(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５５％以下の全結晶化度を有する繊維を含むフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランドを含有する、熱によりまたは機械的に固化されたシートであって、該フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランドは１２ｍ2／ｇ以下のＢＥＴ表面積及び０.９ｍｍ／ｇ以上の圧潰値を有し、
該繊維ストランドがエチレンのホモポリマーから形成される繊維を主に含み、かつ該繊維がＸ線特性解析によって測定された時に単斜晶および直方晶構造を有し、該単斜晶構造の結晶化度が１％より大きいことを特徴とする前記シート。
【請求項２】
該繊維が５２％以下の全結晶化度を有する、請求項１に記載のシート。
【請求項３】
少なくとも１つのシートが請求項１に記載のシートである、２つ以上の複数のシートを含む多層構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防護衣、空気濾過、およびその他の最終用途のために適したフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状シート、布、または繊維ウェブに関する。
【背景技術】
【０００２】
防護衣は、その目的が着用者の環境にある何かに着用者が晒されることに対して保護することか、または着用者の環境が着用者によって汚染されることに対して保護することのいずれかであるカバーオール、ガウン、スモックおよびその他の衣類を包含する。防護衣の例には、マイクロ電子装置製造用のクリーンルームで着用されるスーツ、医療スーツおよびガウン、汚れ仕事用カバーオール、および液体または粒状物質に対する保護のために着用されるスーツがある。防護服が適している特定の用途は、衣料品を製造するために使用される布またはシート材料の組成およびいくつかの布またはシート材料が衣料品において一緒に保持される方法に依存する。例えば、１つのタイプの布またはシート材料が、非常に高価であるかまたは医療用衣服において使用するために使い心地が悪いのに、危険化学物質防護衣において使用するために優れている場合がある。別の材料は、クリーンルームスーツにおいて使用するために十分に軽量かつ通気性であるが、汚れ仕事用途のために十分に耐久性がない場合がある。
【０００３】
布またはシート材料の物理的性質が、材料が適している防護衣の用途を決定する。防護服を製造する際に使用される材料が、体液、ペイントまたはスプレーなどの液体に対して良いバリア保護を提供することが多種多様な防護服用途に望ましいことがわかった。また、防護衣を製造する際に使用される材料が微細なほこり、粉塵および繊維粒子の通過を阻むことが望ましい。防護衣において使用される布またはシート材料の望ましい性質の別の群は、材料が十分な強度および引裂抵抗を有し、シート材料を使用して製造される衣類が、予想される使用条件下でその完全性を失わないことである。また、防護服において使用される布およびシート材料が湿気および熱の両方を伝達および散逸させて、過度に高温になり汗まみれになることなく衣類を着用している間に着用者が身体的作業を行なうことを可能にすることも重要である。最後に、たいていの防護服材料は、圧潰されるかあるいは他の方法で変形される時にそれらがそれらの形状を回復することができるレジリエンスを有さなければならない。圧潰後の回復は、レジリエンスのためにしばしば使用される測定法である。本発明の文脈において、レジリエンスは、圧潰の原因である応力勾配が取り除かれた後に材料が実質的にその原形と本質的な性質を回復する限り弾性と塑性変形の両方を包含する。
【０００４】
布を接着して衣類を形成するには、布材料と他の材料との融着を必要とする場合がある。このような融着は、減少した結晶構造を有する材料に関してはいっそう容易である。したがって必要とされるものは、圧潰値(crush value)によって明らかにされる、高いレジリエンスと、他の層との接着が強化されるようにこれまで利用できるよりも低い結晶度とを有する布である。目的の材料を配置または使用する間に変形が生じ得る複数の状態がある。その場合には、材料がその原形と本質的な性質を回復することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において本発明は、５５％以下の全結晶化度を有するフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランドに関する。
【０００６】
さらなる実施形態において繊維ストランドが１２ｍ2／ｇ未満のＢＥＴ表面積、０．９ｍｍ／ｇ以上の圧潰値を有する。さらに別の実施形態において繊維ストランドが、ポリエチレンから形成される繊維を主に含む。
【０００７】
さらに別の実施形態において繊維ストランドが、ポリエチレンから形成される繊維を主に含み、前記繊維が５２％未満の全結晶化度を有する。
【０００８】
本発明の繊維ストランドがさらに、本明細書に記載されるＸ線分析によって測定される時に単斜晶および直方晶構造を有してもよく、単斜晶構造の結晶化度が１％又は１％より大きい。
【０００９】
さらなる実施形態において、プレキシフィラメント状繊維ストランドの本明細書に開示される実施形態のいずれも、シート構造に固化されてもよい。そこでこのシート構造は、任意選択により熱によりまたは機械的に接着されてもよい。
【００１０】
さらに別の実施形態において、本発明は、２つ以上の複数の固化された(consolidated)シートを含む多層構造物に関する。
【００１１】
本発明の多層構造物は２つ以上の複数のシートをさらに含んでもよく、そこで少なくとも１つのシートが、本明細書に記載される実施形態のいずれかのプレキシフィラメント状構造物を含むポリエチレンシートである。例えば、プレキシフィラメント状構造物は、本明細書に記載される実施形態のいずれかに従って繊維ストランドから製造される固化されたシートであってもよい。さらなる実施形態において、プレキシフィラメント状シートが熱により固化されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状シートを製造するための方法を説明する紡糸セルの縮尺通りではない断面略図を示す。
【図２】単斜晶および直方晶結晶構造を有するポリエチレンからのＸ線信号の例である。
【図３】本発明の実施例および比較例の全結晶化度対ＢＥＴのプロットを示す。
【図４】本発明の実施例および比較例の圧潰対全結晶化度のプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本出願人らは、本開示における全ての引用された文献の全内容を具体的に組み込む。さらに、量、濃度、または他の値またはパラメーターが範囲、好ましい範囲、または高い側の好ましい値および低い側の好ましい値のリストのいずれかとして与えられるとき、これは、範囲が別々に開示されているかどうかに関係なく、任意の範囲上限または好ましい値と任意の範囲下限または好ましい値との任意の対から形成されたすべての範囲を具体的に開示するものとして理解されなければならない。数値の範囲が本明細書に記載される場合、別記しない限り、範囲は、それらの端点、および範囲内のすべての整数および分数を含めるものとする。範囲を規定する時に記載された特定の値に本発明の範囲を限定することを意図しない。
【００１４】
本明細書中で用いられるとき、用語「ポリマー」は一般に、限定されないが、ホモポリマー、コポリマー（例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互共重合体など）、ターポリマー等、ならびにそれらのブレンドおよび変性物を包含する。さらに、別に具体的に限定されなければ、用語「ポリマー」は、材料の全てのあり得る幾何学配置を包含するものとする。これらの配置には、限定されないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、およびランダムシンメトリーなどが含まれる。
【００１５】
本明細書中で用いられるとき、用語「ポリエチレン」は、エチレンのホモポリマーだけでなく、例えばエチレンとアルファ−オレフィンとのコポリマーなどの反復単位の少なくとも８５％がエチレン単位であるコポリマーを包含することを意図する。
【００１６】
本明細書中で用いられるとき、用語「不織布、シートまたはウェブ」は、メリヤス生地に見られるように、例えば、パターンなどの識別できるパターンのない平面材料を形成するように不規則な方法で配置される単一繊維または糸の構造物を意味する。いくつかの優先的な方法または方向において局部的に組織化される単一繊維もさらに、この定義のために不規則な方法で配置されるとみなされる。
【００１７】
本明細書中で用いられるとき、「縦方向」はシートの平面内の長さ方向であり、すなわち、シートが製造される方向である。「横方向」は、縦方向に垂直であるシートの平面内の方向である。
【００１８】
本明細書中で用いられるとき、用語「プレキシフィラメント状」は、不規則な長さおよび約２５マイクロメートル未満のメジアンフィブリル幅の複数の薄い、リボン状の、フィルムフィブリル要素の三次元一体網目構造を意味する。プレキシフィラメント状構造物において、フィルムフィブリル要素は一般的に、構造物の軸線と同延に整列され、構造物の長さ、幅および厚さの全体にわたって様々な場所において不規則な間隔で不連続に結合および分離して連続した三次元網目構造を形成する。
【００１９】
用語「紡糸流体」は、本明細書において説明された紡糸装置を使用して紡糸される全組成物を指す。紡糸流体はポリマーと紡糸剤とを含有する。
【００２０】
用語「紡糸剤」は、紡糸流体を形成するためにポリマーを最初に溶解するために使用される溶媒または溶媒の混合物および任意の添加剤、溶解助剤ならびにそれらとのブレンドに関する。
【００２１】
「多層構造物」とは、層状に重ねられてそれらの面の少なくとも一部の上で向かい合った配置で接着されていてもよい異なった材料の層を含有する複合構造物である。一実施形態において本発明の多層構造物は、少なくとも１つのシートが、本明細書に記載される任意のプレキシフィラメント状構造物を含むポリエチレンシートである２つ以上の複数のシートに関する。
【００２２】
一実施形態において本発明は、５５％以下の全結晶化度を有するフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランドに関する。
【００２３】
さらなる実施形態において繊維ストランドが１２ｍ2／ｇ未満のＢＥＴ表面積、０．９ｍｍ／ｇ以上の圧潰値を有する。さらに別の実施形態において繊維ストランドが、ポリエチレンから形成される繊維を主に含む。
【００２４】
さらに別の実施形態において繊維ストランドが、ポリエチレンから形成される繊維を主に含み、前記繊維が、５２％未満の全結晶化度を有する。
【００２５】
本発明の繊維ストランドが、本明細書に記載されるＸ線分析によって測定される時に単斜晶および直方晶構造をさらに有してもよく、単斜晶構造の結晶化度が１％又は１％より大きい。
【００２６】
さらなる実施形態において、プレキシフィラメント状繊維ストランドの本明細書に開示される実施形態のいずれも、シート構造に固化されてもよい。そこでこのシート構造は、任意選択により熱によりまたは機械的に接着されてもよい。
【００２７】
さらに別の実施形態において、本発明は、２つ以上の複数の固化されたシートを含む多層構造物に関する。
【００２８】
本発明の多層構造物は２つ以上の複数のシートをさらに含んでもよく、そこで少なくとも１つのシートが、本明細書に記載される実施形態のいずれかのプレキシフィラメント状構造物を含むポリエチレンシートである。例えば、プレキシフィラメント状構造物は、本明細書に記載される実施形態のいずれかに従って繊維ストランドから製造される固化されたシートであってもよい。さらなる実施形態において、プレキシフィラメント状シートが熱により固化されてもよい。
【００２９】
フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状シート、具体的にはＴｙｖｅｋ（登録商標）スパンボンデッドオレフィンシート材料を製造するための方法は、Ｂｌａｄｅｓらに対する米国特許第３，０８１，５１９号明細書（ＤｕＰｏｎｔに付与）において最初に記載された。米国特許第３，０８１，５１９号明細書には、液体紡糸剤の標準沸点を超える温度において、そして自生圧以上において、液体紡糸剤の標準沸点未満でポリマーに対して溶媒ではない液体紡糸剤中の繊維作成ポリマーの溶液をより低い温度および実質的により低い圧力の領域に紡糸してプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドを生成する方法が記載されている。Ａｎｄｅｒｓｏｎらに対する米国特許第３，２２７，７９４号明細書（ＤｕＰｏｎｔに付与）に開示されるように、プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドは、フラッシュ紡糸の直前にポリマーと紡糸剤溶液の圧力が減圧チャンバ（ｌｅｔｄｏｗｎ  ｃｈａｍｂｅｒ）内でわずかに低下される時にＢｌａｄｅｓらにおいて開示された方法を使用して最も良好に得られる。
【００３０】
本発明の説明のために選択される一般的なフラッシュ紡糸装置は、Ｂｒｅｔｈａｕｅｒらに対する米国特許第３，８６０，３６９号明細書（参照によって本願明細書に組み込まれる）に開示されるフラッシュ紡糸装置に似ている。可紡性ポリマーをフラッシュ紡糸するための装置および方法は、米国特許第３，８６０，３６９号明細書に完全に記載されており、図１に示される。フラッシュ紡糸方法は通常、紡糸剤除去孔１１と、方法において製造される不織布シート材料を取り出す開口１２とを有する、紡糸セルと称される場合もあるチャンバ１０内で行なわれる。ポリマーと紡糸剤との混合物を含む紡糸流体が加圧供給導管１３を通して紡糸オリフィス１４に提供される。紡糸流体が供給導管１３からチャンバ１６へとチャンバ開口１５を通って通過する。特定の紡糸用途において、チャンバ１６が圧力減圧チャンバとして機能する場合があり、そこで圧力の低下は、Ａｎｄｅｒｓｏｎらに対する米国特許第３，２２７，７９４号明細書に開示されるように、紡糸流体の相分離を引き起こす。チャンバ１６内の圧力をモニタするために圧力センサー２２が提供されてもよい。
【００３１】
チャンバ１６内の紡糸流体は次に、紡糸オリフィス１４を通過する。加圧されたポリマーと紡糸剤がチャンバ１６から紡糸オリフィスへと通過することによってオリフィスの入口付近に伸長流が生成され、それがポリマーを整列するのを助けると考えられる。ポリマーと紡糸剤がオリフィスから流れ出るとき、紡糸剤がガスとして急速に膨張し、フィブリル化プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルを後に残す。ガスが孔１１を通ってチャンバ１０を出る。好ましくは、ガス状紡糸剤は紡糸流体に再利用するために濃縮される。
【００３２】
紡糸オリフィス１４から放出されるポリマーストランド２０は慣例的に、回転デフレクターバッフル２６に向かって誘導される。回転バッフル２６は、バッフルが左と右に交互に誘導するより平面的な構造物２４にストランド２０を広げる。広げられた繊維ストランドがバッフルから下降するとき、繊維ストランドは静電帯電され、繊維ストランド２４が移動ベルト３２に達するまで繊維ストランドを広げられた開放配置に保持する。繊維ストランド２４がベルト３２上に堆積してバット３４を形成する。ベルトを接地して、ベルト上の帯電繊維ストランド２４の適切な固定を確実にするのを助ける。繊維バット３４をローラー３１下に送ってもよく、それにより、重なり合う複数方向の配置に整列されたプレキシフィラメント状フィルム−フィブリル網目で形成された軽く固化されたシート３５にバットを圧縮する。シート３５は、出口１２を通って紡糸チャンバ１０を出てからシート回収ロール２９上に回収される。
【００３３】
「熱により固化された」または「熱により接着された」シートは、本発明のウェブの熱固化によって製造されたシートである。熱接着法のいくつかの例は、ガス接着、スチームによる交絡（ｓｔｅａｍ  ｅｎｔａｎｇｌｅｍｅｎｔ）、超音波接着、伸長接着、高温カレンダリング、高温ロールエンボス加工、高温表面接着によるものである。
【００３４】
硬い接着表面を得るためにＤａｖｉｄに対する米国特許第３，５３２，５８９号明細書に記載された方法によって熱表面接着を行なうことができる。この方法においてプレキシフィラメント状シートはその後、加熱されたドラム−冷却ドラム−加熱ドラム−冷却ドラムの上を通過して、材料の両面を熱により接着する。加熱ドラムは、シートの接着を含むプレキシフィラメント状構造物の部分的な溶融をもたらす温度に維持される。冷却ドラムは、抑えられない時にシートが収縮したり変形したりしない値にまで温度を低下させることを目的とする。接着プロセスの間にシートが可撓性ベルトによってわずかに圧縮され、制御された収縮がある。
【００３５】
あるいは、プレキシフィラメント状シートをエンボスロールおよびゴム被覆バックアップロールによって接着してシートの１つまたは２つの面を接着してもよい。エンボスロールは平滑であるかまたは、例えば、以下の文献に示されるパターン、すなわち点パターン（米国特許第３，４７８，１４１号明細書、米国特許第６，６１０，３９０号明細書、米国特許出願公開第２００４／２４１３９９Ａ１号明細書）、リブパターン（米国特許出願公開第２００３／００３２３５５Ａ１号明細書）、ランダムパターン（米国特許第７，７４４，９８９号明細書）または異なったパターン（米国特許第５，９６４，７４２号明細書）に限定されない異なったパターンを備えることができる。シートは、エンボスロールならびにゴム被覆バックアップロールの１つまたは複数部を通過してもよい。さらに、エンボスロールおよびバックアップロール対の前と後にシートが米国特許第５，９７２，１４７号明細書に記載されるように予熱ロールまたは冷却ロールと接触してもよい。最後に、接着プロセス、例えば、Ｄｅｍｐｓｅｙによる米国特許第３，４２７，３７６号明細書に記載されたボタンブレーキング装置によって材料を軟化させてもよい。
【実施例】
【００３６】
試験方法
説明、実施例、および請求の範囲において以下の試験方法を使用して、様々な報告される特性および性質を定量した。
【００３７】
プレキシフィラメント状繊維ストランド生成物の表面積は、フラッシュ紡糸生成物のフィブリル化の程度および細かさの尺度である。表面積は、Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｐ．Ｈ．Ｅｍｍｅｔｔ  ａｎｄ  Ｅ．Ｔｅｌｌｅｒ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖ．６０  ｐ  ３０９−３１９（１９３８）のＢＥＴ窒素吸収法によって測定され、平方メートル／グラム（ｍ2／ｇ）として報告される。
【００３８】
圧潰値は、繊維ストランドが圧縮された後にその初期形状を回復する能力を表わす。それらは、以下の手順を使用して定量された：異なった大きさの３つのプレキシフィラメント状繊維ストランドをＲｅｅｍａｙ（登録商標）シートから引き出した。３つの試料は、約１、２および３グラムの重さがあった。報告される圧潰値は、３つの試料で測定された値の平均である。圧力を最小限で適用して各々の試料プレキシフィラメント状ストランドをボール形状に形成して圧潰を避け、次に、試料をグラム単位で秤量した。アクリル試料ホルダーおよびクラッシャーからなる圧潰試験機を使用して、各試料の圧潰値を測定した。試料ホルダーは、２．２２インチ（５．６４ｃｍ）の内径および２．７２インチ（６．９１ｃｍ）の外径を有する円筒部を含んだ。円筒の中心は、６．００インチ×６．００インチ（１５．２４ｃｍ×１５．２４ｃｍ）の大きさの四角形基部の幾何学中心に位置していた。クラッシャーは、プランジャロッドの一方の端部に位置している第１のディスク形状の面（０．２５インチ（０．６４ｃｍ）の厚さおよび２．２０インチ（５．５９ｃｍ）の直径を有するディスク）と第１のディスクから１．５０インチ（３．８１ｃｍ）後ろに離隔されたプランジャロッド上の第２のディスクとを有する円筒形プランジャロッド（直径＝０．７５インチ（１．９１ｃｍ））を含んだ。また、第２のディスクは、０．２５インチ（０．６４ｃｍ）の厚さおよび２．２０インチ（５．５９ｃｍ）の直径を有した。ディスクは、圧潰の間に空気を試料から逃がすことができるように円筒形試料ホルダーの内径よりもわずかに小さいサイズに定められた。プレキシフィラメント状試料を、一度に１つ、試料ホルダー内に置き、直径約２．２インチ（５．５９ｃｍ）の薄い紙片をプレキシフィラメント状試料の上に圧潰前に置いた。次に、プランジャロッドを円筒形試料ホルダー内に挿入して、第１のディスク形状の面が紙片と接触するようにした。第２のディスクは、プランジャロッドの軸を円筒形試料ホルダーの軸と整列して保持する役割を果たした。各々のプレキシフィラメント状ストランド試料は、２ｌｂ（０．９１ｋｇ）の重りをプランジャロッド上に置くことによって圧潰された。圧潰高さ（ｍｍ）は、円筒形試料ホルダーの底部からクラッシャーの底部までの試料の高さを測定することによって得られた。プランジャと重りを約２分後に試料から取り除き、紙片を所定の位置に残して試料の回復した高さの測定を容易にした。各々の試料を約２分回復させ、試料の回復した高さ（ｍｍ）を得るため、試料ホルダーの４つの面それぞれの中心からの紙の高さを測定し、測定値を平均した。圧潰値（ｍｍ／ｇ）を計算するため、平均圧潰高さを平均の回復した高さから差し引き、試料の重量の平均で割る。圧潰値は、試料が圧潰された後にどれぐらいその原寸を回復するかということの尺度であり、より大きい値は試料の元の高さの回復がより大きいことを示す。
【００３９】
結晶化度(crystallinity index)
ポリエチレンの結晶化度が以下の手順に従ってＸ線分析を使用して測定された。
【００４０】
反射θ−θブラッグ−ブレンターノ型の回折計に１．５４Åの波長を有するＣｕ−Ｋα  Ｘ線管源と一次元検出器とを取り付けた。試料を回折計の中央の平らなホルダー上に水平にそして散乱ベクトルに垂直に載せた。測定の間、試料をこの平面上で回転させた。
【００４１】
結晶化度の定量のために使用される方法は、Ｓ．Ｌ．Ａｇｇａｒｗａｌ，Ｇ．Ｐ．Ｔｉｌｌｅｙ，Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ  ｉｎ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｂｙ  Ｘ−Ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．１８，ｐｐ．１７−２６，１９５５に記載される、結晶域の散乱強度の、全強度に対する比に基づいている。この文献に報告される分析だけが、直方晶相が存在しているケースを考慮する。さらに、単斜晶相もまた存在していてもよく、それらの場合において以下に記載される手順を用いる。
【００４２】
１．散乱角の２θ＝１３±１〜２９±１°から引き出される、局所線形バックグラウンドを差し引いた。
【００４３】
２．散乱信号を４つの異なったピークに当てはめた：１つはアモルファス拡散散乱（２θ＝２１．８°、ピーク幅（半値全幅、ＦＷＨＨ）約４．５〜５°、ならびに積分強度、Ｉamorphous）に対応づけられ、２つのピークはポリエチレン直方晶結晶形態の１１０（２θ＝２１．５９°，Ｉ110)および２００(２θ＝２４．０３°，Ｉ200)反射に対応づけられ、最後のピークはポリエチレン単斜晶結晶形態の１００（２θ＝１９．４７°，Ｉ100）反射に対応付けられる。引用角度位置がわずかに変化させられ、予想される２θシフトを説明した。結晶ピークは幅（ＦＷＨＨ）約１°であった。ガウスピーク形状は観察される強度をよく説明したが、ピアソンＶＩＩピーク形状もまた使用され、良い結果であった。Ｇｒａｍｓ  ＡＩピークフィッティングソフトウェアを使用した。
【００４４】
３．全結晶化度は、結晶散乱の、全散乱に対する比から計算された。結晶散乱は、結晶ピーク（単斜晶および直方晶）からの積分強度の合計として定義された。全散乱は、結晶ピークとアモルファスピークの積分強度の合計として定義された：
【数１】
0006722596.tif 000002
【００４５】
したがって、部分結晶化度ＣＩorthorhombicおよびＣＩmonoclinicをそれぞれこれらの式から計算した。
【数２】
0006722596.tif 000003
【００４６】
図２は、単斜晶および直方晶結晶構造を有するポリエチレンのＸ線分析を使用して得られたＸ線信号の図解である。様々な結晶相がピークプロファイル、ならびに、関連する頂点位置および高さによって識別される。
【００４７】
実験
フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状ウェブを１ガロンのフラッシュ紡糸実験装置で生成する。ここで使用される１ガロン容量のフラッシュ紡糸装置は、米国特許第５．１４７，５８６号明細書に記載される５０ｃｃユニットを大きくした変型である。装置は、油圧ポンプによってチャンバの内容物に圧力を加えるようにされているピストンを各々備えた、２つの高圧円筒形チャンバからなった。円筒は各々、１ガロンの内部容量を有した。円筒は、スタティックミキサーを有するチャネルによって一方の端部に互いに接続された。ピストンは、油圧系統によって供給される高圧油によって動かされた。円筒のうちの１つの出力が、紡糸口金装置を他方の端部に有するチャンバに結合された。２つの円筒が、所望の紡糸温度と同様な温度に加熱される。ポリマーが１つの円筒に入れられる。その後に真空を円筒に引く。所望のポリマー濃度をもたらすために。紡糸剤を高圧ポンプによって添加する。次に、ポリマーと紡糸剤をタイプＪ熱電対によって測定される所望の混合温度に加熱し、６０〜１２０分間典型的にその温度に保持した。加熱する間ピストンを用いて２つの円筒の間に差圧を代わりに形成した。この処置が、ポリマーと紡糸剤を混合チャネルを通って一方の円筒から他方の円筒に繰り返し圧入して混合をもたらし、紡糸流体を形成した。混合後そして紡糸の直前に、内容物を完全に一方の円筒内に置くため、他のピストンをその円筒の上に移動させた。その後に弁を開けて紡糸流体を紡糸口金のチャンバ開口に誘導する。窒素パージされたステンレス鋼筐体内の移動Ｒｅｅｍａｙ（登録商標）被覆ベルト上にフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状ウェブをバッフルによって誘導して、プレキシフィラメント状ウェブを集める。
【００４８】
材料の説明
ジクロロメタンは、Ｂｒｅｎｎｔａｇ  Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ，８１  Ｗ．Ｈｕｌｌｅｒ  Ｌａｎｅ，Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ  １９６０５，Ｕｎｉｔｅｄ  ｓｔａｔｅｓからの工業銘柄純度であり、受入れたまま使用される。ジクロロメタンはＣＡＳ  Ｎｒ．７５−０９−２を有する。ジクロロメタンはまた、塩化メチレンとしても公知である。
【００４９】
２，３−ジヒドロデカフルオロペンタンは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，１００７  Ｍａｒｋｅｔ  Ｓｔｒｅｅｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ  ＤＥ，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓから得られるＣＡＳ  Ｎｒ．１３８４９５−４２−８を有するハイドロフルオロカーボンであり、受入れたまま使用される。
【００５０】
トランス−１，２−ジクロロエチレンは、Ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ  ＣＰＣ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｃ．２４３３８  Ｗ．Ｄｕｒｋｅｅ  Ｒｄ．Ｃｈａｎｎａｈｏｎ  ＩＬ  ６０４１０−９７１９，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓから購入され、受入れたまま使用される。また、トランス−１，２−ジクロロエチレンは、トランス−１，２−ジクロロエテンとしても公知であり、ＣＡＳ  Ｎｒ．１５６−６０−５を有する。
【００５１】
ＨＦＥ７１００は、３Ｍ  Ｃｅｎｔｅｒ，Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ２２４−３Ｎ−１１，Ｓｔ．Ｐａｕｌ  ＭＮ  ５５１４４−１０００から購入される３Ｍ（登録商標）の商品名Ｎｏｖｅｃ（登録商標）７１００として公知の商用銘柄ヒドロフルオロエーテルである。Ｎｏｖｅｃ（登録商標）７１００は、２０〜８０ｗｔ％の寄与のメチルノナフルオロイソブチルエーテル、ＣＡＳ  Ｎｒ．１６３７０２−０８−７と２０〜８０ｗｔ％の寄与のメチルノナフルオロブチルエーテル、ＣＡＳ  Ｎｒ．１６３７０２−０７−６との混合物である。Ｎｏｖｅｃ（登録商標）７１００の純度は９９．５％であり、受入れたまま使用される。
【００５２】
１Ｈ−ぺルフルオロヘキサン（１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−トリデカフルオロヘキサン）は、ＣＡＳ  Ｎｒ．３５５−３７−３を有するハイドロフルオロカーボンである。１Ｈ−ぺルフルオロヘキサンは、Ｆｌｕｏｒｙｘ  Ｉｎｃ．，１９３３  Ｄａｖｉｓ  Ｓｔ．Ｓｔｅ．２９４，Ｓａｎ  Ｌｅａｎｄｒｏ，ＣＡ  ９４５７７，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓから購入される。１Ｈ−ぺルフルオロヘキサンは、９８％を超える純度を有し、受入れたまま使用される。
【００５３】
１Ｈ，６Ｈ−ぺルフルオロヘキサン（１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−ドデカフルオロヘキサン）は、ＣＡＳ  Ｎｒ．３３６−０７−２を有するハイドロフルオロカーボンである。１Ｈ，６Ｈ−ぺルフルオロヘキサンは、Ｅｘｆｌｕｏｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，２３５０  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｃｒｅｅｋ  Ｄｒ．，Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｃｋ，ＴＸ，７８６６４，Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓから購入される。１Ｈ，６Ｈ−ぺルフルオロヘキサンは、約９５％の純度レベルを有し、受入れたまま使用される。
【００５４】
実施例１および２ならびに比較例は、２．３５ｇ／１０分（１９０℃および５ｋｇの負荷でＥＮ  ＩＳＯ  １１３３に従って測定された）、および２４．５ｇ／１０分（１９０℃．および２１．６ｋｇの負荷でＥＮ  ＩＳＯ  １１３３に従って測定された）のメルトインデックス、０．９６ｇ／ｃｍ3（ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従って測定された）の密度を有する高密度ポリエチレンから紡糸された。実施例３〜６は０．７４ｇ／１０分（１９０℃および２．１６ｋｇの負荷でＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に従って測定された）および２９．６ｇ／１０分（１９０℃および２１．６ｋｇの負荷でＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８に従って測定された）のメルトインデックスならびに０．９５ｇ／ｃｍ3の密度を有する高密度ポリエチレンから紡糸された。
【００５５】
本発明のシートは、少なくとも１５ｃｍ3の上流圧減圧チャンバおよび７０バールのゲージ最小値の吐出圧から行なわれるフラッシュ紡糸法により得られ、２００〜４００デニールの繊維をもたらした。
【００５６】
結果
実施例
表１は、実施例の紡糸条件を記載し、表２は、実施例について得られた性質を記載する。
【００５７】
表１
【表１】
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【００５８】
表２
【表２】
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【００５９】
表３は比較例の紡糸条件を記載し、表４は比較例について得られた性質を記載する。
【００６０】
表３
【表３】
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【００６１】
表４
【表４】
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【００６２】
本発明の目的を果たす一連の性質である、１２ｍ2／ｇ以下のＢＥＴ表面積、０．９ｍｍ／ｇ以上の圧潰値、および５５％以下の結晶化度は、実施例に記載された紡糸条件および組成物を使用してだけ達成可能である。比較例のいずれも、本発明の望ましい一連の性質を満たさない。
【００６３】
炭化水素紡糸剤を使用して製造される比較例Ａ〜Ｃについて図３の全結晶化度（ＣＩtotal)対ＢＥＴのプロットは、図の黒い菱形によって示され、ＢＥＴと共にＣＩtotalの低下を示す。他の紡糸剤系の、白丸として示されるケース１〜８に関して、図３は、ＢＥＴと共にＣＩtotalの増加傾向を示す。
【００６４】
図４は、全結晶化度の関数としての圧潰値を示す。比較例の、黒い菱形として示されるケースＡ〜Ｃについては、圧潰は全結晶化度の増加と共に増加するのに対して、実施例１〜８の、白い菱形については、０．９ｍｍ／グラムを超える圧潰値は５５％未満の結晶化度に相当する。
次に、本発明の態様を示す。
1.  ５５％以下の全結晶化度を有する繊維を含むフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランド。
2.  １２ｍ2／ｇ以下のＢＥＴ表面積、０．９ｍｍ／ｇ以上の圧潰値を有する、上記１に記載のフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランド。
3.  ポリエチレンから形成される繊維を主に含む、上記２に記載のフラッシュ紡糸プレキシフィラメント状繊維ストランド。
4.  前記繊維が５２％以下の全結晶化度を有する、上記３に記載の繊維ストランド。
5.  前記繊維が、Ｘ線特性解析によって測定された時に単斜晶および直方晶構造を有し、前記単斜晶構造の結晶化度が１％以上である、上記３に記載の繊維ストランド。
6.  上記１に記載の繊維ストランドから製造される固化されたシート。
7.  少なくとも１つのシートが上記６に記載のシートである、２つ以上の複数のシートまたはストランドを含む多層構造物。
8.  上記１に記載の繊維ストランドから製造される熱によりまたは機械的に固化されたシート。
9.  少なくとも１つのシートが上記８に記載のシートである、２つ以上の複数のシートまたはストランドを含む多層構造物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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