低フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセス
本発明は、ドライジェット湿式スピンプロセスによって低フィブリル化セルロース繊維を生産するプロセスを提供する。当該プロセスの中で、セルロースを１００〜１２０度Ｃの温度に維持されているスピナレットの中でイミダゾリウムイオン塩を含む溶媒を使って処理し、スパン繊維をイオン性塩を含む凝固浴槽に５以下の延伸比で引き出して、３以下のフィブリル化インデックスを持つファイバーを生産する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本公開特許は非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成させるプロセスとそのプロセスによって生成させたセルロース誘導体繊維に関する。
【０００２】
定義
ビスコース法なる用語は、（アルカリ）水酸化ナトリウム、二硫化炭素および酸性溶液のような溶剤の使用し、繊維の湿式紡糸によって人造セルロース繊維を生成させるのに使用するプロセスを意味する。
【０００３】
Ｌｙｏｃｅｌｌ法なる用語は、セルロースを溶かすＮ−メチル モーポホリン オキサイド （ＮＭＭＯ）のような直接溶剤を使用するステップを含むセルロース繊維の製造プロセスおよびファイバーのドライ ジェット式湿式紡糸を意味する。
【０００４】
現公開特許の文脈中に使用した湿式紡糸法なる用語は、液体浴槽中に直接ドープして行うポリマーの紡績を含むプロセスを意味する。
【０００５】
現公開特許の文脈中に使用した「Ｄｒｙ−Ｊｅｔ−Ｗｅｔ紡糸法」なる用語は、液体浴槽中に空気ギャップを通してドープして行うポリマーの紡績を含む紡績プロセスを意味する。
【０００６】
イオン液なる用語は、熱に対する安定性に優れ且つ和蒸気圧が極めて低く、安定した液体の塩を意味する。
【背景技術】
【０００７】
コットン、レイヨンやリオセルのようなセルロース誘導体繊維は織物や不織布の製造に使われている。
【０００８】
セルロース誘導体繊維の商業生産に使う従来の方法はビスコース法である。セルロース誘導体繊維の製造に使われる従来の方法の１つでは、木材パルプから生成させたセルロースをナトリウム水酸化物で処理した後、二硫化炭素で処理して、セルロースキサントゲン酸塩を形成させる。このようにして生成させたセルロースキサントゲン酸塩を希釈したナトリウム水酸化物の溶液に溶かして、ビスコースを呼ばれる濃厚な溶液を得る。ビスコースはその後、出糸突起中の小さな開口部を通して酸性溶液中に押し込まれ、繊維の微細な束となって凝固する。湿式紡糸法によるプロセスには、ポリマーを直接液体浴槽の中にドープする紡糸ステップが含まれている。ビスコースプロセスで取得されたセルロース誘導体繊維は、非フィブリル化セルロースであるが、その強さは低い。ビスコースプロセスには、二硫化炭素や亜硫酸のような危険な液体を使用するステップが含まれているので、このプロセス全体は環境に友好的ではない。
【０００９】
セルロース誘導体繊維を製造する従来のもう１つのプロセスでは、セルロースをクプラモニウム溶液に溶解させて、水中に沈めた紡糸口金を通して、繊維を形成する凝固剤として作用する亜硫酸の希釈溶液の中に押し込む。プロセスの主な欠点はアンモニアの効率的な回収が難しく、レーヨンプロセスより高価であることである。
セルロース／リコセル繊維は、Ｎ−メチル モフォリン Ｎ−オキサイド ハイドレートを使ったドライジェット湿式紡績技術を使って取得されるものとして有名である。ドライジェット湿式紡績技術は繊維に従来の湿式ジェット紡績プロセスより高い頑強性と剛性を付与するが、ＮＭＭＯは熱的に不安定で、高温で爆発して劣化や繊維の白色性に影響を及ぼす有色化合物を生成し、繊維コストの増加をもたらし、上記のプロセスによって生成させた繊維は高いフィブリル化傾向を示し、このような繊維で作った製品の外観が影響を受ける事実によって、ＮＭＭＯの使用は望まれない。フィブリル化傾向を低下させるため、従来の繊維には、クロスリンク剤を使うか、機械的、化学的あるいは酵素的方法によって処理することが要求されるので、当該処理により、プロセスのトータルコストが更に増加する。
【００１０】
２００９年５月２２日に公開されたＢＡＳＦの特許ＷＯ ２００９／０６２７２３は紡績プロセスに関するもので、ＥＭＩＭ ｏｃｔａｎｏａｔｅおよびイミダゾリウム−ジアルキル燐酸塩の使用を開示している。
【００１１】
ＴＩＴＫの特許ＷＯ ２００６／０００１９７およびＷＯ ２００７／１２８２６８はイオン液中で行うセルロースの紡績プロセスを開示している。
【００１２】
日清紡の特許ＷＯ ２００８／１３３２６９はイオン液を開示し、当該特許では、（イミダゾリウムを含む）陽イオンには、少なくとも１つのアルコキシアルキル グループが含まれ、陰イオンはフタル酸ジメチルで、セルロースに対し優れた溶解度を持ち、繊維が明細や例を使わないで言及されている。
【００１３】
ＢＡＳＦの特許ＷＯ２００７０７６９７９は、炭水化物の形の生重合体のための溶液システムおよび溶けたイオン液を含む溶液システムを開示すると共に、溶液システムにオプションとして含められる添加物も述べている。この溶液システムはプロトン性溶媒や幾つかのプロトン性溶媒の混紡物を含み、プロトン性溶媒が単に水である場合、それは溶液システム中に約５重量％より多い量が存在する。特許は再生されたセルロースの非フィブリル化紡ぎ繊維のためのプロセスを提供する。
【００１４】
従って、セルロースの非フィブリル化繊維を生成させるプロセスで、シンプルで、コスト効果が高く、環境に優しく且つ従来のプロセスの欠点を危険な溶剤の使用を求めることなく除去したものを開発する必要がある。現在の公開特許は、イオン液を溶剤としてセルロースに対して使用した特定紡績条件で、ドライジェット湿式紡績法で、低フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを述べている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
現公開特許中の少なくとも１つの具体化の要件を満たす非限定目的の幾つかは以下の通りである：
シンプルで、効率およびコスト効果が高い非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することが本公開特許の目的である。
【００１６】
環境に優しい非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許のもう１つの目的である。
【００１７】
環境に優しい非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許のもう１つの目的である。
【００１８】
高温に耐え且つ高温で劣化された製品を形成しない溶剤を使用して非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することが本公開特許の更なる目的である。
【００１９】
リサイクルや再利用が可能な溶剤が使用できる非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することも本公開特許の更なる目的である。
【００２０】
ドライジェット湿式技術によって非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許の更なるもう１つの目的である。
【００２１】
総括
従って、本公特許は以下のステップを含むドライジェット湿式紡績プロセスによって低フィブリル化セルロース繊維を生成させるプロセスを提供する：
ａ． 少なくとも１つのイオン液を低くとも５０重量％含む溶剤システムの中にセルロースを溶解させて、１００から１０００００００ポイズまで範囲に収まる大きさのゼロ剪断粘度の重合体溶液を形成するステップ。この場合、１から２０まで範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループによって置き換えられた各窒素原子がＲａ−ＣＯＯ−なる式のカルボン酸塩の陰イオンからなるグループの中から選んだ少なくとも１つであることを条件として、イオン液は１個または２個の窒素原子を含む複素環システムの付いた陽イオンを持っている。但し、Ｒａは、１から２０まで範囲に収まる数の炭素原子持つアルキルグループおよびＲｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−なる式の燐酸塩陰イオンで、当該炭素原子の数はなるべく７から９までの範囲に収める。ＲｂとＲｃは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループで、当該炭素の数はなるべく１から５までの範囲に収める。陰イオンと陽イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計は、少なくとも５個であるが、出来れば少なくとも５個とし、少なくとも９個とすることが最も好適である。
ｂ． ８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収まる温度でスピナレットの中で前述のポリマー溶液から繊維をつぐむステップ。この場合、当該温度の範囲を１００度Ｃから１２０度Ｃの範囲の中で、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲にする。
ｃ． スピナレットから２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して、スパンファイバーを引き出すステップ。ここでは、当該大きさをなるべく５ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収める、この場合、５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収めるともっと好適になる。但し、前述のイオン液を最高７０重量％含む凝固浴槽への引き込みのレシオは、０．５と５．０の間に収まる値とするが、なべく０．５と４．０の間に収まる値にする。しかし、１と３．５の間の値にすると最も好適である。当該凝固浴槽には、イオン液をなるべく１０重量％から４０重量％までの範囲に収まる量含める；および
ｄ．引き抜いたファイバーを洗浄して乾燥させるプロセス。
【００２２】
ポリマー溶液中のセルロースの量は大抵６％から２０％までの範囲に収まるが、なるべく８％から１６％までの範囲に収める。しかし、１０％から１４％までの範囲に収めると最も好適である。
【００２３】
セルロースの重合化の重量平均度は１００から４０００までの範囲に収まるが、なるべく２００から １２００までの範囲に収める。
【００２４】
ファイバーを空気か窒素ガス、ヘリウムガスやアルゴンガスのような不活性ガスと接触させ、エアーギャップ中の温度を−５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる値に維持するが、当該温度をなるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収める。エアーギャップ中の絶対湿度を１立方メーターあたり７５グラム未満に維持する。
【００２５】
凝固浴槽には大抵、少なくとも３０％の水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノールおよびこれらの混合物のようなプロトン性溶媒が含まれる。
【００２６】
凝固浴槽の温度は、マイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収めなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまで、あるいは、もっとなるべく、２０度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収める。
【００２７】
溶媒システムには、溶媒の少なくとも７０重量％のイオン液を含める。溶媒システムには、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンおおびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒が更に含まれる。
【００２８】
イオン液は大抵、化学式Ｉの１，３−ジ置換イミダゾリウム塩である
【００２９】
【化１】
【００３０】
但し、
Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００３１】
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００３２】
Ｘは、Ｒａ−ＣＯＯ−なる化学式のカルボン酸塩アニオンあるいは、Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐ０４− なる化学式の燐酸塩アニオンである。但し、Ｒａは１個ら２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアエルキルグループでなければならがいが、なるべく６個から９個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたグループとし、ＲｂとＲｃは１個から２０個までの数の炭素原子を持つアルキルグループでなければならないが、１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたグループとする； および ｎ は１、 ２または３である。
本公開特許の或る具体化では、Ｒ１とＲ３は同じである。
【００３３】
陽イオンと陰イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計数は、最大で３０であるが、なるべく最大２６にする。しかし、２２にすることが最も望ましい。
【００３４】
Ｘは大抵 Ｏｃｔａｎｏａｔｅである。
【００３５】
本公開特許の好適な実施形態の要件を満たすイオン液は大抵、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ジペンチル イミダゾリウム アセテート、ジヘキスルイミダゾリウム アセテート、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチルイミダゾリウム アセテート、ジプロピル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチル−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩、ジエチル イミダソリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、およびｌ−デシルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテートからなるグループから選んだ少なくとも１つである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
低フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスには以下のステップが含まれる；
?少なくとも１つのイオン液を少なくとも５０％含む溶媒中にセルロースを溶かしてポリマー溶液を形成するステップ、
? ８０度Ｃら１１０度Ｃまでの範囲に収まる温度に保ったスピナレットの中でファイバーを紡ぐステップ、
?紡いだ繊維を５未満の延伸比でスピナレットから、２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して凝固浴槽の中に引き出すステップ；および
?引き出した繊維を洗って乾かすステップ。
【００３７】
紡ぐ温度は８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収めなければながないが、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲に収める。１００度Ｃから１２０度Ｃまでの範囲に収めるとより好適である。
【００３８】
イオン液は、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピラゾリウムを限定することなく含んで、少なくとも１個の窒素原子を持つ複素環システムの付いた陽イオンを含む。但し、各窒素原子は、２個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキル族と置換され、陽イオンと陰イオンのアルキル族中の炭素原子の合計数は少なくとも６である。
【００３９】
イオン液は、一般式Ｉで示されるような化学構造を持っている。
【００４０】
【化２】
【００４１】
Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００４２】
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００４３】
Ｘ は以下を条件とする陰イオンである；すなわち、イオン液の中の陰イオンは、Ｒａ−ＣＯＯ−なる化学式のカルボン酸塩陰イオンである。但し、Ｒａは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキル族あるいはＲｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−なる化学式のジアルキル燐酸塩陰イオンで、ＲｂおよびＲｃは、１個から２０個までの数の炭素原子を持つアルキル族である。ここでは、ＲｂとＲｃをなるべく、１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子を独立して持つアルキル族とする； および ｎは１、２ または３である。
【００４４】
陰イオンと陽イオンのアルキル族中の炭素原子の合計数は、少なくとも５であるが、なるべく少なくとも７とする。しかし、少なくとも９にするとより快適となる。陰イオンと陽イオン中のアルキル族の中の炭素原子の合計数は、少なくとも３０であるが、これをなるべく最大２６とする。しかし、最大２２とするとより快適となる。
【００４５】
本公開特許の好適な実施形態の要件を満たすイオン液は、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ジペンチル イミダゾリウム アセテート、ジヘキル イミダゾリウム アセテート、キブチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチルイミダゾリウム ｈｅｐｔａｎｏａｔｅ、ジプロピル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｎｏｎａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチル−３−メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩、ジエチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、およびｌ−デシル−３−メチル イミダゾリウム アセテートおよびｌ−デシルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテートからなるグループの中から選ばれる。
【００４６】
処方中に含めたセルロースの濃度は、６％から２０％までの範囲に収めなければならいが、なるべく８％から１４％までの範囲に収める。セルロースの重合化の度合いは、１００から４０００までの範囲に収まらなければならないが、なるべく２００から１２００までの範囲に収める。
【００４７】
溶媒システムには、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンおおびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒が更に含まれる。
【００４８】
繊維は５以下の延伸比で引き出されなければならないが、なるべく２から３までの範囲に収まる延伸比で引き出す。スピナレットと凝固浴槽の間のエアーギャップの距離は、２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収めなければならないが、なるべく５ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収める。しかし、５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収めるとより好適になる。スピナレットから出る繊維を空気あるいは不活性ガスと接触させる。エアーギャップの温度は、マイナス５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる値に維持しなければならないが、なるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収める。エアー中の絶対湿度は７５ｇ／立法メーター未満である。繊維は最高７０重量％のイオン液を含む凝固浴槽の中に引き出される。
【００４９】
凝固浴槽には更に、水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノールおよびこれらの混合物のようなプロトン性溶媒が少なくとも３０％含まれる。凝固浴槽の温度は、マイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収まらなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収める。
【００５０】
例
重合化の度合いが７００のセルロースを（表１に示す）イオン液に溶かして、１２％溶液を形成し、これをスピナレットの６０ミクロンの穴から、１０ｍｍのエアーギャップを通して、イオン液を２０％含み、３０度Ｃの温度に維持した凝固浴槽の中に紡ぎ込んで繊維を形成した。下の表に表示されている引き込みレシオは、巻き取り速度およびスピナレットにおけるフィラメントの線形速度として計算される。表１中のＴＣは、溶媒システム中のイオン液の陰イオンと陽イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数である。紡績温度、延伸比および紡いだ繊維のフィブリル化特性は表１に示す通りである。
フィブリル化：
内径１．５ｃｍ、高さ１０ｃｍのポリプロピレン製試験管の中に５ｍｌの蒸留水と一緒に約０．００３ｇのロングカット繊維を入れた。チューブをシェーカーに取り付け、これに振幅１２ｃｍ、周波数８０ヘルツの振動を９０分間与えた。処理した繊維をガラスのスライド上に載せて、顕微鏡で観察した。
【００５１】
長さ１００ミクロンの繊維の上に光学顕微鏡を使って観察された微小繊維の数がフィブリル化インデックスである。フィブリル化インデックスが３より大きい場合、高フィブリル化、３以下の場合、低フィブリル化とそれぞれ判定される。
【００５２】
技術の進歩
本公開特許に基づくプロセスは、布地や不織布のような様々アプリケーションに使用されるフィブリル化されていないセルロース誘導体繊維の形成をもたらす。本公開特許のプロセスに使用されるイオン液は再生および再利用が可能なので、全プロセスを効率的且つ経済的にする。本公開特許のプロセスは有害な廃棄プロダクトを生成しないので、環境に優しい。
【００５３】
好適な具体化の持つ特別な特徴とそれに関する改良をかなり強調してきたが、公開特許の原則から外れるとこなく、好適な具体化の中で改良を行うことができることは高く評価される。その技術に熟練した人たちには、本公開特許の性質中のこれらとその他の改良は本仕様から明白である。よって、前述の説明事項は、制限でなく、単なる例証としてだけ解釈すべきと明らかに理解されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本公開特許は非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成させるプロセスとそのプロセスによって生成させたセルロース誘導体繊維に関する。
【０００２】
定義
ビスコース法なる用語は、（アルカリ）水酸化ナトリウム、二硫化炭素および酸性溶液のような溶剤の使用し、繊維の湿式紡糸によって人造セルロース繊維を生成させるのに使用するプロセスを意味する。
【０００３】
Ｌｙｏｃｅｌｌ法なる用語は、セルロースを溶かすＮ−メチル モーポホリン オキサイド （ＮＭＭＯ）のような直接溶剤を使用するステップを含むセルロース繊維の製造プロセスおよびファイバーのドライ ジェット式湿式紡糸を意味する。
【０００４】
現公開特許の文脈中に使用した湿式紡糸法なる用語は、液体浴槽中に直接ドープして行うポリマーの紡績を含むプロセスを意味する。
【０００５】
現公開特許の文脈中に使用した「Ｄｒｙ−Ｊｅｔ−Ｗｅｔ紡糸法」なる用語は、液体浴槽中に空気ギャップを通してドープして行うポリマーの紡績を含む紡績プロセスを意味する。
【０００６】
イオン液なる用語は、熱に対する安定性に優れ且つ和蒸気圧が極めて低く、安定した液体の塩を意味する。
【背景技術】
【０００７】
コットン、レイヨンやリオセルのようなセルロース誘導体繊維は織物や不織布の製造に使われている。
【０００８】
セルロース誘導体繊維の商業生産に使う従来の方法はビスコース法である。セルロース誘導体繊維の製造に使われる従来の方法の１つでは、木材パルプから生成させたセルロースをナトリウム水酸化物で処理した後、二硫化炭素で処理して、セルロースキサントゲン酸塩を形成させる。このようにして生成させたセルロースキサントゲン酸塩を希釈したナトリウム水酸化物の溶液に溶かして、ビスコースを呼ばれる濃厚な溶液を得る。ビスコースはその後、出糸突起中の小さな開口部を通して酸性溶液中に押し込まれ、繊維の微細な束となって凝固する。湿式紡糸法によるプロセスには、ポリマーを直接液体浴槽の中にドープする紡糸ステップが含まれている。ビスコースプロセスで取得されたセルロース誘導体繊維は、非フィブリル化セルロースであるが、その強さは低い。ビスコースプロセスには、二硫化炭素や亜硫酸のような危険な液体を使用するステップが含まれているので、このプロセス全体は環境に友好的ではない。
【０００９】
セルロース誘導体繊維を製造する従来のもう１つのプロセスでは、セルロースをクプラモニウム溶液に溶解させて、水中に沈めた紡糸口金を通して、繊維を形成する凝固剤として作用する亜硫酸の希釈溶液の中に押し込む。プロセスの主な欠点はアンモニアの効率的な回収が難しく、レーヨンプロセスより高価であることである。
セルロース／リコセル繊維は、Ｎ−メチル モフォリン Ｎ−オキサイド ハイドレートを使ったドライジェット湿式紡績技術を使って取得されるものとして有名である。ドライジェット湿式紡績技術は繊維に従来の湿式ジェット紡績プロセスより高い頑強性と剛性を付与するが、ＮＭＭＯは熱的に不安定で、高温で爆発して劣化や繊維の白色性に影響を及ぼす有色化合物を生成し、繊維コストの増加をもたらし、上記のプロセスによって生成させた繊維は高いフィブリル化傾向を示し、このような繊維で作った製品の外観が影響を受ける事実によって、ＮＭＭＯの使用は望まれない。フィブリル化傾向を低下させるため、従来の繊維には、クロスリンク剤を使うか、機械的、化学的あるいは酵素的方法によって処理することが要求されるので、当該処理により、プロセスのトータルコストが更に増加する。
【００１０】
２００９年５月２２日に公開されたＢＡＳＦの特許ＷＯ ２００９／０６２７２３は紡績プロセスに関するもので、ＥＭＩＭ ｏｃｔａｎｏａｔｅおよびイミダゾリウム−ジアルキル燐酸塩の使用を開示している。
【００１１】
ＴＩＴＫの特許ＷＯ ２００６／０００１９７およびＷＯ ２００７／１２８２６８はイオン液中で行うセルロースの紡績プロセスを開示している。
【００１２】
日清紡の特許ＷＯ ２００８／１３３２６９はイオン液を開示し、当該特許では、（イミダゾリウムを含む）陽イオンには、少なくとも１つのアルコキシアルキル グループが含まれ、陰イオンはフタル酸ジメチルで、セルロースに対し優れた溶解度を持ち、繊維が明細や例を使わないで言及されている。
【００１３】
ＢＡＳＦの特許ＷＯ２００７０７６９７９は、炭水化物の形の生重合体のための溶液システムおよび溶けたイオン液を含む溶液システムを開示すると共に、溶液システムにオプションとして含められる添加物も述べている。この溶液システムはプロトン性溶媒や幾つかのプロトン性溶媒の混紡物を含み、プロトン性溶媒が単に水である場合、それは溶液システム中に約５重量％より多い量が存在する。特許は再生されたセルロースの非フィブリル化紡ぎ繊維のためのプロセスを提供する。
【００１４】
従って、セルロースの非フィブリル化繊維を生成させるプロセスで、シンプルで、コスト効果が高く、環境に優しく且つ従来のプロセスの欠点を危険な溶剤の使用を求めることなく除去したものを開発する必要がある。現在の公開特許は、イオン液を溶剤としてセルロースに対して使用した特定紡績条件で、ドライジェット湿式紡績法で、低フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを述べている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
現公開特許中の少なくとも１つの具体化の要件を満たす非限定目的の幾つかは以下の通りである：
シンプルで、効率およびコスト効果が高い非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することが本公開特許の目的である。
【００１６】
環境に優しい非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許のもう１つの目的である。
【００１７】
環境に優しい非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許のもう１つの目的である。
【００１８】
高温に耐え且つ高温で劣化された製品を形成しない溶剤を使用して非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することが本公開特許の更なる目的である。
【００１９】
リサイクルや再利用が可能な溶剤が使用できる非フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスを提供することも本公開特許の更なる目的である。
【００２０】
ドライジェット湿式技術によって非フィブリル化セルロース誘導体繊維を生成するプロセスを提供することも本公開特許の更なるもう１つの目的である。
【００２１】
総括
従って、本公特許は以下のステップを含むドライジェット湿式紡績プロセスによって低フィブリル化セルロース繊維を生成させるプロセスを提供する：
ａ． 少なくとも１つのイオン液を低くとも５０重量％含む溶剤システムの中にセルロースを溶解させて、１００から１０００００００ポイズまで範囲に収まる大きさのゼロ剪断粘度の重合体溶液を形成するステップ。この場合、１から２０まで範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループによって置き換えられた各窒素原子がＲａ−ＣＯＯ−なる式のカルボン酸塩の陰イオンからなるグループの中から選んだ少なくとも１つであることを条件として、イオン液は１個または２個の窒素原子を含む複素環システムの付いた陽イオンを持っている。但し、Ｒａは、１から２０まで範囲に収まる数の炭素原子持つアルキルグループおよびＲｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−なる式の燐酸塩陰イオンで、当該炭素原子の数はなるべく７から９までの範囲に収める。ＲｂとＲｃは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループで、当該炭素の数はなるべく１から５までの範囲に収める。陰イオンと陽イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計は、少なくとも５個であるが、出来れば少なくとも５個とし、少なくとも９個とすることが最も好適である。
ｂ． ８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収まる温度でスピナレットの中で前述のポリマー溶液から繊維をつぐむステップ。この場合、当該温度の範囲を１００度Ｃから１２０度Ｃの範囲の中で、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲にする。
ｃ． スピナレットから２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して、スパンファイバーを引き出すステップ。ここでは、当該大きさをなるべく５ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収める、この場合、５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収めるともっと好適になる。但し、前述のイオン液を最高７０重量％含む凝固浴槽への引き込みのレシオは、０．５と５．０の間に収まる値とするが、なべく０．５と４．０の間に収まる値にする。しかし、１と３．５の間の値にすると最も好適である。当該凝固浴槽には、イオン液をなるべく１０重量％から４０重量％までの範囲に収まる量含める；および
ｄ．引き抜いたファイバーを洗浄して乾燥させるプロセス。
【００２２】
ポリマー溶液中のセルロースの量は大抵６％から２０％までの範囲に収まるが、なるべく８％から１６％までの範囲に収める。しかし、１０％から１４％までの範囲に収めると最も好適である。
【００２３】
セルロースの重合化の重量平均度は１００から４０００までの範囲に収まるが、なるべく２００から １２００までの範囲に収める。
【００２４】
ファイバーを空気か窒素ガス、ヘリウムガスやアルゴンガスのような不活性ガスと接触させ、エアーギャップ中の温度を−５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる値に維持するが、当該温度をなるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収める。エアーギャップ中の絶対湿度を１立方メーターあたり７５グラム未満に維持する。
【００２５】
凝固浴槽には大抵、少なくとも３０％の水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノールおよびこれらの混合物のようなプロトン性溶媒が含まれる。
【００２６】
凝固浴槽の温度は、マイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収めなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまで、あるいは、もっとなるべく、２０度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収める。
【００２７】
溶媒システムには、溶媒の少なくとも７０重量％のイオン液を含める。溶媒システムには、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンおおびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒が更に含まれる。
【００２８】
イオン液は大抵、化学式Ｉの１，３−ジ置換イミダゾリウム塩である
【００２９】
【化１】
【００３０】
但し、
Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００３１】
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００３２】
Ｘは、Ｒａ−ＣＯＯ−なる化学式のカルボン酸塩アニオンあるいは、Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐ０４− なる化学式の燐酸塩アニオンである。但し、Ｒａは１個ら２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアエルキルグループでなければならがいが、なるべく６個から９個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたグループとし、ＲｂとＲｃは１個から２０個までの数の炭素原子を持つアルキルグループでなければならないが、１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたグループとする； および ｎ は１、 ２または３である。
本公開特許の或る具体化では、Ｒ１とＲ３は同じである。
【００３３】
陽イオンと陰イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計数は、最大で３０であるが、なるべく最大２６にする。しかし、２２にすることが最も望ましい。
【００３４】
Ｘは大抵 Ｏｃｔａｎｏａｔｅである。
【００３５】
本公開特許の好適な実施形態の要件を満たすイオン液は大抵、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ジペンチル イミダゾリウム アセテート、ジヘキスルイミダゾリウム アセテート、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチルイミダゾリウム アセテート、ジプロピル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチル−３−メチル イミダゾリウム アセテート、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩、ジエチル イミダソリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、およびｌ−デシルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテートからなるグループから選んだ少なくとも１つである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
低フィブリル化セルロース誘導体繊維を製造するプロセスには以下のステップが含まれる；
?少なくとも１つのイオン液を少なくとも５０％含む溶媒中にセルロースを溶かしてポリマー溶液を形成するステップ、
? ８０度Ｃら１１０度Ｃまでの範囲に収まる温度に保ったスピナレットの中でファイバーを紡ぐステップ、
?紡いだ繊維を５未満の延伸比でスピナレットから、２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して凝固浴槽の中に引き出すステップ；および
?引き出した繊維を洗って乾かすステップ。
【００３７】
紡ぐ温度は８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収めなければながないが、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲に収める。１００度Ｃから１２０度Ｃまでの範囲に収めるとより好適である。
【００３８】
イオン液は、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピラゾリウムを限定することなく含んで、少なくとも１個の窒素原子を持つ複素環システムの付いた陽イオンを含む。但し、各窒素原子は、２個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキル族と置換され、陽イオンと陰イオンのアルキル族中の炭素原子の合計数は少なくとも６である。
【００３９】
イオン液は、一般式Ｉで示されるような化学構造を持っている。
【００４０】
【化２】
【００４１】
Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００４２】
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々互いに独立している。
【００４３】
Ｘ は以下を条件とする陰イオンである；すなわち、イオン液の中の陰イオンは、Ｒａ−ＣＯＯ−なる化学式のカルボン酸塩陰イオンである。但し、Ｒａは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキル族あるいはＲｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−なる化学式のジアルキル燐酸塩陰イオンで、ＲｂおよびＲｃは、１個から２０個までの数の炭素原子を持つアルキル族である。ここでは、ＲｂとＲｃをなるべく、１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子を独立して持つアルキル族とする； および ｎは１、２ または３である。
【００４４】
陰イオンと陽イオンのアルキル族中の炭素原子の合計数は、少なくとも５であるが、なるべく少なくとも７とする。しかし、少なくとも９にするとより快適となる。陰イオンと陽イオン中のアルキル族の中の炭素原子の合計数は、少なくとも３０であるが、これをなるべく最大２６とする。しかし、最大２２とするとより快適となる。
【００４５】
本公開特許の好適な実施形態の要件を満たすイオン液は、ジブチル イミダゾリウム アセテート、ジペンチル イミダゾリウム アセテート、ジヘキル イミダゾリウム アセテート、キブチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチルイミダゾリウム ｈｅｐｔａｎｏａｔｅ、ジプロピル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｎｏｎａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチル−３−メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ、ｌ−エチルｌ−３−メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩、ジエチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、およびｌ−デシル−３−メチル イミダゾリウム アセテートおよびｌ−デシルｌ−３−メチル イミダゾリウム アセテートからなるグループの中から選ばれる。
【００４６】
処方中に含めたセルロースの濃度は、６％から２０％までの範囲に収めなければならいが、なるべく８％から１４％までの範囲に収める。セルロースの重合化の度合いは、１００から４０００までの範囲に収まらなければならないが、なるべく２００から１２００までの範囲に収める。
【００４７】
溶媒システムには、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンおおびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒が更に含まれる。
【００４８】
繊維は５以下の延伸比で引き出されなければならないが、なるべく２から３までの範囲に収まる延伸比で引き出す。スピナレットと凝固浴槽の間のエアーギャップの距離は、２ｍｍから１５０ｍｍまでの範囲に収めなければならないが、なるべく５ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収める。しかし、５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収めるとより好適になる。スピナレットから出る繊維を空気あるいは不活性ガスと接触させる。エアーギャップの温度は、マイナス５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる値に維持しなければならないが、なるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収める。エアー中の絶対湿度は７５ｇ／立法メーター未満である。繊維は最高７０重量％のイオン液を含む凝固浴槽の中に引き出される。
【００４９】
凝固浴槽には更に、水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノールおよびこれらの混合物のようなプロトン性溶媒が少なくとも３０％含まれる。凝固浴槽の温度は、マイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収まらなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収める。
【００５０】
例
重合化の度合いが７００のセルロースを（表１に示す）イオン液に溶かして、１２％溶液を形成し、これをスピナレットの６０ミクロンの穴から、１０ｍｍのエアーギャップを通して、イオン液を２０％含み、３０度Ｃの温度に維持した凝固浴槽の中に紡ぎ込んで繊維を形成した。下の表に表示されている引き込みレシオは、巻き取り速度およびスピナレットにおけるフィラメントの線形速度として計算される。表１中のＴＣは、溶媒システム中のイオン液の陰イオンと陽イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数である。紡績温度、延伸比および紡いだ繊維のフィブリル化特性は表１に示す通りである。
フィブリル化：
内径１．５ｃｍ、高さ１０ｃｍのポリプロピレン製試験管の中に５ｍｌの蒸留水と一緒に約０．００３ｇのロングカット繊維を入れた。チューブをシェーカーに取り付け、これに振幅１２ｃｍ、周波数８０ヘルツの振動を９０分間与えた。処理した繊維をガラスのスライド上に載せて、顕微鏡で観察した。
【００５１】
長さ１００ミクロンの繊維の上に光学顕微鏡を使って観察された微小繊維の数がフィブリル化インデックスである。フィブリル化インデックスが３より大きい場合、高フィブリル化、３以下の場合、低フィブリル化とそれぞれ判定される。
【００５２】
技術の進歩
本公開特許に基づくプロセスは、布地や不織布のような様々アプリケーションに使用されるフィブリル化されていないセルロース誘導体繊維の形成をもたらす。本公開特許のプロセスに使用されるイオン液は再生および再利用が可能なので、全プロセスを効率的且つ経済的にする。本公開特許のプロセスは有害な廃棄プロダクトを生成しないので、環境に優しい。
【００５３】
好適な具体化の持つ特別な特徴とそれに関する改良をかなり強調してきたが、公開特許の原則から外れるとこなく、好適な具体化の中で改良を行うことができることは高く評価される。その技術に熟練した人たちには、本公開特許の性質中のこれらとその他の改良は本仕様から明白である。よって、前述の説明事項は、制限でなく、単なる例証としてだけ解釈すべきと明らかに理解されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のステップ：
ａ．セルロースを少なくとも１種類のイオン液を含む溶媒システムに溶かして重合体溶液を形成させるステップ。但し、イオン液は、１つか２つの窒素原子を含む複素環システムの付いた陽イオンを、各々が１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループによって置換されたこような窒素と共に持ち、陰イオンは、Ｒａ−ＣＯＯ”なる化学式のカルボン酸塩陰イオンからなるグループから選んだ少なくとも１つであり、Ｒａは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループでなければならないが、なるべく５個から９０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたアルキルグループとし、更に、Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐなる化学式の燐酸塩陰イオンは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たなければならないが、なるべく１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子をも持たせたアルキルグループで、陰イオンと陽イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数は、少なくとも５個でなければならないが、なるべく少なくとも７個とし、少なくとも９個にするともっと好適になり
ｂ．８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収まる温度でスピナレットの中で前述のポリマー溶液から繊維を紡ぐステップ。但し、当該温度を１００度Ｃから１２０度Ｃまでの範囲の中で、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲に収め
ｃ．紡いだ繊維をスピナレットから、２ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して凝固浴槽の中に引き出すステップ。但し、当該エアーギャップの大きさをなるべく５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収まる大きさとし、延伸比は０．５と５．０のも間に収まらなければならないが、なるべく０５と０．４の間に収まる値とし、１と３．５の間に収まる値にすると最も好適となり、当該凝固浴槽には、最高７０重量％の当該イオン液を含ませなければならないが、なるべく１０重量％から４０重量％までの範囲に収まる量にし、および
ｄ．引き出した繊維を洗って乾かすステップ
を含むドライジェット湿式紡績プロセスによって低フィブリル化セルロース繊維を生産するプロセス。
【請求項２】
重合体溶液中のセルロースの濃度値は、６％から２０％までの範囲に収まる値でなければならないが、なるべく８％から１６％までの範囲に収まる値とし、６％から２０％までの範囲に収まる値にするともっと好適になることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
セルロースの重合化の重量平均度合いは１００から４０００までの範囲に収めなければならないが、なるべく２００から１２００までの範囲に収まるようにしたことを特徴とした、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
溶媒システムがイオン液を少なくともその５０重量％含まなければならないが、少なくとも７０重量％含めることが好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
溶媒システムが、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−ピロロリドンおよびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
繊維をエアーギャップの中で、エアーあるいは窒素ガス、ヘリウムガスおよびアルゴンガスからなるグループから選んだ不活性ガスと接触させることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
エアーギャップ中の温度がマイナス５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されなければならないが、なるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
エアーギャップ中の絶対湿度が少なくとも７５グラム／立法メーターに維持されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
凝固浴槽が更に、水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパンノール、イソプロパノールおよびこれらの混合物からなるグループから選んだプロトン性溶媒を低くとも３０重量％含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
エアーギャップ中の温度をマイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持し、当該温度を２０度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持するとより好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
イオン液が化学式１
【化１】
の１、３−ジ置換イミダゾリウム塩であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
（但し、Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々が互いに独立している。当該炭素原子の数を１から４までの範囲に収まる数にするとより好適である。
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々が互いに独立している。当該炭素原子の数を１から２０までの範囲に収まる数にするとより好適である。
Ｘは、化学式Ｒａ−ＣＯＯ−のカルボン酸塩陰イオンからなるグループから選んだ少なくとも１つの陰イオンである。但し、Ｒａは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループおよび化学式Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−の燐酸塩陰イオンで、ＲｂとＲｃは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループである。ここでは、Ｒａの場合、炭素原子の数をなるべく５から９までの範囲に収め、ＲｂとＲｃの場合、なるべく１から５までの範囲に収める；および
ｎは１、２または３である。）
【請求項１２】
陽イオンおよび陰イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計数は少なくとも５個でなければならないが、なるべく少なくとも７個にし、当該数を少なくとも９個にするとより好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
陽イオンと陰イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数が最大３０個でなければならないが、２６個未満にすると好適で、２２個未満にすると最も好適であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１４】
Ｒ１とＲ３が同じであることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１５】
Ｘ がｏｃｔａｎｏａｔｅ．であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１６】
Ｘ がジエチル燐酸塩であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１７】
イオン液が以下からなるグループ；
ジブチルイミダゾリウムアセテート、
ジペンチル イミダゾリウム アセテート、
ジヘキル イミダゾリウム セテート、
ジプロピル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、
ジブチル イミダゾリウムｏｃｔａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｈｅｐｔａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ，
ｌ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｎｏｎａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウムｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩
ジエチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、および
１−Ｄｅｃｙ １−３−、メチル イミダゾリウム アセテートから選んだ少なくとも１つであることを特徴とする、先行した請求項のいずれか１つに記載のプロセス。
【請求項１８】
請求項１の規定に基づき生産され、３以下のフィブリル化インデックスを持つ繊維。
【請求項１】
以下のステップ：
ａ．セルロースを少なくとも１種類のイオン液を含む溶媒システムに溶かして重合体溶液を形成させるステップ。但し、イオン液は、１つか２つの窒素原子を含む複素環システムの付いた陽イオンを、各々が１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループによって置換されたこような窒素と共に持ち、陰イオンは、Ｒａ−ＣＯＯ”なる化学式のカルボン酸塩陰イオンからなるグループから選んだ少なくとも１つであり、Ｒａは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループでなければならないが、なるべく５個から９０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たせたアルキルグループとし、更に、Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐなる化学式の燐酸塩陰イオンは、１個から２０個までの範囲に収まる数の炭素原子を持たなければならないが、なるべく１個から５個までの範囲に収まる数の炭素原子をも持たせたアルキルグループで、陰イオンと陽イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数は、少なくとも５個でなければならないが、なるべく少なくとも７個とし、少なくとも９個にするともっと好適になり
ｂ．８０度Ｃから１４０度Ｃまでの範囲に収まる温度でスピナレットの中で前述のポリマー溶液から繊維を紡ぐステップ。但し、当該温度を１００度Ｃから１２０度Ｃまでの範囲の中で、なるべく９０度Ｃから１３０度Ｃまでの範囲に収め
ｃ．紡いだ繊維をスピナレットから、２ｍｍから５０ｍｍまでの範囲に収まる大きさのエアーギャップを通して凝固浴槽の中に引き出すステップ。但し、当該エアーギャップの大きさをなるべく５ｍｍから３０ｍｍまでの範囲に収まる大きさとし、延伸比は０．５と５．０のも間に収まらなければならないが、なるべく０５と０．４の間に収まる値とし、１と３．５の間に収まる値にすると最も好適となり、当該凝固浴槽には、最高７０重量％の当該イオン液を含ませなければならないが、なるべく１０重量％から４０重量％までの範囲に収まる量にし、および
ｄ．引き出した繊維を洗って乾かすステップ
を含むドライジェット湿式紡績プロセスによって低フィブリル化セルロース繊維を生産するプロセス。
【請求項２】
重合体溶液中のセルロースの濃度値は、６％から２０％までの範囲に収まる値でなければならないが、なるべく８％から１６％までの範囲に収まる値とし、６％から２０％までの範囲に収まる値にするともっと好適になることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
セルロースの重合化の重量平均度合いは１００から４０００までの範囲に収めなければならないが、なるべく２００から１２００までの範囲に収まるようにしたことを特徴とした、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
溶媒システムがイオン液を少なくともその５０重量％含まなければならないが、少なくとも７０重量％含めることが好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
溶媒システムが、水、ジメチル・スルホキシド、ジメチル・アセトアミド、ジメチル・ホルムアミド、Ｎ−ピロロリドンおよびこれらの混合物からなるグループから選んだ少なくとも１つの溶媒を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
繊維をエアーギャップの中で、エアーあるいは窒素ガス、ヘリウムガスおよびアルゴンガスからなるグループから選んだ不活性ガスと接触させることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項７】
エアーギャップ中の温度がマイナス５度Ｃから５０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されなければならないが、なるべく５度Ｃから３０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項８】
エアーギャップ中の絶対湿度が少なくとも７５グラム／立法メーターに維持されることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項９】
凝固浴槽が更に、水、メタノール、エタノール、グリセロール、ｎ−プロパンノール、イソプロパノールおよびこれらの混合物からなるグループから選んだプロトン性溶媒を低くとも３０重量％含むことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１０】
エアーギャップ中の温度をマイナス５度Ｃから６０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持されなければならないが、なるべく５度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持し、当該温度を２０度Ｃから４０度Ｃまでの範囲に収まる温度に維持するとより好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１１】
イオン液が化学式１
【化１】
の１、３−ジ置換イミダゾリウム塩であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
（但し、Ｒ１とＲ３は１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々が互いに独立している。当該炭素原子の数を１から４までの範囲に収まる数にするとより好適である。
Ｒ２、Ｒ４およびＲ５は水素原子あるいは１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つ有機グループで、各々が互いに独立している。当該炭素原子の数を１から２０までの範囲に収まる数にするとより好適である。
Ｘは、化学式Ｒａ−ＣＯＯ−のカルボン酸塩陰イオンからなるグループから選んだ少なくとも１つの陰イオンである。但し、Ｒａは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループおよび化学式Ｒｂ−Ｒｃ−Ｐ０４−の燐酸塩陰イオンで、ＲｂとＲｃは、１から２０までの範囲に収まる数の炭素原子を持つアルキルグループである。ここでは、Ｒａの場合、炭素原子の数をなるべく５から９までの範囲に収め、ＲｂとＲｃの場合、なるべく１から５までの範囲に収める；および
ｎは１、２または３である。）
【請求項１２】
陽イオンおよび陰イオン中のアルキルグループの中に含まれる炭素原子の合計数は少なくとも５個でなければならないが、なるべく少なくとも７個にし、当該数を少なくとも９個にするとより好適であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項１３】
陽イオンと陰イオンのアルキルグループ中の炭素原子の合計数が最大３０個でなければならないが、２６個未満にすると好適で、２２個未満にすると最も好適であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１４】
Ｒ１とＲ３が同じであることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１５】
Ｘ がｏｃｔａｎｏａｔｅ．であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１６】
Ｘ がジエチル燐酸塩であることを特徴とする、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１７】
イオン液が以下からなるグループ；
ジブチルイミダゾリウムアセテート、
ジペンチル イミダゾリウム アセテート、
ジヘキル イミダゾリウム セテート、
ジプロピル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、
ジブチル イミダゾリウムｏｃｔａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｈｅｐｔａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ，
ｌ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｎｏｎａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウムｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１ -エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｕｎｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ｄｏｄｅｃａｎｏａｔｅ，
１−エチル−３ -メチル イミダゾリウム ジエチル 燐酸塩
ジエチル イミダゾリウム ｏｃｔａｎｏａｔｅ、および
１−Ｄｅｃｙ １−３−、メチル イミダゾリウム アセテートから選んだ少なくとも１つであることを特徴とする、先行した請求項のいずれか１つに記載のプロセス。
【請求項１８】
請求項１の規定に基づき生産され、３以下のフィブリル化インデックスを持つ繊維。
【公表番号】特表２０１３−５０７５３４（Ｐ２０１３−５０７５３４Ａ）
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３２７１９（Ｐ２０１２−５３２７１９）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＮ２０１０／０００６６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４８６０９
【国際公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（５１２０８２７７２）グラシム インダストリーズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＮ２０１０／０００６６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４８６０９
【国際公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（５１２０８２７７２）グラシム インダストリーズ リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]