(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミドナノファイバーを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、Ｎ１２、又はこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み、ここで「Ｎ」はナイロンを意味する、前記ナノファイバーの前記ポリアミドは４〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーは１００〜９５０ナノメートルの平均径を有し、前記ナノファイバーの１〜２０％は７００ナノメートルより大きい繊維径を有する上記ナノファイバー不織布製品。
【請求項２】
前記製品の融点は２２５℃以上である、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項３】
前記ナノファイバーの前記ポリアミドがナイロン６６又はナイロン６／６６を含む、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項４】
前記ナノファイバーの前記ポリアミドが高温ナイロンである、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項５】
前記製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項６】
前記製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項７】
前記製品は少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩ及び少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項８】
前記製品が、ギ酸、硫酸、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、キシレン／クロロヘキサノン、デカリン、パラフィン油、又はオルトジクロロベンゼン、或いはこれらの組み合わせを含む溶媒を含まない、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項９】
前記製品が５０００ｐｐｍ未満の、ギ酸、硫酸、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、キシレン／クロロヘキサノン、デカリン、パラフィン油、又はオルトジクロロベンゼン、或いはこれらの組み合わせを含む溶媒を含む、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項１０】
１００〜９５０ナノメートルの平均径を有するナノファイバーに紡糸され、不織布製品に成形されているポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、Ｎ１２、又はこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み、ここで「Ｎ」はナイロンを意味する、前記ポリアミドは４〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーの１〜２０％は７００ナノメートルより大きい繊維径を有する上記ナノファイバー不織布製品。
【請求項１１】
ナノファイバー不織布製品の製造方法であって、
（ａ）ポリアミド組成物を用意すること、ここでポリアミドは４〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーの前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、Ｎ１２、又はこれらの組み合わせの少なくとも一つを含み、ここで「Ｎ」はナイロンを意味する；
（ｂ）ポリアミド組成物を、１００〜１０００ナノメートルの平均繊維径及び４〜３３０の相対粘度を有する複数のナノファイバーに紡糸すること；及び
（ｃ）ナノファイバーをナノファイバー不織布製品に成形すること、ここでポリアミドナノファイバー層は、１００〜９５０ナノメートルの平均ナノファイバー径を有する；
を含み、
前記ナノファイバーの１〜２０％は７００ナノメートルより大きい繊維径を有する上記方法。
【請求項１２】
前記ポリアミド組成物の水分含量が１０ｐｐｍ〜５重量％である、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
【請求項１３】
前記ポリアミド組成物を、ダイを通して高速気体流中にメルトブローすることによって溶融紡糸する、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
【請求項１４】
加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態の前記ポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって前記ポリアミド組成物を溶融紡糸する、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
【請求項１５】
前記ナノファイバー不織布製品を、移動ベルト上に前記ナノファイバーを回収することによって形成する、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
【請求項１６】
前記ポリアミドナノファイバー層は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
【請求項１７】
ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの前記ポリアミドは４〜３３０の相対粘度、少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩ及び少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有し、前記ナノファイバーの１〜２０％は７００ナノメートルより大きい繊維径を有する上記ナノファイバー不織布製品。
【請求項１８】
ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの前記ポリアミドは４〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーの１〜２０％は７００ナノメートルより大きい繊維径を有する上記ナノファイバー不織布製品。
【請求項１９】
前記ナノファイバー不織布製品が金属粉末を含む、請求項１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項２０】
前記ナノファイバー不織布製品が酸化亜鉛を含む、請求項１０に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項２１】
前記ポリアミド組成物が酸化アルミニウムを含む、請求項１１に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項２２】
前記ナノファイバー不織布製品が酸化亜鉛を含む、請求項１７に記載のナノファイバー不織布製品。
【請求項２３】
前記ナノファイバー不織布製品が酸化亜鉛を含む、請求項１８に記載のナノファイバー不織布製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１７年６月８日出願の米国仮特許出願第６２/５１６，８６７号、及び２０１７年６月１３日出願の米国仮特許出願第６２／５１８，７６９号（これらの全体が参照により本明細書に組み込まれる）に対する優先権を主張する。
【０００２】
[0002]本発明は、空気及び液体の濾過、衣服用の通気性布帛、音響材料、複合材料、及び包装、並びに他の用途のために有用であり得るポリアミドナノファイバー不織布に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]ナノファイバー及びマイクロファイバー不織布などのポリマー膜は、当該技術において公知であり、濾過媒体及び衣服などに関連する種々の目的のために使用されている。微多孔質ポリマー構造を形成するための公知の技術としては、キセロゲル及びエアロゲル膜形成、電界紡糸、メルトブロー、及び回転紡糸口金を用いた遠心紡糸、及び噴射剤ガスを使用して細いチャネルを通す二相ポリマー押出が挙げられる。これらの技術は、高価であるか、又は許容しうる繊維径分布を有するナノファイバー、例えばポリアミドナノファイバーを形成しない。特に、電界紡糸は比較的高価なプロセスであり、現在のメルトブロー技術はより安価であるが、電界紡糸が達成し得るナノファイバーの寸法を達成することができない。
【０００４】
[0004]一例として、米国公開２０１４／００９７５５８−Ａ１は、概して、例えば、人間の顔の形状であってよい凸型上にナノファイバーを形成するための電界紡糸プロセスを含む個人保護具マスク又はレスピレーターのような濾過媒体の製造方法に関する。米国公開２０１５／０１４５１７５−Ａ１は、同様の開示を与える。
【０００５】
[0005]ＷＯ−２０１４／０７４８１８−Ａ２は、液体から標的化合物又は元素を選択的に濾過するために使用されるナノファイバーメッシュ及びキセロゲルを開示する。ナノファイバーメッシュ及びキセロゲルを形成するための方法、ナノファイバーメッシュ及びキセロゲルを使用して液体を処理する方法、並びにナノファイバーメッシュ及びキセロゲルを使用して標的化合物又は元素を分析する方法もまた記載されている。ナノファイバーは、ポリシロキサンから構成されている。
【０００６】
[0006]ＷＯ−２０１５／００３１７０−Ａ２は、例えば通気性と共に所定の程度の防水性、又は通気性と共に防風性を有する物品において使用するための、超微細繊維、例えばナノスケール又はミクロンスケール範囲の直径を有する繊維のウエブから構成される不織布に関する。繊維は、ポリウレタン系材料又はポリテトラフルオロエチレンを含んでいてよい。
【０００７】
[0007]ＷＯ−２０１５／１５３４７７−Ａ１は、所定の長さの繊維を含む主繊維構造；主繊維の長さに沿って離隔している複数の比較的短いループを含む第２の繊維構造；を含む、断熱材又はパッドのための充填材料として使用するのに適した繊維構造体に関する。繊維構造体を形成するために列挙された技術の中には、電界紡糸、メルトブロー、溶融紡糸、及び遠心紡糸が含まれる。製品は、５５０〜９００の範囲のフィルパワーのグースダウンを再現していると報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国公開２０１４／００９７５５８−Ａ１
【特許文献２】米国公開２０１５／０１４５１７５−Ａ１
【特許文献３】ＷＯ−２０１４／０７４８１８−Ａ２
【特許文献４】ＷＯ−２０１５／００３１７０−Ａ２
【特許文献５】ＷＯ−２０１５／１５３４７７−Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
[0008]提案されている種々の技術及び材料にもかかわらず、従来の製品は、製造コスト、加工性、及び製品特性の点で不十分な点が多い。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
[0009]幾つかの態様においては、本発明は、ポリアミドナノファイバーを含むナノファイバー不織布製品であって、製品は２〜３３０の相対粘度を有し、ナノファイバーは１００〜１０００ナノメートルの平均径を有する上記ナノファイバー不織布製品に関する。製品の融点は２２５℃以上であり得る。幾つかの形態においては、ナノファイバーの２０％以下は７００ナノメートルより大きい直径を有する。ポリアミドは、ナイロン６６又はナイロン６／６６を含んでいてよい。幾つかの形態においては、ポリアミドは高温ナイロンである。幾つかの形態においては、ポリアミドは、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、ここで「Ｎ」はナイロンを意味する。本製品は、６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。本製品は、少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有し得る。本製品は、少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有し得る。幾つかの形態においては、本製品は溶媒を含まない。他の形態においては、本製品は５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む。
【００１１】
[0010]幾つかの態様においては、本発明は、１００〜１０００ナノメートルの平均径を有するナノファイバーに紡糸され、不織布製品に成形されているポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、ポリアミドは２〜３３０の相対粘度を有する上記ナノファイバー不織布製品に関する。本製品の融点は２２５℃以上であり得る。幾つかの形態においては、ナノファイバーの２０％以下は７００ナノメートルより大きい直径を有する。ポリアミドは、ナイロン６６又はナイロン６／６６を含んでいてよい。幾つかの形態においては、ポリアミドは高温ナイロンである。幾つかの形態においては、ポリアミドは、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、「Ｎ」はナイロンを意味する。本製品は、６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。本製品は、少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有し得る。本製品は、少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有し得る。幾つかの形態においては、本製品は溶媒を含まない。他の形態においては、本製品は５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む。
【００１２】
[0011]幾つかの態様においては、本発明は、ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、製品は少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩ及び少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する上記ナノファイバー不織布製品に関する。本製品は、６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。幾つかの形態においては、本製品は溶媒を含まない。他の形態においては、本製品は５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む。幾つかの形態においては、ナノファイバーの２０％以下は７００ナノメートルより大きい直径を有する。ナイロン６６ポリアミドは、２〜３３０のＲＶを有し得る。本製品は、２〜３３０のＲＶを有し得る。
【００１３】
[0012]幾つかの態様においては、本発明は、ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されており、ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有するナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品に関する。本製品は、６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。本製品は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。本製品は、少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有し得る。本製品は、少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有し得る。幾つかの形態においては、本製品は溶媒を含まない。他の形態においては、本製品は５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む。ナイロン６６ポリアミドは、２〜３３０のＲＶを有し得る。本製品は、２〜３３０のＲＶを有し得る。
【００１４】
[0013]幾つかの態様においては、本発明は、ナノファイバー不織布製品の製造方法であって、（ａ）ポリアミド組成物を用意すること（ポリアミドは２〜３３０の相対粘度を有する）；（ｂ）ポリアミド組成物を、１００〜１０００ナノメートルの平均繊維径を有する複数のナノファイバーに紡糸すること；及び（ｃ）ナノファイバーをナノファイバー不織布製品に成形すること（ポリアミドナノファイバー層は、１００〜１０００ナノメートルの平均ナノファイバー径及び２〜３３０の相対粘度を有する）；を含む上記方法に関する。幾つかの形態においては、ポリアミド組成物を、ダイを通して高速気体流中にメルトブローすることによって溶融紡糸する。幾つかの形態においては、ポリアミド組成物を、加圧ガスを用いて液体形態のポリアミド組成物を繊維形成チャネルを通して押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって溶融紡糸する。本製品は、移動ベルト上にナノファイバーを回収することによって形成することができる。ポリアミドナノファイバー層は、１５０ＧＳＭ以下の目付を有し得る。幾つかの形態においては、ナノファイバー不織布製品中のポリアミドの相対粘度は、製品を紡糸及び成形する前のポリアミド組成物と比較して低下する。幾つかの形態においては、ナノファイバー不織布製品中のポリアミドの相対粘度は、製品を紡糸及び成形する前のポリアミド組成物と比較して同等であるか、又は増加する。
【００１５】
[0014]以下において、図面を参照して本発明を詳細に記載する。図面において、同様の数字は同様の構成要素を示す:
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】[0015]図１は、本発明に関して有用な２相噴射剤ガス紡糸システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明に関して有用な２相噴射剤ガス紡糸システムの概略図である。
【図３】[0016]図３は、７．３のＲＶを有する不織布に溶融紡糸したナノファイバーナイロン６６の５０倍の倍率の顕微鏡写真である。
【図４】[0017]図４は、７．３のＲＶを有する不織布に溶融紡糸したナイロン６６の図３からのグレードのナノファイバーの８０００倍の倍率の顕微鏡写真である。
【図５】[0018]図５は、本発明の幾つかの態様に関連するメルトブロープロセスの概略図である。
【図６】[0019]図６は、３６のＲＶを有するナイロン６６のナノファイバーの１００倍の倍率の顕微鏡写真である。
【図７】[0020]図７は、ナノファイバー試料についてのダイ温度の関数としての熱劣化指数と酸化劣化指数の値を比較するグラフである。
【図８】[0021]図８は、ナノファイバー試料についての、紡糸ポンプ速度の関数としての熱劣化指数と酸化劣化指数の値を比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
概説：
[0022]本発明は、部分的には（前駆体）ポリアミド組成物から形成されるナノファイバー不織布製品に関する。本製品は、２〜３３０、例えば２〜３００、２〜２７５、２〜２５０、２〜２２５、２〜２００、２〜１００、２〜６０、２〜５０、２〜４０、１０〜４０、又は１５〜４０の相対粘度（ＲＶ）を有し得る（更なるＲＶ範囲及び限界を本明細書中に与える）。ポリアミド組成物は、繊維、例えばナノファイバーに紡糸又はメルトブローすることができる。ポリアミドナノファイバーは、１０００ナノメートル（１ミクロン）未満の平均径を有し得、不織布製品に成形することができる。従来の溶融紡糸／メルトブロー技術は、小さい平均径を有する繊維、例えばナノファイバーを形成することができなかった。通常の溶融紡糸／メルトブローン繊維の平均径は少なくとも１ミクロンであり、ナノファイバーが達成できる表面積／体積比を達成することができない。かかる増加した表面積／体積比は、多くの用途において有益である。
【００１８】
[0023]本発明者らは、特定の（溶融）紡糸プロセスにおいて特定の特性を有する特定の前駆体ポリアミドを利用することによって、相乗的な特徴を有する不織ナノファイバーが形成されることを見出した。理論に束縛されるものではないが、３３０以下のＲＶを有するポリアミド組成物を用いると、従来の無溶媒プロセスによってはこれまで達成できなかった小さい直径を有する繊維がもたらされるという仮説が立てられる。更なる利点として、例えば生産速度が、電界紡糸及び溶液紡糸のようなプロセスよりもメートル当たりの基準で有利に向上する。かかる向上は、少なくとも５％、例えば少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、又は少なくとも３０％であり得る。
【００１９】
[0024]また、本発明者らは、本発明の方法、技術、及び／又は前駆体は、他の前駆体から製造される不織布製品、及び他のプロセスによって製造される不織布製品と比較して、低減された酸化劣化及び熱劣化指数を有するナノファイバーを与えることを見出した。これらの改善によって、向上した耐久性を有する製品が有利にもたらされる。
【００２０】
[0025]更に、本方法は溶媒の不在下で実施することができ、例えば、ギ酸及び本明細書に記載される他のものなどの溶媒を使用せず、これにより、溶液の調製中における溶媒の処分及び溶媒の取扱いに関連する環境上の懸念が低減する。かかる溶媒は溶液紡糸において使用され、従って、溶液紡糸プロセスは溶媒を処分するための追加の設備投資を必要とする。別個の溶媒室及びスクラバー領域に関する必要性のために、追加のコストがかかる場合がある。幾つかの溶媒に関連する健康上のリスクも存在する。従って、本ナノファイバー不織布製品は、例えば溶液紡糸製品中に必然的に存在する残留溶媒を含まなくすることができる。例えば、L. M. Guerrini, M. C. Branciforti, T Canova,及びR. E. S. Bretas, Materials Research, Vol.12, No.2, pp 181-190 (2009)に開示されているように、溶液紡糸プロセスにおいては、２．２〜５重量％の残留溶媒が見られる場合がある。
【００２１】
[0026]幾つかの形態においては、ナノファイバー不織布製品中に接着剤は含まれない。かかる接着剤は、しばしば、電界紡糸された繊維をスクリムに接着するために含められる。本明細書に記載されるナノファイバー不織布製品はスクリム上に吹き付けることができるが、かかる接着剤は必要ではない。
【００２２】
[0027]幾つかの態様においては、ナノファイバー不織布製品は、（ａ）（紡糸可能な）ポリアミド組成物を用意すること（ここで、ポリアミド組成物は本明細書中で議論するＲＶを有する）；（ｂ）例えば、加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態でポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸に関連するプロセスによって、ポリアミド組成物を１ミクロン未満の平均繊維径を有する複数のナノファイバーに紡糸すること；及び（ｃ）ナノファイバーをナノファイバー不織布製品に成形すること；によって製造される。一般的なプロセスを図１及び図２に示す。
【００２３】
[0028]特に好ましいポリアミドとしては、ナイロン６６、並びにナイロン６６とナイロン６とのコポリマー、ブレンド、及びアロイが挙げられる。他の態様としては、ナイロン６６又はナイロン６を含むか又はそれらから製造されるナイロン誘導体、コポリマー、ターポリマー、ブレンド、及びアロイ、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ１１、及びＮ１２（ここで「Ｎ」はナイロンを意味する）など（しかしながらこれらに限定されない）の上記の繰り返し単位を有するコポリマー又はターポリマーが挙げられる。別の好ましい態様としては、高温ナイロン（ＨＴＮ）、及びそれらを含むブレンド、誘導体、コポリマー、又はターポリマーが挙げられる。更に、別の好ましい態様としては、長鎖二酸を用いて製造される長鎖脂肪族ポリアミド、並びにそれらを含むブレンド、誘導体、又はコポリマーが挙げられる。
【００２４】
[0029]図１は、ナノファイバーを製造するために２相推進剤ガス紡糸プロセスを使用することができる代表的な技術を示す。図２は、一般的なメルトブロー技術を示す。
[0030]特に、本発明においては、ナノファイバー不織布製品の製造方法であって、紡糸口金を通して高速気体流中にメルトブローすることによって不織布を溶融紡糸する上記方法が開示される。より詳しくは、一態様においては、加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態のポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって、不織布を溶融紡糸する。
【００２５】
定義及び試験方法：
[0031]本明細書で使用される用語は、以下に示す定義と一致するその通常の意味で与えられる。
【００２６】
[0032]本明細書において用いる紡糸とは、ポリアミド組成物を溶融し、ポリアミド組成物を繊維に成形する工程を指す。紡糸の例としては、遠心紡糸、メルトブロー、紡糸口金（例えば、電荷(charge)を有しない紡糸口金）又はダイを通した紡糸、及び「海島」形状が挙げられる。
【００２７】
[0033]ＧＳＭは、グラム／平方メートル（ｇ／ｍ２）での目付を指し、ＲＶは相対粘度を指す。
[0034]パーセント及び百万分の一部（ｐｐｍ）は、他に示さない限り、それぞれの組成物の重量を基準とする重量％又は重量ｐｐｍを指す。
【００２８】
[0035]幾つかの典型的な定義及び試験方法は、米国公開２０１５／０１０７４５７及び２０１５／０１１１０１９（参照により本明細書に組み込まれる）に更に示されている。「ナノファイバー不織布製品」という用語は、例えば、ナノファイバーの配列において裸眼によっては全体的な反復構造を識別することができない、実質的にランダムに配向されている多数のナノファイバーのウエブを指す。ウエブに強度及び一体性を与えるために、ナノファイバーを互いに結合及び／又は絡合させることができる。幾つかの場合においては、ナノファイバーは互いに結合させず、絡合させてもさせなくてもよい。ナノファイバーは、ステープルナノファイバー又は連続ナノファイバーであってよく、単一の材料、或いは異なるナノファイバーの組み合わせ、又はそれぞれが異なる材料を含む同様のナノファイバーの組み合わせのいずれかとしての複数の材料を含んでいてよい。ナノファイバー不織布製品は、主にナノファイバーから構成される。「主に」とは、ウエブ中の繊維の５０％より多くがナノファイバーであることを意味する。「ナノファイバー」という用語は、１０００ｎｍ（１ミクロン）未満の数平均径を有する繊維を指す。非円形断面のナノファイバーの場合には、本明細書で使用される「直径」という用語は最大断面寸法を指す。
【００２９】
[0036]他に示さない限りにおいて、平均繊維径を求めるための試験方法は、他に示さない限りHassanら, J20 Membrane Sci., 427, 336-344, 2013に示されている通りである。
[0037]目付は、ＡＳＴＭ−Ｄ−３７７６によって求めることができ、ＧＳＭ（ｇ／ｍ２）で報告することができる。
【００３０】
[0038]「実質的に構成される」とは、示された成分を指し、組成物又は物品の基本的な特徴及び新規な特徴を実質的に変化させる他の成分を除外する。他に示していない限りにおいて、又は容易に明らかでない限りにおいて、組成物又は物品は、組成物又は物品が９０重量％以上の示されているか又はリストされている成分を含む場合に、示されているか又はリストされている成分から実質的に構成される。すなわち、この用語は、１０％より多い示されていない成分を除外する。
【００３１】
[0039]通気度は、Precision Instrument Company(Hagerstown, MD)から入手可能な通気度試験器を使用して測定する。通気度は、規定の圧力ヘッド下で材料のシートを通過する２３±１℃の空気の流量として定義される。それは通常は、０．５０インチ（１２．７ｍｍ）の水圧における立方フィート／分／平方フィートとして、ｃｍ３／秒／平方ｃｍで、或いはシートの単位面積あたりの所定の体積に関する経過時間の単位で表される。上記の装置は、試験面積１平方フィートあたり０〜約５０００立方フィート／分の透過度を測定することができる。透過性を比較する目的のためには、５ＧＳＭの目付に正規化された値を表すことが好都合である。これは、試料の（通常は０．５インチ−Ｈ２Ｏにおける）通気度の値及び目付を測定し、次に実際の通気度の値に、実際の目付（ＧＳＭ）の５に対する比を乗じることによって行われる。例えば、１５ＧＳＭの目付の試料が１０ＣＦＭ／ｆｔ２の値を有する場合、その正規化５ＧＳＭ通気度の値は３０ＣＦＭ／ｆｔ２である。
【００３２】
ポリアミド：
[0040]本明細書で使用するポリアミド組成物及び同様の用語は、ポリアミドのコポリマー、ターポリマー、ポリマーブレンド、アロイ、及び誘導体などのポリアミドを含む組成物を指す。更に、本明細書中で使用する「ポリアミド」は、一成分として、１つの分子のアミノ基と別の分子のカルボン酸基との結合を有するポリマーを有するポリマーを指す。幾つかの形態においては、ポリアミドが最大量で存在する成分である。例えば、４０重量％のナイロン６、３０重量％のポリエチレン、及び３０重量％のポリプロピレンを含むポリアミドは、ナイロン６成分が最大量で存在するので、本発明においてはポリアミドと呼ぶ。更に、２０重量％のナイロン６、２０重量％のナイロン６６、３０重量％のポリエチレン、及び３０重量％のポリプロピレンを含むポリアミドも、ナイロン６及びナイロン６６成分が合計で最大量で存在する成分であるので、本発明においてはポリアミドと呼ぶ。
【００３３】
[0041]代表的なポリアミド及びポリアミド組成物は、Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol.18, pp.328371 (Wiley 1982)（その開示は参照により組み込まれる）に記載されている。
【００３４】
[0042]簡単に述べると、ポリアミドは、一般に、主ポリマー鎖の不可欠部分として繰り返しアミド基を含む化合物として知られている。線状ポリアミドは特に興味深く、二官能性モノマーの縮合によって形成することができる。ポリアミドは、しばしばナイロンと呼ばれる。それらは一般に縮合ポリマーと考えられるが、ポリアミドはまた付加重合によっても形成される。この製造方法は、モノマーが環状ラクタムである幾つかのポリマー、例えばナイロン６のために特に重要である。特定のポリマー及びコポリマー並びにそれらの製造は、以下の特許：米国特許４，７６０，１２９；５，５０４，１８５；５，５４３，４９５；５，６９８，６５８；６，０１１，１３４；６，１３６，９４７；６，１６９，１６２；７，１３８，４８２；７，３８１，７８８；及び８，７５９，４７５；において見られる。
【００３５】
[0043]ポリアミド、特にナイロンを商業的用途において使用することには多くの利点がある。ナイロンは、一般に耐化学薬品性及び耐熱性であり、他の粒子よりも優れた性能をもたらす。それらはまた、他のポリマーと比較して、向上した強度、伸び、及び耐摩耗性を有することも知られている。ナイロンはまた、非常に用途が広く、種々の用途における使用が可能である。
【００３６】
[0044]幾つかの用途のために特に好ましいポリアミドの種類としては、Glasscockら, High Performance Polyamides Fulfill Demanding Requirements for Automotive Thermal Management Components, (DuPont), http://www2.dupont.com/Automotive/en_US/assets/downloads/knowledge%20center/HTN-whitepaper-R8.pdf（２０１６年６月１０日にオンラインで入手可能）に記載されているような高温ナイロン（ＨＴＮ）が挙げられる。かかるポリアミドは、通常は次：
【００３７】
【化１】
0006901594.tif 000002
【００３８】
に見られる構造の１つ以上を含む。
[0045]ポリアミド中に含まれるポリマーの非限定的な例としては、ポリアミド、ポリプロピレン及びコポリマー、ポリエチレン及びコポリマー、ポリエステル、ポリスチレン、ポリウレタン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。熱可塑性ポリマー及び生分解性ポリマーもまた、本発明のナノファイバーにメルトブロー又は溶融紡糸するのに適している。本明細書中で議論されるように、ポリマーは溶融紡糸又はメルトブローすることができ、加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態のポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって溶融紡糸又はメルトブローすることが好ましい。
【００３９】
[0046]コポリマー及びターポリマーを含む本明細書に記載されるナイロンナノファイバー製品の融点は、２２３℃〜３９０℃、例えば２２３〜３８０℃、又は２２５℃〜３５０℃の間であり得る。更に、融点は、添加する追加のポリマー材料に応じて、従来のナイロン６６の融点のものよりも高くすることができる。
【００４０】
[0047]本発明のポリアミドナノファイバー不織布において使用することができる他のポリマー材料としては、付加ポリマー及び縮合ポリマー材料の両方、例えばポリオレフィン、ポリアセタール、（上記で議論した）ポリアミド、ポリエステル、セルロースエーテル及びエステル、ポリアルキレンスルフィド、ポリアリーレンオキシド、ポリスルホン、変性ポリスルホンポリマー、及びそれらの混合物が挙げられる。これらの包括的なクラスに入る好ましい材料としては、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン、ポリ（塩化ビニル）、ポリメチルメタクリレート（及び他のアクリル樹脂）、ポリスチレン、及びそれらのコポリマー（ＡＢＡ型ブロックコポリマーを含む）、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（塩化ビニリデン）、種々の加水分解度（８７％〜９９．５％）の架橋及び非架橋形態のポリビニルアルコールが挙げられる。付加ポリマーは、ガラス状（室温より高いＴｇ）になる傾向がある。これは、ポリ塩化ビニル及びポリメチルメタクリレート、ポリスチレンポリマー組成物又はアロイの場合、又はポリフッ化ビニリデン及びポリビニルアルコール材料に関しては結晶化度が低い場合にあてはまる。本発明において具現化されるナイロンコポリマーは、反応混合物中で種々のジアミン化合物、種々の二酸化合物、及び種々の環状ラクタム構造体を化合させ、次にポリアミド構造中にランダムに配置されたモノマー材料を有するナイロンを形成することによって製造することができる。例えば、ナイロン６６−６，１０材料は、ヘキサメチレンジアミン及び二酸のＣ６及びＣ１０ブレンドから製造されるナイロンである。ナイロン６−６６−６，１０は、ε−アミノカプロン酸、ヘキサメチレンジアミン、並びにＣ６及びＣ１０二酸材料のブレンドの共重合によって製造されるナイロンである。
【００４１】
[0048]米国特許５，９１３，９９３に記載されているもののような幾つかの態様においては、少量のポリエチレンポリマーを使用されるナイロン化合物とブレンドして、所望の特性を有するナノファイバー不織布を形成することができる。ナイロンへポリエチレンを添加することによって、柔軟性のような特定の性質が高められる。また、ポリエチレンを使用することによって、製造コストが低下し、他の布帛又はそれ自体への結合などの更なる下流の加工が容易になる。改良された布帛は、ナノファイバーメルトブローン布帛の製造において使用されるナイロン供給材料に少量のポリエチレンを添加することによって製造することができる。より具体的には、ポリエチレンとナイロン６６とのブレンドを形成し、ブレンドを複数の連続フィラメントの形態で押出し、フィラメントをダイに通してフィラメントをメルトブローし、フィラメントを回収面上に堆積させてウエブを形成することによって製造することができる。
【００４２】
[0049]本発明のこの態様の方法において有用なポリエチレンは、好ましくは約５グラム／１０分〜約２００グラム／１０分の間、例えば約１７グラム／１０分〜約１５０グラム／１０分の間のメルトインデックスを有し得る。ポリエチレンは、好ましくは約０．８５グラム／ｃｃ〜約１．１グラム／ｃｃの間、例えば約０．９３グラム／ｃｃ〜約０．９５グラム／ｃｃの間の密度を有する。最も好ましくは、ポリエチレンのメルトインデックスは約１５０であり、密度は約０．９３である。
【００４３】
[0050]本発明のこの態様の方法において使用されるポリエチレンは、約０．０５％〜約２０％の濃度で添加することができる。好ましい態様においては、ポリエチレンの濃度は約０．１％〜約１．２％の間である。最も好ましくは、ポリエチレンは約０．５％で存在する。記載された方法に従って製造される布帛中のポリエチレンの濃度は、製造プロセス中に添加されたポリエチレンのパーセントにほぼ等しい。而して、本発明のこの態様の布帛中のポリエチレンのパーセントは、通常は約０．０５％〜約２０％の範囲であり、好ましくは約０．５％である。したがって、布帛は、通常は約８０〜約９９．９５重量％の間のナイロンを含む。フィラメント押出工程は、約２５０℃〜約３２５℃の間で実施することができる。好ましくは、温度範囲は約２８０℃〜約３１５℃であるが、ナイロン６を使用する場合にはより低くてもよい。
【００４４】
[0051]ポリエチレン及びナイロンのブレンド又はコポリマーは、任意の好適な方法で形成することができる。通常はナイロン化合物はナイロン６６であるが、ナイロン類の他のポリアミドを使用することができる。また、複数のナイロンの混合物を使用することができる。１つの特定の例においては、ポリエチレンを、ナイロン６及びナイロン６６の混合物とブレンドする。ポリエチレン及びナイロンのポリマーは、通常はペレット、チップ、フレークなどの形態で供給される。所望量のポリエチレンペレット又はチップを、ロータリードラムタンブラーなどの好適な混合装置中でナイロンペレット又はチップとブレンドすることができ、得られるブレンドを、通常の押出機の供給ホッパー又はメルトブローライン中に導入することができる。ブレンド又はコポリマーはまた、好適な混合物を連続重合紡糸システム中に導入することによって製造することもできる。
【００４５】
[0052]更に、一般的なポリマー類の異なる種をブレンドすることができる。例えば、高分子量スチレン材料を、低分子量の高耐衝撃性ポリスチレンとブレンドすることができる。ナイロン−６材料を、ナイロン−６；６６；６，１０コポリマーのようなナイロンコポリマーとブレンドすることができる。更に、８７％加水分解ポリビニルアルコールのような低い加水分解度を有するポリビニルアルコールを、９８〜９９．９％の間及びそれ以上の加水分解度を有する完全又は超加水分解ポリビニルアルコールとブレンドすることができる。混合物中のこれらの材料は全て、好適な架橋機構を用いて架橋することができる。ナイロンは、アミド結合中の窒素原子と反応性である架橋剤を使用して架橋することができる。ポリビニルアルコール材料は、モノアルデヒド、例えばホルムアルデヒド、尿素、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂及びその類縁体、ホウ酸及び他の無機化合物、ジアルデヒド、二酸、ウレタン類、エポキシ類、及び他の公知の架橋剤などのヒドロキシル反応性材料を使用して架橋することができる。架橋技術は、架橋剤が反応してポリマー鎖間に共有結合を形成し、分子量、耐化学薬品性、全体的な強度、及び機械的劣化に対する耐性を実質的に改善する、周知で理解されている現象である。
【００４６】
[0053]１つの好ましい様式は、第１のポリマー及び第２の異なるポリマー（ポリマーのタイプ、分子量、又は物理的特性が異なる）を含み、昇温温度においてコンディショニング又は処理されたポリアミドである。ポリマーブレンドを反応させて単一の化学種に形成することができ、又はアニーリングプロセスによって物理的に組み合わせてブレンド組成物にすることができる。アニーリングは、結晶化度、応力緩和、又は配向のような物理的変化を伴う。好ましい材料は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）分析によって、高温、高湿度、及び困難な操作条件と接触した場合に、単一のポリマー材料が改善された安定性を生成することが明らかになるように、単一のポリマー種に化学的に反応される。ブレンドされたポリマー系において使用するのに好ましい材料としては、ナイロン６；ナイロン６６；ナイロン６，１０；ナイロン（６−６６−６，１０）コポリマー、及び他の線状の一般に脂肪族のナイロン組成物が挙げられる。
【００４７】
[0054]好適なポリアミドは、例えば、２０重量％のナイロン６、６０重量％のナイロン６６、及び２０重量％のポリエステルを含み得る。ポリアミドは、混和性のポリマーの組み合わせ又は非混和性のポリマーの組み合わせを含んでもよい。
【００４８】
[0055]幾つかの形態においては、ポリアミドはナイロン６を含み得る。下限に関しては、ポリアミドは、少なくとも０．１重量％、例えば少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％の量のナイロン６を含み得る。上限に関しては、ポリアミドは、９９．９重量％以下、９９重量％以下、９５重量％以下、９０重量％以下、８５重量％以下、又は８０重量％以下の量のナイロン６を含み得る。範囲に関しては、ポリアミドは、０．１〜９９．９重量％、例えば１〜９９重量％、５〜９５重量％、１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、又は２０〜８０重量％の量のナイロン６を含み得る。
【００４９】
[0056]幾つか形態においては、ポリアミドはナイロン６６を含み得る。下限に関しては、ポリアミドは、少なくとも０．１重量％、例えば少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％の量のナイロン６６を含み得る。上限に関しては、ポリアミドは、９９．９重量％以下、９９重量％以下、９５重量％以下、９０重量％以下、８５重量％以下、又は８０重量％以下の量のナイロン６６を含み得る。範囲に関しては、ポリアミドは、０．１〜９９．９重量％、例えば１〜９９重量％、５〜９５重量％、１０〜９０重量％、１５〜８５重量％、又は２０〜８０重量％の量のナイロン６６を含み得る。
【００５０】
[0057]幾つかの形態においては、ポリアミドはナイロン６Ｉを含み得る。下限に関しては、ポリアミドは、少なくとも０．１重量％、例えば少なくとも０．５重量％、少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも７．５重量％、又は少なくとも１０重量％の量のナイロン６Ｉを含み得る。上限に関しては、ポリアミドは、５０重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３０重量％以下、２５重量％以下、又は２０重量％以下の量のナイロン６Ｉを含み得る。範囲に関しては、ポリアミドは、０．１〜５０重量％、例えば０．５〜４０重量％、１〜３５重量％、５〜３０重量％、７．５〜２５重量％、又は１０〜２０重量％の量のナイロン６Ｉを含み得る。
【００５１】
[0058]幾つかの形態においては、ポリアミドはナイロン６Ｔを含み得る。下限に関しては、ポリアミドは、少なくとも０．１重量％、例えば少なくとも１重量％、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、又は少なくとも２０重量％の量のナイロン６Ｔを含み得る。上限に関しては、ポリアミドは、５０重量％以下、４７．５重量％以下、４５重量％以下、４２．５重量％以下、４０重量％以下、又は３７．５重量％以下の量のナイロン６Ｔを含み得る。範囲に関しては、ポリアミドは、０．１〜５０重量％、例えば１〜４７．５重量％、５〜４５重量％、１０〜４２．５重量％、１５〜４０重量％、又は２０〜３７．５重量％の量のナイロン６Ｔを含み得る。
【００５２】
[0059]ブロックコポリマーもまた、本発明の方法において有用である。かかるコポリマーを用いる場合には、溶媒膨潤剤の選択が重要である。選択される溶媒は、両方のブロックが溶媒中に可溶であるようなものである。一例は、塩化メチレン溶媒中のＡＢＡ(スチレン−ＥＰ−スチレン）又はＡＢ(スチレン−ＥＰ）ポリマーである。１つの成分が溶媒中に可溶でない場合には、それはゲルを形成する。そのようなブロックコポリマーの例は、Kraton（登録商標）タイプのスチレン−ｂ−ブタジエン及びスチレン−ｂ−水素化ブタジエン（エチレンプロピレン）、Pebax（登録商標）タイプのｅ−カプロラクタム−ｂ−エチレンオキシド、Sympatex（登録商標）ポリエステル−ｂ−エチレンオキシド、並びにエチレンオキシド及びイソシアネートのポリウレタンである。
【００５３】
[0060]ポリフッ化ビニリデン、シンジオタクチックポリスチレン、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとのコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ（アクリロニトリル）並びにアクリル酸及びメタクリレートとのそのコポリマーのようなアモルファス付加ポリマー、ポリスチレン、ポリ（塩化ビニル）及びその種々のコポリマー、ポリ（メタクリル酸メチル）及びその種々のコポリマーのような付加ポリマーは、低い圧力及び温度において可溶であるので、比較的容易に溶液紡糸されることが知られている。これらは、ナノファイバーを製造する１つの方法として、本発明に従って溶融紡糸することができると考えられる。
【００５４】
[0061]ポリマー混合物、アロイ形態、又は架橋された化学結合構造で２種類以上のポリマー材料を含むポリマー組成物を形成することには相当な利点がある。本発明者らは、かかるポリマー組成物は、ポリマー鎖の柔軟性又は鎖の移動性を改善すること、全体的な分子量を増加させること、及びポリマー材料のネットワークの形成によって強化を与えることのようにポリマーの特性を変化させることによって物理的特性を改善すると考える。
【００５５】
[0062]この概念の一態様においては、有益な特性のために、２種類の関連するポリマー材料をブレンドすることができる。例えば、高分子量ポリ塩化ビニルを低分子量ポリ塩化ビニルとブレンドすることができる。同様に、高分子量ナイロン材料を低分子量ナイロン材料とブレンドすることができる。
【００５６】
ポリアミド及びナノファイバー不織布製品のＲＶ：
[0063]ポリアミド（及び得られる製品）のＲＶは、一般に、毛管粘度計において２５℃で測定される溶液又は溶媒の粘度の比である（ＡＳＴＭ−Ｄ７８９（２０１５））。本発明の目的のためには、溶媒は、１０重量％の水及び９０重量％のギ酸を含むギ酸である。溶液は、溶媒中に溶解した８．４重量％のポリマーである。
【００５７】
[0064]本発明のポリマー及び製品に関して使用されるＲＶ（ηｒ）は、ギ酸の絶対粘度に対するポリマー溶液の絶対粘度の比である：
ηｒ＝（ηｐ／ηｆ）＝（ｆｒ×ｄｐ×ｔｐ）／ηｆ
式中、ｄｐ＝２５℃におけるギ酸−ポリマー溶液の密度；
ｔｐ＝ギ酸−ポリマー溶液に関する平均流出時間；
ηｆ＝ギ酸の絶対粘度、ｋＰａ×秒（Ｅ＋６ｃＰ）；及び
ｆｒ＝粘度計管係数、ｍｍ２／秒 （ｃＳｔ）／秒＝ηｒ／ｔ３。
【００５８】
[0065]５０ＲＶの試料に関する代表的な計算：
ηｒ＝(ｆｒ×ｄｐ×ｔｐ）／ηｆ
式中、ｆｒ＝粘度計管係数、通常は０．４８５６７５ｃＳｔ／秒；
ｄｐ＝ポリマー−ギ酸溶液の密度、通常は１．１９００ｇ／ｍＬ；
ｔｐ＝ポリマー−ギ酸溶液に関する平均流出時間、通常は１３５．００秒；
ηｆ＝ギ酸の絶対粘度、通常は１．５６ｃＰであり、
ηｒ＝（０．４８５６７５ｃＳｔ／秒×１．１９００ｇ／ｍＬ×１３５．００秒）／１．５６ｃＰ＝５０．０のＲＶが与えられる。ｔ３の項は、ＡＳＴＭ−Ｄ７８９（２０１５）において求められているギ酸の絶対粘度の測定に使用されるＳ−３較正オイルの流出時間である。
【００５９】
[0066]幾つかの態様においては、（前駆体）ポリアミドのＲＶは、少なくとも２、例えば少なくとも３、少なくとも４、又は少なくとも５の下限を有する。上限に関しては、ポリアミドは、３３０以下、３００以下、２７５以下、２５０以下、２２５以下、２００以下、１５０以下、１００以下、又は６０以下のＲＶを有する。範囲に関しては、ポリアミドは、２〜３３０、例えば２〜３００、２〜２７５、２〜２５０、２〜２２５、２〜２００、２〜１００、２〜６０、２〜５０、２〜４０、１０〜４０、又は１５〜４０、及びその間の任意の値のＲＶを有し得る。
【００６０】
[0067]幾つかの態様においては、ナノファイバー不織布製品のＲＶは、少なくとも２、例えば少なくとも３、少なくとも４、又は少なくとも５の下限を有する。上限に関しては、ナノファイバー不織布製品は、３３０以下、３００以下、２７５以下、２５０以下、２２５以下、２００以下、１５０以下、１００以下、又は６０以下のＲＶを有する。範囲に関しては、ナノファイバー不織布製品は、２〜３３０、例えば２〜３００、２〜２７５、２〜２５０、２〜２２５、２〜２００、２〜１００、２〜６０、２〜５０、２〜４０、１０〜４０、又は１５〜４０、及びその間の任意の値のＲＶを有し得る。
【００６１】
[0068]（前駆体）ポリアミド組成物のＲＶとナノファイバー不織布製品のＲＶとの間の関係は変化し得る。幾つかの形態においては、ナノファイバー不織布製品のＲＶはポリアミド組成物のＲＶより低くてよい。ＲＶを低下させることは、ナイロン６６を紡糸する場合には従来は望ましくない操作であった。しかしながら、本発明者らは、ナノファイバーの製造においてはそれは利点であることを見出した。溶融紡糸プロセスにおいてより低いＲＶのポリアミドナイロン、例えばより低いＲＶのナイロン６６を使用すると、驚くべきことに、予想外に小さいフィラメント径を有するナノファイバーフィラメントが生成することが見出された。
【００６２】
[0069]ＲＶを低下させる方法は、広範に変化し得る。幾つかの場合においては、プロセス温度を上昇させてＲＶを低下させることができる。しかしながら幾つかの態様においては、温度は反応速度に影響を及ぼすが、反応平衡定数には影響を及ぼさないので、温度上昇はＲＶをわずかに低下させるだけである可能性がある。本発明者らは、有益なことに、水分を添加してポリマーを解重合することによって、ポリアミド、例えばナイロン６６のＲＶを低下させることができることを見出した。ポリアミドが加水分解し始める前に、５％以下、例えば４％以下、３％以下、２％以下、又は１％以下の水分を含ませることができる。この技術は、（ＲＶを低下させるために）ポリアミドに他のポリマー、例えばポリプロピレンを添加する従来の方法を超える驚くべき利点を与える。
【００６３】
[0070]幾つかの態様においては、ＲＶは、例えば温度を低下させることによって、及び／又は水分を減少させることによって上昇させることができる。この場合も、温度は、水分含量と比較して、ＲＶの調節に対して比較的控えめな影響を及ぼす。水分含量は、１ｐｐｍ以上、例えば５ｐｐｍ以上、１０ｐｐｍ以上、１００ｐｐｍ以上、５００ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以上、又は２５００ｐｐｍ以上程度の低い値まで低下させることができる。水分含量の減少はまた、本明細書中で更に議論されるように、ＴＤＩ及びＯＤＩの値を低下させるためにも有利である。触媒を含ませることは、速度に影響を及ぼす可能性があるが、実際のＫ値には影響を及ぼさない。
【００６４】
[0071]幾つかの形態においては、ナノファイバー不織布製品のＲＶは、紡糸前のポリアミドのＲＶより少なくとも２０％低く、例えば少なくとも２５％低く、少なくとも３０％低く、少なくとも３５％低く、少なくとも４０％低く、少なくとも４５％低く、又は少なくとも９０％低い。
【００６５】
[0072]他の形態においては、ナノファイバー不織布製品のＲＶは、紡糸前のポリアミドのＲＶより少なくとも５％高く、例えば少なくとも１０％高く、少なくとも１５％高く、少なくとも２０％高く、少なくとも２５％高く、少なくとも３０％高く、又は少なくとも３５％高い。
【００６６】
[0073]更なる形態においては、ポリアミドのＲＶ及びナノファイバー不織布製品のＲＶは実質的に同等、例えば互いの５％以内であり得る。
[0074]本発明の更なる態様は、１ミクロン未満の平均繊維径を有し、２〜３３０のＲＶを有するポリアミドナノファイバーを含むフィルター媒体の層を製造することを包含する。この別の態様においては、好ましいＲＶ範囲としては、２〜３３０、例えば２〜３００、２〜２７５、２〜２５０、２〜２２５、２〜２００、２〜１００、２〜６０、２〜５０、２〜４０、１０〜４０、又は１５〜４０が挙げられる。ナノファイバーは、その後、不織ウエブに加工される。ＲＶが約２０〜３０を超えて増加するにつれて、操作温度は考慮すべきより大きなパラメータになる。約２０〜３０の範囲より高いＲＶにおいては、ポリマーが加工目的のために溶融するように温度を注意深く制御しなければならない。溶融技術の方法又は例、並びに繊維製造装置の温度を独立して制御するために装置において使用することができる加熱源及び冷却源が、米国特許８，７７７，５９９（本明細書中に参考として援用される）に記載されている。非限定的な例としては、抵抗ヒーター、輻射ヒーター、低温ガス又は加熱ガス（空気又は窒素）、或いは伝導、対流、又は輻射熱伝達機構が挙げられる。
【００６７】
繊維の寸法と分布：
[0075]本明細書に開示される繊維は、ナノファイバー、例えば１０００ｎｍ未満の平均繊維径を有する繊維である。
【００６８】
[0076]２より高く３３０未満のＲＶを有するポリアミドの場合においては、不織布の繊維層中のナノファイバーの平均繊維径は、１ミクロン未満、例えば９５０ナノメートル未満、９２５ナノメートル未満、９００ナノメートル未満、８００ナノメートル未満、７００ナノメートル未満、６００ナノメートル未満、又は５００ナノメートル未満であり得る。下限に関しては、不織布の繊維層中のナノファイバーの平均繊維径は、少なくとも１００ナノメートル、少なくとも１１０ナノメートル、少なくとも１１５ナノメートル、少なくとも１２０ナノメートル、少なくとも１２５ナノメートル、少なくとも１３０ナノメートル、又は少なくとも１５０ナノメートルの平均繊維径を有し得る。範囲に関しては、不織布の繊維層中のナノファイバーの平均繊維径は、１００〜１０００ナノメートル、例えば１１０〜９５０ナノメートル、１１５〜９２５ナノメートル、１２０〜９００ナノメートル、１２５〜８００ナノメートル、１２５〜７００ナノメートル、１３０〜６００ナノメートル、又は１５０〜５００ナノメートルであり得る。かかる平均繊維径により、本明細書に開示される紡糸プロセスによって形成されるナノファイバーが、電界紡糸プロセスによって形成されるナノファイバーと区別される。電界紡糸プロセスは、通常は１００ナノメートル未満、例えば５０ナノメートル乃至１００ナノメートル未満の平均繊維径を有する。理論に束縛されるものではないが、かかる小さいナノファイバー径は、低下した繊維の強度、及び増大したナノファイバーの取扱いの困難性をもたらす可能性があると考えられる。
【００６９】
[0077]本発明の方法及び前駆体を使用することにより、繊維径の特定の有益な分布がもたらされる。例えば、ナノファイバーの２０％未満、例えば１７．５％未満、１５％未満、１２．５％未満、又は１０％未満は、７００ナノメートルより大きい繊維径を有し得る。下限に関しては、ナノファイバーの少なくとも１％、例えば少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、又は少なくとも５％は、７００ナノメートルより大きい繊維径を有する。範囲に関しては、ナノファイバーの１〜２０％、例えば２〜１７．５％、３〜１５％、４〜１２．５％、又は５〜１０％は、７００ナノメートルより大きい繊維径を有する。かかる分布によって、本明細書に記載されるナノファイバー不織布製品が、電界紡糸によって形成されるもの（より小さい平均径（５０〜１００ナノメートル）及び遙かに狭い分布を有する）、及び非ナノファイバー溶融紡糸によって形成されるもの（遙かに大きい分布を有する）と区別される。例えば、非ナノファイバー遠心紡糸不織布は、ＷＯ−２０１７／２１４０８５に開示されており、２．０８〜４．４ミクロンの繊維径が報告されているが、ＷＯ−２０１７／２１４０８５の図１０Ａに報告されている非常に広い分布を有する。
【００７０】
[0078]一態様においては、所望の特性のために異なるＲＶ値を有する２つの関連するポリマー（両方とも３３０未満であり、１ミクロン未満の平均繊維径を有する）をブレンドする利点が考えられる。例えば、ポリアミドの融点を上昇させるか、ＲＶを調節するか、又は他の特性を調節することができる。
【００７１】
[0079]幾つかの態様においては、得られるナノファイバーは、存在したとしても少量の溶媒を含む。したがって、幾つかの形態においては、得られるナノファイバーは溶媒を含まない。溶融紡糸プロセスを用いると、溶媒の必要性が有利に低減又は排除されると考えられる。この低減・排除によって、環境適合性及びコスト削減などの有益な効果がもたらされる。本明細書に記載される溶融紡糸プロセスとは全く異なる溶液紡糸プロセスによって形成される繊維は、かかる溶媒を必要とする。幾つかの態様においては、ナノファイバーは、１重量％未満、５０００ｐｐｍ未満、２５００ｐｐｍ未満、２０００ｐｐｍ未満、１５００ｐｐｍ未満、１０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、４００ｐｐｍ未満、３００ｐｐｍ未満、２００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、又は溶媒の検出可能量未満の溶媒を含む。溶媒は、ポリアミドの成分に応じて変化し得るが、ギ酸、硫酸、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、キシレン／クロロヘキサノン、デカリン、パラフィン油、オルトジクロロベンゼン、及び他の公知の溶媒を挙げることができる。範囲に関しては、少量の溶媒が含まれる場合には、得られるナノファイバーは、少なくとも１ｐｐｍ、少なくとも５ｐｐｍ、少なくとも１０ｐｐｍ、少なくとも１５ｐｐｍ、又は少なくとも２０ｐｐｍの溶媒を有し得る。幾つかの形態においては、ギ酸などの非揮発性溶媒が製品中に残留する場合があり、追加の抽出工程を必要とする場合がある。かかる追加の抽出工程は、製造コストを増加させる可能性がある。
【００７２】
[0080]幾つかの場合においては、ナノファイバーは、場合によって添加剤を含むポリアミド材料から製造することができる。好適な添加剤の例としては、オイル（例えば、仕上げ油、例えばシリコーン油）、ワックス、溶剤（本明細書に記載のギ酸を含む）、潤滑剤（例えば、パラフィン油、アミドワックス、及びステアレート）、安定剤（例えば、光安定剤、ＵＶ安定剤など）、艶消し剤、酸化防止剤、着色剤、顔料、及び染料が挙げられる。添加剤は、ナノファイバー不織布製品の４９重量％以下、例えば４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下、３重量％以下、又は１重量％以下の合計量で存在させることができる。下限に関しては、添加剤は、少なくとも０．０１重量％、例えば少なくとも０．０５重量％、少なくとも０．１重量％、少なくとも０．２５重量％、又は少なくとも０．５重量％の量でナノファイバー製品中に存在させることができる。範囲に関しては、添加剤は、０．０１〜４９重量％、例えば０．０５〜４０重量％、０．１〜３０重量％、０．２５〜２０重量％、０．５〜１０重量％、０．５〜５重量％、又は０．５〜１重量％の量でナノファイバー製品中に存在させることができる。幾つかの形態においては、モノマー及び／又はポリマーを添加剤として含ませることができる。例えば、ナイロン６Ｉ及び／又はナイロン６Ｔを添加剤として添加することができる。
【００７３】
[0081]本明細書に記載されるナノファイバー不織布製品と共に使用するのに適した酸化防止剤としては、幾つかの態様においては、アントシアニン、アスコルビン酸、グルタチオン、リポ酸、尿酸、レスベラトロール、フラボノイド、カロテン（例えば、β−カロテン）、カロテノイド、トコフェロール（例えば、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、及びδ−トコフェロール）、トコトリエノール、ユビキノール、没食子酸、メラトニン、第２芳香族アミン、ベンゾフラノン、ヒンダードフェノール、ポリフェノール、ヒンダードアミン、有機リン化合物、チオエステル、ベンゾエート、ラクトン、ヒドロキシルアミンなど、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの態様においては、酸化防止剤は、ステアリル３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ビスフェノールＡプロポキシレートジグリシジルエーテル、９，１０−ジヒドロキシ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキシド、及びそれらの混合物からなる群から選択することができる。
【００７４】
[0082]本明細書に記載されるナノファイバー不織布製品と組み合わせて使用するのに適した着色剤、顔料、及び染料としては、幾つかの態様においては、植物染料、植物性染料、二酸化チタン（これはまた、艶消し剤としても作用し得る）、カーボンブラック、活性炭、二酸化ケイ素、タルトラジン、Ｅ１０２、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ジオキサジン、ペリノンジスアゾ顔料、アントラキノン顔料、金属粉末、金属酸化物、ウルトラマリン、ニッケルチタネート、ベンズイミダゾロンオレンジｇｌ、ソルベントオレンジ６０、オレンジ染料、炭酸カルシウム、カオリンクレー、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、液体及び／又は顆粒形態のCARTASOL（登録商標）染料（カチオン染料、Clariant Servicesから入手できる）（例えば、CARTASOLブリリアントイエローK-6G液、CARTASOLイエローK-4GL液、CARTASOLイエローK-GL液、CARTASOLオレンジK-3GL液、CARTASOLスカーレットK-2GL液、CARTASOLレッドK-3BN液、CARTASOLブルーK-5R液、CARTASOLブルーK-RL液、CARTASOLターコイズK-RL液／顆粒、CARTASOLブラウンK-BL液）、Fastusol（登録商標）染料（助色団、BASFから入手できる）（例えば、イエロー3GL、Fastusol Cブルー74L）など、これらの任意の誘導体、及びこれらの任意の組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。幾つかの態様においては、溶剤染料を使用することができる。
【００７５】
ナノファイバーの形成方法：
[0083]本明細書に記載されるように、ナノファイバー不織布製品は、紡糸して紡糸製品を形成することによって成形される。「海島」とは、複合紡糸とも呼ばれる、１つの紡糸ダイから少なくとも２つのポリマー成分を押し出すことによって形成される繊維を指す。本発明において使用される紡糸は、溶液紡糸及び電界紡糸を明確に除外する。
【００７６】
[0084]幾つかの態様においては、ポリアミドナノファイバーをメルトブローする。メルトブローは、電界紡糸よりも有利に安価である。メルトブローは、ナノファイバー及び不織ウエブの形成のために開発されたタイプのプロセスであり；複数の小さな孔を通して溶融した熱可塑性ポリマー材料又はポリアミドを押し出すことによって、ナノファイバーを形成する。得られる溶融糸又はフィラメントを収束する高速気体流中に投入して、それによって溶融したポリアミドのフィラメントを細くするか又は延伸して、それらの直径を減少させる。その後、メルトブローされたナノファイバーを、高速気体流によって運び、回収面又は成形ワイヤ上に堆積させて、ランダムに分配されたメルトブローンナノファイバーの不織ウエブを形成する。メルトブローによるナノファイバー及び不織ウエブの形成は、当該技術において周知である。例として、米国特許第３，０１６，５９９号；第３，７０４，１９８号；第３，７５５，５２７号；第３，８４９，２４１号；第３，９７８，１８５号；第４，１００，３２４号；第４，１１８，５３１号；及び第４，６６３，２２０号を参照。
【００７７】
[0085]周知のように、電界紡糸は、特定の材料の紡糸を制限し得る多くの製造パラメータを有する。これらのパラメータとしては、紡糸材料及び紡糸材料溶液の電荷；溶液の送達（しばしば、シリンジから射出される材料の流れ）；ジェットにおける電荷；コレクターにおける繊維膜の放電；紡糸ジェット上の電場からの外力；放出されるジェットの密度；及び電極の（高）電圧並びにコレクターの形状；が挙げられる。対照的に、上述のナノファイバー及び製品は、電界紡糸プロセスにおいて必要とされるように主排出力として印加電場を使用することなく有利に形成される。従って、ポリアミドは電荷を帯びておらず、紡糸プロセスの構成部品も電荷を帯びていない。重要なことに、電界紡糸プロセスにおいて必要な危険な高電圧は、本発明のプロセス／製品に関しては必要でない。幾つかの態様においては、本方法は非電界紡糸プロセスであり、得られる製品は非電界紡糸プロセスによって製造される非電界紡糸生成物である。
【００７８】
[0086]本発明のナノファイバー不織布を製造する一態様は、米国特許第８，６６８，８５４号に概して記載されているように、紡糸チャネルを通る噴射剤ガスを用いる２相紡糸又はメルトブローによるものである。このプロセスは、ポリマー又はポリマー溶液の２相流と、細く、好ましくは収束するチャネルへの加圧された噴射剤ガス（通常は空気）を含む。チャネルは、通常は、そして好ましくは環状の構造である。ポリマーは、細く、好ましくは収束するチャネル内の気体流によって剪断され、チャネルの両側にポリマーフィルム層を生成すると考えられる。これらのポリマーフィルム層は、噴射剤ガス流によってナノファイバーに更に剪断される。ここでも、移動コレクタベルトを使用することができ、ナノファイバー不織布の目付は、ベルトの速度を調節することによって制御される。また、コレクターの距離を用いてナノファイバー不織布の繊度を制御することもできる。このプロセスは、図１を参照してより良く理解される。
【００７９】
[0087]有利には、溶融紡糸プロセスにおいて上述のポリアミド前駆体を使用することは、生産速度において大きな利益、例えば、少なくとも５％大きく、少なくとも１０％大きく、少なくとも２０％大きく、少なくとも３０％大きく、少なくとも４０％大きい利益を与える。この改良は、従来のプロセス、例えば電界紡糸プロセス、又は本明細書に記載の特徴を使用しないプロセスに対して時間当たりの面積の向上として観察することができる。幾つかの場合においては、安定した時間にわたる生産の増加が向上する。例えば、所与の製造時間、例えば１時間にわたって、本発明のプロセスは、従来のプロセス又は電界紡糸プロセスよりも少なくとも５％多く、例えば少なくとも１０％多く、少なくとも２０％多く、少なくとも３０％多く、又は少なくとも４０％多い製品を生産する。
【００８０】
[0088]図１は、ポリアミド供給アセンブリ１１０、空気供給部１２１０、紡糸シリンダ１３０、コレクタベルト１４０、及び巻き取りリール１５０を含む、ナノファイバ不織布を紡糸するためのシステムの操作を概略的に示す。操作中は、ポリアミド溶融体又は溶液を紡糸シリンダー１３０に供給し、そこでそれを高圧空気によってシリンダー内の細いチャネルを通して流して、ポリアミドをナノファイバーに剪断する。詳細は、上述の米国特許第８，６６８，８５４号に与えられている。生産速度及び目付は、ベルトの速度によって制御される。場合によっては、活性炭、銅などのような機能性添加剤を、所望に応じて空気供給と共に添加することができる。
【００８１】
[0089]図１のシステムにおいて使用される紡糸口金の別の構造においては、米国特許第８，８０８，５９４号に見られるように、粒状材料を別の入口によって添加することができる。
【００８２】
[0090]使用することができる更に別の方法は、本明細書に開示されるポリアミドナノファイバーウエブをメルトブローすることである（図２）。メルトブローは、ポリアミドを比較的高速の通常は高温の気体流中に押し出すことを含む。好適なナノファイバーを製造するためには、Hassanら, J Membrane Sci., 427, 336-344, 2013、及びEllisonら、Polymer, 48 (11), 3306-3316, 2007、及びInternational Nonwoven Journal, 2003年夏号, pg 21-28に見られるように、オリフィス及び毛管形状並びに温度の慎重な選択が必要である。
【００８３】
[0091]米国特許第７，３００，２７２号は、溶融した材料を押出してナノファイバーのアレイを形成するための繊維押出パックを開示しており、この繊維押出パックはそれぞれの分割分配プレートが繊維押出パック内に層を形成するように積層して配置されている多数の分割分配プレートを含み、分割分配プレート上の造作によって、溶融した材料を繊維押出パック内のオリフィスに送る分配ネットワークが形成される。分割分配プレートのそれぞれは、隣接するプレートセグメント間に配置されたギャップを有する1組のプレートセグメントを含む。プレートセグメントの隣接する縁部は、ギャップに沿ってリザーバを形成するように成形され、シールプラグがリザーバ内に配置されて、溶融した材料がギャップから漏出するのを防止する。シールプラグは、ギャップ中に漏出してリザーバ内に集まって固化する溶融材料によって、又はパックアセンブリにおいてリザーバ内に閉塞材料を配置することによって形成することができる。このパックは、上述の特許に記載されているメルトブローシステムを用いてナノファイバーを製造するために使用することができる。
【００８４】
更なる製品特性：
[0092]本明細書に記載の紡糸プロセスは、比較的低い酸化劣化指数（ＯＤＩ）の値を有するポリアミドナノファイバー不織布製品を形成することができる。より低いＯＤＩは、製造中の酸化劣化がより厳しくないことを示す。幾つかの形態においては、ＯＤＩは１０〜１５０ｐｐｍの範囲であり得る。ＯＤＩは、蛍光検出器を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。装置は、キニーネ外部標準物質で較正する。０．１ｇのナイロンを、１０ｍＬの９０％ギ酸中に溶解する。次に、この溶液を蛍光検出器を用いるＧＰＣによって分析する。ＯＤＩについての検出器波長は、励起については３４０ｎｍであり、発光については４１５ｎｍである。上限に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＯＤＩは、２００ｐｐｍ以下、例えば１８０ｐｐｍ以下、１５０ｐｐｍ以下、１２５ｐｐｍ以下、１００ｐｐｍ以下、７５ｐｐｍ以下、６０ｐｐｍ以下、又は５０ｐｐｍ以下であり得る。下限に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＯＤＩは、１ｐｐｍ以上、５ｐｐｍ以上、１０ｐｐｍ以上、１５ｐｐｍ以上、２０ｐｐｍ以上、又は２５ｐｐｍ以上であり得る。範囲に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＯＤＩは、１〜２００ｐｐｍ、１〜１８０ｐｐｍ、１〜１５０ｐｐｍ、５〜１２５ｐｐｍ、１０〜１００ｐｐｍ、１〜７５ｐｐｍ、５〜６０ｐｐｍ、又は５〜５０ｐｐｍであり得る。
【００８５】
[0093]更に、本明細書に記載の紡糸プロセスは、比較的低い熱劣化指数（ＴＤＩ）をもたらすことができる。より低いＴＤＩは、製造中のポリアミドの熱履歴がより厳しくないことを示す。ＴＤＩは、ＴＤＩのための検出器波長が、励起については３００ｎｍ、発光については３３８ｎｍであることを除いて、ＯＤＩと同じように測定される。上限に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＴＤＩは、４０００ｐｐｍ以下、例えば３５００ｐｐｍ以下、３１００ｐｐｍ以下、２５００ｐｐｍ以下、２０００ｐｐｍ以下、１０００ｐｐｍ以下、７５０ｐｐｍ以下、又は７００ｐｐｍ以下であり得る。下限に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＴＤＩは、２０ｐｐｍ以上、１００ｐｐｍ以上、１２５ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以上、１７５ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以上、又は２１０ｐｐｍ以上であり得る。範囲に関しては、ポリアミドナノファイバー不織布のＴＤＩは、２０〜４００ｐｐｍ、１００〜４０００ｐｐｍ、１２５〜３５００ｐｐｍ、１５０〜３１００ｐｐｍ、１７５〜２５００ｐｐｍ、２００〜２０００ｐｐｍ、２１０〜１０００ｐｐｍ、２００〜７５０ｐｐｍ、又は２００〜７００ｐｐｍであり得る。
【００８６】
[0094]ＴＤＩ及びＯＤＩの試験方法はまた、米国特許第５，４１１，７１０号にも開示されている。より低いＴＤＩ及び／又はＯＤＩ値は、ナノファイバー不織布製品がより高いＴＤＩ及び／又はＯＤＩを有する製品よりも耐久性があることを示すので有益である。上記で説明したように、ＴＤＩ及びＯＤＩは劣化の尺度であり、より大きな劣化を有する製品はうまく機能しない。例えば、かかる製品は、減少した染料取り込み量、より低い熱安定性、繊維が熱、圧力、酸素、又はこれらの任意の組み合わせに曝露される濾過用途においてより短い寿命、及び工業用繊維用途におけるより低いテナシティーを有する可能性がある。
【００８７】
[0095]より低いＴＤＩ及び／又はＯＤＩを有するナノファイバー不織布製品の形成において使用することができる１つの可能な方法は、本明細書に記載の添加剤、特に酸化防止剤を含ませることである。かかる酸化防止剤は、従来の方法では必要ではないが、劣化を抑制するために使用することができる。有用な酸化防止剤の例としては、ハロゲン化銅、及びClariantから入手できるNylostab（登録商標）S-EED（登録商標）が挙げられる。
【００８８】
[0096]本明細書に記載される紡糸方法はまた、６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満、例えば５９０ＣＦＭ／ｆｔ２未満、５８０ＣＦＭ／ｆｔ２未満、５７０ＣＦＭ／ｆｔ２未満、５６０ＣＦＭ／ｆｔ２未満、又は５５０ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有するナノファイバー不織布を与えることができる。下限に関しては、ナノファイバー不織布製品は、少なくとも５０ＣＦＭ／ｆｔ２、少なくとも７５ＣＦＭ／ｆｔ２、少なくとも１００ＣＦＭ／ｆｔ２、少なくとも１２５ＣＦＭ／ｆｔ２、少なくとも１５０ＣＦＭ／ｆｔ２、又は少なくとも２００ＣＦＭ／ｆｔ２の通気度の値を有し得る。範囲に関しては、ナノファイバー不織布は、５０〜６００ＣＦＭ／ｆｔ２、７５〜５９０ＣＦＭ／ｆｔ２、１００〜５８０ＣＦＭ／ｆｔ２、１２５〜５７０ＣＦＭ／ｆｔ２、１５０〜５６０ＣＦＭ／ｆｔ２、又は２００〜５５０ＣＦＭ／ｆｔ２の通気度の値を有し得る。
【００８９】
[0097]本明細書に記載される紡糸方法はまた、TSI-3160自動フィルターテスターによって測定して１〜９９．９９９％、例えば１〜９５％、１〜９０％、１．５〜８５％、又は２〜８０％の濾過効率を有するナノファイバー不織布製品を与えることができる。TSI-3160自動フィルターテスターは、フィルター材料の効率を試験するために使用される。粒子透過率及び圧力降下が、この装置を用いて測定される２つの重要なパラメータである。効率は１００％−透過率である。既知の粒径を有するチャレンジ溶液を使用する。TSI-3160は、Hepaフィルタを測定するために使用され、ＤＯＰ溶液を使用する。それは、静電分級機を二重凝縮粒子計数器（ＣＰＣ）と組み合わせて、単分散粒子を用いて１５〜８００ｎｍの最も透過する粒径（ＭＰＰＳ）を測定する。そして、９９．９９９９９９％までの効率を試験することができる。
【００９０】
用途：
[0098]本発明のナノファイバー不織布は、それらの高い耐熱性、バリア性、透過性、及び加工性のために種々の用途において有用である。本製品は、多くの場合において積層体などの多層構造において使用することができる。
【００９１】
[0099]したがって、本製品は、次の分野：輸送、工業、商業、及び住宅；における空気濾過又は液体濾過において使用される。
[0100]本製品は更に、通気性布帛、外科用不織布、ベビーケア用品、成人ケア用品、衣料、複合材料、建築材、及び音響材におけるバリア用途のために適している。本組成物は、最良の性能のために異なる繊維寸法の複合体を必要とすることがある自動車、電子装置、及び航空機用途における音響減衰のために有用である。より高い目付においては、本製品は、飲料、食品包装、輸送、化学処理、及び創傷ドレッシング又は医療用インプラントなどの医療用途に関して使用される。
【００９２】
[0101]本発明の不織布の独特の特徴は、従来の製品においては見られない機能及び利点を提供し、例えば、本発明の不織布は燻製肉の包装材として使用することができる。
実施態様：
[0102]態様１：ポリアミドナノファイバーを含むナノファイバー不織布製品であって、前記製品は２〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーは１００〜１０００ナノメートルの平均径を有する、上記ナノファイバー不織布製品。
【００９３】
[0103]態様２：前記製品の融点が２２５℃以上である、態様１によるナノファイバー不織布製品。
[0104]態様３：前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、態様１又は２によるナノファイバー不織布製品。
【００９４】
[0105]態様４：前記ポリアミドがナイロン６６又はナイロン６／６６を含む、態様１〜３のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0106]態様５：前記ポリアミドが高温ナイロンである、態様１〜４のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【００９５】
[0107]態様６：前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、「Ｎ」はナイロンを意味する、態様１〜５のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【００９６】
[0108]態様７：前記製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、態様１〜６のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0109]態様８：前記製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、態様１〜７のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【００９７】
[0110]態様９：前記製品が少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有する、態様１〜８のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0111]態様１０：前記製品が少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、態様１〜９のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【００９８】
[0112]態様１１：前記製品が溶媒を含まない、態様１〜１０のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0113]態様１２：前記製品が５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む、態様１〜１０のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【００９９】
[0114]態様１３：前記ナノファイバーの少なくとも１％が少なくとも７００ｎｍの直径を有する、態様１〜１２のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0115]態様１４：前記ポリアミドの前駆体が少なくとも５ｐｐｍの水分含量を有する、態様１〜１３のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１００】
[0116]態様１５：前記ポリアミドの前駆体が３重量％以下の水分含量を有する、態様１〜１４のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0117]態様１６：前記ポリアミドの前駆体が２〜３３０のＲＶを有する、態様１〜１４のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１０１】
[0118]態様１７：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと比較して低下している、態様１６によるナノファイバー不織布製品。
[0119]態様１８：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと同等に維持されているか、又はそれと比較して増加している、態様１６によるナノファイバー不織布製品。
【０１０２】
[0120]態様１９：１００〜１０００ナノメートルの平均径を有するナノファイバーに紡糸され、不織布製品に成形されているポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ポリアミドが２〜３３０の相対粘度を有する、上記ナノファイバー不織布製品。
【０１０３】
[0121]態様２０：前記製品の融点が２２５℃以上である、態様１９によるナノファイバー不織布製品。
[0122]態様２１：前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、態様１９又は２０によるナノファイバー不織布製品。
【０１０４】
[0123]態様２２：前記ポリアミドがナイロン６６又はナイロン６／６６を含む、態様１９〜２１のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0124]態様２３：前記ポリアミドが高温ナイロンである、態様１９〜２２のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１０５】
[0125]態様２４：前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、「Ｎ」はナイロンを意味する、態様１９〜２３によるナノファイバー不織布製品。
【０１０６】
[0126]態様２５：前記製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、態様１９〜２４のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0127]態様２６：前記製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、態様１９〜２５のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１０７】
[0128]態様２７：前記製品が少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有する、態様１９〜２６のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0129]態様２８：前記製品が１〜２００ｐｐｍのＯＤＩを有する、態様１９〜２７のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１０８】
[0130]態様２９：前記製品が溶媒を含まない、態様１９〜２８のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0131]態様３０：前記製品が５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む、態様１９〜２９のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１０９】
[0132]態様３１：前記ナノファイバーの少なくとも１％が少なくとも７００ｎｍの直径を有する、態様１０〜３０のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0133]態様３２：前記ポリアミドが少なくとも５ｐｐｍの水分含量を有する、態様１９〜３１のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１１０】
[0134]態様３３：前記ポリアミドが３重量％以下の水分含量を有する、態様１９〜３２のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0135]態様３４：前記製品が２〜３３０のＲＶを有する、態様１９〜３３のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１１１】
[0136]態様３５：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと比較して低下している、態様３４によるナノファイバー不織布製品。
[0137]態様３６：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと同等に維持されているか、又はそれと比較して増加している、態様３４によるナノファイバー不織布製品。
【０１１２】
[0138]態様３７：ナノファイバー不織布製品の製造方法であって、（ａ）ポリアミドが２〜３３０の相対粘度を有するポリアミド組成物を用意すること；（ｂ）前記ポリアミド組成物を紡糸して１００〜１０００ナノメートルの平均繊維径を有する複数のナノファイバーにすること；及び（ｃ）前記ナノファイバーを前記ナノファイバー不織布製品に成形すること；を含み、前記ポリアミドナノファイバーの層が１００〜１０００ナノメートルの平均ナノファイバー径及び２〜３３０の相対粘度を有する上記方法。
【０１１３】
[0139]態様３８：前記ポリアミド組成物を、ダイを通して高速気体流中にメルトブローすることによって溶融紡糸する、態様３７によるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0140]態様３９：加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態の前記ポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって前記ポリアミド組成物を溶融紡糸する、態様３７又は３８によるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１４】
[0141]態様４０：前記ナノファイバー不織布製品を、移動ベルト上に前記ナノファイバーを回収することによって形成する、態様３７〜３９のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１５】
[0142]態様４１：前記ポリアミドナノファイバー層が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、態様３７〜４０のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0143]態様４２：前記ナノファイバー不織布製品中の前記ポリアミドの相対粘度が、前記製品を紡糸及び成形する前の前記ポリアミド組成物と比較して低下している、態様３７〜４１のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１６】
[0144]態様４３：前記ナノファイバー不織布製品中の前記ポリアミドの相対粘度が、前記製品を紡糸及び成形する前の前記ポリアミド組成物と比較して同等であるか又は増加している、態様３７〜４１のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１７】
[0145]態様４４：工程（ａ）〜（ｃ）の方法の生産速度が電界紡糸又は溶液紡糸生産速度よりも少なくとも５％速い、態様３７〜４３のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１８】
[0146]態様４５：前記製品の融点が２２５℃以上である、態様３７〜４４のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0147]態様４６：前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、態様３７〜４５のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１１９】
[0148]態様４７：前記ポリアミドがナイロン６６又はナイロン６／６６を含む、態様３７〜４６のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0149]態様４８：前記ポリアミドが高温ナイロンである、態様３７〜４７のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２０】
[0150]態様４９：前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、「Ｎ」はナイロンを意味する、態様３７〜４８のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造法。
【０１２１】
[0151]態様５０：前記製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、態様３７〜４９のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造法。
[0152]態様５１：前記製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、態様３７〜５０のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２２】
[0153]態様５２：前記製品が少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有する、態様３７〜５１のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0154]態様５３：前記製品が少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、態様３７〜５２のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２３】
[0155]態様５４：前記製品が溶媒を含まない、態様３７〜５３のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0156]態様５５：前記製品が５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む、態様３７〜５４のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２４】
[0157]態様５６：前記ナノファイバーの少なくとも１％が少なくとも７００ｎｍの直径を有する、態様３７〜５５のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0158]態様５７：前記ポリアミドの前駆体が少なくとも５ｐｐｍの水分含量を有する、態様３７〜５６のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２５】
[0159]態様５８：前記ポリアミドの前駆体が３重量％以下の水分含量を有する、態様３７〜５７のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
[0160]態様５９：前記ポリアミドの前駆体が１０ｐｐｍ〜５重量％の水分含量を有する、態様３７〜５７のいずれかによるナノファイバー不織布製品の製造方法。
【０１２６】
[0161]態様６０：不織布製品に成形されているポリアミド組成物を含むナノファイバー不織布製品であって、前記製品は、次：（ｉ）２０〜４０００ｐｐｍのＴＤＩ、（ｉｉ）１〜２００ｐｐｍのＯＤＩ、（ｉｉｉ）１００〜１０００ナノメートルの平均ナノファイバー径、（ｉｖ）ナイロン６，６を含むポリアミド；及び(ｖ)２〜３３０のポリアミド組成物のＲＶ；少なくとも１つを有する、上記ナノファイバー不織布製品。
【０１２７】
[0162]態様６１：ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記製品は少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩ及び少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、上記ナノファイバー不織布製品。
【０１２８】
[0163]態様６２：ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、上記ナノファイバー不織布製品。
【０１２９】
[0164]態様６３：前記製品の融点が２２５℃以上である、態様６０〜６２のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0165]態様６４：前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、態様６０〜６１及び６３のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１３０】
[0166]態様６５：前記製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、態様６０〜６４のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0167]態様６６：前記製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、態様６０〜６５のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１３１】
[0168]態様６７：前記製品が少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩを有する、態様６２〜６６のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0169]態様６８：前記製品が少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、態様６２〜６７のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１３２】
[0170]態様６９：前記製品が溶媒を含まない、態様６０〜６８のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0171]態様７０：前記製品が５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む、態様６０〜６８のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１３３】
[0172]態様７１：前記ポリアミドが少なくとも５ｐｐｍの水分含量を有する、態様６０〜７０のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0173]態様７２：前記ポリアミドが３重量％以下の水分含量を有する、態様６０〜７１のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
【０１３４】
[0174]態様７３：前記製品が２〜３３０のＲＶを有する、態様６０〜７２のいずれかによるナノファイバー不織布製品。
[0175]態様７４：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと比較して低下している、態様７３によるナノファイバー不織布製品。
【０１３５】
[0176]態様７５：前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが、前記ポリアミドの前駆体のＲＶと同等に維持されているか、又はそれと比較して増加している、態様７３によるナノファイバー不織布製品。
【実施例】
【０１３６】
[0177]本発明は、以下の非限定的な実施例によって更に理解される。
実施例１：
[0178]米国特許第８，６６８，８５４号（図１に概略的に示す）に記載されている（溶融）紡糸手順及び装置を利用して、ナイロン６６ポリアミドを移動ドラム上に紡糸して不織ウエブを製造した。この方法は、２０ｒｐｍで運転する高圧縮スクリューを有し、２４５℃、２５５℃、２６５℃、及び２６５℃の温度プロファイルを有する押出機を使用した。（前駆体）ポリアミドの温度は２５２℃であり、ガスとして窒素を使用した。それぞれが異なる目付を有する２つの不織ウエブを製造した（試料１及び２）。より高い目付を有する試料２は、同じプロセスによって製造したが、ナノファイバーをスクリム上に紡糸した。この場合には、スクリムは単に、本発明のナノファイバーウエブに一体性を付加するために使用した。ポリアミドは、７．３のＲＶを有していた（紡糸前）。低ＲＶポリアミドの一定の粘度を実質的に一定に維持することを確実にするために、ポリアミドは、過剰の約５％アジピン酸を使用して調製した。
【０１３７】
[0179]不織ウエブを、上記のHassanらの論文に従って、平均繊維径、目付、通気度について特性分析した。また、ＡＳＴＭ−Ｅ９６、手順Ｂ（２０１６）に従って水蒸気透過速度も測定した（ｇ／ｍ２／２４時間）。
【０１３８】
[0180]結果を表１に示し、不織マットを図３及び４の顕微鏡写真に示す。不織マットのナノファイバーは、４７０ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲（平均５７５ｎｍ）の平均繊維径を有していた。
【０１３９】
【表１】
0006901594.tif 000003
【０１４０】
[0181]表１に示されるように、本明細書に開示されるプロセスを使用すると、７．３のＲＶについて平均５７０の繊維径を有する溶融紡糸ナノファイバー不織ウエブが与えられた。通気度は約１８２．８ＣＦＭ／ｆｔ２であり、一方、水蒸気透過速度は平均で約１１００ｇ／平方メートル／２４時間であった。かかる繊維径及び性能特性は、従来のポリアミド前駆体及び／又はプロセスを用いては達成されていない。理論に束縛されるものではないが、低ＲＶのポリアミド組成物（及び／又は窒素）を使用したことが、ＴＤＩ及びＯＤＩの結果が非常に低かった主な理由であったと考えられる。
【０１４１】
実施例２：
[0182]（米国特許第７，３００，２７２号に記載され、図５に示される溶融紡糸パックを利用して）３６のＲＶを有するナイロン６６ポリアミドを溶融紡糸して、メルトブローダイにポンプ輸送して、不織ナノファイバーウエブを製造した。種々の試料において、ナイロン６６の水分レベルは、（表２に示すように）約０．２％〜約１．０％の範囲であった。３つのゾーンを有する押出機を使用し、押出機を２３３℃〜３１０℃の範囲の温度で運転した。ダイ温度は２８６℃〜３１８℃の範囲であった。加熱空気をガスとして使用した。ナノファイバーを、Cerex Advanced Fabrics, Inc.からPBN-II（登録商標）の商標で商業的に入手できる１０ｇｓｍのサーマルボンドナイロンスパンボンドスクリム上に堆積させた。もちろん、他のスパンボンド布、例えばポリエステルスパンボンド布、ポリプロピレンスパンボンド布、ナイロンメルトブロー布、又は他の織布、ニット布、ニードルパンチ布、又は他の不織布を使用することができる。溶融紡糸又は堆積プロセスの間は、溶剤又は接着剤は使用せず、ポリアミド又は得られた製品のいずれも溶剤を含んでいなかった。
【０１４２】
[0183]ナノファイバーのウエブを用いて種々の布帛を製造した。幾つかの特定の試料の特性及び性能特性を表２に要約する。
【０１４３】
【表２】
0006901594.tif 000004
【０１４４】
[0184]表２に示されるように、本発明方法は、驚くべきことに、複数の特徴の相乗的な組み合わせを有するナノファイバー及び不織マットを与える。上述のプロセスを使用して、種々の目付で広範囲の特性を有するナノファイバー不織マットが成功裏に製造された。表２に示すように、用途のために必要とされる種々の特性を有するナノファイバー布を与えるようにプロセス設定を調節することができる。
【０１４５】
実施例３：
[0185]３４〜３７の範囲のＲＶを有するナイロン６６ポリアミド組成物を、米国特許第７，３００，２７２号に記載されているパックと共に使用して、約１６．８のＲＶを有するナノファイバーを製造した。これは、約１７．２〜２０．２ＲＶ単位のポリアミド組成物から布帛へのＲＶの減少である。ポリアミド組成物は約１重量％の水分を含んでおり、２３３〜３１０℃の温度範囲の３つのゾーンを有する小型押出機において操作した。約３０８℃のダイ温度を使用した。溶融紡糸又は堆積プロセスの間、溶剤又は接着剤は使用せず、ポリアミド又は得られた製品のいずれも溶剤又は接着剤を含んでいなかった。
【０１４６】
実施例４：
[0186]３４〜３７の範囲のＲＶを有するナイロン６６ポリアミド組成物を、米国特許第７，３００，２７２号に記載されているパックと共に使用して、約１９．７のＲＶを有するナノファイバーを製造した。これは、約１４．３〜１７．３ＲＶ単位のポリアミド組成物から布帛へのＲＶの減少である。ポリアミド組成物は１重量％の水分を含んでおり、２３３〜３１０℃の温度範囲の３つのゾーンを有する小型押出機において操作した。約２７７℃のダイ温度を使用した。溶融紡糸又は堆積プロセスの間、溶剤又は接着剤は使用せず、ポリアミド又は得られた製品のいずれも溶剤又は接着剤を含んでいなかった。
【０１４７】
実施例５：
[0187]２％ナイロン６をその中にブレンドした３４〜３７の範囲のＲＶを有するナイロン６６ポリアミド組成物を使用した。米国特許第７，３００，２７２号に記載されているパックを使用して、約１７．１のＲＶを有するナノファイバーを製造した。これは、約１６．９〜１９．９ＲＶ単位のポリアミド組成物から布帛へのＲＶの減少である。ポリアミド組成物は１重量％の水分を含んでおり、２３３〜３１０℃の温度範囲の３つのゾーンを有する小型押出機において操作した。約３０８℃のダイ温度を使用した。溶融紡糸又は堆積プロセスの間、溶剤又は接着剤は使用せず、ポリアミド又は得られた製品のいずれも溶剤又は接着剤を含んでいなかった。
【０１４８】
実施例６：
[0188]下記の表３に示す種々のＲＶを有する７つのポリアミド組成物を用意した。米国特許第７，３００，２７２号に記載されているパックを使用して、下記に報告するＲＶ値を有するナノファイバーを製造した。試料は、小型押出機上で長い滞留時間を用いて製造した。まず、試料１０及び１１は、押出機の供給ホッパーに過剰のチップを供給することによって製造した。部材間の移行時間を短縮するために、押出機及びダイ（又はパック）は、試料１１の後にポリアミド組成物を欠乏させた。この実施例は、広範囲のナイロンコポリマーを使用して、０．５３〜０．６８ミクロンの範囲の繊維径を有するナイロンナノファイバーを製造することができることを示す。繊維径は、プロセスパラメータ、ポリマーの配合、又はポリマーのタイプ（コポリマー）を変化させることによって変化させることができる。試料を製造した方法に基づいて試料１０及び１１以外のこれらの布帛の劣化指数に関する結論を引き出すことは困難である。試料１０及び１１は、ナイロン６を添加すると最終ナノファイバー布の熱劣化が減少したことを示す。また、これらの試料を試料１６と比較すると、ナイロン６の添加によって繊維径が減少することも示される。試料１３は、ＲＶが３０３．１から３３．３に減少したことを示す。これは、２６９．８単位の減少、すなわちＲＶの８９％の減少である。
【０１４９】
【表３】
0006901594.tif 000005
【０１５０】
実施例７：
[0189]一連の実施例を実施して、ナノファイバー試料をダイ温度の関数としてのＴＤＩ及びＯＤＩについて試験した。実施例３で使用した３４〜３７の範囲のＲＶを有する同じナイロン６６ポリアミド組成物を、これらの試料のそれぞれにおいて操作した。これらの試料は、試料１６を製造するために使用されたものと同じポリアミドの組成を用いて、表３におけるものよりもはるかに短い滞留時間で、わずかに大きい押出機及び遙かに大きいダイ（パック）上で製造した。ダイ温度、目付、及びフレーク水分を変化させた。下記の表４に条件及び結果を示す。結果は図７及び図８のグラフにおいても示す。下記の表４に示すように、プロセス変数を変化させてもＯＤＩは劇的には変化せず、これは酸化劣化に対して強固なプロセスを示している。図８に示すように、紡糸ポンプ速度が減少するにつれて、ＯＤＩ及びＴＤＩは概して増加し、ＴＤＩはＯＤＩよりも高い割合で増加した。表３における試料１６と比較すると、これらの試料は、ナノファイバー不織布を操作するために使用されたこの装置がより短い滞留時間のために設計されたのでＯＤＩ及びＴＤＩが低下したことを示す。
【０１５１】
【表４】
0006901594.tif 000006
【０１５２】
実施例８：
[0190]（米国特許第７，３００，２７２号に記載され、図５に示される溶融紡糸パックを使用して）３６のＲＶを有するナイロン６６ポリアミドを溶融紡糸して、メルトブローダイにポンプ輸送して、不織ナノファイバーウエブを製造した。ナイロン６６の水分レベルは約０．２２％であった。３つのゾーンを有する押出機を使用し、押出機を２３３℃〜３１０℃の範囲の温度で操作した。ダイ温度は２９５℃であった。加熱空気をガスとして使用した。ナノファイバーを、Cerex Advanced Fabrics, Inc.からPBN-II（登録商標）の商標で商業的に入手できる１０ｇｓｍのサーマルボンドナイロンスパンボンドスクリム上に堆積させた。もちろん、他のスパンボンド布、例えばポリエステルスパンボンド布、ポリプロピレンスパンボンド布、ナイロンメルトブロー布、又は他の織布、ニット布、ニードルパンチ布、又は他の不織布を使用することができる。溶融紡糸又は堆積プロセスの間は、溶剤又は接着剤は使用せず、ポリアミド又は得られた製品のいずれも溶剤又は接着剤を含んでいなかった。目付８２ｇｓｍのナイロン６，６ナノファイバー層を有する布帛を製造するようにコレクターベルト速度を設定した。この布帛は、上記で議論したTSI 3160を用いて測定して、９７．９％の効率、１６６．９パスカルの圧力降下、及び２．１％の透過度を有していた。この布帛は、３．２〜８ミクロンの範囲であり、平均で５．８ミクロンの平均流動細孔径を有していた。この布帛の通気度は８．１７ｃｆｍ／平方フィートであった。ナノファイバー層の厚さは６２５ミクロンであった。
【０１５３】
実施例９（比較例）：
[0191]溶融体を回転紡糸口金に通して紡糸することによってポリマー繊維を形成する遠心紡糸プロセスを使用して、ナイロン６６ポリアミドを不織布試料２９及び３０に溶融紡糸した。遠心紡糸プロセスの説明は、米国特許第８，６５８，０６７号；ＷＯ−２０１２／１０９２５１；Marshallらの米国特許第８，７４７，７２３号、及び米国特許第８，２７７号に見られる。このプロセスによって、非常に高いＴＤＩ及びＯＤＩ指数を有するナイロンナノファイバーが製造された。これらの結果は、本明細書に記載のメルトブロープロセスで製造した実施例７の試料よりもはるかに高い。
【０１５４】
【表５】
0006901594.tif 000007
【０１５５】
[0192]本発明を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲内の修正は当業者には容易に明らかであろう。かかる修正もまた、本発明の一部としてみなされるべきである。上記の議論、当技術分野における関連知識、及び背景に関連して上記で議論した参照文献（これらの開示事項はすべて参照により本明細書に組み込まれる）を考慮すると、更なる説明は不要であると考えられる。更に、発明の複数の形態及び種々の態様の複数の部分を全体的に又は部分的に組み合わせることができ、又は交換することができることが、上記の議論から理解されるべきである。更に、当業者であれば、前述の説明は単に例示の目的であり、本発明を限定することを意図しないことを認識するであろう。最後に、本明細書において参照される全ての特許、刊行物、及び出願は、それらの全体が参照により組み込まれる。
本発明は以下の実施態様を含む。
（１）ポリアミドナノファイバーを含むナノファイバー不織布製品であって、前記製品は２〜３３０の相対粘度を有し、前記ナノファイバーは１００〜１０００ナノメートルの平均径を有する上記ナノファイバー不織布製品。
（２）前記ポリアミドがナイロン６６又はナイロン６／６６である、（１）に記載のナノファイバー不織布製品。
（３）前記ポリアミドが高温ナイロンである、（１）に記載のナノファイバー不織布製品。
（４）前記ポリアミドが、Ｎ６、Ｎ６６、Ｎ６Ｔ／６６、Ｎ６１２、Ｎ６／６６、Ｎ６Ｉ／６６、Ｎ６６／６Ｉ／６Ｔ、Ｎ１１、及び／又はＮ１２を含み、ここで「Ｎ」はナイロンを意味する、（１）に記載のナノファイバー不織布製品。
（５）前記ナノファイバー不織布製品が６００ＣＦＭ／ｆｔ２未満の通気度の値を有する、（１）〜（４）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（６）前記不織布製品が１５０ＧＳＭ以下の目付を有する、（１）〜（５）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（７）前記製品が２０〜４０００ｐｐｍのＴＤＩを有する、（１）〜（６）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（８）前記ナノファイバーの１％〜２０％が７００ナノメートルより大きな直径を有する、（１）〜（７）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（９）前記製品が５０００ｐｐｍ未満の溶媒を含む、（１）〜（８）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（１０）前記製品が溶媒を含まない、（１）〜（９）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品。
（１１）ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記製品は少なくとも２０ｐｐｍのＴＤＩ及び少なくとも１ｐｐｍのＯＤＩを有する、上記ナノファイバー不織布製品。
（１２）ナノファイバーに溶融紡糸され、不織布製品に成形されているナイロン６６ポリアミドを含むナノファイバー不織布製品であって、前記ナノファイバーの２０％以下が７００ナノメートルより大きい直径を有する、上記ナノファイバー不織布製品。
（１３）（１）〜（１２）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の製造方法であって、
（ａ）ポリアミド組成物を用意すること；
（ｂ）前記ポリアミド組成物を、１００〜１０００ナノメートルの平均繊維径を有する複数のナノファイバーに溶融紡糸すること；
（ｃ）前記ナノファイバーを前記ナノファイバー不織布製品に成形すること、ここで前記ナノファイバー不織布製品は１０００ナノメートル未満の平均ナノファイバー径を有する；
を含む上記方法。
（１４）前記ポリアミドポリマー組成物を、ダイを通して高速気体流中にメルトブローすることによって溶融紡糸する、（１３）に記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
（１５）加圧ガスを用いて繊維形成チャネルを通して液体形態の前記ポリアミド組成物を押し出すことを含む２相噴射剤ガス紡糸によって前記ポリアミド組成物を溶融紡糸する、（１３）〜（１４）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
（１６）前記ナノファイバー不織布製品を、移動ベルト上に前記ナノファイバーを回収することによって形成する、（１３）〜（１５）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
（１７）前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが前記ポリアミド組成物のＲＶ未満である、（１３）〜（１６）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
（１８）前記ナノファイバー不織布製品のＲＶが前記ポリアミド組成物のＲＶと同等か又はそれより大きい、（１３）〜（１６）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の製造方法。
（１９）前記ナノファイバー不織布製品を、フィルター媒体、通気性布帛、衣類、履物、防音層、医療用包帯、及び／又は医療用インプラントにおいて使用する、（１）〜（１２）のいずれかに記載のナノファイバー不織布製品の使用。
【図１】
0006901594.tif 000008
【図２】
0006901594.tif 000009
【図３】
0006901594.tif 000010
【図４】
0006901594.tif 000011
【図５】
0006901594.tif 000012
【図６】
0006901594.tif 000013
【図７】
0006901594.tif 000014
【図８】
0006901594.tif 000015