(57)【要約】  複数の紡糸ビームを用いて、多層シートをエレクトロブローして、異なった成分のウェブを製造する方法であって、前記シートが、成形スクリーンに付着せず、改善されたウェブ安定性を有する方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層シートをエレクトロブローする方法であって、溶媒中に溶解したポリマーを含んでなる導電性の液体流を、推進ガスおよび電場の存在下で、直線配列の紡糸ノズルを含んでなる少なくとも２つの紡糸ビームを介して紡糸して繊維を形成し、前記繊維を収集スクリーン上に堆積させることを含んでなり、
（ａ）第一紡糸ビームは、前記収集スクリーン上に堆積する繊維に、第一ウェブを作る約０〜約３０重量パーセントの溶媒濃度を提供し、
（ｂ）第二紡糸ビームは、前記第一ウェブ上に堆積する繊維に、第二ウェブを作る約３０〜約７０重量パーセントの溶媒濃度を提供し、前記ウェブ間の溶媒濃度の差は、少なくとも１０重量パーセントである上記方法。
【請求項２】
さらに、
（ｃ）１つもしくはそれ以上の追加の紡糸ビームが、前記第一ウェブと第二ウェブとの間に、前記第二ウェブ上に、或いは両方の組み合わせ上に堆積して１つもしくはそれ以上の追加のウェブを作り上げる繊維を提供すること
を含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、前記収集した繊維から前記溶媒を除去することを含んでなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第一紡糸ビームが、約０．５〜約２．０ｃｃ／穴／分のノズル当りの液体流の流量を有し、前記第二紡糸ビームが、約２．０〜約４．０ｃｃ／穴／分のノズル当りの液体流の流量を有し、前記液体流間の流量の差が少なくとも約１ｃｃ／穴／分である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第一紡糸ビームが、約５０℃〜約１５０℃の温度を有する第一推進ガスを有し、前記第二紡糸ビームが、約２５℃〜約５０℃の温度を有する第二推進ガスを有し、前記推進ガス間の温度差が、少なくとも約２５℃である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリマーがポリアミドであり、前記溶媒がギ酸である請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層シートをエレクトロブロー（ｅｌｅｃｔｒｏｂｌｏｗｉｎｇ）するための改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維から作られる生地やウェブは、様々な顧客の最終用途（例、濾過材、蓄エネルギーセパレーター（ｅｎｅｒｇｙ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｓｅｐａｒａｔｏｒ）、防護服等）に使用されうる。これらのウェブを作る方法は、エレクトロブローであり、エレクトロブローでは、ポリマー溶液が、電場およびブロー流体もしくは推進流体の存在下で、ノズルを介して紡糸され、溶媒を蒸発させて、スクリーン上に収集される繊維を形成する。一般的には、追加の溶媒除去プロセスを必要とするレイダウンで、溶媒の全てが、繊維から除去されるとは限らない。しかしながら、スクリーン上での繊維のレイダウンで繊維中に過剰の溶媒が残存しているならば、ウェブをスクリーンから取り除く際に、ウェブがスクリーンに付着して、その結果としてウェブ損傷を招きうる。また、スクリーン上での繊維のレイダウンで繊維中にほんの僅かしか溶媒が残存しないならば、ウェブは、ウェブのハンドリングを可能にする良好な表面安定性に対して十分な粘着性を示さない。
【０００３】
収集スクリーンから取り除くことができ、またハンドリングに対しても十分な表面安定性を有するシート構造をエレクトロブローする方法が、必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、多層シートをエレクトロブローする方法に関し、その方法は、溶媒中に溶解したポリマーを含んでなる導電性の液体流を、推進ガスおよび電場の存在下で、直線配列の紡糸ノズルを含んでなる少なくとも２つの紡糸ビームを介して紡糸して繊維を形成し、その繊維を収集スクリーン上に堆積させることを含んでなり、（ａ）第一紡糸ビームは、収集スクリーン上に堆積する繊維に、第一ウェブを作る約０〜約３０重量パーセントの溶媒濃度を提供し、（ｂ）第二紡糸ビームは、第一ウェブ上に堆積する繊維に、第二ウェブを作る約３０〜約７０重量パーセントの溶媒濃度を提供し、第一ウェブと第二ウェブの溶媒濃度の差は、少なくとも約１０重量パーセントである。
【０００５】
本発明は、米国特許出願第１０／４７７，８８２号明細書に対応する国際公開第０３／０８０９０５号パンフレット（その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるエレクトロブロー方法により製造されるウェブで作られる多層シートの改善に関する。
【０００６】
エレクトロブロー法は、ポリマーと溶媒を含んでなるポリマー溶液の流れを、貯蔵タンクから紡糸口金内の一連の紡糸ノズルへ供給することを含んでなり、紡糸ノズルに高電圧を印加し、紡糸ノズルを介してポリマー溶液が放出される。一方、任意に加熱した圧縮空気は、紡糸ノズルの側面もしくは周囲に配置される空気ノズルから、放出される。上記空気は、一般的には、新たに放出されたポリマー溶液を包んで送り出すブローガス流として下方に送られて、繊維状ウェブの形成を促進し、繊維状ウェブは、真空チャンバーの上のアースされた多孔性収集スクリーン上に収集される。
【０００７】
ポリマー溶液は、関連ポリマーと相溶性の任意の樹脂、可塑剤、紫外線安定剤、架橋剤、硬化剤、反応開始剤等をはじめとする添加剤と混合することができる。殆どのポリマーの分解は、特定の温度範囲を必要としないが、分解反応を促進するため、加熱が必要なこともある。
【０００８】
本エレクトロブロー方法に従ってウェブを調製する際に、ウェブが、収集スクリーン上でのレイダウンで、過剰の溶媒を伴って繊維を含有しているならば、ウェブはスクリーンに付着し、スクリーンから取り外す際に、ウェブに損傷が生じることが認められている。レイダウンでのウェブが、約０〜約３０重量パーセントの溶媒濃度を有するならば、上記の付着問題を回避することができる。
【０００９】
本エレクトロブロー方法に従ってウェブを調製する際に、ウェブが、収集スクリーン上でのレイダウンで、ほんの僅かの溶媒しか伴わずに繊維を含有しているならば、繊維は、ウェブをハンドリングする際に、ウェブの損傷を回避するのに十分な表面安定性を発達させるため、互いに付着するのに十分な粘着性を有さないことが、さらに認められている。レイダウンでのウェブが、約３０〜約７０重量パーセントの溶媒濃度を有するならば、上記表面安定性は改善できる。
【００１０】
本発明に係る多層シートは、低濃度で溶媒を含有するウェブと高濃度で溶媒を含有するウェブとを組み合わせることにより作製可能であり、収集スクリーンに付着せず、またウェブをハンドリングするのに十分な表面安定性を提供する。多層シートは、収集スクリーン上に堆積する繊維に、第一ウェブを作る約０〜約３０重量パーセントの溶媒濃度を提供する第一紡糸ビームと、第一ウェブ上に堆積する繊維に、第二ウェブを作る約３０〜約７０重量パーセントの溶媒濃度を提供する第二紡糸ビームとを介して、ポリマー溶液を紡糸することにより、作られることができ、第一ウェブと第二ウェブ間の溶媒濃度の差は、少なくとも約１０重量パーセントである。
【００１１】
レイダウンで異なる溶媒濃度を有するウェブを作る一つの方法は、紡糸ビームから流出するポリマー溶液の液体流の流量を制御する方法である。第一ウェブは、ノズル当り約０．５〜約２．０ｃｃ／穴／分の液体流の流量を有する紡糸ビームから、繊維を紡糸することにより、調製されることができる。第二ウェブは、ノズル当り約２．０〜約４．０ｃｃ／穴／分の液体流の流量を有する紡糸ビームから繊維を紡糸することにより、調製されることができる。２つの液体流の流量の差は、少なくとも約１ｃｃ／穴／分である。
【００１２】
レイダウンで異なる溶媒濃度を有するウェブを作る別の方法は、推進ガスの温度を制御する方法である。第一ウェブは、約５０℃〜約１５０℃の温度の第一推進ガスを用いて、繊維を紡糸することにより、調製されることができる。第二ウェブは、約２５℃〜約５０℃の温度の第二推進ガスを用いて、繊維を紡糸することにより、調製されることができる。推進ガスの温度差は、少なくとも約２５℃である。
【００１３】
レイダウンで所望の濃度の溶媒濃度を達成するため、各紡糸ビームから紡糸された繊維を単独に制御するように操作できる別の方法の変量には、紡糸室（ｓｐｉｎｎｉｎｇ  ｃｅｌｌ）の温度と、ダイ‐コレクターまたはビーム‐収集スクリーンの距離とが挙げられる。
【００１４】
さらなる紡糸ビームは、第一と第二ウェブ間の追加のウェブを第二ウェブ上もしくは両方の組み合わせ上に堆積させる方法に、追加されることができる。
【００１５】
上記方法は、最終用途に応じて所望の溶媒含有量まで、収集されたウェブから溶媒を除去することを、さらに含んでなる。
【００１６】
好適なポリマー／溶媒の組み合わせは、ポリアミド多層シートを調製するための、ギ酸中に溶解したポリアミドである。
【００１７】
試験方法
ウェブ中の溶媒含有量は、製造直後のウェブを秤量した後、ウェブを乾燥させて、ウェブを再び秤量することにより、測定され、以下の式により、算出される。
【数１】
2010513746.tif 000002
【実施例】
【００１８】
以下、本発明は、下記の実施例において、さらに詳細に記載される。
【００１９】
本発明の多層シートを作るのに使用されるウェブは、米国特許出願第１０／４７７，８８２号明細書に対応する国際公開第２００３／０８０９０５号パンフレット（その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載されるエレクトロブロー方法により製造されることができる。
【００２０】
比較例Ａ
純度９９％のギ酸溶媒（Ｋｅｍｉｒａ  Ｏｙｊ，Ｈｅｌｓｉｎｋｉ，Ｆｉｎｌａｎｄから入手可能）に溶解したナイロン６，６ポリマー，Ｚｙｔｅｌ（登録商標）ＦＥ３２１８（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅから入手可能）の２４重量％濃度を有するポリマー溶液から、ウェブを調製する。温度約５０℃、紡糸ビームとコレクター間の電位差５０ｋＶで、ブロー空気を用いて、室温で、ポリマー溶液をエレクトロブローする。紡糸ビームは、スクリーンに収集されてギ酸含有量約６０％を有するウェブを形成する繊維を生じるポリマー溶液の流量、約４．０ｃｃ／穴／分を有する。ウェブは、取り外しの際に、収集スクリーンに付着して、ウェブ損傷を生じる。
【００２１】
比較例Ｂ
紡糸ビームが、スクリーンに収集されてギ酸含有量約２５％のウェブを形成する繊維を生じるポリマー溶液の流量、約１．０ｃｃ／穴／分を有することを除いて、比較例Ａと同様な方法で、別のウェブを調製する。ウェブは、取り外しの際に、収集スクリーンに付着しない。しかしながら、ウェブの表面安定性は、ハンドリング時のウェブへの損傷を回避するほど十分ではない。
【００２２】
実施例１
特定の順序で比較例ＡとＢを組み合わせて、本発明に係る多層シートを作る。比較例Ｂにおけるように、第一紡糸ビームは、スクリーンに収集されてギ酸含有量約２５％の第一ウェブを形成する繊維を生じるポリマー溶液の流量、約１．０ｃｃ／穴／分を有する。比較例Ａにおけるように、第二紡糸ビームは、第一ウェブの上面に収集されてギ酸含有量約６０％の第二ウェブを形成する繊維を生じるポリマー溶液流量、約４．０ｃｃ／穴／分を有する。２種のウェブから多層シートが作られる。シートは、スクリーンに付着することなく、スクリーンから取り外せる。さらに、第二ウェブの追加の粘着性は、ウェブのハンドリングを可能にする良好な表面安定性と共に、シートの保持を促進する。多層シートを溶媒除去して、残留しているギ酸を取り除く。
【国際調査報告】
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