(57)【要約】      （修正有）【課題】機械的硬度、熱伝導率が改善され、不透明度が上昇したマルチフィラメント繊維を提供する。また、溶融加工中に短いサイクル時間を可能にするポリエステル系ポリマー組成物からマルチフィラメント繊維を製造する方法を提供する。更に、リサイクルポリエステル材料の使用が可能となる、マルチフィラメント繊維を製造する方法を提供する。【解決手段】ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび好ましくは表面処理炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含むマルチフィラメント繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび
炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含むマルチフィラメント繊維であって、
前記炭酸カルシウムが前記マルチフィラメント繊維中に、前記マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する、マルチフィラメント繊維。
【請求項２】
前記ポリエステルが、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸またはこれらの混合物もしくはこれらのコポリマーから成る群から選択され、好ましくは、前記ポリエステルがポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートである、請求項１に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項３】
前記炭酸カルシウムが、粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、修飾炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウムまたはこれらの混合物であり、好ましくは表面処理炭酸カルシウムである、請求項１または２に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項４】
前記炭酸カルシウムが表面処理炭酸カルシウムであって、これのアクセス可能な表面積の少なくとも一部上に疎水性化剤を含む処理層を含む表面処理炭酸カルシウムであり、好ましくは、前記疎水性化剤が、Ｃ４からＣ２８の炭素原子の全量を有する脂肪族カルボン酸および／またはこれの反応生成物、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／またはこれの反応生成物、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンド、ならびにこれらの混合物から成る群から選択され、より好ましくは、前記疎水性化剤が、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／もしくはこれの反応生成物ならびに／または１つ以上のリン酸モノエステルおよび／もしくはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／もしくはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドである、請求項１から３のいずれか一項に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項５】
前記炭酸カルシウムが０．１から３μｍ、好ましくは０．４から２．５μｍ、より好ましくは１．０から２．３μｍ、および最も好ましくは１．２から２．０μｍの重量中央粒径ｄ５０を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項６】
前記炭酸カルシウムが、前記マルチフィラメント繊維中に、前記マルチフィラメント繊維の全重量に対して２から５０重量％、好ましくは５から４０重量％、より好ましくは８から３５重量％、および最も好ましくは１０重量％から３０重量％の量で存在する、請求項１から５のいずれか一項に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項７】
０．５から４０００ｄｔｅｘ、好ましくは１から３０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１０から２０００ｄｔｅｘ、および最も好ましくは１００から１５００ｄｔｅｘの線質量密度を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のマルチフィラメント繊維。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのマルチフィラメント繊維を含む、繊維製品。
【請求項９】
建設資材、消費者向けアパレル、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生製品、濾過材料、ホース、パワーベルト、ロープ、ネット、糸、タイヤコード、自動車内張り、帆、フロッピーディスクライナーまたはファイバーフィルから選択される、請求項８に記載の繊維製品。
【請求項１０】
ａ）ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む混合物を提供するステップ、
ｂ）ステップａ）の混合物を溶融させて、これを成形オリフィスに通過させて、マルチフィラメント繊維を形成するステップおよび
ｃ）前記マルチフィラメント繊維を急冷するステップを含むマルチフィラメント繊維を製造する方法であって、
前記炭酸カルシウムが前記マルチフィラメント繊維中に、前記マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する、方法。
【請求項１１】
ステップａ）の前記混合物が、マスターバッチおよび追加のポリマーの混合物であり、前記マスターバッチがポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含み、好ましくは前記マスターバッチにおいて、前記炭酸カルシウムが、前記マスターバッチの全重量に対して１０から８５重量％、好ましくは２０から８０重量％、より好ましくは３０から７５重量％、および最も好ましくは４０重量％から７５重量％の量で存在する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記マルチフィラメント繊維を延伸するステップｄ）をさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーを含むマルチフィラメント繊維中での充填剤としての炭酸カルシウムの使用であって、前記炭酸カルシウムが前記マルチフィラメント繊維中に、前記マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する、使用。
【請求項１４】
繊維製品を製造するための、請求項１から７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのマルチフィラメント繊維の使用。
【請求項１５】
建設資材、防水、断熱、防音、屋根ふき材、消費者向けアパレル、室内装飾材料および衣料品産業、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生用製品、濾過材料、農業用途、建設用途、地質工学用途、工業用途、医療用途、輸送、エコ技術用途、包装用途、人体保護、財産保護またはスポーツ用途での、請求項１から７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのマルチフィラメント繊維ならびに／もしくは請求項８または９に記載の繊維製品の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチフィラメント繊維、マルチフィラメント繊維の調製方法、マルチフィラメント繊維を含有する物品および前記マルチフィラメント繊維の使用ならびにマルチフィラメント繊維用充填剤としての炭酸カルシウムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチフィラメント繊維は通常、固く撚り合せることができる、または最小限の撚りでもしくは撚りなしでひとまとめにできる、多数の細い連続したフィラメントから成る。対照的に、スパン繊維は、短いステープル繊維、または短いステープル繊維に切断された長いフィラメント繊維で構成されている。ステープル繊維は撚り合されて、スパン繊維を形成する。モノフィラメント布と比較して、マルチフィラメント布は、より良好な保持力、例えばより良好なフィルター効率およびより低いスループットを提供し得る。さらに、マルチフィラメント繊維は可撓性であり、取り扱いが容易であり、いずれの種類の布にも製織することができる。これに対して、モノフィラメント繊維は、より高価であり、通常、より大きい直径を有し、このことはある用途にとって欠点となることがある。
【０００３】
マルチフィラメント繊維は、層状化、プレーティング、ブレーディング、ノッティング、製織、製編、かぎ針編みまたはタフティングによって、繊維製品にさらに加工することができる。今日、多くの繊維製品材料は、熱可塑性ポリマー、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミドまたはポリエステルから製造される。ポリエステル繊維またはフィラメントの利点は、これらの高い結晶性、高い強度および高い靭性である。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、最も広範に使用されているポリエステルクラスであり、ＰＥＴの高い汎用性を説明する、高弾性、低収縮性、熱固定安定性、耐光性および耐化学薬品性を特徴とする。ＰＥＴの主な欠点の１つは、これの低い結晶化速度であり、このことによって、射出成形などの製造方法に合理的なサイクル時間が割り当てられない。従って、タルクなどの核化剤を添加することが多い。しかし、これらの不均一粒子は、応力集中物として作用することができるため、ポリマーの機械的特性に影響を及ぼし得る。従って、核化ＰＥＴはガラス繊維で補強されることが多い。
【０００４】
タルク充填ＰＥＴは、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ｂ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９９，３７，８４７から８５７で公開された、Ｓｅｋｅｌｉｋらの“Ｏｘｙｇｅｎ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ  ａｎｄ  ｔａｌｃ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）”という表題の論文に開示されている。ＵＳ  ５，８８６，０８８Ａは、無機核化剤を含むＰＥＴ樹脂組成物に関する。炭酸カルシウムが充填された熱可塑性ポリマー材料を製造する方法は、ＷＯ  ２００９／１２１０８５Ａ１に記載されている。
【０００５】
ＷＯ  ２０１２／０５２７７８Ａ１は、ポリエステルおよび炭酸カルシウムまたは雲母充填剤を含む、引き裂き可能なポリマーフィルムに関する。修飾炭酸カルシウムを含むＰＥＴ繊維の紡糸は、Ｂｏｏｎｓｒｉ  Ｋｕｓｋｔｈａｍによって研究され、ｔｈｅ  Ａｓｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ，２０１１，１（２），１０６  ｔｏ  １１３で公開された、“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｏｆ  ＰＥＴ  ｆｉｂｒｅｓ  ｍｉｘｅｄ  ｗｉｔｈ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ”という表題の論文に記載されている。
【０００６】
二酸化チタンおよび少なくとも１つの鉱物充填剤を含む押出繊維および不織ウェブは、ＵＳ  ６，７９７，３７７Ｂ１に開示されている。ＷＯ  ２００８／０７７１５６Ａ２は、ポリマー樹脂および１つの充填剤ならびに前記繊維を含有する不織布を含むスパンレイド繊維について記載している。改良された結合組成物を含む合成ポリマーの不織布は、ＥＰ  ２４６５９８６Ａ１に開示されている。ＷＯ  ９７／３０１９９は、不織布の製造に好適な繊維またはフィラメントであって、ポリオレフィンおよび無機粒子から本質的に成る繊維またはフィラメントに関する。
【０００７】
ＷＯ  ２００９／０９４３２１Ａ１は、少なくとも１つのポリマー樹脂および少なくとも１つのコート充填剤を含むモノフィラメント繊維を開示している。少なくとも１つのポリマー樹脂および少なくとも１つのコート充填剤を含むステープル繊維は、ＷＯ  ２０１１／０２８９３４Ａ１に記載されている。ポリブチレンテレフタレート／炭酸カルシウム複合材の調製は、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１０，３３（３），２７７−２８４で公開された、Ｄｅｓｈｍｕｋｈらの“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｕｎｃｏａｔｅｄ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ａｎｄ  ｓｔｅａｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｃｏａｔｅｄ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｔｈｅｒｍａｌ  ａｎｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅｓ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）（ＰＢＴ）／ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”という表題の論文に開示されている。
【０００８】
天然繊維複合材の性能に対する充填剤の効果は、Ｋａｎａｋａｓａｂａｉらによって、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，１１，１−３１で発表された論文“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｆａｂｒｉｃ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｆｉｌｌｅｒ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｎ  ｊｕｔｅ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”において研究された。ＣＳ  ２６９８１２Ｂ１は、炭酸カルシウムが、エステル交換状態の間にまたは重縮合の始めにポリエステルの反応混合物が添加される、炭酸カルシウムを含有するポリエステル繊維を製造する方法に関する。ＷＯ  ２００７／１２４８６６Ａ１は、熱可塑性ポリマーおよび充填剤を含むポリマー繊維ならびにこれの製造された不織材料に関する。
【０００９】
さらに、未公開の欧州特許出願第１２１９９７４６．４号が示される。
【００１０】
上記を考慮して、ポリエステル系繊維製品材料の特性を改良することは、当業者にとってなお興味深い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，８８６，０８８号明細書
【特許文献２】国際公開第２００９／１２１０８５号
【特許文献３】国際公開第２０１２／０５２７７８号
【特許文献４】米国特許第６，７９７，３７７号明細書
【特許文献５】国際公開第２００８／０７７１５６号
【特許文献６】欧州特許出願第２４６５９８６号明細書
【特許文献７】国際公開第９７／３０１９９号
【特許文献８】国際公開第２００９／０９４３２１号
【特許文献９】国際公開第２０１１／０２８９３４号
【特許文献１０】チェコスロバキア特許第２６９８１２号明細書
【特許文献１１】国際公開第２００７／１２４８６６号
【特許文献１２】欧州特許出願公開第１２１９９７４６．４号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｓｅｋｅｌｉｋら，“Ｏｘｙｇｅｎ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｅｄ  ａｎｄ  ｔａｌｃ−ｆｉｌｌｅｄ  ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）”，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ｂ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９９９，３７，８４７から８５７
【非特許文献２】Ｂｏｏｎｓｒｉ  Ｋｕｓｋｔｈａｍ，“Ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｏｆ  ＰＥＴ  ｆｉｂｒｅｓ  ｍｉｘｅｄ  ｗｉｔｈ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ”，ｔｈｅ  Ａｓｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ，２０１１，１（２），１０６から１１３
【非特許文献３】Ｄｅｓｈｍｕｋｈら，“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｕｎｃｏａｔｅｄ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ａｎｄ  ｓｔｅａｒｉｃ  ａｃｉｄ  ｃｏａｔｅｄ  ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｔｈｅｒｍａｌ  ａｎｄ  ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｐｏｌｙ（ｂｕｔｙｌｅｎｅｓ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）（ＰＢＴ）／ｃａｌｃｉｕｍ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”，Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１０，３３（３），２７７−２８４
【非特許文献４】Ｋａｎａｋａｓａｂａｉら，“Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｆａｂｒｉｃ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｆｉｌｌｅｒ  ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｎ  ｊｕｔｅ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，１１，１−３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、機械的硬度、熱伝導率が改善され、不透明度が上昇したマルチフィラメント繊維を提供することである。マルチフィラメント繊維であって、これの疎水性特性または親水性特性に関して調整することができるマルチフィラメント繊維を提供することも望ましい。マルチフィラメント繊維の品質に著しく影響を及ぼさずにポリマーの量を減少させたマルチフィラメント繊維を提供することも望ましい。より高い生産性、より低いカーボンフットプリントおよびより低いコストで製造することができるマルチフィラメント繊維を提供することも望ましい。
【００１４】
また本発明の目的は、溶融加工中に短いサイクル時間を可能にする、ポリエステル系ポリマー組成物からマルチフィラメント繊維を製造する方法を提供することである。リサイクルポリエステル材料、とりわけリサイクルＰＥＴの使用が可能となる、マルチフィラメント繊維を製造する方法を提供することも望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的および他の目的は、独立請求項において本明細書に定義するような主題によって解決される。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一態様により、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含むマルチフィラメント繊維であって、炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する、マルチフィラメント繊維が提供される。
【００１７】
別の態様により、本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維を含む繊維製品が提供される。
【００１８】
なお別の態様により、
ａ）ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む混合物を提供するステップ、
ｂ）ステップａ）の混合物を溶融させて、これを成形オリフィスに通過させて、マルチフィラメント繊維を形成するステップおよび
ｃ）マルチフィラメント繊維を急冷するステップを含むマルチフィラメント繊維を製造する方法であって、
炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する方法が提供される。
【００１９】
なお別の態様により、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーを含むマルチフィラメント繊維における充填剤としての炭酸カルシウムの使用であって、炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する使用が提供される。
【００２０】
なお別の態様により、繊維製品を製造するための本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維の使用が提供される。
【００２１】
なお別の態様により、建設資材、防水、断熱、防音、屋根ふき材、消費者向けアパレル、室内装飾材料および衣料品産業、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生用製品、濾過材料、農業用途、建設用途、地質工学用途、工業用途、医療用途、輸送、エコ技術用途、包装用途、人体保護、財産保護またはスポーツ用途における、本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維および／または本発明による繊維製品の使用が提供される。
【００２２】
本発明の好都合な実施形態は該当する従属請求項に定義されている。
【００２３】
本マルチフィラメント繊維の一実施形態により、ポリエステルは、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸またはこれらの混合物もしくはこれらのコポリマーから成る群から選択され、好ましくは、ポリエステルはポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートである。
【００２４】
本マルチフィラメント繊維の別の実施形態により、炭酸カルシウムは、粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、修飾炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウムまたはこれらの混合物であり、好ましくは表面処理炭酸カルシウムである。
【００２５】
本マルチフィラメント繊維のまた別の実施形態により、炭酸カルシウムは、表面処理炭酸カルシウムであって、これのアクセス可能な表面積の少なくとも一部上に疎水性化剤を含む処理層を含む表面処理炭酸カルシウムであり、好ましくは、疎水性化剤は、Ｃ４からＣ２４の炭素原子の全量を有する脂肪族カルボン酸および／またはこれの反応生成物、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／またはこれの反応生成物、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンド、ならびにこれらの混合物から成る群から選択され、より好ましくは、疎水性化剤は、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／もしくはこれの反応生成物ならびに／または１つ以上のリン酸モノエステルおよび／もしくはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／もしくはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドである。
【００２６】
本マルチフィラメント繊維の一実施形態により、炭酸カルシウムは、０．１から３μｍ、好ましくは０．４から２．５μｍ、より好ましくは１．０から２．３μｍおよび最も好ましくは１．２から２．０μｍの重量中央粒径ｄ５０を有する。
【００２７】
本マルチフィラメント繊維の別の実施形態により、炭酸カルシウムは、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して２から５０重量％、好ましくは５から４０重量％、より好ましくは８から３５重量％および最も好ましくは１０重量％から３０重量％の量で存在する。
【００２８】
マルチフィラメント繊維のまた別の実施形態により、マルチフィラメント繊維は、０．５から４０００ｄｔｅｘ、好ましくは１から３０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１０から２０００ｄｔｅｘおよび最も好ましくは１００から１５００ｄｔｅｘの線質量密度を有する。
【００２９】
本繊維製品の一実施形態により、前記物品は、建設資材、消費者向けアパレル、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生製品、濾過材料、ホース、パワーベルト、ロープ、ネット、糸、タイヤコード、自動車内張り、帆、フロッピーディスクライナーまたはファイバーフィルから選択される。
【００３０】
マルチフィラメント繊維を製造する本方法の一実施形態により、ステップａ）の混合物は、マスターバッチおよび追加のポリマーの混合物であり、マスターバッチは、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含み、好ましくはマスターバッチにおいて、炭酸カルシウムは、マスターバッチの全重量に対して１０から８５重量％、好ましくは２０から８０重量％、より好ましくは３０から７５重量％および最も好ましくは４０重量％から７５重量％の量で存在する。
【００３１】
本方法の別の実施形態により、方法は、マルチフィラメント繊維を延伸するステップｄ）をさらに含む。
【００３２】
本発明の目的のために、以下の用語が以下の意味を有することを理解すべきである：
本発明の文脈で使用する場合、「結晶化度」という用語は、ポリマー中の秩序化分子の割合を示す。残りの割合は、「アモルファス」と呼ばれる。ポリマーは、溶融物からの冷却時、機械的伸張時にまたは溶媒蒸発時に結晶化し得る。結晶化範囲は一般に、アモルファス範囲よりもより高密度に充填され、結晶化はポリマーの光学特性、機械的特性、熱特性および化学的特性に影響を及ぼし得る。結晶化度はパーセントで規定され、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって求めることができる。
【００３３】
本発明の目的のために、「ｄｔｅｘ」という用語は、繊維の線質量密度を示し、１００００メートル当たりのグラムでの質量として定義する。
【００３４】
本発明の意味における「粉砕炭酸カルシウム」（ＧＣＣ）は、天然源、例えば石灰石、大理石、ドロマイトまたはチョークから得られ、湿式および／または乾式処理、例えば粉砕、ふるい分けおよび／分画により、例えばサイクロンまたは分級機によって加工された炭酸カルシウムである。
【００３５】
用語「固有粘度」は、本発明の文脈で使用する場合、溶解したポリマーが溶液の粘度を向上させる能力の尺度であり、ｄｌ／ｇによって規定される。
【００３６】
本発明の意味における「修飾炭酸カルシウム」（ＭＣＣ）は、内部構造修飾または表面反応生成物を有する天然粉砕または沈降炭酸カルシウム、即ち「表面反応炭酸カルシウム」を特徴とし得る。「表面反応炭酸カルシウム」は、炭酸カルシウムおよび表面上の不溶性の、好ましくは少なくとも部分的に結晶性の酸のアニオンのカルシウム塩を含む材料である。好ましくは、不溶性カルシウム塩は、炭酸カルシウムの少なくとも一部の表面から延在している。前記アニオンの前記少なくとも部分的に結晶性のカルシウム塩を形成するカルシウムイオンは、大部分は出発炭酸カルシウム材料から生じる。ＭＣＣは、例えばＵＳ  ２０１２／００３１５７６Ａ１、ＷＯ  ２００９／０７４４９２Ａ１、ＥＰ  ２２６４１０９Ａ１、ＥＰ  ２０７０９９１Ａ１または２２６４１０８Ａ１に記載されている。
【００３７】
本発明の意味における「繊維」は、高い縦断面積比および糸様形態を有する長く細い連続物質である。本発明の意味における「フィラメント」は、非常に大きい長さの、連続的と見なされる繊維である。本発明の意味における「マルチフィラメント繊維」は、２つ以上のフィラメントで構成されている繊維である。好ましくは、マルチフィラメント繊維はマルチフィラメントヤーンである。
【００３８】
本明細書で使用する場合、「繊維製品」という用語は、層状化、プレーティング、ブレーディング、ノッティング、製織、製編、かぎ針編みまたはタフティングなどの方法によって製造された製品を示す。本発明の目的のために、「織布」という用語は、製織によって製造された繊維製品を示し、「不織布」という用語は、繊維、フィラメントまたはフィルム様フィラメント構造体の層または網目をからみ合せることによって製造された平坦な可撓性多孔質シート構造体を示す。
【００３９】
本文書を通じて、炭酸カルシウム充填剤の「粒径」は、粒径の分布によって説明される。値ｄｘは、粒子のｘ重量％が有するｄｘ未満の粒径に対する粒径を表す。このことは、ｄ２０値は全粒子の２０重量％がこれより小さい粒径であり、ｄ９８値は全粒子の９８重量％がこれより小さい粒径であることを意味する。ｄ９８値は、「トップカット」とも呼ぶ。ｄ５０値はこのため重量中央粒径であり、即ちすべての粒子の５０重量％がこの粒径より大きいまたは小さい。本発明の目的のために、別途指摘しない限り、粒径は重量中央粒径ｄ５０として規定する。重量中央粒径ｄ５０値またはトップカット粒径ｄ９８値を測定するために、米国、マイクロメリティックス社（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ）のセディグラフ５１００または５１２０装置を使用することができる。
【００４０】
本明細書で使用する場合、「ポリマー」という用語は一般に、ホモポリマーおよびコポリマー、例えばブロック、グラフト、ランダムおよび交互コポリマーならびにこれのブレンドおよび修飾物を含む。
【００４１】
本発明の意味における「沈降炭酸カルシウム」（ＰＣＣ）は、一般に、水性環境における二酸化炭素とカルシウムヒドロキシド（水和石灰）との反応後の沈降によってまたは水中でのカルシウム源およびカーボネート源の沈降によって得られる合成材料である。さらに、沈降炭酸カルシウムは、水性環境への例えばカルシウム塩およびカーボネート塩、カルシウムクロリドおよびナトリウムカーボネートの導入の生成物であることもできる。ＰＣＣは、ファーテライト、カルサイトまたはアラゴナイトであってよい。ＰＣＣは、例えばＥＰ  ２４４７２１３Ａ１、ＥＰ  ２，５２４，８９８Ａ１、ＥＰ  ２３７１７６６Ａ１または未公開の欧州特許出願第１２１６４０４１．１号に記載されている。
【００４２】
本発明の意味において、「表面処理炭酸カルシウム」は、処理層またはコーティング層、例えば疎水性化剤、脂肪酸、界面活性剤、シロキサンまたはポリマーの層を含む粉砕、沈降または修飾炭酸カルシウムである。
【００４３】
「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語を本明細書および特許請求の範囲において使用する場合、これは他の要素を排除しない。本発明の目的のために、「より成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ」という用語は、用語「より構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｏｆ）」の好ましい実施形態であると見なされる。以下で群が少なくとも幾つかの実施形態を含むと定義される場合、これはまた、好ましくはこれらの実施形態のみから成る群を開示すると理解されるものとする。
【００４４】
単数名詞を参照するとき、不定冠詞または定冠詞、例えば「ａ」、「ａｎ」または「ｔｈｅ」を使用する場合ほかの明確な規定がない限り、その名詞の複数が含まれる。
【００４５】
「得られる」または「定義できる」および「得られた」または「定義した」などの用語は、同義で使用される。このことは例えば、文脈上明確に別に指示されない限り、「得られた」という用語は、例えば「得られた」という用語に続く一連のステップによって得られなければならないということを示すものではないということを意味するが、このような限定された理解は、「得られた」または「定義された」という用語によって、好ましい実施形態として常に含まれる。
【００４６】
本発明のマルチフィラメント繊維は、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む。炭酸カルシウムは、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する。以下では、本発明の製品の詳細事項および好ましい実施形態をより詳細に述べる。これらの技術的詳細事項および実施形態は、本発明の前記マルチフィラメント繊維を製造する方法ならびに本発明のマルチフィラメント繊維および炭酸カルシウムの使用にも適用されることを理解すべきである。
【００４７】
少なくとも１つのポリマー
本発明のマルチフィラメント繊維は、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーを含む。
【００４８】
ポリエステルは、これの主鎖中にエステル官能基を含有し、一般に重縮合反応によって得られるポリマーのクラスである。ポリエステルとしては、クチンなどの天然型ポリマーならびにカーボネートまたはポリブチレートなどの合成ポリマーが挙げられ得る。これらの構造に応じて、ポリエステルは生分解性であり得る。本発明の意味の範囲内で「生分解性」という用語は、細菌または他の生物の助けによって破壊または分解できるため、環境汚染を回避することができる、物質または物体に関する。
【００４９】
一実施形態により、ポリエステルは、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリヒドロキシブチレート、ポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸またはこれらの混合物もしくはこれらのコポリマーから成る群から選択される。これらのポリマーのいずれも、純粋な形態、即ちホモポリマーの形態であり得るか、または共重合によっておよび／または主鎖もしくは主鎖の側鎖への１つ以上の置換基の付加によって修飾され得る。
【００５０】
本発明の一実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、ポリエステルから成る。ポリエステルは、１つの特定の種類のポリエステルのみから、または１種類以上のポリエステルの混合物から成り得る。
【００５１】
少なくとも１つのポリマーは、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して、少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％および最も好ましくは少なくとも９０重量％の量で存在することができる。一実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、不織布中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して、５０から９８重量％、好ましくは６０から９５重量％、より好ましくは６５から９２重量％、最も好ましくは（ｍｏｓｔ  ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ）７０から９０重量％の量で存在する。
【００５２】
一実施形態により、ポリエステルは、０．２から２ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３から１．５ｄｌ／ｇおよびより好ましくは０．４から１ｄｌ／ｇ、例えば０．４から０．７ｄｌ／ｇまたは０．７から１ｄｌ／ｇの固有粘度、ＩＶを有する。
【００５３】
一実施形態により、ポリエステルは、テレフタル酸またはこれのポリエステル形成誘導体の１つおよびジオールの重縮合から得られる。テレフタル酸の好適なポリエステル形成誘導体は、ジメチルテレフタレート、ジエチルテレフタレート、ジプロピルテレフタレート、ジブチルテレフタレートまたはこれらの混合物である。好適なジオールの例は、アルカンジオール、例えば炭素鎖中に２から１２個の炭素原子を有するアルカンジオール、例えばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオールまたはこれらの混合物である。
【００５４】
一実施形態により、ポリエステルはポリアルキレンテレフタレートである。
【００５５】
ポリアルキレンテレフタレート中のテレフタル酸またはこれのポリエステル形成誘導体の１つの一部を、他のジカルボン酸によって置き換えることができる。好適なジカルボン酸の例は、イソフタル酸、フタル酸、
１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸またはデカンジカルボン酸である。一実施形態により、最大５ｍｏｌ％、好ましくは最大１０ｍｏｌ％、より好ましくは最大２０ｍｏｌ％および最も好ましくは最大３０ｍｏｌ％の、ポリアルキレンテレフタレート中のテレフタル酸またはこれのポリエステル形成誘導体の１つが他のジカルボン酸によって置き換えられる。
【００５６】
ポリアルキレンテレフタレート中のアルカンジオールの一部を、他のジオールによって置き換えることができる。好適な他のジオールの例は、ネオペンチルグリコール、１，４−または１，３−ジメチロールシクロヘキサンである。一実施形態により、最大５ｍｏｌ％、好ましくは最大１０ｍｏｌ％、より好ましくは最大２０ｍｏｌ％および最も好ましくは最大３０ｍｏｌ％の、ポリアルキレンテレフタレート中のアルカンジオールが他のジオールによって置き換えられる。
【００５７】
本発明により、ポリアルキレンテレフタレートは、未修飾および修飾テレフタレートを含む。ポリアルキレンテレフタレートは、直鎖ポリマー、分枝ポリマーまたは架橋ポリマーであってよい。例えばグリセロールを二酸またはこれの無水物と反応させる場合、各グリセロール単位は分枝点を生成する。例えば同じまたは異なる分子のヒドロキシル基と分枝からの酸官能基との反応により内部カップリングが発生すると、ポリマーが架橋されるようになる。場合により、ポリアルキレンテレフタレートを好ましくはＣ１−Ｃ１０アルキル基、ヒドロキシル基および／またはアミン基によって置換できる。一実施形態により、ポリアルキレンテレフタレートは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヒドロキシル基および／またはアミン基によって置換される。
【００５８】
本発明の好ましい実施形態により、ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートである。
【００５９】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は縮合ポリマーであり、テレフタル酸またはジメチルテレフタレートのどちらかとエチレングリコールとの縮合物を形成することによって工業的に製造され得る。同様に、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、テレフタル酸またはジメチルテレフタレートのどちらかをブチレングリコールと縮合することによって得ることができる。
【００６０】
ＰＥＴは、ジエチルテレフタレートモノマーおよびエチレングリコールモノマーを用いるエステル交換またはテレフタル酸モノマーおよびエチレングリコールモノマーを用いることによる直接エステル化によって重合され得る。エステル交換法および直接エステル化法はどちらも、重縮合法とバッチ式でまたは連続的に組み合わされる。バッチ式システムには２個の反応容器が必要であり、１個はエステル化またはエステル交換用、１個は重合用である。連続システムは、少なくとも３個の容器が必要であり、１個はエステル化またはエステル交換用であり、もう１個は過剰なグリコールを低減するためであり、また別の１個は重合用である。
【００６１】
または、ＰＥＴは、固相重縮合によって製造され得る。例えばこのような方法では、溶融重縮合をプレポリマーが１．０−１．４ｄｌ／ｇの固有粘度を有するまで継続し、この時点でポリマーをキャストして固体フィルムとする。プレ結晶化は、ポリマーの所望の分子量が得られるまで、例えば２００℃超で加熱することによって行う。
【００６２】
一実施形態により、ＰＥＴは、連続重合法、バッチ式重合法または固相重合法から得られる。ＰＢＴは、ＰＥＴについて記載したのと同じ方法で得られ得る。
【００６３】
本発明により、「ポリエチレンテレフタレート」または「ポリブチレンテレフタレート」という用語は、未修飾および修飾ポリエチレンまたはポリブチレンテレフタレートをそれぞれ含む。ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートは、直鎖ポリマー、分枝ポリマーまたは架橋ポリマーであってよい。例えばグリセロールを二酸またはこれの無水物と反応させる場合、各グリセロールは分枝点を生成する。例えば同じまたは異なる分子のヒドロキシル基と分枝からの酸官能基との反応により内部カップリングが発生すると、ポリマーが架橋されるようになる。場合により、ポリエチレンテレフタレートを好ましくはＣ１−Ｃ１０アルキル基、ヒドロキシル基および／またはアミン基によって置換できる。一実施形態により、ポリエチレンテレフタレートは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ヒドロキシル基および／またはアミン基によって置換される。ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートは、例えばシクロヘキサンジメタノールまたはイソフタル酸との共重合によって修飾することもできる。
【００６４】
ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、これの加工および熱履歴に応じて、アモルファスポリマーおよび半結晶性ポリマーの両方として、即ち結晶性部分およびアモルファス部分を含むポリマーとして存在し得る。半結晶性材料は、これの結晶構造および粒径に応じて透明または半透明および白色に見えることがある。
【００６５】
一実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴはアモルファスである。別の実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは半結晶性であり、好ましくはＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも４０％および最も好ましくは少なくとも５０％の結晶化度を有する。なお別の実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、１０から８０％、より好ましくは２０から７０％および最も好ましくは３０から６０％の結晶化度を有する。結晶化度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）で測定され得る。
【００６６】
本発明の一実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、０．２から２ｄｌ／ｇ、好ましくは０．３から１．５ｄｌ／ｇおよびより好ましくは０．４から１ｄｌ／ｇ、例えば０．４から０．７ｄｌ／ｇまたは０．７から１ｄｌ／ｇの固有粘度、ＩＶを有する。
【００６７】
本発明の別の実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、５０から２００℃、好ましくは６０から１８０℃およびより好ましくは７０から１７０℃のガラス転移温度Ｔｇを有する。
【００６８】
本発明の一実施形態により、ＰＥＴおよび／またはＰＢＴは、５０００から１０００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１００００から５００００ｇ／ｍｏｌおよびより好ましくは１５０００から２００００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量を有する。
【００６９】
ポリエステルは、バージンポリマー、リサイクルポリマーまたはこれらの混合物であってよい。リサイクルポリエチレンテレフタレートは、消費後のＰＥＴボトル、プリフォームＰＥＴスクラップ、復元ＰＥＴまたは再生ＰＥＴから得てよい。
【００７０】
一実施形態により、ポリエステルは、ポリエステルの全重量に対して、１０重量％、好ましくは２５重量％、より好ましくは５０重量％および最も好ましくは７５重量％のリサイクルポリエステルを含む。
【００７１】
一実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、ポリエチレンテレフタレートから成る。ＰＥＴは、１つの特定の種類のＰＥＴのみまたは２種類以上のＰＥＴの混合物から成り得る。別の実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、ポリブチレンテレフタレートから成る。ＰＢＴは、１つの特定の種類のＰＢＴのみからまたは２種類以上のＰＢＴの混合物から成り得る。なお別の実施形態により、少なくとも１つのポリマーはＰＥＴおよびＰＢＴの混合物から成り、ＰＥＴは、１つの特定の種類のＰＥＴのみまたは２種類以上のＰＥＴから成り得て、ＰＢＴは、１つの特定の種類のＰＢＴのみまたは２種類以上のＰＢＴから成り得る。
【００７２】
一実施形態により、少なくとも１つのポリマーはさらなるポリマー、好ましくはポリオレフィン、ポリアミド、セルロース、ポリベンゾイミダゾールまたはこれらの混合物またはこれらのコポリマーを含む。このようなポリマーの例は、ポリヘキサメチレンジアジポアミド、ポリカプロラクタム、芳香族または部分芳香族ポリアミド（「アラミド」）、ナイロン、ポリプロピレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリベンゾイミダゾールまたはレーヨンである。
【００７３】
一実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、少なくとも１つのポリマーの全量に対して、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％および最も好ましくは少なくとも９５重量％のポリエステルを含む。別の実施形態により、少なくとも１つのポリマーは、少なくとも１つのポリマーの全量に対して、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％および最も好ましくは少なくとも９５重量％のＰＥＴおよび／またはＰＢＴを含む。
【００７４】
少なくとも１つの充填剤
本発明により、マルチフィラメント繊維は、炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む。少なくとも１つの充填剤は、少なくとも１つのポリマー内に分散させた。
【００７５】
ポリエステル系マルチフィラメント繊維中での炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤の使用は、従来のマルチフィラメント繊維と比較してある利点を有する。例えばマルチフィラメント繊維の疎水性特性および親水性特性は、適切な炭酸カルシウム充填剤を使用することによって、所期の用途に適合させることができる。さらに、炭酸カルシウム充填剤の使用により、マルチフィラメント繊維の品質に著しく影響を及ぼさずに、マルチフィラメント繊維の製造におけるポリエステルの低減が可能となる。さらに本発明者らは、驚くべきことに、炭酸カルシウムを充填剤としてＰＥＴなどのポリエステルに添加する場合、ポリマーは、ポリマーのより高い冷却速度を生じる、より高い熱伝導率を示すことを見出した。さらに、いずれの理論にも拘束されることなく、炭酸カルシウムは、ＰＥＴの核化剤として作用し、このためＰＥＴの結晶化温度を上昇させると考えられる。結果として、結晶化速度が上昇し、これにより例えば溶融加工中のサイクリング時間を短縮できる。本発明者らは、炭酸カルシウム充填剤を含むポリエステルから製造されたマルチフィラメント繊維から製造された繊維製品が、ポリエステルのみから作られたマルチフィラメント繊維を含む繊維製品と比較して、機械的強度の改善、熱伝導率および不透明度の上昇を示すことも見出した。
【００７６】
一実施形態により、炭酸カルシウムは粉砕炭酸カルシウム、沈降炭酸カルシウム、修飾炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウムまたはこれらの混合物である。一実施形態により、炭酸カルシウムは粉砕炭酸カルシウムである。別の実施形態により、炭酸カルシウムは表面処理炭酸カルシウムである。
【００７７】
粉砕（または天然）炭酸カルシウム（ＧＣＣ）は、石灰石もしくはチョークなどの堆積岩からまたは変成大理石岩から採掘される炭酸カルシウムの天然形態であると理解される。炭酸カルシウムは、カルサイト、アラゴナイトおよびファーテライトの３種類の結晶多形として存在することが知られている。最も一般的な結晶多形であるカルサイトは、炭酸カルシウムの最も安定な結晶形態であると考えられる。あまり一般的でないのはアラゴナイトであり、アラゴナイトは離散したまたはクラスター化した針状斜方晶系結晶構造を有する。ファーテライトは、最も稀な炭酸カルシウム多形であり、一般に不安定である。粉砕炭酸カルシウムは、ほぼ例外なくカルサイト多形であり、カルサイト多形は三方菱面体と言われ、最も安定な炭酸カルシウム多形となる。炭酸カルシウム「源」という用語は、本出願の意味において、炭酸カルシウムが得られる天然型鉱物材料を示す。炭酸カルシウム源は、炭酸マグネシウム、アルミノシリケートなどの天然型構成成分をさらに含み得る。
【００７８】
本発明の一実施形態により、粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）源は、大理石、チョーク、ドロマイト、石灰石またはこれらの混合物から選択される。好ましくは、粉砕炭酸カルシウム源は大理石から選択される。本発明の一実施形態により、ＧＣＣは乾式粉砕によって得られる。本発明の別の実施形態により、ＧＣＣは湿式粉砕、場合により後続の乾燥によって得られる。
【００７９】
本発明の意味における「ドロマイト」は、ＣａＭｇ（ＣＯ３）２（「ＣａＣＯ３・ＭｇＣＯ３」）の化学組成を有する炭酸系（ｃａｒｂｏｎａｔｉｃ）カルシウム−マグネシウム鉱物である。ドロマイト鉱物は、ドロマイトの全重量に対して少なくとも３０．０重量％のＭｇＣＯ３、好ましくは３５．０重量％を超える、より好ましくは４０．０重量％を超えるＭｇＣＯ３を含有する。
【００８０】
本発明の意味における「沈降炭酸カルシウム」（ＰＣＣ）は、水性環境における二酸化炭素と石灰との反応後の沈降によって、または水中でのカルシウムおよびカーボネートイオン源の沈降によって、またはカルシウムイオンとカーボネートイオン、例えばＣａＣｌ２とＮａ２ＣＯ３との溶液からの沈降によって一般に得られる合成材料である。ＰＣＣを製造するさらなる考えられる方法は、石灰ソーダ法、またはＰＣＣがアンモニア製造の副生成物であるソルベー法である。沈降炭酸カルシウムは、カルサイト、アラゴナイトおよびファーテライトの３種類の主な結晶形態として存在し、これらの結晶形態それぞれについて多くの異なる多形（晶癖）がある。カルサイトは、偏三角面体（Ｓ−ＰＣＣ）、菱面体（Ｒ−ＰＣＣ）、六方晶柱状、卓面体晶系、コロイド晶系（Ｃ−ＰＣＣ）、立方晶系および柱状（Ｐ−ＰＣＣ）などの代表的晶癖を有する、三方晶系構造を有する。アラゴナイトは、六方晶柱状系双晶、ならびに薄い細長柱状、湾曲ブレード状、鋭利な角錐状、チゼル形状結晶、分枝樹およびサンゴまたはワーム様形状の多様な組合せの代表的晶癖を有する斜方晶系構造である。ファーテライトは六方晶結晶系に属する。得られたＰＣＣスラリは、機械的に脱水および乾燥することができる。
【００８１】
本発明の一実施形態により、炭酸カルシウムは１つの沈降炭酸カルシウムを含む。本発明の別の実施形態により、炭酸カルシウムは、沈降炭酸カルシウムの異なる結晶形態および異なる多形から選択される２つ以上の沈降炭酸カルシウムの混合物を含む。例えば、少なくとも１つの沈降炭酸カルシウムは、Ｓ−ＰＣＣから選択される１つのＰＣＣおよびＲ−ＰＣＣから選択される１つのＰＣＣを含み得る。
【００８２】
修飾炭酸カルシウムは、内部構造修飾を有するＧＣＣもしくはＰＣＣまたは表面反応ＧＣＣもしくはＰＣＣを特徴とし得る。表面反応炭酸カルシウムは、水性懸濁物の形態のＧＣＣまたはＰＣＣを提供し、前記懸濁物に酸を添加することによって調製され得る。好適な酸は、例えば硫酸、塩酸、リン酸、クエン酸、シュウ酸またはこれらの混合物である。次のステップにおいて、炭酸カルシウムをガス状二酸化炭素によって処理する。硫酸または塩酸などの強酸を酸処理ステップで使用する場合、二酸化炭素がその場で自動的に生成する。代替的にもしくはさらに、二酸化炭素を外部源から供給することができる。表面反応炭酸カルシウムは、例えばＵＳ  ２０１２／００３１５７６Ａ１、ＷＯ  ２００９／０７４４９２Ａ１、ＥＰ  ２２６４１０９Ａ１、ＥＰ  ２０７０９９１Ａ１またはＥＰ  ２２６４１０８Ａ１に記載されている。
【００８３】
一実施形態により、修飾炭酸カルシウムは、好ましくは硫酸、塩酸、リン酸、クエン酸、シュウ酸またはこれらの混合物および二酸化炭素との反応から得られた表面反応炭酸カルシウムである。
【００８４】
表面処理炭酸カルシウムは、処理層またはコーティング層をこれの表面に含むＧＣＣ、ＰＣＣまたはＭＣＣを特徴とし得る。例えば炭酸カルシウムは、疎水化表面処理剤、例えば脂肪族カルボキル酸、これの塩およびエステルまたはシロキサンによって処理またはコーティングされ得る。好適な脂肪族酸は、例えばＣ４からＣ２８脂肪酸、例えばステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸またはこれらの混合物である。炭酸カルシウムはまた、例えばポリアクリレートまたはポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ｐｏｌｙＤＡＤＭＡＣ）によって、カチオン性またはアニオン性となるように処理またはコーティングしてもよい。表面処理炭酸カルシウムは、例えばＥＰ  ２１５９２５８Ａ１に記載されている。
【００８５】
一実施形態により、表面処理炭酸カルシウムは、これのアクセス可能な面積の少なくとも一部上に、疎水性化剤を含む処理層を含む。
【００８６】
一実施形態において、疎水性化剤は、Ｃ４からＣ２４の炭素原子の全量を有する脂肪族カルボン酸および／またはこれの反応生成物である。従って、炭酸カルシウム粒子のアクセス可能な表面積の少なくとも一部は、Ｃ４からＣ２４の炭素原子の全量を有する脂肪族カルボン酸および／またはこれの反応生成物を含む処理層によって被覆される。材料の「アクセス可能な」表面積という用語は、水溶液、懸濁物、分散物または反応性分子、例えば疎水性化剤の液相と接触している材料表面の一部を示す。
【００８７】
本発明の意味における脂肪族カルボン酸の「反応生成物」という用語は、少なくとも１つの炭酸カルシウムを少なくとも１つの脂肪族カルボン酸と接触させることによって得られる生成物を示す。前記反応生成物は、適用された少なくとも１つの脂肪族カルボン酸の少なくとも一部と炭酸カルシウム粒子の表面に位置する反応性分子との間で形成される。
【００８８】
本発明の意味における脂肪族カルボン酸は、１つ以上の直鎖、分枝鎖、飽和、不飽和および／または脂環式カルボン酸から選択され得る。好ましくは、脂肪族カルボン酸はモノカルボン酸であり、即ち脂肪族カルボン酸は、１個のカルボキシル基が存在することを特徴とする。前記カルボキシル基は、炭素骨格の末端に配置されている。
【００８９】
本発明の一実施形態において、脂肪族カルボン酸は飽和非分枝カルボン酸から選択され、即ち脂肪族カルボン酸は、好ましくはペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ヘンイコシル酸、ベヘン酸、トリコシル酸、リグノセリン酸およびこれらの混合物から成るカルボン酸の群から選択される。
【００９０】
本発明の別の実施形態において、脂肪族カルボン酸は、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸およびこれらの混合物から成る群から選択される。好ましくは、脂肪族カルボン酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸およびこれらの混合物から成る群から選択される。例えば、脂肪族カルボン酸はステアリン酸である。
【００９１】
加えてもしくは代替的に、疎水性化剤は、置換基中にＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る少なくとも１つの１置換コハク酸無水物であることができる。従って、炭酸カルシウム粒子のアクセス可能な表面積の少なくとも一部は、置換基中にＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る少なくとも１つの１置換コハク酸無水物および／またはこれの反応生成物を含む処理層によって被覆される。分枝基は、置換基および／またはこれの反応生成物中にＣ３からＣ３０の炭素原子の全量を含み得る。環式基は、置換基および／またはこれの反応生成物中にＣ５からＣ３０の炭素原子の全量を含み得る。
【００９２】
本発明の意味における１置換コハク酸無水物の「反応生成物」という用語は、炭酸カルシウムを少なくとも１つの１置換コハク酸無水物と接触させることによって得られる生成物を示す。前記反応生成物は、適用された少なくとも１つの１置換コハク酸無水物の少なくとも一部と炭酸カルシウム粒子の表面に位置する反応性分子との間で形成される。
【００９３】
例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、置換基中にＣ２からＣ３０、好ましくはＣ３からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する直鎖アルキル基または置換基中にＣ３からＣ３０、好ましくはＣ３からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する分枝アルキル基またはＣ５からＣ３０、好ましくはＣ５からＣ２０および最も好ましくはＣ５からＣ１８の炭素原子の全量を有する環式基である１個の基によって１置換されたコハク酸無水物から成る。
【００９４】
例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、置換基中にＣ２からＣ３０、好ましくはＣ３からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する直鎖アルキル基である１個の基によって１置換されたコハク酸無水物から成る。加えてもしくはまたは、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、置換基中にＣ３からＣ３０、好ましくはＣ３からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する分枝アルキル基である１個の基によって１置換されたコハク酸無水物から成る。
【００９５】
本発明の意味における「アルキル」という用語は、炭素および水素で構成される直鎖または分枝飽和有機化合物を示す。即ち、「アルキル１置換コハク酸無水物」は、ペンダントコハク酸無水物基を含有する直鎖または分枝飽和炭化水素鎖で構成されている。
【００９６】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、少なくとも１つの直鎖または分枝アルキル１置換コハク酸無水物である。例えば、少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、エチルコハク酸無水物、プロピルコハク酸無水物、ブチルコハク酸無水物、トリイソブチルコハク酸無水物、ペンチルコハク酸無水物、ヘキシルコハク酸無水物、ヘプチルコハク酸無水物、オクチルコハク酸無水物、ノニルコハク酸無水物、デシルコハク酸無水物、ドデシルコハク酸無水物、ヘキサデカニルコハク酸無水物、オクタデカニルコハク酸無水物およびこれらの混合物を含む群から選択される。
【００９７】
例えば「ブチルコハク酸無水物」という用語が直鎖および分枝ブチルコハク酸無水物を含むことが認識される。直鎖ブチルコハク酸無水物の具体的な一例は、ｎ−ブチルコハク酸無水物である。分枝ブチルコハク酸無水物の具体例は、イソブチルコハク酸無水物、ｓｅｃ−ブチルコハク酸無水物および／またはｔｅｒｔ−ブチルコハク酸無水物である。
【００９８】
さらに、例えば「ヘキサデカニルコハク酸無水物」という用語が直鎖および分枝ヘキサデカニルコハク酸無水物を含むことが認識される。直鎖ヘキサデカニルコハク酸無水物の具体的な一例は、ｎ−ヘキサデカニルコハク酸無水物である。分枝ヘキサデカニルコハク酸無水物の具体例は、１４−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、１３−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、１２−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、１１−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、１０−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、９−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、８−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、７−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、６−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、５−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、４−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、３−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、２−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、
１−メチルペンタデカニルコハク酸無水物、１３−エチルブタデカニルコハク酸無水物、１２−エチルブタデカニルコハク酸無水物、１１−エチルブタデカニルコハク酸無水物、１０−エチルブタデカニルコハク酸無水物、９−エチルブタデカニルコハク酸無水物、８−エチルブタデカニルコハク酸無水物、７−エチルブタデカニルコハク酸無水物、６−エチルブタデカニルコハク酸無水物、５−エチルブタデカニルコハク酸無水物、４−エチルブタデカニルコハク酸無水物、３−エチルブタデカニルコハク酸無水物、２−エチルブタデカニルコハク酸無水物、１−エチルブタデカニルコハク酸無水物、２−ブチルドデカニルコハク酸無水物、１−ヘキシルデカニルコハク酸無水物、
１−ヘキシル−２−デカニルコハク酸無水物、２−ヘキシルデカニルコハク酸無水物、６，１２−ジメチルブタデカニルコハク酸無水物、２，２−ジエチルドデカニルコハク酸無水物、４，８，１２−トリメチルトリデカニルコハク酸無水物、２，２，４，６，８−ペンタメチルウンデカニルコハク酸無水物、２−エチル−４−メチル−２−（２−メチルペンチル）−ヘプチルコハク酸無水物および／または２−エチル−４，６−ジメチル−２−プロピルノニルコハク酸無水物である。
【００９９】
さらに、例えば「オクタデカニルコハク酸無水物」という用語が直鎖および分枝オクタデカニルコハク酸無水物を含むことが認識される。直鎖オクタデカニルコハク酸無水物の具体的な一例は、ｎ−オクタデカニルコハク酸無水物である。分枝ヘキサデカニルコハク酸無水物の具体例は、１６−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１５−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１４−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１３−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１２−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１１−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１０−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、９−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、８−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、７−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、
６−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、５−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、４−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、３−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、２−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１−メチルヘプタデカニルコハク酸無水物、１４−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、１３−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、１２−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、１１−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、１０−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、９−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、８−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、７−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、
６−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、５−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、４−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、３−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、２−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、１−エチルヘキサデカニルコハク酸無水物、２−ヘキシルドデカニルコハク酸無水物、２−ヘプチルウンデカニルコハク酸無水物、イソオクタデカニルコハク酸無水物および／または１−オクチル−２−デカニルコハク酸無水物である。
【０１００】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ブチルコハク酸無水物、ヘキシルコハク酸無水物、ヘプチルコハク酸無水物、オクチルコハク酸無水物、ヘキサデカニルコハク酸無水物、オクタデカニルコハク酸無水物およびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１０１】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、１種類のアルキル１置換コハク酸無水物である。例えば、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ブチルコハク酸無水物である。または、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ヘキシルコハク酸無水物である。または、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ヘプチルコハク酸無水物またはオクチルコハク酸無水物である。または、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ヘキサデカニルコハク酸無水物である。例えば、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、直鎖ヘキサデカニルコハク酸無水物、例えばｎ−ヘキサデカニルコハク酸無水物または分枝ヘキサデカニルコハク酸無水物、例えば１−ヘキシル−２−デカニルコハク酸無水物である。または、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、オクタデカニルコハク酸無水物である。例えば、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、直鎖オクタデカニルコハク酸無水物、例えばｎ−オクタデカニルコハク酸無水物または分枝オクタデカニルコハク酸無水物、例えばイソオクタデカニルコハク酸無水物もしくは１−オクチル−２−デカニルコハク酸無水物である。
【０１０２】
本発明の一実施形態において、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、ブチルコハク酸無水物、例えばｎ−ブチルコハク酸無水物である。
【０１０３】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、２種類以上のアルキル１置換コハク酸無水物の混合物である。例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、２または３種類のアルキル１置換コハク酸無水物の混合物である。
【０１０４】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、置換基中にＣ２からＣ３０、好ましくはＣ３からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する直鎖アルケニル基または置換基中にＣ３からＣ３０、好ましくはＣ４からＣ２０および最も好ましくはＣ４からＣ１８の炭素原子の全量を有する分枝アルケニル基である１個の基によって１置換されたコハク酸無水物から成る。
【０１０５】
本発明の意味における「アルケニル」という用語は、炭素および水素で構成される直鎖または分枝不飽和有機化合物を示す。前記有機化合物は、置換基中に少なくとも１個の二重結合、好ましくは１個の二重結合をさらに含有する。即ち、「アルケニル１置換コハク酸無水物」は、ペンダントコハク酸無水物基を含有する直鎖または分枝不飽和炭化水素鎖で構成されている。本発明の意味における「アルケニル」という用語がシスおよびトランス異性体を含むことが認識される。
【０１０６】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、少なくとも１つの直鎖または分枝アルケニル１置換コハク酸無水物である。例えば、少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、エチニルコハク酸無水物、プロペニルコハク酸無水物、ブテニルコハク酸無水物、トリイソブテニルコハク酸無水物、ペンテニルコハク酸無水物、ヘキセニルコハク酸無水物、ヘプテニルコハク酸無水物、オクテニルコハク酸無水物、ノネニルコハク酸無水物、デセニルコハク酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ヘキサデセニルコハク酸無水物、オクタデセニルコハク酸無水物およびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１０７】
従って、例えば「ヘキサデセニルコハク酸無水物」という用語が直鎖および分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物を含むことが認識される。直鎖ヘキサデセニルコハク酸無水物の具体的な一例は、ｎ−ヘキサデセニルコハク酸無水物、例えば１４−ヘキサデセニルコハク酸無水物、１３−ヘキサデセニルコハク酸無水物、１２−ヘキサデセニルコハク酸無水物、１１−ヘキサデセニルコハク酸無水物、１０−ヘキサデセニルコハク酸無水物、９−ヘキサデセニルコハク酸無水物、８−ヘキサデセニルコハク酸無水物、７−ヘキサデセニルコハク酸無水物、６−ヘキサデセニルコハク酸無水物、５−ヘキサデセニルコハク酸無水物、４−ヘキサデセニルコハク酸無水物、３−ヘキサデセニルコハク酸無水物および／または２−ヘキサデセニルコハク酸無水物である。分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物の具体例は、１４−メチル−９−ペンタデセニルコハク酸無水物、１４−メチル−２−ペンタデセニルコハク酸無水物、１−ヘキシル−２−デセニルコハク酸無水物および／またはイソヘキサデセニルコハク酸無水物である。
【０１０８】
さらに、例えば「オクタデセニルコハク酸無水物」という用語が直鎖および分枝オクタデセニルコハク酸無水物を含むことが認識される。直鎖オクタデセニルコハク酸無水物の具体的な一例は、ｎ−オクタデセニルコハク酸無水物、例えば１６−オクタデセニルコハク酸無水物、１５−オクタデセニルコハク酸無水物、１４−オクタデセニルコハク酸無水物、１３−オクタデセニルコハク酸無水物、１２−オクタデセニルコハク酸無水物、１１−オクタデセニルコハク酸無水物、１０−オクタデセニルコハク酸無水物、９−オクタデセニルコハク酸無水物、８−オクタデセニルコハク酸無水物、７−オクタデセニルコハク酸無水物、６−オクタデセニルコハク酸無水物、５−オクタデセニルコハク酸無水物、４−オクタデセニルコハク酸無水物、３−オクタデセニルコハク酸無水物および／または２−オクタデセニルコハク酸無水物である。分枝オクタデセニルコハク酸無水物の具体例は、１６−メチル−９−ヘプタデセニルコハク酸無水物、１６−メチル−７−ヘプタデセニルコハク酸無水物、１−オクチル−２−デセニルコハク酸無水物および／またはイソオクタデセニルコハク酸無水物である。
【０１０９】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、ヘキセニルコハク酸無水物、オクテニルコハク酸無水物、ヘキサデセニルコハク酸無水物、オクタデセニルコハク酸無水物およびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１１０】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物である。例えば、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、ヘキセニルコハク酸無水物である。または、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、オクテニルコハク酸無水物である。または、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、ヘキサデセニルコハク酸無水物である。例えば、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、直鎖ヘキサデセニルコハク酸無水物、例えばｎ−ヘキサデセニルコハク酸無水物または分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物、例えば１−ヘキシル−２−デセニルコハク酸無水物である。または、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、オクタデセニルコハク酸無水物である。例えば、１つのアルキル１置換コハク酸無水物は、直鎖オクタデセニルコハク酸無水物、例えばｎ−オクタデセニルコハク酸無水物または分枝オクタデセニルコハク酸無水物、例えば（ｓｕｃｈ）イソオクタデセニルコハク酸無水物または１−オクチル−２−デセニルコハク酸無水物である。
【０１１１】
本発明の一実施形態において、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、直鎖オクタデセニルコハク酸無水物、例えばｎ−オクタデセニルコハク酸無水物である。本発明の別の実施形態において、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物は、直鎖オクテニルコハク酸無水物、例えばｎ−オクテニルコハク酸無水物である。
【０１１２】
少なくとも１つの１置換コハク酸無水物が１つのアルケニル１置換コハク酸無水物である場合、１つのアルケニル１置換コハク酸無水物が、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物の全重量に対して９５重量％以下および好ましく９６．５重量％以下の量で存在することが認識される。
【０１１３】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、２種類以上のアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である。例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、２または３種類のアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である。
【０１１４】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、直鎖ヘキサデセニルコハク酸無水物および直鎖オクタデセニルコハク酸無水物を含む、２種類以上のアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物および分枝オクタデセニルコハク酸無水物を含む、２種類以上のアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である。例えば、１つ以上のヘキサデセニルコハク酸無水物は、ｎ−ヘキサデセニルコハク酸無水物などの直鎖ヘキサデセニルコハク酸無水物および／または１−ヘキシル−２−デセニルコハク酸無水物などの分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物である。加えてもしくはまたは、１つ以上のオクタデセニルコハク酸無水物は、ｎ−オクタデセニルコハク酸無水物などの直鎖オクタデセニルコハク酸無水物ならびに／またはイソオクタデセニルコハク酸無水物および／もしくは１−オクチル−２−デセニルコハク酸無水物などの分枝オクタデセニルコハク酸無水物である。
【０１１５】
少なくとも１つの１置換コハク酸無水物が少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物および少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物であり得ることも認識される。
【０１１６】
少なくとも１つの１置換コハク酸無水物が少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物および少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である場合、少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物のアルキル置換基および少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物のアルケニル置換基が好ましくは同じであることが認識される。例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、エチルコハク酸無水物およびエチニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、プロピルコハク酸無水物およびプロペニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ブチルコハク酸無水物およびブテニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、トリイソブチルコハク酸無水物およびトリイソブテニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ペンチルコハク酸無水物およびペンテニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ヘキシルコハク酸無水物およびヘキセニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ヘプチルコハク酸無水物およびヘプテニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、オクチルコハク酸無水物およびオクテニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ノニルコハク酸無水物およびノネニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、デシルコハク酸無水物およびデセニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ドデシルコハク酸無水物およびドデセニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ヘキサデカニルコハク酸無水物およびヘキサデセニルコハク酸無水物の混合物である。例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、直鎖ヘキサデカニルコハク酸無水物および直鎖ヘキサデセニルコハク酸無水物の混合物または分枝ヘキサデカニルコハク酸無水物および分枝ヘキサデセニルコハク酸無水物の混合物である。または、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、オクタデカニルコハク酸無水物およびオクタデセニルコハク酸無水物の混合物である。例えば、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、直鎖オクタデカニルコハク酸無水物および直鎖オクタデセニルコハク酸無水物の混合物または分枝オクタデカニルコハク酸無水物および分枝オクタデセニルコハク酸無水物の混合物である。
【０１１７】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの１置換コハク酸無水物は、ノニルコハク酸無水物およびノネニルコハク酸無水物の混合物である。
【０１１８】
少なくとも１つの１置換コハク酸無水物が少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物および少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物の混合物である場合、少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物と少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物との間の重量比は、９０：１０から１０：９０（重量％／重量％）の間である。例えば、少なくとも１つのアルキル１置換コハク酸無水物と少なくとも１つのアルケニル１置換コハク酸無水物との間の重量比は、７０：３０から３０：７０（重量％／重量％）の間または６０：４０から４０：６０の間である。
【０１１９】
加えてもしくはまたは、疎水性化剤はリン酸エステルブレンドであり得る。従って、炭酸カルシウム粒子のアクセス可能な表面積の少なくとも一部は、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドを含む処理層によって被覆されている。
【０１２０】
本発明の意味におけるリン酸モノエステルと１つ以上のリン酸ジエステルとの「反応生成物」という用語は、炭酸カルシウムを少なくとも１つのリン酸エステルブレンドと接触させることによって得られた生成物を示す。前記反応生成物は、適用されたリン酸エステルブレンドの少なくとも一部と炭酸カルシウム粒子の表面に位置する反応性分子との間で形成される。
【０１２１】
本発明の意味における「リン酸モノエステル」という用語は、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０、好ましくはＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される１個のアルコール分子によってモノエステル化されたｏ−リン酸分子を示す。
【０１２２】
本発明の意味における「リン酸ジエステル」という用語は、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０、好ましくはＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する同じまたは異なる、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される２個のアルコール分子によってジエステル化されたｏ−リン酸分子を示す。
【０１２３】
「１つ以上の」リン酸モノエステルという表現は、１種類以上のリン酸モノエステルがリン酸エステルブレンド中に存在し得ることを意味することが認識される。
【０１２４】
従って、１つ以上のリン酸モノエステルが１種類のリン酸モノエステルであり得ることに留意されたい。または、１つ以上のリン酸モノエステルは、２種類以上のリン酸モノエステルの混合物であり得る。例えば、１つ以上のリン酸モノエステルは、２種類のリン酸モノエステルなどの、２または３種類のリン酸モノエステルの混合物であり得る。
【０１２５】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸モノエステルは、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０の炭素原子の全量を有する、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される１つのアルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。例えば、１つ以上のリン酸モノエステルは、アルコール置換基中にＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される１つのアルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。
【０１２６】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸モノエステルは、ヘキシルリン酸モノエステル、ヘプチルリン酸モノエステル、オクチルリン酸モノエステル、２−エチルヘキシルリン酸モノエステル、ノニルリン酸モノエステル、デシルリン酸モノエステル、ウンデシルリン酸モノエステル、ドデシルリン酸モノエステル、テトラデシルリン酸モノエステル、ヘキサデシルリン酸モノエステル、ヘプチルノニルリン酸モノエステル、オクタデシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸モノエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１２７】
例えば、１つ以上のリン酸モノエステルは、２−エチルヘキシルリン酸モノエステル、ヘキサデシルリン酸モノエステル、ヘプチルノニルリン酸モノエステル、オクタデシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸モノエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択される。本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸モノエステルは、２−オクチル−１−ドデシルリン酸モノエステルである。
【０１２８】
「１つ以上の」リン酸ジエステルという表現は、１種類以上のリン酸ジエステルが炭酸カルシウムおよび／またはリン酸エステルブレンドのコーティング層中に存在し得ることを意味することが認識される。
【０１２９】
従って、１つ以上のリン酸ジエステルが１種類以上のリン酸ジエステルであり得ることに留意されたい。または、１つ以上のリン酸ジエステルは、２種類以上のリン酸ジエステルの混合物であり得る。例えば、１つ以上のリン酸ジエステルは、２種類のリン酸ジエステルなどの、２または３種類のリン酸ジエステルの混合物であり得る。
【０１３０】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸ジエステルは、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０の炭素原子の全量を有する、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される２つのアルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。例えば、１つ以上のリン酸ジエステルは、アルコール置換基中にＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される２つの脂肪族アルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。
【０１３１】
リン酸のエステル化に使用される２つのアルコールが、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０の炭素原子の全量を有する、同じまたは異なる、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから独立して選択され得ることが認識される。即ち、１つ以上のリン酸ジエステルが同じアルコールに由来する２個の置換基を含み得るか、またはリン酸ジエステル分子が異なるアルコールに由来する２個の置換基を含み得る。
【０１３２】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸ジエステルは、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０、好ましくはＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する同じまたは異なる、飽和および直鎖および脂肪族アルコールから選択される２つのアルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。または、１つ以上のリン酸ジエステルは、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０、好ましくはＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する同じまたは異なる、飽和および分枝および脂肪族アルコールから選択される２つのアルコールによってエステル化されたｏ−リン酸分子から成る。
【０１３３】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸ジエステルは、ヘキシルリン酸ジエステル、ヘプチルリン酸ジエステル、オクチルリン酸ジエステル、２−エチルヘキシルリン酸ジエステル、ノニルリン酸ジエステル、デシルリン酸ジエステル、ウンデシルリン酸ジエステル、ドデシルリン酸ジエステル、テトラデシルリン酸ジエステル、ヘキサデシルリン酸ジエステル、ヘプチルノニルリン酸ジエステル、オクタデシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸ジエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１３４】
例えば、１つ以上のリン酸ジエステルは、２−エチルヘキシルリン酸ジエステル、ヘキサデシルリン酸ジエステル、ヘプチルノニルリン酸ジエステル、オクタデシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸ジエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択される。本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸ジエステルは、２−オクチル−１−ドデシルリン酸ジエステルである。
【０１３５】
本発明の一実施形態において、１つ以上のリン酸モノエステルは、２−エチルヘキシルリン酸モノエステル、ヘキサデシルリン酸モノエステル、ヘプチルノニルリン酸モノエステル、オクタデシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸モノエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択され、ならびに１つ以上のリン酸ジエステルは、２−エチルヘキシルリン酸ジエステル、ヘキサデシルリン酸ジエステル、ヘプチルノニルリン酸ジエステル、オクタデシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−ドデシルリン酸ジエステルおよびこれらの混合物を含む群から選択される。
【０１３６】
例えば、炭酸カルシウムのアクセス可能な表面積の少なくとも一部は、１つのリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物ならびに１つのリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドを含む。この場合、１つのリン酸モノエステルは、２−エチルヘキシルリン酸モノエステル、ヘキサデシルリン酸モノエステル、ヘプチルノニルリン酸モノエステル、オクタデシルリン酸モノエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸モノエステルおよび２−オクチル−１−ドデシルリン酸モノエステルを含む群から選択され、１つのリン酸ジエステルは、２−エチルヘキシルリン酸ジエステル、ヘキサデシルリン酸ジエステル、ヘプチルノニルリン酸ジエステル、オクタデシルリン酸ジエステル、２−オクチル−１−デシルリン酸ジエステルおよび２−オクチル−１−ドデシルリン酸ジエステルを含む群から選択される。
【０１３７】
リン酸エステルブレンドは、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物を、１つ以上のリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物に対する特定のモル比で含む。特に、処理層および／またはリン酸エステルブレンド中の、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物の、１つ以上のリン酸ジエステルおよび／もしくはこれの反応生成物に対するモル比は、１：１から１：１００、好ましくは１：１．１から１：６０、より好ましくは１：１．１から１：４０、またより好ましくは１：１．１から１：２０および最も好ましくは１：１．１から１：１０である。
【０１３８】
本発明の意味における「１つ以上のリン酸モノエステルおよびこれの反応生成物の、１つ以上のリン酸ジエステルおよびこれの反応生成物に対するモル比」という表現は、リン酸ジエステル分子の分子量の和および／またはこれの反応生成物中のリン酸ジエステル分子の分子量の和に対する、リン酸モノエステル分子の分子量の和および／またはこれの反応生成物中のリン酸モノエステル分子の分子量の和を示す。
【０１３９】
本発明の一実施形態において、炭酸カルシウムの表面の少なくとも一部を被覆したリン酸エステルブレンドは、１つ以上のリン酸トリエステルおよび／もしくはリン酸ならびに／またはこれの反応生成物をさらに含み得る。
【０１４０】
本発明の意味における「リン酸トリエステル」という用語は、アルコール置換基中にＣ６からＣ３０、好ましくはＣ８からＣ２２、より好ましくはＣ８からＣ２０および最も好ましくはＣ８からＣ１８の炭素原子の全量を有する同じまたは異なる、不飽和または飽和、分枝または直鎖、脂肪族または芳香族アルコールから選択される３個のアルコール分子によってトリエステル化されたｏ−リン酸分子を示す。
【０１４１】
「１つ以上の」リン酸トリエステルという表現は、１種類以上のリン酸トリエステルが炭酸カルシウムのアクセス可能な表面積の少なくとも一部に存在し得ることを意味することが認識される。
【０１４２】
従って、１つ以上のリン酸トリエステルが１種類以上のリン酸トリエステルであり得ることに留意されたい。または、１つ以上のリン酸トリエステルは、２種類以上のリン酸トリエステルの混合物であり得る。例えば、１つ以上のリン酸トリエステルは、２種類のリン酸トリエステルなどの、２または３種類のリン酸トリエステルの混合物であり得る。
【０１４３】
一実施形態により、表面処理炭酸カルシウムは、これのアクセス可能な表面積の少なくとも一部上に疎水性化剤を含む処理層を含み、好ましくは、疎水性化剤は、Ｃ４からＣ２４の炭素原子の全量を有する脂肪族カルボン酸および／またはこれの反応生成物、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／またはこれの反応生成物、１つ以上のリン酸モノエステルおよび／またはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／またはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンド、ならびにこれらの混合物から成る群から選択され、より好ましくは、疎水性化剤は、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／もしくはこれの反応生成物ならびに／または１つ以上のリン酸モノエステルおよび／もしくはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／もしくはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドである。
【０１４４】
一実施形態により、炭酸カルシウムは、０．１から３μｍ、好ましくは０．４から２．５μｍ、より好ましくは１．０から２．３μｍおよび最も好ましくは１．２から２μｍの重量中央粒径ｄ５０を有する。加えてもしくはまたは、炭酸カルシウムは、１から１０μｍ、好ましくは５から８μｍ、より好ましくは４から７μｍおよび最も好ましくは６から７μｍのトップカット粒径ｄ９８を有する。
【０１４５】
本発明により、炭酸カルシウムは、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する。炭酸カルシウムは、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して２から５０重量％、好ましくは５から４０重量％、より好ましくは８から３５重量％および最も好ましくは１０％から３０重量％の量で存在する。一実施形態により、炭酸カルシウムは、少なくとも１つのポリマー中に分散され、少なくとも１つのポリマーの全重量に対して、２から５０重量％、好ましくは５から４０重量％、より好ましくは８から３５重量％および最も好ましくは１０から３０重量％の量で存在する。
【０１４６】
一実施形態により、少なくとも１つの充填剤は炭酸カルシウムから成る。炭酸カルシウムは、１つの特定の種類の炭酸カルシウムのみまたは２種類以上の炭酸カルシウムの混合物から成り得る。
【０１４７】
別の実施形態により、少なくとも１つの充填剤はさらなる鉱物顔料を含む。さらなる顔料粒子の例としては、シリカ、アルミナ、二酸化チタン、粘土、焼成粘土、タルク、カオリン、硫酸カルシウム、珪灰石、マイカ、ベントナイト、硫酸バリウム、石膏または酸化亜鉛が挙げられる。
【０１４８】
一実施形態により、少なくとも１つの充填剤は、少なくとも１つの充填剤の全量に対して、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％および最も好ましくは少なくとも９５重量％の炭酸カルシウムを含む。
【０１４９】
一実施形態により、少なくとも１つの充填剤は、マルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して、０．１から５０重量％、好ましくは０．２から４０重量％およびより好ましくは１から３５重量％の量で存在する。
【０１５０】
別の実施形態により、少なくとも１つの充填剤は、少なくとも１つのポリマー中に分散され、少なくとも１つのポリマーの全重量に対して、１から５０重量％、好ましくは２から４０重量％およびより好ましくは５から３５重量％の量で存在する。
【０１５１】
本発明の一態様により、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーを含むマルチフィラメント繊維における充填剤としての炭酸カルシウムの使用であって、炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する使用が提供される。本発明の好ましい一実施形態により、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートを含む繊維製品中での充填剤としての炭酸カルシウムの使用であって、炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する使用が提供される。
【０１５２】
マルチフィラメント繊維
本発明により、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含むマルチフィラメント繊維であって、炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する、マルチフィラメント繊維が提供される。
【０１５３】
マルチフィラメント繊維のフィラメントは、考えられるいずれの断面積形状も有することができる。考えられる断面積形状の例は、円形、楕円形、角形、例えば三角形または長方形、葉形、例えば三葉形、五葉形、六葉形もしくは八葉形、鋸歯状、ダンベル形状、豆形状、腎臓形状、リボン様または不規則である。マルチフィラメント繊維のフィラメントは、中実もしくは中空および／または多成分フィラメント、例えば二成分フィラメントおよび／または三成分フィラメントであることもできる。
【０１５４】
一実施形態により、マルチフィラメント繊維は、マルチフィラメント糸、好ましくは合糸、ケーブル糸、合撚糸、交絡糸、撚糸および／またはトウ糸である。
【０１５５】
マルチフィラメント繊維のフィラメントの数は大幅に変化することが可能であり、所望の用途に応じて当業者によって好適に選択される。一実施形態により、マルチフィラメント繊維は、少なくとも２本のフィラメント、好ましくは少なくとも１０本のフィラメント、より好ましくは少なくとも５０本のフィラメント、またより好ましくは少なくとも１００本のフィラメントおよび最も好ましくは少なくとも２００本のフィラメントで構成される。
【０１５６】
マルチフィラメント繊維は、１から６００μｍ、好ましくは３から４００μｍ、より好ましくは５から３００μｍおよび最も好ましくは８から２００μｍの直径を有することができる。
【０１５７】
本発明の一実施形態により、マルチフィラメント繊維は、０．５から４０００ｄｔｅｘ、好ましくは１から３０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１０から２０００ｄｔｅｘおよび最も好ましくは１００から１５００ｄｔｅｘの線質量密度を有する。
【０１５８】
少なくとも１つのポリマーおよび少なくとも１つの充填剤に加えて、マルチフィラメント繊維はさらなる添加剤、例えばワックス、蛍光増白剤、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、ブロッキング防止剤、染料、顔料、光沢改良剤、界面活性剤、天然油または合成油を含み得る。
【０１５９】
マルチフィラメント繊維は、無機繊維、好ましくはガラス繊維、炭素繊維または金属繊維もさらに含み得る。代替的にもしくは加えて、天然繊維、例えば綿、麻、絹または羊毛を添加してよい。
【０１６０】
一実施形態により、マルチフィラメント繊維は、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤から成る。別の実施形態により、マルチフィラメント繊維は、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートを含む少なくとも１つのポリマーならびに炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む。なお別の実施形態により、マルチフィラメント繊維は、ポリエチレンテレフタレートおよび／またはポリブチレンテレフタレートならびに炭酸カルシウムから成る。一実施形態により、炭酸カルシウムは粉砕炭酸カルシウムである。別の実施形態により、炭酸カルシウムは、これのアクセス可能な表面積の少なくとも一部上に、疎水性化剤を含む処理層を含む表面処理炭酸カルシウムである。好ましくは、疎水性化剤は、置換基中に少なくともＣ２からＣ３０の炭素原子の全量を有する直鎖、分枝、脂肪族および環式基から選択される基によって１置換されたコハク酸無水物から成る１置換コハク酸無水物および／もしくはこれの反応生成物ならびに／または１つ以上のリン酸モノエステルおよび／もしくはこれの反応生成物ならびに１つ以上のリン酸ジエステルおよび／もしくはこれの反応生成物のリン酸エステルブレンドである。
【０１６１】
例示的な実施形態により、マルチフィラメント繊維は、マルチフィラメント繊維の全重量に対して、５０から９８重量％の量の少なくとも１つのポリマーおよび２から５０重量％の量の少なくとも１つの充填剤、好ましくは６０から９５重量％の量の少なくとも１つのポリマーおよび５から４０重量％の量の少なくとも１つの充填剤、より好ましくは６５から９２重量％の量の少なくとも１つのポリマーおよび８から３５重量％の量の少なくとも１つの充填剤ならびに最も好ましくは７０から９０重量％の少なくとも１つのポリマーおよび１０から３０重量％の少なくとも１つの充填剤を含む。
【０１６２】
本発明により、
ａ）ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む混合物を提供するステップ、
ｂ）ステップａ）の混合物を溶融させて、これを成形オリフィスに通過させて、マルチフィラメント繊維を形成するステップおよび
ｃ）マルチフィラメント繊維を急冷するステップを含むマルチフィラメント繊維を製造する方法であって、
炭酸カルシウムがマルチフィラメント繊維中に、マルチフィラメント繊維の全重量に対して少なくとも２重量％の量で存在する方法が提供される。
【０１６３】
方法ステップａ）で提供されるポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤の混合物は、当分野で既知のいずれの方法によっても調製できる。例えば、少なくとも１つのポリマーおよび少なくとも１つの充填剤は、ドライブレンド、メルトブレンドおよび場合により細粒もしくはペレットに形成してよく、または少なくとも１つのポリマーおよび少なくとも１つの充填剤のマスターバッチを予備混合し、場合により細粒またはペレットに形成して、追加のポリマーまたは充填剤と混合してよい。
【０１６４】
一実施形態により、ステップａ）の混合物は、マスターバッチおよび追加のポリマーの混合物であり、マスターバッチは、ポリエステルを含む少なくとも１つのポリマーおよび炭酸カルシウムを含む少なくとも１つの充填剤を含む。一実施形態により、炭酸カルシウムは、マスターバッチ中に、マスターバッチの全重量に対して、１０から８５重量％、好ましくは２０から８０重量％、より好ましくは３０から７５重量％、および最も好ましくは４０重量％から７５重量％の量で存在する。
【０１６５】
方法ステップｂ）の溶融温度は、ポリマーの溶融温度によって変わる。加えてまたはもしくは、圧力を印加してよい。好適な温度および圧力は、当業者に知られている。一実施形態により、ステップｂ）は、１５０から３００℃の間、好ましくは２００から２９０℃の間およびより好ましくは２５０から２８０℃の間の温度で行う。
【０１６６】
オリフィスの形状は、マルチフィラメント繊維のフィラメントの所望の断面形状によって変わり、例えば円形、楕円形、角形、例えば三角形または長方形、葉形、例えば三葉形、五葉形、六葉形もしくは八葉形、鋸歯状、ダンベル形状、豆形状、腎臓形状、リボン様または不規則であることができる。オリフィスの数は、フィラメントの所望の数によって変わり、例えば少なくとも２、少なくとも１０、少なくとも５０、少なくとも１００または少なくとも２００であることができる。
【０１６７】
成形オリフィスを出た後、フィラメントを固化させるために急冷する。通例、得られたフィラメントを、フィラメントを冷却して、これらを固化させる、横向きの空気流または不活性ガス流によって急冷する。
【０１６８】
本発明の方法で形成されたマルチフィラメント繊維は延伸または延長され得て、分子配向が誘発され、結晶性に影響が及ぼされる。これにより直径が縮小され、物性が改善され得る。
【０１６９】
一実施形態により、方法はさらに、マルチフィラメント繊維を延伸するステップｄ）をさらに含む。繊維は、ゴデットホイールによって延伸または延長され得る。マルチフィラメント繊維が延伸される長さは、所望の特性に依存する。より高い靭性のために、マルチフィラメント繊維をより大きい程度（ｅｘｔｅｎｄ）まで延伸してよい。一実施形態により、マルチフィラメント繊維は、これの元の長さの２倍、３倍、４倍、５倍または６倍まで延伸される。
【０１７０】
一実施形態により、本発明の方法によって得たマルチフィラメント繊維は、好ましくは１００℃から２５０°、好ましくは１４０℃から２２０℃の温度にて加熱硬化される。加熱硬化は、巨大分子をこれらの平衡状態に近づけて、撚糸の熱収縮、寸法変化、カールもしくはもつれまたは布のしわ形成に対する耐性が得られるようにすることにより、マルチフィラメント繊維に寸法安定性を付与し得る。
【０１７１】
一実施形態により、本発明の方法によって得られたマルチフィラメント繊維をテクスチャード加工する。テクスチャード加工は、マルチフィラメント繊維のボリュームおよび弾性を上昇させるために使用する手順である。テクスチャード加工すると、平坦なフィラメントはボリュームおよびバルクを得ることができる。テクスチャード加工ステップは、個別に行うことができるか、または延伸ステップｄ）が存在する場合、マルチフィラメント繊維を延伸ステップｄ）の間または後にテクスチャード加工することができる。
【０１７２】
別の実施形態により、本発明の方法によって得られたマルチフィラメント繊維を撚り加工する。フィラメントの撚糸は、マルチフィラメント繊維の凝集および耐久性を改善し得る。撚り方向は、Ｚ撚りと記載される右回りであるか、またはＳ撚りと記載される左回りであってよい。フィラメントを一方向に撚ることによって、単糸を形成することができる。諸撚糸は、通常、一方向に撚った単糸を反対方向に撚った諸撚糸と組み合わせて、２本以上の単糸を共に撚ることによって作製できる。撚りひも、コードまたはロープは、各撚りが先の撚りと反対方向である（Ｓ／Ｚ／ＳまたはＺ／Ｓ／Ｚ）ケーブル撚りを用いて、または単糸および第１層撚りが一方向であり、第２層撚りが反対方向である（Ｓ／Ｓ／ＺまたはＺ／Ｚ／Ｓ）ホーザー撚りを用いて作製できる。糸における単位長さごとの巻き数は、この糸から作製された布の外観および耐久性に影響を及ぼす。ソフト表面布に使用する糸は、スムーズ表面布に使用する糸よりも撚りが少ない。クレープ布が作製される糸は、最大の撚りを有する。テクスチャード加工ステップは、個別に行うことができるか、または延伸ステップｄ）が存在する場合、マルチフィラメント繊維を延伸ステップｄ）の間または後に撚ることができる。
【０１７３】
本発明のさらなる態様により、本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維を含む繊維製品が提供される。
【０１７４】
繊維製品は、層状化、プレーティング、ブレーディング、ノッティング、製織、製編、かぎ針編み、タフティングまたは不織材料であることができる。さらに、前記材料は、補強スレッドによって繊維製品表面構造の形態で、好ましくは布、層状化、製編布、ニットウェアまたは不織布の形態で補強することができる。一実施形態により、繊維製品は製織または不織布である。
【０１７５】
一実施形態により、繊維製品は、建設資材、消費者向けアパレル、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生製品、濾過材料、ホース、パワーベルト、ロープ、ネット、糸、タイヤコード、自動車内張り、帆、フロッピーディスクライナーまたはファイバーフィルから選択される。
【０１７６】
本発明の別の態様により、繊維製品を製造するための本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維の使用が提供される。繊維製品は、少なくとも１つのマルチフィラメント繊維から層状化、プレーティング、ブレーディング、ノッティング、製織、製編、かぎ針編みまたはタフティングによって製造され得る。不織繊維製品または不織布は、マルチフィラメント繊維を表面または担体、例えば移動スクリーンまたは形成ワイヤ上に収集して、任意の接合ステップを続けることによって形成され得る。接合方法の例としては、熱点接合、カレンダ加工、超音波接合、水流交絡、ニードリングおよびスルーエア接合（ｔｈｒｏｕｇｈ−ａｉｒ  ｂｏｎｄｉｎｇ）が挙げられる。一実施形態により、不織材料は、乾式または湿式レイングによって形成される。
【０１７７】
さらに、製造された繊維製品は、後処理ステップ、例えば方向配向、クレーピング、水流交絡またはエンボス加工に供することができる。
【０１７８】
本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維および／または本発明による繊維製品は、多くの異なる用途で使用することができる。一実施形態により、本発明による少なくとも１つのマルチフィラメント繊維および／または本発明による繊維製品は、建設資材、防水、断熱、防音、屋根ふき材、消費者向けアパレル、室内装飾材料および衣料品産業、工業用アパレル、医療製品、家庭用備品、防護用品、包装用材料、化粧用製品、衛生用製品、濾過材料、農業用途、建設用途、地質工学用途、工業用途、医療用途、輸送、エコ技術用途、包装用途、人体保護、財産保護またはスポーツ用途に使用される。
【０１７９】
建設資材の例は、ハウスラップ、アスファルトオーバーレイ、道路および鉄道の路床、ゴルフコートおよびテニスコート、壁装材の裏地、音響用壁装材、屋根材およびタイルの下張り、土壌安定材および道路の下敷き、基礎安定材、侵食防止製品、運河建設、排水系統、ジオメンブレン保護および防霜製品、農業用マルチ、池および運河の防水壁または暗渠排水用の砂侵入防止壁である。建設資材の他の例は、埋め立て用の固定材または補強材である。
【０１８０】
消費者向けアパレルの例は、芯地、衣類および手袋の絶縁材、ブラジャーおよび肩のパッド、ハンドバッグ部材または靴部材である。工業用アパレルの例は、タープ、テント、または輸送（材木、鋼）用の覆いである。
【０１８１】
医療製品の例は、保護衣、フェイスマスク、隔離用ガウン、手術用ガウン、手術用ドレープおよびカバー、外科用手術着、帽子、スポンジ、包帯材、ふき取り材、整形外科用詰め物、包帯、テープ、歯科用胸当て、酸素供給器、透析器、静脈注射用溶液もしくは血液用のフィルターまたは経皮薬物送達部材である。家庭用備品の例は、枕、クッション、キルトまたは掛け布団の詰め物、ほこりよけカバー、絶縁材、ウィンドートリートメント、毛布、カーテン地部材、カーペットバッキング材またはカーペットである。
【０１８２】
防護用品の例は、コート布、強化プラスチック、保護衣、実験用白衣、吸収剤または耐火壁である。包装材料の例は、乾燥剤パッキング、吸収剤パッケージング、ギフトボックス、ファイルボックス、各種不織袋、ブックカバー、郵送用封筒、速達用封筒またはメッセンジャーバッグである。濾過材料の例は、濾液カートリッジおよびバッグフィルターを含むガソリン、オイルおよび空気のフィルター、
真空バッグ、または不織層を備えるラミネートである。
【０１８３】
本発明の範囲および重要性は、本発明のある実施形態を例証するためであり、非限定的である以下の実施例に基づいてより良好に理解される。
【実施例】
【０１８４】
１．測定方法および材料
以下では、実施例で行った測定方法および材料について説明する。
【０１８５】
粒径
炭酸カルシウム充填剤の粒径分布は、米国のマイクロメリティックス社（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ）のセディグラフ（Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ）５１２０を使用して測定した。方法および機器は当業者に公知であり、充填剤および顔料の粒径を決定するためによく使用されている。測定は、０．１重量％Ｎａ４Ｐ２Ｏ７を含む水溶液中で行った。高速撹拌機および超音波を使用してサンプルを分散させた。
【０１８６】
タイター、即ち線密度
タイター、即ち線密度［ｄｔｅｘ］はＥＮ  ＩＳＯ  ２０６２に従って測定し、１０，０００ｍ紡糸１グラムの重量に相当する。２５または１００メートルの試料を０．５ｃＮ／ｔｅｘの予張力で標準リールに巻き付け、分析用天秤で秤量した。次に１０，０００ｍ紡糸長当たりのグラム数を計算した。
【０１８７】
靭性、最大力および最大荷重時伸び
靭性は、破断荷重および線密度から計算して、ｄｔｅｘ当たりのセンチニュートン［ｃＮ／ｄｔｅｘ］で表した。試験は、動力計で一定の引張速度で行った。最大力は、糸に最大限に印加できる力であり、ニュートン［Ｎ］で表す。伸びは、糸をこれの最大荷重まで引っ張ることによって生じた長さの増加であり、糸の最初の長さのパーセンテージ［％］として表す。本試験に適用可能な規格はＥＮ  ＩＳＯ  ５０７９およびＡＳＴＭ  Ｄ  ３８２２である。
【０１８８】
灰分
繊維およびマスターバッチ中の灰分［％］は、５７０℃の焼却炉に２時間入れた焼却るつぼ内のサンプルの焼却によって求めた。灰分は残りの無機残留物の合計量として測定する。
【０１８９】
２．材料
ＰＥＴ：  ポリエチレンテレフタレート４０６０、ドイツのＩＮＶＩＳＴＡ  Ｒｅｓｉｎｓ＆Ｆｉｂｒｅｓ  ＧｍｂＨから市販（固有粘度：０．６６−０．６８ｄｌ／ｇ；カルボキシル末端基＜５０ｍｅｑ／ｋｇ；ジエチレングリコール≦１．１重量％；アモルファスポリマー；１４０−１８０℃にて３０−６０分で結晶化）。供給者のテクニカルデータシート（ＴＤＳ）から得たデータ。
【０１９０】
ＰＢＴ：  ポリブチレンテレフタレート、Ｖａｌｏｘ  ３１５、オランダのＳａｂｉｃ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  ＢＶから市販（溶融粘度：７５００ポイズ；２５０℃／１．２ｋｇにおけるメルトボリュームレート、ＭＶＲ：６ｃｍ３／１０分）。供給者のテクニカルデータシート（ＴＤＳ）から得たデータ。
【０１９１】
ＣＣ１：  スイスの粉砕炭酸カルシウム、スイスのオミヤインターナショナル（Ｏｍｙａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）ＡＧより市販（ｄ５０：１．７μｍ；ｄ９８：６μｍ、未処理）。
【０１９２】
ＣＣ２：  粉砕炭酸カルシウム、スイスのオミヤインターナショナル（Ｏｍｙａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）ＡＧより市販（ｄ５０：１．７μｍ；ｄ９８：６μｍ）、粉砕炭酸カルシウムの全重量に対して１重量％のステアリン酸（シグマ−アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、クローダ（Ｃｒｏｄａ）から市販）で表面処理。
【０１９３】
ＣＣ３：  粉砕炭酸カルシウム、スイスのオミヤインターナショナル（Ｏｍｙａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）ＡＧより市販（ｄ５０：１．７μｍ；ｄ９８：６μｍ）、粉砕炭酸カルシウムの全重量に対して１．１重量％のポリメチル水素シロキサン（Ｓｉｌｒｅｓ  ＢＳ９４、ドイツのワッカーケミー（Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ）ＡＧから市販）で表面処理。
【０１９４】
ＣＣ４：  粉砕炭酸カルシウム、スイスのオミヤインターナショナル（Ｏｍｙａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）ＡＧより市販（ｄ５０：１．７μｍ；ｄ９８：６μｍ）、粉砕炭酸カルシウムの全重量に対して０．７重量％のコハク酸無水物（Ｈｙｄｒｏｒｅｓ  ＡＳ  １０００、ドイツのＫｅｍｉｒａ  Ｇｅｒｍａｎｙ  ＧｍｂＨから市販）で表面処理。
【０１９５】
３．実施例
［実施例１］
マスターバッチの調製
ＰＢＴまたはＰＥＴおよび炭酸カルシウム充填剤ＣＣ１からＣＣ４の１つを含有するマスターバッチを実験室規模のバスニーダー（Ｂｕｓｓ  ｋｎｅａｄｅｒ）（ＰＥＴではＭＫＳ  ３０およびＰＢＴではＰＲ４６、スイスのバス（Ｂｕｓｓ）ＡＧ製）で調製した。ポリマーＰＥＴを加工前に１６０℃のオーブンで４時間、事前乾燥させた。調製したマスターバッチの組成物含有率および充填剤含有率を下の表１にまとめる。正確な充填剤含有率を灰分によって求めた。
【０１９６】
【表１】
2020147889.tif 000002
【０１９７】
［実施例２］
マルチフィラメント繊維の調製
実施例１に従って製造した異なる量のマスターバッチをさらなるＰＢＴまたはＰＥＴと混合し、ＰＥＴは加工前に１６０℃のオーブンで４時間、事前乾燥させたマルチフィラメント繊維は、得られた混合物からＣｏｌｌｉｎ  Ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ  Ｌａｂ  Ｌｉｎｅ  ＣＭＦ  １００（Ｄｒ．Ｃｏｌｌｉｎ  ＧｍｂＨ、ドイツ）を使用して製造し、Ｃｏｌｌｉｎ  Ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ  Ｌａｂ  Ｌｉｎｅ  ＣＭＦ  １００は、溶融ポンプを有する、３４フィラメントの５０ｍｍ直径紡糸口金、直径０．３ｍｍの一軸スクリュー押出機を装備していた。紡糸システムは、マルチフィラメント繊維を急冷するための冷却チャンバならびに引張ゴデットおよび巻取り機も装備していた。リマノール（Ｌｉｍａｎｏｌ）３５Ｆ／１（ドイツのシル＋ザイラッハ（Ｓｃｈｉｌｌ＋Ｓｅｉｌａｃｈｅｒ）ＧｍｂＨから市販）を紡糸油として使用した。機械的条件を下の表２に示す。製造したマルチフィラメント繊維の組成を下の表３にまとめる。
【０１９８】
試験サンプルの機械的特性は、上記の最大力時伸び試験および靭性試験を使用して求めた。機械的試験の結果を下の表４に示す。
【０１９９】
【表２】
2020147889.tif 000003
【０２００】
【表３】
2020147889.tif 000004
2020147889.tif 000005
【０２０１】
【表４】
2020147889.tif 000006
2020147889.tif 000007
【０２０２】
表４に示した結果により、各種の充填剤量および延伸比で、品質および機械的特性が良好な、炭酸カルシウム充填剤を含むポリブチレンおよびポリエチレンマルチフィラメント繊維を製造できることが明らかになる。さらに表４から、炭酸カルシウム含有マルチフィラメント繊維は、炭酸カルシウムを含まないマルチフィラメント繊維と比べて、より小さい最大力時の伸びおよびより小さい靭性、即ち機械的硬度の改善を示すことが推論できる。
【外国語明細書】
2020147889000001.pdf