(57)【要約】本発明はa)溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、b)得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つ以上の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、c)ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通過させて平均繊維直径が5000ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を製造する、の工程を含む平均繊維直径が5000ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、ポリオレフィンが少なくとも40000ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも120000ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択され、ファイバ製造装置を少なくとも毎分10000回転の速度で回転する方法に関する。本発明はそのポリオレフィン繊維とそれを含むもの品とにも関する。
2018517861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通過させて平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維にする、
の工程を含む平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択され、
ファイバ製造装置を少なくとも毎分１００００回転（ｒｐｍ）の速度で回転する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記ポリオレフィンを少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーおよびポリプロピレンポリマーおよびコポリマーを含む群から選択する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製造されたポリオレフィン繊維が２０００ｎｍ以下の平均繊維直径を有する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記ポリオレフィン溶液がポリオレフィン溶液の総重量に対して少なくとも１重量％かつ最大で５０重量％、好ましくは少なくとも５重量％かつ最大で２０重量％のポリオレフィンを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
上記溶媒をＣ６−Ｃ１６アルコール、完全飽和ホワイト鉱油、植物油、Ｃ４−Ｃ２０カルボン酸、脂肪族および脂環式炭化水素、石油留分、鉱油、灯油、芳香族炭化水素およびその水素添加誘導体、ハロゲン化炭化水素、シクロアルカン、シクロアルケンおよびテルペンを含む群から選択する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
１つまたは複数の上記開口が少なくとも２ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも０．１ｍｍの少なくとも一つの直径を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
ポリオレフィンがポリエチレンである請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ポリオレフィンがＵＨＭＷＰＥである請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法で得られる平均繊維直径が５０００ｎｍ以下のポリオレフィン繊維。
【請求項１０】
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと、少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーを含む群から選択される平均繊維直径が５０００ｎｍ以下である請求項９に記載のポリオレフィン繊維。
【請求項１１】
不織ウェブの形をした請求項９または１０に記載のポリオレフィン繊維。
【請求項１２】
ポリオレフィンがポリエチレンである請求項９〜１１のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【請求項１３】
ポリオレフィンがＵＨＭＷＰＥである請求項９〜１２のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【請求項１４】
９〜１３のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維または請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法で製造したポリオレフィン繊維を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリオレフィン繊維、特にポリエチレン繊維、好ましくはそのナノファイバーの製造方法に関するものである。本発明はさらに、上記方法で得られたポリオレフィン繊維にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非常に細かい繊維（very fine fibers）および非常に細かい繊維から作った繊維ウェブに対するニーズが増えている。この種のウェブは最終製品の選択的遮蔽（selective barrier）の用途で有用である。ナノファイバーウェブは濾過、膜分離、軍隊保護服、バイオセンサー、創傷包帯や組織工学での足場（scaffolds）として幅広い用途での使用が見出されている。
【０００３】
しかし、こうした可能性にもかかわらず、ナノファイバーは機械的特性が弱いため、その応用は限定されてきた。
【０００４】
ポリマー繊維を作るのに最も広く使用されている紡糸方法はエレクトロ紡糸法（Electrospinnin）とメルトブロー紡糸法である。ナノサイズの繊維にはエレクトロ紡糸法が好ましいが、この方法には高電圧電界を必要とし、生産速度が低く、溶液の正確な導電率を必要とする等のいくつかの欠点がある。
【０００５】
フォーススピニング（forcespinning）はエレクトロスピニングとは違って材料が処理に必要な誘電特性を有する必要がないため、繊維にできる材料が制限されない。フォーススピニングは紡糸口金（spinneret）を高速回転させる方法で、遠心力と静水圧を組み合わせて液体材料のジェットをオリフィスから噴射する。オリフィスから材料のジェットが出た時に空気力学的環境と回転紡糸口金の慣性力とによって材料はナノファイバーに延伸される。
【０００６】
しかし、今日に至るまで、優れた機械的特性を有する高分子ナノファイバー、特にポリエチレンおよびポリプロピレンのようなポリオレフィンのナノファイバーを製造したという報告はほとんどなく、成功していない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】http://fiberiotech.com/products/forcespinning-products/
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の観点から、ポリオレフィンのナノファイバー、特に機械的特性が改善されたポリオレフィンのナノファイバーを製造するための他の効率的なプロセスを開発するというニーズがある。
本発明はこのニーズに対する一つまたは複数の解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点から、本発明は下記（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通って平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維にする、
の工程を含む平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択されることを特徴とする方法を提供する。
【００１０】
好ましくは、本発明は下記（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通って平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維にする、
の工程を含む平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択され、
ファイバ製造装置を少なくとも毎分１００００回転（ｒｐｍ）の速度で回転する、
ことを特徴とする方法を提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点から、本発明はさらに、本発明の第１の観点による上記方法で得られた平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を包含する。
【００１２】
本発明の第３の観点から、本発明はさらに、平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を包含し、このポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと、少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーから成る群の中から選択される。
【００１３】
本発明の第４の観点から、本発明はさらに、本発明の第２または第３観点によるポリオレフィン繊維または本発明の第１観点による方法で製造したポリオレフィン繊維を含む物品を包含する。
【００１４】
驚くべきことに、本発明方法を用いることによって平均繊維直径が５０００ｎｍ以下で、しかも、機械的特性（引張強度、弾性率および頑強さ（tenacity））に優れたポリオレフィン繊維が製造できるということが見出された。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１、２で使用したファイバ製造装置の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明についてさらに説明し、本発明の異なる観点をより詳細に定義するが、以下で定義する各観点は、明らかに反対であることを示さない限り、任意の他の局面または観点と組み合わせることができる。特に、好ましいまたは有利であるとして示した任意の特徴またはステートメントは、好ましいまたは有利であるとして示した任意の他の特徴またはステートメントと組み合わせることができる。
【００１７】
本発明方法本発明に包含される繊維および物品を説明する前に、本発明は記載した特定の方法、繊維および物品に限定されるものではなく、異なった繊維および物品でも良いということを理解すべきである。本明細書で使用される用語は限定を意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるということを理解すべきである。
【００１８】
本発明の開示で使用した全ての用語は、他に定義しない限り、本発明が属する技術分野の当業者が一般的に理解するような技術用語および科学用語の意味を有する。以下の説明で使用される用語の定義は本発明の教示をより良く理解するためのガイドラインも含まれる。ポリマー樹脂、方法、物品および使用を説明するときに本発明で使用する用語は、文脈が別途指示しない限り、以下の定義に従って解釈されるべきである。
【００１９】
本明細書で使用される単数形「ａ」、「ａｎ」は、文脈が明確に指示しない限り、単数形と複数形の両方を含む。例えば「樹脂」とは一つの樹脂または複数の樹脂を意味する。
【００２０】
本明細書で使用する「成る」「構成される」「含む」という用語は「含む」「含まれる」または「含有する」と同義である、「含まれている」「含む」はオープンエンドで、追加の構成、部材、要素または方法の工程を排除するものではない。「から成る」「から構成される」という用語は「のみから成る」「のみから構成される」を含む。
【００２１】
端点を示した数値範囲はそれに含まれる全ての整数を含み、適切な場合にはそれに含まれる小数点も含む（例えば、１〜５は、要素の数を言う場合には１、２、３、４を含み、測定値を参照する場合には１．５、２、２．７５および３．８０を含む）。端点を記載した場合には端点値自体を含む（例えば１．０〜５．０は１．０と５．０の両方を含む）。本明細書に記載の任意の数値範囲はその中に包含される全ての下位範囲を含む。
【００２２】
本明細書で「一つの実施形態」または「実施形態」とは、その実施形態に関連して記載した特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通して種々の箇所で「一つの実施形態では」または「一実施形態では」とは、必ずしも全て同じ実施形態を参照するものではない。特定の特徴、構造または特性は、本明細書の開示から当業者に明らかな一つ以上の実施観点で任意の適切な方法で組み合わせることができる。本明細書に記載のいくつかの実施形態では他の実施形態に含まれる他の特徴を含むことができ、異なる実施形態の特徴を組合せて異なる実施形態を形成することも本発明の範囲内であることは当業者に理解できよう。
例えば、以下の特許請求の範囲およびステートメント（特徴記述）で全ての実施形態は任意の組み合わせで使用できる。
【００２３】
以下、本発明のポリマー樹脂、方法、物品および用途の好ましいステートメントおよび実施形態を記載する。定義された本発明の各ステートメントおよび実施形態は、明らかに反対に示さない限り、他のステートメントおよび／または実施形態と組み合わせることができる。特に、好ましいまたは有利であるとして示される任意の特徴またはステートメントは、好ましいまたは有利であるとして示される任意の他の特徴またはステートメントと組み合わせることができる。本発明は、特に、下記の１〜２２の番号で表したステートメントおよび／または実施形態と他の任意の一つまたは複数のステートメントおよび／または実施形態との任意の組み合わせによって把握される。
【００２４】
１．下記（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通過させて平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を製造する、
の工程を含む平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択される，
ことを特徴とする方法。
【００２５】
２．下記（ａ）〜（ｃ）：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通過させて平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を製造する、
の工程を含む平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維の製造方法であって、
上記ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーからなる群の中から選択し、
ファイバ製造装置を少なくとも毎分１００００回転（ｒｐｍ）の速度で回転する、
ことを特徴とする方法。
【００２６】
３．ファイバ製造装置を少なくとも１００００ＲＰＭ、好ましくは少なくとも１５０００ＲＰＭ、好ましくは少なくとも２００００ＲＰＭ、好ましくは少なくとも２２０００ＲＰＭの速度で回転するステートメント１または２に記載の方法。
【００２７】
４．上記ポリオレフィンを少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーおよびポリプロピレンポリマーおよびコポリマーを含む群から選択するステートメント１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【００２８】
５．ポリオレフィンが少なくとも２００，０００ダルトン、好ましくは少なくとも３０００００ダルトン、好ましくは少なくとも４０００００ダルトン、好ましくは少なくとも５０００００ダルトン、好ましくは少なくとも６０００００ダルトン、好ましくは少なくとも７０００００ダルトン、好ましくは少なくとも８０００００ダルトン、好ましくは少なくとも９０００００ダルトン、好ましくは少なくとも１つの００００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーとポリプロピレンポリマーおよびコポリマーから成る群から選択されることを特徴とするステートメント１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【００２９】
６．本発明方法で使用するポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーがホモポリマーであるステートメント１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【００３０】
７．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーが直鎖ポリマーであるステートメント１〜６のいずれか一項に記載の方法。
８．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が最大で１０であることを特徴とするステートメント１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【００３１】
９．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が少なくとも５であることを特徴とするステートメント１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【００３２】
１０．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が少なくとも５かつ最大で１０、好ましくは少なくとも６かつ最大で１０、好ましくは少なくとも７かつ最大で９である請求項１〜９のいずれか一項に記載のステートメントに記載の方法。
【００３３】
１１。ポリオレフィンがポリエチレンであるステートメント１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【００３４】
１２．ポリオレフィンが超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）であることを特徴とするステートメント１〜１のいずれか一項に記載の方法。
【００３５】
１３．作られたオレフィン繊維の平均直径が２０００ｎｍ以下、好ましくは１０００ｎｍ以下であるステートメント１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【００３６】
１４．ファイバ製造装置を少なくとも４０℃、好ましくは少なくとも１００℃、最も好ましくは２００℃の温度に加熱することを含むステートメント１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【００３７】
１５．繊維を冷却する工程を含むステートメント１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【００３８】
１６．集電体上に繊維を集めて繊維ウェブを形成する工程をさらに含むステートメント１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【００３９】
１７．繊維から溶媒を除去する工程をさらに含むステートメント１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【００４０】
１８．ポリオレフィン溶液がポリオレフィン溶液の総重量に対して少なくとも１重量％かつ最大で５０％以下、好ましくは少なくとも５重量％かつ最大で２０重量％のポリオレフィンを含むステートメント１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【００４１】
１９．溶剤がＣ６−Ｃ１６アルコール、完全飽和したホワイト鉱物油、植物油、Ｃ４−Ｃ２０カルボン酸、脂肪族および脂環式の炭化水素、石油留分、鉱油、灯油、水素化誘導体、ハロゲン化炭化水素、シクロアルカン、シクロアルケン、芳香族炭化水素およびテルペンを含む群から選択されるステートメント１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【００４２】
２０．１つまたは複数の開口の直径が少なくとも２ｍｍ、好ましくは少なくとも１ｍｍ、好ましくは少なくとも０．５ｍｍ、好ましくは少なくとも０．１ｍｍであるステートメント１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【００４３】
２１．ステートメント１〜２０のいずれか一項に記載の方法によって得られる平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維。
【００４４】
２２．ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーおよび少なくとも１２００００ダルトンの平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーから成る群から選択される、平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維。
【００４５】
２３．ポリオレフィンが少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと、少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーから成る群から選択される、平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるステートメント２１に記載のポリオレフィン繊維。
【００４６】
２４．不織ウェブの形をしたステートメント２１〜２３のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００４７】
２５．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーがホモポリマーであるステートメント２１〜２４のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００４８】
２６．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーが直鎖ポリマーであるステートメント２１〜２５のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００４９】
２７．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が最大で１０であるステートメント２１〜２６のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００５０】
２８．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が少なくとも５であるステートメント２１〜２７のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００５１】
２９．ポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーの分子量分布が少なくとも５かつ最大で１０、好ましくは少なくとも６かつ最大で１０、好ましくは少なくとも７かつ最大で９であるステートメント２１〜２８のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００５２】
３０．ポリオレフィンがポリエチレンであるステートメント２１〜２９のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００５３】
３１．ポリオレフィンがＵＨＭＷＰＥであるステートメント２１〜３０のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維。
【００５４】
３２．ステートメント２１〜３１のいずれか一項に記載のポリオレフィン繊維またはステートメント１〜２０のいずれか一項に記載の方法に従って製造されたポリオレフィン繊維を含む物品。
【００５５】
本明細書で使用する「繊維」という用語は、一般に明確な長さを有するか、実質的に連続した細長い構造を有するものを意味する。
【００５６】
本明細書で使用する「ナノファイバー」という用語は、数平均直径（非円形の形状の場合には同様な断面寸法）が約１０００ｎｍ以下である繊維を意味する。非円形断面のナノファイバーの場合、本明細書で用いられる「直径」という用語は最大断面寸法を意味する。
【００５７】
本発明では遠心紡糸技術を使用して繊維を形成する装置、フォーススピニング（forcespinning）とも呼ばれる紡糸技術を用いる。
【００５８】
フォーススピニングの方法および装置は当業者に公知であり、その機器は機器供給業者、例えばＦｉｂｅＲｉｏ（登録商標）テクノロジー社（マッカレン、テキサス州、米国）からフォーススピニングラインが市販されている（http://fiberiotech.com/products/forcespinning-products/参照）。
【００５９】
従って、フォーススピニングの詳細な説明は不要であるので、ここでは簡単な説明のみを記載する。
【００６０】
このフォーススピニングではファイバー形成装置からポリマー溶液を放出する。ファイバー形成装置はポリオレフィン溶液を遠心力によって繊維の形態に推進する本体（例えば、紡糸口金またはスピンディスク）を含む。ポリオレフィン繊維は本体に設けた１つまたは複数の開口を通ってポリオレフィン溶液からフォーススピニングによって製造される。
【００６１】
本発明方法は以下の工程：
（ａ）溶媒中にポリオレフィンの溶液を調製し、
（ｂ）得られたポリオレフィン溶液をこのポリオレフィン溶液を受けるように構成された１つまたは複数の開口を有する本体を含むファイバ製造装置中に入れ、
（ｃ）ファイバ製造装置を回転させ、ファイバ製造装置の回転によってポリオレフィン溶液を上記の１つまたは複数の開口を通過させて平均繊維直径が５０００ｎｍ以下であるポリオレフィン繊維を製造する、
を含み、ポリオレフィンは少なくとも４００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリエチレンポリマーおよびコポリマーと、少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するポリプロピレンポリマーおよびコポリマーとる群から選択され、ファイバ製造装置は少なくとも１００００ＲＰＭの速度で回転される。
【００６２】
本発明での使用に適したポリエチレンは重量平均分子量Ｍｗが少なくとも４００００ダルトンのエチレンの単独重合体またはエチレンと１種以上の任意のコモノマーとの共重合体にするすることができ、コモノマーはエチレンとは相違し、オレフィンとの共重合に適したものが選択される。コモノマーはＣ３−Ｃ２０−α−オレフィン、例えばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセンまたは１−エイコセンにすることができる。好ましい実施形態ではポリエチレンはホモポリマーである。
【００６３】
本発明で使用するポリエチレンポリマーおよびコポリマーはＩＳＯ規格１１３３の手順Ｂ、条件Ｄおよび２．１６ｋｇの加重下で１９０℃の温度で測定したメルトフローインデックスＭＩ２が最大で３４ｇ／１０分であり、例えば、最大で３０ｇ／１０分、好ましくは最大で２０ｇ／１０分、好ましくは最大で１０ｇ／１０分、好ましくは最大で１ｇ／１０分分、好ましくは最大で０．１ｇ／１０分である。
【００６４】
本発明で使用するポリエチレンポリマーおよびコポリマーは、触媒系の存在下、必要に応じて水素の存在下でエチレンを任意成分の１種以上のコモノマーと一緒に重合して製造することができる。本明細書で使用する「触媒」という用語は重合反応の速度を変化させる物質を意味する。本発明では触媒はプロピレンをポリプロピレンへ重合するのに適したに触媒に特に適用可能である。いくつかの実施形態では、触媒はクロム触媒、チーグラー・ナッタ触媒またはメタロセン触媒である。好ましい実施形態では、触媒はチーグラー・ナッタ触媒である。
【００６５】
本明細書で使用されるポリエチレンポリマーはホモポリマーであり、好ましくは長鎖分岐含有量が低いホモポリマーである。
【００６６】
ポリエチレンは分子量分布が最大で１０である超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）であるのが好ましい。このＵＨＭＷＰＥの分子量分布は少なくとも５であり、ＵＨＭＷＰＥの分子量分布は少なくとも５かつ最大で１０であるのが好ましい。ＵＨＭＷＰＥの分子量分布は少なくとも５かつ最大で９であるのが好ましい。ＵＨＭＷＰＥの分子量分布は少なくとも６かつ最大で９であるのが好ましい。
【００６７】
本発明の使用に適したポリプロピレンは少なくとも１２００００ダルトンの重量平均分子量Ｍｗを有するプロピレンホモポリマーまたはプロピレンと１種以上の任意のコモノマーとの共重合体にすることができる。
【００６８】
ポリプロピレンはランダムコポリマーでもよい。１種以上のコモノマーはエチレンおよびＣ４−Ｃ１０アルファオレフィン、例えば１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテンまたは４−メチル−１−ペンテンからなる群から選択される。好ましいコモノマーはエチレンおよび１−ブテンである。最も好ましいコモノマーはエチレンである。ポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーにすることができる。
【００６９】
ポリプロピレンポリマーおよびコポリマーのＩＳＯ規格１１３３、条件Ｍで、２３０℃、２．１６ｋｇの荷重下で測定したメルトフローインデックスは最大で３２ｇ／１０分、例えば最大で３０ｇ／１０分、好ましくは最大で２０ｇ／１０分、好ましくは最大１０ｇ／  １０分、好ましくは最大で１ｇ／１０分、好ましくは最大で０．１ｇ／１０分である。
【００７０】
本発明で使用するポリプロピレンのポリマーおよびコポリマーは触媒系の存在下で、必要に応じて水素の存在下で、プロピレンと任意成分の１種以上のコモノマー、例えばエチレンとを重合して製造できる。いくつかの実施形態では触媒はクロム触媒、チーグラー・ナッタ触媒またはメタロセン触媒にすることができる。
【００７１】
本発明方法で使用するポリエチレンまたはポリプロピレンポリマーは超分子量（ＵＨＭＷ）であるのが好ましい。すなわち、ＩＳＯ規格１６２８−３に従って１３５℃のデカリン（デカヒドロナフタレン）溶液で測定した固有粘度（ＩＶ）が少なくとも５ｄｌ／ｇ、好ましくは少なくとも１０ｄｌ／ｇ、より好ましくは少なくとも１５ｄｌ／ｇである。固有粘度（ＩＶ）は最大で４０ｄｌ／ｇ、より好ましくは３０ｄｌ／ｇであるのが好ましい。
【００７２】
ＵＨＭＷポリオレフィン溶液は少なくとも１重量％の濃度で調製するのが好ましい。ＵＨＭＷポリオレフィン溶液は最大で５０重量％の濃度、好ましくは最大で３０重量％の濃度、より好ましくは最大で２５重量％の濃度、より好ましくは最大で２０重量％の濃度にするのが好ましい。
【００７３】
ポリオレフィン溶液（またはゲル）を調製するためにはポリオレフィンゲルを形成するのに適した公知の溶媒のいずれも使用できる。いくつかの実施形態では、溶媒はＣ６−Ｃ１６アルコール、完全飽和し白鉱物油；オリーブ油、落花生油、パーム油、ヤシ油などの植物油から選択される植物油、Ｃ４−Ｃ２０カルボン酸、例えばブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸、およびエイコサン酸を含む群から選択されるＣ４−Ｃ２０カルボン酸、脂肪族および脂環式炭化水素およびその異性体、例えばオクタン、ノナン、デカンおよびパラフィンを含む群から選択される脂肪族および脂環式炭化水素；石油留分；鉱油；灯油；芳香族炭化水素、例えばトルエン、キシレン、およびナフタレンを含む群から選択されるデカリンおよびテトラリンなどのその水素化誘導体を含む芳香族炭化水素；モノクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素；例えばメチルシクロペンタンなどのシクロアルカン；シクロアルケン；例えばカンフェン、ｐ−メンタン−３，８−ジオール、リモネンおよびジペンテン等のテルペン類から成る群から選択することができる。上記媒の組み合わせを用いてもよく、単純化のために溶媒の組み合わせも溶媒と呼ぶ。
【００７４】
最も好ましい実施形態では、溶媒はホワイト鉱油、パラフィン、デカリン、ノナン−２−オール（ＣＡＳ６２８−９９−９）、Ｃ９−Ｃ１１アルコール、例え（ＣＡＳ６６４５５−１７−２）またはＣ１０−１６アルコール（ＣＡＳ６７７６２−４１−８）から選択する。
【００７５】
純粋なポリマーの分析と比較して、ＤＳＣによって溶液（ゲル）を分析する場合には結晶化温度を少なくとも１℃低下させる必要がある。この結晶化温度の低下を決低するには以下の手順が使用される。
（１）インジウムサンプルを用いて温度を較正した後に(thermal analysis of polymers, fundamentals and applications, edited by J.D. Menczel and R.B. Prime, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey (2009)を参照)、ポリマーサンプル（２〜１０ｍｇの間）をＤＳＣ装置（Mettler Toledo、ＤＳＣ１）に入れる。以下の熱履歴を加える：２０℃で４分間サンプルの安定化、２０℃／分で２２０℃まで加熱、２２０℃で３分の間サンプルを安定化、−２０℃まで冷却、２０℃／分で２２０℃まで３分間加熱。
結晶化温度は上記冷却工程の間で決定する。ベースライン（１３０℃に近い結晶化ピークの開始と２０℃の間に引いた直線）を減算した後のピーク端の温度を結晶化温度とする。
（２）上記手順をゲルで繰り返す。純粋なポリマーの結晶化温度と溶液（ゲル）中のポリマーそれとの間の差を計算できる。
【００７６】
本発明方法の工程（ｂ）ではポリオレフィン溶液をファイバ製造装置に入れる。ファイバ製造装置はポリオレフィン溶液を受けるように構成された本体を有し、この本体は１つ以上の開口を有する。本発明方法の工程（ｃ）ではファイバ製造装置を回転させる。ファイバ製造装置が回転するとポリオレフィン溶液が開口を通って平均繊維直径が５０００ナノメートル以下のポリオレフィン繊維が製造される。
【００７７】
いくつかの実施形態では、ファイバ製造装置はポリオレフィン溶液を収容するように構成されたリザーバを有する紡糸口金（spinneret）を含む。動作時にはこの紡糸口金が軸線上に毎分高回転し、遠心回転で静水圧と遠心力が作り出される。紡糸口金の回転による静水圧と遠心力によって少なくとも１つの開口（オリフィス）を有する外壁からポリオレフィン溶液が押し出される。１つ以上の開口に入ったポリオレフィン溶液は放出され、遠心力と静水力とが組み合わさってポリオレフィン溶液のジェットが作られ、繊維コレクター上に衝突して繊維が製造される。
【００７８】
ポリオレフィン溶液は回転によって１つ以上の開口（オリフィス）から周囲大気中に材料のジェットとして排出される。１つ以上の開口とそれに関連したチャネル送り開口部はポリオレフィン溶液の微細なジェットを生じさせる大きさと形状に構成することができる。本明細書で開口とは出口オリフィスとポリオレフィン溶液のジェットの性質を定義することができる関連する任意のチャネルまたは供給通路とを加えたものを意味する。開口は種々の直径とサイズの種々の形状（例えば円形、楕円形、長方形、正方形）にすることができる。複数の開口を使用する場合、全ての開口を必ずしも同一にする必要はなく、別の開口にすることもできる。特定の実施形態では全ての開口が同じ構成である。各開口は最大で２ｍｍの直径を有し、好ましくは１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下、例えば最大で０．１ｍｍである。本明細書で開口の直径は有効直径を意味する。すなわち、非円形または不規則形状の開口では開口の外側境界間の最大距離を意味する。
【００７９】
放出された材料は出口ポートの内径よりも著しく小さい直径を有する極細繊維として固化する。
【００８０】
ファイバー製造装置は毎分少なくとも１００００回転（ｒｐｍ）の速度で回転する。いくつかの実施形態では毎分少なくとも１５０００ＲＰＭの速度で回転する。他の実施形態では毎分少なくとも２００００ＲＰＭで回転する。他の実施形態では少なくとも２２０００ＲＰＭで回転する。ファイバー製造装置が回転する間にファイバー製造装置の速度は一定にできるが、ファイバー製造装置の回転を調整することもできる。
【００８１】
所望であれば、繊維の紡糸の間に回転する本体の温度を制御してもよい。例えば、回転する本体の温度は約４０℃以上、好ましくは約１００℃〜約２００℃の範囲に調節することができる。
【００８２】
繊維は遠心紡糸時に回転部材から放射方向に分配され、回収面上に放出される。本明細書で繊維の「回収」とは繊維がファイバー回収装置またはコレクタ上に当接することを意味する。繊維は回収された後、繊維はヒト、ロボット、コンベヤーベルトによるか、重力またはその他の方法によってファイバー回収装置から除去できる。繊維（例えば、ナノファイバー）の回収には種々の方法およびファイバー回収装置を使用することができる。
【００８３】
繊維は例えば紡糸口金の下または紡糸口金の出口ポートを横切る壁上に配置された表面上の紡糸口金から吐出することができる。回収表面は必要に応じて変えることができ、繊維の回収中に静止していても回転していても良い。一つの実施形態では、例えば回収面は回転部材を囲む捕集壁に設けることができる。
【００８４】
回収された繊維材料を２次元または３次元に絡まったウェブの形にすることもできる。このウェブはコレクタ上に排出されている間の時間に応じて、また、表面積を制御することによって所望の表面積および厚さに加工することができる。
【００８５】
その後、ポリオレフィン繊維を冷却するのが好ましい。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン繊維を冷却する温度は最高で１００℃、より好ましくは最高で８０℃、最も好ましくは６０℃以下である。ポリオレフィン繊維を冷却する温度は少なくとも１℃、より好ましくは少なくとも５℃、さらにより好ましくは少なくとも１０℃、最も好ましくは少なくとも１５℃にするのが好ましい。
【００８６】
使用される特定の技術とは無関係に、紡糸中および／または紡糸後に溶媒を繊維から除去することができる。溶媒を除去するためには繊維（または繊維ウェブ）を単に洗浄し、乾燥および／または加熱すれだけでよい。すなわち、溶媒は蒸発、洗浄またはその他の技術で除去できる。
【００８７】
ポリオレフィン繊維の形成後、ポリオレフィン繊維を溶媒除去工程に送り、溶媒を少なくとも部分的に除去してポリオレフィン繊維から固体ポリオレフィン繊維を形成する。
【００８８】
溶媒除去工程は公知の方法、例えば、ポリオレフィン溶液を調製する時に比較的揮発性の溶媒、例えばデカリンを使用した場合には蒸発によって、鉱物油を使用した場合には抽出液、例えばシクロヘキサンを使用して実行できる。両方の方法を組み合わせ使用することもできる。適切な抽出液は溶媒に依存する。抽出液はポリオレフィンゲル繊維のポリオレフィン網状構造に有意な変化を引き起こさない液体であり、例えばシクロヘキサン、エタノール、エーテル、アセトン、シクロヘキサノン、２−メチルペンタノン、ｎ−ヘキサン、ジクロロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、ジエチルエーテル、ジオキサンまたはこれらの混合物にすることができる。抽出液は抽出液から溶媒を分離してリサイクルできるようなものを選択するのが好ましい。
【００８９】
好ましい実施形態では、繊維を真空オーブン中で入れ、最大で１４８℃、より好ましくは最大で１４５℃、最も好ましくは最大で１３５℃の温度で本発明のポリオレフィン繊維に残った残留溶媒を除去する。真空オーブンは少なくとも５０℃、好ましくは少なくとも２０℃の温度に維持するのが好ましい。より好ましくは、残留溶媒の除去は繊維をピンと張った状態に保ち、従って、繊維が弛まない状態で実行する。
【００９０】
抽出工程後に固体ポリオレフィン繊維に残る残留溶媒の量は大きな範囲で変えることができるが、溶媒残留物の量は低いのが好ましい。好ましい残留溶媒量はポリオレフィン溶液中の溶媒の初期量の最大で１５質量％、好ましくは最大で１０質量％、より好ましくは最大で５質量％、より好ましくは最大で１質量％である。溶媒除去工程終了時のポリオレフィン繊維は溶媒を質量で８００ｐｐｍ以下の量で含むのが好ましい。より好ましくは、溶媒量は６００質量ｐｐｍ以下、好ましくは１００質量ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは３００質量ｐｐｍ以下である。
【００９１】
回収された繊維については、特定の実施形態では、回収された繊維の少なくとも一部は連続状、不連続状、マット状、織布状、不織布状またはこれら構造の混合物である。この繊維を２次元または３次元のウェブ、すなわち、マット、フィルムまたは膜に形成できる。
【００９２】
本明細書に記載された装置および方法を用いて製造された繊維は種々の用途に使用することができる。使用できる一般的な分野には食品、材料、電気、防衛、組織工学、バイオテクノロジー、医療機器、エネルギー、代替エネルギー（例えば、太陽光、風力、原子力、水力エネルギー）、医薬、薬物送達（例えば、薬物溶解度の改善、薬物封入）、テキスタイル／織物、不織布材料、濾過（例えば、空気、水、燃料、半導体、生物医学、等）、自動車、スポーツ、航空、宇宙、エネルギー伝達、紙、基材、衛生材料、化粧品、建設、アパレル、包装、ジオテキスタイル、断熱と防音が含まれるが、これらに限定されない。
【００９３】
本発明のポリオレフィン繊維を用いて形成できるいくつかの製品にはフィルター；創傷被覆材；細胞増殖の基板または足場、バッテリーセパレーター。縫合糸；化学センサ、耐水耐汚染性テキスタイル／繊維、耐臭製品、絶縁性、セルフクリーニング、耐貫通性、抗菌性、多孔性／呼吸、引裂抵抗性、耐摩耗性ある織物；ヒトの身体を保護するためのエネルギー吸収材料、建築補強材；組織工学用基板；組織工学ペトリ皿、医薬品製造用フィルター、ディプフィルタ用機能性フィルター、テキスタイルのような織物用疎水性材料。耐久性、柔軟性、気密性を高めるための建築物、接着剤；テープ；エポキシ樹脂；糊剤、吸着材料；おむつ媒体、マットレスカバー、音響材料；液体、気体、化学品ま空気のフィルターが含まれるが、これらに限定されない。
【００９４】
本発明方法は、従来のエレクトロスピニングの欠点がないという利点がある。例えば、ゲルの極性は必ずしも考慮する必要はなく、使用する溶媒にはあまり制約がない。得られるポリオレフィン繊維の平均繊維直径は５０００ナノメートル以下である。
【００９５】
本発明で得られる機械的性質の例としては引張強度、弾性率、破断力、破断伸びなどである。
【００９６】
以下の実施例は本発明を単に説明するためのもので、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。本発明の形態をいくつかの実施例で示すが、本発明がそれに限定さるのではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更および修正ができるということは当業者には明らかであろう。
【実施例】
【００９７】
試験方法
上記および以下の非限定的な実施例に記載した特性および性質は以下の試験方法を使用して測定した。
質量が極めて高い、従って溶解度に問題あるポリマー（例えばＵＨＭＷＰＥ）以外では、分子量［（Ｍn（数平均分子量）、ＭW（重量平均分子量）、ＭZ（Ｚ平均分子量））はサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）、特にゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって求めることができる。簡単に説明すると、Polymer CharからのＧＰＣ−ＩＲ５を使用し、１０ｍｇのポリエチレンサンプルをクロロベンゼン１０ｍｌ中に１６０℃で１時間かけて溶解させる。注入量：４００μｌ、自動サンプル調製、注入温度：約１６０℃、カラム温度：１４５℃、検出器温度：１６０℃である。２つのＳｈｏｄｅｘ  ＡＴ−８０６ＭＳ（昭和電工）と１つのＳｔｙｒａｇｅｌ  ＨＴ６Ｅ（ウォーターズ）カラムを使用する。流速：１ｍｌ／分、検出器：赤外線検出器（２８００〜３０００cm-1）、較正：ポリスチレンの狭い標準ポリスチレン（ＰＳ）（市販品）、溶出ポリエチレンの各画分ｉの分子量Ｍはマーク−ホーウィンク関係式（logio(MPE) = 0.965909 × logio(MPS) - 0.28264)で算出した（ＭPE＝１０００の低分子量端でカット）
【００９８】
分子量特性の関係を求めるのに使用した分子量平均は数平均分子量（ＭN）、重量平均分子量（ＭのW）およびＺ平均分子量（ＭZ）である。これらの平均分子量は次式によって定義され、計算されたＭｉから決定される。
【００９９】
2018517861.tif 000003
（ここで、ＮｉおよびＷｉは分子量Ｍｉを有する分子のそれぞれ数および重量である）
【０１００】
それぞれの場合の第３項（最も右の項）はＳＥＣクロマトグラムからこれらの平均値を求める方法を定義している。ここで、ｈｉはＳＥＣ曲線でｉ番目の溶出画分の（ベースラインから）高さであり、Ｍｉはこの増分で溶出する種の分子量である。
【０１０１】
ＵＨＭＷＰＥの分子量分布の測定
ＵＨＭＷＰＥの分子量分布はニュートン粘性とパワーロードメイン（power-law domain）との間の遷移領域を定量して測定した。この遷移は分子量分布とポリマー中の長鎖分枝含有量の両方に関連することが知られている。実施例で使用したポリエチレングレード（ＵＨＭＷＰＥＧＵＲ（登録商標）４１１３）の長鎖分岐含有量はゼロであるか、少なくとも非常に低い。従って、遷移は分子量分布に関係付けることができる。
【０１０２】
レオロジーの測定はＡＲＥＳ機器（TA Instruments社製）を用い、周波数ωレンジ０．０５〜５０rad/s（３つの周波数は周波数ディケード当たりで解析）で、２３０℃で行った。与えた歪みは０．５％（線形性粘弾性ドメインを維持するため）。
（１）温度（２３０゜Ｃ）に達した時に、測定を開始する前に、３時間程度の安定化時間を与える（ＡＲＥＳ機器で使用するポリマーディスクを製造する場合には非常に長い安定化時間が必要なため、５０００ｐｐｍのイルガノックスＢ２１５をＵＨＭＷＰＥのフラフに予め混合する）。
【０１０３】
次いで、レオロジーデータをＣａｒｒｅａｕ−安田式（下記参照）を用いてフィットさせる。この式で、「ｎ」は「０」であり、「ａ」はニュートン粘度とパワーロードメイン（power-law domain）との間の遷移領域を定量化するパラメータである。「ａ」が大きい程、緩和スペクトルは狭くなる（ポリマー中に長鎖分岐が存在しないと分子量分布は狭い）
【０１０４】
2018517861.tif 000004
【０１０５】
（２）ＵＨＭＷＰＥＧＵＲ（登録商標）４１１３用の適合パラメータは以下の通り：
2018517861.tif 000005
【０１０６】
ＵＨＭＷポリエチレンの場合には分子量をデカリン中、１３５℃での固有粘度（ＩＶ、単位：dl/g）の測定で求めた。これによってＭａｒｇｏｌｉｅｓ≡式：ＭＶ（キロダルトン）＝５３．７*（ＩＶ）1.49）を用いて粘度平均分子量値（viscosity molecular weight average、ＭＶ）を計算できる。
【０１０７】
繊維径が４μｍ以上の場合には、繊維の直径は光学顕微鏡法を用いて測定した。それより小さい直径の場合には走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した。
【０１０８】
光学顕微鏡による繊維直径の測定：
５本のファイバセグメントを平坦なガラス上に固定し、「Ｘ４０」レンズを使用したＪＶＣカメラに接続したＬｅｉｃａ  ＤＭＬＰ顕微鏡に入れた。５本の繊維の画像を記録し、ライカ社のＩＭ５００ソフトウェアを用いて分析した。繊維径は基準値（以前に同じレンズを使用して記録した認定済グラジュエーションガラスの画像）の画像と比較して決定した。５回の直径の測定値の平均値を報告した。
【０１０９】
ＳＥＭ顕微鏡測定では、複数の繊維を含む束をカプセル内に垂直に導入し、エポキシ樹脂に封入した。２４時間後に樹脂が硬化した後に、束＋エポキシ試料を繊維軸に対して横方向に（ダイヤモンドを備えたフライス盤を使用して）切断した。そうして得られた表面を炭素で処理した（メタライゼーション）。
【０１１０】
ＳＥＭ画像は後方散乱（retrodiffused）電子から撮った。このＳＥＭ画像は封入処理で使用した樹脂と繊維と間の化学的コントラストを与える。測定は画像処理ソフトウェアを用いて行った。ＳＥＭ測定の詳細は下記の参考資料を参照されたい。
【非特許文献２】「Preparation des echantillons pour MEB et Microanalyse」- Philippe Jonnard (GNMEBA) - EDP Sciences
【非特許文献３】「Polymer Microscopy」- Linda C.Sawyer, David T.Grubb and Gregory F. Meyers - Ed. Chaoman and Hall.
【０１１１】
使用した機器
［図１］は実施例１および実施例２で使用したファイバー製造装置の断面模式図である。このファイバ製造装置は紡糸口金１を含んでいる。紡糸口金１はモータ２に機械的に連結され、モータ２はシャフト５を介して紡糸口金１を円運動するように回転させる。モータ２の速度は１００００〜２２０００ＲＰＭに２０００ＲＰＭの増加分で調節可能である。モータ２は強固なフレーム３に固定され、直径が５６ｃｍの円形コレクタ４は紡糸口金１の軸線と同心になっている。紡糸口金１はステンレス鋼のセル７を有し、このセル７はネジ付きの蓋６で閉じられ、セル７の底部の直径方向反対側に２つのオリフィスが形成され、各オリフィスには較正された直径０．５ｍｍのボアを有するネジ８が螺合している。シャフト５は蓋６に螺合され、モータ２のマンドレルに取り付けできるようになっている。セル７の外形寸法は直径が２９．９６ｍｍで、高さは３５．４０ｍｍである。セル７の内部寸法は直径が２０．８０ｍｍで、高さは１１．１３ｍｍである。
【０１１２】
実施例１
０．５２ｇのＵＨＭＷＰＥ［Ｔｉｃｏｎａ社から市販のＧＵＲ（登録商標）４１１３：粉末状の線状ポリエチレン、Ｍａｒｇｏｌｉｅｓ式（Ｍv（キロダルトン）＝５３．７ＩＶ1.49）で算出した分子量が約３．９ＭＭｇ／ｍｏｌ、ＩＳＯ規格１６２８−３に従って測定した固有粘度（ＩＶ、ｄｌ／ｇ）が約１７．９０、上記方法に従って測定した分子量分布範囲が７〜９］を１０ｇのノナン−２−オールと混合した。得られた混合物を１８０℃のオーブンに入れ、規則的に混合した。ゲルが徐々に形成された。
均一なゲルが形成された後に、ホットなゲルの一部を［図１］に示すファイバー製造装置に迅速に入れた。次いで、紡糸口金１を１６０００ＲＰＭで回転して繊維をコレクタ４上に回収した
測定された繊維の平均直径は３．５μｍであった。
【０１１３】
実施例２
実施例１に記載の手順を繰り返したが、紡糸口金１の回転速度を２２０００ＲＰＭにした。測定された繊維の平均直径値は０．９μｍであった。
【図１】
2018517861.tif 000006
【国際調査報告】
2018517861.tif 000007
2018517861.tif 000008
2018517861.tif 000009