JP2014503698A - ポリエステル繊維の難燃剤としてのホスホン酸ポリマー、コポリマー、およびそれぞれのオリゴマー - Google Patents
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Abstract
【選択図】 なし
Description
本出願書類は、2010年11月17日に提出された表題「Phosphonate Polymers, Copolymers, and Their Respective Oligomers as Flame Retardants for Polyester Fibers」の米国仮出願第61/414,569号の優先権を請求し、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明のさらなる実施形態は、本発明のポリマー組成物を作成する方法、および前記混合材料から製品または繊維品を作成する方法に関する。例えば、一部の実施形態は、融液中、熱可塑性ポリエステルとポリマー、コポリマー、またはオリゴマーを含むホスホン酸塩を混合する工程を含む、ポリマー組成物を作成する方法を含む。前記溶融混合は、いかなる混合法でも実施することができ、例えば、溶融混合はブラベンダーミキサーまたは押出機で実施することができる。一部の実施形態では、前記方法が溶融混合後に前記混合物を押出し、得られた材料をペレット状にする工程が含まれる。他の実施形態では、前記方法に、前記溶融混合材料をローラーで圧縮し、フィルムを作成し、フィルムを回転成形し、またはフィルムを中空成形する工程を含む。さらに他の実施形態では、前記方法が前記溶融混合材料を製品に成形する工程を含む。
本発明は、一定の好ましい実施形態に関してかなり詳細に説明したが、他の形態も可能である。従って、添付の請求項の精神と範囲は、本明細書に含まれる記載および好ましい形態に限定されるものではない。本発明の様々な観点が、以下の制限のない例に準拠して説明される。
ポリ(エチレンテレフタラート)(PET、溶液粘度0.62dL/g)は、分子量100,000g/mole(PS基準品)を有するポリホスホン酸塩と溶融混合し、重量で2.5%〜15%の範囲の負荷濃度でホスホン酸ポリマーを有するPET/ホスホン酸混合物を生成した。これらの混合物は次に繊維に紡糸した。前記PET/ポリホスホン酸混合物はそれぞれ優れた処理可能性を示し、純粋なPET繊維に使用したものと同じ生成装置を使用し、溶融紡糸により5〜8デニールの繊維および18〜22デニールの繊維を生成した。次に繊維を熱処理し、優れた熱処理特性を示した。表1は、検討した各サンプルの説明を示している。
表1で説明した繊維をASTM 701により試験し、良好な耐火性挙動を示した。これらの組成から織った布サンプルをASTM D6413−99「布地の耐炎性に関する標準化試験法」に従って試験し、試験前にサンプルは調製しなかった点で手順をわずかに変更した。具体的には、試験サンプルは3インチ×12インチのサンプルに切断し、火炎バーナーの上0.75インチに垂直に取り付けた。炎は1.5インチの高さとし、前記サンプルは12秒間炎に当てた。重量200g(裂ける力)を燃焼サンプルの片側に加え、裂ける力が前記サンプルによって支えられるまで、反対側をスムーズで連続的な動きで上昇させた後、炭化長を測定した。各サンプル組成について、最低3回繰り返し行った。結果は表2に示されている。
PET/ポリホスホン酸繊維は、実施例1で説明したとおり作成し、丸編生布検体に加工した。前記生布検体は、仮よりしたPET毛糸(130、dtex(225)、f 38 bright−3.5 dtex/フィラメント)から加工した。すべての検体の洗浄、乾燥、および調整は、ISO 6330(2000−2008)に従い、洗浄手順A5を用いて行った。火炎持続性試験はNF P 92−504(1995)に従って行い、サンプルサイズが小さかったため、前記基準からやや逸脱した。いくつかの製剤について、この試験の結果を表3に示す。
Claims (38)
- ポリマー繊維であって、
熱可塑性ポリエステルと、
少なくとも1つのホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせと
を有するポリマー繊維。 - 請求項1記載のポリマー繊維において、前記熱可塑性ポリエステルはポリ(ブチレンテレフタラート)(PBT)、ポリ(エチレンテレフタラート)(PET)、ポリ(トリメチレンテレフタラート)(PTT)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、またはその組み合わせを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、ポリホスホン酸塩、コポリ(ホスホン酸エステル)、コポリ(炭酸ホスホン酸)、オリゴマーホスホン酸塩、オリゴマーコホスホン酸エステル、オリゴマー炭酸コホスホン酸塩、およびその組み合わせの少なくとも1つを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、アルキルホスホン酸ジアリール、アリールホスホン酸ジアリール、およびその組み合わせ、およびメチルホスホン酸ジフェニルおよび芳香族ジヒドロキシ化合物に由来する反復単位を有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、PS基準に対して測定して約10,000g/モル〜約120,000g/モルの分子量を有するポリホスホン酸塩、コポリ(ホスホン酸エステル)、またはコポリ(炭酸ホスホン酸)の少なくとも1つを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、約1,000g/モル〜約10,000g/モルの分子量を有するオリゴマーホスホン酸塩、オリゴマーコホスホン酸エステル、またはオリゴマー炭酸コホスホン酸塩の少なくとも1つを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ポリマー繊維は約1重量%〜約25重量%のホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせの少なくとも1つを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、このポリマー繊維は、さらに、
耐火性添加物、充填剤、染料、抗酸化剤、色素、滴下防止剤(anti−dripping agents)、潤滑剤、湿潤剤、またはその組み合わせの1若しくはそれ以上を有するものであるポリマー繊維。 - 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ポリマー繊維は約2.0μm〜約50μmの繊維径を有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ポリマー繊維は約0.9デニール〜約30デニールの繊維密度を有するものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ポリマー繊維は少なくとも27の限界酸素指数(LOI)を示すものであるポリマー繊維。
- 請求項1記載のポリマー繊維において、前記ポリマー繊維が作られる材料は、厚さ0.8mmで測定してUnderwriters Laboratory(アメリカ保険業者安全試験所)−94(UL−94)を示すものであるポリマー繊維。
- ポリマー繊維を生成する方法であって、
熱可塑性ポリエステルと、ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせの少なくとも1つとを溶融混合する工程と、
ポリマー繊維を生成するために前記ポリマー組成物を紡糸する工程と
を有する方法。 - 請求項14記載の方法において、この方法は、さらに、
前記ポリマー繊維を熱処理する工程を有するものである方法。 - 請求項14記載の方法において、この方法は、さらに、
溶融混合中に、耐火性添加物、充填剤、染料、抗酸化剤、色素、滴下防止剤、潤滑剤、湿潤剤、またはその組み合わせの1若しくはそれ以上を前記ポリマー組成物に添加する工程を有するものである方法。 - 請求項14記載の方法において、この方法は、さらに、
布または布地を生成するために前記ポリマー繊維を織る工程を有するものである方法。 - 請求項14記載の方法において、この方法は、さらに、
ロープまたは毛糸を生成するために前記ポリマー繊維を巻く工程を有するものである方法。 - 請求項14記載の方法において、この方法は、さらに、
強化ポリマー複合体を生成するために前記ポリマー繊維と基質材料とを混合する工程を有するものである方法。 - 請求項14記載の方法において、前記ポリマー組成物は約0.04dL/g〜約3.0dL/gの溶液粘度を有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記熱可塑性ポリエステルはポリ(ブチレンテレフタラート)(PBT)、ポリ(エチレンテレフタラート)(PET)、ポリ(トリメチレンテレフタラート)(PTT)、ポリ(エチレンナフタレート)(PEN)、またはその組み合わせを有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、ポリホスホン酸塩、コポリ(ホスホン酸エステル)、コポリ(炭酸ホスホン酸)、オリゴマーホスホン酸塩、オリゴマーコホスホン酸エステル、オリゴマー炭酸コホスホン酸塩、およびその組み合わせの少なくとも1つを有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、アルキルホスホン酸ジアリール、アリールホスホン酸ジアリール、およびその組み合わせ、およびメチルホスホン酸ジフェニルおよび芳香族ジヒドロキシ化合物に由来する反復単位を有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、約10,000g/モル〜約120,000g/モルの分子量を有するポリホスホン酸塩、コポリ(ホスホン酸エステル)、またはコポリ(炭酸ホスホン酸)の少なくとも1つを有するものである方法。
- 請求項14記載の方法おいて、前記ホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせは、約1,000g/モル〜約10,000g/モルの分子量を有するオリゴマーホスホン酸塩、オリゴマーコホスホン酸エステル、またはオリゴマー炭酸コホスホン酸塩の少なくとも1つを有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ポリマー組成物は約1重量%〜約25重量%のホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせの少なくとも1つを有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ポリマー繊維は約2.0μm〜約50μmの繊維径を有するものである方法。
- 請求項14記載の方法において、前記ポリマー繊維は約0.9デニール〜約30デニールの繊維密度を有するものである方法。
- 難燃性ポリエステルを有する製品であって、
熱可塑性ポリエステルと、
少なくとも1つのホスホン酸含有ポリマー、コポリマー、オリゴマー、またはその組み合わせと
を有する製品。 - 請求項30記載の製品において、前記製品は衣類、カーペット、床仕上げ材、かつら、および消費者製品に使用される織物以外の物を有するものである製品。
- 請求項30記載の製品において、前記製品はボトル、フィルム、防水シート、カヌー、液晶ディスプレー、ホログラム、フィルター、誘電体膜、ワイヤーの絶縁体、絶縁テープ、成形品、シャツ、ズボン、ジャケット、帽子、ベッドシーツ、毛布、布張りをした家具、断熱材、枕、毛布、キルト、掛け布団、繊維、毛糸、ロープ、タイヤ補強、コンベヤーベルトの布、安全ベルト、コーティングした布、または高エネルギー吸収の室内装飾品パッドを用いたプラスチック補強を有するものである製品。
- 請求項30記載の製品において、前記製品は織物布地である製品。
- 請求項30記載の製品において、前記製品は織物布地以外の物である製品。
- 請求項30記載の製品において、前記製品はカーペットである製品。
- 請求項30記載の製品において、前記製品は少なくとも27の限界酸素指数(LOI)を示すものである製品。
- 請求項30記載の製品において、前記ポリマー繊維が作られる材料は、厚さ0.8mmで測定してUnderwriters Laboratory−94(UL−94)を示すものである製品。
- ポリマー繊維であって、
熱可塑性ポリエステルと、
少なくとも1つのリン含有ポリマーまたはオリゴマーと
を有するポリマー繊維。 - 請求項36記載のポリマー繊維において、前記少なくとも1つのリン含有ポリマーはホスホン酸含有ポリマー、ホスホン酸含有コポリマー、ホスホン酸含有オリゴマー、リン含有ポリエステル、リン含有オリゴエステル、リン含有ポリエステル−コ−カーボネート、リン含有オリゴエステル−コ−カーボネート、またはその組み合わせを有するものであるポリマー繊維。
- 請求項36記載のポリマー繊維において、前記少なくとも1つのリン含有ポリマーまたはオリゴマーは、少なくとも1つのホスフィン酸塩を有するポリエステルまたはオリゴエステルを有するものであるポリマー繊維。
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