(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のメルトブローン多層繊維を含む熱安定性メルトブローン繊維ウェブであって、少なくとも選択されたメルトブローン多層繊維は、それぞれ、少なくとも２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含み、
前記メルトブローン多層繊維は、前記第１のポリマー対前記第２のポリマーの平均重量比が４５：５５〜９５：０５を示し、かつ前記熱安定性メルトブローン繊維ウェブは、１０％未満の熱収縮を示す、熱安定性メルトブローン繊維ウェブ。
【請求項２】
前記第１のポリマーは、少なくとも２４０℃のＴｍを示し、前記第２のポリマーは、少なくとも２４０℃のＴｍを示す、請求項１に記載のウェブ。
【請求項３】
前記第１のポリマーは、ポリ（エ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）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリエステルである、請求項１に記載のウェブ。
【請求項４】
少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ、少なくとも一対の第１の層、及びそれらの間に個別に挟まれている第２の層を含む、請求項１に記載のウェブ。
【請求項５】
前記ウェブは、短繊維を更に備え、前記短繊維は、前記ウェブの前記繊維材料の総重量に対して、５重量％〜５０重量％を占める、請求項１に記載のウェブ。
【請求項６】
請求項１に記載の熱安定性メルトブローン繊維ウェブを含む物品であって、前記物品は、断熱物品、防音物品、流体濾過物品、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、物品。
【請求項７】
メルトブローダイのオリフィスを通して溶融多層フローストリームを押出し、溶融多層フィラメントを形成することと、
高速気体流により前記溶融多層フィラメントを細化し、多層メルトブローン繊維を形成することと、
繊維の塊として前記多層メルトブローン繊維を回収することと、を含む、方法であって、
前記回収された繊維の塊のフローストリームの少なくとも選択された多層メルトブローン繊維は、それぞれ、少なくとも２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである溶融した第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである溶融した第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
メルトブローは、熱可塑性ポリマー繊維の不織布繊維ウェブを形成するための工程である。典型的なメルトブロー工程においては、１つ以上の溶融ポリマーストリームをダイオリフィスから押出し、高速の空気（「吹込」空気）の集束流で細化することにより、メルトブローン不織布繊維ウェブを形成するために回収した繊維を形成する。メルトブローン不織布繊維ウェブは、防音、断熱、濾過媒体、手術用ドレープ、及び拭き取り布な多種多様な用途で使用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
総括すると、本明細書は、熱安定性メルトブローン繊維ウェブに関して開示し、本ウェブは、複数のメルトブローン多層繊維を含み、少なくとも選択されたメルトブローン多層繊維のそれぞれが、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層、及び少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層を含む。本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の詳細な説明より明らかとなろう。しかしながら、かかる主題が、最初に出願された出願の特許請求の範囲において提示されたか、又は補正後の特許請求の範囲においてか、さもなければ特許審査中に提示されたかに関係なく、この広範な概要は、いかなる場合にも請求可能な主題を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】代表的な熱安定性メルトブローン繊維ウェブの一部の側面の概略を示す側断面概略図である。
【図２】代表的なメルトブローン多層繊維の断面スライス図である。
【図３】別の代表的なメルトブローン多層繊維の断面スライス図である。
【図４】別の代表的なメルトブローン多層繊維の断面スライス図である。
【０００４】
特に指定されない限り、本文献における全ての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、例示的な用語としてのみ記述され、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。いくつかの要素は、複数存在する可能性がある；こうした場合には、１つ以上のみの代表的要素が参照番号によって指示されてもよいが、こうした参照番号が、全てのこうした要素に適用されることは理解されよう（場合によっては、表記（例えば）は、説明する目的のために、便宜上複数の等価要素を区別するために使用してもよい）。「最上部」、「底部」、「上側」、「下側」、「下」、「上」、「前」、「後ろ」、「外側に」、「内側に」、「上に」、「下に」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示中で使用され得るが、特に記載のない限りこれらの用語は相対的な意味においてのみ使用されることを理解すべきである。特に、等価の複数において発生する構成要素については、「第１の」及び「第２の」という表記は、本明細書に記載されるように、説明順序に適用してもよい（このことは、構成要素の１つが最初に説明されるように選択されるかに関しては無関係である）。
【０００５】
本明細書において、ある特性又は属性に対する修飾語として用いられる「概ね」なる用語は、特に定めのない限り、その特性又は属性が当業者により直ちに認識されるものであるが、絶対的な精度又は完全な一致を必要としないことを意味する（例えば、定量化可能な特性の場合、＋／−２０％の範囲内）。特に定めのない限り、「ほぼ」なる用語は、高い程度の近似（例えば、定量化可能な特性の場合、＋／−１０％の範囲内）を意味するが、この場合もやはり絶対的な精度又は完全な一致を必要としない。同一、等しい、均一、一定、厳密になどの用語は、絶対的な精度又は完全な一致を必要とするよりむしろ、特定の環境に当てはまる通常の許容差又は測定誤差の範囲内であると理解されるべきである。当業者は、本明細書で使用する場合、「実質的にないsubstantially no）」「実質的に含まない（substantially free of）」などの用語は、例えば日常的な洗浄手順に供される大規模な生産設備を使用する場合に生じ得るように、きわめて少量（例えば０．１％以下）の材料がある程度存在することを排除するものではないことを理解するであろう。
【０００６】
用語集
熱安定性ウェブとは、本明細書の実施例に記載するように、試験を行ったとき、１０％未満の熱収縮を示すウェブを意味する。
【０００７】
メルトブローン繊維／ウェブとは、メルトブローにより調製される繊維／ウェブを意味する。
【０００８】
メルトブローとは、ダイの複数個のオリフィスを介して、溶融した繊維形成材料を押出し、溶融したフィラメントを提供することを意味する。（オリフィスを出た本質的に直後の）フィラメントを高速ガス流（例えば、空気）に接触させ、フィラメントを細化して（メルトブローン）繊維とし、その後、本明細書に詳細で後述するように回集する。
【０００９】
「フィラメント」とは、一組のオリフィスから押出される熱可塑性材料の溶融ストリームを意味し、繊維とは、固化したフィラメントを意味する。ウェブとは、回収した繊維の塊を意味し、少なくともそのうちのいくつかは、ウェブが従来のロールツーロール設備で取り扱うのに十分な機械的一体性を有するのに十分な範囲で互いに結合している。
【００１０】
Ｔｍとは、本明細書の実施例に記述されるように測定された半結晶性ポリマーの結晶融点を意味する。
【００１１】
半結晶性ポリマーに適用される場合、用語「結晶化が速い」及び「結晶化が遅い」は本明細書の以下で定義され、詳細に説明される。
【００１２】
ポリマーとは、少なくとも約１０，０００の数平均分子量を有する巨大分子で作られている材料を意味する。用語「ポリマー」は、説明の便宜上で使用され、具体的にはコポリマーを含み、別段の指定がない限り、非ポリマー添加剤（多くの場合、例えば様々な目的の熱可塑性ポリマー中に存在する）を更に含んでもよい。
【００１３】
非ポリマーとは、１０，０００未満の数平均分子量を有することを意味する。
【００１４】
外側とは、多層繊維の半径方向に最も外側の部分を提供する層、表面又は縁部を意味する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本明細書では、図１の代表的実施形態に示すような熱安定性メルトブローン不織布繊維ウェブ１を開示する。ウェブは、複数のメルトブローン多層繊維１００を含む。多層とは、繊維が少なくとも２つの層、具体的には、第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層１１０、及び第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層１５０を有することを意味する。多層とは、第１の層１１０の少なくとも１つ、及び第２の層１５０の少なくとも１つを更に意味し、それぞれが外側縁部及び／又は主要外側表面を備える。このため、定義によれば、用語「多層繊維」には、具体的にはいわゆるシースコア繊維は除外され、コア層には外側縁部又は主要外側表面は含まれない（例えば、散発的な統計上の発生及び欠陥を除く）。
【００１６】
図２に、代表的な二層多層繊維１００の断面スライス図（多層繊維の長軸と実質的に位置合わせされた方向に沿って見た）を示す。繊維１００は第１のポリマー層１１０を含み、この層は、主要外側表面１１８及び外側縁部１１６を含み（この種の実施形態では、主要外側表面と称される層１１０の部分と外側縁部と称される部分との間の明確な境界線がなくてもよい）、主要内側表面１１２を更に含む。繊維１００は、第２のポリマー層１５０を更に含み、この層は、主要内側表面１５２及び外側縁部１５６を含み、本実施形態では、主要外側表面１５８を更に含む。第２のポリマー層１５０の主要内側表面１５２と第１のポリマー層１１０の第１の主要内側表面１１２とは、内部境界面１１４で互いに直接接触している。
【００１７】
図３に、別の代表的多層繊維１００（この場合、五層繊維）を、ここでも断面スライス図で示す。図３の代表的な五層繊維１００は、交互する第１及び第２の層、合計３つの第１のポリマー層１１０及び２つの第２のポリマー層１５０を含む。第１の層１１０はそれぞれ、第２のポリマー層１５０の主要内側表面１５２に、境界面１１４で直接接触する少なくとも１つの主要内側表面１１２を含む（２つのこうした境界面更日に層１１０及び１５０の主要内部表面は図３で１１４及び１１４’、１１２及び１１２’及び１５２及び１５２’として特定される）。こうした一般的な種類の多層繊維（例えば、少なくとも３つの第１の層１１０及び少なくとも２つの第２の層１５０を備える）では、第１の層１１０の少なくとも１つが内側の第１の層となり（図３では１１０ｉとして示される）、これは、このような第１の層が、２つの第２の層１５０の間に挟まれていることを意味する。少なくとも１つの他の第１の層１１０が外側の第１の層であってもよく（図３に１１０ｅとして示す）、境界面１１４で第２の層１５０の主要内側表面１５２に直接接触する主要内側表面１１２を含み、かつ主要外側表面１１８である別の主要面を備える。定義によれば、多層繊維の第１の層１１０は、外側縁部１１６（２つのこうした縁部１１６及び１１６’は図３に示す）、主要外側表面１１８、又はその両方を示す。（上記のとおり）例えば、わずかな層しか有さない多層繊維では、主要外側表面と称される第１の層の部分と外側縁部と称される部分との間に明確な境界線がなくてもよく、より多くの層が存在するほど、より速やかに外側縁部と主要外側表面（例えば、外側の第１の層）とを区別することができることが理解されよう。また、定義によれば、多層繊維の第２の層１５０は、外側縁部１５６（２つのこうした縁部１５６及び１５６’は図３に示す）を示す。
【００１８】
図４に、更に別の代表的多層繊維１００（この場合、十五層繊維）を、ここでも断面スライス図で示す。図４の代表的十五層繊維１００は、８つの第１のポリマー層１１０（６つの内側層及び２つの外側層）及び７つの第２のポリマー層１５０を備える。更に一般的な用語では、多層繊維は、少なくともｎの第１の層、及び少なくともｎ−１の第２の層、一対の第１の層の間に個別に挟まれる少なくともｎ−２の第２の層を含むことができる（ｎは３〜５１の数字である）（本明細書で使用するとき、個別に挟まれるとは、他の第２の層が特定の一対の第１の層の間には存在しないことを意味する）。
【００１９】
上記の説明から、本明細書で定義するとおり、多層繊維は、第１の層１１０及び第２の層１５０の間に少なくとも１つ、多くの場合いくつかの（例えば、５、１０又はそれ以上）の内側境界面１１４を示し、内側境界面（複数可）は、所定の及び本質的に途切れることなく多層繊維の長軸に沿って実質的に延在することが理解されよう。すなわち、本明細書で定義する多層繊維では、第１の層及び第２の層並びにこれらの間の境界面は本質的に連続的であり、かつ、途切れることなく本質的に多層繊維の全長に沿って延在する（実際のメルトブロー工程で製造される任意の繊維中に統計上存在することが理解される散発的変動、破断などを除く）。したがって、定義によれば、本明細書で開示する多層繊維は、ポリマーブレンドを含む単層繊維とは区別される（ここでは２つのポリマー相が例えばほぼランダムに分布する（例えば、アイランド状、小球状、巻きひげ（tendrils）状などである一方のポリマー相が他方のポリマー相の間に分散する））。当業者は、ブレンドポリマー繊維は、場合により、ある範囲まで繊維の長軸に沿って延在する１つのポリマー相を示すこともあるが、こうした不安定かつ予測不能な発生は、本明細書で開示される所定の多層繊維と等しいものとはなり得ないことは理解されよう。
【００２０】
多くの実施形態では、第１の層と第２の層との間の境界面１１４は、平均して、概ね又は更には実質的に平面状であってもよい（図２〜４に描写されるとおり）。しかし、図２〜４の描写は理想的なものであり、実際は、様々な層、表面、及び境界面は、いずれの位置においても必ずしも厳密に平面状でなくてもよく、繊維１００の外側形状も必ずしも完全な円形でなくてもよい点を注記する。更に、２つの第１の層１１０、及びこれらの間に挟まれた１つの第２の層１５０を有する一般的な種類の多層繊維はいずれの図にも示していないが、本開示がこのような構造を含むことは理解されよう。同様に、偶数の第２の層を有する多層繊維、又は第１の層と同数若しくはそれ以上の第２の層を有する多層繊維は、これらの図には示していないが、こうした配置も本開示に包含される。
【００２１】
少なくともいくつかの実施形態においては、第１の層（複数可）１１０及び第２の層（複数可）１５０は、それぞれ単一成分層である。単一成分層とは、層の厚さ、幅及び長さにわたり本質的に同一の組成を有する層を意味し、単一成分層は、その組成が繊維の厚さ、幅及び長さにわたって実質的に均一である限りは添加剤などを含んでよい（当業者が実際のあらゆる製造工程において存在すると理解する散発的な統計上の変動を除く）。いくつかの実施形態では、第１のポリマーは、第１の層１１０の唯一のポリマー成分であり、第２のポリマーは、第２の層１５０の唯一のポリマー成分である。
【００２２】
メルトブローン多層繊維の平均直径（例えば、代表的繊維のサンプリングを使用して光学顕微鏡法により測定）は、任意の所望の範囲であってもよい。メルトブロー（例えば、高速「吹込」空気の傾向が原因で、溶融したフィラメントの直径を減少させる）は、特に、いわゆるマイクロファイバー（平均直径１０ミクロン以下を有する繊維を意味する）の形成に好適であることが理解されよう。したがって、様々な実施形態では、メルトブローン多層繊維の平均直径は、約３０、２０、１５、１０、５、２、又は１ミクロン未満であってもよい。更なる実施形態では、メルトブローン多層繊維の平均直径は、少なくとも約０．５、１、２、又は５ミクロン未満であってもよい。
【００２３】
多層繊維１００は、少なくとも約２００℃のＴｍを有する第１のポリマーを含む少なくとも１つの層１１０、及び少なくとも約２００℃のＴｍを有する第２のポリマーを含む少なくとも１つの第２の層１５０から構成されている。これは、第１のポリマー及び第２のポリマーの双方が、少なくともいくつかの条件下で結晶融点Ｔｍ（少なくとも約２００℃）を示すことができる必要があることを意味する。すなわち、こうしたポリマーは、有意な数の結晶性ドメインを形成できる必要があり（例えば、十分にゆっくり冷却する条件下で）、用語第１のポリマー及び第２のポリマーは、例えば、非常にゆっくり冷却しても有意な結晶性ドメインを形成することなく、したがって明確に定義された結晶融点を示すことができない本質的に非晶質のポリマーを含まない。様々な実施形態において、第１のポリマーは、少なくとも約２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、又は２６０℃のＴｍを示してもよい。様々な実施形態において、第２のポリマーは、少なくとも約２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、又は２６０℃のＴｍを示してもよい。
【００２４】
第１のポリマー及び第２のポリマーは、第１のポリマーは結晶化が遅いポリマーであり、第２のポリマーは結晶化が速いポリマーであるという点で異なる。要するに、結晶化が速いポリマーとは、従来のメルトブロー工程で使用される比較的急速な冷却条件下で、固化メルトブローン繊維が、概ね、ポリマーがよりゆっくりとした冷却工程に晒される場合に示すであろう値に類似している結晶化度を示すのに十分に迅速な速度で結晶性ドメインを形成するポリマーを意味する。それとは対照的に、結晶化が遅いポリマーとは、従来のメルトブロー工程で使用される冷却条件下で、固化メルトブローン繊維が、概ね、ポリマーがよりゆっくりとした冷却工程に晒される場合に示すであろう値より有意に低い結晶化度を示すのに十分に遅い速度で、結晶性ドメインを形成するポリマーを意味する。
【００２５】
ポリマーは、結晶化が遅い、及び結晶化が速いという性質に関して、次の方法でスクリーニングすることができる。ポリマー試料を、試料中に存在する全ての熱履歴を消去するように、最初に、Ｔｍまでの又はＴｍを上回る温度で第１の加熱工程に晒すことができる。標準的熱履歴を有し、このため、その熱履歴を課されてきた本試料を、その後、ゆっくりと冷却にさらしてよい（この目的のために、冷却速度１０℃／分とすることができる）。この試料をＴｍまで及びＴｍを十分に下回るまで（例えば、室温まで）冷却する。続いて、試料をＴｍまでの温度及びＴｍを上回る温度で第２の加熱工程に晒す（例えば、１０℃／分）。その後、溶融及び冷却結晶化の熱を第２の加熱工程から入手したデータから計算し、そこから結晶化度（結晶化度％）を計算する（上記の測定及び計算は、任意の好適な示差走査熱量計「ＤＳＣ）装置を使用して、例えば、「ＤＳＣ  ａｓ  Ｐｒｏｂｌｅｍ  Ｓｏｌｖｉｎｇ  Ｔｏｏｌ：Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｐｅｒｃｅｎｔ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ」（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ（２０００））（参照によりその全体が本明細書に援用される）に概要が説明されている方法を用いて実施してもよい）。
【００２６】
同様に、別のポリマー試料を、ポリマー中に存在する全ての熱履歴を消去するために、Ｔｍまでの温度又はＴｍを上回る温度で第１の加熱工程に晒すことができる。標準的熱履歴を有し、このため、その熱履歴を課されてきた本試料を、その後、急速冷却に晒すことができる（この目的のために、冷却速度２００℃／分とすることができる）。次に第２の加熱工程を実施して、急速冷却した試料について、上述したのと同じ方法で結晶化度を計算ことができる。
【００２７】
その後、急速冷却した試料及びゆっくり冷却した試料の結晶化度を比較することができる。ゆっくりとした冷却条件下に対する急速冷却条件下での結晶化度の差が少なくとも約２０％である場合は、結晶化が遅いポリマーであることを示す。特定の例として、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）は、本明細書で定義する結晶化が遅いポリマーの典型である。ＰＥＴは、結晶性ドメインを形成可能であり、多くの場合（例えば、溶解物からゆっくり冷却した後）、約２５０〜２６０℃の範囲の明確に定義されたＴｍ、及び例えば、３０〜４０％又はそれ以上の範囲内の結晶化度を示すことがある。しかし、例えば、上記のように溶解物から急速に冷却した場合、ＰＥＴは、３０％未満の（多くの場合、３０％を著しく下回る）範囲の結晶化度を示すこともある。
【００２８】
それとは対照的に、ポリ（ブチレンテレフタレート）は、結晶化が速いポリマーの典型であり、典型的には、急速冷却であっても遅い冷却であっても、類似した結晶化度（例えば、互いに約１０％以内）を示す。
【００２９】
上記のとおり、ＤＳＣスクリーニングは、潜在的に有用な第１のポリマー及び第２のポリマーの同定に有用であり得る。しかし、本明細書の目的のために、半結晶性ポリマーを第１のポリマー又は第２のポリマーと同定するための最も簡便な方法（最初の判定基準である２００℃を超える同定可能なＴｍに適合すると仮定した場合）は、評価対象のポリマーの単一成分（非多層）メルトブローン繊維から構成されるメルトブローンウェブを製造することである。その特定の材料のメルトブローの従来の範囲内のメルトブロー工程条件（当業者が十分に理解しているように、押出機の温度、ダイ及び吹込空気、吹込空気の容積流量及び線速度、ダイ−コレクター距離など挙げられるがこれらに限定されない）を用いて製造する必要がある。（特定のポリマーの従来のメルトブローン条件の例は、本明細書の実施例中に見出される）。
【００３０】
次に、このような方法で製造された単一成分試験ウェブを、本明細書の実施例に開示するように、熱収縮試験に晒すことができる。単一成分メルトブローンウェブとして、１０％未満の熱収縮を示すポリマーは、本明細書で定義される第２のポリマーである（これも、本明細書で開示されている他の判定基準に適合する限りにおいて）。様々な実施形態において、第２のポリマーは、８、６、４又は２％未満の熱収縮を示してもよい。メルトブローンホモポリマーウェブとして、１０％以上の熱収縮を示すポリマーは、本明細書で定義される第１のポリマーである（これも、他の本明細書で開示されている他の判定基準に適合する限りにおいて）。様々な実施形態では、第１のポリマーは、約２０、３０、４０、又は５０％さえも超える熱収縮を示してもよい。
【００３１】
好適な第１のポリマーは、例えば、ポリエステル（ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）など）、及び２００℃を超えるＴｍを示し得る少なくともいくつかのポリ乳酸（例えば、比較的高い含量のＤ−ラクチドを有するものなど）から選択してもよい。こうした第１のポリマーの任意の所望の組み合わせを使用してもよい。好適な第２のポリマーは、例えば、ポリ（ブチレンテレフタレート）などのポリエステル、例えばポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、及び例えば、シンジオタクチックポリスチレンなどの他のポリマー、並びにこれらの任意の所望の組み合わせから選択されてもよい。
【００３２】
第１のポリマー及び第２のポリマーは、約９５：５〜約４５：５５（第１：第２）の重量比で存在してもよく、これはウェブのメルトブローン繊維中の第１のポリマー及び第２のポリマーの総重量を基準として計算されるが、これには多層繊維に加えて存在する単一成分メルトブローン繊維中に存在し得るいずれかの種類の任意のポリマーなどは含まれるが、短繊維中に存在し得る任意の第１のポリマー又は第２のポリマーを含まれない。様々な実施形態では、第１のポリマー対第２のポリマーの重量比は、少なくとも約５０：５０、６０：４０、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、又は９０：１０であってもよい。更なる実施形態では、第１のポリマー対第２のポリマーの重量比は、約９０：１０、８５：１５、８０：２０、７５：２５、７０：３０、６０：４０、又は５０：５０以下であってもよい。
【００３３】
詳細は後述するように、本明細書に開示される配置により、第２のポリマーを比較的少ない量（重量パーセント）を使用することができ、同時に第１のポリマーを単独で使用することで可能な性能に勝る著しい利点が達成される。多層繊維内でのこうした配置は、例えば、第２の層１５０のうちの少なくともいくつかの厚さ（すなわち、図３に示すとおり、主表面１５２と１５２’との間の平均距離）を、第１の層１１０のうちの少なくともいくつかの厚さ（すなわち、これも図３に示すとおり、主表面１１２と１１２’との間の平均距離）未満にすることにより達成され得る。こうした方法では、使用される第１のポリマーの全体量に対して使用される第２のポリマーの全体量を最小限に抑えながら、１つ以上の第２の層を提供することができる。このため、様々な実施形態では、第２の層（複数可）１５０の厚さに対する第１の層（複数可）１１０の厚さに対する比は、約１．２：１、１．５：１、２：１、３：１、又は４：１であってもよい（こうした計算では、弓状主表面を有する外層の厚さ（例えば、図３の層１１０ｅ）は、外層と同一の断面積を有する矩形区域の厚さとすることができる）。
【００３４】
結晶化が速い第２のポリマーに１つ以上の第２の層を封入することで、現行のメルトブローで主流である比較的急速な冷却条件下であっても、結晶化が遅い第１のポリマーの結晶化を有意に加速できると考えられることが判明した。これにより、有意に増大した結晶化度を有する第１のポリマーを含む固化生成物を提供することができ、この結果、例えば、第１のポリマーの単一成分繊維から構成される場合よりも、かなり低い熱収縮を示すメルトブローンウェブを提供することができる。有利には、これは、上記のとおり、第２のポリマー対第１のポリマーの総重量比が比較的低い濃度で維持され得るように、例えば、より少ない数の第２のポリマーの層及び／又はより薄い第２のポリマーの層を用いて達成することができる。多くの場合、こうした第２のポリマーが第１のポリマーよりも著しく高価であることから、これにより有意な利点を提供することができる。
【００３５】
更に、更に、本明細書に記載の１つ以上の層の形態で１つ以上の第２のポリマーを封入することで、例えばポリマーブレンドの形態で第２のポリマーと第１のポリマーとを均質に物理的に混合（例えば溶解ブレンド）した場合と比較してより良好に第１のポリマーの結晶化を加速できると考えられることが判明した。これは、驚くべき結果である。当業者は、第２のポリマーの加速効果は、第２のポリマーと第１のポリマーとの境界面で第１のポリマーの核形成部位を提供する（急速に結晶化した）第２のポリマーの表面から得られると予測するであろう。したがって、ブレンドとして第２のポリマーと第１のポリマーとを混合することによって、多数の小包の形態（例えば、巻きひげ又は小球から場合により巨大分子セグメントまでの範囲）で第１のポリマーの間に第２のポリマーが分散されることが予期され、これにより第１のポリマーの間に著しく大きい第２のポリマーの表面積が得られるため、これは本明細書にて開示される層形態で第２のポリマーを含む場合と比較して第１のポリマーの結晶化の加速に遥かにより効果的となることが予期される。しかし、本明細書に提示された実施例は、第２のポリマー対第１のポリマーの重量比が同様又は更に低い場合、本明細書で開示される多層メルトブローン繊維はブレンドポリマーメルトブローン単層繊維よりも低い熱収縮を示すと考えられることを示す。このため、この点は、予想外に有利な結果である。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ウェブ１は、図１の代表的実施形態に示すように、追加的に任意の短繊維２００を含めてもよい。ウェブ１では、短繊維２００は、メルトブローン繊維の網状組織全体に分布させ、メルトブローン繊維の網状組織内で混合させる。様々な実施形態では、短繊維２００は、ウェブの繊維材料（例えば、メルトブローン繊維及び短繊維）の総重量の少なくとも約５、１０、２０、３０又は４０ｗｔ％を占めてもよい。更なる実施形態では、短繊維２００は、ウェブの繊維材料の総重量の約６０、５０、４０、３０又は２０ｗｔ％以下を占めてもよい。
【００３７】
これらの特定の製造工程又は組成に関わらず、短繊維は通常、特定の所定の長さ又は識別可能な長さに機械的切断され、固化形態で不織布ウェブに添加される。短繊維の長さは、多くの場合、メルトブローン繊維の長さよりもはるかに短く、様々な実施形態では、約１〜８ｃｍ、又は約２．５ｃｍ〜６ｃｍであってもよい。短繊維の平均繊維直径は、多くの場合、平均して約１５μｍを超え、様々な実施形態では２０、３０、４０、又は５０μｍを超えてもよい。このため、多くの実施形態では、短繊維の平均繊維直径は、メルトブローン多層繊維の平均直径の少なくとも約２、４又は８倍であってもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、短繊維は、合成ポリマー材料を含めてもよい。いくつかの実施形態では、短繊維は、（例えば、竹、綿、羊毛、黄麻、アガーベ、サイザル、ココナツ、ダイズ、麻布などに由来する繊維から選択される）天然繊維を含めてもよい。所望する場合、短繊維の少なくともいくつかの組成物は、成形工程中、これらは互いに及び／又はメルトブローン繊維にメルトボンドさせることができるように（例えば、メルトブローンウェブを含む成形物品を形成するために使用されてもよい）選択されてもよい。あるいは、成形工程の間に互いに結合しない又はメルトブローン繊維に結合しない性質（例えば、融点）を有する材料から製造することができる。
【００３９】
好適な短繊維は、例えば、任意の好適なポリエステル及びこれらのコポリマー、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びこれらのコポリマー、ポリアミド、又はこれらのいずれかの組み合わせなどから調製してもよい。短繊維は、例えば、米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）に記載の繊維のような捲縮繊維であってもよい。捲縮繊維は、連続的な波状で縮れた、又はギザギザの形状を長さに沿って有し得る。短繊維は、例えば約１０〜３０捲縮／ｃｍを含む捲縮繊維を含んでもよい。短繊維は、単一成分繊維又は多成分繊維であってもよい。
【００４０】
様々な他の構成成分は、様々な目的に関して必要に応じ、ウェブ１中、特に、メルトブローン多層繊維１００中に存在してもよい。例えば、任意の所望の型の粒子状添加剤が、ウェブ１中に存在してもよい。特に、濾過目的でウェブ１を使用する場合、任意の好適な吸着剤、触媒剤、化学反応剤などの粒子状添加剤が存在してもよい。メルトブローン多層繊維１００は、特に、その中に存在する任意の好適な補助的成分を有してもよい。このような成分は、例えば、得られたときに、上述の第１のポリマー及び／又は第２のポリマー中に存在してもよく、また、例えば、加工添加剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、難燃添加剤類などを含んでもよい。いくつかの実施形態では、第１のポリマーは、１つ以上の非ポリマー成核剤（例えば、メルト添加剤）を含むことができ、例えば、様々なステアリン酸、カルボン酸塩、窒素含有複素環式芳香族化合物などから選択されてもよい。しかし、特定の実施形態では、第１のポリマーは、約５、２、１又は０．５ｗｔ％未満の任意の非ポリマー成核剤を含む。特定の実施形態では、第１のポリマーは、任意の非ポリマー成核剤を実質的に含まない。
【００４１】
いくつかの更なる実施形態では、ウェブ１は、多層繊維の分離層の形態で添加されるか、又は第１のポリマー又は第２のポリマーとブレンドされる（例えば、融解添加剤として）かなどした、少なくとも若干量のポリマー成核剤を含んでもよい。このような材料は、例えば、ポリエステル−スルホン酸塩、特定のポリオレフィン、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、並びにこれらのコポリマー及びこれらのブレンドを含んでもよい。しかし、このような材料のいくつかは、２００℃未満のＴｍを示す場合があり、このため、本明細書で開示される第２のポリマーと考えることができないことが理解されよう。しかし、それでもこのような材料は、例えば、得られたウェブの熱収縮などに許容し得ない影響を及ぼす量で存在しない限り、利点をもたらし得る。このため、様々な実施形態では、多層繊維１００は、約５、２、１又は０．５ｗｔ％以下の任意のポリマー成核剤を含めてもよい。特定の実施形態では、多層繊維１００は、任意のポリマー成核剤を実質的に含まない。
【００４２】
いくつかの実施形態では、メルトブローン繊維ウェブにおいて２００℃未満のＴｍを示すポリマー材料の量を最小限に抑えることは有利であり得る。（本文脈中では、用語「２００℃未満のＴｍを示すポリマー材料」は、具体的には、単にポリマー材料のホモポリマー鎖だけではなく、コポリマー中に存在し得るこうした材料の任意のポリマーセグメントを含む）。このため、様々な実施形態においては、２００℃未満のＴｍを有する任意のポリマー材料がウェブの総繊維材料（例えば、短繊維などを含む）を基準にして、約２０、１０、５、２、１又は０．５ｗｔ％未満で存在する。更なる実施形態では、メルトブローン繊維ウェブは、２００℃未満のＴｍを有するポリマー材料を実質的に含まない。いくつかの実施形態では、特に、ウェブのメルトブローン繊維において２００℃未満のＴｍを示すポリマー材料の量を最小限に抑えることは有用であり得る。このため、様々な実施形態においては、２００℃未満のＴｍを有する任意のポリマー材料がウェブのメルトブローン繊維（任意の非多層メルトブローン繊維などを含む）中に約２０、１０、５、２、１又は０．５ｗｔ％未満で存在する。更なる実施形態では、ウェブのメルトブローン繊維は、２００℃未満のＴｍを有するポリマー材料を実質的に含まない。
【００４３】
様々な実施形態では、本明細書で開示されるウェブ１は、約１０、８、６、４、２又は１％未満の熱収縮（本明細書の実施例において開示されるとおりに測定）を示してもよい。本明細書で考察されるように、ある種の用途においては、このような特性が有意な利点を提供し得る。
【００４４】
上記のとおり、本明細書に開示の不織布ウェブには、上記で定義されたメルトブローン繊維を使用する。当業者は、メルトブロー工程、並びにこうした工程によって形成されたメルトブローン繊維及びメルトブローン不織布ウェブは、例えば、溶融紡糸などの工程、並びに例えば溶融紡糸繊維及び溶融紡糸（例えばスパンボンドされた）不織布ウェブなどの得られた製品とは区別されることは理解されよう。用語「溶融紡糸する（meltspinning）」及び「溶融紡糸された（meltspun）」は、一組のオリフィスから溶融されたフィラメントを押出し、続いてフィラメントの冷却を補助するために空間（移動性空気流が含まれてもよい）にフィラメントを通過させてフィラメントを冷却し固化させて繊維を形成することで繊維を形成することを指す技術用語である。その後、冷却させたフィラメントを牽伸装置に通過させ、少なくとも部分的にフィラメントを牽伸させる（例えば、配向及び改良された物理的性質を引き出すように）。このため、メルトブローンは、押出オリフィスにごく近接して（例えば、１ｃｍ以内）配置される空気吹出し開口部（例えば、エアナイフ）によって導入される高速の集束気流に溶融フィラメントを押出すことを伴う点で、溶融紡糸はメルトブローンと区別することができる。当業者は、メルトブローン及び溶融紡糸は、このように異なる特性（例えば分子配向及び得られた物理的性質の）を得られた繊維及びウェブに付与する（繊維／ウェブが同様の組成である場合でも）ことを理解し、また、このために、メルトブローン繊維と溶融紡糸繊維とが互いに容易に区別可能であるということがわかるであろう。
【００４５】
このため、本明細書に記載のメルトブローン繊維は、そこから溶融多層フィラメントを吐出可能なメルトブローダイ、フィラメントが細化してメルトブローン繊維となるように、メルトブローダイのオリフィスから離れた本質的な直後に、溶融多層フィラメントに高速「吹込」空気を衝突させるためのデバイス、メルトブローン繊維を回収するためのコレクター、及びメルトブローンに習慣的に使用される他の様々な装置（例えば、押出機、温度制御装置など）を使用することによって製造してもよい。
【００４６】
このような装置は、例えば、「Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４８、１３４２頁以降（et sec）（１９５６）」（ｖａｎ  Ｗｅｎｔｅ）又は１９５４年５月２５日公開の表題「Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」（Ｒｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．４３６４  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｖａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、ｖａｎ  Ｗｅｎｔｅ，Ａ．、Ｂｏｏｎｅ，Ｃ．Ｄ．、及びＦｌｕｈａｒｔｙ，Ｅ．Ｌ）における一般的な教示であってもよい。このような装置は、多層メルトブローン繊維を製造する特定の目的のために改良してもよく、例えば、溶融ポリマーの第１及び第２のフローストリームをフィードブロックにそれぞれ供給して、フィードブロックが第１及び第２のフローストリームを単一層化フローストリームに結合し、続いて単一層化フローストリームが複数のオリフィスへと分配される、第１及び第２押出機を備えてもよい。多層メルトブローン繊維を製造するために使用可能な方法及び装置は、例えば、米国特許第５２０７７９０号及び同第５２３２７７０号（Ｊｏｓｅｐｈ）で更に詳細に考察される。この方法で製造された多層繊維は、例えば、２つの溶融ポリマーを１台の押出機で混ぜ合わせて単一のブレンドフローストリームとし、その後、通常のオリフィスを介して押出されるブレンドポリマー単層繊維とは区別されることは明らかである。この方法で製造された多層繊維は、第１の溶融ポリマーストリームが第１の内側オリフィスから押出され、第２の溶融ポリマーストリームが、内側オリフィスを環状に取り囲む第２のオリフィスから押出される、シースコア繊維とは区別されることは更に明らかであろう。
【００４７】
いくつかの実施形態では、メルトブローン多層繊維は、平面上（例えば、多孔回収ベルト若しくは網）又は単一の回収ドラムの表面上で回収されてもよい。他の実施形態では、メルトブローン多層繊維は、例えば、第１の回収ドラムと第２の回収ドラムとの間にある集束回収表面の間の間隙で回収されてもよい。こうした配置により、メルトブローン繊維１００が、少なくとも一般的に又は実質的に「Ｃ」字型の断面構造で、ウェブ１に存在することができる。このような配置（本明細書において、参照によりその全体が本明細書に援用される米国特許第７４７６６３２号（Ｏｌｓｏｎ）に詳細に記載されている）により、例えば、嵩高性及び／又は他の有益な特性の向上などがもたらされ得る。
【００４８】
いくつかの実施形態では、上述したように、任意選択的に短繊維をメルトブローンウェブに組み込んでもよい。これは、例えば、短繊維の空気浮遊流を細化フィラメント／繊維の空気浮遊流に注入することによって、実施してもよい（溶融フィラメントがダイオリフィスからコレクターに移行している間にこれらが固化して繊維を形成する工程は統計上の工程であるため、用語「フィラメント」及び「繊維」は、本工程のこの段階ではある程度同義である）。これにより、多層メルトブローン繊維と短繊維との混合空気流を形成することができ、この空気流をコレクターに衝突させて、繊維の塊としての混合された多層メルトブローン繊維及び短繊維を回収することができる。短繊維を、例えばメルトブローン繊維のストリームに注入する装置及び工程は、例えば米国特許第７９８９３７１号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄ）及び米国特許第４１１８５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）に更に詳細に記載されている。
【００４９】
いくつかの実施形態では、少なくともいくつかの短繊維は、前述のとおり、結合性繊維として機能し得る。あるいは、又はこれに加えて、少なくともいくつかのメルトブローン繊維は、（例えば、回収方法などに応じて）互いに結合（例えばメルトボンド）してもよい。所望の場合、任意の好適な結合後工程を使用してもよい（例えば、カレンダー加工作業などによるポイント結合）。
【００５０】
本明細書に記載のメルトブローン繊維ウェブを断熱物品及び防音物品、液体フィルタ及び気体フィルタなどの製造された物品などに（例えば、任意の好適な厚さ、寸法などのウェブ、シート、スクリム、布地などとして）組み込んでもよい。任意の好適な用法が想定されるが、メルトブローンウェブの熱収縮抵抗性によって、こうした物品は比較的高温の環境下での使用に特に好適となり得る。このような物品は、保護装置又は衣類などにおいて、幅広い用途（例えば、車両又は建築用構成部品の防音及び／又は絶縁など）での用途が見出される可能性がある。このようなメルトブローンウェブは、断熱物品及び／又は高温防音物品において特に有用であり得るが、いくつかの用途では（例えば、自動車ボンネットライナー）では、このような物品が双方の役割を果たすこともある点に留意されたい。メルトブローン繊維ウェブ１は、特定の物品の形成に有利であり得るため、任意の所望の追加層（例えばスクリム層、表側層など）と組み合わせてもよい。ウェブ１は、任意のこうした追加層と共に加工されて（例えば、成形する、切断するなど）、特定の構造の物品を形成してもよい。
【００５１】
例示的実施形態の一覧
実施形態１は、複数のメルトブローン多層繊維を含む熱安定性メルトブローン繊維ウェブであって、少なくとも選択されたメルトブローン多層繊維は、それぞれ、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含み、メルトブローン多層繊維の第１のポリマー対第２のポリマーの平均重量比が約４５：５５から約９５：０５であり、かつ熱安定性メルトブローン繊維ウェブは約１０％未満の熱収縮を示す。
【００５２】
実施形態２は、実施形態１に記載のウェブであり、第１のポリマーは、少なくとも約２４０℃のＴｍを示し、第２のポリマーは、少なくとも約２４０℃のＴｍを示す。実施形態３は、実施形態１〜２のいずれか一項に記載のウェブであり、メルトブローン繊維の第１のポリマー対第２のポリマーの平均重量比が約６０：４０〜約９０：１０を示す。実施形態４は、実施形態１〜３のいずれか一項に記載のウェブであり、メルトブローン繊維の第１のポリマー対第２のポリマーの平均重量比が約７０：３０〜約８０：２０を示す。実施形態５は、実施形態１〜４のいずれか一項に記載のウェブであり、第１のポリマーは、ポリ（エ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）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリエステルである。実施形態６は、実施形態１〜４のいずれか一項に記載のウェブであり、第１のポリマーは、ポリ（エチレンテレフタレート）である。実施形態７は、実施形態１〜６のいずれか一項に記載のウェブであり、第１のポリマーは、非ポリマー成核剤を実質的に含まない。
【００５３】
実施形態８は、実施形態１〜７のいずれか一項に記載のウェブであり、第２のポリマーは、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリメチルペンテン、及びシンジオタクチックポリスチレンからなる群から選択される。
【００５４】
実施形態９は、実施形態１〜８のいずれか一項に記載のウェブであり、少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ少なくとも一対の第１の層と、それらの間に個別に挟まれている第２の層と、を備える。実施形態１０は、実施形態１〜８のいずれか一項に記載のウェブであり、少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ少なくとも３つの第１の層及び少なくとも２つの第２の層を備え、それぞれの第２の層は一対の第１の層の間に個別に挟まれている。実施形態１１は、実施形態１〜８のいずれか一項に記載のウェブであり、少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ少なくとも５つの第１の層及び少なくとも４つの第２の層を備え、それぞれの第２の層は、一対の第１の層の間に個別に挟まれている。実施形態１２は、実施形態１〜８のいずれか一項に記載のウェブであり、少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ少なくともｎの第１の層及び少なくともｎ−１の第２の層を備え、第２の層の少なくともｎ−２は第１の層の間に個別に挟まれ、ｎは７〜５１の数である。
【００５５】
実施形態１３は、実施形態１〜１２のいずれか一項に記載のウェブであり、第１の層は単一成分層であり、第２の層は単一成分層である。実施形態１４は、実施形態１〜１３のいずれか一項に記載のウェブであり、複数のメルトブローン繊維は、集合的に約１０マイクロメートル未満の平均繊維直径を示す。
【００５６】
実施形態１５は、実施形態１〜１４のいずれか一項に記載のウェブであり、ウェブは短繊維を更に備え、短繊維はウェブの繊維材料の総重量に対して約５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％を占める。
【００５７】
実施形態１６は、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載のウェブであり、ウェブは約６％未満の熱収縮を示す。実施形態１７は、実施形態１〜１５のいずれか一項に記載のウェブであり、ウェブは約２％未満の熱収縮を示す。
【００５８】
実施形態１８は、実施形態１〜１７のいずれか一項に記載のウェブであり、ウェブのメルトブローン繊維は、２００℃未満のＴｍを示す任意のポリマー材料を約５ｗｔ％以下含む。実施形態１９は、実施形態１〜１７のいずれか一項に記載のウェブであり、ウェブのメルトブローン繊維は、２００℃未満のＴｍを示す任意のポリマー材料を実質的に含まない。
【００５９】
実施形態２０は、実施形態１〜１９のいずれか一項に記載の熱安定性メルトブローン繊維ウェブを含む物品であり、本物品は、断熱物品、防音物品、流体濾過物品、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００６０】
実施形態２１は、実施形態２０に記載の物品であり、この物品は、約５％未満の熱収縮を示す防音物品である。
【００６１】
実施形態２２は、メルトブローダイのオリフィスから溶融多層フローストリームを押出し、溶融多層フィラメントを形成することと、高速気体流により溶融多層フィラメントを細化し、多層メルトブローン繊維を形成すること、及び繊維の塊として多層メルトブローン繊維を回収することと、を含む方法であり、繊維フローストリームが回収された塊の少なくとも選択された多層メルトブローン繊維は、それぞれ、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである第１の溶融ポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである第２の溶融ポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含む。
【００６２】
実施形態２３は、実施形態２２に記載の方法であり、細い多層フィラメントは、多層メルトブローン繊維の空気浮遊流を形成し、本方法は、短繊維の空気浮遊流を多層繊維の空気浮遊流に注入することと、混合した多層メルトブローン繊維及び短繊維を繊維の塊として回収することと、を更に含む。実施形態２４は、実施形態２２〜２３のいずれか一項に記載の方法であり、この方法は、繊維の塊の少なくともいくつかの繊維を互いに結合して、熱安定性メルトブローン繊維ウェブを形成することを更に含む。
【００６３】
実施形態２５は、実施形態２２〜２４のいずれか一項に記載の方法により製造された、実施形態１〜１９のいずれか一項に記載のウェブである。実施形態２６は、実施形態２２〜２４のいずれか一項に記載の方法によって製造された、実施形態２０〜２１のいずれか一項に記載の物品である。
【実施例】
【００６４】
試験法
熱収縮
熱収縮メルトブローンウェブは、１０ｃｍ×１０ｃｍの３つの試料を使用して得ることができる。各試料の寸法を、１８０℃のＦｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｓｏｔｅｍｐ  Ｏｖｅｎ（又は等価物）内に１５分間配置した前後に、機械方向（ＭＤ）及び横断方向（ＣＤ）の双方で測定する。各試料の収縮は、次の式を使用してＭＤ及びＣＤについて計算する。
【００６５】
【数１】
0006592017.tif 000002
式中、L０は試料の初期長さであり、Ｌは試料の最終長さである。平均収縮値を計算し、報告する。
【００６６】
Ｔｍ（結晶融点）
ポリマー試料のＴｍは、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｑ２０００  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（ＭＤＳＣ）又は等価物を使用して得ることができる。試料の重量を計量し、適合性アルミニウム製の鍋に入れる。第１の熱を加えて、試料の推定Ｔｍを上回る温度まで試料を加熱し、その後、十分に遅い速度（例えば、１０℃／分）で試料を冷却し、結晶化を発生させる。これらの予熱／冷却工程後、例えば、１０℃／分の加熱速度で第２の熱を加えて、熱流を観察する。結晶融点Ｔｍは、当業者によって確実に理解されるように、明確に定義された一次溶融ピークの頂点として（このようなピークが存在する場合）、第２の熱データから得ることができる。
【００６７】
メルトブローンウェブの製造装置及び製造方法
メルトブローンウェブは、Ｗｅｎｔｅ，Ｖａｎ  Ａ．，「Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」（（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．４８、ページ１３４２以下（１９５６））及びＮａｖａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＲｅｐｏｒｔ  Ｎｏ．４３６４、１９５４年５月２５日出版の表題「Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ｏｆ  Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ」）Ｗｅｎｔｅ，Ｖａｎ．Ａ．Ｂｏｏｎｅ，Ｃ．Ｄ．，及びＦｌｕｈａｒｔｙ，Ｅ．Ｌによる）に記載されているものと類似した装置及び工程を使用して製造された。この装置は、ギアポンプを備えた押出機を使用してポリマーのメルトフローを制御し、そのメルトフローを長さと直径との比率が５：１である輪状滑面オリフィスを有するメルトブローダイに分配した。本オリフィスを１０オリフィス／ｃｍの間隔でダイ面に直線状に配置させた。空気溶融フィラメントがメルトブローダイのオリフィスから吐出した本質的な直後に、集束方法で「吹込」空気を高速で溶融フィラメント上に衝突させるために、供給デバイス（エアナイフ）をダイ面に提供した。
【００６８】
多層繊維の実施例では、装置を（概して、米国特許第５２０７９７０号の実施例１に開示されている方法に類似した方法で）、２つの押出機を備え、それぞれの押出機の吐出量を独立して制御できるようにそれぞれの押出機がギアポンプを有し、かつそれぞれの押出機が米国特許第３４８０５０２号（Ｃｈｉｓｈｏｌｍ）及び同第３４８７５０５号（Ｓｈｒｅｎｋ）に記載されているものと類似したスプリッタフィードブロックに溶融押出成形品を供給するように構成されるように、改良した。スプリッタフィードブロックを、概ね上述のように、多層溶融ポリマーストリームをメルトブローダイに送達するように構成した。
【００６９】
代表的な実施例
（実施例１）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、上述の装置及び一般的な方法を使用して製造し、後述のとおりに操作した。第１のポリマーは、Ｎａｎ  Ｙａ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ａｍｅｒｉｃａ，Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ，ＮＪ）から商標名Ｎ２１１として得たポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ；０．５４固有粘度）樹脂であった。第２のポリマーは、ＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡから入手したポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）（商標名Ｖａｌｏｘ−１９５−１００１）であった。
【００７０】
第１及び第２の押出機は、それぞれＰＥＴ及びＰＢＴ溶融ストリームをフィードブロックに送達した。ギアポンプを、重量比７５：２５／ＰＥＴ：ＰＢＴのポリマー溶融物をフィードブロックに送達し、０．１７５ｋｇ／ｈｒ／ｃｍダイ幅の合計ポリマー処理速度をメルトブローダイで維持するように調整した。ダイを約３０５℃保持し、フィードブロックを約３０５℃で保持し、第１の押出機及び第２の押出機に対しては、押出機の溶解温度（各押出機バレルの吐出端部の近位で）をそれぞれ約３０５℃及び２７０℃で保持した。吹込空気供給デバイスのエアナイフの間隙幅は約０．７６ｍｍであり、高速吹込空気の温度を、設定点である約４００℃及び均一のウェブの製造に好適な圧力で維持した。溶融ストリームを、フィードブロックからの吐出時に交互に５層の溶解ストリームへと合流させ、第１、第３及び第５の層をＰＥＴとし、第２及び第４の層をＰＢＴとした。
【００７１】
このように形成したメルトブローン多層繊維を、空気透過ベルト上、約３８ｃｍのＤＣＤ（ダイ／コレクター距離）で回収した。このように形成した繊維塊は、十分な機械的一体性を示し、自立した不織布ウェブとして機能することが明らかになり、第２の結合作業は実施しなかった。メルトブローン多層繊維は、５つの交互層（３つの第１のＰＥＴ層及び２つの第２のＰＢＴ層）から構成されていた。メルトブローン多層繊維は、約１０マイクロメートル未満の平均直径を示し、メルトブローン繊維ウェブは、約１３０ｇ／ｍ２の坪量を有した。
【００７２】
（実施例２）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例１と類似の方法で製造した。ただし、ギアポンプは、ＰＥＴ対ＰＢＴの重量比が５０：５０の溶融ポリマーが送達されるように調整した。ダイ及びフィードブロックはいずれも約２８０℃に保持し、第１の押出機及び第２の押出機の溶融温度は、それぞれ約２８０℃及び２７０℃で保持した。高速吹込空気の温度は、設定点である約３９０℃に保持した。このように形成したメルトブローン多層繊維は、ＤＣＤ（ダイ／コレクター距離）約３０．５ｃｍで回収した。メルトブローン多層繊維は、平均直径約１０マイクロメートル未満を示し、メルトブローン繊維ウェブは、坪量約１３０ｇ／ｍ２を有していた。
【００７３】
（実施例３）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例１と類似の方法で製造した。ただし、第２のポリマーは、ポリ（ブチレンテレフタレート）ではなくポリメチルペンテン（ＰＭＰ；Ｍｉｔｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｒｙｅ  Ｂｒｏｏｋ，ＮＹから商標名ＴＰＸで入手）とした。第１のポリマー：第２のポリマー（ＰＥＴ：ＰＭＰ）重量比は、約７５：２５であり、メルトブローダイでは、合計ポリマー処理速度０．１４ｋｇ／ｈｒ／ｃｍダイ幅を維持した。
【００７４】
ダイ及びフィードブロックは、いずれも約３００℃に保持し、第１の押出機及び第２の押出機の溶融温度は、それぞれ約２８５℃及び３００℃であった。高速吹込空気の温度は、設定点の約４００℃に保持した。このように形成されたメルトブローン多層繊維を、ＤＣＤ（ダイ／コレクター距離）約１５ｃｍで回収した。メルトブローン多層繊維は、５つの交互層（３つの第１のＰＥＴ層及び２つの第２のＰＭＰ層）から構成されていた。メルトブローン多層繊維は、平均直径約１０マイクロメートル未満を示し、メルトブローン繊維ウェブは、坪量約９０ｇ／ｍ２を有していた。
【００７５】
（実施例４）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例３と類似の方法で製造した。ただし、第１：第２（ＰＥＴ：ＰＭＰ）重量比は、約９０：１０とした。
【００７６】
（実施例５）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例３と類似の方法で製造した。ただし、第１：第２（ＰＥＴ：ＰＭＰ）重量比は、約８０：２０とした。
【００７７】
（実施例６）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例３と類似の方法で製造した。ただし、第１：第２（ＰＥＴ：ＰＭＰ）重量比は、約７０：３０とした。
【００７８】
（実施例７）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、概して実施例３と類似の方法で製造した。ただし、第１：第２（ＰＥＴ：ＰＭＰ）重量比は、約６０：４０とした。
【００７９】
実施例４〜７のウェブを、坪量約９０ｇ／ｍ２を示し、平均直径約１０マイクロメートル未満を有するメルトブローン多層繊維を含んでいた。
【００８０】
（実施例８）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブを、実施例３と類似の常法で製造した。ただし、スプリッタフィードブロックは、多層繊維が１７の交互層（８つの第１のＰＥＴ層及び９つの第２のＰＭＰ層）を含むように構成した。ＰＥＴ：ＰＭＰ重量比は、約７５：２５で保持した。ダイ及びフィードブロックは、双方とも約３００℃に保持し、第１の押出機及び第２の押出機の溶融温度は、それぞれ約２８５℃及び３００℃で保持した。高速吹込空気の温度は、設定点の約４００℃に保持した。このように形成したメルトブローン多層繊維を、ＤＣＤ（ダイ／コレクター距離）約１５ｃｍで回収した。
【００８１】
（実施例９）
複数のメルトブローン多層繊維を含むメルトブローン繊維ウェブは、実施例３と概して類似の方法で製造した。ただし、スプリッタフィードブロックは、多層繊維が２つの交互層（１つの第１のＰＥＴ層及び１つの第２のＰＭＰ層）を含むように構成した。ＰＥＴ：ＰＭＰ重量比は、約７５：２５で保持した。ダイ及びフィードブロックは、双方とも約３００℃に保持し、第１の押出機及び第２の押出機の溶融温度は、それぞれ約２８５℃及び３００℃で保持させた。高速吹込空気の温度は、設定点の約４００℃に保持した。このように形成したメルトブローン多層繊維を、約１５ｃｍのＤＣＤ（ダイ／コレクター距離）で回収した。
【００８２】
実施例４〜９のウェブは、約９０ｇ／ｍ２の範囲の坪量を示し、平均直径約１０マイクロメートル未満を有するメルトブローン多層繊維を含んでいた。
【００８３】
比較例
比較例１
メルトブローン不織布ウェブは、実施例１のものと概ね類似している加工条件を用いて製造した。ただし、スプリッタフィードブロックは使用せず、メルトブローン繊維は全て第１のポリマー、具体的には、Ｎａｎ  Ｙａ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ａｍｅｒｉｃａ，Ｌｉｖｉｎｇｓｔｏｎ，ＮＪ）から商標名Ｎ２１１で得たポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ、固有粘度０．５４）樹脂からなる単層繊維であった。
【００８４】
押出機ギアポンプは、約０．１７５ｋｇ／ｈｒ／ｃｍダイ幅の処理速度で溶融したＰＥＴポリマーを送達するように調整した。ダイは約３０５℃で保持し、かつフィードブロックは約３０５℃で保持し、押出機溶解温度は約３０５℃で保持させた。吹込空気供給デバイスのエアナイフの間隙幅は約０．７６ｍｍであり、高速吹込空気の温度は、設定点である約４００℃及び均一のウェブの製造に好適な圧力で維持した。このように形成したメルトブローン多層繊維は、約３８ｃｍのＤＣＤで回収した。
【００８５】
比較例２
収縮データは、全ての繊維が、第２のポリマー、具体的にはＳＡＢＩＣ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡ）から商標名Ｖａｌｏｘ−１９５−１００１で入手したポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）からなる単層繊維であるメルトブローン不織布ウェブから得た。工程条件は得られなかったが、従来（単層繊維）のメルトブローン装置及び工程条件を用いたものと考えられた。また、本材料の報告された熱収縮測定値は、上述の手順とはわずかに異なる熱収縮試験（ＰＣＴ特許出願番号第ＰＣＴ／ＣＮ２０１４／０８０９０１（Ｃｈｅｎら）、代理人整理番号７５４２４ＷＯ００３、表題「ＴＨＥＲＭＡＬＬＹ  ＳＴＡＢＬＥ  ＮＯＮＷＯＶＥＮ  ＷＥＢ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＭＥＬＴＢＬＯＷＮ  ＢＬＥＮＤＥＤ−ＰＯＬＹＭＥＲ  ＦＩＢＥＲＳ」に記載されている）を用いて得た。例えば、試料は、１８０℃で１５分間ではなく、１７０℃で１５分間保持した。したがって、比較実施例２の収縮数は、他のデータと正確に比較できなくてもよいが、比較実施例２は、依然として、本明細書にて開示された一般的な傾向を示すにあたって有用である。
【００８６】
様々な実施例及び比較実施例の熱収縮を表１に報告する。
【００８７】
【表１】
0006592017.tif 000003
【００８８】
その他の実施形態
前述の実施例は、利用可能な記録により提供され、明確に理解するためにのみ提供され、これらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。実施例に記載した試験及び試験結果は予測的なものではなく、例示的なものであることが意図され、試験方法の変更により、得られる結果も異なるものと予想され得る。実施例の全ての定量的値は、使用された手順に含まれる周知の許容差の観点から近似値であると理解されるべきである。
【００８９】
本明細書に開示される特定の例示的な要素、構造、特徴、詳細、構成等を、多くの実施形態において修正及び／又は組み合わせることができることは、当業者には自明であろう。全てのかかる変形例及び組み合わせは、発明者によって、考えられた発明の境界内であると企図され、例示的な図示として役立つように選択された単なる代表的な設計ではない。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載される特定の例示的構造に限定されるべきではないが、むしろ少なくとも請求項の言語によって説明される構造、及びそれらの構造に相当する構造にまで拡大する。本明細書に代替物として積極的に引用される要素はいずれも、所望の任意の組み合わせにおいて、特許請求の範囲に明確に含まれる場合も、又は特許請求の範囲から除外される場合もある。オープンエンド言語で本明細書に記載されているいずれの要素又は要素の組み合わせ（例えば、を含む及びその派生体）は、クローズエンド言語（例えば、からなる及びその派生体）並びに一部クローズエンド言語（例えば、から本質的になる、及びその派生体など）で更に記載されると考えられる。様々な理論及び考えられ得る機序が本明細書で考察され得るが、いかなる場合も、こうした考察が特許請求可能な主題を制限するものではないものとする。記載されたとおりの本明細書と、参照により本明細書に組み込まれている全ての文書の開示内容との間にいかなる不一致又は矛盾が存在する場合も、記載されたとおりの本明細書が優先する。本発明の実施態様の一部を以下の項目［１］−［２４］に記載する。
［１］
複数のメルトブローン多層繊維を含む熱安定性メルトブローン繊維ウェブであって、少なくとも選択されたメルトブローン多層繊維は、それぞれ、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含み、
前記メルトブローン多層繊維は、前記第１のポリマー対前記第２のポリマーの平均重量比が約４５：５５〜約９５：０５を示し、かつ前記熱安定性メルトブローン繊維ウェブは、約１０％未満の熱収縮を示す、熱安定性メルトブローン繊維ウェブ。
［２］
前記第１のポリマーは、少なくとも約２４０℃のＴｍを示し、前記第２のポリマーは、少なくとも約２４０℃のＴｍを示す、項目１に記載のウェブ。
［３］
前記メルトブローン繊維の、第１のポリマー対第２のポリマーの平均重量比が約６０：４０〜約９０：１０を示す、項目１に記載のウェブ。
［４］
前記メルトブローン繊維の、第１のポリマー対第２のポリマーの平均重量比が約７０：３０〜約８０：２０を示す、項目１に記載のウェブ。
［５］
前記第１のポリマーは、ポリ（エ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）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリエステルである、項目１に記載のウェブ。
［６］
前記第１のポリマーは、ポリ（エチレンテレフタレート）である、項目１に記載のウェブ。
［７］
前記第１のポリマーは、非ポリマー成核剤を実質的に含まない、項目１に記載のウェブ。
［８］
前記第２のポリマーは、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリメチルペンテン、及びシンジオタクチックポリスチレンからなる群から選択される、項目１に記載のウェブ。
［９］
少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ、少なくとも一対の第１の層、及びそれらの間に個別に挟まれている第２の層を含む、項目１に記載のウェブ。
［１０］
少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ、少なくとも
３つの第１の層及び少なくとも２つの第２の層を含み、それぞれの第２の層は、一対の第１の層の間に個別に挟まれている、項目１に記載のウェブ。
［１１］
少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ、少なくとも５つの第１の層及び少なくとも４つの第２の層を備え、それぞれの第２の層は、一対の第１の層の間に個別に挟まれている、項目１に記載のウェブ。
［１２］
少なくとも選択された多層繊維は、それぞれ、少なくともｎの第１の層及び少なくともｎ−１の第２の層を備え、前記第２の層のうち少なくともｎ−２は、第１の層の間に個別に挟まれ、ｎは、数字７〜５１である、項目１に記載のウェブ。
［１３］
前記第１の層は単一成分層であり、前記第２の層は単一成分層である、項目１に記載のウェブ。
［１４］
前記複数のメルトブローン繊維は、集合的に、平均繊維直径約１０マイクロメートル未満を示す、項目１に記載のウェブ。
［１５］
前記ウェブは、短繊維を更に備え、前記短繊維は、前記ウェブの前記繊維材料の総重量に対して、約５重量％〜約５０重量％を占める、項目１に記載のウェブ。
［１６］
前記ウェブは、約６％未満の熱収縮を示す、項目１に記載のウェブ。
［１７］
前記ウェブは、約２％未満の熱収縮を示す、項目１に記載のウェブ。
［１８］
前記ウェブの前記メルトブローン繊維は、２００℃未満のＴｍを示す任意のポリマー材料を約５重量％以下含む、項目１に記載のウェブ。
［１９］
前記ウェブの前記メルトブローン繊維は、２００℃未満のＴｍを示す任意のポリマー材料を実質的に含まない、項目１に記載のウェブ。
［２０］
項目１に記載の熱安定性メルトブローン繊維ウェブを含む物品であって、前記物品は、断熱物品、防音物品、流体濾過物品、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、物品。
［２１］
前記物品は、約５％未満の熱収縮を示す防音物品である、項目２０に記載の物品。
［２２］
メルトブローダイのオリフィスを通して溶融多層フローストリームを押出し、溶融多層フィラメントを形成することと、
高速気体流により前記溶融多層フィラメントを細化し、多層メルトブローン繊維を形成することと、
繊維の塊として前記多層メルトブローン繊維を回収することと、を含む、方法であって、
前記回収された繊維の塊のフローストリームの少なくとも選択された多層メルトブローン繊維は、それぞれ、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が遅いポリマーである溶融した第１のポリマーから構成される少なくとも１つの第１の層と、少なくとも約２００℃のＴｍを有する結晶化が速いポリマーである溶融した第２のポリマーから構成される少なくとも１つの第２の層と、を含む、方法。
［２３］
前記細化された多層フィラメントは多層メルトブローン繊維の空気浮遊流を形成し、かつ短繊維の空気浮遊流を前記多層繊維の空気浮遊流に注入することと、前記混合した多層メルトブローン繊維及び短繊維を繊維の塊として回収することと、を更に含む、項目２２に記載の方法。
［２４］
前記繊維の塊のうち少なくともいくつかの前記繊維を互いに結合して、熱安定性メルトブローン繊維ウェブを形成することを更に含む、項目２２に記載の方法。
【図１】
0006592017.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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