(57)【要約】  高均一性のスパンボンド不織布、ならびに関連した繊維、製品、機械、および方法を開示する。
2013544975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続繊維を含む不織布を備える物品であって、
前記複数の連続繊維の各繊維が単一のポリマーを含み、前記単一のポリマーがポリエステルを含み、および前記連続繊維が不織基材全体にわたりランダムに接合されている物品。
【請求項２】
複数の繊維を含む不織布を備える物品であって、
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有し、前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する物品。
【請求項３】
複数のスパンボンド繊維を含む不織布を備える物品であって、
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する物品。
【請求項４】
複数の繊維を含む不織布を備える物品であって、
前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有し、および前記不織布が約０．６４ｄｌ／ｇを超える固有粘度を有するポリマーを含まない物品。
【請求項５】
前記各繊維が単一のポリマーを含む請求項２から４に記載の物品。
【請求項６】
前記単一のポリマーがポリエステルを含む請求項４に記載の物品。
【請求項７】
前記単一のポリマーがポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリグリコリド、ポリラクチド、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、またはこれらのコポリマーである請求項１、５、および６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
前記単一のポリマーが約０．７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する請求項１および５から７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記単一のポリマーが約０．５ｄｌ／ｇ以上の固有粘度を有する請求項１および５から８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
前記繊維の少なくともいくつかが円形断面である請求項１から９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記円形断面が約６μｍから約２０μｍの平均直径を有する請求項１０に記載の物品。
【請求項１２】
前記繊維の少なくともいくつかが３葉状、４葉状、５葉状、または８葉状の断面である請求項１から９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記断面が約１μｍから約６μｍの平均直径を有する請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
前記繊維が不織基材全体にわたりランダムに接合されている請求項２から１３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１５】
前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する請求項１、３、および５から１３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１６】
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する請求項１および４から１５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１７】
前記不織布が約１２５μｍ以下の平均細孔サイズを有する請求項１から１６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１８】
前記不織布が約５μｍ以上の平均細孔サイズを有する請求項１から１７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１９】
前記不織布が約５５０μｍ以下の厚さを有する請求項１から１８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２０】
前記不織布が約５０μｍ以上の厚さを有する請求項１から１９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２１】
前記不織布が約２００μｍ以下の泡立ち点を有する請求項１から２０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２２】
前記不織布が約２５μｍ以上の泡立ち点を有する請求項１から２１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２３】
膜濾過媒体である請求項１から２２のいずれか一項に記載の物品を備える製品。
【請求項２４】
逆浸透濾過媒体である請求項２３に記載の製品。
【請求項２５】
単一のポリマーを含有する組成物を押出し加工して複数の未接合の連続繊維を形成するステップであって、前記単一のポリマーがポリエステルを含むステップと、
未接合の連続繊維をエリア接合して複数の接合した連続繊維を含む不織布を形成するステップとを含む方法。
【請求項２６】
前記エリア接合が未接合の連続繊維をスルーエアボンディングして不織基材を形成することを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記エリア接合が約２５０℃以下の温度で行われる請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記エリア接合が約１４５℃以上の温度で行われる請求項２５から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記未接合の連続繊維をエリア接合する前に、前記未接合の連続繊維を少なくとも２つの延伸ロールに通過させ配向した繊維を形成することをさらに含む、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記２つの延伸ロールのそれぞれが約１８００メートル毎分以上の速度を有する請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記未接合の連続繊維をエリア接合した後に、前記不織基材をカレンダー処理してカレンダー処理製品を形成することをさらに含む、請求項２５から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記カレンダー処理が約２１５℃以下の温度で行われる請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記カレンダー処理が約１４５℃以上の温度で行われる請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記カレンダー処理製品が膜濾過媒体を含む請求項３１から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記接合した連続繊維がスパンボンド繊維を含む請求項２５から３４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に従い、２０１０年１０月１４日出願の米国特許仮出願第６１／３９３，２３２、および２０１１年６月１５日出願の米国特許仮出願第６１／４９７，２４１の優先権を主張する。親出願の内容は本明細書の一部としてみなすものとする。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は高均一性のスパンボンド不織布、ならびに関連した繊維、製品、機械、および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
繊維を互いに熱的に接合して形成する不織布は長年製造されている。一般的な２つのサーマルボンドの技術は、エリア接合（ａｒｅａ ｂｏｎｄｉｎｇ）および点接合（ｐｏｉｎｔ ｂｏｎｄｉｎｇ）である。エリア接合では、不織布の繊維が互いに接触する場所で不織布全体にわたってランダムに接合部を生じさせる。これは様々な手法で、例えば加熱した空気、蒸気または他のガスを未接合の繊維のウェブに通過させ、接触点で互いの繊維を溶融および融合させることにより得ることができる。また、エリア接合は、繊維を軟化および融合させるために加熱された２つの滑らかなスチールローラで構成されるカレンダーに繊維のウェブを通過させることにより得ることができる。点接合では、２つのニップロールを有しそのうちの少なくとも１つは突起部のパターンを表面に有する加熱されたカレンダーニップに、繊維のウェブを通過される。典型的には、加熱されたロールの一方はパターン化されたロールであり、他方のロールは滑らかな表面を有する連動ロールである。カレンダーロールにウェブを通過させると、パターン化されたロールの突起部と繊維が接触する個別の点接合部位で個々の繊維が互いに熱的に接合されるが、これらの点接合部位の間の場所での繊維は接合されない。したがって、このようにして得られた布は接合パターンを含む。
【発明の概要】
【０００４】
本発明者らは、予想外にも、単峰性の分子量分布を有する単一のポリマー（例えば、単一の固有粘度を有するポリマー）を含有するスパンボンド繊維がエリア接合され、ウェットレイド不織布と同様またはそれ以上の高い表面均一性を有する（例えば、約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する）とともに、ウェットレイド不織布と比較して改善された引張強度（例えば、長手方向または幅方向において）およびより低い製品コストを有する、スパンボンド不織布を形成することができることを見出した。したがって、スパンボンド不織布は、ある特定の用途において（例えば、膜濾過媒体において）ウェットレイド不織布を置き換えるために使用することができる。
【０００５】
一態様において、本発明は複数の連続繊維を備える不織布を含む物品を特徴とする。複数の連続繊維の各繊維はポリエステルを含有する単一のポリマーを含む。連続繊維は不織基材全体にわたりランダムに接合されている。
【０００６】
別の態様において、本発明は複数の繊維を含有する不織布を含む物品を特徴とする。不織布は約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する。不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、不織布は幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する。
【０００７】
別の態様において、本発明は複数のスパンボンド繊維を備える不織布を含む物品を特徴とする。不織布は約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する。
【０００８】
別の態様において、本発明は複数の繊維を備える不織布を含む物品を特徴とする。不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、不織布は幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する。不織布は約０．６４ｄｌ／ｇを超える固有粘度を有するポリマーを含まない。
【０００９】
別の態様において、本発明は上述の物品の少なくとも１つを含む膜濾過媒体を特徴とする。
【００１０】
さらに別の態様において、本発明は、単一のポリマーを含有する組成物を押出し加工し複数の未接合の連続繊維を形成するステップと、未接合の連続繊維をエリア接合し複数の接合した連続繊維を備える不織布を形成するステップと、を含む方法を特徴とする。単一のポリマーはポリエステルを含む。
【００１１】
実施形態は以下の任意の特徴の１つ以上を含んでもよい。
【００１２】
各繊維はポリエステルを含み得る単一のポリマーを含んでもよい。例えば、単一のポリマーはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリグリコリド、ポリラクチド、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、またはそれらのコポリマーであってもよい。
【００１３】
単一のポリマーは約０．５ｄｌ／ｇ以上、および／または、約０．７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有してもよい。
【００１４】
少なくともいくつかの繊維は円形断面を有してもよい。例えば、円形断面は約６μｍから約２０μｍの平均直径を有してもよい。
【００１５】
少なくともいくつかの繊維は３葉状、４葉状、５葉状、または８葉状の断面を有してもよい。例えば、そのような繊維の断面は約１μｍから約６μｍの平均直径を有してもよい。
【００１６】
繊維は不織基材全体にわたりランダムに接合されていてもよい。
【００１７】
不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、不織布は幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有してもよい。
【００１８】
不織布は約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有してもよい。
【００１９】
不織布は約５μｍ以上および／または約１２５μｍ以下の平均細孔サイズを有してもよい。
【００２０】
不織布は約５０μｍ以上および／または約５５０μｍ以下の厚さを有してもよい。
【００２１】
不織布は約２５μｍ以上および／または約２００μｍ以下の泡立ち点を有してもよい。
【００２２】
膜濾過媒体は逆浸透濾過媒体であってもよい。
【００２３】
エリア接合することは、未接合の連続繊維をスルーエアボンディングし不織基材を形成することを含んでもよい。
【００２４】
エリア接合することは、約１４５℃以上および／または約２５０℃以下の温度で行われてもよい。
【００２５】
未接合の連続繊維をエリア接合する前に、上記の方法は、未接合の連続繊維を少なくとも２つの延伸ロールに通過させ、配向した繊維を形成することをさらに含んでもよい。例えば、２つの延伸ロールのそれぞれは約１８００メートル毎分以上の繊維の加工の速度を有してもよい。
【００２６】
未接合の連続繊維をエリア接合した後に、上記方法は、不織基材をカレンダー処理しカレンダー処理製品を形成することをさらに含んでもよい。カレンダー処理することは約１４５℃以上および／または約２１５℃以下の温度で行われてもよい。カレンダー処理製品は膜濾過媒体を含んでもよい。
【００２７】
接合した連続繊維はスパンボンド繊維を含んでもよい。
【００２８】
実施形態は以下の利点の１つ以上を提供することができる。
【００２９】
ある特定の固有粘度値（例えば、０．６０ｄｌ／ｇから０．６４ｄｌ／ｇ）を有する単一のポリマーを含有する繊維をエリア接合することにより形成されたスパンボンド不織布は、ウェットレイド不織布と同様またはそれ以上の高い表面均一性を有するとともに、ウェットレイド不織布と比較して改善された引張強度（例えば、長手方向または幅方向において）およびより低い製品コストを有することができる。
【００３０】
不織布を調製するために単一のポリマーを使用することの利点の１つは、繊維を接合するために追加のバインダー（ｂｉｎｄｅｒ；結合剤）ポリマーを必要としないことであり、それによって製造コストが低減される。
【００３１】
本発明の他の特徴および利点は、以下の説明、図面、および特許請求の範囲から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】単一のポリマーから作製された連続繊維で形成されたスパンボンド不織布の斜視図である。
【図２】スパンボンド不織布を製造するための装置の概略図である。
【図３】図１に示す不織布を含む濾過システムの一部断面の斜視図である。
【図４】図１に示す不織布を含む逆浸透膜フィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、不織布全体にわたりランダムに分布する複数の断続的な接合部１４において互いにエリア接合された、複数の連続繊維１２で形成されたスパンボンド不織布１０の斜視図である。本明細書において使用される場合、「不織布」という用語は、互いに接合されているが、編まれた、または織られた材料として同一に扱える様式ではなく、繊維の１つ以上の層を含有する布を指す。本明細書において言及される「連続繊維」という用語は、連続繊維を含有する布に組み込まれる前に短くされていない、連続プロセスで形成された繊維を指す。不織布は連続繊維が布に備えられる連続プロセスで形成され得る。次いで、不織布は特定のサイズ（明確な長さおよび幅を有する）に切断することができ、連続繊維は一般に不織布の長さまたは幅と等しいか、またはそれ以上の長さを有する。対照的に、短繊維は布に組み込まれる前に短くされた繊維を指し、したがって布の長さまたは幅とは独立した、およびそれとは異なる明確な長さを有する。本明細書において言及される「スパンボンド繊維」という用語は、押出し加工され、延伸され、および移動する基材（例えば、移動ベルト）上に堆積された繊維を指す。一般に、不織布１０は比較的柔軟で多孔質の平面構造を有する。
【００３４】
一般に、繊維１２は単一のポリマーから形成される。本明細書において使用される場合、「単一のポリマー」という用語は同じ化学組成を有し、単峰性の分子量分布を有する分子を含有するポリマーを指す。本明細書において言及される単峰性の分子量分布を有するポリマーは、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）のクロマトグラムにおいて、ただ１つの識別可能な分子量ピークを有するポリマーを指す。一例として、２つの異なる化学組成を有するポリマー（例えば、ポリエチレンおよびポリエステル）から作製された繊維は、本明細書において定義されるこの用語の意味での「単一のポリマー」ではない。別の例として、同じ化学組成を有するが、多峰性の分子量分布を有する分子を含有するポリマー（例えば、ＧＰＣクロマトグラムにおいて２つの識別可能な分子量ピークを有する２種のポリエチレンテレフタレートポリマーのブレンド）から作製された繊維もまた、本明細書において定義されるこの用語の意味での「単一のポリマー」ではない。さらに、同じ化学組成を有するが、著しく異なる固有粘度値（例えば、０．６１ｄｌ／ｇおよび０．６７ｄｌ／ｇ）を有する分子を含有するポリマーは、多峰性の分子量分布を有する。したがって、そのようなポリマーもまた、本明細書において定義される意味での「単一のポリマー」ではない。
【００３５】
繊維１２に使用することができる単一のポリマーの例は、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリグリコリドもしくはポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリラクチドもしくはポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、またはこれらのコポリマーである。理論に束縛されるものではないが、ポリエステルから形成された繊維は、フィルタ媒体としての使用において好適な剛性を不織布に与えることができると考えられる。単一のポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。
【００３６】
一般に、繊維１２はエリア接合され、高い表面均一性を有する不織布１０を形成する。このようにして形成された不織布１０は、繊維が互いに接触する場所で、不織布全体にわたりランダムに分布した（すなわち、接合パターンを有さない）断続的な接合部１４を含有する。その結果、そのような不織布は、点接合により（例えば、少なくとも１つがパターンを有する２つの加熱されたニップロールに繊維を通過させることにより）調製されたもののように、接合パターンの反復を有する不織布から区別され得る。いくつかの実施形態において、点接合において使用されるニップロールはランダムなパターンを有してもよい。しかしながら、ニップロールがサイクルを完了した後にランダムなパターンが反復するため、このようにして形成された不織布における接合は、本明細書におけるこの用語の意味においてまだパターンを有するとみなされる。理論に束縛されるものではないが、エリア接合は滑らかな表面を有する布をもたらすことができ、点接合では表面上に融合した繊維の窪みを有する布をもたらすことから、エリア接合により調製された不織布１２は点接合により調製されたものよりも非常に高い表面均一性（例えば、非常に高いＭ−４ウェブ均一性指数）を有し得ると考えられる。理論に束縛されるものではないが、エリア接合により調製された不織布は、布が表面全体にわたり多孔質となり得るため、膜濾過媒体としての使用に望ましくなり得ると考えられる。対照的に、点接合により調製された布はその表面上に窪みを含むため、窪みはそれらの点において濾過が生じることを妨げ、したがって利用可能な濾過面積を低減し、圧力損失を増加させフィルタの寿命を短縮させる。
【００３７】
エリア接合は当技術分野において知られた様々な方法により行うことができる。例として、エリア接合は、スルーエアボンディングにより、すなわち、加熱した空気、蒸気または他のガスを未接合の繊維のウェブに通過させ、接触点で互いに繊維を溶融および融合させることにより得ることができる。別の例として、エリア接合は、カレンダー処理での接合により、すなわち、繊維を軟化させ次いで互いに接合するように加熱された２つの滑らかなスチールローラで構成されるカレンダーに繊維のウェブを通過させることにより得ることができる。
【００３８】
エリア接合は典型的には高温で行われる。例えば、繊維１２は約１４５℃以上（例えば、約１５５℃以上、約１７５℃以上、約１９５℃以上、約２１５℃以上、または約２２５℃以上）から約２５０℃以下（例えば、約２４５℃以下、約２４０℃以下、約２３５℃以下、または約２３０℃以下）の範囲の温度でエリア接合されてもよい。典型的には、エリア接合は、スルーエアボンディングを用いることにより約２２５℃から約２４５℃の間で、または平坦なカレンダーで処理することにより約１７５℃から約２４５℃の間で行われる。エリア接合中の加熱は、伝導により（例えば、カレンダー処理での接合プロセスにおいて加熱されたロールを使用することにより）、対流により（例えば、スルーエアボンディングプロセスにおいて加熱された空気を使用することにより）、または振動により（例えば、超音波溶接により）得ることができる。一般に、熱は繊維の布全体に均一に加えられる。理論に束縛されるものではないが、繊維１２で使用された単一のポリマーは比較的低い固有粘度（例えば、約０．６０ｄｌ／ｇから約０．６４ｄｌ／ｇ）を有するため、単一のポリマーはエリア接合で使用される温度で軟化し、その結果、繊維は任意の接触点で互いに接合し、それゆえいかなる接合パターンも有さずに布全体にわたり実質的に均一にランダムな接合を形成すると考えられる。対照的に、点接合により調製された布は、繊維がパターン化されたニップロール上の突起部と接触する箇所のみで接合部を形成し、点接合部位の間の場所の繊維は未接合となる。その結果、点接合により調製された布は接合パターンを有する。
【００３９】
不織布１０は長手方向（ＭＤ）および／または幅方向（ＣＤ）において比較的高いガーレー剛性（Ｇｕｒｌｅｙ  Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）を有し得る。本明細書において使用される「長手方向」という用語は、製造プロセス中の未接合のウェブ、接合したウェブ、または不織布の移動方向を指す。未接合のウェブ、接合したウェブ、または不織布の長さは、典型的には長手方向の寸法である。本明細書において使用される「幅方向」という用語は、製造またはプロセス中の未接合のウェブ、接合したウェブ、または不織布の移動方向に対して垂直な方向を指す。未接合のウェブ、接合したウェブ、または不織布の幅は、典型的には幅方向の寸法である。例えば、不織布１０は長手方向において約６５ｍｇ以上（例えば、約１００ｍｇ以上、約２００ｍｇ以上、約３００ｍｇ以上、または約５００ｍｇ以上）から約１８００ｍｇ以下（例えば、約１６００ｍｇ以下、約１４００ｍｇ以下、約１２００ｍｇ以下、または約１０００ｍｇ以下）の範囲のガーレー剛性を有し得る。別の例として、不織布１０は幅方向において約４５ｍｇ以上（例えば、約８０ｍｇ以上、約１５０ｍｇ以上、約２５０ｍｇ以上、または約４００ｍｇ以上）から約８５０ｍｇ以下（例えば、約７００ｍｇ以下、約６００ｍｇ以下、約５００ｍｇ以下、または約４００ｍｇ以下）の範囲のガーレー剛性を有し得る。本明細書において言及される不織基材の剛性は、ＡＳＴＭ  Ｄ６１２５−９７（２００２）に従ってガーレー型試験機を使用することにより測定される剛性を指す。理論に束縛されるものではないが、エリア接合により調製される不織布１０は、同じ単位重量を有する点接合により調製された不織布よりも高いガーレー剛性を有し得ると考えられる。
【００４０】
繊維１２の使用に好適な単一のポリマーは、比較的低い固有粘度値を有する。例えば、単一のポリマーは約０．７ｄｌ／ｇ以下（例えば、約０．６９ｄｌ／ｇ以下、約０．６８ｄｌ／ｇ以下、約０．６７ｄｌ／ｇ以下、約０．６６ｄｌ／ｇ以下、約０．６５ｄｌ／ｇ以下、約０．６４ｄｌ／ｇ以下、約０．６３ｄｌ／ｇ以下、約０．６２ｄｌ／ｇ以下、約０．６１ｄｌ／ｇ以下、もしくは約０．６０ｄｌ／ｇ以下）、または約０．５ｄｌ／ｇ以上（例えば、約０．５２ｄｌ／ｇ以上、約０．５４ｄｌ／ｇ以上、約０．５６ｄｌ／ｇ以上、約０．５８ｄｌ／ｇ以上、もしくは約０．６０ｄｌ／ｇ以上）の固有粘度値を有し得る。典型的には、単一のポリマーは約０．６０ｄｌ／ｇから約０．６４ｄｌ／ｇ（例えば、約０．６１ｄｌ／ｇから約０．６３ｄｌ／ｇ）の固有粘度値を有する。本明細書において使用される場合、本明細書において言及される固有粘度はＡＳＴＭ  Ｄ４６０３−０３に記載の方法に従い測定される。理論に束縛されるものではないが、単一のポリマーが過度に高い（例えば、約０．７ｄｌ／ｇを超える）固有粘度を有する場合、ポリマーはエリア接合において一般に使用される温度では繊維間の接合を形成するのに十分なレベルでの軟化とならないと考えられる。また、さらに、理論に束縛されるものではないが、単一のポリマーが過度に低い（例えば、約０．５ｄｌ／ｇ未満の）固有粘度を有する場合、ポリマーはフィルタ媒体としての使用に十分な強度を有する不織布を形成するには不十分な引張強度となると考えられる。
【００４１】
従来、エリア接合により形成されるスパンボンド不織布は、異なる化学組成を有するポリマー（例えば、ポリエチレンおよびＰＥＴホモポリマーもしくはＰＥＴコポリマーおよびＰＥＴホモポリマー）を含有する繊維、または同じ化学組成を有するが著しく異なる固有粘度値を有するポリマー（例えば、０．６１ｄｌ／ｇおよび０．６７ｄｌ／ｇの固有粘度値を有するポリエチレンテレフタレート）を含有する繊維により形成される。それらの繊維において、ポリマーの少なくとも１つ（例えば、より高い固有粘度またはより高い融点を有するポリマー）はスパンボンド不織布に機械的強度を提供するために使用され、接合する温度で容易に軟化し得るポリマーの少なくとも１つ（例えば、より低い固有粘度またはより低い融点を有するポリマー）は繊維間の接合部を形成するためのバインダーとして使用される。予想外にも、本発明者らは、前の段落において説明した範囲（例えば、約０．６０ｄｌ／ｇから約０．６４ｄｌ／ｇ）内の１つの固有粘度を有する単一のポリマーは、エリア接合され高い表面均一性を有する（すなわち、円滑性の高い表面を有する）、およびそのような不織布から作製される布がフィルタ媒体としての使用に好適であるような十分な機械的強度を有するスパンボンド不織布を形成し得ることを見出した。理論に束縛されるものではないが、不織布を調製するために単一のポリマーを使用することの１つの利点は、改善されたウェブ均一性を有する布を製造するために、布の製造において使用されるエリア接合および／または熱でカレンダー処理するプロセスが容易に最適化され得ること（例えば、接合および／またはカレンダー処理の温度を調節することにより）であると考えられ、一方、２つ以上のポリマーが使用された場合はこれらのプロセスを最適化することは困難となり得る。さらに、理論に束縛されるものではないが、不織布を調製するために単一のポリマーを使用することの別の利点は、繊維を接合するために追加のバインダーポリマーが必要とされないことであり、それによって製造コストが低減されると考えられる。
【００４２】
繊維１２の断面は所望により異なる形状を有し得る。いくつかの実施形態において、繊維１２の少なくともいくつかは円形断面（例えば、円形の横断面）を有し得る。そのような実施形態において、円形断面を有する繊維１２は約２０μｍ以下（例えば、約１８μｍ以下、約１６μｍ以下、または約１４μｍ以下）から約４．５μｍ以上（例えば、約５μｍ以上、約６μｍ以上、約７μｍ以上、約８μｍ以上、または約９μｍ以上）の範囲の平均直径を有し得る。一般に、繊維の平均直径は繊維の線形質量密度に対して比例関係を有し、その関係は繊維を形成するために使用されるポリマーに依存し得る。例えば、約０．９ｄｔｅｘ（すなわち、約１ｄｐｆ）の線形質量密度を有する繊維は、繊維がポリエステルで作製されている場合には約１０μｍの平均直径を有する繊維に対応し、繊維がポリプロピレンで作製されている場合には約１２．５μｍの平均直径を有する繊維に対応する。したがって、上述の平均直径を有する繊維１２は、繊維１２がポリエステルで作製されている場合、約１．８ｄｔｅｘ以下（例えば、約１．６ｄｔｅｘ以下、約１．４４ｄｔｅｘ以下、または約１．２６ｄｔｅｘ以下）から約０．４ｄｔｅｘ以上（例えば、約０．４５ｄｔｅｘ以上、約０．５４ｄｔｅｘ以上、約０．６３ｄｔｅｘ以上、約０．７２ｄｔｅｘ以上、または約０．８１ｄｔｅｘ以上）の範囲の線形質量密度を有し得る。理論に束縛されるものではないが、より小さい平均直径（またはより小さい線形質量密度）を有する繊維は、より良好な濾過効率およびより高い表面均一性（すなわち、より滑らかな表面）を有する不織布をもたらすと考えられる。一方、不織布１０における繊維の平均直径が過度に小さい場合、そのような布は布の濾過能力を低減させる非常に高い圧力損失を有し得る。
【００４３】
いくつかの実施形態において、繊維１２は多葉状（複数の葉状）の形状（例えば、３葉状、４葉状、５葉状、または８葉状）の断面（例えば、横断面）を有し得る。そのような繊維は約１８μｍ以下（例えば、約１６μｍ以下、約１４μｍ以下、約１２μｍ以下、または約１０μｍ以下）から約１μｍ以上（例えば、約２μｍ以上、約３μｍ以上、約４μｍ以上、約６μｍ以上、または約８μｍ以上）の範囲の平均直径を有し得る。本明細書において使用される場合、多葉状の繊維の直径は、葉の先端から断面の中心を通って他方側の端部に至る距離を指す。さらに、上述のサイズを有する繊維１２は約２．４ｄｔｅｘ以下（例えば、約２．２ｄｔｅｘ以下、約２．０ｄｔｅｘ以下、約１．８ｄｔｅｘ以下、または約１．６ｄｔｅｘ以下）から約０．４５ｄｔｅｘ以上（例えば、約０．５４ｄｔｅｘ以上、約０．６３ｄｔｅｘ以上、約０．７２ｄｔｅｘ以上、約０．８１ｄｔｅｘ以上、または約０．９ｄｔｅｘ以上）の範囲の線形質量密度を有し得る。典型的には、多葉状の断面を有する繊維１２は約１．６ｄｔｅｘから約２．２ｄｔｅｘの間の線形質量密度を有し得る。理論に束縛されるものではないが、多葉状の断面を有する繊維は円形断面を有する繊維よりも大きい単位重量当たりの表面積を有するため、比較的小さい寸法（例えば、比較的小さい直径または比較的小さい線形質量密度）を有する前者（多葉状断面）の繊維を使用して、比較的大きい寸法（例えば、比較的大きい直径または線形質量密度）を有する後者（円形断面）の繊維により調製された不織布と同様の表面均一性を有する不織布を調製することができると考えられる。その結果、前者の繊維により調製された不織布は、後者の繊維により調製された不織布よりも良好な濾過効率および高い引張強度を有し得る。
【００４４】
スパンボンド不織布１０（例えば、３４グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）の単位重量を有し、および／または３２平方インチの面積を有する）は、長手方向において、約１０ポンド以上（例えば、約１５ポンド以上、約２０ポンド以上、約２５ポンド以上、または約３０ポンド以上）から約５０ポンド以下（例えば、約４５ポンド以下、約４０ポンド以下、約３５ポンド以下、または約３０ポンド以下）の範囲の引張強度を有し得る。典型的には、スパンボンド不織布１０は長手方向において約２０ポンドから約４０ポンドの範囲の引張強度を有し得る。スパンボンド不織布１０（例えば、３４ｇｓｍの単位重量を有し、および／または３２平方インチの面積を有する）は、幅方向において、約１０ポンド以上（例えば、約１５ポンド以上、約２０ポンド以上、約２５ポンド以上、または約３０ポンド以上）から約５０ポンド以下（例えば、約４５ポンド以下、約４０ポンド以下、約３５ポンド以下、または約３０ポンド以下）の範囲の引張強度を有し得る。典型的には、スパンボンド不織布１０は幅方向において約１８ポンドから約２４ポンドの範囲の引張強度を有し得る。本明細書において使用される場合、不織布１０の引張強度はＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従いＧｒａｂ  Ｔｅｎｓｉｌｅ法により測定される。一般に、より高い単位重量を有するスパンボンド不織布は、長手方向および幅方向の両方において高い引張強度を有する。理論に束縛されるものではないが、スパンボンド不織布１０は、長手方向および／または幅方向において、ウェットレイド不織布よりも単位重量当たりの引張強度が顕著に高くなると考えられる。さらに、理論に束縛されるものではないが、スパンボンド不織布は連続繊維により作製され（したがって、布表面上に最小量の繊維端部を有する）、一方ウェットレイド不織布は典型的には約０．５インチから約３インチの繊維長を有する短繊維により作製される（したがって、布表面に相当量の繊維端部を有する）ため、スパンボンド不織布１０の別の利点はウェットレイド不織布と比較して優れた毛羽等級を有するという点であると考えられる。
【００４５】
いくつかの実施形態において、スパンボンド不織布１０は、長手方向における引張強度と幅方向における引張強度との間に、最大でも約３：１（例えば、最大約２．５：１、最大約２：１、最大約１．５：１、最大約１．４：１、最大約１．２：１）から少なくとも約１：１（例えば、少なくとも約１．１：１、少なくとも約１．３：１、少なくとも約１．５：１、または少なくとも約２：１）の範囲の比を有し得る。
【００４６】
不織布１０の平均細孔サイズは、布の調製方法、および布の使用目的に依存して変動し得る。本明細書において使用される場合、「平均細孔サイズ」は、ニューヨーク州イサカのＰｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃから入手可能であるＣａｐｉｌｌａｒｙ  Ｆｌｏｗ  Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ  ＣＦＰ  １２００  ＡＥＸによって、１平方インチ（すなわち、約６．４５ｃｍ２）の試料で測定される。例えば、不織布１０は、布がエリア接合された後であり、小さな細孔サイズを有するカレンダー処理製品（例えば、プールもしくはスパ用の濾過媒体、または乾燥シート）を形成するためにカレンダー処理される前に、約３５μｍ以上（例えば、約４５μｍ以上、約５５μｍ以上、約６５μｍ以上、約７５μｍ以上、または約８５μｍ以上）から約１２５μｍ以下（例えば、約１２０μｍ以下、約１１０μｍ以下、約１００μｍ以下、約９０μｍ以下、または約８０μｍ以下）の範囲の平均細孔サイズを有し得る。別の例として、不織布１０は、布がエリア接合され、かつ小さな細孔サイズを有するカレンダー処理製品（例えば、濾過媒体）を形成するためにカレンダー処理された後に、約５μｍ以上（例えば、約７μｍ以上、約９μｍ以上、約１１μｍ以上、約１３μｍ以上、約１５μｍ以上、または約１７μｍ以上）から約２５μｍ以下（例えば、約２３μｍ以下、約２１μｍ以下、約１９μｍ以下、約１７μｍ以下、または約１５μｍ以下）の範囲の平均細孔サイズを有し得る。
【００４７】
不織布１０の泡立ち点（ｂｕｂｂｌｅ  ｐｏｉｎｔ）は所望により変動し得る。本明細書において言及される「泡立ち点」という用語は、Ｐｏｒｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能であるＣａｐｉｌｌａｒｙ  Ｆｌｏｗ  Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ  ＣＦＰ  １２００  ＡＥＸにより測定される、１平方インチ（すなわち、約６．４５ｃｍ２）の試料における最大細孔サイズを指す。例えば、不織布１０は、布がエリア接合された後であり、小さな細孔サイズを有するカレンダー処理製品を形成するためにカレンダー処理される前に、約７５μｍ以上（例えば、約８５μｍ以上、約９５μｍ以上、約１０５μｍ以上、または約１１５μｍ以上）から約２００μｍ以下（例えば、約１９０μｍ以下、約１８０μｍ以下、約１７０μｍ以下、または約１６０μｍ以下）の範囲の泡立ち点を有し得る。別の例として、不織布１０は、布がエリア接合され、かつ小さな細孔サイズを有するカレンダー処理製品（例えば、濾過媒体）を形成するためにカレンダー処理された後に、約２５μｍ以上（例えば、約３０μｍ以上、約３５μｍ以上、約４０μｍ以上、または約４５μｍ以上）から約５０μｍ以下（例えば、約４５μｍ以下、約４０μｍ以下、約３５μｍ以下、または約３０μｍ以下）の範囲の泡立ち点を有し得る。
【００４８】
不織布１０の厚さは所望により変動し得る。例えば、不織布１０は、布がエリア接合された後であり、小さな細孔サイズを有するカレンダー処理製品を形成するためにカレンダー処理される前に、約２００μｍ以上（例えば、約２５０μｍ以上、約３００μｍ以上、約３５０μｍ以上、または約４００μｍ以上）から約５５０μｍ以下（例えば、約５００μｍ以下、約４５０μｍ以下、約４００μｍ以下、または約３５０μｍ以下）の範囲の厚さを有し得る。別の例として、不織布１０は、布がエリア接合され、かつ低減された厚さを有するカレンダー処理製品（例えば、濾過媒体）を形成するためにカレンダー処理された後に、約５０μｍ以上（例えば、約７５μｍ以上、約１００μｍ以上、約１２５μｍ以上、または約１５０μｍ以上）から約２５０μｍ以下（例えば、約２２５μｍ以下、約２００μｍ以下、約１７５μｍ以下、または約１５０μｍ以下）の範囲の厚さを有し得る。
【００４９】
不織布１０は使用目的に依存して様々な単位重量を有し得る。例えば、不織布１０は、約１５グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）以上（例えば、約３４ｇｓｍ以上、約５１ｇｓｍ以上、約６８ｇｓｍ以上、約８５ｇｓｍ以上、約１０２ｇｓｍ以上、または約１３６ｇｓｍ以上）から約２６０ｇｓｍ以下（例えば、約２５５ｇｓｍ以下、約２３８ｇｓｍ以下、約２２１ｇｓｍ以下、約２０４ｇｓｍ以下、約１８７ｇｓｍ以下、約１７０ｇｓｍ以下、約１５３ｇｓｍ以下、約１３６ｇｓｍ以下、または約１１９ｇｓｍ以下）の範囲の単位重量を有し得る。本明細書において使用される場合、不織布１０の単位重量はＡＳＴＭ  Ｄ３７７６−９６に従い測定される。
【００５０】
一般に、不織布１０は高い表面均一性を有する。不織布１０の表面均一性（すなわち、滑らかさ）はＭ−４ウェブ均一性指数を使用して定量化され得る。
【００５１】
本明細書において使用されるＭ−４ウェブ均一性指数は、不織布の４つの物理的特性（すなわち、厚さ、単位重量、泡立ち点、および平均細孔サイズ）に基づいて決定され、以下の一般法により得られる。ある特定の面積を有する（例えば、１平方インチ、すなわち、約６．４５ｃｍ２の面積を有する）ある特定数の試料（例えば、３０個の試料）は、Ｍ−４ウェブ均一性指数を決定する不織布の全域で均一に採取される。長手方向および幅方向において、偶数の試料を採取するべきである。試料は外観に基づいて選択されるべきではない。試料を採取した後、各試料の厚さ、単位重量、泡立ち点、および平均細孔サイズを測定する。次いで、各特性の平均値を得る。例えば、３０個の試料が使用される場合、全ての試料の厚さの値の合計（すなわち、ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋．．．＋ｔ３０）を試料の数（すなわち、３０）で除すことにより、平均厚さ（ｔ）が得られる。他の特性の平均値も同様に算出される。ランダム値は各特性において事前に選択され、これを以降で「正規化値」と呼ぶ。厚さ、単位重量、泡立ち点、および平均細孔サイズの正規化値は、それぞれ、１７８μｍ、３４ｇｓｍ、２７．４１μｍ、および９．０９μｍである。本明細書において言及するＭ−４ウェブ均一性指数値は全て、直前に言及した正規化値に基づき算出される。しかしながら、比較を目的として、比較する全ての試料に対して各特性に関し同じ正規化値を使用する限り、これらの特性に対し他の正規化値を使用することができる。
【００５２】
試料の各特性の平均値が得られた後、各特性において選択された正規化値をその平均値で除すことにより、各特性の「正規化因子」を算出する。例えば、試料の平均厚さが１９０．５μｍである場合、正規化因子は０．９３４（すなわち、１７８μｍ／１９０．５μｍ＝０．９３４）である。
【００５３】
次いで、各試料の特性（例えば、厚さ）の実測値に上記で得られた正規化因子を乗じることにより、各試料の各特性における「正規化試験値」を算出する。例えば、試料の厚さの正規化因子が０．９３４である上の例では、各試料の厚さの正規化試験値は各試料の厚さの実測値に０．９３４を乗じることにより算出される。
【００５４】
全ての試料の各特性の正規化試験値が得られた後、以下の式を使用して各特性の正規化試験値の「正規化標準偏差」（正規化ＳＴＤＥＶ）を算出する。
【数１】
2013544975.tif 000003
式中、ｘ１、ｘ２、．．．およびｘＮは全ての試料の特性の正規化試験値であり、Ｎは試料数であり、μはｘ１、ｘ２、．．．およびｘＮの平均であり、（ｘ１＋ｘ２＋．．．＋ｘＮ）／Ｎにより算出され、σは特性の正規化ＳＴＤＥＶである。
【００５５】
次いで、以下の式によりＭ−４ウェブ均一性指数を算出する。
Ｍ−４ウェブ均一性指数＝（正規化厚さＳＴＤＥＶ＋正規化単位重量ＳＴＤＥＶ＋正規化泡立ち点ＳＴＤＥＶ＋正規化平均細孔サイズＳＴＤＥＶ）×１００。不織布１０のＭ−４ウェブ均一性指数を得ることに関するより詳細な説明は以下の実施例の項に記載される。
【００５６】
一般に、より低いＭ−４ウェブ均一性指数を有する布は、より高いＭ−４ウェブ均一性指数を有する布より均一な表面（すなわち、より滑らかな表面）を有する。例として、上述の方法を使用すると、不織布１０は約６００以下（例えば、約５７５以下、約５５０以下、約５２５以下、約５００以下、約４７５以下、約４５０以下、約４２５以下、または約４００以下）から約７５以上（例えば、約１５０以上、約２００以上、約２５０以上、約３００以上、約３５０以上、または約４００以上）の範囲のＭ−４ウェブ均一性指数を有し得る。例えば、不織布１０は約１００から約６００（例えば、約１５０から約５７５または約２００から約５５０）のＭ−４ウェブ均一性指数を有し得る。理論に束縛されるものではないが、不織布１０はウェットレイド不織布と同様またはより良いＭ−４ウェブ均一性指数を有し得ると考えられ、これは一般に現在知られている方法により作製された不織布のうち最も均一な表面を有するものと考えられる。
【００５７】
理論に束縛されるものではないが、スパンボンド不織布１０の１つの利点は、従来のスパンボンド不織布と比較して、繊維サイズが小さいことともに改善された表面均一性を有することである。その結果、スパンボンド不織布１０は、膜濾過媒体として使用された場合、従来のスパンボンド不織布と比較して改善された濾過効率を有する。さらに、スパンボンド不織布１０はウェットレイド不織布と同様またはそれ以上の表面均一性を有し（これは一般に従来のスパンボンド不織布の表面均一性より優れている）、引張強度の改善および製造コストの低減をもたらし得る。したがって、スパンボンド不織布１０はある特定の用途において（例えば、膜濾過媒体において）ウェットレイド不織布を置き換えるために使用することができる。
【００５８】
スパンボンド不織布１０は不織材料の１つ以上（例えば、２つ、３つ、４つ、または５つ）の層で作製されてもよい。例えば、布１０は上述の単一のポリマーを含有するスパンボンド繊維の１つの層で作製されてもよい。別の例として、布１０はスパンボンド繊維の１つ以上の層で作製されてもよく、そのそれぞれは同じ単一のポリマーで作製された繊維を含有しているが、細孔サイズ、繊維サイズ、または接合密度等は異なる物理的特性を有する。
【００５９】
図２はスパンボンド不織布１０を製造するための装置を示す。図２に示すように、この装置は循環移動するコンベヤベルト２４の上方に設置された第１および第２の連続して配置される紡糸ビーム（ｓｐｉｎ  ｂｅａｍ）２２を含む。図示した装置は２つの紡糸ビームを有するが、１つだけの紡糸ビームまたは３つ以上の紡糸ビームを有する装置の他の構成も使用され得る。各ビームは幅方向において横長に置かれ、それぞれのビームは長手方向において連続して配置される。各ビームには１つ以上の押出機（図２には示せず）から溶融ポリマー（例えば、１つの固有粘度を有する単一のポリマー）が提供される。連続フィラメントを製造するために構成されるオリフィスを有する紡糸口金は紡糸ビーム２２のそれぞれに設置される。
【００６０】
次いで、新たに押出し加工されたフィラメントを急冷した空気の流れと接触させることにより冷却および固化することができる。次いで、機械的延伸法または空気圧延伸法（例えばスロット延伸法）等の当技術分野において知られた方法で、デバイス２６によりフィラメントを減衰および延伸することができる。例えば、デバイス２６が延伸ロールを含むことができる場合にはフィラメントは機械的に減衰され得る。フィラメントを機械的に延伸する方法は当技術分野において知られており、例えば米国特許第５，６６５，３００号明細書に記載されている。別の例として、デバイス２６が減衰デバイスを含む場合にはフィラメントは空気圧により減衰および延伸され得る。例えば、デバイス２６がスロット状の減衰器を含む場合にはフィラメントはスロット延伸され得る。フィラメントをスロット延伸する方法は当技術分野において知られており、例えば、米国特許第３，３３８，９９２号明細書、米国特許第４，２０８，３６６号明細書、米国特許第４，２３３，０１４号明細書、および米国特許第５，３６８，９１３号明細書に記載されている。
【００６１】
次いで、減衰および延伸されたフィラメントを前進するコンベヤベルト２４上にランダムに堆積させ、ウェブを形成することができる。次いで、フィラメントを高温でエリア接合し、ウェブのコヒーレンス（ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ；密着性）および強度を与えることができる。エリア接合は、典型的には加熱された２つの滑らかなスチールローラで構成されるカレンダーにウェブを通過させ、または、加熱した蒸気、空気もしくは他のガスをウェブに通過させ、フィラメントを粘着性とし互いに融合させることを含む。
【００６２】
具体的には、図２に示すように、未接合のフィラメントのウェブは蒸気コンソリデーター（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｏｒ；圧密機）３２を通るように移送することができ、その一例は米国特許第３，９８９，７８８号明細書に示されている。ウェブはフィラメントを軟化させるために飽和蒸気に接触させることができる。次いで、ウェブは高温空気接合器３４に移送され接合され得る。一般に、接合プロセスにおいて使用される温度はコンソリデーターで使用される温度よりも極めて高く、繊維に使用されるポリマーの粘着温度および製品において所望される特性（例えば、強度、寸法安定性または剛性）に依存し得る。例えば、繊維がポリエチレンテレフタレートを含有する場合、コンソリデート（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ；圧密）されたウェブは典型的には接合中に１４０℃から２５０℃（例えば、２１５℃から２５０℃）の空気に暴露される。コンソリデーション（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ；圧密）および接合ステップ中に繊維は軟化して粘着性となり、繊維が互いに接触する箇所で融合接合部を生成する。得られる不織布は布全体にわたり実質的に均一に分布するランダムな接合部位を有するエリア接合された布である。接合部位は引裂強度および引張強度等の必要なシート特性を提供する。ウェブが接合された後、ウェブは出口ロールを通して巻取デバイス３６に移送され得る。
【００６３】
接合されたウェブはさらにカレンダー処理され、カレンダー処理製品を形成し得る。カレンダー処理プロセスは、３つ以上の滑らかなローラ（例えば、スチールおよびナイロンローラ）を有する加熱カレンダーに接合されたウェブを通過させることにより行うことができる。例えば、布１０がポリエステルで作製される場合、カレンダーは約２１５℃以下（例えば、約２０５℃以下、約１９５℃以下、約１８５℃以下、または約１７５℃以下）から約１４５℃以上（例えば、約１５０℃以上、約１６０℃以上、約１７０℃以上、または約１８０℃以上）の範囲の温度で加熱され得る。そのようなプロセスは約９．１４ｍ／分から約９１．４ｍ／分（すなわち、約１０ヤード／分から約１００ヤード／分）のカレンダー処理速度、およびロール幅１センチメートル当たり約５２５ニュートンから約４９０３ニュートン（ロール幅１インチ当たり約３００ポンドから約２，８００ポンド（ＰＬＩ））のロール間の圧力を有し得る。具体例として、０．６１ｄｌ／ｇの固有粘度を有するポリエチレンテレフタレートで作製された布１０は、約１７１℃でロール幅１センチメートル当たり約１，９６２ニュートン（すなわち、約１，１２０ＰＬＩ）の圧力下、約５０ｍ／分（すなわち、５５ヤード／分）のカレンダー処理速度でカレンダー処理し、カレンダー製品を生産することができる。理論に束縛されるものではないが、カレンダー処理プロセスは不織布１０の厚さおよび細孔サイズをさらに低減させ、布の表面均一性（すなわち、表面の滑らかさ）を増加させることができると考えられる。
【００６４】
不織布１０は広範な用途において使用することができる。例えば、カレンダー処理されていない不織布１０は濾過媒体（例えば、プールおよびスパ用濾過媒体）、乾燥シート、または繊維強化プラスチック用の支持体として使用することができる。典型的な濾過媒体はプールおよびスパ用濾過媒体、ならびに強力空気濾過システム、ガスタービン濾過システム、窓の覆い（例えば、ブラインド）、液体濾過システム（例えば、廃水または飲用水濾過システム）、ＨＥＰＡ濾過システム、真空バッグ濾過システム、燃料濾過システム、油濾過システム、電池セパレータおよび／またはパルス洗浄用途において使用される媒体を含む。別の例として、カレンダー処理された不織布１０は膜濾過媒体（例えば、逆浸透濾過媒体等の濾過媒体における支持体として）、衣類、乾燥シートおよびタオルにおいて使用することができる。典型的な濾過媒体は限外濾過媒体、精密濾過媒体、および逆浸透濾過媒体を含む。そのような濾過媒体は、汚れ保持能力または濾過効率を制御するために、不織布１０とは異なる１つ以上の層（例えば、不織層、濾過膜、またはフィルム）を含んでもよい。これらの層は不織布１０と共にカレンダー処理されて（例えば、上述のカレンダー処理プロセスを使用することにより）、濾過媒体を形成することができる。例えば、カレンダー処理された不織布１０が逆浸透濾過媒体（例えば、脱塩または製剤分離用）における支持体として使用される場合、異なるサイズを有する分子を分離するために逆浸透膜を布１０に取り付けてもよい。
【００６５】
図３はフィルタハウジング１０１、フィルタカートリッジ１０２、内部スクリーン１０８および外部スクリーン１０３を含む典型的なフィルタシステム１００の断面斜視図を示す。不織布１０はフィルタカートリッジ１０２内に配置される。使用中、気体または液体が開口部１０４を介してシステム１００に進入し、次いで内部スクリーン１０８、不織布１０および外部スクリーン１０３を通過する。次いで、気体は開口部１０６を介してフィルタアセンブリ１００から出る。不織布１０は任意に様々な構成（例えば、パネルまたは円筒形）のいずれかにプリーツ加工されてもよい。
【００６６】
図４はフィルタハウジング２０２および逆浸透膜媒体２０４を含む逆浸透膜フィルタ２００の斜視図である。媒体２０４は不織布１０、および不織布１０により支持される逆浸透膜を含む。媒体２０４およびハウジング２０２は、一緒になって供給チャネル２０６を形成し、それを通して供給液体が通過する。また、媒体２０４は透過チャネル２０８を形成し、それを通して濾過された液体が回収される。使用中、供給液体を高圧下で供給チャネル２０６内に供給することで、膜媒体２０４を通して濾過され得られた透過物は透過チャネル２０８を通して得ることができる。
【００６７】
以下の実施例は例示的であり、限定を意図するものではない。本明細書において引用される全ての出版物（例えば、特許、特許出願公開および論文）の内容は、その全てを本明細書の一部とみなすものとする。特に、本出願は同時係属の米国特許仮出願第６１／３９３，２３２号明細書の内容を本明細書の一部とみなすものとする。
【実施例】
【００６８】
＜例１：単一のポリマーを含有する不織布＞
０．６２ｄｌ／ｇの固有粘度を有する単一のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ホモポリマーを使用することにより、以下のスパンボンド不織布を作製した。
（１）円形断面を有する１．１ｄｐｆの繊維を含有するカレンダー処理されていない布、（２）３葉状の断面を有する１．９ｄｐｆの繊維を含有するカレンダー処理されていない布、（３）３葉状の断面を有する２．４ｄｐｆの繊維を含有するカレンダー処理されていない布、（４）円形断面を有する１．１ｄｐｆの繊維を有するカレンダー処理された布、（５）３葉状の断面を有する１．９ｄｐｆの繊維を含有するカレンダー処理された布、および（６）３葉状の断面を有する２．４ｄｐｆの繊維を含有するカレンダー処理された布。
【００６９】
具体的には、ポリマーを１４０℃で５時間乾燥させ、次いで、直径０．００９インチの２，３１０個の円形の穴を含有する紡糸口金を有する押出機を用いて押出し加工して布（１）を調製し、０．００４インチ×０．０１１インチの寸法の１，０８０個の３葉状の穴を含有する紡糸口金を有する押出機を用いて押出し加工して布（２）および（３）を調製した。３回の押出処理量、すなわち、９５、７５、および９５ポンド毎時を使用して、布（１）、（２）、および（３）を製造した。紡糸速度は２回の処理量を２，７３３ヤード毎分で一定に維持した。延伸した繊維を９０ヤード毎分の速度で移動する移動載置ベルト上に分散させた。次いで、高温蒸気を使用して部分的に接合することによりウェブをコンソリデートした。その後、２３５℃でフィラメントを互いにエリア接合し、不織布（１）、（２）、および（３）を製造した。次いで、布（１）、（２）、および（３）を３ロール式カレンダー（すなわち、２つのスチールロールおよび１つのナイロンロール）を使用してカレンダー処理し、布（４）、（５）、および（６）をそれぞれ形成した。具体的には、まず布を一方のスチールロールの周りで延伸し、片側でスチールロールとナイロンロールとの間に挟み込み、次いでナイロンロールの周りで延伸し、再び他方のスチールロールにより挟み込んだ。
【００７０】
布（１）〜（６）の特性を本明細書に記載の方法により測定し、これを以下の表１および２にまとめる。表１および２において、通気性はＡＳＴＭ  Ｄ７３７−０４に従い測定し、厚さはＡＳＴＭ  Ｄ１７７７−９６に従い測定し、ミューレン破壊強さはＡＳＴＭ  Ｄ３７８６−０９に従い測定し、単位重量はＡＳＴＭ  Ｄ３７７６−９６に従い測定し、ＭＤの乾燥熱収縮（ＤＨＳ）およびＣＤのＤＨＳはＡＳＴＭ  Ｄ２２５９−０２に従い測定し、ＭＤの引張特性およびＣＤの引張特性はＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い３２平方インチの面積を有する試料に対して測定し、ＭＤの引裂特性およびＣＤの引裂特性はＡＳＴＭ  Ｄ１４２４−０９に従い３２平方インチの面積を有する試料に対して測定し、Ｍ−４ウェブ均一性は本明細書に記載の方法に基づき測定した。
【００７１】
【表１】
2013544975.tif 000004
【００７２】
【表２】
2013544975.tif 000005
【００７３】
より細い繊維（すなわち、より小さいデニール値を有する繊維）から作製された布は一般により良好な表面の滑らかさを示す。しかしながら、表１および２に示すように、３葉状の断面およびより大きいデニール値を有する繊維から作製された布はより低いＭ−４ウェブ均一性指数を示し、それ故円形断面およびより小さいデニール値を有する繊維から作製された繊維よりも良好な表面の滑らかさを示した。換言すれば、上記の結果は、３葉状の断面を有する繊維を使用して不織布を調製することは繊維のサイズを低減する（これは繊維の引張特性を低減し得る）ことなく、布の表面の滑らかさを大幅に改善することができることを示している。
【００７４】
さらに、表１に示すように、カレンダー未処理布（２）および（３）は約５５５のＭ−４ウェブ均一性指数を示し、これは同じ材料で作製されたウェットレイド不織布のＭ−４ウェブ均一性指数と同様またはそれ以上である。しかしながら、カレンダー未処理布（２）および（３）は同じ単位重量を有する同じ材料で作製されたウェットレイド不織布よりも著しく高い引張強度を有していた。
【００７５】
次に、負荷粒子としてラテックスビーズを用い、および液体流速を１リットル毎分として、ＬＭＳ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ブルーミントン、ミネソタ州）により、液体濾過効率試験法を用いて布（１）〜（６）の液体濾過効率を測定した。負荷粒子として塩化カリウムを用い、および空気流速を１００リットル毎分として、ＬＭＳ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ブルーミントン、ミネソタ州）により、空気分別効率試験法を用いて布（１）〜（６）の空気濾過効率を測定した。試験前、塩化カリウム粒子の正味電荷をゼロとするために、放射線チャンバ内で等量の正電荷および負電荷粒子を作り出して塩化カリウム粒子を中和した。このプロセスは過剰の負電荷または正電荷粒子による変動性を排除する。
【００７６】
さらに、上記と同じ方法を使用するが、ただし０．６４ｄｌ／ｇの固有粘度を有するＰＥＴホモポリマー、および０．７１ｄｌ／ｇの固有粘度を有するＰＥＴコポリマーを使用して布を作製することにより、比較例としてＲｅｅｍａｙ  ２０２４を調製した。Ｒｅｅｍａｙ  ２０２４の液体および空気濾過効率についても上述の試験により測定した。結果を以下の表３および４にまとめる。
【００７７】
【表３】
2013544975.tif 000006
【００７８】
【表４】
2013544975.tif 000007
【００７９】
表３および４に示すように、布（１）〜（６）（単一のポリマーを含有する）はＲｅｅｍａｙ  ２０２４（異なる固有粘度を有する２つのポリマーを含有する）より著しく高い濾過効率を示したが、ただし、０．３〜０．５ミクロンの粒子を濾過する布（１）〜（３）の空気濾過効率は同じサイズの粒子を濾過する２０２４の空気濾過効率よりも若干低い。
【００８０】
他の実施形態は、特許請求の範囲に示す。
【図１】
2013544975.tif 000008
【図２】
2013544975.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続繊維を備える不織布を含む物品であって、
前記複数の連続繊維の各繊維が単一のポリマーを含み、前記単一のポリマーがポリエステルを含み、および前記連続繊維が不織基材全体にわたりランダムに熱的に接合されている物品。
【請求項２】
複数の繊維を備える不織布を含む物品であって、
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有し、前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する物品。
【請求項３】
複数のスパンボンド繊維を備える不織布を含む物品であって、
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する物品。
【請求項４】
複数の繊維を備える不織布を含む物品であって、
前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有し、
前記繊維が不織基材全体にわたりランダムに熱的に接合されている物品。
【請求項５】
前記不織布が約０．６４ｄｌ／ｇを超える固有粘度を有するポリマーを含まない請求項４に記載の物品。
【請求項６】
前記各繊維が単一のポリマーを含む請求項３〜５のいずれか一つに記載の物品。
【請求項７】
前記単一のポリマーがポリエステルを含む請求項１、２および６のいずれか一つに記載の物品。
【請求項８】
前記単一のポリマーが約０．５ｄｌ／ｇ以上、約０．７ｄｌ／ｇ以下の固有粘度を有する請求項１、６および７のいずれか一つに記載の物品。
【請求項９】
前記繊維が前記不織基材全体にわたりランダムに接合されている請求項２〜８のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１０】
前記不織布が３４ｇｓｍの単位重量を有する場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４５９５−０９に従い測定すると、前記不織布が幅方向において約１０ポンド以上の引張強度を有する請求項１、３、および６〜９のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１１】
前記不織布が約６００以下のＭ−４ウェブ均一性指数を有する請求項１および４〜１０のいずれか一つに記載の物品。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一つに記載の物品を備える製品であって、この製品が膜濾過媒体である製品。
【請求項１３】
前記製品が逆浸透濾過媒体である請求項１２に記載の製品。
【請求項１４】
単一のポリマーを含有する組成物を押出し加工して複数の未接合の連続繊維を形成するステップであって、前記単一のポリマーがポリエステルを含むものであるステップと、
前記未接合の連続繊維を機械的に延伸するステップと、
前記未接合の連続繊維をエリア接合して複数の接合した連続繊維を備えた不織布を形成するステップとを含む方法。
【請求項１５】
前記エリア接合が不織基材を形成するために前記未接合の連続繊維を約１４５℃以上、約２５０℃以下の温度でスルーエアボンディングすることを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記機械的な延伸が前記未接合の連続繊維を少なくとも２つの延伸ロールに通過させて配向した繊維を形成することを含み、前記２つの延伸ロールのそれぞれが約１８００メートル毎分以上の速度を有する請求項１４または１５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１７】
前記未接合の連続繊維をエリア接合した後に、前記不織基材を約１４５℃以上、約２１５℃以下の温度でカレンダー処理し、カレンダー処理製品を形成することをさらに含む、請求項１４〜１６のいずれか一つに記載の方法。
【国際調査報告】
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