(57)【要約】  多成分繊維及び粒子を含む物品が開示される。多成分繊維は、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、一緒に付着され、少なくとも１１０℃の温度において非融合性である。多成分繊維の外側表面の少なくとも一部分は、第１のポリマー組成物を含む。粒子は、多成分繊維の少なくとも一部の外側表面で、多成分繊維の長さに沿って第１のポリマー組成物に付着される。粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含む。一部の実施形態において、粒子は多成分繊維のウェブの厚さにわたって分散される。物品の作製方法も開示される。
2014525952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側表面を有し、かつ少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含む多成分繊維であって、前記多成分繊維の前記外側表面の少なくとも一部分は、前記第１のポリマー組成物を含み、前記多成分繊維は、一緒に付着され、少なくとも１１０℃の温度において非融合性である、多成分繊維と、
前記多成分繊維の少なくとも一部の前記外側表面で、前記多成分繊維の長さに沿って前記第１のポリマー組成物に少なくとも付着される粒子であって、前記粒子は、活性炭及び超吸収性ポリマー粒子のうちの少なくとも１つを含む、粒子と、を含む、物品。
【請求項２】
外側表面を有し、かつ少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含む多成分繊維のウェブであって、前記多成分繊維の前記外側表面の少なくとも一部分は、前記第１のポリマー組成物を含み、前記多成分繊維は一緒に付着され、少なくとも１１０℃の温度において非融合性である、ウェブと、
前記多成分繊維の少なくとも一部の前記外側表面で、前記多成分繊維の長さに沿って前記第１のポリマー組成物に直接付着される粒子であって、前記粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含み、前記粒子は前記ウェブの厚さにわたって分散される、粒子と、を含む、物品。
【請求項３】
前記物品が研磨物品であり、前記粒子が研磨粒子であり、前記研磨物品がサイズコートを含まない、請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記粒子が、酸化セリウムを含む研磨粒子である、請求項２又は３に記載の物品。
【請求項５】
前記物品が、活性炭を含むフィルタである、請求項１又は２に記載の物品。
【請求項６】
前記第１のポリマー組成物が、１５０℃までの軟化温度を有し、前記第２のポリマー組成物が、少なくとも１３０℃の融点を有し、前記第１のポリマー組成物の前記軟化温度と前記第２のポリマー組成物の前記融点の差が少なくとも１０℃である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の物品。
【請求項７】
前記第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に少なくとも８０℃の温度において、３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
前記多成分繊維が、１０マイクロメートル〜３００マイクロメートルの範囲の直径、及び３ミリメートル〜６０ミリメートルの長さである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記多成分繊維が、少なくとも１５０℃の温度において非融合性である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
他の異なる繊維を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記粒子が、２５マイクロメートルまでの平均寸法を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
物品の製造方法であって、
粒子及び多成分繊維の混合物を提供する工程であって、前記多成分繊維は、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、前記粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含む、工程と、
前記多成分繊維が非融合性であり、かつ前記第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで前記混合物を加熱する工程であって、前記混合物の少なくとも一部分は一緒に付着されてウェブを形成し、前記粒子は前記ウェブの厚さにわたって分散される、工程と、を含む、方法。
【請求項１３】
前記温度が少なくとも８０℃である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のポリマー組成物が、１５０℃までの軟化温度を有し、前記第２のポリマー組成物が、少なくとも１３０℃の融点を有し、前記第１のポリマー組成物の軟化温度と前記第２のポリマー組成物の融点の差が少なくとも１０℃である、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記物品が活性炭を含むフィルタであり、又は前記物品が研磨物品である、請求項１２〜１４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、２０１１年７月７日に出願された米国特許仮出願第６１／５０５，１６５号の優先権を主張するものであり、その開示内容を本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
種々の多成分繊維が知られている。例としては、低融点又は軟化点のシースが、より高融点の芯を被覆する繊維が挙げられる。多成分構造体は、シースが、例えば溶融した時又は軟化した時にコアの結合媒体として機能する、例えば繊維結合に有用であり得る。
【０００３】
繊維及び粒子を含む一部の物品が既知である。場合によっては、かかる物品は１つの成分が溶融かつ融着する多成分繊維から作製される。これらの場合では、粒子は、繊維が互いに接触する接合点に位置する。例えば、国際特許出願公開ＷＯ  ２０１０／０４５０５３号（Ｃｏａｎｔら）を参照のこと。
【０００４】
多成分繊維及び研磨粒子を含む一部の研磨物品が説明されている。例えば、米国特許第５，０８２，７２０号（Ｈａｙｅｓ）、同第５，９７２，４６３号（Ｍａｒｔｉｎら）、及び同第６，０１７，８３１号（Ｂｅａｒｄｓｌｅｙら）を参照のこと。典型的に、メークコート及び／又はサイズコートは、繊維のウェブの表面上の粒子を保持するのに使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、多成分繊維及び粒子を含む物品を提供する。多成分繊維は、少なくとも１１０℃の温度において非融合性であり、これは繊維が少なくともその温度まで、多成分構造を維持するということを意味する。粒子は、繊維の長さに沿って多成分繊維内の第１のポリマー組成物に付着する。したがって、粒子は繊維間の接合点にのみ配置されるのではなく、均一に分散され得る。本明細書に開示の物品の作製方法において、繊維及び粒子の混合物は、第１のポリマー組成物が１ヘルツにおける測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで加熱される。かかる温度において、第１のポリマー組成物は粘着性となり、多成分繊維の長さ上の粒子に付着する。
【０００６】
一態様において、本開示は、多成分繊維及び粒子を含む物品を提供する。多成分繊維は、外側表面を有し、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、多成分繊維の外側表面の少なくとも一部分は、第１のポリマー組成物を含む。多成分繊維は、少なくとも１１０℃の温度において、互いに付着し、非融合性である。粒子は、多成分繊維の少なくとも一部の外側表面で、多成分繊維の長さに沿って第１のポリマー組成物に少なくとも付着される。粒子は、活性炭及び超吸収性ポリマー粒子の少なくとも１つを含む。
【０００７】
別の態様において、本開示は、多成分繊維のウェブ、及びこのウェブの厚さにわたって分散された粒子を含む物品を提供する。多成分繊維は、外側表面を有し、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、多成分繊維の外側表面の少なくとも一部分は、第１のポリマー組成物を含む。多成分繊維は、少なくとも１１０℃の温度において、互いに付着し、非融合性である。粒子は、多成分繊維の少なくとも一部の外側表面で、多成分繊維の長さに沿って第１のポリマー組成物に直接付着される。粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含む。
【０００８】
別の態様では、本開示は、物品の作製方法を提供する。本方法は、粒子及び多成分繊維の混合物を提供することを含む。多成分繊維は、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含む。本方法は、多成分繊維が非融合性であり、かつ第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に、３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで、混合物を加熱する工程、を更に含む。かかる温度まで加熱されたとき、混合物の少なくとも一部分は一緒に付着し、ウェブを形成し、粒子はウェブの厚さにわたって分散される。
【０００９】
前述の態様の一部の実施形態では、粒子は活性炭を含む。これらの実施形態では、本明細書に記載の物品は、例えば濾過に有用である。本開示に係る物品のような、及び／又は本開示により作製される物品のような炭素フィルタは典型的に、高機能機器を使用することなく、容易であり安価である。かかるフィルタは典型的に可撓性であり、これは活性炭粒子が多成分繊維に強力に付着している一部の構成には有利であり得る。
【００１０】
前述の態様の他の実施形態において、粒子は研磨粒子を含み、本明細書に記載の物品は研磨物品として有用である。これらの実施形態では、物品は、メークコート及びサイズコートが存在しない研磨剤としても驚くほど有効である。本開示による研磨物品は典型的に、研磨粒子の大きな損失なく、調製される。
【００１１】
本明細書では、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」などの用語は、１つの実体のみを指すことを意図するものではなく、具体例を例示のために用いることができる一般分類を含む。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つ」と同じ意味で使用される。品目リストがその後に続くフレーズ「〜のうちの少なくとも１つ」及び「〜のうちの少なくとも１つを含む」は、リスト内の品目のいずれか１つ及びリスト内の２つ以上の品目の任意の組み合わせを指す。全ての数値範囲は、特に明記しない限り、その端点と、端点間の非整数値を含む。
【００１２】
本開示の上記の「課題を解決するための手段」は本開示の開示される各実施形態又は全ての実施を説明しようとするものではない。以下の説明により、例示的実施形態を、より具体的に例示する。したがって、図面及び以下の説明は、単に例示目的であって、本開示の範囲を不当に制限するように解釈されるべきではないことを理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示の特徴及び利点をより完全に理解するために、次に添付図面とともに発明を実施するための形態を参照する。
【図１】本開示に係る代表的な物品の部分的な概略図である。
【図２Ａ】本明細書に記載する４種の代表的な繊維の概略断面図である。
【図２Ｂ】本明細書に記載する４種の代表的な繊維の概略断面図である。
【図２Ｃ】本明細書に記載する４種の代表的な繊維の概略断面図である。
【図２Ｄ】本明細書に記載する４種の代表的な繊維の概略断面図である。
【図３Ａ】本明細書に記載する様々な繊維の概略斜視図である。
【図３Ｂ】本明細書に記載する様々な繊維の概略斜視図である。
【図３Ｃ】本明細書に記載する様々な繊維の概略斜視図である。
【図３Ｄ】本明細書に記載する様々な繊維の概略斜視図である。
【図３Ｅ】本明細書に記載する様々な繊維の概略斜視図である。
【図４Ａ】活性炭が多成分繊維の表面に付着された、本開示に係る代表的な物品の顕微鏡写真である。
【図４Ｂ】活性炭が多成分繊維の表面に付着された、本開示に係る代表的な物品の顕微鏡写真である。
【図５】実施例２のパターン形成された研磨物品の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本開示に係る代表的な物品及び／又は本開示により作製された代表的な物品の一部を示す。本物品は、多成分繊維４及び粒子２を含む。多成分繊維は接合点６において一緒に付着され（例えば、自己接合（autogenously bonded））、粒子２は、多成分繊維４の少なくとも一部の外側表面で付着される。図１に示されるように、粒子２は、多成分繊維４の長さに沿って配置され、これは粒子が繊維の接合点６においてのみ配置されていないということを意味する。
【００１５】
一部の実施形態では、多成分繊維の「長さに沿って」配置された粒子とは、粒子が多成分繊維の実質的に長さ全体に沿って配置されているということを意味する。粒子は、多成分繊維の長さ全体に沿って無作為に分配され得る。これらの実施形態では、粒子は、多成分繊維の長さ全体に沿って配置されると考えられる多成分繊維の外側表面全体を被覆する必要はない。粒子は、以下に記載のように例えば多成分繊維及び粒子の混合の度合によって、並びに粒子の粒度分布によって、均一に分散されてもよく、あるいは均一に分散されなくてもよい。
【００１６】
図１に示す実施形態を含む一部の実施形態では、粒子２は、多成分繊維４の少なくとも一部の外側表面に直接取り付けられる。「直接取り付けられる」は、繊維の外側表面上で粒子と第１のポリマー組成物との間に接着剤又は他の結合剤が存在しないことを意味する。多成分繊維の第１のポリマー組成物は典型的に、繊維を共に保持し、粒子を繊維に付着させる接着剤として機能する。
【００１７】
本明細書に開示の物品に有用な繊維は、様々な断面形状を含む。有用な繊維には、円形、プリズム状、円筒系、葉形、矩形、多角形、又はドッグボーンからなる群から選択される、少なくとも１つの断面形状を有するものが挙げられる。繊維は中空であってもよく、又は中空でなくてもよく、それらは直線であってもよく、又は起伏形状を有してもよい。断面形状における差は、活性表面積、機械的特性、並びに粒子若しくは他の構成成分との相互作用の制御を可能にする。一部の実施形態では、本開示に係る繊維は、円形の断面又は矩形の断面を有する。概ね矩形の断面形状を有する繊維は、一般的にリボンとして既知である。繊維は例えばそれらが持つ体積に比較して大きな表面積をもたらすので有用である。
【００１８】
本開示を実施するのに有用な多成分繊維の代表的な実施形態は、図２Ａ〜２Ｄに示される断面を備えるものが挙げられる。図２Ｂ又は２Ｃにおいて示されているように、コアシースの構造はシースの大きな表面積のために有用であり得る。これらの構造において、繊維の外側表面は典型的に単一の組成物から作製される。複数のシースを有するコア−シース構造は、本開示の範囲内である。他の構造は例えば、図２Ａ及び２Ｄに示されるように、対象用途によって選択され得るオプションを提供する。分割されたパイウェッジ（例えば、図２Ａを参照）構造及び層状（例えば、図２Ｄを参照）構造においては一般的に、外側表面は２つ以上の組成物から作製される。
【００１９】
図２Ａを参照して、パイウェッジ繊維１０は、円形断面１２と、領域１６ａ及び１６ｂに配置される第１のポリマー組成物と、領域１４ａ及び１４ｂに配置される第２のポリマー組成物と、を有する。繊維（１８ａ及び１８ｂ）における本開示の領域は第３の構成成分（例えば、第３の異なるポリマー組成物）を含んでもよく、又は第１のポリマー組成物若しくは第２のポリマー組成物を個別に含んでもよい。
【００２０】
図２Ｂでは、繊維２０は、円形断面２２、第１のポリマー組成物のシース２４、及び第２のポリマー組成物のコア２６を有する。図２Ｃは、円形断面３２、並びに第１のポリマー組成物のシース３４及び第２のポリマー組成物の複数のコア３６を備えるコア−シース構造を有する繊維３０を示す。
【００２１】
図２Ｄは、層状領域４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅを備える円形断面４２を有する繊維４０を示し、これらの層状領域は、第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を交互に含む。必要に応じて、第３の別のポリマー組成物は、層の少なくとも１つに含まれてもよい。
【００２２】
図３Ａ〜３Ｅは、本開示に係る物品に有用な多成分繊維の様々な実施形態の斜視図である。図３Ａは、三角形の断面５２を有する繊維５０を示す。示されている実施形態では、第１のポリマー組成物５４はある領域に存在し、第２のポリマー組成物５６は第１のポリマー組成物５４に隣接して配置される。
【００２３】
図３Ｂは、概ね矩形の断面及び起伏形状７２を有するリボン形状の実施形態７０を示す。例示の実施形態では、第１層７４は第１のポリマー組成物を含み、一方、第２層７６は第２のポリマー組成物を含む。
【００２４】
図３Ｃは、本開示に係る物品に有用なコイル巻状若しくは捲縮成分繊維８０を示す。コイル８６間の距離は、望ましい特性によって調節されてもよい。
【００２５】
図３Ｄは、円形を有し、並びに第１の環状成分１０２、第２の環状成分１０４を有する繊維１００を示し、第２の環状成分１０４は中空のコア１０６を画定する。第１の環状成分及び第２の環状成分は典型的に、第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物をそれぞれ含む。中空のコア１０６は必要に応じて、環状成分１０２、１０４のうちの１つのための添加剤（例えば、硬化剤又は粘着付与剤）で部分的又は完全に充填されてもよい。
【００２６】
図３Ｅは、葉形構造１１０を備える繊維を示し、この例は、外部１１４及び内部１１６を備える５つの葉形１１２を有しているのが示されている。外部１１４及び内部１１６は典型的に第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物をそれぞれ含む。
【００２７】
本明細書に記載の多成分繊維のアスペクト比は例えば、少なくとも３：１、４：１、５：１、１０：１、２５：１、５０：１、７５：１、１００：１、１５０：１、２００：１、２５０：１、５００：１、１０００：１又はそれ以上であってもよく、あるいは２：１〜１０００：１の範囲であってもよい。より大きなアスペクト比（例えば、１０：１又はそれ以上のアスペクト比を有する）は、多成分繊維のネットワークの形成をより容易にすることができ、並びに、繊維の外側表面に、より多くの粒子が付着するのを可能にすることができる。
【００２８】
本開示に係る物品に有用な多成分繊維は、６０ミリメートルまでの長さ、一部の実施形態では２ミリメートル〜６０ミリメートル、３ミリメートル〜４０ミリメートル、２ミリメートル〜３０ミリメートル又は３ミリメートル〜２０ミリメートルの範囲における長さを有するものが挙げられる。典型的には、本明細書に開示の多成分繊維は３００マイクロメートルまでの（一部の実施形態では２５０、２００、１５０、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０又は３０マイクロメートルまでの）最大断面を有する。例えば、繊維は１マイクロメートル〜３００マイクロメートル、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル、１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル、１０マイクロメートル〜３０マイクロメートル、又は１７マイクロメートル〜２３マイクロメートルの範囲の平均寸法を備える円形断面を有してもよい。本開示の例では、繊維は１マイクロメートル〜３００マイクロメートル、１マイクロメートル〜１００マイクロメートル、１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル、１０マイクロメートル〜３０マイクロメートル、又は１７マイクロメートル〜２３マイクロメートルの範囲の平均長さを備える矩形断面（すなわち、より長い断面寸法）を有してもよい。
【００２９】
一部の実施形態では、本開示に係る物品及び方法に有用な多成分繊維は、少なくとも１１０℃（一部の実施形態では、少なくとも１２０℃、１２５℃、１５０℃、又は少なくとも１６０℃）の温度において非融合性である。多成分繊維がこれらの温度のいずれにおいても非融合性であるとき、多成分繊維はこれらより低い温度においてもまた非融合性であるということが理解される。一部の実施形態では、本開示に係る物品及び方法に有用な多成分繊維は、２００℃までの最大温度において非融合性である。「非融合性繊維」は、構造（例えばコア−シース構造）における有意な損失なく、自己接合できる（すなわち、繊維間に圧力を加えることなく接合する）。第１のポリマー組成物、第２のポリマー組成物、及び繊維の任意の他の成分との空間的関連性は概ね、非融合性繊維において保持される。典型的に、多成分繊維（例えば、コア−シース構造を備える繊維）は、自己接合時にあまりにも多くのシース組成物の流れを受けるため、シース組成物が繊維の接合部に集中するにつれコア−シース構造は失われ、コア組成物は他の場所に露出される。すなわち、典型的に多成分繊維は融合繊維である。構造のこの損失は典型的に、シース成分にもたらされる繊維の機能性の損失となる。非融合性繊維において（例えば、コア−シース繊維）、熱はシース組成物の流れをほとんど生じさせない、又は全く生じさせず、よってシースの機能性は、多成分繊維の大半に沿って保持される。
【００３０】
繊維が特定温度において非融合性かどうかを検証するために、以下の試験方法が使用される。繊維を６ミリメートルの長さに切断して分離し、かみあい繊維（interlocking fiber）の平坦なタフトに成形する。２０の切断し分離した繊維の、より大きな断面寸法（例えば、円形断面の直径）を測定し、メジアンを記録する。繊維のタフトを、選択した試験温度において５ｍｉｎ、従来のベント型対流式オーブン内で加熱する。２０の個々の分離した繊維を次いで選択し、それらのより大きな断面寸法（例えば、直径）を測定し、メジアンを記録した。加熱後、測定した寸法の変化が２０％未満である場合、その繊維を「非融合性」と指定する。
【００３１】
典型的には、本開示による物品及び／又は方法において共に使用される多成分繊維の寸法、及び繊維を構成している成分は、一般にほぼ同じであるが、組成及び／又は寸法の著しく異なる繊維の使用が有用である場合もある。いくつかの用途では、１つの態様で１つの群がある利点をもたらし、別の態様で他の群がある利点をもたらす、２つ以上の異なる多成分繊維群（例えば、少なくとも１種の異なるポリマー若しくは樹脂、１種以上の追加ポリマー、異なる平均長、又はそうでなければ識別可能な構成）を使用することが望ましい場合がある。
【００３２】
本明細書に記載の繊維は概して、多成分（例えば、二成分）繊維の作製に関して当該技術分野において既知の方法を使用して作製することができる。かかる技法には紡糸が挙げられる（例えば、米国特許第４，４０６，８５０号（Ｈｉｌｌｓ）、同第５，４５８，９７２号（Ｈａｇｅｎ）、同第５，４１１，６９３号（Ｗｕｓｔ）、同第５，６１８，４７９号（Ｌｉｊｔｅｎ）、及び同第５，９８９，００４号（Ｃｏｏｋ）を参照のこと）。
【００３３】
繊維の各成分は、第１のポリマー組成物、第２のポリマー組成物、及び任意の追加のポリマーを含み、望ましい性能特性をもたらすように選択することができる。
【００３４】
一部の実施形態では、多成分繊維の第１のポリマー組成物は、１５０℃までの（一部の実施形態では、１４０℃、１３０℃、１２０℃、１１０℃、１００℃、９０℃、８０℃若しくは７０℃まで、又は８０℃〜１５０℃の範囲において）軟化温度を有する。第１のポリマー組成物の軟化温度は、以下の手順により応力制御レオメータ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）により製造されたモデルＡＲ２０００）を用いて測定する。第１のポリマー組成物のサンプルを、レオメータの２つの２０ミリメートルの平行なプレート間に置き、ギャップが２ミリメートルになるまで押圧して、確実にプレート全体を被覆する。次いで、１％のひずみにおける１Ｈｚの正弦波周波数を、８０℃〜２００℃の温度範囲にわたって適用する溶融した樹脂の正弦波ひずみに対する抵抗力は、その弾性率に比例しており、これを変換器により記録しグラフ形式で示す。レオメータのソフトウェアを用いて、弾性率を数学的に２つの部分に分けた：一方の部分は適用されたひずみと同位相内にあり（弾性率−固体のような挙動）、別の部分は適用されたひずみと位相を異にした（粘性率−液体のような挙動）。樹脂が主に液体のように挙動し始めた温度を超える温度を表すとき、２つの係数が同一である温度（クロスオーバー温度）は軟化温度である。
【００３５】
本明細書に開示の多成分繊維の実施形態にいずれに関しても、第１のポリマー組成物は、単一のポリマー材料、ポリマー材料の配合物、又は少なくとも１つのポリマーと少なくとも１つの他の添加剤との配合物であってもよい。第１のポリマー組成物の軟化温度は有利なことに、多成分繊維の保管温度を超えてもよい。望ましい軟化温度は、適切な単一のポリマー材料を選択する、又は２つ若しくはそれ以上のポリマー材料を組み合わせることによって達成することができる。例えば、ポリマー材料が高すぎる温度で軟化する場合、それは、より低い軟化温度を備える第２のポリマー材料を添加することによって減少させることができる。望ましい軟化温度を達成するために、ポリマー材料は例えば可塑剤と組み合わせることができる。
【００３６】
１５０℃までの（一部の実施形態では、１４０℃、１３０℃、１２０℃、１１０℃、１００℃、９０℃、８０℃又は７０℃までの、又は８０℃〜１５０℃の範囲の）軟化温度を有する、又はこの軟化温度を有するように変性することができる代表的なポリマーには、エチレン−ビニルアルコールコポリマー（例えば、軟化温度１５６〜１９１℃を有し、ＥＶＡＬ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から商品名「ＥＶＡＬ  Ｇ１７６Ｂ」で入手可能）、熱可塑性ポリウレタン（例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手可能な商品名「ＩＲＯＧＲＡＮ  Ａ８０  Ｐ４６９９」）、ポリオキシメチレン（例えば、Ｔｉｃｏｎａ（Ｆｌｏｒｅｎｃｅ，ＫＹ）から商品名「ＣＥＬＣＯＮ  ＦＧ４０Ｕ０１」で入手可能）、ポリプロピレン（例えば、Ｔｏｔａｌ（Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ）から商品名「５５７１」で入手可能）、ポリオレフィン（例えば、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から商品名「ＥＸＡＣＴ  ８２３０」で入手可能）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（例えば、ＡＴ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｅｄｍｏｎｔｏｎ，Ａｌｂｅｒｔａ，Ｃａｎａｄａ））、ポリエステル（例えば、Ｅｖｏｎｉｋ（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ，ＮＪ）から商品名「ＤＹＮＡＰＯＬ」若しくはＥＭＳ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ（Ｒｅｉｃｈｅｎａｕｅｒｓｔｒａｓｓｅ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から商品名「ＧＲＩＬＴＥＸ」で入手可能）、ポリアミド類（例えば、Ａｒｉｚｏｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｊａｃｋｓｏｎｖｉｌｌｅ，ＦＬ）から商品名「ＵＮＩＲＥＺ  ２６６２」又はＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８６６０」）、フェノキシ（例えば、Ｉｎｃｈｅｍ（Ｒｏｃｋ  Ｈｉｌｌ  ＳＣ）から）、ビニル類（例えば、Ｏｍｎｉａ  Ｐｌａｓｔｉｃａ，Ａｒｓｉｚｉｏ（Ｉｔａｌｙ）からのポリ塩化ビニル）、又はアクリル類（例えば、Ａｒｋｅｍａ（Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ）からの商品名「ＬＯＴＡＤＥＲＥＸ  ８９００」）のうちの少なくとも１つが挙げられる（すなわち、以上のうちの任意の組み合わせの１つ以上が挙げられる）。一部の実施形態では、第１のポリマー組成物は、例えばＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙから、商品名「ＳＵＲＬＹＮ  ８６６０」、「ＳＵＲＬＹＮ  １７０２」、「ＳＵＲＬＹＮ  １８５７」及び「ＳＵＲＬＹＮ  ９５２０」で市販されている、部分的に中和されたエチレン−メタクリル酸コポリマーを含む。一部の実施形態では、第１のポリマー組成物は、Ｈｕｎｔｓｍａｎから商品名「ＩＲＯＧＲＡＮ  Ａ８０  Ｐ４６９９」で得られる熱可塑性ポリウレタン、Ｔｉｃｏｎａから商品名「ＣＥＬＣＯＮ  ＦＧ４０Ｕ０１」で得られるポリオキシメチレン、及びＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名「ＥＸＡＣＴ  ８２３０」で得られるポリオレフィンの混合物を含む。一部の実施形態では、本開示に係る物品に有用な多成分繊維は、５〜８５（一部の実施形態では、５〜４０、４０〜７０、又は６０〜７０）重量％の第１のポリマー組成物を含み得る。
【００３７】
本開示にかかる物品及び方法の一部の実施形態では、第１のポリマー組成物は、約１ヘルツの周波数において、少なくとも８０℃の温度において３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する。これらの実施形態では、典型的に第１のポリマー組成物は８０℃以上で粘着性である。一部の実施形態では、第１のポリマー組成物は、約１ヘルツの周波数において、少なくとも８５℃、９０℃、９５℃又は１００℃の温度において、３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する。これらの実施形態のいずれに関して、弾性率を選択温度（例えば、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、又は１００℃）で測定する場合を除き、軟化温度を測定するための上記の方法を使用して弾性率を測定する。
【００３８】
本明細書に開示の物品及び方法に有用な多成分繊維の一部の実施形態では、第２のポリマー組成物は、少なくとも１３０℃の融点を有する（一部の実施形態では、少なくとも１４０℃又は１５０℃；一部の実施形態では、１３０℃〜２２０℃、１５０℃〜２２０℃、又は１６０℃〜２２０℃の範囲において）。代表的な有用な第２のポリマー組成物は、エチレン−ビニルアルコールコポリマー（例えば、ＥＶＡＬ  Ａｍｅｒｉｃａから商品名「ＥＶＡＬ  Ｇ１７６Ｂ」で入手可能）、ポリアミド（例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓから商品名「ＥＬＶＡＭＩＤＥ」で、若しくはＢＡＳＦ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）から商品名「ＵＬＴＲＡＭＩＤ」で入手可能）、ポリオキシメチレン（例えば、Ｔｉｃｏｎａから商品名「ＣＥＬＣＯＮ」で入手可能）、ポリプロピレン（例えば、Ｔｏｔａｌから）、ポリエステル（例えば、Ｅｖｏｎｉｋから商品名「ＤＹＮＡＰＯＬ」で、若しくはＥＭＳ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧから商品名「ＧＲＩＬＴＥＸ」で）、ポリウレタン（例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎから商品名「ＩＲＯＧＲＡＮ」で）、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、又はポリカーボネートのうちの少なくとも１つが挙げられる（すなわち、以上のいずれかの組合せにおいてこれらの１つ又は２つ以上が挙げられる）。第１のポリマー組成物に関して上記のように、ポリマー類及び／又は他の構成成分の配合物は第２のポリマー組成物を作製するのに使用することができる。例えば、１３０℃未満の融点を有する熱可塑性樹脂は、より高い温度で融解する熱可塑性樹脂ポリマーを添加することによって変性することができる。一部の実施形態では、第２のポリマー組成物は、多成分繊維の総重量を基準として、５〜４０重量％の範囲で存在する。融解温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定される。第２のポリマー組成物が２つ以上のポリマーを含む場合では、２つの融点が存在する場合がある。これらの場合では、少なくとも１３０℃の融点は、第２のポリマー組成物において最も低い融点である。
【００３９】
所望により、本明細書に記載する繊維は、更に他の成分（例えば、添加剤及び／又はコーティング剤）を含んで、取り扱い性、加工性、安定性、及び分散性のような望ましい特性を付与することができる。代表的な添加剤及びコーティング剤には、酸化防止剤、着色剤（例えば、染料及び顔料）、充填剤（例えば、カーボンブラック、粘土、及びシリカ）、取り扱い性を改善するための表面塗布剤（例えば、ワックス、界面活性剤、高分子分散剤、タルク、エルカ酸アミド、ゴム類、及び流量制御剤）が挙げられる。
【００４０】
界面活性剤は、本明細書に記載の多成分繊維の分散性又は取り扱い性を改善するために使用することができる。有用な界面活性剤は（乳化剤としても既知である）、アニオン性、カチオン性、両性、及び非イオン性の界面活性剤を含む。有用な界面活性剤としては、アルキルアリールエーテルサルフェート及びスルホネート、アルキルアリールポリエーテルサルフェート及びスルホネート（例えば、アルキルアリールポリ（エチレンオキシド）サルフェート及びスルホネート、好ましくは、アルキルアリールポリエステルスルホネートナトリウムを含む最高で４つのエチレンオキシ反復単位を有するもの、例えば商品名「ＴＲＩＴＯＮ  Ｘ２００」で既知のＲｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能なものなど）、アルキルサルフェート及びスルホネート（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、及びヘキサデシルサルフェートナトリウム）、アルキルアリールサルフェート及びスルホネート（例えば、ドデシルベンゼンサルフェートナトリウム及びドデシルベンゼンスルホネートナトリウム）、アルキルエーテルサルフェート及びスルホネート（例えば、ラウリルエーテル硫酸アンモニウム）、並びにアルキルポリエーテルサルフェート及びスルホネート（例えば、アルキルポリ（エチレンオキシド）サルフェート及びスルホネート、好ましくは最高で約４のエチレンオキシ単位を有するもの）が挙げられる。有用な非イオン性界面活性剤には、エトキシル化オレオイルアルコール及びポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルが挙げられる。有用なカチオン性界面活性剤には、アルキル鎖が１０〜１８個の炭素原子を有する、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライドの混合物が挙げられる。両性界面活性剤もまた有用であり、スルホベタイン、Ｎ−アルキルアミノプロピオン酸、及びＮ−アルキルベタインが挙げられる。界面活性剤は、自発的な濡れ性を誘発するために、繊維の表面にわたって単一層のコーティングを作るために、平均で十分な量において本明細書に記載の繊維に添加されてもよい。有用な量の表面活性剤は、多成分繊維の総重量を基準として、０．０５〜３重量％の範囲であってもよい。
【００４１】
またポリマー分散剤を用いて、例えば、選択された媒質中、及び望ましい適用条件（例えば、ｐＨ及び温度）における、本明細書に記載の繊維の分散を促進することができる。代表的なポリマー分散剤としては、平均分子量が５０００を超えるポリアクリル酸の塩（例えば、アンモニウム、ナトリウム、リチウム、及びカリウム塩）、カルボキシ変性ポリアクリルアミド（例えば、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｗｅｓｔ  Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ）から商品名「ＣＹＡＮＡＭＥＲ  Ａ−３７０」として入手可能）、アクリル酸及びジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマー、ポリマー第四級アミン（例えば、四級化ポリビニルピロリドンコポリマー（例えば、ＩＳＰ  Ｃｏｒｐ．（Ｗａｙｎｅ，ＮＪ）から商品名「ＧＡＦＱＵＡＴ  ７５５」として入手可能））及び四級化アミン置換セルロース誘導体（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）から商品名「ＪＲ−４００」として入手可能））、セルロース誘導体、カルボキシ変性セルロース誘導体（例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム（例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から商品名「ＮＡＴＲＯＳＯＬ  ＣＭＣ  Ｔｙｐｅ  ７Ｌ」として入手可能））、並びにポリビニルアルコールが挙げられる。ポリマー分散剤は、自発的な濡れ性を誘発するために、繊維の表面にわたって単一層のコーティングを作るために、平均で十分な量において本明細書に記載の繊維に添加されてもよい。有用な量のポリマー分散剤は、繊維の総重量を基準として、０．０５〜５重量％の範囲であってもよい。
【００４２】
多成分繊維に有用な添加剤であり得る酸化防止剤の例としては、ヒンダードフェノール（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から商品名「ＩＲＧＡＮＯＸ」として入手可能）が挙げられる。典型的に、酸化防止剤は押出成形時及び物品の耐用期間にわたって有用な特性を保持するために繊維の総重量を基準として、０．１〜１．５重量％の範囲で使用される。
【００４３】
本開示を実施するのに有用な繊維の一部の実施形態では、繊維は例えば放射線又は化学的手段によって架橋させてもよい。化学的架橋は例えば、熱的フリーラジカル反応開始剤、光開始剤、又はイオン性架橋剤の取り込みによって実施することができる。適した波長の光に暴露させたとき、例えば光開始剤は、ポリマー鎖を架橋させるフリーラジカルを生じさせることができる。放射線による架橋によって、開始剤及び他の化学的架橋剤は必要でない場合がある。好適な種類の放射線には、化学線及び粒子放射線（例えば、紫外線、Ｘ線、ガンマ線、イオンビーム、電子ビーム、又は他の高エネルギー電磁放射線）など、ポリマー鎖の架橋を生じさせることができる任意の放射線が挙げられる。架橋は、例えば第１のポリマー組成物の弾性率における増加が見られるレベルまで実施されてもよい。
【００４４】
本開示の実施に有用な粒子は、用途によって、例えば１００マイクロメートル〜３０００マイクロメートル（すなわち、約１４０メッシュ〜約５メッシュ（ＡＮＳＩ））（いくつかの実施形態では、１０００マイクロメートル〜３０００マイクロメートル、１０００マイクロメートル〜２０００マイクロメートル、１０００マイクロメートル〜１７００マイクロメートル（すなわち、約１８メッシュ〜約１２メッシュ）、８５０マイクロメートル〜１７００マイクロメートル（すなわち、約２０メッシュ〜約１２メッシュ）、８５０マイクロメートル〜１２００マイクロメートル（すなわち、約２０メッシュ〜約１６メッシュ）、６００マイクロメートル〜１２００マイクロメートル（すなわち、約３０メッシュ〜約１６メッシュ）、４２５マイクロメートル〜８５０マイクロメートル（すなわち、約４０〜約２０メッシュ）、又は３００マイクロメートル〜６００マイクロメートル（すなわち、約５０メッシュ〜約３０メッシュ）の範囲の寸法を有し得る。一部の実施形態では、粒子は、５００ナノメートル〜５０マイクロメートルまでの範囲の粒径を有する。一部の実施形態では、粒子は、２５マイクロメートルまでの範囲の粒径を有し、これは５００ナノメートル〜２５マイクロメートルまでの範囲であってもよい。
【００４５】
本開示の物品及び方法に有用な多成分繊維に対する粒子の比は例えば、用途、繊維における接合点の密度、粒子の形状、及び粒径分布による。一部の実施形態では、本明細書に開示の物品に有用な粒子の最大量は、粒子の充填密度に最も近い。所与の粒子及び所与の用途に有用な重量比が以下に記載されている。一部の実施形態では、粒子及び多成分粒子のみを含む混合物並びに物品が有用である一方で、他の実施形態では、以下に記載のような用途によっては、他の構成成分が物品若しくは混合物に添加されてもよい。
【００４６】
本開示に係る物品の作製方法は、粒子及び多成分繊維の混合物を提供する工程を含む。混合は、粒子の機械的及び／又は静電混合を伴う技術により行うことができる。溶媒及び／又は水は、粒子及び繊維を均一に混合するのを促進するために必要に応じて含まれてもよい。一部の実施形態では、しかしながら、粒子及び多成分繊維の混合は、無溶媒プロセスであり、これは残留水又は媒体を蒸発させるのに必要な加熱を必要とせず、これはプロセス工程を削減し、コストを低減することができるため有用である。混合は、例えば、対流混合、拡散混合及びせん断混合機構を介して実施することができる。例えば、粒子と多成分繊維の混合は、従来の混転ミキサー（例えば、Ｖブレンダー、ダブルコーン、又は回転キューブ）、対流式ミキサー（例えば、リボンブレンダー、ナウタ・ミキサー）；流動床ミキサー、又は高せん断ミキサーを使用して実施することができる。一部の実施形態では、粒子及び多成分繊維は好適な容器内で一緒に混転される。一部の実施形態では、多成分繊維及び粒子がかかるプロセス（例えば、混転）等を使用して混合される前に、多成分繊維は繊維の露出表面を増加させるために分離される。多成分繊維は、形成されたときに束であってもよく、繊維を粉砕機にかけることなど好適な方法は、繊維を分離させ、それらの表面を露出させるのに有用であり得る。他の実施形態では、多成分繊維はまず、例えばエアレイ及び熱接合によってウェブに形成されてもよく、得られるウェブは粒子と共に振盪させてもよい。これらの実施形態では、繊維のエアレイは、繊維のあらゆる束を分離し、それらの露出表面積を増加させることができる。
【００４７】
本開示に係る方法は、多成分繊維が非融合性であり、かつ第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで、粒子及び多成分繊維の混合物を加熱する工程を含む。この温度は、第１のポリマー組成物の軟化温度よりも高く、上記の第１のポリマー組成物の軟化温度の範囲のいずれかを含む。この温度において、第１のポリマー組成物は粘着性となり、繊維は互いに付着し、並びに粒子に付着し、ウェブを形成することができる。粒子は典型的にウェブの厚さにわたって分散される。一部の実施形態では、混合物は加熱される前に成形型に配置される。粒子及び多成分繊維の集合体を固めるために、必要に応じて圧力が成形型にかけられてもよい。成形型は、所与の用途によって任意の形状を有してもよい。
【００４８】
一部の実施形態では、粒子は活性炭である。本明細書で使用するとき、「活性炭」は、ランダム構造又は非晶質構造を有する高度に多孔質な炭素を指す。かかる粒子は、チャコール粒子及び活性チャコール粒子としても既知である。有用な活性済粒子は、５００ナノメートル〜１０ミリメートル（ｍｍ）（例えば、１マイクロメートル〜１ミリメートル、１０マイクロメートル〜５００マイクロメートル、１０マイクロメートル〜５０マイクロメートル、又は５００ナノメートル〜５０マイクロメートル）の範囲の平均粒度を有してもよい。典型的には、活性炭粒子は、例えば濾過の用途に使用されたときに、不純物を捕捉するのに十分に大きい孔を有する。一部の実施形態では、内側孔は０．３ナノメートル（ｎｍ）〜１０ｎｍ（例えば、０．３ｎｍ〜３ｎｍ、２ｎｍ〜７ｎｍ、４ｎｍ〜７ｎｍ、８ｎｍ〜１０ｎｍ、又は４ｎｍ〜１０ｎｍ）の範囲のメジアン孔径を有する。孔径は単峰性であってもよく、又は活性炭は二峰性多孔質構造を有し、その場合、孔は記載された範囲のいずれかから選択される２つの異なるメジアン径を有する。
【００４９】
本開示を実施するのに有用な活性炭製品には、例えば、Ｃａｌｇｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ，Ｉｎｃ．（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐａ．）、ＭｅａｄＷｅｓｔｖａｃｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ）、ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）、及びクラレケミカル株式会社（日本、大阪）から入手可能な活性炭の顆粒及びペレットが挙げられる。瀝青炭又は他の形態の石炭、又はピッチ系、ヤシ殻、トウモロコシの皮、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）ポリマー、炭化セルロース繊維若しくは材料、及び木材を含む任意の源からの活性炭を使用することができる。活性炭粒子は例えば、石炭又は他の材料の活性化によって、又は炭素材料を微細な粉末に粉砕し、それをピッチ又は他の接着剤で凝集させ、次いでこの凝集体を活性炭に転換することによって、直接形成することができる。
【００５０】
一部の実施形態では、本開示を実施するのに有用な活性炭は、その表面特性を改質する官能基が備わっている。例えば、活性段階時に、炭素は、カルボン酸基を追加するために硝酸に露出され、塩素基を追加するために塩化水素に露出され、酸素若しくはヒドロキシル基を追加するためにアンモニアに露出され、水素原子を追加するために水素に露出される。酸性、塩基性及び中性の官能基を作るための活性炭の表面改質の方法は、Ｓｈｅｎらの「Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｇｒｏｕｐｓ  Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｏｒｏｕｓ  Ｃａｒｂｏｎ」（化学工学における最近の特許、２００８，１，２７〜４０）に記載されている。あるいは、非気体分子などの化合物を、活性化前に、又は後処理工程の前に炭素に添加してもよく、その場合、化合物は高温で反応し、活性炭に官能基を追加する。かかるプロセスは例えば米国特許第５，５２１，００８号（Ｌｉｅｂｅｒｍａｎら）に記載される。
【００５１】
多成分繊維の、活性炭粒子に対する重量比は１０：１〜１：１の範囲であってもよく、一部の実施形態では、８：１〜１：１、８：１〜２：１、又は８：１〜４：１の範囲であってもよい。
【００５２】
粒子が活性炭粒子である本開示に係る物品及び／又は本開示により作製された物品は、濾過に有用であり得る。吸着剤として知られているように、活性炭はその表面に、溶解した有機汚染物質（例えば、農薬残渣及び有機蒸気）を吸収し、保持することができ、並びに、例えば飲水からクロリンを除去することもできる。濾過の用途に関して、他の粒子は、活性炭及び多成分繊維との組合せで有用であり得る。例えば、金属イオン交換ゼオライト吸着体、イオン交換樹脂、抗菌性剤、活性アルミナ、及び粒子状フィルタ媒体は有用な添加物である。一部の実施形態では、本明細書に開示の物品はサンドフィルタ又は他の具体的なフィルタとの組合せで有用であり得る。一部の実施形態では、本開示にかかる物品及び混合物は、砂を更に含む。
【００５３】
炭素粒子を含む物品は、例えば重力濾過の用途、冷たい飲水又は氷が出る冷蔵庫用のフィルタ、及び他の水の濾過の用途に有用であり得る。本明細書に開示の方法を使用して、比較的低温（例えば、８０℃）における繊維の接着性質により、活性炭フィルタは高機能機器を使用することなく作製することができる。したがって、本開示に係る物品及び／又は本開示により作製された物品は、発展途上国における地方での水の濾過に有用であり得る。
【００５４】
本開示に係る物品は、例えば成形型を使用して任意の所望の形状に形成することができる。一部の実施形態では、本明細書に開示の濾過物品はシリンダー又はディスクとして形成され得る。シリンダー又はディスクは、得られるフィルタの表面積を増加させるために溝若しくは窪みが備わっていてもよい。一部の実施形態では、本開示による物品は、中空のシリンダーの形態であってもよく、これはコア及び壁厚があるように管の形状であってもよい。一部の一般的な水濾過の用途において、水は管の外径（ＯＤ）表面から内径（ＩＤ）まで半径方向に、次いでコアのある終端部の外に流れるように方向付けることができる。必要に応じて、圧力を使用して、加熱前又は加熱時に成形型内の混合物を固めてもよい。加熱は従来のオーブン又はマイクロ波、赤外線若しくは高周波加熱を使用して実行されてもよい。物品は成形型から取り外されたときに、自立することができる。他の実施形態では、混合物は、加熱前にケーシングに挿入され、その場合、ケーシングはパイプ若しくはシリンダーであり、混合物の少なくとも一部分は、ケーシングに付着する。
【００５５】
活性炭２０２が多成分繊維２０４の表面に付着されている、本開示に係る代表的な物品の顕微鏡写真を図４Ａ及び４Ｂに示す。
【００５６】
一部の実施形態では、粒子は研磨粒子であり、本開示に係る物品は研磨物品である。これらの粒子は、金属、木材、プラスチック、及び他の材料の砥石切断又は成形、研磨若しくは洗浄に使用することができる。更に、多成分繊維の表面の研磨粒子は、摩擦をもたらすことができる（例えば、スリップ防止用途）。
【００５７】
本開示を実行するのに有用な研磨粒子は、事実上いかなる寸法の規則的若しくは不規則な形状の粒剤であってもよく、並びに、炭化ケイ素、酸化アルミニウム（例えば、酸化アルミニウム系セラミック、熱処理された酸化アルミニウム、白色酸化アルミニウム）、立方晶窒化ホウ素、セラミックビーズ若しくは粒類（商品名「ＣＵＢＩＴＲＯＮ」で３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ）から入手可能な研磨材など）、アルミナジルコニア、ダイヤモンド、セリア（すなわち、酸化セリウム）、ガーネット、フリント、シリカ、軽石、炭酸カルシウム、塑性体研磨粒子（例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、メタクリレート、ポリカーボネート、メラミン、及びポリスチレンから作製）、粉砕した植物材料（例えば、クルミ殻等の殻、及びアプリコット、桃、及びアボカド種等の種）、並びにこれらの材料の１つ以上の混合物などの広範な種類の天然若しくは人工的な研磨用鉱物粒子から選択されてもよい。研磨物品の最高の使用は、どの研磨粒子が最も適しているかで決まる。一部の実施形態では、研磨粒子はセリア、炭化ケイ素、及び立方晶窒化ホウ素粒子のうちの少なくとも１つを含む。一部の実施形態では、研磨粒子はセリア粒子（すなわち酸化セリウム粒子）を含む。
【００５８】
研磨物品の従来の作製方法は一般的に、適した基材（事前に結合されたウェブであり得る）の第１コーティングであって、これは、耐久性のあるバインダー樹脂（すなわち、メークコート前駆体）及び研磨粒子若しくは他の材料を用いる、第１コーティングと、この研磨粒子の硬化とによって決まる。粒子は、耐久性のあるバインダー樹脂を備えるスラリー内で繊維に適用され得る。典型的に、サイズコートは、耐久性、強靭性、及び機能性を得るために、メークコート前駆体及び粒子の上に適用される。かかるプロセスは典型的に、成分の残渣を最小限に抑え、確実に適切に硬化するために更なる注意を要するモニタリングが必要な溶媒と、他の有害な化学物質とを含有する高性能な樹脂系、並びに有害な溶媒の排出物を制御するための精緻な汚染制御計画を必要とする。
【００５９】
本明細書に開示の多成分繊維は、溶媒によるコーティング技術の排除、及び更に粒子と多成分繊維との間の追加結合剤の必要性の排除によって、研磨剤を保持する又は粒子を保持するバインダー系全体の簡素化を可能にする。典型的に、本明細書に開示の研磨粒子では、メークコート又は他のバインダーを使用することなく、粒子は、繊維の外側表面の第１のポリマー組成物に直接付着される。いくつかの実施形態では、本開示による物品はサイズコートを含まない。他の実施形態では、従来の技法を使用してサイズコートを提供することが有用な場合もある。
【００６０】
本明細書に開示の物品が研磨物品である物品の作製方法の実施形態では、多成分繊維は、例えば、エアレイと、多成分繊維が非融合性であり、第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度による熱結合とによって、ウェブに形成される。得られるウェブは、研磨粒子と、多成分繊維が非融合性であり、かつ第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで加熱された混合物と、共に振蘯され得る。この温度において、第１のポリマー組成物は粘着性であり、研磨粒子は繊維に付着される。この方法を使用して、研磨粒子はウェブの厚さにわたって分散される。
【００６１】
研磨粒子の多成分繊維に対する重量比は、研磨粒子の性質によって、例えば１０：１〜１：１の範囲であってもよく、一部の実施形態では、８：１〜１：１又は５：１〜１：５の範囲であってもよい。
【００６２】
本開示の一部の実施形態に係る研磨物品及び／又は本開示の一部の実施形態により作製された研磨物品は、良好な研磨性能を有する。しかしながら、本明細書に開示の物品の作製は一般的な商業プロセスに勝る利点をもたらす。例えば、典型的な商業プロセスでは、セリアはスラリーとして適用される。使用済のセリアのスラリーは、再利用のために再生され得るか、又は廃棄され得るが、これらの両方は、機器損失及び材料損失に関連する高コスト化となる場合がある。対称的に、本明細書に記載の多成分繊維は、大幅な材料の損失を伴うことなく、大量のセリア粒子を付着することができる。また使用時に、一方の表面にのみコーティングされた研磨粒子を有する研磨物品は（これは従来の研磨材では典型的である）、本出願におけるような、多成分繊維のウェブ全体に研磨粒子が配置されているときよりも速く、それらの研磨性能を失う可能性がある。更に、本研磨物品は、多成分繊維及び粒子のみを含み得る比較的簡素な構造（例えば、サイズコートなし）を有しているが、著しく良好な研磨性能を有する。
【００６３】
本開示に係る研磨物品は、研磨物品として有効であるに違いないということを理解する必要がある。したがって、本明細書に開示の研磨粒子は、炭化水素（例えば、石油又はガス）を有する地質の構造など、地下構造における割れ目に配置しない、又は割れ目を結合しないということを理解する必要がある。同様に、本明細書に開示の方法において、多成分繊維が非融合性であり、かつ第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に少なくとも８０℃の温度において、３×１０５Ｎ／ｍ２の弾性率を有する温度まで、混合物を加熱することは、炭化水素（例えば、石油又はガス）を有する地質の構造内に、又はかかる構造における割れ目内に、微小球及び多成分繊維の混合物を射出成形することは含まない。
【００６４】
本開示の物品及び方法の一部の実施形態において、粒子は超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）粒子である。ＳＡＰ材料の例には、ポリ（アクリル酸）及びポリ（メタクリル酸）のアルカリ金属及びアンモニウム塩、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（ビニルエーテル）、ビニルエーテル及びアルファオレフィンとの無水マレイン酸コポリマー、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルモルホリノン）、ポリ（ビニルアルコール）、並びにこれらの混合物及びコポリマーが挙げられる。ＳＡＰ材料は広く市販されている（例えば、商品名「ＦＡＶＯＲ」でＥｖｏｎｉｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｋｒｅｆｅｌｄ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から、又は商品名「ＦＡＶＯＲ  ＳＸＭ  ８８０」でＳｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｇｒｅｅｎｓｂｏｒｏ，Ｎ．Ｃ．）から）。ＳＡＰ粒子は、繊維、フレーク、ロッド、球、又は針を含む、広範な幾何学的形態のいずれかであってもよい。
【００６５】
一部の実施形態では、本開示の物品は、トップシートとバックシートとの間に配置された本開示の物品を備える、液体透過性トップシート、液体不透過性バックシートを含む吸収性物品における吸収性要素であってもよい。かかる吸収性物品は典型的に、生理用ナプキン、おむつ、又は他の失禁用物品が挙げられる。
【００６６】
他の繊維は最終物品に特定の性能を付与するために使用することができる。例えば、濾過の用途において、セルロース又はガラス繊維はフィルタを急速に湿潤させることが可能な物品に使用することができる。研磨物品では、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、又は綿のうちの少なくとも１つの単成分繊維が有用であり得る。
【００６７】
本開示の一部の実施形態
第１の実施形態では、本開示は、以下：
外側表面を有し、かつ少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含む多成分繊維であって、多成分繊維の外側表面の少なくとも一部分は、第１のポリマー組成物を含み、多成分繊維は一緒に付着され、少なくとも１１０℃の温度において非融合性である、多成分繊維と、
多成分繊維の少なくとも一部の外側表面で、多成分繊維の長さに沿って第１のポリマー組成物に少なくとも付着される粒子であって、粒子は、活性炭及び超吸収性ポリマー粒子の少なくとも１つを含む、粒子と、を含む、物品。
【００６８】
第２の実施形態では、本開示は、以下：
外側表面を有し、かつ少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含む多成分繊維のウェブであって、多成分繊維の外側表面の少なくとも一部分は、第１のポリマー組成物を含み、多成分繊維は一緒に付着され、少なくとも１１０℃の温度において非融合性である、ウェブと、
多成分繊維の少なくとも一部の外側表面で、多成分繊維の長さに沿って第１のポリマー組成物に直接付着される粒子であって、粒子は、活性炭、超吸収性粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含み、粒子はウェブの厚さにわたって分散される、粒子と、を含む物品を提供する。
【００６９】
第３の実施形態では、本開示は、第２の実施形態の物品を提供し、この物品は研磨物品であり、粒子は研磨粒子であり、研磨粒子はサイズコートを含まない。
【００７０】
第４の実施形態では、本開示は、第２の実施形態の物品を提供し、この物品は研磨物品であり、粒子は酸化セリウムを含む研磨粒子である。
【００７１】
第５の実施形態では、本開示は、第１の実施形態又は第２の実施形態の物品を提供し、物品は活性炭を含み、例えばフィルタであってもよい。
【００７２】
第６の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第５の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、第１のポリマー組成物は、１５０℃までの軟化温度を有し、第２のポリマー組成物は少なくとも１３０℃の融点を有し、第１のポリマー組成物の軟化温度と第２のポリマー組成物の融点の差は少なくとも１０℃である。
【００７３】
第７の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第６の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、第１のポリマー組成物は、１ヘルツの周波数における測定時に少なくとも８０℃の温度において、３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する。
【００７４】
第８の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第７の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、多成分繊維は１０マイクロメートル〜３００マイクロメートルの範囲の直径である。
【００７５】
第９の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第８の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、第１のポリマー組成物は、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、少なくとも部分的に中和されたエチレン−メタクリル酸若しくはエチレン−アクリル酸コポリマー、ポリウレタン、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリエステル、ポリアミド、フェノキシ、ビニル又はアクリスのうちの少なくとも１つである。
【００７６】
第１０の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第９の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、第２のポリマー組成物は、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリエチルエチルケトン、又はポリカーボネートのうちの少なくとも１つである。
【００７７】
第１１の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第１０の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、多成分繊維は少なくとも１５０℃の温度において非融合性である。
【００７８】
第１２の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第１１の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、多成分繊維は３ミリメートル〜６０ミリメートルの範囲の長さである。
【００７９】
第１３の実施形態では、本開示は、他の異なる繊維を更に含む、第１の実施形態〜第１２の実施形態のいずれか１つの物品を提供する。
【００８０】
第１４の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第１３の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、粒子は５００ナノメートル〜５０マイクロメートルの範囲の平均寸法を有する。
【００８１】
第１５の実施形態では、本開示は、第１の実施形態〜第１４の実施形態のいずれか１つの物品を提供し、粒子は２５マイクロメートルまでの平均寸法を有する。
【００８２】
第１６の実施形態では、本開示は、物品を作製する方法を提供し、この方法は、
粒子及び多成分繊維の混合物を提供する工程であって、多成分繊維は、少なくとも第１のポリマー組成物及び第２のポリマー組成物を含み、粒子は、活性炭、超吸収性ポリマー粒子、及び研磨粒子のうちの少なくとも１つを含む、工程と、
多成分繊維が非融合性であり、かつ第１のポリマー組成物が、１ヘルツの周波数における測定時に３×１０５Ｎ／ｍ２未満の弾性率を有する温度まで混合物を加熱する工程であって、混合物の少なくとも一部分は一緒に付着されてウェブを形成し、粒子はウェブの厚さにわたって分散される、工程と、を含む。
【００８３】
第１７の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態の方法を提供し、温度は少なくとも８０℃である。
【００８４】
第１８の実施形態では、本開示は、第１６又は第１７の実施形態の方法を提供し、第１のポリマー組成物は、１５０℃までの軟化温度を有し、第２のポリマー組成物は少なくとも１３０℃の融点を有し、第１のポリマー組成物の軟化温度と第２のポリマー組成物の融点の差は少なくとも１０℃である。
【００８５】
第１９の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第１８の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、多成分繊維は３ミリメートル〜６０ミリメートルの範囲の長さである。
【００８６】
第２０の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第１９の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、多成分繊維は１０〜３００マイクロメートルの範囲の直径である。
【００８７】
第２１の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第２０の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、物品は活性炭を含むフィルタである。
【００８８】
第２２の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第２０の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、物品は研磨物品である。
【００８９】
第２３の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第２２の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、混合物は、他の異なる繊維を更に含む。
【００９０】
第２４の実施形態では、本開示は、第１６の実施形態〜第２３の実施形態のいずれか１つの方法を提供し、混合物は加熱前に成形型に挿入される。
【００９１】
本開示をより十分に理解するために、以下の実施例を説明する。これらの実施例に列挙される特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細が、本発明を過度に制限すると解釈されてはならない。
【実施例】
【００９２】
これらの実施例では、比率、割合及び比は全て、特に断らない限り重量に基づいたものである。ｇ＝グラム、ｍｉｎ＝分、ｉｎ＝インチ、ｍ＝メートル、ｃｍ＝センチメートル、ｍｍ＝ミリメートル、μｍ＝マイクロメートル、ｍＬ＝ミリリットル、ｐｓｉ＝ポンド／平方インチ、及びＰａ＝パスカルの略語は、以下の実施例で使用される。
【００９３】
材料
以下の材料を比較実施例Ａ、例示の実施例１、及び実施例１〜４の調製において使用した：
【００９４】
【表１】
2014525952.tif 000003
【００９５】
試験方法
ガラス研磨：
１２ｉｎ（３０．４８ｃｍ）のオーバーヘッドスイングアーム式ラップ盤（Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ（Ｓａｎ  Ｌｕｉｓ  Ｏｂｉｓｐｏ，ＣＡ）から市販のモデル「６Ｙ−１」）を使用して研磨試験を実施した。ラップ盤は、約６ｉｎ（１５．２４ｃｍ）の直径を有する可動式研磨ヘッド、及び上に研磨粒子が搭載される下方の圧盤を含んだ。約０．１２５ｉｎ（０．３１ｃｍ）の厚さを有するガラス基材（ＳｗｉｆｔＧｌａｓｓ（Ｅｌｍｉｒａ  Ｈｅｉｇｈｔｓ，ＮＹ）から入手した部品番号「０６１２０２５６」）を研磨ヘッド上に載せた。表面（８ｉｎ（２０．３２ｃｍ）走査）にわたる振動走査及び約１．５ｐｓｉ（１．０×１０４Ｐａ）の圧力（down force）を用いて５８ｒｐｍにおいて、研磨ヘッドを反時計回りの方向において稼働させた。下方の圧盤を反時計回りの方向で７４ｒｐｍで稼働させた。脱イオン水中の５重量％の「ＵＮＩＣＥＲ  １６６」酸化セリウムからなる研磨スラリーを、約１５ｍＬ／ｍｉｎの流量において下方の圧盤の中心に配置した。研磨スラリーは約４のｐＨを有した。１５分の研磨（１サイクル）の前後にガラス基材を計量した。１２の各研磨粒子サンプルに研磨サイクルを行い、厚さの減少は、平均研磨量（オングストローム（Å）／ｍｉｎで表示）によって示した。以下の式にしたがって厚さを計算した：
厚さ＝ガラス基材の重量／（基材密度×基材面積）          （１）
【００９６】
比較実施例Ａ及び実施例１：
多成分繊維及び粒子を含む物品を以下のように調製した。
【００９７】
多成分繊維は、（ａ）ダイを以下の表１に列挙した温度まで加熱し、（ｂ）押出ダイが８個の穴を２列配置した１６個のオリフィスを有し、ここで正方形配列を有する穴間の距離は１２．７ミリメートル（０．５０ｉｎ）であり、ダイが１５２．４ミリメートル（６．０ｉｎ）の横方向の長さを有し、（ｃ）穴の直径が１．０２ミリメートル（０．０４０ｉｎ）であり、長さの直径に対する比が４．０であり、（ｄ）２つの流れの相対押出量（ｇ／穴／ｍｉｎ）が表１に報告され、（ｅ）繊維が表１に報告された距離だけ下方に運ばれて、圧縮空気により乾燥され、芯に巻き付けられ、（ｆ）紡糸速度はプルロールにより表１に報告された速度に調節されたことを除き、本明細書に援用する米国特許第４，４０６，８５０号（Ｈｉｌｌｓ）の実施例に全体的に説明されているように調製した。
【００９８】
【表２】
2014525952.tif 000004
【００９９】
多成分繊維のコア材料（第２のポリマー組成物）は「ＵＬＴＲＡＭＩＤ  Ｂ２４」ポリアミド６だった。シース材料（第１のポリマー組成物）は「ＡＭＰＬＩＦＹ  ＩＯ  ３７０２」エチレン−アクリル酸アイオノマーだった。多成分繊維は、約１．０２ｇ／ｍＬの繊維密度、平均直径約２０マイクロメートルを有し、約６ミリメートルの長さに切断した。
【０１００】
発明を実施するための形態（６ページ２７行目〜７ページ２行目）に記載の方法を使用して評価したとき、「ＡＭＰＬＩＦＹ  ＩＯ  ３７０２」エチレンアクリル酸アイオノマーの軟化温度は１１０℃であることが分かった。すなわち、クロスオーバー温度は１１０℃だった。また、この方法を使用して（１．５９Ｈｚの周波数の使用を除き）、弾性率は１００℃において８．６×１０４Ｎ／ｍ２、１１０℃において６．１×１０４Ｎ／ｍ２、１２０℃において４．３×１０４Ｎ／ｍ２、１３０℃において２．８×１０４Ｎ／ｍ２、１４０℃において１．９×１０４Ｎ／ｍ２、１５０℃において１．２×１０４Ｎ／ｍ２、及び１６０℃において７．６×１０３Ｎ／ｍ２であることを分った。「ＡＭＰＬＩＦＹ  ＩＯ  ３７０２」エチレンアクリル酸アイオノマーの融点は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌによれば、２０１１年付けのデータシートでは９２．２℃であると報告されている。「ＵＬＴＲＡＭＩＤ  Ｂ２４」ポリアミド６の融点は、ＢＡＳＦによれば２００８年９月付けの製品データシートでは、２２０℃であると報告されている。「ＵＬＴＲＡＭＩＤ  Ｂ２４」ポリアミド６のグレードは、二酸化チタンを含まない。商品名「ＳＵＲＹＬＹＮ  １７０２」でＥ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ）から入手したことを除き、同じシースを有する繊維は、２０１０年付けの製品データシートでは、９３℃の融点及び「ＡＭＰＬＩＦＹ  ＩＯ  ３７０２」エチレンアクリル酸アイオノマーと同じメルトフローレートを有することが報告されており、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙからの「ＺＹＴＥＬ  ＲＥＳＩＮ  １０１ＮＣ０１０」から作製されたコアは、６ページ、４〜１１行目に記載の方法を使用して評価した。繊維直径は、１５０℃において評価を実施した時、１０％未満変化した。繊維は非融合性であることが分った。米国特許出願公開第２０１０／０２７２９９４号（Ｃａｒｌｓｏｎら）の実施例５を参照のこと。
【０１０１】
多成分繊維は、Ｍｒ．Ｃｏｆｆｅｅのグラインダー（Ｍｒ．Ｃｏｆｆｅｅ（Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎ，ＦＬ）から入手したモデル「ＩＤＳ  ５５」）を使用して、１５〜３０秒間、目に見える束がなくなるほどの繊維厚になるまで繊維束を開くことによって調製した。約５ｇの多成分繊維及び１ｇの「ＤＡＲＣＯ−Ｇ６０」炭をガラス瓶に添加した。ガラス瓶を閉じ、３０％の設定、５−Ｒｏｌｌｖｅｒオーブン（ＯＦＩＴＥ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手した）上で、室温で静かに３０ｍｉｎ混転させた。繊維炭混合物を次いでガラス瓶から取り出し、ガラス瓶には最小限の、粘着性のない炭素（約０．０５ｇ）がガラス瓶に残っているのを確認した。
【０１０２】
約６ｇの繊維−炭混合物を、それぞれ２ｉｎ（５ｃｍ）の直径及び１２ｉｎ（３０．５ｃｍ）の長さを有する第１の中空の金属管及び第２の中空の金属管内に配置した。第１の管をＨ  ＆  Ｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｃｏｌｕｍｂｉａ，ＭＤ）から商品名「ＴＨＥＲＭＯＬＹＮＥ  ＯＶＥＮ  ＳＥＲＩＥＳ  ９０００」で入手したオーブン内で１５０℃まで６０ｍｉｎ加熱した。第１の管の繊維−炭混合物は、繊維−炭複合体を形成し、このサンプルはしたがって実施例１と呼ばれる。第２の管の繊維−炭混合物（加熱せず）は、複合体を形成せず、したがって比較実施例Ａと呼ばれる。室温まで冷却し、各管に５０ｇの水を通過させ、処理水はビーカーに回収した。採集した水内の炭粒子の存在は視覚的に測定した。第１の管から回収した水には炭及び／又は繊維粒子が何も検出されなかった。すすいだ後でさえも第２の管から回収した水の中には、炭及び繊維粒子が水中に明らかに見えた。
【０１０３】
例示の実施例１：
実施例１に記載の通り、多成分繊維を調製した。多成分繊維を次にエアレイし、約４００ｇ／ｍ２を有する繊維ウェブを形成した。コンベヤベルトを更に備える、長さ５．５ｍの乾燥オーブンを使用してウェブを熱結合させた。乾燥オーブンの温度は１２０℃に設定した。コンベヤベルトの速度は約１ｍ／ｍｉｎだった。ウェブの最終厚さを０．０７５ｉｎ（１．９ｃｍ）にするために乾燥オーブンの終端部において、プレスローラーを使用した。
【０１０４】
（実施例２）：
例示の実施例１に記載の通り、繊維ウェブを調製した。約０．５マイクロメートルの粒径を有する「ＵＮＩＣＥＲ  １６６」酸化セリウム粒子を次いで、約４：１の酸化セリウム：多成分繊維の重量比で、繊維ウェブ上に撒いた。第１の表面、及び第１の表面と反対の第２の表面を含む、粒子を充填したウェブを手で振盪し、粒子をウェブに貫通させた。厚さ２ｍｉｌ（５０マイクロメートル）のＰＴＦＥフィルムが裏打ちされた１つの層（Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ）から市販されている）を、粒子が装填されたウェブの各表面上に配置した。厚さ２ミリメートルのアルミニウム穿孔プレートを、第１の表面上でＰＴＦＥフィルムに隣接して配置した。穿孔プレートはいくつかの直径３ミリメートルの穿孔を含んだ。所与の線において、穿孔（の中心から中心）を５ミリメートルずつ離間させた。線をずらして（中心から中心を）４ミリメートルずつ離間させた。粒子を充填させたウェブを次いで、８０℃の温度において、約２０００ｐｓｉ（１３．８ＭＰａ）の圧力下で約２０分間、高温プレス機の下に配置し、繊維−粒子複合体を形成した。アルミニウムプレートを第１の表面から取り除き、図５に示されるような、パターン形成された突出表面を含む研磨物品を形成した。
【０１０５】
上記の試験に記載の通り、ガラス研磨に例示の実施例１及び実施例２の研磨物品を使用した。結果を以下の表２に記す。
【０１０６】
【表３】
2014525952.tif 000005
【０１０７】
本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく本開示に対する様々な改変及び変更が可能であることは当業者には明らかであろう。本開示は本明細書に記載される説明的実施形態及び実施例によって不要に限定されるものではない点、更にこうした実施例及び実施形態はあくまで一例として示されるものであって本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によってのみ限定されるものである点は理解されるはずである。
【図１】
2014525952.tif 000006
【図２Ａ】
2014525952.tif 000007
【図２Ｂ】
2014525952.tif 000008
【図２Ｃ】
2014525952.tif 000009
【図２Ｄ】
2014525952.tif 000010
【図３Ａ】
2014525952.tif 000011
【図３Ｂ】
2014525952.tif 000012
【図３Ｃ】
2014525952.tif 000013
【図３Ｄ】
2014525952.tif 000014
【図３Ｅ】
2014525952.tif 000015
【図４Ａ】
2014525952.tif 000016
【図４Ｂ】
2014525952.tif 000017
【図５】
2014525952.tif 000018
【国際調査報告】
2014525952.tif 000019
2014525952.tif 000020
2014525952.tif 000021
2014525952.tif 000022