(57)【要約】  フィラメント及び／又は繊維などの繊維要素、より具体的には非ヒドロキシルポリマーを含有する繊維要素、これから作製される繊維構造体、及びこの製造方法に関する。
2015514166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒドロキシルポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素であって、前記非ヒドロキシルポリマーが、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す、繊維要素。
【請求項２】
前記非ヒドロキシルポリマーが、１．１０超の多分散度を示す、請求項１に記載の繊維要素。
【請求項３】
前記非ヒドロキシルポリマーが、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）よりも大きい濃度である、請求項１又は２に記載の繊維要素。
【請求項４】
前記非ヒドロキシルポリマーが、線状ポリマーを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項５】
前記非ヒドロキシルポリマーが、長鎖分枝状ポリマーを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項６】
前記非ヒドロキシルポリマーが、前記非ヒドロキシルポリマーのエンタングルメント濃度Ｃｅを超える濃度の前記ヒドロキシルポリマーと相溶性を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項７】
前記非ヒドロキシルポリマーが、ポリアクリルアミド及びその誘導体類；ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそのエステル類；ポリエチレンイミン；前述のポリマー類の混合物から作製されたコポリマー類；並びにこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項８】
前記非ヒドロキシルポリマーが、ポリアクリルアミドを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項９】
前記繊維が、０．００１重量％〜１０重量％の前記非ヒドロキシルポリマーのフィラメントを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の要素。
【請求項１０】
前記ヒドロキシルポリマーが多糖類を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項１１】
前記多糖類が、デンプン、デンプン誘導体類、デンプンコポリマー類、キトサン、キトサン誘導体類、キトサンコポリマー類、セルロース、セルロース誘導体類、セルロース誘導体類、セルロースコポリマー類、ヘミセルロース類、ヘミセルロース誘導体類、ヘミセルロースコポリマー類、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載の繊維要素。
【請求項１２】
前記繊維要素がフィラメントを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の繊維要素。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複数の繊維要素を含む、繊維構造体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の繊維構造体を含むシングルプライ又はマルチプライの衛生ティッシュ製品。
【請求項１５】
ヒドロキシルポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含むポリマー溶融組成物を高分子処理する工程を含み、前記非ヒドロキシルポリマーが、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示し、これによって請求項１〜１２のいずれか一項に記載の繊維要素が作製される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の繊維要素の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント及び／又は繊維などの繊維要素、並びにより具体的には非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素、これから作製される繊維構造体、及びこの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維要素、特にメルトブローン及び／又はスパンボンドプロセスなどの紡糸プロセスから製造されたものが当該技術分野において既知である。１，３２０，０００ｇ／ｍｏｌ以下の重量平均分子を示す、例えばヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー、及びポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素は、当該技術分野において公知である。更に、１．３１未満の多分散度を示す、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー、及びポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素が当該技術分野において公知である。更に、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー、及びポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素は、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）未満の濃度で繊維要素内に存在する。
【０００３】
しかしながら、そのような既知の繊維要素を含む、かかる繊維要素及び繊維構造体は、望ましい強度特性よりも低い特性を示す（例えば、望ましい乾燥引張特性よりも低い特性、望ましい破壊吸収総エネルギー吸収特性よりも低い特性など）。
【０００４】
上記のとおり、考案者が直面している問題は、１）ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー、及びポリアクリルアミドなど非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素、並びに、２）かかる繊維要素を含む繊維構造体、の乾燥引張特性をいかに改善するかということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、上記の欠点を回避する、繊維要素形成ポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含むポリマー溶融組成物から作製された繊維要素、並びにこれから作製された繊維構造体に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、向上した乾燥引張特性を示す、ポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素、これから形成される繊維構造体、並びにかかる繊維要素及び／又は繊維構造体の作製方法を提供することによって、上記の必要性を満たす。
【０００７】
上記に特定された問題に対する解決策は、繊維要素が１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を有し、及び／又は１．３２超の多分散度を有する非ヒドロキシルポリマーを含むように、繊維要素及び／又はかかる繊維要素を含む繊維構造体が１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量を有し、及び／又は１．３１未満の多分散度を有する非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素と比較して、向上した乾燥引張特性を有するように、非ヒドロキシルポリマーを水性ポリマー溶融組成物に組み込んで繊維要素を作製することである。
【０００８】
本発明の一実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含み、この非ヒドロキシルポリマーは１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す、繊維要素が提供される。
【０００９】
本発明の別の実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含み、この非ヒドロキシルポリマーは、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）を超える濃度で繊維要素に存在する、繊維要素が提供される。
【００１０】
本発明の他の実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含み、この非ヒドロキシルポリマーは１．３２超の多分散度を示す、繊維要素が提供される。
【００１１】
更に本発明の他の実施例では、本発明の複数の繊維要素を含む繊維構造体が提供される。
【００１２】
本発明の更に別の実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物が提供される。
【００１３】
本発明の更に別の実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）を超える濃度で水性ポリマー溶融組成物に存在する非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物が提供される。
【００１４】
本発明の更に別の実施例では、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１．３２超の多分散度を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物が提供される。
【００１５】
本発明の更に他の実施例では、ポリマー構造体、例えば本発明の水性ポリマー溶融組成物由来の繊維要素が提供される。
【００１６】
本発明の更に他の実施例では、本発明の繊維要素の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．１つ以上の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００１７】
本発明の更に他の実施例では、本発明の繊維要素の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程であって、非ヒドロキシルポリマーは、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）を超える濃度で水性ポリマー溶融組成物に存在する、工程と、
ｂ．１つ以上の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００１８】
本発明の更に他の実施例では、本発明の繊維要素の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１．３２超の多分散度を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．１つ以上の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００１９】
本発明の更に他の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．１つ以上のポリマー構造体が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００２０】
本発明の更に他の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程であって、非ヒドロキシルポリマーは、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）を超える濃度で水性ポリマー溶融組成物に存在する、工程と、
ｂ．１つ以上のポリマー構造体が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００２１】
本発明の更に他の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１．３２超の多分散度を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．１つ以上のポリマー構造体が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物をポリマー処理する工程と、を含む方法が提供される。
【００２２】
本発明の更に別の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．複数の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物を高分子処理する工程と、
ｃ．繊維構造体が形成されるように、集積装置上で繊維要素を集積する工程と、を含む、方法が提供される。
【００２３】
本発明の更に別の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程であって、非ヒドロキシルポリマーは、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）を超える濃度で水性ポリマー溶融組成物に存在する、工程と、
ｂ．複数の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物を高分子処理する工程と、
ｃ．繊維構造体が形成されるように、集積装置上で繊維要素を集積する工程と、を含む、方法が提供される。
【００２４】
本発明の更に別の実施例では、本発明のポリマー構造体の作製方法は、
ａ．ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、１．３２超の多分散度を示す非ヒドロキシルポリマーと、を含む水性ポリマー溶融組成物を提供する工程と、
ｂ．複数の繊維要素が形成されるように、水性ポリマー溶融組成物を高分子処理する工程と、
ｃ．繊維構造体が形成されるように、集積装置上で繊維要素を集積する工程と、を含む、方法が提供される。
【００２５】
本発明の更に別の実施例では、本発明の繊維構造体を含むシングルプライ又はマルチプライの衛生ティシュ製品が提供される。
【００２６】
したがって、本発明は高分子構造体、例えば非ヒドロキシルポリマーを含む繊維要素、かかる繊維要素から作製された繊維構造体、及びこれを作製するプロセスに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る繊維構造体を作製する方法の一実施例の略図である。
【図２】本発明に係る繊維構造体作製プロセスの一部の一実施例の略図である。
【図３】本発明に係る、メルトブローンダイの一実施例の略図である。
【図４Ａ】本発明に係る、二軸スクリュー押出機のバレルの一実施例の略図である。
【図４Ｂ】図４Ａの二軸スクリュー押出機のスクリュー及び混合エレメントの構成の一実施例の略図である。
【図５Ａ】本発明における使用に好適な二軸スクリュー押出機のバレルの一実施例の略図である。
【図５Ｂ】図５Ａのバレルにおける使用に好適なスクリュー及び混合エレメントの構成の実施例の略図である。
【図６】本発明に係る繊維を合成するプロセスの実施例の略図である。
【図７】細長化ゾーンの一実施例を示す、図６に示されているプロセスの部分側面図の略図である。
【図８】図７の線８−８に沿ってとられ、本発明の繊維要素を提供するように配置された複数の押出ノズルの１つの可能性のある配置を示す、概略的な平面図である。
【図９】図８のものに類似であり、図７に示されている細長化ゾーン周囲で境界空気を提供するための、オリフィスの１つ可能性のある配置を示す図である。
【図１０】非ヒドロキシルポリマー類の多分散度（Ｍｗ／ＭＮ）に対する重量平均分子量（ＭＷ）のプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
用語の定義
本明細書で使用するとき、「繊維構造体」は、１つ以上の繊維要素を含む構造体を意味する。一実施例では、本発明に係る繊維構造体は、機能を実施することができる構造体を一緒に形成する、繊維要素の結合を意味する。
【００２９】
繊維構造体を作製するためのプロセスの非限定的な例としては、一般に不織布プロセスと称される、既知のウェットレイド製紙プロセス、エアレイド製紙プロセス、並びに湿潤溶液及び乾燥フィラメント紡糸プロセス、例えばメルトブローン及びスパンボンド紡糸プロセスが挙げられる。形成された繊維構造体の更なる処理は、完成繊維構造体を形成するように実行されてもよい。例えば、典型的な製紙プロセスでは、完成繊維構造体は、製紙の終わりにリール上に巻き付けられている繊維構造体である。完成繊維構造体は、その後、衛生ティッシュ製品などの最終製品に変換され得る。
【００３０】
本明細書で使用するとき、「繊維要素」は、長さがその平均直径を大きく上回る、すなわち、長さと平均直径との比が少なくとも約１０である、細長い微粒子を意味する。繊維要素は、フィラメント又は繊維であってもよい。一実施例では、繊維要素は、複数の繊維要素を含む糸ではなく、むしろ単一の繊維要素である。
【００３１】
本発明の繊維要素は、メルトブロー及び／若しくはスパンボンドなどの適した紡糸操作によるポリマー溶融組成物から紡糸されてもよく、並びに／又はこれらの繊維要素は、植物資源（例えば樹木）などの自然資源から得られてもよい。
【００３２】
本発明の繊維要素は、単成分及び／又は多成分であってもよい。例えば、繊維要素は、２成分の繊維及び／又はフィラメントを含むことができる。２成分の繊維及び／又はフィラメントは、サイドバイサイド、シースコア、海島型などの任意の形態であってもよい。
【００３３】
本明細書で使用するとき、「フィラメント」は、長さ５．０８ｃｍ（２ｉｎ）以上、及び／又は７．６２ｃｍ（３ｉｎ）以上、及び／又は１０．１６ｃｍ（４ｉｎ）以上、及び／又は１５．２４ｃｍ（６ｉｎ）以上を示す上記のような細長い微粒子を意味する。
【００３４】
フィラメントは、典型的に、連続しているか又は実質的に連続していると考えられる。フィラメントは、相対的に繊維より長い。フィラメントの非限定例としては、メルトブローン及び／又はスパンボンドフィラメントが挙げられる。フィラメントに紡糸することができるポリマーの非限定的な例としては、例えば、デンプン、デンプン誘導体、セルロース（例えば、レーヨン及び／又はリヨセル）、及びセルロース誘導体、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体などの天然ポリマー、並びに、ポリビニルアルコール、熱可塑性ポリマー（例えば、ポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレンフィラメント））、及び生分解性熱可塑性繊維（例えば、ポリ乳酸フィラメント、ポリヒドロキシアルカノエートフィラメント、ポリエステルアミドフィラメント、及びポリカプロラクトンフィラメント）が挙げられるがこれらに限定されない合成ポリマーが挙げられる。
【００３５】
本明細書で使用するとき、「繊維」は、５．０８ｃｍ（２ｉｎ）未満、及び／又は３．８１ｃｍ（１．５ｉｎ）未満、及び／又は２．５４ｃｍ（１ｉｎ）未満を示す上記のような細長い微粒子を意味する。
【００３６】
繊維は、一般に、事実上連続していないと考えられる。繊維の非限定的な例としては、パルプ繊維、例えば木材パルプ繊維、並びに合成ステープルファイバー、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、これらのコポリマー、レーヨン、ガラス繊維、及びポリビニルアルコール繊維が挙げられる。
【００３７】
ステープルファイバーは、フィラメントトウを紡糸した後、トウを５．０８ｃｍ（２ｉｎ）未満の部分に切断して繊維を製造することにより製造され得る。
【００３８】
本発明の一実施例では、繊維は、植物資源（例えば、木及び／又は植物）などの天然素材資源から得られることを意味する天然素材繊維であってもよい。このような繊維は、典型的には、製紙において使用され、多くの場合、製紙繊維と称される。本発明で有用な製紙繊維には、木材パルプ繊維として一般的に既知のセルロース繊維が含まれる。適用できる木材パルプとしては、クラフト（Kraft）パルプ、亜硫酸パルプ、及びスルファートパルプ等の化学パルプに加えて、例えば、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、及び化学的に改質したサーモメカニカルパルプ等の機械パルプが挙げられる。しかしながら、これから作製された繊維構造体に触知できる優れた柔軟性を付与することから、化学パルプが好ましい場合がある。落葉樹（以下、「広葉樹材」とも呼ばれる）及び針葉樹（以下、「針葉樹材」とも呼ばれる）の両方に由来するパルプが使用できる。広葉樹繊維及び針葉樹繊維は混合することができ、あるいは、複数の層に堆積させて、層状ウェブを提供することができる。再生紙由来の繊維も本発明に適用可能であり、任意又は全ての上記の種類の繊維に加えて、本来の製紙を促進するために使用される充填剤、柔軟化剤、湿潤及び乾燥強度向上剤、並びに接着剤などの他の非繊維性ポリマーを含んでもよい。
【００３９】
様々な木材パルプ繊維に加え、他のセルロース繊維、例えば、綿リンター、レーヨン、リヨセル、及びバガス繊維が、本発明の繊維構造体で使用されてもよい。
【００４０】
本明細書で使用するとき、「衛生ティッシュ製品」は、排尿後及び排便後の清浄用の拭き取り用具（トイレットペーパー）、耳鼻咽喉からの排泄物用の拭き取り用具（ティッシュペーパー）、ウェットワイプ及びドライワイプなど、多機能な吸収清浄用途（吸収性タオル）及びワイプとして有用な、柔軟で比較的低密度の繊維構造体を意味する。衛生ティッシュ製品は、コアを中心に、又はコアなしで、衛生ティッシュ製品自体の上に回旋状に巻かれて、あるいは別個のシートの形態で、衛生ティッシュ製品のロールを形成してもよい。
【００４１】
一実施例では、本発明の衛生ティッシュ製品は、本発明に係る１つ以上の繊維構造体を含む。繊維構造体及び／又は衛生ティッシュ製品はエンボス加工されてもよい。
【００４２】
本発明の衛生ティッシュ製品及び／又は繊維構造体は、本明細書に記載の坪量試験方法によって測定されたとき、約１０ｇ／ｍ２〜約１２０ｇ／ｍ２、及び／又は約１５ｇ／ｍ２〜約１１０ｇ／ｍ２、及び／又は約２０ｇ／ｍ２〜約１００ｇ／ｍ２、及び／又は約３０〜９０ｇ／ｍ２の坪量を示し得る。更に、本発明の衛生ティッシュ製品は、本明細書に記載の坪量試験方法によって測定されたとき、約４０ｇ／ｍ２〜約１２０ｇ／ｍ２、及び／又は約５０ｇ／ｍ２〜約１１０ｇ／ｍ２、及び／又は約５５ｇ／ｍ２〜約１０５ｇ／ｍ２、及び／又は約６０ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２の坪量を示し得る。
【００４３】
本発明の衛生ティッシュ製品は、約５９ｇ／ｃｍ（１５０ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約７８ｇ／ｃｍ（２００ｇ／ｉｎ）〜約３９４ｇ／ｃｍ（１０００ｇ／ｉｎ）の、及び／又は約９８ｇ／ｃｍ（２５０ｇ／ｉｎ）〜約３３５ｇ／ｃｍ（８５０ｇ／ｉｎ）の総乾燥引張強度を示す。加えて、本発明の衛生ティッシュ製品は、約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）〜約３９４ｇ／ｃｍ（１０００ｇ／ｉｎ）、及び／又は約２１６ｇ／ｃｍ（５５０ｇ／ｉｎ）〜約３３５ｇ／ｃｍ（８５０ｇ／ｉｎ）、及び／又は約２３６ｇ／ｃｍ（６００ｇ／ｉｎ）〜約３１５ｇ／ｃｍ（８００ｇ／ｉｎ）の総乾燥引張強度を示すことができる。１つの実施例では、衛生ティッシュ製品の総乾燥引張強度は約３９４ｇ／ｃｍ（１０００ｇ／ｉｎ）未満、及び／又は約３３５ｇ／ｃｍ（８５０ｇ／ｉｎ）未満である。
【００４４】
本発明の衛生ティッシュ製品の初期の総湿潤引張強度は、約７８ｇ／ｃｍ（２００ｇ／ｉｎ）未満、及び／又は約５９ｇ／ｃｍ（１５０ｇ／ｉｎ）未満、及び／又は約３９ｇ／ｃｍ（１００ｇ／ｉｎ）未満、及び／又は約２９ｇ／ｃｍ（７５ｇ／ｉｎ）未満、及び／又は約２３ｇ／ｃｍ（６０ｇ／ｉｎ）未満であってよい。
【００４５】
本発明の衛生ティッシュ製品は、約１１８ｇ／ｃｍ（３００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約１５７ｇ／ｃｍ（４００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約２３６ｇ／ｃｍ（６００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約２７６ｇ／ｃｍ（７００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約３１５ｇ／ｃｍ（８００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約３５４ｇ／ｃｍ（９００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約３９４ｇ／ｃｍ（１０００ｇ／ｉｎ）超、及び／又は約１１８ｇ／ｃｍ（３００ｇ／ｉｎ）〜約１９６８ｇ／ｃｍ（５０００ｇ／ｉｎ）、及び／又は約１５７ｇ／ｃｍ（４００ｇ／ｉｎ）〜約１１８１ｇ／ｃｍ（３０００ｇ／ｉｎ）、及び／又は約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）〜約９８４ｇ／ｃｍ（２５００ｇ／ｉｎ）、及び／又は約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）〜約７８７ｇ／ｃｍ（２０００ｇ／ｉｎ）、及び／又は約１９６ｇ／ｃｍ（５００ｇ／ｉｎ）〜約５９１ｇ／ｃｍ（１５００ｇ／ｉｎ）の初期総湿潤引張強度を示すことができる。
【００４６】
本発明の衛生ティッシュ製品は、０．６０ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．３０ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．２０ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．１５ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．１０ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．０７ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は０．０５ｇ／ｃｍ３未満の、及び／又は約０．０１ｇ／ｃｍ３〜約０．２０ｇ／ｃｍ３、及び／又は約０．０２ｇ／ｃｍ３〜約０．１５ｇ／ｃｍ３、及び／又は約０．０２ｇ／ｃｍ３〜約０．１０ｇ／ｃｍ３の密度を示し得る。
【００４７】
本発明の衛生ティッシュ製品は、衛生ティッシュ製品のロールの形態であってもよい。このような衛生ティッシュ製品のロールは、隣接するシートから分離できる状態で取り出せる、連結しているがミシン目の入った複数の繊維構造体のシートを含んでもよい。
【００４８】
本発明の衛生ティッシュ製品は、添加物、例えば、柔軟化剤、一時湿潤強度向上剤、永久湿潤強度向上剤、バルク柔軟化剤、ローション、シリコーン、湿潤剤、ラテックス、パターン付きラテックス、及び衛生ティッシュ製品中及び／又は製品上に含まれるのに好適な他の種類の添加物を含むことができる。
【００４９】
本明細書で使用されるとき、「スクリム」は、本発明の繊維構造体内で、スクリムと繊維構造体の層との間で固体添加物が位置付けられるように、固体添加物に重なるために使用される材料を意味する。一実施例では、スクリムは、スクリムと繊維構造体の不織布基材との間で固体添加物が位置付けられるように、固体添加物を被覆する。他の実施例では、スクリムは、繊維構造体の不織布基材に対して小さな構成要素である。
【００５０】
本明細書で使用するとき、「ヒドロキシルポリマー」は、本発明の繊維構造体内に、例えば繊維要素の形態で繊維構造体内に組み込むことができる任意のヒドロキシル含有ポリマーを含む。一実施例では、本発明のヒドロキシルポリマーは、１０重量％超、及び／又は２０重量％超、及び／又は２５重量％超のヒドロキシル部分を含む。他の実施例では、ヒドロキシル含有ポリマー内のヒドロキシルは、カルボン酸基など、より大きな官能基の一部ではない。
【００５１】
「非熱可塑性」は本明細書で繊維要素全体及び／又は繊維要素内のポリマーなどの材料に関して使用する場合、繊維要素及び／又はポリマーが、水、グリセリン、ソルビトール、尿素等の可塑剤がなく、加圧下であるという状況において、繊維要素及び／又はポリマーを流動させる融点及び／又は軟化点を呈さないということを意味する。
【００５２】
「熱可塑性」は、本明細書で繊維要素全体及び／又は繊維要素内のポリマーなどの材料に関して使用するとき、繊維要素及び／又はポリマーが、圧力下において、繊維要素及び／又はポリマーを流動させる特定の温度の融点及び／又は軟化点を示すということを意味する。
【００５３】
「非セルロース含有」は、本明細書で使用するとき、繊維要素内に、５重量％未満、及び／又は３重量％未満、及び／又は１重量％未満、及び／又は０．１重量％未満、及び／又は０重量％のセルロースポリマー、セルロース誘導体ポリマー、及び／又はセルロースコポリマーが存在するということを意味する。一実施例では、「非セルロース含有」は、繊維要素内に、５重量％未満、及び／又は３重量％未満、及び／又は１重量％未満、及び／又は０．１重量％未満、及び／又は０重量％のセルロースポリマーが存在するということを意味する。
【００５４】
「迅速に湿潤する界面活性剤」は、本明細書で使用するとき、０．１５重量％超、及び／又は少なくとも０．２５重量％、及び／又は少なくとも０．５０重量％、及び／又は少なくとも０．７５重量％、及び／又は少なくとも１．０重量％、及び／又は少なくとも１．２５重量％、及び／又は少なくとも１．４重量％、及び／又は１０．０重量％、及び／又は７．０％重量、及び／又は４．０重量％、及び／又は３．０重量％、及び／又は２．０重量％の臨界ミセル濃度を示す界面活性剤を意味する。
【００５５】
「水性ポリマー溶融組成物」は、本明細書で使用するとき、水、及び例溶融処理された繊維要素形成ポリマーなどの溶融処理されたポリマー（例えば溶融処理されたヒドロキシルポリマー）を含む組成物を意味する。
【００５６】
「溶融処理された繊維要素形成ポリマー」は、本明細書で使用するとき、高温、圧力及び／又は外部可塑剤の影響により、流動可能な状態になる程度に軟化され、この状態において、所望の通りに成形され得る任意のポリマーを意味する。
【００５７】
「溶融処理されたヒドロキシルポリマー」は、本明細書で使用するとき、１０重量％超、及び／若しくは２０重量％超、及び／若しくは２５重量％超のヒドロキシル基を含み、かつ、外部可塑剤を使用して、若しくは使用せずに、溶融処理されている任意のポリマーを意味する。更に一般的に、溶融処理されたヒドロキシルポリマーは、高温、圧力及び／又は外部可塑剤の影響により、流動可能な状態になる程度に軟化され、この状態において、所望の通りに成形され得るポリマーを含む。
【００５８】
本明細書で使用されるとき、「ブレンド」は、繊維要素形成ポリマー（例えばヒドロキシルポリマー）、及び非ヒドロキシルポリマー、並びに／又は迅速に湿潤する界面活性剤など２つ以上の材料が、例えば、繊維要素などの繊維構造体内で均一又は非均一に一緒に混合するように、互いに接触することを意味する。換言すれば、１つの材料から形成されているが、他の材料である外部コーティングを有する、繊維要素などのポリマー構造体は、本発明の目的に関して材料のブレンドではない。しかしながら、２つの異なる材料から形成された繊維要素は、繊維要素が外部コーティング材料を更に含んだとしても、本発明の目的に関しては材料のブレンドである。
【００５９】
「結合させる（Associate）」「結合した（Associated）」「結合（Association）」及び／又は「結合している（Associating）」は、繊維要素に関して本明細書で使用するとき、繊維構造体が形成されるように、繊維要素を直接接触又は間接接触のいずれかで混合することを意味する。一実施例では、結合した繊維要素は、例えば接着剤及び／又は熱結合によって一緒に結合されてもよい。他の実施例では、繊維要素は、帯を形成する同じ繊維構造体上に堆積させることによって互いに結合されてもよい。
【００６０】
本明細書で使用するとき、「重量平均分子量」とは一般的に、Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  Ａ．Ｐｈｙｓｉｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＆  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ａｓｐｅｃｔｓ（Ｖｏｌ．１６２，２０００，ｐｇ．１０７〜１２１）に記載され、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法に記載のゲル浸透クロマトグラフィーを用いて測定される重量平均分子量を意味する。
【００６１】
「平均直径」は、繊維要素に関して本明細書で使用するとき、本明細書に記載の平均直径試験方法に従って測定される。一実施例では、本発明の繊維要素は、本明細書に記載の平均直径試験方法に従って測定されたとき、５０μｍ未満の、及び／若しくは２５μｍ未満の、及び／若しくは２０μｍ未満の、及び／若しくは１５μｍ未満の、及び／若しくは１０μｍ未満の、及び／若しくは６μｍ未満の、及び／若しくは１μｍ未満の、並びに／又は３μｍ超の平均直径を示す。
【００６２】
「坪量」は、本明細書で使用するとき、本明細書に記載の坪量試験方法によって測定されたとき、ｇ／ｍ２で、又はｌｂｓ／３０００ｆｔ２で報告される試料の単位面積当たりの重量である。
【００６３】
「機械方向」又は「ＭＤ」は、本明細書で使用するとき、繊維性構造体作製装置、及び／又は衛生ティッシュ製品製造機を通って繊維性構造体が流れる方向と平行な方向を意味する。典型的に、ＭＤは繊維構造体に存在するいずれかのミシン目に対し実質的に垂直である。
【００６４】
「機械横断方向」又は「ＣＤ」は、本明細書で使用するとき、繊維構造体及び／又は繊維構造体を含む衛生ティッシュ製品の同じ面における機械方向と垂直な方向を意味する。
【００６５】
本明細書で使用するとき、「プライ」又は「多プライ」は、他のプライと実質的に連続の向かい合わせの関係に任意に配置され、多プライ繊維構造体を形成する、個々の繊維構造体を意味する。単一繊維構造体は、例えばそれ自体の上に折り畳むことによって、２「プライ」又は多「プライ」を有効に形成できることも意図される。
【００６６】
本明細書で使用するとき、冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、例えば「アニオン性界面活性剤（an anionic surfactant）」又は「繊維（a fiber）」などのように本明細書で使用する場合、特許請求された又は記載された物質が１つ以上であることを意味するものと理解される。
【００６７】
割合（％）及び比率は全て、別途記載のない限り重量で計算される。全ての割合（％）及び比率は、別途記載のない限り組成物全体を基準にして計算される。
【００６８】
特に記載がない限り、構成成分又は組成物の濃度は全て、その構成成分又は組成物の活性レベルに関するものであり、市販の供給源に存在し得る不純物、例えば、残留溶媒又は副生成物は除外される。
【００６９】
繊維要素
本発明の繊維要素は、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマー及び非ヒドロキシルポリマーを含む。一実施例では、繊維要素は、２つ以上のヒドロキシルポリマーなどの２つ以上の繊維要素形成ポリマーを含み得る。他の実施例では、繊維要素は、２つ以上の非ヒドロキシルポリマーを含んでもよい。他の実施例では、繊維要素は、２つ以上の非ヒドロキシルポリマーを含んでもよく、それらのうちの少なくとも１つは、１，４００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を示し、及び／若しくはそのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）よりも大きな濃度で繊維要素に存在し、並びに１．３２超の多分散度を示す。他の実施例では、繊維要素は、少なくとも１つはデンプン及び／又はデンプン誘導体であり、もう１つは、ポリビニルアルコールなどの非デンプン及び／又は非デンプン誘導体である、２つ以上のヒドロキシルポリマーなどの、２つ以上の繊維要素形成ポリマーを含んでもよい。一実施例では、繊維要素は、フィラメントを含む。他の実施例では、繊維要素は繊維を含む。
【００７０】
繊維要素形成ポリマー
結合して本発明の繊維構造体を形成する、本発明の水性ポリマー溶融組成物、並びに／又は本発明の繊維要素（フィラメント及び／若しくはファイバー）は、ヒドロキシルポリマーなど少なくとも１つの繊維要素形成ポリマーを含み、並びに、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されるとき、５００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーなど、他の種類のポリマーと、これらの混合物を含有してもよい。
【００７１】
本発明に係る水溶性ヒドロキシルポリマーの非限定的な実施例としては、ポリオール、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール誘導体類、ポリビニルアルコールコポリマー類、デンプン、デンプン誘導体、デンプンコポリマー、キトサン、キトサン誘導体、キトサンコポリマー、セルロース、セルロース誘導体、例えば、セルロースエーテル及びエステル誘導体、セルロースコポリマー、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、ヘミセルロースコポリマー、ゴム類、アラビナン類、ガラクタン類、タンパク質類及び他の様々な多糖類、並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００７２】
一実施例では、本発明のヒドロキシルポリマーは多糖類を含む。
【００７３】
他の実施例では、本発明のヒドロキシルポリマーは非熱可塑性ポリマーを含む。
【００７４】
ヒドロキシルポリマーは、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、約１０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／又は１００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は約３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超〜約４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌまでの重量平均分子量を有してもよい。特定の所望の範囲内の重量平均分子量を有するヒドロキシルポリマーと併せて、より高い分子量及びより低い分子量のヒドロキシルポリマーを使用してよい。
【００７５】
天然デンプン類などのヒドロキシルポリマーの周知の変性としては、化学変性及び／又は酵素変性が挙げられる。例えば、天然デンプンは、酸希釈、ヒドロキシエチル化、ヒドロキシプロピル化、及び／又は酸化することができる。加えて、ヒドロキシルポリマーは、デントコーンデンプンを含んでもよい。
【００７６】
本明細書のポリビニルアルコールは、その特性を改善するために他のモノマーによりグラフト化することができる。広範なモノマーが、ポリビニルアルコールにうまくグラフト化されてきた。そのようなモノマー類の非限定例としては、酢酸ビニル、スチレン、アクリルアミド、アクリル酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリロニトリル、１，３−ブタジエン、メチルメタクリレート、メタクリル酸、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ビニルアミン、及び様々なアクリレートエステルが挙げられる。ポリビニルアルコールは、ポリ酢酸ビニルから形成される様々な加水分解生成物を含む。一実施例では、ポリビニルアルコールの加水分解のレベルは、７０％超、及び／又は８８％超、及び／又は９５％超、及び／又は約９９％である。
【００７７】
本明細書で使用するとき、「多糖類」は、天然多糖類、及び多糖類誘導体又は修飾多糖類を意味する。好適な多糖類には、デンプン、デンプン誘導体、デンプンコポリマー、キトサン、キトサン誘導体、キトサンコポリマー、セルロース、セルロース誘導体、セルロースコポリマー、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、ヘミセルロースコポリマー、ゴム類、アラビナン類、ガラクタン類、及びこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。多糖類は、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、約１０，０００〜約４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／若しくは約１００，０００超、及び／若しくは１，０００，０００超、及び／若しくは約３，０００，０００超、並びに／又は約３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超〜約４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌまでの重量平均分子量を示す。
【００７８】
本発明の多糖類は、非セルロース及び／若しくは非セルロース誘導体、及び／又は非セルロースコポリマーヒドロキシルポリマーを含んでもよい。そのような非セルロース多糖類の非限定例好適な多糖類は、デンプン、デンプン誘導体、デンプンコポリマー、キトサン、キトサン誘導体、キトサンコポリマー、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、ヘミセルロースコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択され得る。
【００７９】
一実施例では、ヒドロキシルポリマーは、デンプン、デンプン誘導体、及びデンプンコポリマーを含む。他の実施例では、ヒドロキシルポリマーは、デンプン及び／又はデンプン誘導体を含む。更に他の実施例では、ヒドロキシルポリマーは、デンプンを含む。一実施例では、ヒドロキシルポリマーはエトキシル化デンプンを含む。他の実施例では、ヒドロキシルポリマーは、酸希釈デンプンを含む。
【００８０】
既知のように、天然デンプンは、当該技術分野において周知のように、化学的又は酵素的に変性されることができる。例えば、天然デンプンは酸希釈、ヒドロキシエチル化、ヒドロキシプロピル化、エーテルスクシニル化、又は酸化することができる。一実施例では、デンプンは高アミロペクチン天然デンプン（７５％超、及び／又は９０％超、及び／又は９８％超、及び／又は約９９％超のアミロペクチンを含有するデンプン）を含む。係る高アミロペクチン天然デンプンは、農産物源から誘導されてもよく、これは豊富な供給源であり、容易に補充可能であり、かつ比較的安価であるという利点を提供する。デンプンの化学的改質は典型的に、酸又はアルカリ触媒加水分解、及び主鎖の切断（酸化及び／又は酵素）を含み分子量及び分子量分布を減少させる。デンプンの化学変性のための好適な化合物としては、有機酸類、例えばクエン酸、酢酸、グリコール酸、及びアジピン酸；無機酸類、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、及び多塩基酸類の部分塩類、例えばＫＨ２ＰＯ４、ＮａＨＳＯ４；Ｉａ又はＩＩａ族の金属水酸化物類、例えば水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム；アンモニア；酸化剤類、例えば過酸化水素、過酸化ベンゾイル、過硫酸アンモニウム、過マンガン酸カリウム、次亜塩素酸塩類（hypochloric salts）など；並びにこれらの混合物が挙げられる。
【００８１】
「変性デンプン」は、化学的又は酵素的に変性されたデンプンである。変性デンプンは天然デンプンと対比されるが、天然デンプンは、化学的に又は他のいかなる方法によっても変性されていないデンプンである。
【００８２】
化学変性としてはまた、デンプンのヒドロキシル基の、アルキレンオキシド類及びその他のエーテル形成物質、エステル形成物質、ウレタン形成物質、カルバメート形成物質、又はイソシアネート形成物質との反応によるデンプンの誘導体化を挙げることができる。ヒドロキシアルキル、エーテルスクシニル化、アセチル若しくはカルバメートデンプン類、又はこれらの混合物は、化学変性デンプン類として使用できる。化学変性デンプンの置換度は０．００１〜３．０、より具体的には０．０３〜０．２である。デンプンの生物学的変性としては、炭水化物結合の細菌による消化、又はアミラーゼ、アミロペクターゼ等のような酵素を用いた酵素加水分解を挙げることができる。
【００８３】
一般に、全ての種類の天然デンプンが本発明において使用できる。天然に生じる好適なデンプンとしては、限定するものではないが、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、サツマイモデンプン、小麦デンプン、サゴヤシデンプン、タピオカデンプン、米デンプン、大豆デンプン、アロールートデンプン、アミオカデンプン（amioca starch）、ワラビデンプン、ハスデンプン、ワキシートウモロコシデンプン、及び高アミローストウモロコシデンプンを挙げることができる。天然起源のデンプン類、特にトウモロコシデンプン及び小麦デンプンは、それらの低い価格及び入手可能性により特に有益であり得る。
【００８４】
高速紡糸プロセスに必要なレオロジー的特性を発生させるために、天然の変性されていないデンプンの分子量を減少させる必要がある。最適な分子量は、用いられるデンプンの種類によって決まる。例えば、ワキシートウモロコシデンプンのような低濃度のアミロース構成成分を有するデンプンは、熱を適用することにより、水溶液中にむしろ容易に分散し、顕著には逆行又は再結晶化しない。これらの特性により、ワキシートウモロコシデンプンは、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、例えば５００，０００ｇ／ｍｏｌ〜４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量で用いることができる。約２５％のアミロースを含有するヒドロキシエチル化デントコーンデンプン、又は酸化デントコーンデンプンのような変性デンプンは、ワキシートウモロコシデンプンより逆行しやすいが、酸希釈デンプンより逆行しにくい。この逆行、又は再結晶は、水溶液中のデンプンの重量平均分子量を有効に上昇させるための物理的架橋として作用する。したがって、２重量％のヒドロキシエチル化の典型的な市販のヒドロキシルエチル化デントトウモロコシデンプン又は酸化デントトウモロコシデンプンの適切な重量平均分子量は、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌである。高エトキシル化度を有するエトキシル化デンプン類、例えば５重量％のヒドロキシエチル化の、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、最高４０，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量のヒドロキシエチル化デントトウモロコシデンプンが本発明で好適である場合がある。酸化デントトウモロコシデンプンよりも逆行しやすい酸希釈デントトウモロコシデンプンに関して、適切な重量平均分子量は、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１５，０００，０００ｇ／ｍｏｌである。
【００８５】
デンプンの重量平均分子量は、（例えば、処理装置の熱機械エネルギーの注入を介した）物理的／機械的分解によって、本発明にとって所望の範囲まで減少させることができる。
【００８６】
天然デンプンは、酸触媒の存在下で加水分解されて、組成物の分子量及び分子量分布を減少させることができる。酸触媒は、塩酸、硫酸、リン酸、クエン酸、塩化アンモニウム、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択できる。また、鎖切断剤は、鎖切断反応が、デンプンとその他の構成成分とのブレンドと実質的に同時に起こるように、紡糸可能なデンプン組成物中に組み込まれてもよい。本明細書に用いるのに好適な酸化鎖切断剤の非限定例には、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、次亜塩素酸塩類、過マンガン酸カリウム、及びこれらの混合物が挙げられる。典型的には、鎖切断剤は、デンプンの重量平均分子量を所望の範囲に減少させるのに有効な量で添加される。好適な重量平均分子量の範囲の変性デンプンを有する組成物は、好適な剪断粘度を有し、したがって組成物の加工性を向上させることが見出される。向上した加工性は、プロセスの途切れがより少ないこと（例えば切れ毛、ショット、きず、ひっかかりの減少）、及び本発明の繊維のような最終製品のより良好な表面の外観及び強度特性において明らかである。
【００８７】
一実施例では、本発明の繊維要素は、熱可塑性、非水溶性ポリマーのボイドである。
【００８８】
非ヒドロキシルポリマー類
本発明の水性ポリマー溶融組成物及び／又は本発明の繊維要素は、繊維要素形成高分子に加えて、１つ以上の非ヒドロキシルポリマーを含む。
【００８９】
本発明の繊維要素に含まれ得る、好適な非ヒドロキシルポリマーの非限定例には、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたときに、５００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は７５０，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は１，２５０，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は１，４００，０００ｇ／ｍｏｌ超、及び／又は少なくとも１，４５０，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／又は少なくとも１，５００，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／又は１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の、５，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の、及び／又は２，５００，００ｇ／ｍｏｌ未満の、及び／又は２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ未満の、及び／又は１，７５０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の重量平均分子量を示す非ヒドロキシルポリマーが挙げられる。
【００９０】
一実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、１．１０超、及び／又は少なくとも１．２０の、及び／又は少なくとも１．３０の、及び／又は少なくとも１．３２の、及び／又は少なくとも１．３３の、及び／又は１．３５の、及び／又は少なくとも１．３５の、及び／又は少なくとも１．４０の、及び／又は少なくとも１．４５の多分散度を示す。
【００９１】
他の実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、そのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）よりも大きな濃度、及び／又はそのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）の１．２倍の濃度、及び／又はそのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）の１．５倍の濃度、及び／又はそのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）の２倍の濃度、及び／又はそのエンタングルメント濃度（Ｃｅ）の３倍の濃度を示す。
【００９２】
更に別の実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、線状ポリマーを含む。更に別の実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、長鎖分枝ポリマーを含む。更に別の実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、非ヒドロキシルポリマーのエンタングルメント濃度Ｃｅよりも大きな濃度で、ヒドロキシルポリマーと相溶性がある。
【００９３】
好適な非ヒドロキシルポリマーの非限定例は、ポリアクリルアミド及びその誘導体類；ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びそのエステル類；ポリエチレンイミン；前述のポリマー類の混合物から作製されたコポリマー類；並びにこれらの混合物からなる群から選択される。一実施例では、非ヒドロキシルポリマーはポリアクリルアミドを含む。一実施例では、繊維要素は２つ以上の非ヒドロキシルポリマー、例えば２つ以上のポリアクリルアミド類、例えば２つ以上の異なる重量平均分子量のポリアクリルアミド類を含む。
【００９４】
デンプンと実質的に相溶性である非ヒドロキシルポリマーはまた、伸長粘度紡糸助剤として本明細書において有用である。「実質的に相溶性である」は、ヒドロキシルポリマーなど、繊維要素を形成するポリマーから別個のポリマー相として非ヒドロキシルポリマーが存在しないということを意味する。好適なポリマーの分子量は、エンタングルメントを生じさせ、したがって内部に存在する水性ポリマー溶融組成物の溶融強度を増加させるため、並びに水性ポリマー溶融組成物を紡糸して、繊維要素を作製する間に、溶融破壊を回避するために、十分に高い必要がある。
【００９５】
一実施例では、非ヒドロキシルポリマーは、非ヒドロキシルポリマーのポリマー鎖が重なり、エンタングルメント結合を形成するのに十分な濃度及び分子量である。例えば、非ヒドロキシルポリマー濃度は、測定された又は計算されたかのいずれかのエンタングルメント濃度（Ｃｅｅ）よりも高い。水などの良溶媒（又はＲｇが約Ｎ０．６であり、Ｒｇが、ポリマーの回転半径であり、Ｎはポリマーの分子量である他の溶媒）中の、ポリアクリルアミドなどの中性ポリマーに関して、又は高塩限度の高分子電解質に関して、以下の式（Ｅｑ）（１）に記載される相似関係式を適用する。
【００９６】
【数１】
2015514166.tif 000003
このように、ｃｅは、濃度におけるゼロ剪断粘度（η０）による変曲点を見出すことによって、実験によって測定される。エンタングルメント濃度もまた、以下のＥｑ（２）から計算され、
【００９７】
【数２】
2015514166.tif 000004
式中、Ｍｃは、ポリマー種の臨界エンタングルメント分子重量であり、Ｍｗは重量平均分子量である。例えば、１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌのＭｗを有するポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）は、鎖間の十分なエンタングルメントのために約０．１％で存在する必要がある（ＰＡＡｍのＭｃは９１００ｇ／ｍｏｌである）。Ｃｅｅに関して、エンタングルメント結合の欠如は、不適切な溶融強度となり、Ｃ＞＞Ｃｅｅに関して、フィラメントは高度な歪み硬化及び溶融弾性により細長化抵抗する。式（２）から、高又は低分子重量ポリマーは、ＰＡＡｍレベルがＣｅｅよりも高くなるように調節される場合、利用することができる。
【００９８】
一実施例では、非ヒドロキシルポリマーは実質的に直鎖構造を含むが、短枝（１〜５モノマー単位）を有する非ヒドロキシルポリマーもまた、本明細書における使用に好適であり得る。典型的に、非ヒドロキシルポリマーの重量平均分子重量は、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、約５００，０００ｇ／ｍｏｌ〜１０，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／又は約７００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約５，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、及び／又は約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約５，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲である。繊維要素形成する前に、本発明の水性ポリマー溶融組成物の溶融処理において、非ヒドロキシルポリマーの重量平均分子重量は、本明細書に記載の重量平均分子量方法に続いて本明細書に記載の繊維構造体の劣化試験方法を用いて、繊維構造体の分析によって測定されたとき、約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ〜３，０００，０００ｇ／ｍｏｌまで剪断によって劣化される場合がある。典型的に、非ヒドロキシルポリマーは、水性ポリマー溶融組成物、ポリマー構造体、繊維要素及び／又は繊維構造体の約０．０１％〜約１０％、及び／又は約０．０５％〜約５％、及び／又は約０．０７５％〜約２．５％、及び／又は約０．１％〜約１％の量で存在する。
【００９９】
非ヒドロキシルポリマーは剪断による影響を受けやすいため、式（２）からＭｗは、非ヒドロキシルポリマーが溶融プロセスを介した劣化後かつ、最終繊維要素組成物内の鎖長さである。溶融プロセス後の非ヒドロキシルポリマーの平均鎖長さは、これら両方の方法は本明細書に説明されている、繊維構造体の劣化試験と、その後に行われる重量平均分子量測定法との組合せによって決定される。
【０１００】
好適な非ヒドロキシルポリマーの非限定例には、ポリアクリルアミド、並びに、ポリアクリル、ポリ（ヒドロキシエチルアクリル）などのカルボキシル変性ポリアクリルアミドポリマー類及びポリアクリル、ポリ（ヒドロキシルエチルアクリル）、ポリメタクリル酸及びそれらの部分エステルを含むコポリマー；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等を含むビニルポリマー；ポリアミド類；ポリエチレンオキシドなどのポリアルキレンオキシド、並びにこれらの混合物が挙げられる。上記のポリマー類から選択されたモノマーの混合物から選択されたコポリマー又はグラフトコポリマーも本明細書において好適である。市販されているポリアクリルアミドの非限定例には、ＫｅｍｉｒａからのＮ３００又はＨｙｃｈｅｍ，ＩｎｃからのＨｙｐｅｒｆｌｏｃ（登録商標）ＮＦ２２１、ＮＦ３０１、及びＮＦ２４１などの非イオン性ポリアクリルアミド類が挙げられる。
【０１０１】
界面活性剤
本発明の水性ポリマー溶融組成物及び／又は本発明の繊維要素、並びにこれらから形成された繊維構造体は、１つ以上の界面活性剤を含む。一実施例では、界面活性剤は迅速に湿潤する界面活性剤である。他の実施例では、界面活性剤は、ＣｙｔｅｃからのＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＯＴなど、非迅速に湿潤する界面活性剤を含む。
【０１０２】
迅速に湿潤する界面活性剤の非限定例には、二股に分かれた一般構造を示す界面活性剤、例えば以下の構造式ＩＡ又はＩＢを示す界面活性剤が挙げられる。
【０１０３】
【化１】
2015514166.tif 000005
式中Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分枝鎖の脂肪族群、並びにこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分枝鎖Ｃ４〜Ｃ７の脂肪族、及びこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ４〜Ｃ７のアルキル、並びにこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ５〜Ｃ６のアルキル、並びにこれらの混合物から選択される。更に他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ６アルキル、並びにこれらの混合物から選択される。更に別の実施例では、Ｒは、以下の構造式ＩＩを有する、非置換、分枝鎖Ｃ６のアルキルである。
【０１０４】
【化２】
2015514166.tif 000006
【０１０５】
他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ５アルキル、並びにこれらの混合物から選択される。更に他の実施例では、Ｒは、独立して、非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ５アルキル、並びにこれらの混合物から選択される。Ｃ５アルキルは、非置換直鎖Ｃ５アルキル、例えばＣ５のｎ−ペンチル及び／又は以下の構造式ＩＩＩに示されるような１メチル分枝鎖Ｃ５アルキルの混合物を含んでもよい。
【０１０６】
【化３】
2015514166.tif 000007
【０１０７】
更に別の実施例では、Ｒは、Ｃ４〜Ｃ７アルキルの混合物及び／又はＣ５〜Ｃ６アルキルの混合物を含む。
【０１０８】
迅速に湿潤する界面活性剤は、本発明のポリマー溶融組成物、繊維要素、及び／又は繊維構造体内に、単体で、又は他の迅速に湿潤する界面活性剤と組合せて存在していてもよい。
【０１０９】
一実施例では、本発明の迅速に湿潤する界面活性剤は、個々に使用されてもよく、あるいは１つ以上の非高速に湿潤する界面活性剤（例えばＣ８スルホコハク酸、Ｒは以下の構造式ＩＶ）との混合であってもよい。
【０１１０】
【化４】
2015514166.tif 000008
【０１１１】
一実施例では、迅速に湿潤する界面化成材は、以下の構造式Ｖを有するスルホコハク酸界面活性剤を含む。
【０１１２】
【化５】
2015514166.tif 000009
式中Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分枝鎖の脂肪族群、並びにこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分枝鎖Ｃ４〜Ｃ７の脂肪族、及びこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ４〜Ｃ７のアルキル、並びにこれらの混合物から選択される。他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ５〜Ｃ６のアルキル、並びにこれらの混合物から選択される。更に他の実施例では、Ｒは、独立して、置換又は非置換、直鎖若しくは分岐鎖Ｃ６アルキル、並びにこれらの混合物から選択される。更に別の実施例では、Ｒは、以下の構造式ＩＩを有する、非置換、分枝鎖Ｃ６のアルキルである。
【０１１３】
【化６】
2015514166.tif 000010
【０１１４】
本発明の迅速に湿潤する界面活性剤の非限定例には、スルホコハク酸界面活性剤、例えばそのＲ基として構造式ＩＩを有するスルホコハク酸（Ａｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＭＡ−８０）、そのＲ基としてＣ４イソブチルを有するスルホコハク酸界面活性剤（Ａｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＩＢ）、並びにそのＣ５  ｎ−ペンチルＲ基として構造式ＩＩＩの混合物を有するスルホコハク酸界面活性剤（Ａｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＡＹ）が挙げられ、全てはＣｙｔｅｃから市販されている。
【０１１５】
本発明に係る迅速に湿潤する界面活性剤の更なる非限定的な例には、（Ｓａｓｏｌからの）Ｉｓａｌｃｈｅｍ及びＬｉａｌアルコールなど（すなわちＬｕｃｈｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌからのＤａｃｐｏｎ  ２７  ２３  ＡＳ及びＧｕｅｒｂｅｔアルコール）など、分枝アルコール由来のアルコールサルフェートが挙げられる。迅速に湿潤する界面活性剤の更に他の例には、ＣｌａｒｉａｎｔからのＨｏｓｔａｐｕｒ  ＳＡＳ３０などのパラフィンスルホネートが挙げられる。
【０１１６】
典型的に、迅速に湿潤する界面活性剤は、水性ポリマー溶融組成物、ポリマー構造体、繊維要素及び／又は繊維構造体の約０．０１％〜約５％、及び／又は約０．５％〜約２．５％、及び／又は約１％〜約２％、及び／又は約１％〜約１．５％の量で存在する。
【０１１７】
一実施例では、本発明の迅速に湿潤する界面活性剤は、３４．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは３３．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは３２．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは３１．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは３０．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２９．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２８．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２７．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２６．７５ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２６．５ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２６．２ｍＮ／ｍ未満の、及び／若しくは２５．０ｍＮ／ｍ未満の、０ｍＮ／ｍ超、並びに／又は１．０ｎＮ／ｍ超の蒸留水内の最小表面張力を示す。
【０１１８】
更に他の実施例では、本発明の迅速に湿潤する界面活性剤は、０．１５重量％超、及び／又は少なくとも０．２５重量％、及び／又は少なくとも０．５０重量％、及び／又は少なくとも０．７５重量％、及び／又は少なくとも１．０重量％、及び／又は少なくとも１．２５重量％、及び／又は少なくとも１．４重量％、及び／又は１０．０重量％未満の、及び／又は７．０重量％未満の、及び／又は４．０重量％未満の、及び／又は３．０重量％未満の、及び／又は２．０重量％未満のＣＭＣ、並びに３４．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は３３．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は３２．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は３１．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は３０．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２９．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２８．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２７．０ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２６．７５ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２６．５ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２６．２ｍＮ／ｍ未満の、及び／又は２５．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は０ｍＮ／ｍ超、及び／又は１．０ｍＮ／ｍ超の最小表面張力を有する。更に他の実施例では、本発明の迅速に湿潤する界面活性剤は、少なくとも１．０重量％の、及び／又は少なくとも１．２５重量％、及び／又は少なくとも１．４重量％の、及び／又は４．０重量％未満の、及び／又は３．０重量％の、及び／又は２．０重量％のＣＭＣと、蒸留水内で３４．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は３３．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は３２．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は３１．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は３０．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２９．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２８．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２７．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２６．７５ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２６．５ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２６．２ｍＮ／ｍ未満、及び／又は２５．０ｍＮ／ｍ未満、及び／又は０超、及び／又は１．０ｍＮ／ｍ未満の最小表面張力を示す。界面活性剤のＣＭＣの値及び蒸留水内の最小表面張力の値は、本書に援用される、当該技術分野において既知の、例えば「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」（ｐ３７０〜３７５）に記載のこれらの方法によって測定することができる。
【０１１９】
以下の表１は、単体で、かつ繊維構造体を形成する繊維要素内にある、非迅速に湿潤する界面活性剤、３つの迅速に湿潤する界面活性剤、並びに、迅速に湿潤する界面活性剤と非迅速に湿潤する界面活性剤の１つの混合物の特性を示し、界面活性剤のない繊維要素を含む繊維構造体と比較されている。上記のとおり、ＣＭＣ及び蒸留水内の最小表面張力は、本明細書によって援用され、当該技術分野において既知の任意の適した方法によって、例えばＰａｕｌ  Ｃ．Ｈｉｅｍｅｎｚ及びＲａｊ  Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎの「Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  ａｎｄ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ３ｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ」（ｐ２５３〜２５５）に記載の方法によって測定される。繊維構造体の湿潤速度は、本明細書に記載の湿潤速度試験方法によって測定され、繊維構造体内に０．５重量％〜１．５重量％の総界面活性剤を備える。
【０１２０】
【表１】
2015514166.tif 000011
【０１２１】
一実施形態では、繊維構造体内に存在する迅速に湿潤する界面活性剤の合計レベルが０．５重量％〜約１．５重量％であるような１つ以上の迅速に湿潤する界面活性剤を含む本発明の繊維要素を含む繊維構造体が、本明細書に記載の湿潤速度試験方法によって測定されたとき、−１８５未満、及び／又は−１９０未満、及び／又は−２００未満、及び／又は−２４５未満、及び／又は−２７５未満、及び／又は−３００未満、及び／又は−３２０未満の湿潤速度を示す。
【０１２２】
本発明に係る迅速に湿潤する界面活性剤はまた、デンプンのアミロース部分によって実質的に錯体化されていない構造体を有することによって特徴付けることができる。アミロースが水性ポリマー溶融組成物内の界面活性剤を錯体化する場合、形成される初期の繊維要素の水−空気境界面において、より少ない界面活性剤が存在し、表面張力を低下させる。更に、アミロース界面活性剤錯体の存在は、本明細書に記載の乾燥引張特性方法によって測定されたとき、乾燥繊維構造体の引張特性を減少させる。アミロース界面活性剤錯体の存在は、本明細書に記載の水抽出／ＨＰＬＣ試験方法を使用して、繊維構造体内の合計遊離界面活性剤の測定によって測定できる。１．３％の非迅速に湿潤する界面活性剤、すなわちＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＯＴ（ＩＶ）で調製された繊維要素から作製された繊維構造体は、本明細書に記載の水抽出／ＨＰＬＣ試験方法を使用して、繊維構造体内の合計遊離界面活性剤の測定により解析した。抽出物は０．４９％のＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＯＴ（３８％回収）のみを含んでおり、残りのＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＯＴ界面活性剤は、繊維構造体と共に残った。対照的に、１．３％の迅速に湿潤する界面活性剤、すなわちＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＭＡ−８０（ＩＩ）で調製された繊維要素から作製された繊維構造体の抽出物は、１．１％のＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＭＡ−８０（８５％回収）を含み、繊維構造体には０．２％のみのＡｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＭＡ−８０が残った。
【０１２３】
一実施例では、本発明の迅速に湿潤する界面活性剤は、２５℃の１ｇ／Ｌの迅速に湿潤する界面活性剤濃度において０．１秒後、本明細書に援用するＤｕｋｈｉｎ，Ｇｕｎｔｅｒ  Ｋｒｅｔｚｓｃｈｍａｒ，Ｒｅｉｎｈａｒｄ  Ｍｉｌｌｅｒ，「Ｄｙｎａｍｉｃｓ  ｏｆ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ  ａｔ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ：Ｔｈｅｏｒｙ，Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」のｐ１５７の動的表面張力（「気泡圧力」）試験方法を用いて測定したとき、３９ｍＮ／ｍ２未満の表面張力を示す。この試験方法は、蒸留水の代わりに０．１〜２．５％のアミロース溶液を使用し、迅速に湿潤する界面活性剤がアミロースによって錯体化されるかどうかを精査する。
【０１２４】
迅速に湿潤する界面活性剤は、水性ポリマー溶融組成物から作製された繊維要素の内部及び外部の両方で存在することができ、これは形成された繊維要素の表面のみの処理とははっきりと異なる。繊維要素の外部上で存在するいかなる迅速に湿潤する界面活性剤も、界面活性剤を溶融するが、繊維要素を膨張させない溶媒を用いて繊維要素を抽出し、次いで液体クロマトグラフィー質量分析仕様によって界面活性剤を解析することにより測定される。繊維要素の内部に存在する界面活性剤は、界面活性剤を溶解し、繊維要素を膨張させる溶剤、例えば水／アルコール又は水／アセトンの混合物を用いて抽出し、その後、液体クロマトグラフィー質量分析仕様などの技法によって界面活性剤を解析することによって測定される。あるいは、繊維要素は、繊維要素形成ポリマー（例えば多糖類）を劣化させるが、迅速に湿潤する界面活性剤は劣化させないアミラーゼなどの酵素で処理されてもよく、得られる溶液は、液体クロマトグラフィー質量分析仕様によって界面活性剤に関して解析することができる。
【０１２５】
固体添加物
本発明の繊維構造体及び／又は衛生ティッシュ製品は、１つ以上の固体添加物を更に含んでもよい。本明細書で使用するとき、「固体添加物」は、繊維性構造体の表面に固体形態で適用されることができる添加物を意味する。換言すれば、本発明の固体添加物は、液相の存在なしに、すなわち固体添加物を融解せずに及び固体添加物を液体ビヒクル又は担体中に懸濁せずに不織布基材の表面に直接送達されることができる。したがって、本発明の固体添加物は、不織布基材の表面に送達されるために、液体状態又は液体ビヒクル若しくは担体を必要としない。本発明の固体添加物は、ガス又はガスの組み合わせを介して送達されてもよい。１つの実施例では、簡単に言うと、固体添加物は、容器内に設置されたときに容器の形状を取らない添加物である。
【０１２６】
本発明の固体添加物は、円形、楕円形、星形、方形、三つに分かれた形及び他の様々な偏心を含む様々な幾何学的形及び／又は断面積を有してもよい。
【０１２７】
１つの実施例では、固体添加物は、その最大寸法において６ｍｍ未満、及び／又は５．５ｍｍ未満、及び／又は５ｍｍ未満、及び／又は４．５ｍｍ未満、及び／又は４ｍｍ未満、及び／又は２ｍｍ未満の粒径を示してもよい。
【０１２８】
本明細書で使用するとき、「粒子」は、約２５／１未満、及び／又は約１５／１未満、及び／又は約１０／１未満、及び／又は５／１未満、約１／１までのアスペクト比を有する物体を意味する。粒子は、本明細書で定義されるような、繊維ではない。
【０１２９】
固体添加物は、本発明の繊維構造体内に、約１ｇ／ｍ２超、及び／又は約２ｇ／ｍ２超、及び／又は約４ｇ／ｍ２超、及び／又は約２０ｇ／ｍ２まで、及び／又は約１５ｇ／ｍ２まで、及び／又は約１０ｇ／ｍ２までのレベルで存在してもよい。一実施例では、本発明の繊維構造体は、約２〜約１０ｇ／ｍ２、及び／又は約５〜約１０ｇ／ｍ２の固体添加物を含む。
【０１３０】
一実施例では、固体添加物は、本発明の繊維構造体内に、５％超、及び／又は１０％超、及び／又は２０％超、約５０％まで、及び／又は約４０％まで、及び／又は約３０％までのレベルで存在する。
【０１３１】
本発明の固体添加物の非限定例には、繊維、例えばパルプ繊維が挙げられる。パルプ繊維の非限定例には、広葉樹パルプ繊維、針葉樹パルプ繊維、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施例では、固体添加物は、ユーカリパルプ繊維を含む。他の実施例では固体添加物は化学処理されたパルプ繊維を含む。
【０１３２】
スクリム材料
繊維構造体及び／又は衛生ティッシュ製品は、スクリム材料を更に含んでもよい。スクリム材料は、本発明の不織布基材を接合することができる、任意の好適な材料を含んでもよい。一実施例において、スクリム材料は、本発明の不織布基材に熱接合することができる任意の好適な材料を含んでもよい。好適なスクリム材料の非限定的な例は、本発明のフィラメントを含む。一実施例では、スクリム材料は、ヒドロキシルポリマーを含むフィラメントを含む。他の実施例では、スクリム材料は、デンプンフィラメントを含む。更に別の実施例では、スクリム材料は、熱可塑性ポリマーを含むフィラメントを含む。更に別の実施例では、スクリム材料は本発明に係る繊維構造体を含み、繊維構造体は、デンプンフィラメントなどのヒドロキシルポリマー、及び／又は熱可塑性ポリマーを含む。他の実施例では、スクリム材料はフィルムを含んでもよい。別の実施例では、スクリム材料は、本発明に係る不織布基材を含んでもよい。更に別の実施例では、スクリム材料はラテックスを含んでもよい。
【０１３３】
一実施例では、固体添加物が、スクリム材料と不織布基材との間に、例えば不織布基材の表面に位置付けられる。スクリム材料は、不織布基材の表面に、例えば１つ以上の接合箇所に接続されてもよい。
【０１３４】
一実施例では、スクリム材料は、不織布基材と同じ組成物であってもよい。
【０１３５】
スクリム材料は、本明細書に記載の坪量試験方法によって測定されたとき、０．１ｇ／ｍ２超、及び／又は０．３ｇ／ｍ２超、及び／又は０．５ｇ／ｍ２超、及び／又は１ｇ／ｍ２超、及び／又は２ｇ／ｍ２超、及び／又は１０ｇ／ｍ２未満、及び／又は７ｇ／ｍ２未満、及び／又は５ｇ／ｍ２未満、及び／又は４ｇ／ｍ２未満の坪量で本発明の繊維構造体内に存在してもよい。
【０１３６】
本発明の方法
本発明の方法は、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーと、迅速に湿潤する界面活性剤とを含む水性ポリマー溶融組成物から、繊維要素などのポリマー構造体を作製する方法に関する。
【０１３７】
繊維構造体の作製方法
図１及び図２は、本発明の繊維構造体の作製方法の一実施例を示す。図１及び図２に示されているように、本方法１０は、
ａ．フィラメントの第１の源１４から第１フィラメント１２を提供して、フィラメントの第１の層１６を形成するステップと、
ｂ．フィラメントの第２の源２０から第２フィラメント１８を提供して、フィラメントの第２の層２２を形成するステップと、
ｃ．フィラメントの第３の源２６から第３のフィラメント２４を提供して、フィラメントの第３の層２８を形成するステップと、
ｄ．固体添加物の源３２から固体添加物３０を提供するステップと、
ｅ．フィラメントの第４の源から、フィラメントの第４の層３８を形成する第４のフィラメント３４を提供するステップと、
ｆ．第１のフィラメント１２、第２のフィラメント１８、第３のフィラメント２４、及び第４のフィラメント３４、並びに固体添加物３０を集積して繊維構造体４０を形成するステップであって、フィラメントの第１の源１４は、繊維構造体４０の機械方向に対して第１の角度αで配向され、フィラメントの第２の源２０は、第１の角度αとは異なる機械方向に対して角度βで配向され、第３の源２６は、第１の角度α及び第２の角度βと異なる機械方向に対して第３の角度δで配向され、第４の源３６は、第２の角度β及び第３の角度δと異なる機械方向に対して第４の角度εにおいて方向付けられるステップと、を含む。
【０１３８】
フィラメントの第１の層１６、第２の層２２、及び第３の層２８は、集積装置４２上に集積され、この回収装置はベルト又は布地であり得る。集積装置４２は、繊維構造体作製プロセス中に、非ランダムなど、繊維構造体４０にパターンを繰り返すパターンを付与するパターン付きベルトであってもよい。フィラメントの第１の層１６、第２の層２２、及び第３の層２８は、集積装置４２上で集積され（例えば一方が他方の上に）、多層不織布基材４４を形成し、その上に固体添加物３０が堆積される。フィラメントの第４の層３８は、次いで固体添加物３０の上に堆積されてスクリム４６を形成することができる。
【０１３９】
第１の角度α及び第４の角度εは、機械方向に対して同じ角度（例えば９０°）であってもよい。
【０１４０】
第２の角度β及び第３の角度δは、同じ角度であっても、互いに正の角度及び負の角度であってもよい。例えば、第２の角度βは機械方向に対して−４０°であってもよく、第３の角度δは機械方向に対して＋４０°であってもよい。
【０１４１】
一実施例では、第１の角度α、第２の角度β、及び第３の角度δのうちの少なくとも１つは機械方向に対して９０°未満である。他の実施例では、第１の角度α及び／又は第４の角度εは、機械方向に対して約９０°である。更に別の実施形態では、第２の角度β及び／又は第３の角度δは、機械方向に対して約±１０°〜約±８０°及び／若しくは約±３０°〜約±６０°、並びに／又は機械方向に対して約±４０°である。
【０１４２】
一実施例では、フィラメントの第１の層１６、第２の層２２、及び第３の層２８は、上記の繊維構造体を作製するために、プロセスで使用される前に、不織布基材４４に形成されてもよい。この場合、不織布基材４４は、親ロール内にある可能性があり、これは繊維構造体を作製するプロセスへと巻き戻しすることができ、固体添加物３０は、不織布基材４４の表面上に直接堆積されてもよい。
【０１４３】
一実施例では、複数の固体添加物３０を不織布基材４４の上に提供するステップは、エアレイ形成装置を使用して、固体添加物３０のエアレイすることを含んでもよい。好適なエアレイ形成装置の非限定例は、Ｄａｎ−Ｗｅｂ（Ａａｒｈｕｓ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から市販されている。
【０１４４】
一実施例では、フィラメントが固体３０に接触するように、第４のフィラメント３４を提供するステップは、固体添加物３０の少なくとも一部分（一実施例では、全て又は実質的に全て）が第４のフィラメント３４によって接触されるように、第４のフィラメント３４を堆積し、したがって固体添加物３０をフィラメントの第４の層３８と不織布基材４４との間に位置付けるステップを含む。いったん、フィラメントの第４の層３８が定位置になると、繊維構造体４０には、接合ステップが行なわれ、このステップはフィラメントの第４の層３８を（この場合ではスクリム４６）を不織布基材４４に接合する。接合するこのステップは、熱接合操作を含んでもよい。熱接合操作は、繊維構造体４０を、熱接合ロール４８、５０によって形成されたニップに通過させることを含んでもよい。熱接合ロール４８、５０は、繊維構造体４０に形成された接合過疎５２内へと並進される。
【０１４５】
接合操作が行なわれることに加えて、繊維構造体は、エンボス加工、ふさ状分岐形成、ギアロールなど、他の後工程の操作が行なわれ、これには完成した繊維構造体を形成するための、２つの係合するギアロールの間で形成されたニップを通じて、繊維構造体を通過させること、水分を付与する操作、繊維のない端形成、及び表面処理を含む。一実施例では、繊維構造体は、少なくとも１対のギアロールによって形成されたニップに繊維構造体を通過させることによって、ギアロールにかけられる。一実施例では、繊維構造体は、繊維のない端部が繊維構造体内に形成されるように、ギアによる圧延にかけられる。ギアによる圧延は、２つ以上の繊維構造体が組み合わされてマルチプライの衛生ティッシュを形成する前又は形成後に生じる場合がある。ギアによる圧延が形成後に生じる後は、次いで、マルチプライ衛生ティッシュは、少なくとも１対のギアロールによって形成されたニップに通過される。
【０１４６】
本発明の繊維性構造体の製造方法は、エンボス加工、印刷、変形、表面処理、熱接合、切断、積層又は、当業者にとって既知のその他の、形成後の操作を行うための変換操作と密接に連結していてもよく（この場合、繊維性構造体は、変換操作に進める前に、輪状に巻き込んでロールにする）、又は、直接連結していてもよい（この場合、繊維構造体は、変換操作に進める前に、輪状に巻き込んでロールにはしない）。本発明の目的上、直接連動するとは、繊維構造体が、例えば、ロールに回旋状に巻き付けられた後、巻き戻されてから変換操作に進むのではなく、変換操作に直接進むことができることを意味する。
【０１４７】
一実施例では、本発明に係る繊維構造体の１つ以上のプライは、本発明に係る繊維構造体であり得る繊維構造体の他のプライと組み合わされてもよく、本明細書に記載の乾燥引張強度試験により測定したときに、引張強度比（Tensile Ratio）２以下、及び／又は１．７以下、１．５以下、及び／又は１．３以下、及び／又は１．１以下、及び／又は０．７超、及び／又は０．９超を示すマルチプライの衛生ティッシュ製品を形成することができる。一実施例では、マルチプライ衛生ティッシュ製品は、本発明に係る繊維構造体の２つ以上のプライを組み合わせることによって形成すされてもよい。他の実施例では、繊維構造体プライ内に存在する固体添加物が、マルチプライ衛生ティッシュ製品の外側表面それぞれに隣接するように、本発明に係る繊維構造体の２つ以上のプライが組み合わされてマルチプライ衛生ティッシュ製品を形成してもよい。
【０１４８】
本発明の方法は、消費者が使用するのに好適な繊維構造体及び／又はこのような繊維構造体を含む衛生ティッシュ製品の個々のロールを調製する工程を含んでもよい。
【０１４９】
一実施例では、フィラメントの源は、本発明に係るポリマー溶融組成物からフィラメントを製造するメルトブローンダイを含む。一実施例では、図３に示すように、メルトブローンダイ５４は、少なくとも１つのフィラメント形成穴５６、並びに／又は、そこからフィラメントが紡糸される２つ以上及び／若しくは３つ以上の列のフィラメント形成穴５６を含んでもよい。フィラメント形成穴５６の少なくとも１つの列は、２つ以上及び／若しくは３つ以上、並びに／又は１０以上のフィラメント形成穴５６を含む。フィラメント形成孔５６に加えて、メルトブローンのダイ５４は、気体放出穴（一実施例では、フィラメント形成穴５６から形成されるフィラメントを細くする空気放出穴）のような流体放出穴を含む。１つ以上の流体放出穴５８をフィラメント形成穴５６と連携させて、流体放出穴５８から出る流体が、フィラメント形成穴５６から出るフィラメントの外面に対して（ナイフエッジダイのように角度をなすのではなく）平行又は実質的に平行になるようにしてよい。一実施例では、流体放出穴５８から出る流体は、フィラメント形成穴５６から形成されるフィラメントの外面と、３０°未満、及び／又は２０°未満、及び／又は１０°未満、及び／又は５°未満、及び／又は約０°の角度で接触する。フィラメント形成穴５６の周りに、１つ以上の流体放出穴５８を配列してよい。一実施例では、１つ以上の流体放出穴５８を単一のフィラメント形成穴５６と連携させて、その１つ以上の流体放出穴５８から出る流体が、その単一のフィラメント形成穴５６から形成される単一のフィラメントの外面と接触するようにする。一実施例では、流体放出穴５８によって、気体、例えば空気のような流体が、中空フィラメントを形成するときに起きるようにフィラメントの内面と接触するのではなく、フィラメント形成穴５６から形成されるフィラメントの外面と接触できるようにする。
【０１５０】
水性ポリマー溶融組成物
本発明の水性ポリマー溶融組成物は、溶融処理された繊維要素形成ポリマー、例えば溶融処理されたヒドロキシルポリマー、及び本発明に係る迅速に湿潤する界面活性剤を含む。
【０１５１】
水性ポリマー溶融組成物は、既に形成されていてもよく、又は、原材料の繊維要素形成ポリマー（例えばヒドロキシルポリマー）を溶融処理された繊維要素形成ポリマー（例えば溶融処理されたヒドロキシルポリマー）に変換して、水性ポリマー溶融組成物を製造する溶融処理のステップが必要とされる場合がある。原材料の繊維要素形成ポリマーを溶融処理された繊維要素形成ポリマーに変換するために、当該技術分野で既知の任意の好適な溶融処理ステップが使用されてもよい。「溶融処理」は本明細書で使用されるとき、それによってポリマーが流動性を有する状態になり得る程度まで軟化される、任意の操作及び／又はプロセスを意味する。
【０１５２】
本発明の水性ポリマー溶融組成物は、本発明に記載のポリマー溶融組成物の剪断粘度の測定試験方法によって測定されたとき、剪断速度３，０００秒−１及びプロセスンド（５０℃〜１００℃）において、約０．５Ｐａ・秒〜約２５Ｐａ・秒、及び／又は約２Ｐａ・秒〜約２０Ｐａ・秒、及び／又は約３Ｐａ・秒〜約１０Ｐａ・秒の剪断粘度を有することができる。水性ポリマー溶融組成物は、本発明に記載のポリマー溶融組成物の剪断粘度測定試験方法によって測定されたとき、約０．４〜約１．０、及び／又は約０．５〜約０．８の減粘指数を有し得る。
水性ポリマー溶融組成物は、水性ポリマー溶融組成物から繊維要素を紡糸するとき、約５０℃〜約１００℃、及び／又は約６５℃〜約９５℃、及び／又は約７０℃〜約９０℃の温度を有してもよい。
【０１５３】
一実施例では、本発明のポリマー溶融組成物は、約３０重量％から、及び／又は約４０重量％〜、及び／又は約４５重量％〜、及び／又は約５０重量％〜約７５重量％、及び／又は約８０重量％までの、及び／又は約８５重量％までの、及び／又は約９０重量％までの、及び／又は約９５重量％までの、及び／又は約９９．５重量％までの、ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーの水性ポリマー溶融組成物を含み得る。ヒドロキシルポリマーなどの繊維要素形成ポリマーは、いずれの架橋前に、本明細書に記載の重量平均分子量試験方法によって測定されたとき、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ超の重量平均分子量を有してもよい。
【０１５４】
迅速に湿潤する界面活性剤は、水性ポリマー溶融組成物内に存在し、及び／又は、水性ポリマー溶融組成物のポリマー処理前に、水性ポリマー溶融組成物に添加されてもよい。
【０１５５】
ポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーは、水性ポリマー溶融組成物内に存在してもよく、及び／又は、水性ポリマー溶融組成物のポリマー処理前に、水性ポリマー溶融組成物に添加されてもよい。
【０１５６】
イミダゾリジノンなどの架橋剤、及び必要に応じてアンモニウム塩などの架橋促進剤を含む架橋系は、水性ポリマー溶融組成物内に存在してもよく、並びに／又は水性ポリマー溶融組成物のポリマー処理前に、水性ポリマー溶融組成物に添加されてもよい。
【０１５７】
「架橋剤」は、本明細書で使用するとき、本発明によるポリマー溶融組成物内のヒドロキシルポリマーを架橋することができる、任意の物質を意味する。好適な架橋剤の非限定例としては、ポリカルボン酸及び／又はイミダゾリジノンが挙げられる。
【０１５８】
「架橋促進剤」とは、本明細書で使用するとき、架橋剤を活性化することにより、その架橋剤をその不活性状態からその活性状態へと変質させることができる任意の物質を意味する。換言すれば、架橋剤が不活性状態のとき、ポリマー溶融組成物内に存在するヒドロキシルポリマーは、許容不可能な架橋を受けない。許容不可能な架橋により、剪断粘度及びｎ値は、ポリマー溶融組成物の剪断粘度測定試験に従って測定される、指定された範囲外となる。イミダゾリジノン架橋剤の場合（ジヒドロキシエチレン尿素（「ＤＨＥＵ」など）、ポリマー溶融組成物のｐＨ及び温度は、本明細書に記載のとおり、溶融組成物のｐＨの方法及び溶融組成物の温度の方法によって測定されたとき、所望の範囲になる必要がある。これらの範囲外では許容できない架橋が生じる。
【０１５９】
本発明に係る架橋剤がその活性状態にある場合には、ポリマー構造体中に存在するヒドロキシルポリマーは、本明細書に記載される初期総湿潤引張強度試験方法に従って測定されるとき、架橋剤による許容可能な架橋を受けてもよく、及び／又はそのような架橋を受ける。
【０１６０】
硬化ステップ中のヒドロキシルポリマーの架橋中に、以下の略図に示されるように、ヒドロキシルポリマーを架橋した結果、架橋剤はポリマー構造体の一体化した部分となる。
ヒドロキシルポリマー−架橋剤−ヒドロキシルポリマー
【０１６１】
架橋促進剤は、架橋剤が変質した／活性化した後に存在し得る物質の誘導体を含み得る。例えば、酸の形態に化学的に変化した架橋促進剤の塩であり、及びその逆の場合もある。
【０１６２】
好適な架橋促進剤類の非限定例としては、６未満のｐＫａを有する酸類又は該酸の塩類が挙げられる。架橋促進剤類はブレンステッド酸類及び／又はアンモニウム塩などの該ブレンステッド酸塩類であってもよい。
【０１６３】
加えて、マグネシウム塩及び亜鉛塩などの金属塩類を単独で、又はブレンステッド酸類及び／若しくは該ブレンステッド酸塩類と組み合わせて、架橋促進剤として使用することができる。
【０１６４】
好適な架橋促進剤の非限定例としては、安息香酸、クエン酸、ギ酸、グリコール酸、乳酸、マレイン酸、フタル酸、リン酸、次リン酸、コハク酸、並びにこれらの混合物及び／又はそれらの塩類、例えばそれらのアンモニウム塩類、例えば、グリコール酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、塩化アンモニウム、及び硫酸アンモニウムが挙げられる。
【０１６５】
好適な架橋促進剤の追加の非限定例としては、グリオキサール亜硫酸水素塩類、ヒドロキシエチルアンモニウム塩類、ヒドロキシプロピルアンモニウム塩などの一級アミン塩類、二級アミン塩類、トルエンスルホン酸アンモニウム、ベンゼンスルホン酸アンモニウム、キシレンスルホン酸アンモニウム、塩化マグネシウム、及び塩化亜鉛が挙げられる。
【０１６６】
非限定例−水性ポリマー溶融組成物の合成
本発明の水性ポリマー組成物は、ベント式二軸スクリュー押出成形機のようなスクリュー押出成形機を用いて調製することができる。
【０１６７】
ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒ（Ｐｅｔｅｒｂｏｒｏｕｇｈ，Ｅｎｇｌａｎｄ）の４０：１、直径５８ｍｍの二軸スクリュー押出成形機のバレル６０が、図４Ａに概略的に示されている。バレル６０は８つのゾーンに分かれており、ゾーン１〜８として識別される。バレル６０は図４Ｂに概略的に示されている押出スクリュー及び混合エレメントを包囲し、押出成形プロセスの間、収容容器としての役割を果たす。固体供給ポート６２がゾーン１内に配置され、第１の液体供給ポート６４がゾーン２内に配置され、第２の液体供給ポート６６がゾーン３に配置され、第３の液体供給ポート６８がゾーン４に配置され、第４の液体供給ポート７０がゾーン５に配置されている。押出成形機から出る前の混合物の液体成分、例えば水を冷却し及び減少させるために、ベント７２がゾーン７内含まれている。ポリマー溶融組成物がベント７２を通って流出するのを防ぐために、ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒから市販されているオプションのベント用詰め物を採用してもよい。バレル６０を通る水性ポリマー溶融組成物の流れはゾーン１から始まり、ゾーン８においてバレル６０を出る。
【０１６８】
二軸スクリュー押出成形機のためのスクリュー及び混合エレメントの構成は図４Ｂに概略的に示されている。二軸スクリュー押出成形機は、以下の表１に示すとおり、直列に設置された複数のツインリードスクリュー（ＴＬＳ）（Ａ及びＢで示されている）及びパドル（Ｃで示されている）、並びに反転ツインリードスクリュー（ＲＴＬＳ）（Ｄで示されている）を含む。
【０１６９】
【表２】
2015514166.tif 000012
【０１７０】
スクリューエレメント（Ａ〜Ｂ）は連続リードの数及びこれらのリードのピッチにより特徴付けられる。リードはスクリューエレメントのコアに巻きつく（所与のねじれ角における）フライトである。リードの数はそのスクリューの長さに沿ったいずれかの所与の位置においてコアに巻きつくフライトの数を示す。リードの数が増すと、スクリューの容積が減少し、スクリューの能力を生じさせる圧力が増大する。
【０１７１】
スクリューのピッチは、フライトがコアの１回の回転を完了するために必要な距離である。それは、フライトの完全な１回転当たりのスクリューエレメントの直径の数として表される。スクリューのピッチが減少すると、スクリューによって生ずる圧力が増大し、スクリューの容積が減少する。
【０１７２】
スクリューエレメントの長さは、スクリューエレメントの長さをスクリューエレメントの直径で割った比として報告される。
【０１７３】
この実施例はＴＬＳ及びＲＴＬＳを使用している。スクリューエレメントタイプＡは、ピッチ１．０及び変動する長さ比を有するＴＬＳである。スクリューエレメントタイプＢは、ピッチ０．５及び変動する長さ比を有するＴＬＳである。
【０１７４】
混合エレメントとして機能する双葉パドルＣもまた、混合を強化するためにＳＬＳ及びＴＬＳスクリューエレメントと直列に包含される。パドルＣは１／４の長さ比を有する。流量及び対応する混合時間を制御するために、双葉パドル及び反転エレメントＤ（反対方向へとねじ込まれるシングル及びツインリードスクリュー）の様々な構成が使用される。スクリューエレメントＤは、ピッチ０．５及び０．５の長さ比を有するＲＴＬＳである。
【０１７５】
ゾーン１において、１つ以上のヒドロキシルポリマー類など１つ以上の繊維要素形成ポリマーは、Ｋ−Ｔｒｏｎ（Ｐｉｔｍａｎ，ＮＪ）ロスインウエイト式フィーダーを使用して、３３０ｇ／分の量で固体供給ポート６２内に供給される。これらのヒドロキシルポリマー類は、押出成形機（ゾーン２）内で、１２ｇ／分の量で液体供給ポート６４（ゾーン２）において添加された迅速に湿潤する界面活性剤（Ａｅｒｏｓｏｌ（登録商標）ＭＡ−８０）と混合される。水、すなわち外部可塑剤は、液体供給ポート６６（ゾーン３）において、Ｍｉｌｔｏｎ  Ｒｏｙ（Ｉｖｙｌａｎｄ，ＰＡ）のダイヤフラムポンプ（毎時７．２Ｌ（１．９ガロン）ポンプヘッド）を使用して１６０ｇ／分の量で添加され、ヒドロキシルポリマー／迅速に湿潤する界面活性剤／水のスラリーを形成する。塩化アンモニウムなどの架橋促進剤も、液体供給ポート６６（ゾーン３）においてこのスラリーに添加されてもよい。ヒドロキシルポリマー（例えばポリビニルアルコール）などの他の繊維要素形成ポリマーが、液体供給ポート６８（ゾーン４）においてスラリーに添加されてもよい。ポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーが液体供給ポート７０（ゾーン５）においてスラリーに添加されてもよい。他の界面活性剤、他の非ヒドロキシルポリマー、他の塩類及び／又は酸類などの更なる添加物が、バレル６０の長さに沿って様々な供給ポートにおいて添加されてもよい。このスラリーは次いで、押出成形機のバレル６０の下流に搬送され、加熱されて溶融処理されたヒドロキシルポリマーと迅速に湿潤する界面活性剤とを含む水性ポリマー溶融組成物を作製する。表２は、押出成形機の各ゾーンの温度、圧力、及び対応する機能を記載する。
【０１７６】
【表３】
2015514166.tif 000013
【０１７７】
水性ポリマー溶融組成物が第１の押出成形機を出た後、水性ポリマー溶融組成物の一部は廃棄され、他の部分（４５０ｇ）が、Ｍａｈｒ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）ギアポンプ内に供給され、第２の押出成形機に投入される。第２の押出成形機は、大気圧にポリマー溶融組成物を通気することによってポリマー溶融組成物を冷却する手段を提供し、並びに、添加物を取り込むための追加的なポイントをもたらす。ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒ（Ｐｅｔｅｒｂｏｒｏｕｇｈ，Ｅｎｇｌａｎｄ）の１３：１、直径７０ｍｍの二軸スクリュー押出成形機のバレル７４が、図５Ａに概略的に示されている。バレル７４はゾーン１〜５として識別される、５つのゾーンに分割される。バレル７４は図５Ｂに概略的に示されている押出スクリュー及び混合エレメントを包囲し、押出成形プロセスの間、収容容器としての役割を果たす。第１の液体供給ポート７６がゾーン２内配置され、第２の液体供給ポート７８がゾーン３内配置され、第３の液体供給ポート８０がゾーン４内配置される。第２の押出成形機から出る前の混合物の液体成分、例えば、水を冷却し及び減少させるために、ベント８２がゾーン１内含まれている。水性ポリマー溶融組成物がベント８２を通って流出するのを防ぐために、ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒから市販されているオプションのベント用詰め物を採用してもよい。バレル７４を通る水性ポリマー溶融組成物の流れはゾーン２から始まり、ゾーン５においてバレル７４を出る。
【０１７８】
第２の押出成形機のスクリュー及び混合エレメント構成は、以下の表３に示すとおり、直列に設置されたツインリードスクリュー（ＴＬＳ）（Ａ、Ｅ、Ｆで示されている）、パドル（Ｃで示されている）、並びにシングルリードスクリュー（ＳＬＳ）（Ｇで示されている）から構成されている。
【０１７９】
【表４】
2015514166.tif 000014
【０１８０】
第１の押出成形機からの、溶融処理されたヒドロキシルポリマーと、迅速に湿潤する界面活性剤とを含む水性ポリマー溶融組成物は、バレルの下流方向に約５Ｌ／Ｄの位置、液体供給ポート７６（ゾーン２）において第２の押出成形機内に供給される（ゾーン２）。大気圧に開かれたベント８２は、バレル７４の下流方向に約１．５Ｌ／Ｄの位置に位置付けられる（ゾーン１）。水蒸気の一部は、水性ポリマー溶融組成物から出て、更にベント８２を通じて抜け出る。水、すなわち外部可塑剤と、塩化アンモニウムなどの架橋促進剤も、液体供給ポート７８（ゾーン３）において添加されてもよい。ポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーが液体供給ポート８０（ゾーン４）において添加されてもよい。他の界面活性剤、他の非ヒドロキシルポリマー、他の塩類及び／又は酸類などの更なる添加物が、バレル７４の長さに沿って様々な供給ポートにおいて添加されてもよい。水性ポリマー溶融組成物は次いで押出成形機を通じて、バレル７４（ゾーン５）の端部まで搬送される。
【０１８１】
水性ポリマー溶融組成物の少なくとも一部は、次いで廃棄され、他の部分（４００ｇ）が、Ｍａｈｒ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）ギアポンプ内に供給され、ＳＭＸスタイルのスタティックミキサー（Ｋｏｃｈ−Ｇｌｉｔｓｃｈ，Ｗｏｏｄｒｉｄｇｅ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）に投入される。スタティックミキサーを使用して、架橋剤（例えばイミダゾリジノン）、塩化アンモニウムなどの架橋促進剤、水などの外部可塑剤などの追加の添加剤を、溶融処理されたヒドロキシルポリマーと、迅速に湿潤する界面活性剤とを含む水性ポリマー溶融組成物と混合する。これらの添加剤は、ＰＲＥＰ  １００  ＨＰＬＣポンプ（Ｃｈｒｏｍ  Ｔｅｃｈ，Ａｐｐｌｅ  Ｖａｌｌｅｙ  ＭＮ）を介してスタティックミキサー内に投入される。これらのポンプは高圧低容積添加能力を提供する。本発明の水性ポリマー溶融組成物はここで、ポリマー処理操作による処理を受け付けられる状態にある。
【０１８２】
Ｂ．ポリマー処理
「ポリマー処理」は、本明細書で使用するとき、処理されたヒドロキシルポリマーを含むポリマー構造体が、溶融処理されたヒドロキシルポリマーを含む水性溶溶融組成物から形成される、任意の操作及び／又は処理を意味する。ポリマー処理操作の非限定例には、押出成形、成形、及び／又は紡糸が挙げられる。押出成形及び（流し込み又は吹込みのいずれかの）成形は、典型的にはフィルム類、シート類及び様々な形状の押出成形品を生成する。成形としては、射出成形、吹込成形及び／又は圧縮成形を挙げることができる。繊維紡糸としては、スパンボンド、メルトブローン、回転紡糸、連続フィラメント製造、及び／又はトウ繊維製造を挙げることができる。
【０１８３】
「処理されたヒドロキシルポリマー」とは、本明細書で使用するとき、溶融加工操作及びそれに続くポリマー処理操作を行った任意のヒドロキシルポリマーを意味する。
【０１８４】
ｃ．ポリマー構造体
ポリマー溶融組成物が、本発明に係るヒドロキシルポリマーと、架橋システムとを含むポリマー構造体に処理されるように、水性ポリマー溶組成物は、１回以上のポリマー処理操作を受けることができる。
【０１８５】
「ポリマー構造体」とは本明細書で使用するとき、本発明に係る水性ポリマー溶融組成物の処理の結果として形成される任意の物理的構造体をも意味する。本発明係るポリマー構造体の非限定例には、繊維要素（例えばフィラメント及び／若しくは繊維）、フィルム、並びに／又は発泡体が挙げられる。
【０１８６】
架橋剤を介した架橋系、及び任意選択により架橋促進剤は、処理されたヒドロキシルポリマー同士を架橋し、硬化ステップを経て又は硬化ステップを経ずに本発明のポリマー構造体を作製する。換言すれば、本発明に係る架橋系は、処理ポリマー溶融組成物の処理されたヒドロキシルポリマー同士を架橋剤によって許容可能に架橋し、一体型のポリマー構造体、例えば繊維要素を形成する。架橋剤はポリマー構造体に対する「構築ブロック」として機能することができる。一実施例では、架橋剤なくしては、本発明係るポリマー構造体は形成することができない。
【０１８７】
本発明のポリマー構造体は、繊維要素、フィルム、又は発泡体上へのコーティングのような、先に存在する形態に適用されるコーティング及び／又は他の表面処理は含まない。しかしながら、本発明の一実施例では、本発明に係る繊維要素などのポリマー構造体は、本発明の架橋系でコーティングされてもよく、及び／又はこの架橋系で表面処理されてもよい。
【０１８８】
一実施例において、ポリマー処理操作を経て作製されるポリマー構造体は、約１１０℃〜約２１５℃、及び／又は約１１０℃〜２００℃、及び／又は約１２０℃〜約１９５℃、及び／又は１３０℃〜約１８５℃の硬化温度で、約０．０１秒〜、及び／又は１秒〜、及び／又は５秒〜、及び／又は１５秒〜約６０分、及び／又は約２０秒〜約４５分、及び／又は約３０秒〜約３０分の時間、硬化される。別の硬化法には、ＵＶ、電子ビーム、赤外線などの放射法及びその他の温度上昇法を挙げることができる。
【０１８９】
更に、ポリマー構造体はまた、室温を超える温度で硬化した後、室温で数日間硬化する、又は室温を超える温度で硬化する代わりに、室温で数日間硬化してもよい。
【０１９０】
ポリマー構造体は、本明細書に記載の初期総湿潤引張強度試験方法によって測定したとき、少なくとも約１．１８ｇ／ｃｍ（３ｇ／ｉｎ）、及び／又は少なくとも約１．５７ｇ／ｃｍ（４ｇ／ｉｎ）、及び／又は少なくとも約１．９７ｇ／ｃｍ（５ｇ／ｉｎ）、約２３．６２ｇ／ｃｍ（６０ｇ／ｉｎ）まで、及び／又は約２１．６５ｇ／ｃｍ（５５ｇ／ｉｎ）まで、及び／又は約１９．６９ｇ／ｃｍ（５０ｇ／ｉｎ）までの初期総湿潤引張強度を示してよい。
【０１９１】
本発明のポリマー構造体は、溶融スパン繊維、乾燥紡糸繊維及び／又はスパンボンド繊維、短繊維、中空繊維、多角断面繊維及び多成分繊維、特に２成分繊維のような成形繊維を含むことができる。多成分繊維、特に２成分繊維は、サイドバイサイド型、シースコア型、分割パイ型、リボン型、海島型構成、又はそれらの組み合わせであってよい。シースはコアの周囲において連続的又は非連続的であってよい。シースとコアとの重量比は、約５：９５〜約９５：５であり得る。本発明の繊維は円形、楕円形、星形、矩形、及び他の多様な変化形が含まれる異なる幾何学形を有することができる。
【０１９２】
本発明の１以上のポリマー構造体が、マルチ高分子構造体の製品、例えばその高分子構造体が繊維の形態である場合には繊維構造体及び／又はウェブなどへと組み込まれてもよい。このような多ポリマー構造体製品は、最終的に、顔用ティッシュ、トイレットペーパー、ペーパータオル及び／又はふき取り用品などの単プライ又は多プライの衛生ティッシュ製品、女性ケア製品、おむつ、筆記用紙、ティッシュのコアのようなコア、並びに他の種類の紙製品のような商品へと組み込まれてよい。
【０１９３】
以下は、本発明に係るポリマー構造体を調製するための方法の非限定例である。
【０１９４】
ｉ）繊維要素の形成
溶融処理されたヒドロキシルポリマーと、迅速に湿潤する界面活性剤とを含む水性ポリマー溶融組成物は、上記の水性ポリマー溶融組成物の合成に従って調製される。図６に示されているように、水性ポリマー溶融組成物は、繊維要素へと処理されてもよい。押出成形機１０２中に存在する水性ポリマー溶融組成物は、１回転当たり１０ｃｍ３（ｃｃ／ｒｅｖ）の容量を有するＺｅｎｉｔｈ（登録商標）ＰＥＰ  ＩＩ型（Ｐａｒｋｅｒ  Ｈａｎｎｉｆｉｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓａｎｆｏｒｄ，ＮＣ，ＵＳＡ）のＺｅｎｉｔｈ  Ｐｕｍｐｓ部門により製造）のようなポンプ１０３を用いてダイ１０４に送り込まれる。ダイ１０４への水性ポリマー溶融組成物の流量は、ポンプ１０３の１分当たりの回転数（ｒｐｍ）を調節することによって制御される。押出成形機１０２と、ポンプ１０３と、ダイ１０４と、任意でミキサー１１６とを接続するパイプが、電気的に加熱され、６５℃にサーモスタット制御される。
【０１９５】
ダイ１０４は、約２．４８９ｍｍ（約０．０９８ｉｎ）のピッチＰ（図７）だけ互いに離間された円形押出ノズル２００のいくつかの列を有する。このノズルは、列間で、列内で２．４８９ｍｍ（約０．０９８ｉｎ）の間隔と、列間で２．１５９ｍｍ（約０．０８５ｉｎ）を有して、交互に配置されてもよい。このノズルは、列内は２．４８９ｍｍ（約０．０９８ｉｎ）の間隔で、列間は２．１５９ｍｍ（約０．０８５ｉｎ）間隔で、交互に配置されてもよい。ノズル２００はそれぞれ、約０．２５４ｍｍ（約０．０１０ｉｎ）の内径Ｄ２、及び約０．８１３ｍｍ（約０．０３２ｉｎ）の外形（Ｄ１）を有する。個々のノズル２００は、それぞれ、約１．９ｍｍ（約０．０７５ｉｎ）の厚さを有するプレート２６０（図７及び８）に形成された環状オリフィス２５０によって包囲されている。プレート２６０内の複数のオリフィス２５０のパターンは、押出ノズル２００のパターンに対応している。オリフィスプレートがダイと組み合わされると、得られる空気流の面積は約３６％である。ノズル２００を通して押し出されている初期繊維１１０が、オリフィス２５０を通して供給される略円筒形の湿った空気の流れにより包囲され、細長化されるように、プレート２６０は固定される。ノズルは、プレート２６０の表面２６１を越えて、約１．５ＭＭ〜約４ＭＭ、より具体的には約２ＭＭ〜約３ＭＭの距離まで伸びることができる（図７）。図９に示されているように、複数個の境界空気オリフィス３００は、平面図で見られるように、境界層の各オリフィスが本明細書の環状の開口２５０から構成されるように、複数個のノズルの各側の外側の２列のノズルを塞ぐことにより形成される。加えて、残りの毛管ノズルの１つおきの横列及び１つおきの縦列を遮断することにより（blocked）、使用可能な毛管ノズルの間の間隔が増加する。
【０１９６】
図６に示されるように、細長化空気は、供給源１０６からの圧縮空気を電気抵抗加熱器１０８、例えば、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ，ＵＳＡ）の部門、Ｃｈｒｏｍａｌｏｘにより製造された加熱器によって加熱することにより供給することができる。グローブバルブ（図示せず）により制御される約２４０〜約４２０キロパスカル（ｋＰａ）の絶対圧力の蒸気１０５の適切な量が、電気的に加熱されサーモスタット制御された状態の送出パイプ１１５内で、加熱された空気を飽和又はほとんど飽和するために添加される。凝縮水は、電気的に加熱されサーモスタット制御される分離器１０７中で除去される。細長化空気は、パイプ１１５中で測定すると約１３０ｋＰａ〜約３１０ｋＰａの絶対圧力を有する。フィラメント１１０は、約２０重量％〜、及び／又は２５重量％〜、約５０重量％まで、及び／又は５５重量％までの水分含有量を有する。フィラメント１１０は、乾燥空気流１０９により乾燥されるが、この乾燥空気流１０９は、電気抵抗加熱器（図示せず）により約１４９℃（約３００°Ｆ）〜約３１５℃（約６００°Ｆ）の温度を有し、乾燥ノズル１１２を通して供給され、押し出されている初期繊維の全般的方向に対してほぼ垂直の角度に放出される。フィラメント１１０は約４５％の湿分含量から約１５％の湿分含量（すなわち約５５％の稠度から約８５％の稠度）に乾燥され、例えば小孔のある可動ベルトのような集積装置１１１上に集積される。
【０１９７】
プロセスパラメータは表４において以下の通りである。
【０１９８】
【表５】
2015514166.tif 000015
【０１９９】
ｉｉ）発泡体形成
発泡体形成のための水性ポリマー溶融組成物は、添加された水分の含有量、典型的にはヒドロキシルポリマーの重量が約１０〜２１％より少なくなることを除いては、繊維要素形成の場合と同様に調製することができる。より少ない水を用いてヒドロキシルポリマーを可塑化するので、押出成形機領域５〜８（図４Ａ）において、より高い温度、典型的には約１５０〜２５０℃が必要となる。また利用可能である水が少ないので、領域１において架橋系、特に架橋剤を水と共に添加することが必要となる場合もある。押出成形機中での時期尚早な架橋を回避するために、水性ポリマー溶融組成物のｐＨは７〜８の間でなければならず、これは架橋促進剤、例えばアンモニウム塩を用いることによって達成可能である。ダイは押出成形された材料が出てくる場所に配置され、典型的には約１６０〜２１０℃に保持される。約４００〜１５００ｍｍの範囲の粒径まで粒状となった変性高アミロースデンプン（例えばデンプンの５０重量％よりも多い、及び／又は７５重量％よりも多い、及び／又は９０重量％よりも多いアミロース）がこの用途のために好ましい。マイクロタルク（microtalc）などの成核剤、又は硫酸ナトリウム若しくは塩化ナトリウムなどのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属塩をデンプン重量の約１〜８％の量で加えることもまた、有利である場合がある。発泡体は種々の形態に成形され得る。
【０２００】
ｉｉｉ）フィルム形成
フィルム形成のための水性ポリマー溶融組成物は、添加される水分含有量、典型的にはヒドロキシルポリマーの重量の３〜１５％がより少なくなり、及びグリセロールなどのポリオールの外部可塑剤がヒドロキシルポリマーの重量の約１０〜３０％含まれることを除いては、発泡体形成の場合と同様に調製される。発泡体形成の場合と同様に、領域５〜７（図４Ａ）は約１６０〜２１０℃に保持されるが、スリットダイの温度はより低く、６０〜１２０℃である。発泡体形成の場合と同様に、ゾーン１において架橋系、特に架橋剤を水と共に添加してもよく、また水性ポリマー溶融組成物のｐＨは約７〜８のであってよく、これは架橋促進剤、例えばアンモニウム塩を用いることにより達成可能である。
本発明の繊維性構造体の非限定的な例：
【０２０１】
以下に説明する実施例に使用される材料は、以下のとおりである：
ＣＰＩ  ０５０８２０−１５６は、Ｃｏｒｎ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ｗｅｓｔｃｈｅｓｔｅｒ，ＩＬ）から供給される、重量平均分子量２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの酸希釈トウモロコシデンプンである。
【０２０２】
Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１、非イオン性ポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）は、５，０００，０００〜６，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有し、Ｈｙｃｈｅｍ，Ｉｎｃ．（Ｔａｍｐａ，ＦＬ）によって供給されている。Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１、非イオン性ＰＡＡＭは、４，０００，０００〜５，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有し、Ｈｙｃｈｅｍ，Ｉｎｃ．によって供給されている。
【０２０３】
Ａｅｒｏｓｏｌ  ＭＡ−８０−ＰＧは、Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｏｏｄｌａｎｄ  Ｐａｒｋ，ＮＪ）によって供給されるアニオン性ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム界面活性剤である。
【実施例】
【０２０４】
（実施例１）
ＰＡＡＭ溶液は、乾燥Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１を最終濃度が２．２重量％になるように水に溶解することによって調製する。確実に完全に溶解させるために、ポリマーは、高速ミキサーを使用して、高剪断条件下で溶解させる。得られるＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１溶液は重量平均分子量４，０００，０００ｇ／ｍｏｌを有する。希釈濃度及び穏やかな撹拌で乾燥ポリマーを溶解することによって、高いポリアクリルアミド分子量を得ることができるということが留意される必要がある。しかしながら、希釈ポリマー溶液は、本実施例では有用ではない。２５℃において、この溶液は７のヘンキー歪みにおいて、剪断粘度約１００Ｐａ＊ｓ及び約１０００Ｐａ＊ｓの伸長粘度を有する。
【０２０５】
２．２％のＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１溶液を、８つの温度ゾーンを有する４０：１  ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒ二軸スクリュー押出成形機のうちのゾーンの１つに送達する。ここでは、これは、ＣＰＩ  ０５０８２０−１５６デンプン、塩化アンモニウム、Ａｅｒｏｓｏｌ  ＭＡ−８０−ＰＧ界面活性剤、及び水で溶融処理される。溶融組成物は、加熱押出成形機内で１７０〜１７５℃のピーク温度に達する。押出成形機内の組成物は、４２％が水であり、ここで、固体の成分はＣＰＩ  ０５０８２０−１５６が９７．２％、Ａｅｒｏｓｏｌ  ＭＡ−８０−ＰＧが１．５％、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１ポリアクリルアミドが０．８％、塩化アンモニウムが０．５％である。この混合物はゾーン２〜８まで通ってバレルまで搬送され、溶融処理されたヒドロキシルポリマー組成物に加熱する。押出成形機から溶融物をＭａｈｒ製のギアポンプに送り、次いで第２の押出成形機に送達する。第２の押出成形機は、１３：１  ＡＰＶ  Ｂａｋｅｒの二軸スクリュー押出成形機であり、これは流れを大気圧にベントすることによって溶融物を冷却する役割をする。第２の押出成形機は、ヒドロキシルポリマー溶融物に対する添加剤のための場所としての役割もする。具体的には、２．２％のＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１ポリアクリルアミドの第２の流れは固体物で０．２％の濃度で導入される。これはＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１の合計濃度を１．０％固体まで上昇させる。ベントされていない材料は、第２のＭａｒｈ溶融ポンプまで押出成形機内を搬送される。ここから、ヒドロキシルポリマー溶融物は、一連のスタティックミキサーに送達され、ここで架橋剤、活性剤及び水が添加される。プロセスのこの点において溶融組成物は、総固体が５０〜５５％である。固体部分について、この溶融物は、ＣＰＩ  ０５０８２０−１５６デンプンが９０．５％、架橋剤５％、塩化アンモニウム２％、界面活性剤１．５％、及びＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１  ＰＡＡＭが１．０％である。スタティックミキサーから、組成物は溶融ポンプを介して溶融ブローダイまで送達される。
【０２０６】
結果として得られる細長化した繊維は、１〜１０μｍの範囲の直径を有し、１，３００，０００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量及び１．３を超えるＭＷＤを有するポリアクリルアミドを含む。ＰＡＡＭのエンタングルメント濃度は、１，３００，０００ｇ／ｍｏｌ及び２，０００，０００ｇ／ｍｏｌのポリアクリルアミドに関して、それぞれおよそ００．７０％及び０．４５％である。したがって、繊維におけるＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１の組成物はそのエンタングルメント濃度の１．４〜２．２倍の範囲である。得られる繊維構造体は、１８ｇ／ｍ２の坪量及び５５の破断吸収総エネルギーを示す。
【０２０７】
比較例１
加熱押出成形機に、低重量平均分子量のＰＡＡＭが添加されたことを除き、比較用のヒドロキシルポリマー溶融物を実施例１に従って調製する。ＰＡＡＭ容器は、最終濃度が３．５重量％になるように乾燥Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１を水に溶解することによって調製する。確実に完全に溶解させるために、ポリマーは、高速ミキサーを使用して、高剪断条件下で溶解させる。得られるＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１溶液は重量平均分子量３，０００，０００ｇ／ｍｏｌを有する。希釈濃度及び穏やかな撹拌で乾燥ポリマーを溶解することによって、高ポリアクリルアミド分子量を得ることができるということに留意する必要がある。しかしながら、希釈ポリマー溶液は、本実施例では有用ではない。２５℃において、この溶液は７のヘンキー歪みにおいて、１００Ｐａ＊ｓ未満の剪断粘度及び約１０００Ｐａ＊ｓの伸長粘度を有する。Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１溶液は、実施例１に従って、二軸スクリュー押出成形機内でデンプンと混合し、ヒドロキシルポリマー溶融物を形成する。ここから、この溶融組成物はフラッシュ押出成形機内に添加されたＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１、並びに実施例１に記載のようにスタティックミキサー内に添加されている架橋剤及び活性剤を有する。得られる溶融組成物は総固体が５０〜５５％である。固体において、この溶融物は、ＣＰＩ  ０５０８２０−１５６デンプンが９１．０％、架橋剤が５％、塩化アンモニウムが２％、界面活性剤が１．５％、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１  ＰＡＡＭが０．８％、及びＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１  ＰＡＡＭが０．２％である。スタティックミキサーから、組成物は溶融ポンプを介して溶融ブローダイまで送達される。結果として得られる細長化した繊維は、１〜１０μｍの範囲の直径を有し、１，３００，０００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量、及び１．３を超えるＭＷＤを有するポリアクリルアミドを含み、これは実施例１と同じである。繊維におけるポリアクリルアミドの濃度は、そのエンタングルメント閾値より高く、エンタングルメント濃度よりも１．４〜２．２倍高い。得られる繊維構造体は、１８ｇ／ｍ２の坪量及び５５の破断吸収総エネルギーを示す。この破断特性は、同じ繊維内のＰＡＡＭ  Ｍｗ及びＭＷＤが同じであるため、実施例１と同じである。
【０２０８】
この二軸スクリュー加熱押出成形機（押出成形機１）は、個々の溶融組成物を均質なヒドロキシルポリマー溶融組成物へ混合する高い剪断応力環境を提供する。具体的には、押出成形機１は、デンプン分子とＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１ポリアクリルアミドの非常に良好な混合及び相互浸透を付与する。得られるヒドロキシルポリマー溶融物は、エンタングルメントされたポリアクリルアミド鎖を含む。しかしながら、この加熱押出成形機における高い剪断応力はまた、高分子量ポリマーの機械的劣化を生じさせる。例えば、溶液内でＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１（Ｍｗ＝４，０００，０００ｇ／ｍｏｌ）及びＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ２２１（Ｍｗ＝３，０００，０００ｇ／ｍｏｌ）が異なる分子量を有するが、それらは両方とも押出成形機１において同じ最終的な重量平均分子量まで機械的に劣化される。これは実施例１及び実施例２において、ポリアクリルアミドの分子量及び分散が同じだからである。押出成形機１の高い剪断応力とは異なり、第２の押出成形機は、低粘度の溶融物であるため、組成物に低い剪断応力を付す。組成物が押出成形機１を出た後、それは完全に加熱され、均質であり、低溶融粘度を有する。したがって、第２の押出成形機におけるＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１の剪断劣化は、押出成形機１と比較して軽減される。
【０２０９】
比較例２
比較用ヒドロキシルポリマー溶融物は、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１が第１の押出成形機に添加され、通気押出成形機には何も添加されていないということを除いて、実施例１に記載のとおり調製される。最終的な組成物が実施例１と同じになるように、より高い濃度のＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１が第１の押出成形機に添加される。第１の押出成形機内のヒドロキシルポリマー溶融組成物は、４２％が水であり、ここで、固体の成分はＣＰＩ  ０５０８２０−１５６が９７．４％、Ａｅｒｏｓｏｌ  ＭＡ−８０−ＰＧが１．５％、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１ポリアクリルアミドが１．０％、塩化アンモニウムが０．５％である。架橋剤の添加後、溶融物の最終組成物は、実施例１と同じであり、フィラメントに紡糸される。得られるフィラメントは、１，０００，０００〜１，３００，０００  ｇ／ｍｏｌの測定重量平均分子量及び１．２〜１．３のＭＷＤを備えるポリアクリルアミドを含む。得られる繊維構造体は、１８ｇ／ｍ２の坪量及び５５の破断吸収総エネルギーを示す。繊維がより低い分子量のＰＡＡＭを含むため、引張特性は実施例１及び２よりも低い。ポリアクリルアミドは第２の押出成形機に全く添加されておらず、加熱の押出成形機においてＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１が添加されているものは、有意に剪断が劣化しているため、分子量及びＭＷＤは両方とも実施例１及び２よりも低い。繊維におけるポリアクリルアミドの濃度は、そのエンタングルメント閾値よりもわずかに高く、すなわちそのエンタングルメント濃度よりも１．１〜１．４倍高いだけである。
【０２１０】
比較例３
比較用ヒドロキシルポリマー溶融物は、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１  ＰＡＡＭが第１の押出成形機に添加される代わりに、第２の押出成形機に添加されるということを除き、比較例２に記載のとおり調製される。第１の押出成形機内の組成物は、４２％が水であり、ここで、固体の成分はＣＰＩ  ０５０８２０−１５６が９８．０％、Ａｅｒｏｓｏｌ  ＭＡ−８０−ＰＧが１．５％、及び塩化アンモニウムが０．５％である。この混合物は、第２の押出成形機に供給され、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１は固体で０．４％の濃度で添加される。ヒドロキシルポリマー溶融物は次いで、一連のスタティックミキサーに送達され、ここで架橋剤、活性剤、及び水が実施例１に説明したように添加される。プロセスのこの時点の溶融組成物は、総固体が５０〜５５％である。固体において、この溶融物は、ＣＰＩ  ０５０８２０−１５６デンプンが９１．１％、架橋剤が５％、塩化アンモニウムが２％、界面活性剤が１．５％、及びＨｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１  ＰＡＡＭが０．４％である。スタティックミキサーから、組成物は溶融ポンプを介して溶融ブローダイまで送達される。得られる細長化した繊維は、１〜１０μｍの範囲の直径を有し、２，３００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量及び１．２〜１．３のＭＷＤを有するポリアクリルアミドを含む。得られる繊維構造体は、１８ｇ／ｍ２の坪量及び３０の破断吸収総エネルギーを示す。ポリアクリルアミドは、デンプンと良好に混合しない／デンプンと密接にエンタングルしないため、引張特性は実施例１及び２よりも低い。
【０２１１】
剪断でポリマーが劣化される加熱押出成形機に、Ｈｙｐｅｒｆｌｏｃ  ＮＦ３０１が添加されないため、繊維内のポリアクリルアミドの分子量は、実施例１〜３よりも高い。しかしながら、有効なエンタングルメントを形成するための、デンプンの分子とポリアクリルアミド鎖の十分な混合が行われないため、得られる繊維の引張特性は実施例１及び実施例２よりもまだ低いままである。
【０２１２】
本発明の試験方法
特に指定がない限り、定義の節で記載されたものを含む本明細書に記載の全ての試験及び次の試験方法は、試験に先立つ１２時間にわたって、約２３℃±１．０℃の温度、及び５０％±２％の相対湿度に調節された部屋で調湿された試料に対して行われる。すべてのプラスチック及び板紙梱包物品は（存在する場合）、試験に先立って試料から慎重に取り除く必要がある。試験される試料は「使用可能な単位（usable units）」である。本明細書で使用するとき、「使用可能な単位」とは、シート、ロールストックからの平坦な状態、変換前の平坦な状態、及び／又はシングル若しくはマルチプライ製品を意味する。特記されている以外は、全ての試験はこのように調整された部屋で実施され、全ての試験は、同じ環境条件及びそのように調整された部屋で実施される。いずれか損傷した製品は廃棄する。しわ、引裂き、穴等の欠陥を有する試料は試験しないこと。全ての装置は、製造業者の仕様書に従って較正する。
【０２１３】
ポリマー溶融組成物の剪断粘度測定試験方法
架橋系を含むポリマー溶融組成物の剪断粘度は、毛管レオメーターである、Ｇｏｅｔｔｆｅｒｔ  ＵＳＡ（Ｒｏｃｋ  Ｈｉｌｌ  ＳＣ，ＵＳＡ）製造のＧｏｅｔｔｆｅｒｔ  Ｒｈｅｏｇｒａｐｈ  ６０００を使用して、測定される。測定は、１．０ｍｍの直径Ｄ及び３０ｍｍの長さＬ（すなわちＬ／Ｄ＝３０）を有する毛管ダイを用いて行う。ダイはレオメーターの２０ｍｍバレルの下端に取り付けられ、これは７５℃のダイ試験温度に保持される。ダイ試験温度に予め加熱されたポリマー溶融組成物の試料６０ｇをレオメーターのバレル部分内に充填する。試料から全ての混入空気を取り除く。一連の選択された速度、１，０００〜１０，０００秒−１で、試料をバレルから毛管ダイを通して押す。見かけの剪断粘度は、試料がバレルから毛管ダイを通って進む時に試料に生じる圧力低下及び毛管ダイを通る試料の流量から、レオメーターのソフトウェアを用いて計算することができる。ｌｏｇ（見かけ剪断粘度）をｌｏｇ（剪断速度）に対してプロットすることができ、プロットは以下の式に従って指数法則により適合されることができ、式η＝Ｋγｎ−１、式中、Ｋは原料の粘度定数であり、ｎは原料の減粘指数であり、γは剪断速度である。本明細書の組成物の報告される見かけ剪断粘度は、剪断速度３，０００秒−１に対する補間により指数法則関係を用いて計算される。
【０２１４】
坪量試験方法
繊維構造体の坪量を、分解能±０．００１ｇの上皿化学天秤を使用して、１２個の使用可能な積層体単位で測定する。天秤は、ドラフトシールドを使用して、気流及び他の障害から保護される。８．９ｃｍ±０．００８９ｃｍ（３．５００ｉｎ±０．００３ｉｎ）×８．９ｃｍ±０．００８９ｃｍ（３．５００ｉｎ±０．００３５ｉｎ）の精密打ち抜きダイを使用して全ての試料を準備する。
【０２１５】
精密打ち抜き型で試料を正方形に切断する。切断した正方形を組み合わせて１２個の試料厚さの積層体を形成する。試料積層体の質量を測定し、結果を０．００１ｇ単位で記録する。
【０２１６】
坪量を次のようにｇ／ｍ２又はｌｂｓ／３０００ｆｔ２で計算する。
坪量＝（積層体の質量）／［（積層体中の正方形１つの面積）×（積層体中の正方形の数）］
例えば、
坪量（ｇ／ｍ２）＝積層体の質量（ｇ）／［７９．０３２（ｃｍ２）／１０，０００（ｃｍ２／ｍ２）×１２］
又は
坪量（ｌｂｓ／３０００ｆｔ２）＝［［積層体の質量（ｇ）／４５３．６（ｇ／ｌｂｓ）］／［１２．２５（ｉｎ２）／１４４（ｉｎ２／ｆｔ２）×１２］］×３０００
【０２１７】
結果を０．１ｇ／ｍ２又は０．１ｌｂｓ／３０００ｆｔ２単位で報告する。積層体中の試料面積が少なくとも６４５．２ｃｍ２（１００平方ｉｎ）になるように、上述のものと同様の精密なカッターを使用して試料寸法を変更又は変動させることができる。
【０２１８】
初期総湿潤引張強度試験方法
引張ストリップを指示された方向、すなわち機械方向に４つ、及び横断方向に４つ、正確に切断する。Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ＣｏからのＡｌｐｈａ精密試料カッター、モデル２４０−７Ａ（空気式）及び適切なダイを使用して、試料ストリップを長さ１０１．６ｍｍ（４ｉｎ）、及び厳密に幅２５．４ｍｍ（１ｉｎ）に切断する。
【０２１９】
電子引張強度試験機（Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．（１０９６０  Ｄｕｔｔｏｎ  Ｒｄ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，Ｐａ．，１９１５４）のＴｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  ＥＪＡ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｔｅｓｔｅｒ）が使用され、クロスヘッド速度毎分約１０．１６ｃｍ（４．０ｉｎ）、幅２．５ｃｍ（１ｉｎ）、長さ約１０．２ｃｍ（４ｉｎ）の繊維構造体のストリップを用いて操作される。ゲージ長は２．５ｃｍ（１．０ｉｎ）に設定される。試料がつかみ具底部内に真っ直ぐに吊らされているということを確認しながら、ストリップはクランプにおいて幅２．５ｃｍ（１ｉｎ）の区分を備えるつかみ具内に挿入する。試料は次いで０．０８〜２Ｎ／ｃｍ（２０〜５０ｇ／ｉｎ）の予荷重が予め荷重がかけられる。この張力をウェブにかけることにより、歪みゼロ点が既定されるように、ゲージ長が調整される。この試料は次いで、シリンジを使用して、つかみ具の内側のウェブ試料の最上部分に水を静かに適用し、全体を濡らす。クロスヘッドの移動は次いで、最初の水接触後３〜８秒内に開始する。試験の初期結果は、負荷（ｇ重量）対クロスヘッドの変位（開始点からのｃｍ）の形態の一連のデータである。
【０２２０】
試料は、本明細書ではＭＤ（機械方向、すなわち連続巻取りリール及び形成生地と同じ方向）及びＣＤ（機械横断方向、すなわちＭＤから９０°）と称される２つの方向において試験される。ＭＤ及びＣＤ湿潤引張強度は上記の装置及び以下の様な計算式を用いて測定される。
初期総湿潤引張強度＝ＩＴＷＴ（ｇｆ／ｉｎ）＝ピーク荷重ＭＤ（ｇｆ）／２（ｉｎ幅）＋
ピーク荷重ＣＤ（ｇｆ）／２（ｉｎ幅）
【０２２１】
次いで、初期総湿潤引張強度の値はそれが試験されたストリップの坪量に対して標準化される。使用した標準化坪量は２４ｇ／ｍ２であり、以下のように計算される。
標準化｛ＩＴＷＴ｝＝｛ＩＴＷＴ｝＊２４（ｇ／ｍ２）／ストリップの坪量（ｇ／ｍ２）
【０２２２】
繊維構造体などの本発明のポリマー構造体の初期総湿潤引張強度が、少なくとも１．１８ｇ／ｃｍ（３ｇ／ｉｎ）、及び／又は少なくとも１．５７ｇ／ｃｍ（４ｇ／ｉｎ）、及び／又は少なくとも１．９７ｇ／ｃｍ（５ｇ／ｉｎ）であるならば、その場合その架橋系は許容可能である。初期総湿潤引張強度は約２３．６２ｇ／ｃｍ（６０ｇ／ｉｎ）以下、及び／又は約２１．６５ｇ／ｃｍ（５５ｇ／ｉｎ）以下、及び／又は約１９．６９ｇ／ｃｍ（５０ｇ／ｉｎ）以下であり得る。
【０２２３】
乾燥引張強度試験方法
測定される力がロードセルの限度の１０％〜９０％以内であるロードセルを使用し、ＥＡ、及び接線弾性率を、コンピュータインターフェースを用いて、一定速度の伸張引張強度試験機（好適な機器は、Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．（Ｗｅｔ  Ｂｅｒｌｉｎ，ＮＪ）から入手可能なＥＪＡ  Ｖａｎｔａｇｅである）で測定する。可動式（上部）空気圧つかみ具及び固定式（下部）空気圧つかみ具の双方に、幅２．５ｃｍ（１ｉｎ）のシート材料に適切な設計を有する、ステンレス鋼製の向かい合った把持部（Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  ｉｔｅｍ  ＃７３３ＧＣ）を取り付ける。約４１３．７ｋＰａ（６０ｐｓｉ）の空気圧がつかみ具に適用される。
【０２２４】
繊維構造体の８つの使用可能なユニットが、それぞれ４つの使用可能な２つの積層体に分けられる。各積層体の使用可能なユニットは、機械方向（ＭＤ）及び横断方向（ＣＤ）を基準にして、一致して方向付けられる。積層体のうちの１つは、ＭＤにおいて試験され、他方はＣＤにおいて試験される。２．５ｃｍ（１ｉｎ）の精密カッター（Ｔｈｗｉｎｇ−Ａｌｂｅｒｔ  ＪＤＣ−１−１０又は同類のもの）を使用して、ＣＤの積層体を取り、１つの幅２．５ｃｍ±０．０２５ｃｍ（１．００ｉｎ±０．０１ｉｎ）×長さ７．６〜１０．２ｃｍ（３〜４ｉｎ）のストリップの積層体に切断する（長い方をＣＤ方向に）。同様の方式で、残りの積層体をＭＤで切断し（ストリップのＭＤ長さ）、４つＣＤのストリップ及び４つのＭＤストリップで合計８の試験片を作る。試験されるストリップはそれぞれ、使用可能な単位厚さであり、試験では一体型試験片として試験される。
【０２２５】
引張強度試験機をプログラムして、クロスヘッドを５．０８ｃｍ／分（２．００ｉｎ／分）の速度に上げ、試験片が破断するまで、２０Ｈｚの獲得率で力及び伸長データを収集しながら引張強度試験を実施する。破断感度を８０％に設定し、すなわち、測定された力が最大ピーク力の２０％まで落ちたときに、試験を終了し、その後、クロスヘッドはその最初の位置に戻る。
【０２２６】
ゲージ長を２．５ｃｍ（１．００ｉｎ）に設定する。クロスヘッド及びロードセルをゼロにする。上部の把持部と下部の把持部内に、試験片の長さの少なくとも１．３ｃｍ（０．５ｉｎ）が各把持部内の残るように試験片を挿入する。試験片を上部のつかみ具と下部のつかみ具との内部で垂直に整列させ、次いで上部把持部を閉じる。試験片が整列していることを確認し、次いで下部把持部を閉じる。試験片は把持部の間で非常に直線的であり、ロードセル上では５．０ｇ以下の力である。
【０２２７】
３ｇの予張力を付加する。この張力を試験片に適用することにより、ゲージ長をゼロ歪み点に調整するように画定する。引張強度試験機を始動させ、データ収集を開始する。同様の方式で４つのＣＤ及び４つのＭＤ試験片の全てに試験を繰り返す。作成した力（ｇ）対伸張（ｉｎ）の曲線から以下のものを計算するようにソフトウェアをプログラムする。
【０２２８】
８つの試料を引張強度試験機で試験を行い（ＭＤに４つ、ＣＤに４つ）、乾燥総引張強度、乾燥ピークＴＥＡ、及び乾燥破断伸び率それぞれの平均を、乾燥総引張強度、乾燥ピークＴＥＡ、及び乾燥破断伸び率として報告する。ピークＴＥＡは、ゼロ歪みからピーク力の点まで、ｇ／ｉｎの単位で、吸収された引張エネルギーとして定義される（負荷対引張歪み曲線下の面積）。乾燥破断伸び率は、ウェブがそのピーク負荷ポイントを超えて歪みがかけられた後に測定される歪みの割合であり、ここでは、力はそのピーク負荷力の正確に５０％まで低下する。
【０２２９】
乾燥ピークＴＥＡが次いで、試験されたストリップの坪量に関して標準化される。使用した標準化坪量は２４ｇ／ｍ２であり、以下のように計算される。
標準化｛乾燥ピークＴＥＡ｝＝｛乾燥ピークＴＥＡ｝＊２４（ｇ／ｍ２）／ストリップの坪量（ｇ／ｍ２）
【０２３０】
ＭＤ及びＣＤ乾燥引張強度は、上記の装置及び以下のような計算式を用いて決定される。
【０２３１】
一般的に引張強度は、最大ピーク力（ｇ）を試験片の幅（２．５ｃｍ（１ｉｎ））で除したものであり、０．００３Ｎ／ｃｍ（１ｇ／ｉｎ）単位でｇ／ｉｎで報告する。
平均引張強度＝引張負荷測定値の合計（ＭＤ）／（試験された引張ストリップの数（ＭＤ）＊引張ストリップ当たり使用可能なユニット若しくはプライの数）
【０２３２】
この計算は横断方向の試験に繰り返される。
乾燥総引張強度＝平均ＭＤ引張強度＋平均ＣＤ引張強度
【０２３３】
この乾燥引張強度値が次いで、試験されたストリップの坪量に関して標準化される。使用した標準化坪量は２４ｇ／ｍ２であり、以下のように計算される。
標準化｛ＤＴＴ｝＝｛ＤＴＴ｝＊２４（ｇ／ｍ２）／ストリップの坪量（ｇ／ｍ２）
【０２３４】
様々な値が、４つのＣＤ試験片及び４つのＭＤ試験片に関して計算される。ＣＤ試験片及びＭＤ試験片に関して各パラメータに関して別々に平均を計算する。
【０２３５】
ポリマー溶融組成物の水分含量試験方法
ポリマー溶融組成物の水分含量は以下のように測定される。ポリマー溶融組成物の計量した試料（４〜１０ｇ）は、１２０℃の対流式オーブンに８時間配置する。試料をオーブンから取り出した後、再計量する。重量％損失を溶融物の水分含量として記録する。
【０２３６】
ポリマー溶融組成物のｐＨ試験方法
ポリマー溶融組成物のｐＨは、ポリマー溶融組成物２５ｍＬを脱イオン水１００ｍＬに添加し、１分間スパチュラで撹拌し、ｐＨを測定することによって測定される。
【０２３７】
重量平均分子量及び分子量分布試験方法
重量平均分子量及び分子量分布（ＭＷＤ）は、混合カラムベッドを使用してゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定される。カラム（Ｗａｔｅｒｓ  ｌｉｎｅａｒ  ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ、長さ／ＩＤ：３００×７．８ｍｍ）を、分子量分布の狭い多糖類（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓからの４３，７００ｇ／ｍｏｌ）で較正する。較正基準は、多糖類０．０２４ｇと移動相６．５５ｇを４ｍｇ／ｍＬの濃度でシンチレーションバイアルに溶解することによって準備した。この溶液を一晩放置する。これを静かに旋回し、５μｍのナイロンシリンジフィルタで自動サンプラーのバイアル内へと濾過する。
【０２３８】
材料（例えばポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマー）の重量平均分子量、及びＭＷＤを測定するためのサンプルは、繊維構造体内の繊維要素を酸加水分解することによって調製される。繊維要素を含む１ｇの繊維構造体は、１４ｇの０．１Ｎ  ＨＣＬの入った３０ｍＬ圧力管内に配置され、１３０℃で１時間加熱される。サンプルがオーブンから出され、冷却された後、溶液は重炭酸ナトリウムでｐＨ７まで中和され、５μｍのフィルタで濾過させる。この酸加水分解反応は、架橋したデンプン分子及び架橋していない分子を非常に低い分子量まで分解する一方、炭素−炭素のポリマー主鎖が、酸との反応に敏感でないことから、非ヒドロキシルポリマー（例えばポリアクリルアミド）などの材料の分子量は維持される。
【０２３９】
濾過されたサンプル溶液は、１００μＬの注入ループ内の前の試験材料を洗い流すために自動サンプラーによって取られ、現在の試験材料をカラムに注入する。カラムはＷａｔｅｒｓのＴＣＭカラムヒータを使用して、５０℃に保持される。カラムに入らなかったサンプルは、示差屈折率検出器（Ｗｙａｔｔ  Ｏｐｔｉｌａｂ  ＤＳＰ干渉屈折計）及びマルチアングルレーザ光散乱検出器（Ｗｙａｔｔ  ＤＥＡＷＮ  ＥＯＳ  １８アングルレーザ光検出器）によってバックグランドの移動相に対して測定される。水移動相は０．０３Ｍのリン酸カリウム、０．２Ｍの硝酸ナトリウム、及び０．０２％のアジ化ナトリウムを有する水である。流速は３５分間の実施時間で０．８ｍＬ／分に設定される。
【０２４０】
相対湿度の試験方法
相対湿度は、湿潤バルブ温度測定及び乾燥バルブ温度測定、並びに関連の湿度図表を使用して測定される。湿潤バルブ温度は、温度計のバルブの周囲に綿の靴下を配置して測定される。次いで、綿の靴下で覆われた温度計を、予定した湿潤バルブ温度よりも高くなるまで、より具体的には、約８２℃（約１８０°Ｆ）よりも高くなるまで、熱湯内に配置する。温度計は細長化空気流内に、押出ノズル先端部から約３ｍｍ（約１／８ｉｎ）において配置される。温度は最初に、靴下から水が蒸発するときに低下する。温度は湿潤バルブ温度で停滞状態になり、靴下がその残りの水を失うと上昇し始める。この停滞温度が湿潤バルブ温度である。この温度が減少しない場合、次いで水はより高い温度まで加熱される。乾燥バルブ温度は、押出ノズル先端部から約３ｍｍ下流に配置された、直径１．６ｍｍのＪタイプの熱電対を使用して測定される。
【０２４１】
標準的な大気の湿度図表、又はＥｘｅｌのプラグイン、例えばＣｈｅｍｉｃａＬｏｇｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の「ＭｏｉｓｔＡｉｒＴａｂ」などに基づいて、相対湿度を測定する。相対湿度は、湿潤バルブ温度及び乾燥バルブ温度に基づいて、図表から読み取ることができる。
【０２４２】
気流速度試験方法
標準的なピトー管を用いて気流速度を測定する。動圧を生じている気流内にピトー管を向け、付随する圧力計を読み取る。標準的な式で、乾燥バルブ温度と動圧を読み取ることにより、気流速度を生成する。Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ａｍｈｅｒｓｔ，ＮＨ，ＵＳＡ）製の１．２４ｍｍ（０．０４９ｉｎ）のピトー管を、速度測定用の携帯デジタル差圧計（マノメータ）に接続する。
【０２４３】
平均直径試験方法
適当な坪量（約５〜２０ｇ／ｍ２）の繊維要素を含む繊維性構造体を、約２０ｍｍ×３５ｍｍの方形に切断する。次に繊維を比較的不透明にするために、ＳＥＭスパッターコータ（ＥＭＳ  Ｉｎｃ（ＰＡ，ＵＳＡ））を用いて、試料を金でコーティングする。典型的なコーティングの厚さは５０〜２５０ｎｍである。次いで試料を２枚の標準顕微鏡スライドの間に載せて、小さなバインダークリップを使用して共に圧縮する。Ｏｌｙｍｐｕｓ  ＢＨＳ顕微鏡の１０Ｘ対物レンズを使用し、顕微鏡光コリメータレンズをできるだけ１０Ｘ対物レンズから遠ざけるように動かして、試料を画像化する。画像をＮｉｋｏｎ  Ｄ１デジタルカメラを使用して撮像する。画像の空間距離を較正するためにガラス顕微鏡ミクロメーターを使用する。画像の近似解像度は１μｍ／ピクセルである。画像は典型的には、繊維及び織地に対応する強度ヒストグラムにおいてはっきりした二峰性分布を示す。許容可能な二峰性分布を達成するために、カメラ調節又は異なる坪量が使用される。典型的には試料１つ当たり１０枚の画像が撮られ、画像分析結果が平均される。
【０２４４】
画像は、Ｂ．Ｐｏｕｒｄｅｙｈｉｍｉ，Ｒ．及びＲ．Ｄｅｎｔによって「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｆｉｂｅｒ  ｄｉａｍｅｔｅｒ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｉｎ  ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ」（Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｒｅｓ．Ｊ．６９（４）２３３〜２３６、１９９９年）に記載されているものと同様の方式で分析される。ＭＡＴＬＡＢ（バージョン６．１）及びＭＡＴＬＡＢイメージプロセッシングツールボックス（ＭＡＴＬＡＢ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｔｏｏｌ  Ｂｏｘ）（バージョン３）を使用して、コンピューターによって、デジタル画像が分析される。画像は最初にグレースケールに変換される。次いで画像を、閾値化された白黒ピクセルの種類内の相違を最小限にする閾値を使用して白黒ピクセルへと二値化する。画像は二値化されると、画像は骨格化され、画像中の各繊維の中心が位置決めされる。二値化された画像の距離変換もまた計算される。骨格化された画像と距離地図のスカラ積が、ピクセル強度がゼロかその位置での繊維の半径かのいずれかである画像を提供する。２つの重なり合う繊維間の接合部の１つの半径内のピクセルは、それらが示す距離がその接合部の半径よりも小さい場合は考慮されない。次いで残りのピクセルを使用して、画像中に含まれる繊維直径の長さ加重ヒストグラムを計算する。
【０２４５】
繊維構造体の分解試験方法
デンプンなどの繊維要素形成ポリマーと、ポリアクリルアミドなどの非ヒドロキシルポリマーを含む約２ｇの繊維構造体を３０ｍＬの圧力管内に、１Ｎ  ＨＣＬ  １４ｇと共に配置し、１３０℃まで４５分にわたって加熱する。この溶液を１ｍ孔径のガラスマイクロファイバーで濾過し、重炭酸ナトリウムでｐＨ  ７まで中和する。非ヒドロキシルポリマーには損失がないものと仮定し、この溶液を以下の変更点を用いて重量平均分子量方法を使用して、ゲル透過クロマトグラフィーカラムにかける。
【０２４６】
サンプルは、希釈せずにＷｈａｔｍａｎ  ＧＤ／Ｘナイロンの５μｍシリンジフィルタで濾過した後、注入する。使用したカラムは７．８×３００ｍｍのＷａｔｅｒｓのＬｉｎｅａｒ  Ｕｌｔｒａｈｙｄｒｏｇｅｌ（分子量は１００〜７，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲）である。カラム温度は５０℃であり、注入容量は１００μＬである。水移動相は０．０３Ｍのリン酸カリウム、０．２Ｍの硝酸ナトリウム、及び０．０２％のアジ化ナトリウムを含有する。移動相は、水酸化ナトリウムを用いてｐＨ  ７まで調整される。実施時間は２５分である。
【０２４７】
繊維構造体内の合計遊離界面活性剤の測定／ＨＰＬＣ試験方法
繊維構造体内の遊離界面活性剤の合計量は、蓋付きのガラス製バイアル内の１０ｍＬの蒸留水に０．５ｇの繊維構造体の試料を１８時間配置することによって測定される。１８時間後、１分間、激しく振盪する。次いで、ガラス製バイアルからシリンジを用いて２〜３ｍＬの液体のアリコート（「抽出物」）を取り出す。シリンジ上にシリンジフィルタ（０．４５μｍのＧＨＰメンブレンを備えるＧＨＰ  Ａｃｒｏｄｉｓｃ  ２５ｍｍシリンジフィルタ）を配置し、シンチレーションバイアルにシリンジ内に抽出部を移送する。シンチレーションバイアル内の抽出物の重力を測定する。所定量のアセトニトリルをこの抽出物に添加し、アセトニトリル７０：抽出物３０の混合物を作製する。このアセトニトリル：抽出物の混合物の１〜２ｍＬのアリコートをシリンジで取り出す。シリンジ上にシリンジフィルタ（０．４５μｍのＧＨＰメンブレンを備えるＧＨＰ  Ａｃｒｏｄｉｓｃ  ２５ｍｍシリンジフィルタ）を配置し、シリンジ内のアセトニトリル：抽出物をＨＰＬＣバイアル移送する。抽出物の特性決定のために、ＨＰＬＣにかける。直線回帰を使用して、繊維構造体から抽出した遊離界面活性剤の合計量を計算する。
【０２４８】
ＨＰＬＣ条件：
移動相：アセトニトリル７０：水３０内に０．００５Ｍのテトラブチルアンモニウムホスフェート
カラム：Ｗａｔｅｒｓ  Ｂｏｎｄａｐａｋ  Ｃ１８  ３．９×１５０ｍｍ
流量：０．５ｍＬ
紫外線検出器２１４ｎｍ
抽出：１０ｍＬの水又はアセトン内に０．５ｇｍのウェブ
【０２４９】
湿潤速度試験方法
１．シリンジ及びＤＡＴ  Ｆｉｂｒｏ  １１００  ｓｙｓｔｅｍの管をＭｉｌｌｉｐｏｒｅ水で３回すすぐ。
２．このシリンジにＭｉｌｌｉｐｏｒｅ  １８ＭΩ水を充填し、気泡はシリンジに挿入する前に上面から取り除く。
３．ＤＡＴ  Ｆｉｂｒｏ  １１００を製造元より提供された較正基準で較正した。較正後、高さ、ベース、容積及び角度は目標内になければならない。そうでない場合、製造元の指示に従い必要な調整を行なう。
【０２５０】
【表６】
2015514166.tif 000016
４．各繊維構造体から、ストリップを切断し、各試料ブロックのための８つの測定を得る。繊維構造体を清浄なピンセットで取り扱う。繊維構造体の測定された表面との接触は最小限にすることが求められる。
【０２５１】
５．繊維構造体を両面テープで試料ブロック上に配置する。正確な測定を得るために、繊維構造体は曲がったり、めくれたりすることなく、試料ブロック上に平坦に配置しなければならない。
６．接触角テスタには以下の条件を使用する：
【０２５２】
【表７】
2015514166.tif 000017
７．接触角を測定する時に、力及び弾みが可能な限りほとんどなく、液滴が試料表面に適用されることが重要である。したがって、液滴が正確に適用され、測定が正確に記録されることを確実にするために、試料の高さ及び管を調整することが必要となる場合がある。
８．いったん全てのデータが収集されると、＊．ＤＡＴファイルとしてそれは保存され、これは解析プログラムＪＭＰで開かれる。
９．ＪＭＰでは、時間及び角度の測定値がプロットされ、指数関数的細長化曲線となる。この曲線は、一次レート方程式Ａ＝Ａ０ｅ−ｋｔに適合し、ｋは繊維構造体の湿潤速度である。
１０．測定時間及び角度の値が組み合わされ、プロットされる。
１１．レート方程式を次いで、ポイントに適合させ、試料セットのＡ０及びｋを決定する。標準偏差もＪＭＰで計算する。各値の標準偏差は、平均平方誤差の平方根と微分クロス積の逆行列の平方根の積として定義される。
【０２５３】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味するものである。
【０２５４】
「発明を実施するための形態」で引用された全ての文献は、その関連部分において参考として本明細書に組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に関する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。
【０２５５】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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