含めてない。
する。湿潤性はウェブの基本重量と関係ないので、基本
重量は表に含めてない。
PA
PA
^05
O5
湿潤
湿潤
PC
PC
PD
PD
PA
PA
PA
PD
PD
PD
PE
PE
PA
PA
PA
PA
PA
PA
PE
PE
O5
O5
O5
O5
O8
^08
^08
^08
O8
O8
O8
O8
^10
IO
IO
IO
IO
IO
IO
0,75
0,75
0,5
0,75
1,5
0,5
0,75
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ゆり(り湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ゆっくり湿潤
湿潤
PE
PE
PE
PE
PE
PE
PE
PIE
PA
PA
PD
PD
PD
PD
PD
PD
PE
PE
PE
PE
■
1.5
0.5
0.75
0.5
0.75
■
1.5
0.5
0.75
1.5
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ゆっくり湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ゆっくり湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ゆっ(り湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
PE
PE
PA
PA
PD
PD
PA
PPへ
PA
PD
PD
PD
PD
PD
PA
PE八
PA
PA
PA
PPへ
ll
ll
OI
OI
OI
OI
OI
O5
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
ン兄潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
360 PPA Cot 1
非湿潤361 PPA COI 3
非湿潤362 PPA COI
5 非湿潤363” PPA BO
40,33湿潤BO50,33 Cot O,33 364” PPA BO40,67湿潤80
5 0.67 COI O,67 365’ PPA BO41湿潤BO51 COI 1 この合成物は2.5重量%の酸化チタンも含んでいた。
非湿潤361 PPA COI 3
非湿潤362 PPA COI
5 非湿潤363” PPA BO
40,33湿潤BO50,33 Cot O,33 364” PPA BO40,67湿潤80
5 0.67 COI O,67 365’ PPA BO41湿潤BO51 COI 1 この合成物は2.5重量%の酸化チタンも含んでいた。
この合成物は2重量%の酸化チタンも含んでいた。
スパンボンド繊維は一般に平均して溶融吹出繊維より大
きい直径を有するので、スパンボンドウェブは、約3.
000までの分子量を持つ添加剤の場合に湿潤性かある
いはゆっくり湿潤可能であった。しかし、約s、ooo
の分子量を持つ添加剤を使用した場合、湿潤性のウェブ
は得られなかった。
きい直径を有するので、スパンボンドウェブは、約3.
000までの分子量を持つ添加剤の場合に湿潤性かある
いはゆっくり湿潤可能であった。しかし、約s、ooo
の分子量を持つ添加剤を使用した場合、湿潤性のウェブ
は得られなかった。
成形後の軽い熱処理が添加剤を有効表面及び/又は界面
表面へと移動させる能力をさらに調べるため、3つのス
パンボンドウェブについてESCA分析を行った。次い
で、各ウェブを110度で1分間、実験炉内で加熱し、
加熱後のウェブを再びESCA分析に付した。加熱前と
後におけるESCA分析の結果を、第32表に要約する
。
表面へと移動させる能力をさらに調べるため、3つのス
パンボンドウェブについてESCA分析を行った。次い
で、各ウェブを110度で1分間、実験炉内で加熱し、
加熱後のウェブを再びESCA分析に付した。加熱前と
後におけるESCA分析の結果を、第32表に要約する
。
325 95 3.2 1.6 91 6.6 2.8
75326 95 3.9 1.6 79
15 6.5 306327 B4 11
5.0 79 17 7.4 48a原子%
。
75326 95 3.9 1.6 79
15 6.5 306327 B4 11
5.0 79 17 7.4 48a原子%
。
1表面から100人までの領域でのシリコン増加%。
第32表のデータは明らかに、特に1重量%の添加剤レ
ベルで、ウェブに軽い加熱処理を施した場合における表
面から100人までの領域内でのシリコン濃度の著しい
増加を明らかに示している。
ベルで、ウェブに軽い加熱処理を施した場合における表
面から100人までの領域内でのシリコン濃度の著しい
増加を明らかに示している。
スパンボンドウェブは通例使い捨てオムツの内張りとし
て使われるので、軽い熱処理の減少を簡単なオムツ流去
(ランオフ)テストで、2つの異なる方法によって調べ
た。オムツ流去テストでは、標準のKIMBEE製オム
ツから内張りを取り外した。
て使われるので、軽い熱処理の減少を簡単なオムツ流去
(ランオフ)テストで、2つの異なる方法によって調べ
た。オムツ流去テストでは、標準のKIMBEE製オム
ツから内張りを取り外した。
内張りのないオムツを45°の角度で傾斜させたプレー
ト上に取り付け、オムツの後縁をプレートの頂部側に配
置した。そして、テストウェブをオムツの上に置いた。
ト上に取り付け、オムツの後縁をプレートの頂部側に配
置した。そして、テストウェブをオムツの上に置いた。
37°で、100n+1の0.85%(単位容積当りの
重量)サリン(米国ペンシルヴアニア州ピッツバーグ所
在のFisher 5cientific製のカタログ
番号5S−442−10)を、プレート平面の頂部で、
オムツの吸収性パッドの最上縁から上方2インチ(5,
1cm)に配置した。次いで、シランをリザーバから安
定した流れとして流出させた。オムツによって保持され
なかった流体を集めて測定し、その量(m2)を流去値
とした。
重量)サリン(米国ペンシルヴアニア州ピッツバーグ所
在のFisher 5cientific製のカタログ
番号5S−442−10)を、プレート平面の頂部で、
オムツの吸収性パッドの最上縁から上方2インチ(5,
1cm)に配置した。次いで、シランをリザーバから安
定した流れとして流出させた。オムツによって保持され
なかった流体を集めて測定し、その量(m2)を流去値
とした。
最初の方法では、本発明の合成物から作製され、27
g/rdの基本重量を持つスパンボンド成形不織ウェブ
のサンプルを、炉内で2つの異なる温度に加熱した。流
去測定は、加熱処理しなかったサンプルと加熱処理した
サンプルについて行った。
g/rdの基本重量を持つスパンボンド成形不織ウェブ
のサンプルを、炉内で2つの異なる温度に加熱した。流
去測定は、加熱処理しなかったサンプルと加熱処理した
サンプルについて行った。
どちらのケースでも、添加剤をA11、重合体をPPE
とした。この結果を第33表に要約する。
とした。この結果を第33表に要約する。
0.5
0.5
0.5
0.75
0.75
0.75
3 min。
30 sec。
3 min。
30 sec。
3 min。
30 sec。
100ゝ
0−80b
0−30b
1重量%。
5対照。
第」二り表
この結果から、各ケースにおける熱処理の効力が容易に
見て取れよう。つまり少なくとも、2つの最も低い添加
剤濃度を持つウェブに関して、110°で30秒より8
0°で3分間の方が有効なことが明かである。但しどち
らの温度処理でも、1重量%の添加剤を含むウェブが高
い湿潤性で、高い効力の転移層に換わっている。
見て取れよう。つまり少なくとも、2つの最も低い添加
剤濃度を持つウェブに関して、110°で30秒より8
0°で3分間の方が有効なことが明かである。但しどち
らの温度処理でも、1重量%の添加剤を含むウェブが高
い湿潤性で、高い効力の転移層に換わっている。
第2の方法では、第1の方法で用いたのと同じウェブの
連続ロール状サンプルを、圧力5psigの蒸気で加熱
された直列の2つの蒸気筒上を通って通過させた。蒸気
筒の表面は約85°とした。各サンプルを2つの異なる
ライン速度で蒸気筒上に通した後、流去テストを行った
。その結果を第34表に要約する。
連続ロール状サンプルを、圧力5psigの蒸気で加熱
された直列の2つの蒸気筒上を通って通過させた。蒸気
筒の表面は約85°とした。各サンプルを2つの異なる
ライン速度で蒸気筒上に通した後、流去テストを行った
。その結果を第34表に要約する。
0.5
0.5
0.5
0.75
0.75
0.75
4.5
4.5
4.5
10い
0−80b
0−30b
1重量%。
b対照。
第2の方法の結果は、最も効力のある転移層をもたらす
添加剤の濃度が1重量%であるという点で、第1の方法
の結果と同じであった。またその濃度では、遅いライン
速度の方がやや良好な結果を与えた。
添加剤の濃度が1重量%であるという点で、第1の方法
の結果と同じであった。またその濃度では、遅いライン
速度の方がやや良好な結果を与えた。
溶融プレス成形フィルムでSt −3EM手順が成功し
たため、重合体PPA中に添加剤の混合物を含む合成物
、すなわち例365から作製されたスパンボンド繊維に
ついても同様な手順を行った。
たため、重合体PPA中に添加剤の混合物を含む合成物
、すなわち例365から作製されたスパンボンド繊維に
ついても同様な手順を行った。
この場合には、−束の繊維を、それらが成形ワイヤへ着
く前に集めた。繊維束を切断した後、長さ約191mで
内径約3鰭の小プラスチック管内に挿入し、管に繊維を
詰めた。詰まった管を液体窒素内に入れた後取り出し、
カミソリの刃で切断した。
く前に集めた。繊維束を切断した後、長さ約191mで
内径約3鰭の小プラスチック管内に挿入し、管に繊維を
詰めた。詰まった管を液体窒素内に入れた後取り出し、
カミソリの刃で切断した。
得られたサンプルをSEMマウント上に置き、分析の前
に炭素でスパッタリングした。この分析の結果の概略図
を第9図に示す。第9図において、繊維90は断面が二
裂片状である。フィルム分析の場合と同じく、各ドツト
91がシリコン原子の存在を表す。
に炭素でスパッタリングした。この分析の結果の概略図
を第9図に示す。第9図において、繊維90は断面が二
裂片状である。フィルム分析の場合と同じく、各ドツト
91がシリコン原子の存在を表す。
例365の繊維を作製した合成物中に含まれる添加剤が
、フィルムの表面領域へと選択的に偏析していることが
明かである。コア領域ではフィルムのコア領域はどシリ
コンが少なくないが、繊維の表面またはそれに近い領域
においてよりも、コア領域での添加剤濃度の方が低いこ
とが明かである。しかしこの結果は、フィルムの形成時
間と比べ繊維の形成の方が比較的速いため、予測された
ことである。すなわち、繊維が溶融状態に留まっている
時間の方が、フィルムが溶融状態に留まっている時間よ
りはるかに短い。前に指摘したように、そのような短い
時間内に添加剤が繊維の表面へと偏析したのは、押出プ
ロセス中に加えられたシャーの影響の結果である。スパ
ンポンド試験から得た2つの繊維サンプルを、RBSに
よる分析に付した。この結果を第35表に要約する。
、フィルムの表面領域へと選択的に偏析していることが
明かである。コア領域ではフィルムのコア領域はどシリ
コンが少なくないが、繊維の表面またはそれに近い領域
においてよりも、コア領域での添加剤濃度の方が低いこ
とが明かである。しかしこの結果は、フィルムの形成時
間と比べ繊維の形成の方が比較的速いため、予測された
ことである。すなわち、繊維が溶融状態に留まっている
時間の方が、フィルムが溶融状態に留まっている時間よ
りはるかに短い。前に指摘したように、そのような短い
時間内に添加剤が繊維の表面へと偏析したのは、押出プ
ロセス中に加えられたシャーの影響の結果である。スパ
ンポンド試験から得た2つの繊維サンプルを、RBSに
よる分析に付した。この結果を第35表に要約する。
>3000
329’ 0−1000
>2000
30 0.7 0.28
30 0.2 0.06
30 0.2 0.03
29 0.3 0.13
29 0.1 0.02
30 0.1 0.02
0.01”
0.02
0.03
0.01”
0.02
0.02
364 0−250 28 3.6 1.
94 0.02250−900 28 2.2
0.90 0.02900−1600 29
1.5 0.45 0.051600−2900
29 1.0 0゜37 0.052900
−4900 29 0.8 0.26 0.0
5>4900 29 0.8 0.12 0
.05この濃度は検出限界かまたはそれに近いものだっ
た;実際の濃度はこれよりかなり低いかもしれない。
94 0.02250−900 28 2.2
0.90 0.02900−1600 29
1.5 0.45 0.051600−2900
29 1.0 0゜37 0.052900
−4900 29 0.8 0.26 0.0
5>4900 29 0.8 0.12 0
.05この濃度は検出限界かまたはそれに近いものだっ
た;実際の濃度はこれよりかなり低いかもしれない。
b第2の分析は同じサンプルについて行った。
同じサンプルに関する2回の分析データから、シリコン
濃度値の減少によって示されているように、RBS手順
で添加剤の一部が失われていることが明かである。測定
濃度値は恐らく実際の濃度より低いであろう。にもかか
わらず、この手順は表面領域とそれに近いコア領域にお
ける、添加剤の偏析に関する少なくとも定性的な評価を
与える点で有用である。
濃度値の減少によって示されているように、RBS手順
で添加剤の一部が失われていることが明かである。測定
濃度値は恐らく実際の濃度より低いであろう。にもかか
わらず、この手順は表面領域とそれに近いコア領域にお
ける、添加剤の偏析に関する少なくとも定性的な評価を
与える点で有用である。
例329と364のウェブに関する第35表のRBSデ
ータは、前述のごとくプロットされた。
ータは、前述のごとくプロットされた。
つまり、例329のウェブに関する2回の分析のプロッ
トが、第10A及び108図にそれぞれ示しである。ま
た、例364のウェブに関する分析のプロットが第11
図に示しである。
トが、第10A及び108図にそれぞれ示しである。ま
た、例364のウェブに関する分析のプロットが第11
図に示しである。
これらのプロットは、例173のフィルムに関するRB
S分析のプロットと類似している。第8及びIOA図は
特に似ているが、後者ではシリコン濃度が約1,000
人でなく、約2,000人で最小の濃度に減少している
。第11図においては、シリコン濃度が深さと共にもっ
とゆっくり減少しているが、プロットは全て類似の形状
を持つ曲線をなしていることが分かる。
S分析のプロットと類似している。第8及びIOA図は
特に似ているが、後者ではシリコン濃度が約1,000
人でなく、約2,000人で最小の濃度に減少している
。第11図においては、シリコン濃度が深さと共にもっ
とゆっくり減少しているが、プロットは全て類似の形状
を持つ曲線をなしていることが分かる。
例329と364から得たウェブも、ESCA及び体積
元素分析に付した。これらの分析の結果を第36表に示
す。
元素分析に付した。これらの分析の結果を第36表に示
す。
データ び−素へ の 約
329 77 17 6.6 83.
84 13.23 0.35364 62 2
7 11 82.23 13.40 0.8
9多数の大規模溶融吹き出し作業を、米国特許第4、1
00.432号及び第4,663,220号に記載され
ているような共成形装置で実施した。後者の特許は、例
262−297の全てに関して前記したもので、参照に
よってここに含まれるものとする。前者の特許も、参照
によってここに含まれる。
84 13.23 0.35364 62 2
7 11 82.23 13.40 0.8
9多数の大規模溶融吹き出し作業を、米国特許第4、1
00.432号及び第4,663,220号に記載され
ているような共成形装置で実施した。後者の特許は、例
262−297の全てに関して前記したもので、参照に
よってここに含まれるものとする。前者の特許も、参照
によってここに含まれる。
溶融吹出成形は、合成物を1.5インチ(3,75cm
)のJohnson製押出機から押出し、グイ先端に直
線1インチ当り15個の押出毛管(直線1aa当り約5
.9個の押出毛管)を持つ溶融吹出グイから吹き出すこ
とによって行った。各毛管の直径は約0.018インチ
(約0.46C11)、長さは約0.14インチ(約3
.6m)であった。合成物は各毛管から、約184°の
温度、毎分毛管当り約0.5gの速度で押し出した。グ
イ先端内の合成物に加わる押出圧力は、約180から約
200 psigの範囲であった。これらの条件におけ
るグイ先端での合成物速度は、約500poiseであ
った。グイ先端の形状は、約0.01インチ(約0.2
5mm)の正の直角グイ先端距離を有するように調整し
た。2つの細め用空気通路のエアギャップは、約0.0
6 フインチ(約1.7fl)に調整した。合成物を溶
融吹出するための成形空気は、約209°の温度、約2
psigの圧力で空気通路に供給された。こうして形
成された繊維は、グイ先端の下方約18インチ(46C
Im)で、後方約20インチ(51cm)に位置した成
形スクリーンドラム上に付着された。
)のJohnson製押出機から押出し、グイ先端に直
線1インチ当り15個の押出毛管(直線1aa当り約5
.9個の押出毛管)を持つ溶融吹出グイから吹き出すこ
とによって行った。各毛管の直径は約0.018インチ
(約0.46C11)、長さは約0.14インチ(約3
.6m)であった。合成物は各毛管から、約184°の
温度、毎分毛管当り約0.5gの速度で押し出した。グ
イ先端内の合成物に加わる押出圧力は、約180から約
200 psigの範囲であった。これらの条件におけ
るグイ先端での合成物速度は、約500poiseであ
った。グイ先端の形状は、約0.01インチ(約0.2
5mm)の正の直角グイ先端距離を有するように調整し
た。2つの細め用空気通路のエアギャップは、約0.0
6 フインチ(約1.7fl)に調整した。合成物を溶
融吹出するための成形空気は、約209°の温度、約2
psigの圧力で空気通路に供給された。こうして形
成された繊維は、グイ先端の下方約18インチ(46C
Im)で、後方約20インチ(51cm)に位置した成
形スクリーンドラム上に付着された。
重要な処理変数は、一般に次の通りであった一バレル温
度、280−300° ; グイ温度、285−316° ; グイ中の溶融温度、275−316° ;バレル圧力、
220−570 psig ;グイ圧力、55 13
0psig; −次空気温度、235−349° ; −次空気圧力、3−4.5 psig ニスループン
ト、毎時ダイ幅1a11当り?−360g ; 成形距離、36cIl;及び 基本重量、27−85g10f、−船釣な基本重量は2
7.51、及び/又は85g/m。
度、280−300° ; グイ温度、285−316° ; グイ中の溶融温度、275−316° ;バレル圧力、
220−570 psig ;グイ圧力、55 13
0psig; −次空気温度、235−349° ; −次空気圧力、3−4.5 psig ニスループン
ト、毎時ダイ幅1a11当り?−360g ; 成形距離、36cIl;及び 基本重量、27−85g10f、−船釣な基本重量は2
7.51、及び/又は85g/m。
溶融吹出した合成物は、例50−130に関連して述べ
た重合体と1つまたは複数の添加剤を溶融混合して作製
した。いずれのケースでも、−貫したウェブが形成され
た。前記の試験と同じく、形成ウェブの湿潤性を適宜水
滴テストによって求めた。溶融吹出した合成物と水滴テ
ストの結果を、第37表に要約する。
た重合体と1つまたは複数の添加剤を溶融混合して作製
した。いずれのケースでも、−貫したウェブが形成され
た。前記の試験と同じく、形成ウェブの湿潤性を適宜水
滴テストによって求めた。溶融吹出した合成物と水滴テ
ストの結果を、第37表に要約する。
P2B−1
PA
^21
PP29−1
PA
^21
PP30−1
PA
湿潤
湿潤
湿潤
PP31−I
PP18−I
PP19−I
PP20−I
PP32−I
PP33−I
PP34−I
PP35−I
PP36−I
PP37−I
PP21−I
PP22−I
PP38−I
PP39−I
PP40−I
PP41−I
PP42−I
PP43−I
PP44−I
PP45−1
PP八
EA
EA
EA
PA
PA
PB
PB
PC
PC
EA
EA
PA
PA
PC
PC
PA
PPへ
PC
PC
2L
OI
OI
OI
OI
OI
OI
OI
O3
PP46−I
PP47−I
PP23−I
PP24−I
PP48−I
PP49−I
PP25−I
PP26−I
PP50−I
PP51−I
PP52−I
PP53−I
PP54−I
PP55−I
PP56−I
PP57−I
PP58−I
PP59−I
PP60−I
PP61−1
PA
PA
EA
EA
PA
PA
EA
PE八
PA
PPへ
PC
PC
PA
PA
PC
PC
PA
PA
PC
PC
O4
O8
O8
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
PP62−1
p63−I
PP64−I
PP65−I
PP66−I
PP67−I
PP68−I
PP69−I
PP70−I
PP71−I
PP72−I
PP73−I
PP74−I
PP75− I
PP76−I
PP7?−I
PP27−I
PP28−I
PP29−I
PT8−1
PA
PA
PA
PC
PC
PA
PA
PC
PC
PA
PA
PC
PC
PA
PA
PP^
EA
EA
PE^
PA
O9
IO
IO
IO
l1
ll
ll
OI
OI
OI
OI
OI
OI
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
非湿潤
湿潤
P79−1
P80−1
P82−2
P84−2
P86−2
P90−3
P92−3
P93−3
P30−3
PEA
PEA
PEA
PEA
PEA
PEA
PEA
PEA
PEA
ll
IO
IO
ll
COl
COl
COl
ot
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
0.33
0.33
0.33
1.67
1.67
1.67
0.33
0.33
0.33
N/A”
N/A
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
湿潤
P31−3
P32−3
PEA 804 1 湿潤B05
1 C011 PEA 804 1.67 湿潤805
1.67 COl 1.67 1不明。
1 C011 PEA 804 1.67 湿潤805
1.67 COl 1.67 1不明。
繊維の表面に水湿潤性を与える添加剤に関する、共成形
装置での溶融吹出試験の結果は、先の溶融吹出試験の結
果と一致した。
装置での溶融吹出試験の結果は、先の溶融吹出試験の結
果と一致した。
繊維の表面における添加剤DO4の存在を検証するため
、ESCA及び体積元素分析を例429から得たウェブ
について行った。同様の分析を、対照である例430か
ら得たウェブについても行った。これらの分析の結果を
、第38表に要約する。
、ESCA及び体積元素分析を例429から得たウェブ
について行った。同様の分析を、対照である例430か
ら得たウェブについても行った。これらの分析の結果を
、第38表に要約する。
ESCAび − の
429 73 11 6.9 B3.
66 0.99 0.50430 69 −
16 84.72 − 1.06対照”1
00−−98 1どの添加剤も含まない重合体PPA。
66 0.99 0.50430 69 −
16 84.72 − 1.06対照”1
00−−98 1どの添加剤も含まない重合体PPA。
例429から得たウェブの分析データによれば、添加剤
DO4が表面領域、すなわち界面表面から測定して10
0人までの表面領域へと偏析していたことが明かである
。例430から得たウェブも、同じ表面領域内にかなり
の量の添加剤(この場合DO5)を含んでいた。
DO4が表面領域、すなわち界面表面から測定して10
0人までの表面領域へと偏析していたことが明かである
。例430から得たウェブも、同じ表面領域内にかなり
の量の添加剤(この場合DO5)を含んでいた。
前に指摘したように、添加剤DO5は、重合体に不相溶
性であることから繊維の表面へと移動した。かかる不相
溶性は、低品質のウェブ形成からもたらされた;すなわ
ち、このウェブは一様でない繊維直径、異常に高い不連
続繊維の比率、及びかなりな量のショットによって特徴
付けられた。
性であることから繊維の表面へと移動した。かかる不相
溶性は、低品質のウェブ形成からもたらされた;すなわ
ち、このウェブは一様でない繊維直径、異常に高い不連
続繊維の比率、及びかなりな量のショットによって特徴
付けられた。
またプロセスは、潜在的にオペレータに対して危険なダ
イオリフイスからの重合体のほぼ爆発に近い、頻繁な放
出を特徴とした。
イオリフイスからの重合体のほぼ爆発に近い、頻繁な放
出を特徴とした。
E、パイロット での丑 壮 による丑ウェブ
刺]」」L虹支↓
2つの繊維質の共成形不織ウェブを、本発明の合成物を
溶融吹出し、その中にポリエステルのステープル繊維を
混入することによって形成した。
溶融吹出し、その中にポリエステルのステープル繊維を
混入することによって形成した。
溶融吹出は、例366−439の全てに関連して説明し
た通りに行った。いずれのケースでも、重合体はPPA
、添加剤は3重量%レベルのBOIとした。
た通りに行った。いずれのケースでも、重合体はPPA
、添加剤は3重量%レベルのBOIとした。
溶融吹出処理での重要な条件は、はぼ次の通りであった
: ダイ温度、296° ; 一次空気温度、284° ニ 一次空気圧力、3.5 psig ;スループット、
毎時ダイ幅1 ca+当り179g。
: ダイ温度、296° ; 一次空気温度、284° ニ 一次空気圧力、3.5 psig ;スループット、
毎時ダイ幅1 ca+当り179g。
水平成形距離、51ca、及び
垂直成形距離、43cm。
前出の米国特許筒4,663,220号の第5図に示さ
れ、そこに説明された手順に従い、長さ3インチ(7,
6cm)、フィラメント当り40デニールのポリエステ
ルステープル(125型、米国プラウエア州つィルミン
トン所在のE、 1. DuPon de Nemou
rsl、 (:o、Inc、 )を、成形ドラムへの付
着前に、溶融吹出繊維の流れ中に混入した。ポリエステ
ルの繊維はまず、Rando Webberのマ・ノド
形成装置番こよって、約100g/rrfの基本重量を
持つマットに形成された。このマ・ノドを、ピッカーロ
ールの表面から約0.13Hの距離に位置した供給ロー
ルによってピッカーロールへと供給した。ピ・ツカ−ロ
ールは毎分約3,000回転の速度で回転させ、繊維輸
送空気を約2.5psigの圧力でピ・ツカ−ロールへ
と供給した。溶融吹出繊維の流れに対する共成形装置の
ノズル位置の実測は行わなかったが、溶融吹出ダイのダ
イ先端から約5.10m下方で、且ツ約5.1 cm離
れていると推定された。
れ、そこに説明された手順に従い、長さ3インチ(7,
6cm)、フィラメント当り40デニールのポリエステ
ルステープル(125型、米国プラウエア州つィルミン
トン所在のE、 1. DuPon de Nemou
rsl、 (:o、Inc、 )を、成形ドラムへの付
着前に、溶融吹出繊維の流れ中に混入した。ポリエステ
ルの繊維はまず、Rando Webberのマ・ノド
形成装置番こよって、約100g/rrfの基本重量を
持つマットに形成された。このマ・ノドを、ピッカーロ
ールの表面から約0.13Hの距離に位置した供給ロー
ルによってピッカーロールへと供給した。ピ・ツカ−ロ
ールは毎分約3,000回転の速度で回転させ、繊維輸
送空気を約2.5psigの圧力でピ・ツカ−ロールへ
と供給した。溶融吹出繊維の流れに対する共成形装置の
ノズル位置の実測は行わなかったが、溶融吹出ダイのダ
イ先端から約5.10m下方で、且ツ約5.1 cm離
れていると推定された。
共に約51cmの幅(マシン横断方向)を持つ、2つの
共成形ウェブを作製した。第1のウェブは約70重量%
のポリエステルステープル繊維と約30重量%の溶融吹
出繊維で構成し、第2のウェブは二種類の繊維が各々約
50重量%で構成した。
共成形ウェブを作製した。第1のウェブは約70重量%
のポリエステルステープル繊維と約30重量%の溶融吹
出繊維で構成し、第2のウェブは二種類の繊維が各々約
50重量%で構成した。
各ウェブは約100 g/cdの基本重量を持ち、水滴
テストでは即座に湿潤した。
テストでは即座に湿潤した。
ここでは詳しく説明しないが、ステープル繊維:溶融吹
出繊維の比が85:15.75;25゜65:35及び
15 : 85の他の共成形ウェブも同様に作製した。
出繊維の比が85:15.75;25゜65:35及び
15 : 85の他の共成形ウェブも同様に作製した。
さらに、他の販売元のポリエステルステープル繊維を用
いたウェブも、上記の各比でそれぞれ作製した。このよ
うな他のポリエステルステープル繊維は、次の通りであ
った=3.25インチ(8,3cm) X 25デニー
ル(米国テネシー州キンゲスボード所在のEastma
n ChemicalProducts、 Inc、)
;ES型1.5インチ(3,8cm) X 1.5
デニール(日本国東京所在のチッソ株式会社);及び4
1−D型1.5インチ(3,8cm) X 1.5デニ
ール(Eastman Chemical Produ
cts、 Inc、)■↓↓上 合成物を重合体PEA内に3重量%の添加剤BOIを含
めたものとし、二次繊維を木材パルプ繊維とし、二重の
溶融吹出ダイ/中央二次繊維ダクトの構成を用いた点を
除き、例440と441の手順を繰り返した。合成物は
、毎時1cm当り179または894gのスルーブツト
で、一つのダイを通じて溶融吹出した。いずれの場合に
も、溶融温度は約288°であった。ダイ先端の圧力は
スループットに応じ、90または220psigとした
。
いたウェブも、上記の各比でそれぞれ作製した。このよ
うな他のポリエステルステープル繊維は、次の通りであ
った=3.25インチ(8,3cm) X 25デニー
ル(米国テネシー州キンゲスボード所在のEastma
n ChemicalProducts、 Inc、)
;ES型1.5インチ(3,8cm) X 1.5
デニール(日本国東京所在のチッソ株式会社);及び4
1−D型1.5インチ(3,8cm) X 1.5デニ
ール(Eastman Chemical Produ
cts、 Inc、)■↓↓上 合成物を重合体PEA内に3重量%の添加剤BOIを含
めたものとし、二次繊維を木材パルプ繊維とし、二重の
溶融吹出ダイ/中央二次繊維ダクトの構成を用いた点を
除き、例440と441の手順を繰り返した。合成物は
、毎時1cm当り179または894gのスルーブツト
で、一つのダイを通じて溶融吹出した。いずれの場合に
も、溶融温度は約288°であった。ダイ先端の圧力は
スループットに応じ、90または220psigとした
。
重合体PPCは、毎時1cII+当り約179から約7
16gのスループットで、他のダイを通じて溶融吹出し
た。溶融温度は約246から約274゜の範囲で、−次
空気の温度は約280から約302 ’の範囲であった
。−次空気の圧力は2−5 psigの範囲であった。
16gのスループットで、他のダイを通じて溶融吹出し
た。溶融温度は約246から約274゜の範囲で、−次
空気の温度は約280から約302 ’の範囲であった
。−次空気の圧力は2−5 psigの範囲であった。
パルプ:重合体の比が70=30と90:10の共成形
ウェブを作製した。これらのウェブは即座に湿潤し、合
成物はウェブの吸収能力を妨げなかった。
ウェブを作製した。これらのウェブは即座に湿潤し、合
成物はウェブの吸収能力を妨げなかった。
■、鋳11コJしり11袈
胴1」」ヨ二445
直径8.9 cmのバレル、汎用の混合ネジ、及び24
の長さ対直径比を持つHexco製押出機(米国イリノ
イ州アジソン所在のHexco Inc、)から基本的
に構成された鋳造フィルムパイロソトラインテ、鋳造フ
ィルムを作製した。ダイは91cm幅で、コートハンガ
ーマニホールドの標準型シードダイ(EDI旧traf
lex H−40,米国ウィスコンシン州チツペワフォ
ールス所在のExtrusion Dies、 Inc
、)であった。チルロールと取り出しシステムは、外径
50.8 cm、幅91cmの2本のロールで構成し、
マット仕上げで、水によって冷却・加熱した。ワイング
ーは、米国マサチューセッツ州グロウセスター所在のG
loucester Engineering Co、
製のモデル191−Wワイングー及び取り出しシステム
とした。樹脂フィーダは、Conair製の自動空圧型
樹脂ローダとした。
の長さ対直径比を持つHexco製押出機(米国イリノ
イ州アジソン所在のHexco Inc、)から基本的
に構成された鋳造フィルムパイロソトラインテ、鋳造フ
ィルムを作製した。ダイは91cm幅で、コートハンガ
ーマニホールドの標準型シードダイ(EDI旧traf
lex H−40,米国ウィスコンシン州チツペワフォ
ールス所在のExtrusion Dies、 Inc
、)であった。チルロールと取り出しシステムは、外径
50.8 cm、幅91cmの2本のロールで構成し、
マット仕上げで、水によって冷却・加熱した。ワイング
ーは、米国マサチューセッツ州グロウセスター所在のG
loucester Engineering Co、
製のモデル191−Wワイングー及び取り出しシステム
とした。樹脂フィーダは、Conair製の自動空圧型
樹脂ローダとした。
3つのフィルムを、第39表に要約の通り作製した。い
ずれの場合も、溶融温度は約216゜ダイ温度は216
−219°であった。チルロ−ルは、それぞれ16及び
21°の温度であった。
ずれの場合も、溶融温度は約216゜ダイ温度は216
−219°であった。チルロ−ルは、それぞれ16及び
21°の温度であった。
した。その結果を第40表に要約する。
443 PPP All
1444 PPF
All 3445 FEB
All 1フィルム作
製はほぼルーチン通りだが、高いレベルの添加剤への切
り換え時にはバレル圧力を減少させた。重合体PPPと
5重量%の添加剤Allからなるフィルム、及び重合体
FEBとより高いレベルの添加剤PEBからなるフィル
ムを鋳造する試みは、使用した重合体と添加剤レベルに
適さない押出ネジの設計に基づく押出圧力の損のため成
功しなかった(重合体または添加剤のレベルに関わらず
、パイロット規模の装置における合成物の調合では何等
の困難も伴わなかった)。作製したフィルムは全て、湿
潤性であった。
1444 PPF
All 3445 FEB
All 1フィルム作
製はほぼルーチン通りだが、高いレベルの添加剤への切
り換え時にはバレル圧力を減少させた。重合体PPPと
5重量%の添加剤Allからなるフィルム、及び重合体
FEBとより高いレベルの添加剤PEBからなるフィル
ムを鋳造する試みは、使用した重合体と添加剤レベルに
適さない押出ネジの設計に基づく押出圧力の損のため成
功しなかった(重合体または添加剤のレベルに関わらず
、パイロット規模の装置における合成物の調合では何等
の困難も伴わなかった)。作製したフィルムは全て、湿
潤性であった。
各フィルムをESCA及び体積元素量分析に付443
80 13 7.2 85.85 14.1
3 0.22444 71 20 8.9
84.87 13.32 0.42445 64
24 13 85.73 13.71
0.1340表に要約した分析データは、各ケースにお
ける添加剤はフィルムの表面へと偏析していることを実
証している。つまり、添加剤の挙動はフィルム及び繊維
の場合と同じである。
80 13 7.2 85.85 14.1
3 0.22444 71 20 8.9
84.87 13.32 0.42445 64
24 13 85.73 13.71
0.1340表に要約した分析データは、各ケースにお
ける添加剤はフィルムの表面へと偏析していることを実
証している。つまり、添加剤の挙動はフィルム及び繊維
の場合と同じである。
■、皮定生互檎社
添加剤A01−A14の全て及びBOI−BO3の全て
等、低い分子量の主添加剤を含む合成物から繊維を形成
したとき、ネジポンプからしばしば煙が発生するのが認
められた。これは特に、■節のB部で述べたような繊維
を作製するのに用いた装置など、押出機内で長い滞留時
間を持つ装置で見られた。
等、低い分子量の主添加剤を含む合成物から繊維を形成
したとき、ネジポンプからしばしば煙が発生するのが認
められた。これは特に、■節のB部で述べたような繊維
を作製するのに用いた装置など、押出機内で長い滞留時
間を持つ装置で見られた。
安定か添加剤の有効性は、重合体PPEの粒子に、添加
剤Allに添加剤DO3を混合した溶液を塗布すること
によって実証された。添加剤Allの量は重合体の量に
対し3重量%、添加剤DO3の量は添加剤Allの量に
対し1重量%にそれぞれ等しくした。被覆した重合体を
、例262−297の全てに関連して■節のB部で述べ
たように溶融吹出した。対照として、3重量%の添加剤
Allだけを被覆した重合体も、同等の条件下で溶融吹
出した。対照の溶融吹出時には煙が認められたが、安定
剤として添加剤DO3を含む添加剤Allを被覆した重
合体の溶融吹出時には煙が認められなかった。
剤Allに添加剤DO3を混合した溶液を塗布すること
によって実証された。添加剤Allの量は重合体の量に
対し3重量%、添加剤DO3の量は添加剤Allの量に
対し1重量%にそれぞれ等しくした。被覆した重合体を
、例262−297の全てに関連して■節のB部で述べ
たように溶融吹出した。対照として、3重量%の添加剤
Allだけを被覆した重合体も、同等の条件下で溶融吹
出した。対照の溶融吹出時には煙が認められたが、安定
剤として添加剤DO3を含む添加剤Allを被覆した重
合体の溶融吹出時には煙が認められなかった。
■、斯方jll引W債
最後に、米国特許第4.659,777号に記載された
ような添加剤を、実験室規模の溶融吹出装置で溶融プレ
ス成形されたフィルムと繊維両方において評価した。添
加剤はポリ−(2−エチルオキサゾリン)−ポリジメチ
ルシロキサン−ポリ (2−エチルオキサゾリン)ブロ
ック共重合体で、各部ロックは約3.000の分子量を
有していた。
ような添加剤を、実験室規模の溶融吹出装置で溶融プレ
ス成形されたフィルムと繊維両方において評価した。添
加剤はポリ−(2−エチルオキサゾリン)−ポリジメチ
ルシロキサン−ポリ (2−エチルオキサゾリン)ブロ
ック共重合体で、各部ロックは約3.000の分子量を
有していた。
■土工■
溶融プレス成形フィルムが、例131−176の全てに
関連して述べたように、好結果で作製された。この物質
は、重合体PPA中に10ft量%の添加剤を含んでい
た。
関連して述べたように、好結果で作製された。この物質
は、重合体PPA中に10ft量%の添加剤を含んでい
た。
フィルムの表面エネルギーは、Pillar製の湿潤剤
(米国ウィスコンシン州ウニストアリス所在のPill
ar Corporation )によって、1(J当
り34−35dynesと求められた。純な重合体の値
は約30である。次いで、このフィルムをESCA分析
に付した。界面表面の下方100人の領域内で、添加剤
は全く見いだされなかった。
(米国ウィスコンシン州ウニストアリス所在のPill
ar Corporation )によって、1(J当
り34−35dynesと求められた。純な重合体の値
は約30である。次いで、このフィルムをESCA分析
に付した。界面表面の下方100人の領域内で、添加剤
は全く見いだされなかった。
班土土工
溶融吹出繊維が、例178−239の全てに関連して述
べたような実験室規模の装置で作製された0合成物は、
重合体PPA内に3重量%の添加剤を含めて構成した。
べたような実験室規模の装置で作製された0合成物は、
重合体PPA内に3重量%の添加剤を含めて構成した。
溶融吹出は、35psigの空気圧力、264.285
及び3086の各溶融温度で行った。各ケースでウェブ
が得られたが、ウェブの品質は劣り、添加剤の分解が各
溶融温度で生じた。分解は最も高い温度で特にひどかっ
た。
及び3086の各溶融温度で行った。各ケースでウェブ
が得られたが、ウェブの品質は劣り、添加剤の分解が各
溶融温度で生じた。分解は最も高い温度で特にひどかっ
た。
この添加剤は明らかに溶融吹出手順に適さず、表面に偏
析しないため、ウェブの分析は試みなかった。
析しないため、ウェブの分析は試みなかった。
最後のホットステージ顕微鏡分析を、便宜上ここで説明
する。合成物は、前述したプルーミング技術でポリプロ
ピレンを湿潤性とするため広く使われている表面活性剤
である3重量%のTRITONX −102(Rohm
and Haas Co、 )を含む重合体PPAで
構成した;米国特許第4,070,218号参照。
する。合成物は、前述したプルーミング技術でポリプロ
ピレンを湿潤性とするため広く使われている表面活性剤
である3重量%のTRITONX −102(Rohm
and Haas Co、 )を含む重合体PPAで
構成した;米国特許第4,070,218号参照。
顕微鏡写真の図が、第12A及び12B図に示しである
。表面活性剤の粒子121が両方の図で見られ、第12
A図には若干のデブリス122も見られる。これら両図
に関連して最も注目すべき事実は、表面活性剤が160
°で重合体に不相溶性であるばかりでなく、約220″
′でも低い相溶性であるという点である。第12A及び
12B図を参照すれば、表面活性剤を繊維またはフィル
ムの表面へ移動させるのになぜブルーミング処理が必要
であるのか、及びなぜ表面活性剤が重合体内へと逆戻り
してしまうのかが容易に理解されよう。
。表面活性剤の粒子121が両方の図で見られ、第12
A図には若干のデブリス122も見られる。これら両図
に関連して最も注目すべき事実は、表面活性剤が160
°で重合体に不相溶性であるばかりでなく、約220″
′でも低い相溶性であるという点である。第12A及び
12B図を参照すれば、表面活性剤を繊維またはフィル
ムの表面へ移動させるのになぜブルーミング処理が必要
であるのか、及びなぜ表面活性剤が重合体内へと逆戻り
してしまうのかが容易に理解されよう。
これで、本発明の詳細な説明した添加剤と合成物は、熱
可塑性重合体で作製された繊維及びフィルムなどの成形
品の表面特性を変えるため、に従来加えられてきた物質
と比べ、異なる方法で機能することが明らかなはずであ
る。また、本発明の合成物は偏析現象の制御を可能とし
、かかかる制御は従来の手順では不可能であった。
可塑性重合体で作製された繊維及びフィルムなどの成形
品の表面特性を変えるため、に従来加えられてきた物質
と比べ、異なる方法で機能することが明らかなはずであ
る。また、本発明の合成物は偏析現象の制御を可能とし
、かかかる制御は従来の手順では不可能であった。
以上本発明を説明したが、当業者であれば、発明の精神
または範囲から逸脱することなく、数多くの変形及び変
更が容易に明かとなろう。例えば、本発明の合成物は充
填剤、つや消し剤、着色剤、安定化剤等を含むこともで
きる。
または範囲から逸脱することなく、数多くの変形及び変
更が容易に明かとなろう。例えば、本発明の合成物は充
填剤、つや消し剤、着色剤、安定化剤等を含むこともで
きる。
第1図はウェッジ状繊維の概略図で、明細書及び特許請
求の範囲の記載を通じて使われるの幾つかの定義を示す
;第2図は本発明の合成物、すなわち例328の繊維の
、2つの異なる温度及び350Xの倍率でホットステー
ジ顕微鏡から得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる
;第3図は例328の繊維中の重合体成分だけの、2つ
の異なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微
鏡から得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる;第4
図は例328の繊維中の重合体成分及びこれと不相溶性
のシリコン含有化合物からなる例40の合成物の、2つ
の異なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微
鏡から得た顕微鏡写真の2つの手書描き図からなる;第
5図は例45の合成物の、2つの異なる温度及び350
Xの倍率でホットステージ顕微鏡から得た顕微鏡写真の
2つの手描き図からなる;第6図は例131−176全
体で説明されたような、本発明の合成物から作製され溶
融プレスされたフィルムの一部の概略図;第7図は第6
図の概略図に重ね合わせられた、例172のフィルムサ
ンプルのシリコンX線プローブを用いた走査電子顕微鏡
写真の概略図で、該フィルムは添加剤をシリコン含有化
合物とした本発明の合成物から作製されたものである;
第8図は例172のフィルムサンプルに関するシリコン
濃度(原子%)対界面表面からの深さ(人)のプロット
で、該プロットのデータはラザフォードの後方散乱スペ
クトルの測定から得られた;第9図は例364のスパン
ボンド成形不織ウェブの一部の、シリコンX線プローブ
を用いた走査電子顕微鏡写真の概略図で、該不織ウェブ
は添加剤をシリコン含有化合物とした本発明の合成物か
ら作製されたものである;第10及び11図は添加剤を
シリコン含有化合物として本発明によって作製された2
つのスパンボンド成形不織ウェブ、すなわち例328と
363中の繊維に関するシリコン濃度(原子%)対界面
表面からの深さ(人)のプロットで、該プロットのデー
タはラザフォードの後方散乱スペクトルの測定から得ら
れた;第12図は例328の繊維の重合体成分と、ポリ
プロピレンを湿潤性とするためのブルーミング処理で一
般に使われる表面活性剤とからなる合成物の、2つの異
なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微鏡か
ら得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる。 10.90・・・・・・繊維、11・・・・・・繊維表
面、12・・・・・・界面表面、13・・・・・・有効
表面、14・・・・・:下位表面、15・・・・・・コ
ア、21:41・・・・・・添加剤粒子、60.TO・
・・・・・フィルムサンプル。 FIG、2A 2)幽 FIG、2B FIG、 1 FIG、6 FIG、 3Δ FIG、3B FIG、4Δ FIG、7 FIG、9 FIG、5A FIG、5B 図m1の浄書(内容に変更なし) 深さ(ム) FIG、8 深さ(ム) FIG、ll ′L−j白の、争ごF(内容に文だなし)深さ(λ) FIG、10A 深さ (ス) FIG、 10B
求の範囲の記載を通じて使われるの幾つかの定義を示す
;第2図は本発明の合成物、すなわち例328の繊維の
、2つの異なる温度及び350Xの倍率でホットステー
ジ顕微鏡から得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる
;第3図は例328の繊維中の重合体成分だけの、2つ
の異なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微
鏡から得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる;第4
図は例328の繊維中の重合体成分及びこれと不相溶性
のシリコン含有化合物からなる例40の合成物の、2つ
の異なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微
鏡から得た顕微鏡写真の2つの手書描き図からなる;第
5図は例45の合成物の、2つの異なる温度及び350
Xの倍率でホットステージ顕微鏡から得た顕微鏡写真の
2つの手描き図からなる;第6図は例131−176全
体で説明されたような、本発明の合成物から作製され溶
融プレスされたフィルムの一部の概略図;第7図は第6
図の概略図に重ね合わせられた、例172のフィルムサ
ンプルのシリコンX線プローブを用いた走査電子顕微鏡
写真の概略図で、該フィルムは添加剤をシリコン含有化
合物とした本発明の合成物から作製されたものである;
第8図は例172のフィルムサンプルに関するシリコン
濃度(原子%)対界面表面からの深さ(人)のプロット
で、該プロットのデータはラザフォードの後方散乱スペ
クトルの測定から得られた;第9図は例364のスパン
ボンド成形不織ウェブの一部の、シリコンX線プローブ
を用いた走査電子顕微鏡写真の概略図で、該不織ウェブ
は添加剤をシリコン含有化合物とした本発明の合成物か
ら作製されたものである;第10及び11図は添加剤を
シリコン含有化合物として本発明によって作製された2
つのスパンボンド成形不織ウェブ、すなわち例328と
363中の繊維に関するシリコン濃度(原子%)対界面
表面からの深さ(人)のプロットで、該プロットのデー
タはラザフォードの後方散乱スペクトルの測定から得ら
れた;第12図は例328の繊維の重合体成分と、ポリ
プロピレンを湿潤性とするためのブルーミング処理で一
般に使われる表面活性剤とからなる合成物の、2つの異
なる温度及び350Xの倍率でホットステージ顕微鏡か
ら得た顕微鏡写真の2つの手描き図からなる。 10.90・・・・・・繊維、11・・・・・・繊維表
面、12・・・・・・界面表面、13・・・・・・有効
表面、14・・・・・:下位表面、15・・・・・・コ
ア、21:41・・・・・・添加剤粒子、60.TO・
・・・・・フィルムサンプル。 FIG、2A 2)幽 FIG、2B FIG、 1 FIG、6 FIG、 3Δ FIG、3B FIG、4Δ FIG、7 FIG、9 FIG、5A FIG、5B 図m1の浄書(内容に変更なし) 深さ(ム) FIG、8 深さ(ム) FIG、ll ′L−j白の、争ごF(内容に文だなし)深さ(λ) FIG、10A 深さ (ス) FIG、 10B
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少なくとも2
つの半量体AとBを有する少なくとも一種の添加剤とを
含み: (A)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相溶
性であるが、溶融押出温度より低い温度では不相溶性で
あり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、別々の化
合物として存在する場合には、溶融押出温度で及び溶融
押出温度より低い温度で重合体と不相溶性である;(B
)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特性を前記
添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有する; (C)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (D)前記重合体と前記添加剤の重量比が約1から約1
,000の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する 化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも1つのエチレ
ンオキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含
む一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく
、各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とする; 表面偏析可能で、溶融押出成形可能な熱可塑性合成物。 2、前記添加剤がシリコン含有化合物である請求項1記
載の熱可塑性合成物。 3、前記半量体Aが、トリ置換のシリル基とトリ置換の
シロキシ基とから成る群の中から選ばれな1つ以上の基
と随意会合された少なくとも1つのテトラ置換のジシロ
キサニレン基を含み、前記全ての基の置換体は、各々置
換体でも非置換体でもよい一価のアルキル基、シクロア
ルキル基、アリール基及びヘテロ環式基と前記半量体B
とからなる群の中から独立に選ばれた請求項2記載の熱
可塑性合成物。 4、前記置換体が一価のアルキル基と前記半量体Bとか
らなる群の中から独立に選ばれた請求項3記載の熱可塑
性合成物。 5、前記添加剤が、下記の一般式によって表された基の
中から選ばれた複数の基を含む; (1)B_1−、 (2)B_2−O−、 (3)R_1−、 (4)R_2−Si≡、 (5)(R_3)(R_4)(R_5)Si−、(6)
(R_6)(R_7)(R_8)Si−O−、(7)〔
−Si(R_9)(R_1_0)−O−〕_c、及び(
8)〔−Si(R_1_1)(B_3)−O−〕_4;
但し、R_1とR_2は各々独立に、水素基、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基か
らなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基を
除き置換体または非置換体どちらでもよい;R_3−R
_5は全て各々独立に、それぞれ置換体または非置換体
どちらでもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基及びヘテロ環式基とB_4とからなる群の中から選
ばれた一価の基;R_6−R_1_1は全て各々独立に
、それぞれ置換体または非置換体どちらでもよいアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基
からなる群の中から選ばれた一価の基;cとdは各々独
立に、0から約100までの整数を表し、該整数は前記
添加剤中に存在する各基の量だけを表し、整数値が1よ
り大きい場合に、各複数の基が相互に接続されてオリゴ
マーまたはポリマーを形成すること、あるいは全ての基
が同じ置換体を有することを示したり、要求するもので
ない;B_1−B_4は全て各々独立に、少なくとも1
つの所望(または必要)な特性を前記添加剤に与える半
量体である;但し、前記複数の基は少なくとも1つのテ
トラ置換のジシロキサニレン基をもたらすことを条件と
する;請求項2記載の熱可塑性合成物。 6、前記cとdの和が、前記添加剤の分子量が約8,0
00より小さくなる値である請求項5記載の熱可塑性合
成物。 7、前記cとdの和が、前記重合体物質の分子量が約4
,000より小さくなる値である請求項5記載の熱可塑
性合成物。 8、前記cとdの和が、前記添加剤の分子量が約1,5
00より小さくなる値である請求項5記載の熱可塑性合
成物。 9、前記半量体Bの特性が親水性である請求項1記載の
熱可塑性合成物。 10、前記半量体Bがポリ(オキシアルキレン)半量体
である請求項9記載の熱可塑性合成物。 11、前記ポリ(オキシアルキレン)半量体のアルキレ
ン部分が2から約6個の炭素原子を含む請求項10記載
の熱可塑性合成物。 12、前記オキシアルキレンの反復単位がオキシエチレ
ンかオキシプロピレン単位またはこれらの混合物である
請求項11記載の熱可塑性合成物。 13、前記熱可塑性合成物が、少なくとも一種の熱可塑
性重合体と二種以上の添加剤の混合物とを含む請求項1
記載の熱可塑性合成物。 14、前記半量体Bの特性が紫外線放射吸収性である請
求項1記載の熱可塑性合成物。 15、前記半量体Aがシロキサンで、前記半量体Bが2
−(置換−フェニル)ベンゾトリアゾリル基である請求
項14記載の熱可塑性合成物。 16、前記半量体Bの特性が減成安定性である請求項1
記載の熱可塑性合成物。 17、前記半量体Aがシロキサンで、前記半量体Bが酸
素以外の二価の結合基によって前記半量体Aのシリコン
原子に付着された懸垂型のテトラアルキルピペリディル
基である請求項16記載の熱可塑性合成物。 18、前記半量体Bが紫外線放射吸収性と減成安定性の
両方を備えた請求項1記載の熱可塑性合成物。 19、前記半量体Aがシロキサンで、前記半量体Bが二
価の結合基によって前記半量体Aのシリコン原子に付着
された懸垂型の2−(置換−フェニル)ベンゾトリアゾ
リル/テトラアルキルピペリディル基である請求項18
記載の熱可塑性合成物。 20、前記半量体Bの特性が高い疎水性である請求項1
記載の熱可塑性合成物。 21、前記半量体Bがフルオロ過炭化水素基である請求
項20記載の熱可塑性合成物。 22、前記半量体Bの特性が緩衝能力である請求項1記
載の熱可塑性合成物。 23、前記緩衝能力が水素イオンに対するものである請
求項22記載の熱可塑性合成物。 24、前記半量体Bがアミンである請求項23記載の熱
可塑性合成物。 25、前記半量体Bが脂肪族アミンである請求項24記
載の熱可塑性合成物。 26、安定化された、表面偏析可能で溶融押出成形可能
な熱可塑性合成物において: (A)少なくとも一種の熱可塑性重合体; (B)少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した主添加剤で; (1)前記主添加剤が溶融押出温度では前記重合体と相
溶性であるが、溶融押出温度より 低い温度では不相溶性であり、また前記半 量体A′と半量体B′の各々が、別々の化 合物として存在する場合には、溶融押出温 度で及び溶融押出温度より低い温度で重合 体と不相溶性である; (2)前記半量体B′が、ポリ(オキシアルキレン)半
量体である少なくとも1つの官能 基を有する;及び (3)前記主添加剤の分子量が約400から約15,0
00の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式を有 する化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる 群の中から選ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも
1つのエチレンオキシ基、ビシ ナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一 価の有機基;及びaとbは同一でも異なっ てもよく、各々少なくとも1の値を持つ、 ことを条件とした主添加剤;及び (C)少なくとも2つの半量体A″とB″を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有した安定化添加剤で: (1)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前記重合
体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不
相溶性であり、また前記半量体A″と半量体B″の各々
が、別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温
度で及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性
である; (2)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官能基を有する;及び (3)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式 を有する化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる 群の中から選ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも
1つのエチレンオキシ基、ビシ ナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一 価の有機基;及びaとbは同一でも異なっ てもよく、各々少なくとも1の値を持つ、 ことを条件とした安定化添加剤; を含み、さらに前記熱可塑性合成物において:(a)前
記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、約0.1
から約50重量%の範囲のレベルで存在し;且つ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 安定化熱可塑性合成物。 27、前記重合体がポリオレフィンである請求項26記
載の安定化熱可塑性合成物。 28、前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.5から約5重量%の範囲のレベルで存在する請求
項26記載の安定化熱可塑性合成物。 29、前記主添加剤が約500から約1,500の範囲
の分子量を有する請求項26記載の安定化熱可塑性合成
物。 30、前記主添加剤の半量体B′の前記ポリ(オキシア
ルキレン)半量体のアルキレン部分が2から約6個の炭
素原子を含む請求項26記載の安定化熱可塑性合成物。 31、前記オキシアルキレンの反復単位がオキシエチレ
ンかオキシプロピレン単位またはこれらの混合物である
請求項30記載の安定化熱可塑性合成物。 32、前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.5から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る請求項26記載の安定化熱可塑性合成物。 33、前記安定化添加剤が約500から約1,500の
範囲の分子量を有する請求項26記載の安定化熱可塑性
合成物。 34、前記安定化添加剤の前記半量体B″が脂肪族アミ
ンである請求項26記載の安定化熱可塑性合成物。 35、前記主添加剤の前記半量体A′が、トリ置換のシ
リル基とトリ置換のシロキシ基とからなる群の中から選
ばれた1つ以上の基と随意会合された少なくとも1つの
テトラ置換のジシロキサニレン基を含み、前記全ての基
の置換体は、各々置換体でも非置換体でもよい一価のア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環
式基と前記半量体B′とからなる群の中から独立に選ば
れた請求項26記載の安定化熱可塑性合成物。 36、前記安定化添加剤の前記半量体A″が、トリ置換
のシリル基とトリ置換のシロキシ基とからなる群の中か
ら選ばれた1つ以上の基と随意会合された少なくとも1
つのテトラ置換のジシロキサニレン基を含み、前記全て
の基の置換体は、各々置換体でも非置換体でもよい一価
のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテ
ロ環式基と前記半量体B″とからなる群の中から独立に
選ばれた請求項26記載の安定化熱可塑性合成物。 37、前記主添加剤が、下記の一般式によって表された
基の中から選ばれた複数の基を含む: (1)B_1−、 (2)B_2−O−、 (3)R_1−、 (4)R_2−Si≡、 (5)(R_3)(R_4)(R_5)Si−、(6)
(R_6)(R_7)(R_8)Si−O−、(7)〔
−Si(R_9)(R_1_0)−O−〕_c、及び(
8)〔−Si(R_1_1)(B_3)−O−〕_d;
但し、R_1とR_2は各々独立に、水素基、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基か
らなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基を
除き置換体または非置換体どちらでもよい;R_3−R
_5は全て各々独立に、それぞれ置換体または非置換体
どちらでもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基及びヘテロ環式基とB_4とからなる群の中から選
ばれた一価の基;R_6−R_1_1は全て各々独立に
、それぞれ置換体または非置換体どちらでもよいアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基
からなる群の中から選ばれた一価の基;cとdは各々独
立に、0から約100までの整数を表し、該整数は前記
添加剤中に存在する各基の量だけを表し、整数値が1よ
り大きい場合に、各複数の基が相互に接続されてオリゴ
マーまたはポリマーを形成すること、あるいは全ての基
が同じ置換体を有することを示したり、要求するもので
ない;B_1−B_4は全て各々独立に、少なくとも1
つの所望(または必要)な特性を前記添加剤に与える半
量体である;但し、前記複数の基は少なくとも1つのテ
トラ置換のジシロキサニレン基をもたらすことを条件と
する;請求項26記載の熱可塑性合成物。 38、前記安定化添加剤が、下記の一般式によって表さ
れた基の中から選ばれた複数の基を含む:(1)B_1
−、 (2)B_2−O−、 (3)R_1−、 (4)R_2−Si≡、 (5)(R_3)(R_4)(R_5)Si−、(6)
(R_6)(R_7)(R_8)Si−O−、(7)〔
−Si(R_9)(R_1_0)−O−〕_c、及び(
8)〔−Si(R_1_1)(B_3)−O−〕_d:
但し、R_1とR_2は各々独立に、水素基、アルキル
基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基か
らなる群の中から選ばれた一価の基で、各基は水素基を
除き置換体または非置換体どちらでもよい;R_3−R
_5は全て各々独立に、それぞれ置換体または非置換体
どちらでもよいアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基及びヘテロ環式基とB_4とからなる群の中から選
ばれた一価の基;R_6−R_1_1は全て各々独立に
、それぞれ置換体または非置換体どちらでもよいアルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基及びヘテロ環式基
からなる群の中から選ばれた一価の基;cとdは各々独
立に、0から約100までの整数を表し、該整数は前記
添加剤中に存在する各基の量だけを表し、整数値が1よ
り大きい場合に、各複数の基が相互に接続されてオリゴ
マーまたはポリマーを形成すること、あるいは全ての基
が同じ置換体を有することを示したり、要求するもので
ない;B_1−B_4は全て各々独立に、少なくとも1
つの所望(または必要)な特性を前記添加剤に与える半
量体である;但し、前記複数の基は少なくとも1つのテ
トラ置換のジシロキサニレン基をもたらすことを条件と
する;請求項26記載の熱可塑性合成物。 39、繊維またはフィルムの界面表面、有効表面及び下
位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤の濃度が、
繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の平均濃度よ
り高いことによって、そうでなければ存在し得ない少な
くとも1つの所望な特性を繊維またはフィルムの表面に
与えるように、中心から表面に向かって増大する添加剤
の差濃度を持つ繊維またはフィルムを作製する方法で、
少なくとも一種の熱可塑性重合体と、少なくとも2つの
半量体AとBを有する少なくとも一種の添加剤との混合
物を溶融し、得られた溶融体を約50から約30,00
0sec^−^1のシャー速度と約5.4kg/cm/
時以下のスループットでダイを通して押出成形すること
を含み:(A)前記添加剤が溶融押出温度では前記重合
体と相溶性であるが、溶融押出温度より低い温度では不
相溶性であり、また前記半量体Aと半量体Bの各々が、
別々の化合物として存在する場合には、溶融押出温度で
及び溶融押出温度より低い温度で重合体と不相溶性であ
る;(B)前記半量体Bが、少なくとも1つの所望な特
性を前記添加剤に与える少なくとも1つの官能基を有す
る; (C)前記添加剤が溶融押出温度で前記重合体と混和性
であり、該条件下では前記添加剤と前記重合体が準安定
状態の溶液を形成するが、温度が溶融押出温度より下が
るにつれ、前記添加剤が前記重合体と著しく相溶し難く
なり、これと同時に重合体が硬化し始め、該両方の事象
が前記添加剤の迅速で制御可能な表面偏析に寄与する; (ロ)前記添加剤の分子量が約400から約15,00
0の範囲である;及び (E)前記重合体と前記添加剤の重量比が約6から約3
50の範囲である; 但し、前記添加剤は下記の一般式を有する 化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる群の中から選
ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも1つのエチレ
ンオキシ基、ビシナルエポキシ基、またはアミノ基を含
む一価の有機基;及びaとbは同一でも異なってもよく
、各々少なくとも1の値を持つ、ことを条件とする方法
。 40、前記熱可塑性合成物が、少なくとも一種の熱可塑
性重合体と二種以上の添加剤の混合物とを含む請求項3
9記載の方法。 41、前記全ての添加剤中の全ての半量体Bの一部が第
1の特性を有し、前記全ての添加剤中の全ての半量体B
の残部が第2の特性を有する請求項40記載の方法。 42、前記第1の特性が紫外線放射吸収性で、前記第2
の特性が減成安定性である請求項41記載の方法。 43、減成安定性の特性を持つ少なくとも1つの半量体
Bを有するいずれの添加剤の平均分子量が、紫外線放射
吸収性の特性を持つ少なくとも1つの半量体Bを有する
いずれの添加剤の平均分子量よりも大きい請求項42記
載の方法。 44、減成安定性の特性を持つ半量体Bを有する全ての
添加剤が、紫外線放射吸収性の特性を持つ半量体Bを有
する全ての添加剤が偏析する領域に隣接した及びそれよ
り下方の領域内で実質上偏析する請求項43記載の方法
。 45、請求項1記載の熱可塑性合成物から作製された繊
維またはフィルム。 46、請求項1記載の熱可塑性合成物から作製された繊
維を含む不織ウェブ。 47、前記少なくとも一種の添加剤が、溶融押出による
繊維の形成時に、繊維の有効表面と界面表面のうち少な
くとも一方に主として移動する請求項46記載の不織ウ
ェブ。 48、前記半量体Bの特性が親水性である請求項47記
載の不織ウェブ。 49、前記少なくとも一種の添加剤が、溶融押出による
繊維の形成時に、繊維の下位表面に主として移動する請
求項48記載の不織ウェブ。 50、前記半量体Bの特性が親水性である請求項49記
載の不織ウェブ。 51、少なくとも1つの成分が請求項46記載の不織ウ
ェブである使い捨て吸収製品。 52、繊維またはフィルムの界面表面、有効表面及び下
位表面のうち少なくとも1つにおける添加剤の濃度が、
繊維またはフィルムのコアにおける添加剤の平均濃度よ
り高いことによって、繊維またはフィルムの表面に親水
性を与えるように、中心から表面に向かって増大する添
加剤の差濃度を持つ繊維またはフィルムを形成するため
に溶融押出される熱可塑性合成物を安定化する方法で、 (A)(1)少なくとも一種の熱可塑性重合体;(2)
少なくとも2つの半量体A′とB′を有する少なくとも
一種のシロキサンを含 有した主添加剤で: (a)前記主添加剤が溶融押出温度では前 記重合体と相溶性であるが、溶融押出 温度より低い温度では不相溶性であり、 また前記半量体A′と半量体B′の各 々が、別々の化合物として存在する場 合には、溶融押出温度で及び溶融押出 温度より低い温度で重合体と不相溶性 である; (b)前記半量体B′が、ポリ(オキシア ルキレン)半量体である少なくとも1 つの官能基を有する;及び (c)前記主添加剤の分子量が約400か ら約15,000の範囲である; 但し、前記主添加剤は下記の一般式 を有する化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる 群の中から選ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも
1つのエチレンオキシ基、ビシ ナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一 価の有機基;及びaとbは同一でも異なっ てもよく、各々少なくとも1の値を持つ、 ことを条件とした主添加剤;及び (3)少なくとも2つの半量体A″とB″を有する少な
くとも一種のシロキサンを含有し た安定化添加剤で: (a)前記安定化主添加剤が溶融押出温度では前記重合
体と相溶性であるが、溶融押 出温度より低い温度では不相溶性であり、 また前記半量体A″と半量体B″の各々 が、別々の化合物として存在する場合に は、溶融押出温度で及び溶融押出温度よ り低い温度で重合体と不相溶性である; (b)前記半量体B″が、脂肪族または脂環式のアミノ
基である少なくとも1つの官 能基を有する;及び (c)前記安定化添加剤の分子量が約400から約15
,000の範囲である; 但し、前記安定化添加剤は下記の一般式 を有する化合物でない、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、各Rは独立に、アルキル基からなる 群の中から選ばれた一価の有機基;R^1は少なくとも
1つのエチレンオキシ基、ビシ ナルエポキシ基、またはアミノ基を含む一 価の有機基;及びaとbは同一でも異なっ てもよく、各々少なくとも1の値を持つ、 ことを条件とした安定化添加剤; を含む熱可塑性合成物であって: (a)前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.3から約17重量%の範囲のレベルで存在し;且
つ (b)前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.1から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る; 熱可塑性合成物を溶融すること;及び (B)得られた溶融体を約50から約30,000se
c^−^1のシャー速度と約5.4kg/cm/時以下
のスループットでダイを通して押出成形すること;を含
む方法。 53、前記重合体がポリオレフィンである請求項52記
載の方法。 54、シャー速度が約150から約5,000sec^
−^1である請求項52記載の方法。 55、スループットが約0.1から約4kg/cm/時
の範囲である請求項52記載の方法。 56、前記主添加剤が前記重合体の重量を基準として、
約0.5から約5重量%の範囲のレベルで存在する請求
項52記載の方法。 57、前記主添加剤が約500から約1,500の範囲
の分子量を有する請求項52記載の方法。 58、前記主添加剤の半量体B′の前記ポリ(オキシア
ルキレン)半量体のアルキレン部分が2から約6個の炭
素原子を含む請求項52記載の方法。 59、前記オキシアルキレンの反復単位がオキシエチレ
ンかオキシプロピレン単位またはこれらの混合物である
請求項58記載の方法。 60、前記安定化添加剤が前記主添加剤の重量を基準と
して、約0.5から約5重量%の範囲のレベルで存在す
る請求項52記載の方法。 61、前記安定化添加剤が約500から約1,500の
範囲の分子量を有する請求項52記載の方法。 62、前記安定化添加剤の前記半量体B″が脂肪族アミ
ンである請求項52記載の方法。
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