(57)【要約】  任意の長さ１００ミクロンのセグメントで測定したとき、ポリマー繊維の全てが０．１０未満の平均カール指数を有し、かつナノウェブが５．０未満の均一性指数を有する、ポリマーナノファイバからなるナノウェブ。このナノウェブは０．８〜１．２の繊維配向指数を有し得るか、または平均流細孔径から細孔径のモードを減じた値が１．０未満であり、そして同時に、粒子径分布高さ（ＨM0）の半分の高さにおける幅に対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比が１０．０未満である。本発明はさらに、クラスター状に配列された多数のポリマー長繊維を含むナノウェブであって、繊維の平均径が１，０００ｎｍ未満で、かつ次の構造：各繊維が、長さ方向に沿って実質的に一定の曲率の円弧を形成して配置され、所与のクラスター中の全繊維の円弧が、実質的に同一の曲率を有し、所与のクラスター中の繊維の円弧は同一面上にあり、所与のクラスター中の所与の繊維の円弧はいずれも、前記クラスターの面内で、前記クラスター中の他の円弧に対して間隔を置いて実質的に平行に配置され、かつ所与のクラスターにおける繊維の円弧の曲率中心は同一線上にある、に相当する全体形態を有するナノウェブに関する。
2016511335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーナノファイバを含むナノウェブであって、前記ポリマー繊維が０．１未満の平均カール指数を有し、前記ナノウェブが５．０未満の均一性指数を有し、かつ前記ナノウェブが溶融紡糸法により製造されるナノウェブ。
【請求項２】
０．８〜１．２の繊維配向指数を有する、請求項１に記載のナノウェブ。
【請求項３】
平均流細孔径から細孔径モードを減じた値が１．０未満であり、かつ前記モードＭ０における細孔径ピーク高さに対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比が０．１未満である、請求項１に記載のナノウェブ。
【請求項４】
前記ポリマーナノファイバがポリオレフィンまたはポリエステルを含む、請求項１に記載のナノウェブ。
【請求項５】
クラスター状に配列された多数のポリマー長繊維を含む請求項１に記載のナノウェブであって、繊維の平均径が１，０００ｎｍ未満であり、かつ前記ウェブは、
（ｉ）各繊維が、長さ方向に沿って実質的に一定の曲率の円弧を形成して配置され、
（ｉｉ）所与のクラスター中の全繊維の円弧が、実質的に同一の曲率を有し、
（ｉｉｉ）所与のクラスター中の繊維の円弧は同一面上にあり、所与のクラスター中の所与の繊維の円弧はいずれも、前記クラスターの面内で、前記クラスター中の他の円弧に対して間隔を置いて実質的に平行に配置され、かつ
（ｉｖ）所与のクラスターにおける繊維の円弧の曲率中心は同一線上にある、
構造に相当する全体形態を有する、ナノウェブ。
【請求項６】
多層構造に配置された複数の請求項５に記載のクラスターを含むナノウェブ。
【請求項７】
ポリマーナノファイバを含むナノウェブであって、前記ポリマー繊維が０．１未満の平均カール指数を有し、前記ナノウェブが５．０未満の均一性指数を有し、かつ前記繊維の少なくともいくらかがポリオレフィンを含むナノウェブ。
【請求項８】
前記繊維の全てがポリオレフィンを含む請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項９】
前記繊維の少なくともいくらかが実質的にポリオレフィンからなる、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１０】
前記繊維の全てが実質的にポリオレフィンからなる、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１１】
前記ポリオレフィンが、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンおよびこれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１２】
前記ポリオレフィンが、エチレンと、プロペン、ブタン、ヘキサン、オクタンおよびこれらの混合物とのコポリマーからなる群から選択される、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１３】
０．８〜１．２の繊維配向指数を有する、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１４】
平均流細孔径から細孔径モードを減じた値が１．０未満であり、かつ前記モードＭ０における細孔径ピーク高さに対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比が０．１未満である、請求項７に記載のナノウェブ。
【請求項１５】
クラスター状に配列された多数のポリマー長繊維を含む請求項７に記載のナノウェブであって、繊維の平均径が１，０００ｎｍ未満であり、かつ前記ウェブは、
（ｉ）各繊維が、長さ方向に沿って実質的に一定の曲率の円弧を形成して配置され、
（ｉｉ）所与のクラスター中の全繊維の円弧が、実質的に同一の曲率を有し、
（ｉｉｉ）所与のクラスター中の繊維の円弧は同一面上にあり、所与のクラスター中の所与の繊維の円弧はいずれも、前記クラスターの面内で、前記クラスター中の他の円弧に対して間隔を置いて実質的に平行に配置され、かつ
（ｉｖ）所与のクラスターにおける繊維の円弧の曲率中心は同一線上にある、
構造に相当する全体形態を有する、ナノウェブ。
【請求項１６】
多層構造に配置された複数の請求項１５に記載のクラスターを含むナノウェブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は独特の均一構造を備えたナノウェブ製品に関する。特に、ナノウェブは、空気および液体の濾過ならびに電池およびキャパシタ用セパレータの分野などの選択的バリアの最終用途に有用である。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーナノファイバは電界紡糸または電気ブローなどの溶液法で製造することができる。しかしながら、ナノファイバ製造プロセスで商業的に実施可能な処理量を得るには、溶融紡糸法が要求される。繊維を無秩序に配置する従来の溶融ブロー法では、大部分の最終用途への適用において、十分に高い処理量での十分な均一性は得られない。予想され得るように、無秩序で無制御の配置ではまた、実際のところ等方性ウェブは得られない。求められているのは、均一性の高い等方性のナノファイバウェブである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、ナノファイバを含むナノウェブに関する。一実施形態では、繊維は溶融紡糸法により製造される。他の実施形態では、繊維はポリオレフィンを含む。他の実施形態では、ナノウェブは、繊維の全てがポリオレフィンを含む繊維を含む。繊維の少なくともいくらかが実質的にポリオレフィンからなるか、または繊維の全てが実質的にポリオレフィンからなる。繊維の少なくともいくらかがポリオレフィンからなってもよく、繊維の全てがポリオレフィンからなってもよい。
【０００４】
限定はされないが、ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンおよびこれらのコポリマーからなる群から選択し得る。ポリオレフィンはまた、エチレンと、プロペン、ブタン、ヘキサンまたはオクタンなどの１種以上のオレフィンモノマーとのコポリマーであってもよい。
【０００５】
他の実施形態では、ナノウェブは、ポリマーナノファイバ（polymeric nanofibers）を含み、ポリマー繊維（polymeric fibers）が０．１０未満の平均カール指数を有し、かつナノウェブが５．０未満の均一性指数を有する。他の実施形態では、ナノウェブは０．８〜１．２の繊維配向指数を有する。
【０００６】
本発明のナノウェブはまた、平均流細孔径から細孔径モードを減じた値が１．０未満であってもよい。他の実施形態では、モードＭ０における細孔径ピーク高さに対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比が０．１未満である。
【０００７】
さらに他の実施形態では、本発明のナノウェブは、クラスター状に配列された多数のポリマー長繊維を含み、繊維の平均径が１，０００ｎｍ未満で、かつ下記の構造に相当する全体形態（gross morphology）を有するものであってもよい。
（ｉ）各繊維が、長さ方向に沿って実質的に一定の曲率の円弧を形成して配置され、
（ｉｉ）所与のクラスター中の全繊維の円弧が、実質的に同一の曲率を有し、
（ｉｉｉ）所与のクラスター中の繊維の円弧は同一面上にあり（co-planar）、所与のクラスター中の所与の繊維の円弧はいずれも、前記クラスターの面内で、前記クラスター中の他の円弧に対して間隔を置いて実質的に平行に配置され、かつ
（ｉｖ）所与のクラスターにおける繊維の円弧の曲率中心は同一線上にある（co-linear）。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の多数の遠心紡糸ヘッドからの繊維を積層させることにより形成された、紡糸ナノウェブパターンの一実施形態を説明する概略図である。
【図２】５個の遠心紡糸ヘッドによる繊維の配置パターンを示す概略図である。
【図３】１０個の遠心紡糸ヘッドによる繊維の配置パターンを示す概略図である。
【図４】３個の遠心紡糸ヘッドによる繊維の配置パターンおよびウェブ形成を示す図である。
【図５】本発明においてウェブの均一性の計算に使用された図である。
【図６Ａ−Ｂ】本発明において使用された、繊維の配向に関する特性評価と測定方法を示す図である。
【図６Ｃ−Ｄ】本発明において使用された、繊維の配向に関する特性評価と測定方法を示す図である。
【図７】本発明において使用された、繊維のカール指数（繊維の真直性）に関する特性評価と測定方法を示す図である。
【図８】本発明において使用された、ウェブの細孔径に関する特性評価と測定方法を示す図である。
【図９Ａ】実施例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブと走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の像を示す。
【図９Ｂ】実施例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブと走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の像を示す。
【図９Ｃ】実施例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブと走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の像を示す。
【図１０Ａ】実施例２の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１０Ｂ】実施例２の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１０Ｃ】実施例２の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１１Ａ】実施例３の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１１Ｂ】実施例３の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１１Ｃ】実施例３の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１２Ａ】実施例４の遠心溶融紡糸ポリエチレンテレフタレートナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１２Ｂ】実施例４の遠心溶融紡糸ポリエチレンテレフタレートナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１２Ｃ】実施例４の遠心溶融紡糸ポリエチレンテレフタレートナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１３Ａ】比較例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１３Ｂ】比較例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１３Ｃ】比較例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１４Ａ】比較例３の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１４Ｂ】比較例３の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１４Ｃ】比較例３の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１５Ａ】比較例４の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１５Ｂ】比較例４の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１５Ｃ】比較例４の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１６Ａ】比較例５の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１６Ｂ】比較例５の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１６Ｃ】比較例５の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１７Ａ】比較例６の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１７Ｂ】比較例６の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１７Ｃ】比較例６の溶融ブローポリプロピレンウェブのウェブとＳＥＭ像を示す。
【図１８Ａ】実施例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｂ】実施例１の遠心溶融紡糸ポリプロピレンナノウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｃ】比較例３の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｄ】比較例３の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｅ】比較例４の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｆ】比較例４の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｇ】比較例５の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１８Ｈ】比較例５の溶融ブローポリプロピレンウェブのＳＥＭ像と配向プロットである。
【図１９】溶融ブローポリプロピレンウェブと比較した、遠心紡糸ポリプロピレンウェブの応力−歪曲線（坪量により正規化）を示す図である。
【図２０】遠心紡糸ポリプロピレンウェブの、縦方向（ＭＤ）と横方向（ＴＤ）の応力−歪曲線（坪量により正規化）を示す。
【図２１Ａ】実施例１の、遠心紡糸ポリプロピレンナノウェブの細孔径分布を示す。
【図２１Ｂ】実施例２の、遠心紡糸ポリプロピレンナノウェブの細孔径分布を示す。
【図２２Ａ】比較例３の、溶融ブローウェブの細孔径分布を示す。
【図２２Ｂ】比較例４の、溶融ブローウェブの細孔径分布を示す。
【図２３Ａ】比較例５の、溶融ブローウェブの細孔径分布を示す図である。
【図２３Ｂ】比較例６の、溶融ブローウェブの細孔径分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
出願人は、引用した全ての参考文献の全内容を明示的に本開示に組み込む。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、範囲、好ましい範囲、または好ましい上限値と好ましい下限値のリストで与えられているとき、それは、たとえ範囲が別々に開示されていても、範囲の上限値または好ましい値と範囲の下限値または好ましい値の任意の組み合わせで作られる全ての範囲を明示的に開示しているものと理解されるべきである。本明細書で、１つの数値範囲が挙げられている場合、特に断りがなければ、その範囲は、その端点と、その範囲内の全整数および分数を含むものとする。本発明の範囲は、範囲を定義する際に挙げた特定の値に限定されるものではない。
【００１０】
本明細書では、「含む」という言葉は、その範囲に「〜からなる」および「実質的に〜からなる」という用語の意味を含むものとみなされる。
【００１１】
定義
「不織布」という用語は、本明細書では、多くの実質的に無秩序に配向した繊維を含むウェブであって、繊維の配置に全体としての繰り返し構造を肉眼で見出すことができないウェブを意味する。繊維は互いに結合し、あるいは結合せずにからまって、ウェブに強度と完全性を付与することができる。繊維は、短繊維であっても長繊維であってもよく、また、単一材料、または多数の材料を、それぞれ異なる材料を含む、異なる繊維の組み合わせ、または同一繊維の組み合わせとして、含むことができる。
【００１２】
「ナノウェブ」という用語は、本発明で使用されるとき、「ナノ−ファイバウェブ」または「ナノファイバウェブ」と同義語であり、主としてナノファイバで構成されたウェブをいう。ナノウェブは不織布であっても、より規則的な構造であってもよい。「主として」は、ウェブ中の５０％を超える繊維がナノファイバであることを意味し、「ナノファイバ」という用語は、本明細書では、数平均直径が１０００ｎｍ未満、８００ｎｍ未満、約５０ｎｍ〜５００ｎｍ、約１００〜４００ｎｍの繊維をいう。非円形断面のナノファイバの場合、「直径」という用語は、本明細書では、断面の最大寸法をいう。本発明のナノウェブはまた、７０％または９０％を超えるナノファイバを有することができ、あるいは１００％を含有することさえ可能である。
【００１３】
「溶融紡糸法」は、熱によって流動化した材料から繊維を製造する繊維形成法を意味する。溶融紡糸法では、流動化を起こす温度を下げるために可塑剤の使用が可能である。溶融紡糸は、一般に、溶液中の材料重量で５０％以下の材料濃度になるよう、紡糸の前に材料を溶媒に溶解する溶液紡糸とは区別されるべきである。
【００１４】
「遠心紡糸法」は、ポリマーの溶融体または溶液などの繊維化可能材料を回転部材から押し出すことにより、繊維を形成させる方法を意味する。本明細書では、この用語はまた、繊維の流れをダイスから噴出させ、受器に向けて円形または螺旋形に移動させる従来の紡糸法も含み得る。
【００１５】
溶融ブロー法は、オリフィスを通してポリマー溶融体を押し出し、その後、一般的には繊維の方向に向けた空気流によって繊維を細くすることにより、繊維を製造する方法を意味する。溶融ブロー法は、米国特許第３，８４９，２４１号明細書または同第４，３８０，５７０号明細書に例示されている。
【００１６】
「回転部材」は、材料を推進または分配する紡糸装置であって、そのような推進を助けるために、空気または静電力などの他の手段を使用するか否かに関わりなく、遠心力によってフィブリルまたは繊維を形成させる装置を意味する。
【００１７】
「フィブリル」は、フィブリルを細くしたときに形成される細繊維の前駆体として形成され得る長尺構造体を意味する。フィブリルは回転部材の排出点で形成される。排出点は、例えば米国特許第８，２７７，７１１号明細書に記載されているように、エッジであっても、流体が押し出され、繊維を形成するオリフィスであってもよい。
【００１８】
「実質的に」は、パラメータを「実質的に」ある値に保持するとしたとき、パラメータがその値から離れたことを示す数値の変化は、本発明の機能に影響を及ぼさない限り、そのパラメータの記述の範囲内にあるとみなされることを意味する。「実質的に〜からなる」は、記載されたもの以外の構成要素が、本発明の特許請求の範囲に記載された構造を変えないなら、それらは本発明に現れ得ることを意味する。
【００１９】
繊維の「曲率」は、繊維の円弧の曲率半径の逆数を意味する。
【００２０】
本発明は、空気および液体の濾過ならびに電池およびキャパシタ用セパレータの分野などの、選択的バリアの最終用途用に、均一な繊維ウェブのナノウェブとして製造された、紡糸繊維としての製品に関する。一実施形態では、繊維は溶融紡糸法により製造される。他の実施形態では、繊維はポリオレフィンを含む。他の実施形態では、ナノウェブは繊維の全てがポリオレフィンを含む繊維を含む。繊維の少なくともいくらかが実質的にポリオレフィンからなるか、または繊維の全てが実質的にポリオレフィンからなる。繊維の少なくともいくらかがポリオレフィンからなってもよく、繊維の全てがポリオレフィンからなってもよい。
【００２１】
限定はされないが、ポリオレフィンは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンおよびこれらのコポリマーからなる群から選択し得る。ポリオレフィンはまた、エチレンと、プロペン、ブタン、ヘキサンまたはオクタンなどの１種以上のオレフィンモノマーとのコポリマーであってもよい。
【００２２】
他の実施形態では、ナノウェブは、ポリマー繊維が０．１０未満の平均カール指数を有するポリマーナノファイバを含み、かつナノウェブが５．０未満の均一性指数を有する。他の実施形態では、ナノウェブは０．８〜１．２の繊維配向指数を有する。
【００２３】
本発明のナノウェブはまた、平均流細孔径から細孔径モードを減じた値が１．０未満であってもよい。他の実施形態では、モードＭ０における細孔径ピーク高さに対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比が０．１未満である。
【００２４】
ここで図面に戻ると、図１は、多数の遠心紡糸ヘッドからの繊維を積層させることにより形成された、本発明の紡糸ナノウェブパターンの一実施形態を説明する概略図である。
【００２５】
図２は、本発明の構造体を示すための、本発明の遠心紡糸ナノウェブの概略図である。図２は、多数の遠心紡糸ヘッド（図では５個のヘッド）による繊維の配置パターンを示す説明図である。図２では、構造体の端部で、全てが実質的に等しい曲率の円弧（２０２）で作られた繊維クラスター（２０１）を見ることができる。所与のクラスターの円弧の中心は同一線上にあり、それらの中心が全て実質的に１本の線上にあることを意味する。図２の要素２０３は、その実施形態での線の中の１本を例として示す。本方法の一実施形態では、この線はウェブを形成するときの縦方向になるであろう。図３は、多数の遠心紡糸ヘッド（図では１０個のヘッド）による繊維の配置パターンを示す説明図である。図３の要素３０１は、多数のクラスターの配置により得られる交差した繊維を有する代表的な均一なウェブ領域を示す。
【００２６】
図４は、多数の遠心紡糸ヘッド（明確にするために、図では３個のヘッドを使用）によるウェブの配置パターンを示す説明図である。図４では、中心を共有する繊維の円を有する繊維のクラウドを１個の紡糸ヘッドにより形成することができる。図４では、構造体の端部で、全てが実質的に等しい曲率の円弧（４０２）で作られた繊維クラスター（４０１）を見ることができる。所与のクラスターの円弧の中心は同一線上にあり、それらの中心が全て実質的に１本の線上にあることを意味する。図４の要素４０３は、その実施形態での線の中の１本を例として示す。本方法の一実施形態では、この線はウェブを形成するときの縦方向になるであろう。
【００２７】
本発明の製品の他の実施形態では、ウェブは、図１に示すような、面と面を向かい合わせて積層し、多層ウェブを形成した構造体を含む。
【００２８】
本発明のウェブのさらに詳しい説明として、本方法により得られた遠心紡糸ナノウェブの光学およびＳＥＭ像について以下に説明する。
【実施例】
【００２９】
本発明は、坪量、繊維形態（morphology）、細孔構造および本明細書で定義された目視均一性に関して、極めて高い均一性を有するウェブに関する。好ましい実施形態では、ウェブはナノウェブである。本発明で可能な、遠心紡糸ナノウェブの均一性のレベルを、いくつかの実施例を参照しながら以下に説明するが、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３０】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
種々の詳細度で繊維形態を明らかにするために、公称倍率、×２５、×１００、×２５０、×５００、×１，０００、×２，５００、×５，０００および×１０，０００でＳＥＭ像を撮影した。
【００３１】
ウェブの光学的画像化と均一性指数の測定
ＬＥＤアレイを使用した照明プレートからの均一な透過光を提供する照明ボックス上に、ウェブ試料を置いた。デジタルカメラを用い、所要のメガピクセル数で各種サイズの試料を撮影した。以下の実施例のウェブ像は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルで３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズのものを撮影し、測定したものである。
【００３２】
ウェブの均一性は、ウェブ質量の変動係数であると考えることができる。ウェブの目視均一性は、ウェブ像ピクセルの灰色レベル変動係数と相関させることができる。ウェブの目視均一性指数（ＵＩ）は次の手順により計算される。
（ｉ）最初にピクセル領域を一連の２×２のピクセルブロックに分割する。この分割を層１と定義する。
（ｉｉ）ここで、図４を参照すると、層１でブロックＡＡ’について差の百分率は
【数１】
2016511335.tif 000003
で計算される。
式中Ｌiはピクセルｉの明度であり、合計はｊ＝１〜４についてｉ＜ｊの範囲で行われ、したがって合計は６項からなり、明度は２５６の目盛範囲を有する。
（ｉｉｉ）ブロックＡＡ’の絶対明度は
【数２】
2016511335.tif 000004
から計算される。
式中、合計はｉ＝１〜４にわたって計算される。
（ｉｖ）ＰＤおよびＡＬ値は、レベル１の全ての２×２ブロックについて計算され、その後、層１のＵＩ値が、
ＵＩ1＝（全てのブロックのＰＤ（ｍ，ｎ）のＳＤ）×（全てのブロックのＰＤ（ｍ，ｎ）の平均）×（全てのブロックのＡＬ（ｍ，ｎ）のＳＤ）
から計算される。
式中、ＳＤは標準偏差である。
【００３３】
図５は、レベル１のブロックＡＡ’が、どのようにして、今ではレベル２の単一ブロックの一要素になるのかを示している。その後、上記の処理手順を、層２から像がサポートできる最大の層数まで繰り返す（層の定義は図５に示されている）。例えば、層１は２×２個のピクセルの正方形からなるブロックからなる。層２は、４個（２×２）のブロックからなり、各ブロックはピクセルの正方形からでなく、層１の２×２のピクセルブロックからなる。層３は、４個のブロックからなり、各ブロックは層２の４×４のピクセルブロックからなるなど、像がそれ以上のレベルを作れなくなるまで続ける。
【００３４】
その結果、均一性指数（ＵＩ）は像中の全ての層にわたる平均ＵＩとして、すなわち、
【数３】
2016511335.tif 000005
で定義される。
【００３５】
式中、合計はレベル数全体にわたって計算され、Ｎは像中の全層数である。
【００３６】
均一性指数（ＵＩ）の低下は、繊維の分布の均一性の上昇を示す。
【００３７】
繊維の配向の測定
図６Ａ〜Ｄは、繊維の配向を測定するための手順を示す説明図である。図６Ａは、ウェブ中で繊維が無秩序に分布していることを示すＳＥＭである。画像処理計算におけるソーベル演算子は、各点での画像強度の傾斜を計算し、明るい点から暗い点へ向かう可能な最大の増加の方向と、その方向の変化率を与える。したがって、その結果は、その位置で、像が、どの程度「突然に」または「滑らかに」変化しているかを、したがって像のその部分がエッジを表している可能性がどれくらいあるか、またそのエッジがどのように配向している可能性があるかを示す。実際には、方向の計算より大きさ（エッジである可能性）の計算が、信頼性がより高く、解釈がより容易である。ソーベル演算子は、微分の近似値（１つは横方向の、１つは縦方向の変化）を計算するために、原画像を用いて畳み込まれた２つの３×３のカーネルを使用する。Ａを原画像、ＧxおよびＧyを各位置において横および縦の微分近似値を含む２つの像と定義するならば、計算は次のようになる。
【数４】
2016511335.tif 000006
式中、＊は本明細書では２次元の畳み込み演算を意味する。ソーベルカーネルは平均カーネルと微分カーネルの積に分解することができるから、それらはスムージングした傾斜を計算する。例えば、Ｇxは、
【数５】
2016511335.tif 000007
のように書くことができる。本明細書では、ｘ−座標は「右」方向に増加し、ｙ−座標は「下」方向に増加するものと定義される。像の各位置において、得られる傾斜の近似値は、
【数６】
2016511335.tif 000008
を用いて組み合わせることができ、傾斜の大きさを与える。
【００３８】
この情報を用い、我々はまた傾斜の方向も計算することができる。
θ＝ｔａｎ-1（Ｇy，Ｇx）
式中、例えば、ＭＤ方向ではθは０である。
【００３９】
繊維の配向は、×２５０のＳＥＭ像から測定され（例えば、図６Ｂを参照）、その分布を配向ヒストグラム（例えば、図６Ｃを参照）、または極座標（例えば、図６Ｄを参照）にプロットすることができる。極座標プロットにおける円曲線は、完全に無秩序に分布した繊維に対するものである。パラメータ「繊維配向指数」は、
【数７】
2016511335.tif 000009
から計算される。
【００４０】
式中、ＭＤのプロファイルは、配向プロット上のＭＤ方向の強度プロファイルであり、ＴＤのプロファイルは、配向プロット上のＴＤ方向の強度プロファイルである。
【００４１】
繊維のカール指数の測定
繊維の真直性の特徴を示すために、本発明では、図７で説明するカール指数を使用した。カール指数の定義は、繊維の真の輪郭長λ0を投影長Ｌで除した比を１から減じたものである。
【数８】
2016511335.tif 000010
【００４２】
カール指数は、×１，０００のＳＥＭ像から、個々の繊維について測定される。カール指数が１であることは、カールが存在していないことを示す。
【００４３】
細孔径の測定と細孔径分布
最小の細孔径は、上述したようにＡＳＴＭ規格  Ｅ  １２９４−８９、「メンブランフィルタの孔径特徴に対する自動化液体ポロシメータを用いる標準試験法」に準拠して測定した。異なる大きさ（直径８、２０または３０ｍｍ）の個々の試料を低表面張力流体（表面張力１６ｄｙｎｅ／ｃｍの１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロペン、または「Ｇａｌｗｉｃｋ」）で濡らした。各試料をホルダーに入れ、空気の差圧をかけて、流体を試料から除去した。最小の細孔径は、試料シートに圧縮圧を加えた後、最後に開く細孔であり、販売業者から提供されたソフトウェアを使用して計算される。
【００４４】
ＡＳＴＭ規格  Ｅ  １２９４−８９、「メンブランフィルタの孔径特徴に対する自動化液体ポロシメータを用いる標準試験法」に準拠して、平均流細孔径を測定した。異なる大きさ（直径８、２０または３０ｍｍ）の個々の試料を、上記低表面張力流体で濡らし、ホルダーに入れ、空気の差圧をかけて、流体を試料から除去した。提供されたソフトウェアを使用して平均流細孔径を計算するために、湿潤流が乾燥流（濡れ性溶媒を含まない流れ）の半分に等しくなる差圧を使用する。
【００４５】
ＡＳＴＭ規格  Ｆ３１６、「泡立点および平均流孔テストによるメンブランフィルタの孔径特徴に対する標準試験法」に準拠して、バブルポイントを測定した。個々の試料（直径８、２０または３０ｍｍ）を、上記低表面張力流体で濡らした。試料をホルダーに入れた後、差圧（空気）をかけて、流体を試料から除去した。バブルポイントは、試料シートに圧縮空気圧を加えた後、最初に開く細孔であり、販売業者から提供されたソフトウェアを使用して計算される。
【００４６】
細孔径の均一性指数（ＵＩ）は、バブルポイントと平均流細孔の差に対する、バブルポイント径と最小細孔径の差の比で定義される。この比の値が２に近づくほど、細孔分布はガウス分布に近づく。均一性指数が２よりはるかに大きければ、不織布構造は、直径が平均流細孔よりはるかに大きい直径の細孔が支配的である。均一性指数が２よりはるかに小さいならば、細孔構造は、細孔直径が平均流細孔径より小さい細孔径を有する細孔が支配的である。分布の末端部には、なお相当数の大きい細孔が存在するであろう。
【数９】
2016511335.tif 000011
【００４７】
本発明と比較例の媒体の均一性指数は１．０〜２．０の範囲にあるため、本発明の実施例と比較例を区別するには、さらに別の特性を示す指標を使用しなければならない。
【００４８】
図８は、ウェブの細孔径分布を示す概略図である。２つのパラメータは、次のように定義される。
【００４９】
センター指数、
ＣＩPMI＝｜ＭＦＰ（平均流細孔径）−Ｍ０（細孔径のモード）｜
は、平均流細孔径から細孔径のモードを減じたものである。ＣＩPMIが小さいほど、Ｍ０からのＭＦＰの乖離は小さくなる。
【００５０】
分布幅指数（ＤＷＩPMI）はＷ／ＨM0で与えられ、モードＭ０における細孔径の高さに対する細孔径分布の９９％幅
【数１０】
2016511335.tif 000012
の比である。
【数１１】
2016511335.tif 000013
【００５１】
したがって、ＤＷＩPMIが小さいほど、分布は狭くなる。
【００５２】
ウェブ強度の測定
ＡＳＴＭ  Ｄ５０３５−１１、「織布の破断力および伸度のための標準試験方法（ストリップ試験法）」に準拠し、ＩＮＳＴＲＯＮ引張試験機型式１１２２を使用し、試料寸法および歪み速度を変更して、ナノウェブ試料の引張強さおよび伸びを測定した。各試料のゲージ長は２インチ（５．０８ｃｍ）、幅は０．５インチ（１．２７ｃｍ）であった。クロスヘッドスピードは、１インチ（２．５４ｃｍ）／ｍｉｎ（一定の歪み速度、５０％  ｍｉｎ-1）であった。試料は、「縦方向」（ＭＤ）および「横方向」（ＴＤ）で試験する。引張強さまたは伸びの平均値を得るために、少なくとも３つの試料を試験する。
【００５３】
これ以降、以下の実施例で本発明をより詳しく説明する。本発明のナノファイバを形成させるために、米国特許第８，２７７，７１１号明細書で開示されている溶融紡糸法と装置を用い、下記の実施例で具体化しているように、本発明の溶融紡糸ナノウェブを製造した。
【００５４】
実施例１−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙナノウェブ
米国特許第８，２７７，７１１号明細書に記載の、受け器およびディスク内部エッジを備えた直径１５０ｍｍの紡糸ディスクを使用した遠心溶融紡糸法により、長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブを作製した。ＰＰナノウェブを、米国特許出願公開第２００９／０１６００９９号明細書に記載の方法を用いて、ベルト式捕集装置上に配置した。この実施例で使用したＰＰ樹脂は、リヨンデルベセル（ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ）製の低分子量（Ｍｗ）ポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマー、Ｍｅｔｏｃｅｎｅ  ＭＦ６５０Ｙである。それは、Ｍｗ＝６８．０００ｇ／ｍｏｌおよび溶融流量＝１８００ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃／２．１６ｋｇ）であった。ギアーポンプを備えたＰＲＩＳＭ押出機を使用し、供給チューブを通してポリマー溶融体を回転紡糸ディスクへ送った。溶融体供給チューブからの紡糸溶融体の温度は２４０℃に設定した。ディスクの加熱空気は２６０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気は１５０℃に設定した。成形空気は３０℃に設定した。紡糸ディスクの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。図９Ａにウェブ像を示し、図９Ｂ〜Ｃに配置距離を１３０ｍｍとし、捕集ベルトに＋５０ｋＶ、０．６ｍＡ、またコロナリングに−１２ｋＶ、０．６ｍＡの２系統の高電圧を印加して作製したウェブのＳＥＭ像を示す。中央の空気は、中空の回転シャフトおよび旋回防止ハブを通して供給した。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．０３３８４であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝４３０ｎｍおよびメジアン＝３８１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。図１８Ａに、図１８Ｂの配向プロットの作成に使用したＳＥＭ像を示す。繊維の配向性向は、ＴＤ方向でもなく、ＭＤ方向でもない。
【００５５】
実施例２−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｗナノウェブ
米国特許第８，２７７，７１１号明細書に記載の、受け器およびディスク内部エッジを備えた直径１５０ｍｍの紡糸ディスクを使用した遠心溶融紡糸法により、長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブを作製した。ＰＰナノウェブを、米国特許出願公開第２００９／０１６００９９号明細書に記載の方法を用いて、ベルト式捕集装置上に配置した。この実施例で使用したＰＰ樹脂は、リヨンデルベセル（ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ）製のポリプロピレン（ＰＰ）ホモポリマー、Ｍｅｔｏｃｅｎｅ  ＭＦ６５０Ｗである。それは、Ｍｗ＝１６８．０００ｇ／ｍｏｌおよび溶融流量＝５００ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃／２．１６ｋｇ）であった。ギアーポンプを備えたＰＲＩＳＭ押出機を使用し、供給チューブを通してポリマー溶融体を回転紡糸ディスクへ送った。溶融体供給チューブからの紡糸溶融体の温度は２４０℃に設定した。ディスクの加熱空気は２６０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気は１５０℃に設定した。成形空気は１００℃に設定した。紡糸ディスクの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。図１０Ａにウェブ像を示し、図１０Ｂ〜Ｃに配置距離を１３０ｍｍとし、捕集ベルトに＋５０ｋＶ、０．６ｍＡ、またコロナリングに−１２ｋＶ、０．６ｍＡの２系統の高電圧を印加して作製したウェブのＳＥＭ像を示す。中央の空気は、中空の回転シャフトおよび旋回防止ハブを通して供給した。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．６７０１４であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝４３０ｎｍおよびメジアン＝３８１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００５６】
実施例３−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）Ｍａｌｅｘナノウェブ
米国特許第８，２７７，７１１号明細書に記載の、受け器およびディスク内部エッジを備えた直径１５０ｍｍの紡糸ディスクを使用した遠心溶融紡糸法により、長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブを作製した。ＰＰナノウェブを、米国特許出願公開第２００９／０１６００９９号明細書に記載の方法を用いて、ベルト式捕集装置上に配置した。この実施例で使用したＰＰ樹脂は、高ＭｗのＰＰと低ＭｗのＰＰを５０％／５０％でブレンドしたポリプロピレン（ＰＰ）である。高ＭｗのＰＰはフィリップス・スミカ（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｓｕｍｉｋａ）製のＭａｒｌｅｘ  ＨＧＸ−３５０であった。それは、Ｍｗ＝２９２．０７９ｇ／ｍｏｌおよび溶融流量＝３５ｇ／１０ｍｉｎ（２３０℃／２．１６ｋｇ）であった。低ＭｗのＰＰは、実施例２で使用したＭｅｔｏｃｅｎｅ  ＭＦ６５０Ｙである。ギアーポンプを備えたＰＲＩＳＭ押出機を使用し、供給チューブを通してポリマー溶融体を回転紡糸ディスクへ送った。溶融体供給チューブからの紡糸溶融体の温度は２４０℃に設定した。ディスクの加熱空気は２８０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気は１８０℃に設定した。成形空気は３０℃、１５ＳＣＦＭに設定した。紡糸ディスクの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。図１１Ａにウェブ像を示し、図１１Ｂ〜Ｃに配置距離を１３０ｍｍとし、捕集ベルトに＋５０ｋＶ、０．６ｍＡ、またコロナリングに−１２ｋＶ、０．６ｍＡの２系統の高電圧を印加して作製したウェブのＳＥＭ像を示す。中央の空気は、中空の回転シャフトおよび旋回防止ハブを通して供給した。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．５０７１であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝６４０ｎｍ、メジアン＝４８１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００５７】
実施例４−遠心溶融紡糸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ナノウェブ
米国特許第８，２７７，７１１号明細書に記載の、受け器およびディスク内部エッジを備えた直径１５０ｍｍの紡糸ディスクを使用した遠心溶融紡糸法により、長繊維からなるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ナノウェブを作製した。ＰＥＴナノウェブを、米国特許出願公開第２００９／０１６００９９号明細書に記載の方法を使用して、ベルト式捕集装置上に配置した。この実施例で使用したＰＥＴ樹脂は、イーストマン・ケミカル（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）製のホモポリマーＰＥＴ  Ｆ６１であった。ギアーポンプを備えたＰＲＩＳＭ押出機を使用し、供給チューブを通してポリマー溶融体を回転紡糸ディスクへ送った。溶融体供給チューブからの紡糸溶融体の温度は２６０℃に設定した。ディスクの加熱空気は２８０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気は１８０℃に設定した。成形空気は３０℃に設定した。紡糸ディスクの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。配置ベルトは２２．５ｃｍ／ｍｉｎで駆動させた。図１２Ａにウェブ像を示し、図１２Ｂ〜Ｃに配置距離を１３０ｍｍとし、捕集ベルトに＋５０ｋＶ、０．６ｍＡ高電圧を印加して作製したウェブのＳＥＭ像を示す。中央の空気は、中空の回転シャフトおよび旋回防止ハブを通して供給された。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．７１１３であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝７３０ｎｍ、メジアン＝５８１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００５８】
実施例５−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙナノウェブ
実施例１と同様にして長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブを作製した。誘導加熱を備えた直径１５０ｍｍの紡糸ボウルを紡糸ヘッドとして使用した。ギアーポンプを備えたＰＲＩＳＭ押出機を、２００℃の押出温度に設定して使用し、供給チューブを通してポリマー溶融体を回転紡糸ディスクへ送った。溶融体供給チューブからの紡糸溶融体の温度は２００℃に設定した。紡糸ボウルの誘導加熱は、１．５ｋＷに設定した。ボウルの成形空気用空気加熱器は、空気流量７．０ＳＣＦＭで２５０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気用空気加熱器は、空気流量８．０ＳＣＦＭで１５０℃に設定した。中央の空気は３０℃、２．０ＳＣＦＭに設定した。紡糸ボウルの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。ウェブの配置距離は１３０ｍｍであり、捕集ベルトに＋５６ｋＶ、０．２７ｍＡ、コロナリングに−７．５ｋＶ、０．３９ｍＡの２系統の高電圧を印加する。
【００５９】
ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．０８４３であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝６３０ｎｍ、メジアン＝５７１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００６０】
実施例６−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙナノウェブ
実施例７と同様にして、同じ押出条件で長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブを作製した。紡糸ボウルの誘導加熱は、１．７ｋＷに設定した。ボウルの成形空気用空気加熱器は、空気流量７．０ＳＣＦＭで２５０℃に設定した。延伸ゾーンの加熱空気用空気加熱器は、空気流量８．０ＳＣＦＭで１５０℃に設定した。中央の空気は５０℃、２．５ＳＣＦＭに設定した。紡糸ボウルの回転速度は、一定の１０，０００ｒｐｍに設定した。ウェブの配置距離は１３０ｍｍであり、捕集ベルトに＋５６ｋＶ、０．２７ｍＡ、コロナリングに−７．５ｋＶ、０．３９ｍＡの２系統の高電圧を印加する。
【００６１】
ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．２８４３であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は概ね、平均＝６５６ｎｍ、メジアン＝５９０ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００６２】
実施例７−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙナノウェブ
実施例６と同様にして、同じ押出条件で長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブを作製した。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝４．４３７９であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は概ね、平均＝６８９ｎｍ、メジアン＝６１０ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００６３】
比較例１−遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙナノウェブ
実施例１と同様に、同じ押出条件および同じ紡糸条件であるが、ウェブの配置については異なる条件で、長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブを作製した。電圧を印加せず、空気の管理もせずに、紡糸ディスクを取り囲む垂直のチューブ状ベルトを使用してウェブを捕集した。図１３Ａにウェブ像を、図１３Ｂ〜ＣにＳＥＭ像を示す。
【００６４】
ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝５．６５８であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は概ね、平均＝５６３ｎｍ、メジアン＝５２０ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００６５】
比較例２−高温ガス補助溶融電界紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）６５０Ｙ
比較例２は、ガス補助溶融電界紡糸装置（Ｅｄｕａｒｄ  Ｚｈｍａｙｅｖ，Ｄａｅｈｗａｎ  Ｃｈｏ，Ｙｏｎｇ  Ｌａｋ  Ｊｏｏ，Ｎａｎｏｆｉｂｅｒｓ  ｆｒｏｍ  Ｇａｓ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｍｅｌｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ，Ｐｏｌｙｍｅｒ  ５１（２０１０）４１４０−４１４４）を使用して製造された長繊維からなるポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブであった。
【００６６】
ＰＰナノファイバは、針先が鈍い２２ゲージの注射針を備えた、２２０℃に加熱された単一のオリフィス装置により、約２２０℃に加熱された空気流速１２ｍ／ｓの、同心円状の送出用空気ジェットの中で紡糸された。紡糸パックおよび紡糸オリフィスに３０ｋＶの高電圧を印加した。ＰＰ溶融体の処理量は約０．０１ｇ／ｍｉｎである。繊維を、紡糸オリフィスまでの距離が３００ｍｍの捕集装置上に配置した。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、２００ｎｍ〜１２００ｎｍの範囲の直径を有すると決定された。
【００６７】
比較例３−溶融ブローポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブ
比較例５は、米国特許出願公開第２００８／００２３８８８号明細書に記載の溶融ブロー法を用いて行った。低分子量ポリプロピレン樹脂を使用した（溶融流量（ＭＦＲ）が２６００のバセル（Ｂａｓｓｅｌｌ）製ＧＰＨ１４００Ｍ）。５．２ｇｓｍのナノウェブを、ポリエステル製スクリム不織布上に配置した。
【００６８】
図１４Ａにウェブ像を、図１４Ｂ〜ＣにＳＥＭ像を示す。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝１９．７２６９７であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝５３２ｎｍ、メジアン＝５１４ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。図１８Ｃに、図１８Ｄの配向プロットの作成に使用したＳＥＭ像を示す。繊維の配向性向は横方向（ＴＤ）である。
【００６９】
比較例４−溶融ブローポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブ
比較例４は、従来の溶融ブロー法を用いて行った。
【００７０】
図１５Ａにウェブ像を、図１５Ｂ〜ＣにＳＥＭ像を示す。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝２７．１４６５であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝４８３ｎｍ、メジアン＝４５６ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。図１８Ｅに、図１８Ｆの配向プロットの作成に使用したＳＥＭ像を示す。繊維の配向性向は横方向（ＴＤ）である。
【００７１】
比較例５−溶融ブローポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブ
比較例５は溶融ブローＰＰナノファイバ製品（ミリケンアンドカンパニー（Ｍｉｌｌｉｋｅｎ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ），Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣ）の１５０ｇｓｍの手漉き紙であった。
【００７２】
図１６Ａにウェブ像を、図１６Ｂ〜ＣにＳＥＭ像を示す。ウェブの均一性指数は、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝１０７．０７６５であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は概ね、平均＝５３８ｎｍ、メジアン＝５２１ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。図１８Ｇに、図１８Ｈの配向プロットの作成に使用したＳＥＭ像を示す。繊維の配向性向は横方向（ＴＤ）である。
【００７３】
比較例６−フィルムをフィブリル化したポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブ
比較例６は、米国特許第４，５３６，３６１号明細書に記載の溶融ブローフィルムフィブリル化法を用いて製造された長繊維からなる、１２５．７ｇｓｍのポリプロピレン（ＰＰ  ６５０Ｙ）ナノウェブであった。低分子量ポリプロピレン樹脂を使用した（溶融流量（ＭＦＲ）が２６００のバセル（Ｂａｓｓｅｌｌ）製ＰＰ  ＧＰＨ１４００Ｍ）。
【００７４】
図１７Ａにウェブ像を、図１７Ｂ〜ＣにＳＥＭ像を示す。ウェブの均一性指数は非常に高く、３８７２×２５９２ピクセル、１０．２メガピクセルに対応する３００ｍｍ×２００ｍｍのウェブ試料サイズでＵＩ＝６５．８１８３であった。繊維径を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用した像で測定したところ、繊維は、平均＝６８９ｎｍ、メジアン＝６１０ｎｍの平均繊維径を有すると決定された。
【００７５】
表１に、本明細書で示した試料の均一性指数およびカール指数のデータを示す。
【００７６】
【表１】
2016511335.tif 000014
【００７７】
引張特性の測定
図１９に、溶融ブローポリプロピレンウェブと比較した、遠心紡糸ポリプロピレンウェブの応力−歪み曲線（坪量により正規化）を示す。図２０に、遠心紡糸ポリプロピレンウェブの、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の応力−歪み曲線（坪量により正規化）を示す。本発明の実施例は、比較的高いウェブ強度を有する。また、本発明の実施例では、ＴＤおよびＭＤの両方向の強度は互いに近接していた。しかしながら、比較例の溶融ブロー試料では、ＭＤ方向の強度はＴＤ方向よりはるかに高かった。
【００７８】
細孔径分布
表２に本発明の実施例および比較例の細孔径分布のＰＭＩ測定値を示す。図２１Ａ〜Ｂに、遠心溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブである実施例１および実施例２の、非常にシャープな細孔径分布を示す。図２２Ａ〜Ｂに、溶融紡糸ポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブである比較例３および比較例４の、比較的ブロードな細孔径分布を示す。図２３Ａ〜Ｂに、溶融ブローポリプロピレン（ＰＰ）ナノウェブである比較例５および比較例６の、比較的ブロードな細孔径分布を示す。本発明の実施例では、平均流細孔径から細孔径のモードを減じた値は１．０未満であり、同時に、細孔径のモードＭ０における高さ（ＨM0）に対する細孔径分布の９９％幅（Ｗ）の比は０．１未満である。
【００７９】
【表２】
2016511335.tif 000015
【図１】
2016511335.tif 000016
【図２】
2016511335.tif 000017
【図３】
2016511335.tif 000018
【図４】
2016511335.tif 000019
【図５】
2016511335.tif 000020
【図６Ｃ−Ｄ】
2016511335.tif 000021
【図７】
2016511335.tif 000022
【図８】
2016511335.tif 000023
【図９Ａ】
2016511335.tif 000024
【図９Ｂ】
2016511335.tif 000025
【図９Ｃ】
2016511335.tif 000026
【図１０Ａ】
2016511335.tif 000027
【図１０Ｂ】
2016511335.tif 000028
【図１０Ｃ】
2016511335.tif 000029
【図１１Ａ】
2016511335.tif 000030
【図１１Ｂ】
2016511335.tif 000031
【図１１Ｃ】
2016511335.tif 000032
【図１２Ａ】
2016511335.tif 000033
【図１２Ｂ】
2016511335.tif 000034
【図１２Ｃ】
2016511335.tif 000035
【図１３Ａ】
2016511335.tif 000036
【図１３Ｂ】
2016511335.tif 000037
【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１８Ｇ】
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【図１８Ｈ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図６Ａ−Ｂ】
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【国際調査報告】
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