(57)【要約】  通気性非湿潤性不織布材料は、テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマー、及び弗化ビニリデンモノマーから形成されるメルトブロー不織布繊維の塊を含む。最も好ましくは、例えば衣服、包帯、バリヤーベント、及びフィルター媒体などのような多くの最終用途のために、本発明の材料は、加工されて様々な製品を形成できる布構造の形態である。特に好ましい形態では、メルトブロー不織布繊維は、テトラフルオロエチレンモノマー約３０重量％〜約７０重量％、ヘキサフルオロプロピレンモノマー約１０重量％〜約２０重量％、及び弗化ビニリデンモノマー約２０重量％〜約６５重量％から形成されたＴＶＨターポリマーを含んで成る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマー、及び弗化ビニリデンモノマーのターポリマーを含んで成るメルトブロー不織布繊維の塊を含んで成る材料。
【請求項２】
該ターポリマーにおいて、該弗化ビニリデンモノマーが、約２０重量％〜約６５重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項３】
該ターポリマーにおいて、該弗化ビニリデンモノマーが、約３６．５重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項４】
該テトラフルオロエチレンモノマーが、約３０重量％〜約７０重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項５】
該テトラフルオロエチレンモノマーが、約４４．６重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項６】
該テトラフルオロエチレンモノマーが、約４４．６重量％の量で存在する請求項３記載の材料。
【請求項７】
該ヘキサフルオロプロピレンモノマーが、約３０重量％〜約７０重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項８】
該ヘキサフルオロプロピレンモノマーが、約１８．９重量％の量で存在する請求項１記載の材料。
【請求項９】
該ヘキサフルオロプロピレンモノマーが、約１８．９重量％の量で存在する請求項５記載の材料。
【請求項１０】
該ヘキサフルオロプロピレンモノマーが、約１８．９重量％の量で存在する請求項６記載の材料。
【請求項１１】
該繊維が、該ＴＨＶターポリマーと、該ＴＨＶターポリマーとは異なる弗素熱可塑性ターポリマー、及びポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、弗化ポリマー、及びポリオレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーから選択される少なくとも１種類の他のポリマーとの配合物を含んで成る請求項１記載の材料。
【請求項１２】
該ＴＨＶターポリマーとは異なる弗素熱可塑性ターポリマーと、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、弗化ポリマー、及びポリオレフィンのホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーとから選択される少なくとも１種類の他のポリマーから形成された他の繊維を含む請求項１記載の材料。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の材料を含んで成る布を含む衣服。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の材料を含んで成る布を含む包帯。
【請求項１５】
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の材料を含んで成る布を含むバルク空気流ベント。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれか一つに記載の材料を含んで成る布を含むフィルター媒体。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の分野
本方法は、不織布材料（例えば、布構造）に一般的に関するものである。特に好ましい態様では、本方法は、疎油性及び／又は疎水性を有する通気性不織布メルトブロー材料に関するものである。
【０００２】
発明の背景及び概要
疎油性及び／又は疎水性を有する通気性不織布構造が望ましい多くの利用分野が存在する。例えば、前記布構造は、サージカルドレープ及び手術衣、創傷用医薬材料及び包帯、外衣、及びバリヤーベント（barrier vent）を形成するのに極めて望ましい。
【０００３】
現在、手術中に使用するための通気性防護服の市場ではいくつもの製品が存在する。この通気性は、典型的には、材料の湿分蒸気透過度（ＭＶＴＲ）として表される。前記防護服の典型的なＭＶＴＲは、２４時間で１ｍ２あたり水約１０００〜 約１００００ｇ（ｇ／ｍ２／２４時間）である。しかしながら、人間の体の熱が、防護服下で、不快な程度まで蓄積する傾向がある。低表面張力流体（例えば、約４２ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する流体）を通過させない能力及び１０００００ｇ／ｍ２／２４時間を超えるＭＶＴＲを有するサージカルドレープ又は手術衣は、そのような衣服を着る人たちには非常に望ましいと考えられるが、現在のところ利用可能とはなっていない。
【０００４】
また、従来の外傷用医薬材料が有する１つの共通の問題は、空中浮遊病原菌に対する充分なバリヤーを提供するために、ＭＶＴＲが殆ど無いか全く無いバリヤーフィルムが用いられている点であることも公知である。ＭＶＴＲが低いと、包帯下にある人体から生じた湿分の充分量が除去できないので、創傷周囲の皮膚の浸軟が引き起こされる状態が生じる。この浸軟が原因で治癒時間が延びることがある。而して、そのような浸軟が起こるのを防止するために、またより快適な包帯を着用者に提供するために、約１０００００ｇ／ｍ２／２４時間を超えるＭＶＴＲを有する包帯材料が極めて望ましいと考えられる。しかしながら、現在まで、これらの要求条件を満たす包帯材料は提供されてこなかった。  
【０００５】
従来の耐水性及び通気性の外衣は、用い得る非通気性材料（例えば、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）フィルム）を超える有意に改善された快適性を着用者に提供する。しかしながら、激しい活動によってそれらの衣服下の温度は急激に上昇し、それによって快適性が大きく損なわれる。約４２ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有し且つ１０００００ｇ／ｍ２／２４時間を超えるＭＶＴＲを有する流体によって非湿潤性である生地から作られた衣服によって、着用時の快適さが改善される。また、しかしながら、そのような衣服の生地は現在提供されていない。
【０００６】
最後に、様々な表面張力を有する流体が、空気流を生起させると同時に、所定の領域に包含される必要があるか又は所定の領域に入るのを防止する必要がある多くの用途が存在する。
従来のバリヤーは、疎水性及び／又は疎油性を有するポリマー材料から作られる。しばしば、これらの特性は、コストを高くすることがある且つ許容不可能な不良品率の原因となる不均一被覆を典型的に生じさせることがある二次加工によって、ポリマー材料に付与される。約３０ダイン／ｃｍ未満の固有表面エネルギーを有し且つバルク空気流を許す能力（例えば、一平方インチのオリフィス、空気１００ｃｃ及び５オンスのシリンダーを有するガーレー透気度試験機の示度が６００秒未満）を有するバリヤーベントは、極めて望ましいと考えられるが、現在までのところ提供されていない。他の単位で表わすと、２１６３パスカルの差圧において０．０４５フィート３／フィート２／分を超える空気透過性が望ましいと考えられる。
【０００７】
上記考察から理解できるように、必要とされるものは、疎油性及び／又は疎水性を示すと同時に、バルク空気流を許すことができる布構造である。本発明は、前記ニーズを満たすものである。
【０００８】
一般的に、本発明は、テトラフルオロエチレンモノマーと、ヘキサフルオロプロピレンモノマーと、及び弗化ビニリデンモノマーとのターポリマーを含んで成るメルトブロー不織布繊維の塊を含んで成る材料によって具現化される。最も好ましくは、前記材料は、衣服、包帯、バリヤーベント及びフィルター媒体などのような多くの最終用途のための様々な製品を形成させるために加工できる布構造の形態である。特に好ましい形態では、メルトブロー不織布繊維は、テトラフルオロエチレンモノマー約３０重量％〜約７０重量％、ヘキサフルオロエチレンモノマー約１０重量％〜約２０重量％、及び弗化ビニリデンモノマー約２０重量％〜約６５重量％から形成されたＴＶＨターポリマーを含んで成る。
【０００９】
これらの及び他の面及び利点は、それらの好ましい例示的態様に関する以下の詳細な説明を注意深く読めば更に明確になる。
発明の詳細な説明
１．定義
本願明細書及び添付の請求の範囲で使用される以下の用語は、以下の定義を有することが意図される：
「通気性（breathable又はbreathability）」とは、布構造が、１０００００ｇ／ｍ２／２４時間を超える湿分蒸気透過度（ＭＶＴＲ）を示し得ることを意味している。
【００１０】
「非湿潤性（non-wettable又はnon-wettability）」とは、約４２ダイン／ｃｍ未満の表面張力を有する流体によって、布構造が湿潤されないことを意味している。而して、例えば、本発明にしたがう「非湿潤性」布構造は、ＡＡＴＣＣ試験法１１８−１９９７によるオイルレーティングにおいて少なくともレーティング１である。
【００１１】
「バルク空気流」とは、一平方インチのオリフィス、空気１００ｃｃ及び５オンスのシリンダーを有するガーレー透気度試験機(Gurley densimeter)を用いたときに、約６００ガーレー・秒未満の多孔度を示すことを意味している。又は、「バルク空気流」とは、２１６３パスカルの差圧において０．０４５フィート３／フィート２／分を超える空気透過性を示すことを意味している。
２．好ましい例示的態様の詳細な説明
本発明による好ましい態様の不織布材料（例えば、布構造）は、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及び弗化ビニリデンから成るターポリマー（本願明細書では「ＴＶＨポリマー」と呼ぶ）から調製できる。該ターポリマーは、弗化ビニリデンを好ましくは約２０重量％以下から約６５重量％以上、更に好ましくは約２５、３０、又は３５重量％から約４０、４５、５０、５５、又は６０重量％、及び最も好ましくは約３６．５重量％含む。好ましくは、該ターポリマーは、テトラフルオロエチレンを好ましくは約３０重量％以下から約７０重量％以上、更に好ましくは約３５又は４０重量％から約４５、５０、５５、６０、又は６５重量％、及び最も好ましくは約４４．６重量％含む。該ターポリマーは、ヘキサフルオロプロピレンを約１０重量％以下から約２０重量％以上、更に好ましくは約１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、又は１８重量％から約１９重量％、及び最も好ましくは約１８．９重量％含む。
【００１２】
本発明の実施で用いることができる適当なＴＨＶポリマーとしては、ミネソタ州オークデールにあるＤｙｎｅｏｎ  ＬＬＣから市販されているＤｙｎｅｏｎ（商標）弗素熱可塑性樹脂が挙げられる。特に好ましくは、Ｄｙｎｅｏｎ  ＴＨＶ  Ｇｒａｄｅ  Ｅ−１５１２５“Ｏ”である。このグレードは、１６４℃の融点、＞２００（２６５℃／５ｋｇ）のメルトフロー速度、２．００４ｇ／ｃｍ３の比重、９．９Ｍｐａの破断点引張強さ、及び２７３％の破断点伸びを有する。他のＤｙｎｅｏｎ（商標）弗素熱可塑性樹脂ターポリマーとしては、Ｄｙｎｅｏｎ（商標）ＴＨＶ  ２２０、Ｄｙｎｅｏｎ（商標）ＴＨＶ  ４１０、Ｄｙｎｅｏｎ（商標）ＴＨＶ  ５００、及びＤｙｎｅｏｎ（商標）ＴＨＶ  Ｘ  ６１０が挙げられる。高いメルトフロー速度を有するＤｙｎｅｏｎ（商標）弗素熱可塑性ターポリマーは、申し分のないメルトブローウェブを調製し易いので好ましい。より高い番号のＤｙｎｅｏｎ（商標）弗素熱可塑性ターポリマー、例えばＴＨＶ  ４１０、ＴＨＶ  ５００、及びＴＨＶ  Ｘ  ６１０は、テトラフルオロエチレンの含量が徐々に増している。テトラフルオロエチレンの含量が増すと、ポリマーが溶融し難くなり、メルトブローし難くなる。
【００１３】
メルトブロー繊維は、単一ＴＨＶポリマー、又はＴＨＶポリマーの組合せ若しくは配合物、及び１種類以上の追加のポリマーを含むことができる。それとは別に（又は更に）、前記の他のポリマーから形成された個別繊維を、ＴＨＶポリマーと一緒に又はＴＨＶポリマーに続いてメルトブローして、ＴＨＶから主として形成されたＴＨＶと、前記の他のポリマーから形成された前記の他のポリマー又は繊維層との不織布繊維配合物を形成できる。  本発明の実施で用いることができる追加のポリマーとしては、別の弗素熱可塑性ターポリマー、又は任意の他の適当なポリマーが挙げられる。適当なポリマーとしては、任意の適当なホモポリマー、コポリマー、又はターポリマーが挙げられる。例えば、ポリスルフォン、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリールスルホン、弗化ポリマー、例えばポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン及びポリプロピレンを含むポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ又はＴｅｆｌｏｎ（商標））、ポリ（テトラフルオロエチレン・コ・エチレン）（ＥＣＴＦＥ又はＨａｌａｒ（商標））、アクリル酸コポリマー、ポリアミド又はナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレン・ポリビニルクロリド、ポリアクリロニトリル、セルロース、及びそれらの混合物又は組合せが挙げられるが、それらに限定されない。
【００１４】
弗素熱可塑性ターポリマーは、例えばメルトブローする前に、グラフト又は架橋のような前処理に暴露することができ、又はメルトブローウェブを作った後に、グラフト又は架橋のような後処理に暴露することができる。ＴＨＶポリマーに関して、特に分子量の制限は無い。同様に、ＴＨＶポリマーにおけるテトラフルオロエチレンモノマー、ヘキサフルオロプロピレンモノマー、及び弗化ビニリデンモノマーの重量比に関して特別な制限は無い。ある種の用途で用いられるメルトブローウェブにとっては様々な分子量及び／又は異なるモノマー比が好ましいかもしれない。
【００１５】
本発明の材料は、メルトブロー不織布構造である。この点に関して、任意の従来のメルトブロー技術を実際に用いて、好ましいＴＨＶポリマーをメルトブローして、シート、チューブ、シリンダー、及び様々な最終用途のための同様な構造形態を作ることができる。而して、例えば、本発明の材料は、最も好ましくは、上記した繊維が最も好ましくはＴＨＶポリマーから形成されているメルトブロー不織布繊維の塊である。本発明の不織布材料は、米国特許第３，７７６，７９６号；第３，８２５，３７９号；第３，９０４，７９８号；第４，０２１，２８１号；及び第５，５９１，３３５号（前記各特許の全内容は本願明細書に特に引用したものとする）において更に詳細に説明されている従来のメルトブロー技術を用いて作ることができる。
【００１６】
本発明の不織布材料を形成するメルトブローＴＨＶ繊維の直径は重要ではない。而して、所望ならば、５００μｍ未満、好ましくは１００μｍ未満、及び典型的には５０μｍ未満の平均繊維直径がメルトブローされ得る。最も好ましくは、繊維は、約１μｍを超える、更に好ましくは約５μｍを超える平均直径を有する。
【００１７】
製造後に、不織布は、様々な製品、例えば衣服（例えば、手術衣又は他の同様な医療用衣服及びドレープなど）、包帯、及びバルク空気流バリヤーベントへと成形することができる。而して、本発明の不織布は、（例えば、縫製及び接着などによって）１種類以上の他の織布構造、不織布構造又は編物構造と組合せて、本発明布構造の非湿潤性及び通気性が必要とされる任意の最終用途に実際に適合させることができる。
【００１８】
本発明は、以下に示した非限定的な実施例によって更に理解される。
３．実施例
この実施例では、Ｄｙｎｅｏｎ，ＬＬＣから市販されていて、以下の特性を有するＴＨＶポリマー（Ｇｒａｄｅ  Ｅ−１５１２５“Ｏ”）を用いた。
実施例：
ＴＨＶポリマーの特性：
形態：ペレット
融点範囲：１６４℃−ＡＳＴＭ  Ｄ４５９１  
メルトフローインデックス：＞２００（２６５℃／５ｋｇ）−ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８
比重：２．００４ｇ／ｃｃ−ＡＳＴＭ  Ｄ７９２
破断点引張強さ：９．９Ｍｐａ（１４３５ｐｓｉ）−ＡＳＴＭ  Ｄ６３８
（フィルム）
破断点伸び：２７３％−ＡＳＴＭ  Ｄ６３８
以下でサンプル番号１．１〜１．７としてある７つのメルトブロー布のサンプルを、幅１５２ｍｍ及びダイ温度２４９℃を有するメルトブローダイを用いて、表１Ａに記載のプロセス条件で作製した。
【００１９】
【表１】
2005514494.tif 000002
サンプル１．１、１．５、１．６及び１．７の物理特性を測定した。その結果は以下の表１Ｂに示してある。
【００２０】
【表２】
2005514494.tif 000003
最も実用的で且つ好ましい態様であると現在考えられる事項について説明してきたが、本発明は、開示された態様に限定されず、逆に、添付されている請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる様々な改良及び等価な変更を含むことが意図されることを理解すべきである。
【国際調査報告】
2005514494.tif 000004