JP2016527406A5

JP2016527406A5 - 多機能布帛

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Publication number: JP2016527406A5
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Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2034-06-06

Description

布帛は、極端な温度、風、雨、雪およびその他の環境条件からの保護を提供するためにしばしば使用される。残念ながら、従来的布帛は固くてかさばり、同様に水分を閉じ込めうる。これらの欠点の少なくとも一部を避けるために、蒸気を除去できる薄い通気性布帛が開発されている。残念ながら、多くの従来的タイプの通気性布帛に関連する共通の問題の一つは、それらが一般的には多機能でないことである。例えば、ほとんどの通気性布帛は、非常に限定された撥水性または断熱特性を持ちうる。さらに、このような布帛は比較的柔軟性がなく、使用中にノイズも生じる。このように、通気性、撥水性、断熱性、柔軟性など、複数の利益を提供することのできる材料を含む布帛に対するニーズが現在存在する。

本発明の一つの実施形態によると、マトリクスポリマーを含む連続相を含有する熱可塑性組成物から形成される複数の多孔質繊維を含む布帛が開示されている。マイクロ包含添加剤およびナノ包含添加剤が、個別領域の形態で連続相内に分散され、多孔質ネットワークが、約８００ナノメートル以下の平均断面寸法を持つ複数のナノ細孔を含む組成物中に定義される。一つの実施形態では、布帛は、糸を含む織布または編物である場合があり、ここで糸の少なくとも一部は多孔質繊維を含む。望ましい場合、布帛は紡織繊維（例えば、一般的に非弾性の紡織繊維、弾性紡織繊維、またはそれらの組み合わせ）をさらに含みうる。例えば、複合材は、多孔質繊維および紡織繊維の組み合わせから形成される糸を含む場合があり、および／またはそれは多孔質繊維から形成される糸および紡織繊維から形成される糸を含む場合がある。

繊維を形成するために本発明の一つの実施形態で使用されうるプロセスの略図である。本発明の布帛を含みうるコートの一つの実施形態の斜視図である。本発明の布帛から形成されうる靴のライナーの上面図である。図３の靴ライナーの断面図である。本発明の布帛から形成され、外壁に隣接して位置付けられうる建物用断熱材の一つの実施形態の斜視図である。液体窒素中凍結破壊した後の、実施例８の繊維（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）のＳＥＭ顕微鏡写真（１，０００Ｘ）である。液体窒素中凍結破壊した後の、実施例８の繊維（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）のＳＥＭ顕微鏡写真（５，０００Ｘ）である。実施例８の繊維表面（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）のＳＥＭ顕微鏡写真（１０，０００Ｘ）である。

一般的に、本発明は複数の繊維を含む布帛を対象としている。適切な布帛には、例えば、織布、編物、不織布（例えば、スパンボンドウェブ、メルトブローウェブ、ボンデッドカーデッドウェブ、湿式ウェブ、エアレイドウェブ、コフォームウェブ、油圧もつれウェブなど）などが含まれうる。繊維は、個別のステープル繊維またはフィラメント（連続繊維）、およびこのような繊維から形成される糸でありうる。糸には、例えば、一緒にねじられた複数の短繊維（「スパン糸」）、ねじらずに一緒に配置されたフィラメント（「ゼロツイスト糸」）、ある程度のねじりを加えて一緒に配置されたフィラメント、ねじりあり、またはねじりなしの単一フィラメント（「モノフィラメント」）などが含まれうる。糸はかさ高加工されることもされないこともある。

布帛の特定の性質に関わらず、それは複数の機能を果たしうる。例えば、繊維は多孔質であり、例えば、約１５％〜約８０％／ｃｍ^３、一部の実施形態では約２０％〜約７０％、および一部の実施形態では繊維の立方センチメートルあたり約３０％〜約６０％である多孔質ネットワークを定義する。このような高い細孔容量は、結果得られる布帛が一般的に水蒸気透過性となることを可能にし、それによってこのような蒸気が使用中に身体から抜け出すことを可能にする。布帛の水蒸気に対する透過性は、その比較的高い水蒸気透過速度（「ＷＶＴＲ」）によって特徴付けられる場合があるが、これはグラム／平方メートル／２４時間（ｇ／ｍ^２／２４時間）の単位で測定された時に、材料を通して水蒸気が透過する速度である。例えば、布帛は、ＡＳＴＭＥ９６／９６Ｍ−１２、手順ＢまたはＩＮＤＡ試験手順ＩＳＴ−７０．４（０１）などによって決定される時、約３００ｇ／ｍ^２−２４時間以上、一部の実施形態では約５００ｇ／ｍ^２−２４時間以上、一部の実施形態では約１，０００ｇ／ｍ^２−２４時間以上、および一部の実施形態では約３，０００〜約１５，０００ｇ／ｍ^２−２４時間のＷＶＴＲを示しうる。蒸気の通過を許すことに加えて、繊維の比較的高い細孔容量は、繊維の密度を大幅に低下させることもでき、これはより軽く、より柔軟で、それでもなお良好な特性を達成する材料の使用を可能にしうる。例えば組成物は、約１．２グラム／立方センチメートル（「ｇ／ｃｍ^３」）以下、一部の実施形態では約１．０ｇ／ｃｍ^３以下、一部の実施形態では約０．２ｇ／ｃｍ^３〜約０．８ｇ／ｃｍ^３、および一部の実施形態では約０．１ｇ／ｃｍ^３〜約０．５ｇ／ｃｍ^３など、比較的低い密度を持ちうる。

高度に多孔質で一般的に水蒸気透過性であるにも関わらず、多孔質ネットワークは、蛇行経路が細孔のかなりの部分の間に定義されない「閉鎖セル」ネットワークと見なされうることを本発明者らは発見した。このような構造は、布帛が流体（例えば、液体水）に対して一般的に不透過性でありうるように、布帛を通した流体の流れを制限するのに役立ちうる。この点で、布帛は、ＡＴＴＣＣ１２７−２００８に従って決定される時、約５０センチメートル（「ｃｍ」）以上、一部の実施形態では約１００ｃｍ以上、一部の実施形態では約１５０ｃｍ以上、および一部の実施形態では約２００ｃｍ〜約１０００ｃｍの比較的高い水頭値を持ちうる。

繊維の多孔質ネットワークの細孔のかなりの部分は、約８００ナノメートル以下、一部の実施形態では約１〜５００ナノメートル、一部の実施形態では約５〜約４５０ナノメートル、一部の実施形態では約５〜約４００ナノメートル、および一部の実施形態では約１０〜約１００ナノメートルの平均断面寸法を持つものなど、「ナノスケール」サイズ（「ナノ細孔」）でもありうる。「断面寸法」という用語は、細孔の特性寸法（例えば、幅または直径）を一般的に指し、これはその主軸（例えば、長さ）に実質的に直交し、また延伸中に加えられる応力の方向に一般的には実質的に直交する。例えば、このようなナノ細孔は、繊維の合計細孔容量の約１５容量％以上、一部の実施形態では約２０容量％以上、一部の実施形態では約３０容量％〜１００容量％、一部の実施形態では、約４０容量％〜約９０容量％を構成しうる。このような高レベルのナノ細孔の存在は、衝突して熱を伝えるセル分子が各細孔内にあまりないため、熱伝導率を大幅に減少させることができる。従って、繊維は断熱材としての役割も果たして、布帛を通した熱の移動の程度を制限するのに役立ちうる。

この目的を達成するために、布帛は、約０．４０ワット／メートル−ケルビン（「Ｗ／ｍ−Ｋ］）以下、一部の実施形態では約０．２０Ｗ／ｍ−Ｋ以下、一部の実施形態では約０．１５Ｗ／ｍ−Ｋ以下、一部の実施形態では約０．０１〜０．１２Ｗ／ｍ−Ｋ、および一部の実施形態では約０．０２〜約０．１０Ｗ／ｍ−Ｋなど、比較的低い熱伝導率を示しうる。特に、布帛は、比較的薄い厚さでこのように低い熱伝導率値を達成でき、これは布帛がより大きな柔軟性および適合性を持つことを可能にし、布帛が占める空間を減少させることができる。このため、布帛は、比較的低い「熱特性」も示しうるが、これは材料の熱伝導率をその厚さで割ったものに等しく、ワット／平方メートル−ケルビン（「Ｗ／ｍ^２Ｋ」）の単位で提供される。例えば、材料は、約１０００Ｗ／ｍ^２Ｋ以下、一部の実施形態では約１０〜約８００Ｗ／ｍ^２Ｋ、一部の実施形態では約２０〜約５００Ｗ／ｍ^２Ｋ、および一部の実施形態では約約４０〜２００Ｗ／ｍ^２Ｋの熱特性を示しうる。布帛の実際の厚さは、その特定の形状に依存しうるが、典型的には、約５０マイクロメートル〜約１００ミリメートル、一部の実施形態では約１００マイクロメートル〜約５０ミリメートル、一部の実施形態では約２００マイクロメートル〜約２５ミリメートル、および一部の実施形態では約５００マイクロメートル〜約５ミリメートルの範囲である。

従来的技術とは対照的に、本発明の多孔質繊維は気体発泡剤を使用することなく形成できることを本発明者らは発見した。これは、一部には、材料の構成要素、およびその中で材料が形成されている物質のユニークな性質のためである。より具体的には、多孔質繊維は、マトリクスポリマー、マイクロ包含添加剤、およびナノ包含添加剤を含む連続相を含有する熱可塑性組成物から形成されうる。添加剤は、マトリクスポリマーとは異なる弾性係数を持つように選択されうる。このようにすると、マイクロ包含添加剤およびナノ包含添加剤は、それぞれ個別のマイクロスケールおよびナノスケールの相領域として、連続相内に分散されうる。変形および伸長ひずみ（例えば、延伸）を受ける時、マイクロスケールおよびナノスケールの相領域はユニークな方法で相互作用して細孔のネットワークを作ることができるが、このかなりの部分はナノスケールサイズであることを本発明者らは発見した。すなわち、材料の不適合性から生じる応力集中の結果として、伸長ひずみは、マイクロスケールの個別相領域の近くに強い局所的せん断ゾーンおよび／または応力強度ゾーン（例えば、垂直応力）を開始することができる。これらのせん断および／または応力強度ゾーンは、マイクロスケール領域に隣接するポリマーマトリクスにいくらかの初期剥離を生じる。しかし、特に、局所的せん断および／または応力強度ゾーンは、マイクロスケールゾーンと重複するナノスケールの個別相領域の近くにも作られうる。このような重複したせん断および／または応力強度ゾーンは、ポリマーマトリクスにさらなる剥離を起こし、それによって、ナノスケール領域および／またはマイクロスケール領域に隣接してかなりの数のナノ細孔を生成する。さらに、細孔は個別領域に隣接して位置するので、ネットワークを安定化しエネルギーを消散させるその能力を増すのを助ける内部的構造「ヒンジ」としての役割を果たす橋が、細孔の境界の間に形成されうる。数ある中でも、これは結果得られる布帛の柔軟性を向上させ、それがより適合することを可能にする。

結果得られる繊維は、本発明の布帛に使用するための優れた機械的特性を持ちうる。例えば、繊維は、応力の適用時に折れずに変形できる。このため、繊維がかなりの伸長を示した後でも、繊維は耐荷重部材として引き続き機能しうる。この点で、繊維は、「最大伸長特性」すなわち、最大負荷での繊維の伸長パーセントの改善を示すことができる。例えば、本発明の繊維は、ＡＳＴＭＤ６３８−１０に従って２３°Ｃで測定された時、約５０％以上、一部の実施形態では約１００％以上、一部の実施形態では約２００％〜約１５００％、および一部の実施形態では約４００％〜約８００％の最大伸長を呈しうる。このような伸長は、例えば、約０．１〜約５０マイクロメートル、一部の実施形態では約１〜約４０マイクロメートル、一部の実施形態では約２〜約２５マイクロメートル、および一部の実施形態では約５〜約１５マイクロメートルの範囲のものなど、幅広い平均直径を持つ繊維に対して達成しうる。

ＩＩＩ．布帛構造
布帛全体が繊維から作られうる、または布帛は、繊維が構成要素に使用された複合材および／または繊維が層に使用された積層でありうる。いずれにしても、布帛は、本発明の繊維と併せて追加的材料を用いる複合材である場合が時々ある。さまざまな材料のいずれも、一般的に、当技術分野で知られている本発明の繊維と組み合わせて用いられうる。例えば、特定の実施形態では紡織繊維を使用しうる。特に適切な紡織繊維には、綿、羊毛、絹、芳香族ポリアミド（例えば、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）またはＫｅｖｌａｒ（登録商標））、脂肪族ポリアミド（例えば、ナイロン）、レーヨン、リヨセルなどから形成されるものなどの一般的に非弾性の紡織繊維、エラストエステル（例えば、帝人のＲＥＸＥＴＭ）、ラストール（例えば、ＤｏｗＸＬＡＴＭ）、スパンデックス（例えば、ＤｕＰｏｎｔのＬｙｃｒａ（登録商標））から形成されるものなどの弾性線維、および二つ以上のタイプの紡織繊維の組み合わせを含む。「スパンデックス」は、典型的には、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートなどの比較的柔らかいセグメントが散りばめられているセグメント化ポリウレタンから形成された弾性紡織繊維である。同様に、「エラストエステル」は、ポリエーテル／ポリエステル混合物から形成された弾性紡織繊維であり、「ラストール」は架橋エチレン／α−オレフィン共重合体から形成された弾性紡織繊維である。弾性紡織繊維は、伸縮様特性を持つ布帛に用いるために特に適している。

一つの特定の実施形態では、例えば、布帛は、繊維および紡織繊維（例えば、弾性繊維）の組み合わせから形成された糸を含む織物またはニット複合材である。伸縮可能な複合繊維は、例えば、弾性紡織繊維から形成された糸、および比較的非弾性の性質でありうる本発明の繊維から形成された糸から形成される場合がある。例えば織布では、横糸伸縮布帛の緯糸など、弾性糸は、伸縮が存在する方向に配向されうる。代替的に、布帛は、それ自体が本発明の繊維および紡織繊維（例えば、弾性繊維）の複合材である糸から形成できる。例えば、伸縮可能な複合糸は、本発明の繊維から形成される糸で弾性繊維を単回巻き付けまたは二重巻き付ける、本発明に従って形成されたステープル繊維で弾性線維をカバーする（例えばコアスピニング）、弾性糸および本発明の繊維から形成された糸を（例えば、エアジェットで）混ぜてからませる、弾性繊維および本発明の繊維から形成された糸をねじること、などによって形成されうる。紡織糸ならびに紡織繊維および本発明の繊維の混合物から形成される糸の組み合わせを用いる複合布帛も形成されうる。

ＩＶ．物品
本発明の布帛は、幅広いタイプの物品に使用されうる。このような物品の非限定的例には、例えば、建物パネルおよびセクション（例えば、屋根、壁の空洞、屋根下など）、衣服、家具および寝具（例えば、寝袋、掛布団など）、極端な環境（例えば、水中または宇宙）、食品および飲料製品（例えば、カップ、カップホルダー、皿など）および同類のものが含まれる。本明細書で使用される場合、例えば「衣服」という用語は、身体の部分にフィットするように形作られた任意の物品を含むことを一般的に意味する。このような物品の例には、衣服（例えば、シャツ、パンツ、ジーンズ、スラックス、スカート、コート、アクティブウェア、アスレチック、エアロビクスおよび運動衣類、水着、サイクリングジャージまたはショーツ、水着、レース用衣服、ウェットスーツ、ボディースーツなど）、履物（例えば、靴、靴下、ブーツなど）、保護衣服（例えば、消防士のコート）、衣服付属品（例えば、ベルト、ブラストラップ、サイドパネル、手袋、靴下、レギンス、整形外科用装具など）、肌着（例えば、下着、Ｔシャツなど）、圧迫衣類、ドレープ衣類（例えば、キルト腰巻、トーガ、ポンチョ、マント、ショールなど）などが含まれるがこれらに限定されない。

衣服に使用された時、本発明の布帛は衣服全体を形成するか、または衣服の一部または領域内に単に配置されうる。図２を参照すると、例えば、身体部分２２０、袖２２２、および身体部分に取り付けられた襟２２４を含む衣服２００（すなわち、コート）の一つの実施形態が示されている。この特定の実施形態では、衣服２００は、外層２１２、および身体に面する表面２２５を定義する内層２１４を含む積層２０２から形成される。外層２１２は、スナップ２２８を含む前面閉鎖部２２６、またはスライドファスナー（非表示）も含む。望ましい場合、外層２１２および／または内層２１４は、本発明の布帛から形成されうる。いずれにしても、特定の実施形態では、外側シェル２１２は、ナイロン、ポリエステル、綿、またはそれらの混合物など、別の材料からでありうる。またその他の実施形態では、衣服２００は完全に本発明の布帛から形成される。

本発明のまたその他の実施形態では、本発明の布帛は履物に使用されうる。布帛は、履物全体または単にライナーを形成するために使用されうる。図３〜４を参照すると、例えば、本発明の布帛から形成されうる靴のライナー１００の一つの実施形態が示されている。この特定の実施形態では、ライナー１００は絶縁層１１２を含み、これは本発明の布帛から形成される場合があり、保持層１１４および１１６内に封入されている。一般的に、絶縁層１１２は打ち抜かれ、その後第一の保持層１１４の上面１１３に配置される。ライナー１００は、繊維層１２０の上面１２２に積層された着用材料１１８を持つ第二の保持層１１６を配置して、身体に面する面１１３を定義することによって完成される。第一および第二の保持層１１４および１１６の周縁は、絶縁層１１２を封入するために高周波または超音波溶接によって密閉圧密されうる。ライナー１００は前領域１２５も含む場合があり、これは間に何の絶縁材料１１２なしに結合された上部および下部保持層を含む。この前領域は、さまざまなサイズの靴にフィットさせるためにそれに沿ってライナー１００を切り取ることのできるカット線を持つ隆起した輪郭畝１２７を含む。またその他の実施形態では、熱ライナー１００は完全に本発明の繊維から形成される。

本発明のまたその他の実施形態では、本発明の布帛は建物断熱材に使用されうる。例えば、布帛は、建物の外部被覆としての働きをし、外部表面（例えば、壁、屋根など）に隣接して配置される「ハウスラップ」材料として用いられうる。例えば、このような材料は、設置前に、外部表面および／または外部被覆（例えば、壁板、レンガ、石、石積、漆喰、コンクリートベニヤなど）に適用され、それらに隣接して設置されうる。例えば図５を参照すると、建物断熱材が外壁に適用されている一つの実施形態が示されている。典型的には、建物断熱材は、壁が建築され、すべての被覆および雨じまいの細部が設置された後に用いられる。建物断熱材は、ドアおよび窓が内部の枠付き開口部に設置される前、および一次壁カバーの設置前に適用されることが好ましい。例示実施形態では、第一の建物断熱材３００は壁組立品３４０に適用される。図に示されるように、断熱材料のロールが広げられうる。建物断熱材３００は、Ｕ字くぎまたはキャップくぎなどの留め金具で、外壁組立品３４０に固定される。建物断熱材は、窓／ドアの製造業者および／または規格基準により適用された適切な追加的細部装飾のある各枠付き開口部の周りで切り取られうる。一旦設置されたら、それが望ましい場合は、外部カバーを建物断熱材の上に適用／設置しうる。

布帛は、任意の特定用途内の幅広いさまざまな物品で使用されうる。例えば、布帛は自動車用途に使用されうる。例として、布帛は、車両の快適性および／または美観を向上させることのできる物品（例えば、サンバイザーのカバーおよび／またはパッド、スピーカーのハウジングおよびカバー、座席カバー、シールスリップ剤、および座席カバーの裏張り、カーペットおよびカーペットの裏張りを含むカーペットの強化、車マットおよび車マットの裏張り、シートベルトのカバー、トランクのフロアカバーおよびライナー、ヘッドライナーの表張りおよび裏張り、内装の裏張り、一般装飾布など）、一般的な温度および／または雑音遮断を提供できる材料（例えば、カラムパッド、ドアトリムパッド、ボンネットライナー、防音および断熱材料、マフラーラップなど）、およびろ過／エンジン材料（例えば、燃料フィルター、オイルフィルター、バッテリーセパレータ、客室エアフィルターなど）に、一般的に有益に使用されうる。

布帛は、幅広い分野で有益に利用されうる。例えば、布帛は輸送産業一般で使用でき、自動車用途に限定されない。布帛は、航空・宇宙用途（例えば、飛行機、ヘリコプター、宇宙輸送、軍事航空宇宙装置など）、海洋用途（ボート、船、レクリエーショナルビークル）、列車などを含むがこれらに限定されない任意の輸送用途に使用されうる。布帛は、審美的用途、温度および／または騒音遮断のため、ろ過および／またはエンジン部品、安全部品など、任意の望ましい形態で輸送用途に使用されうる。

布帛に使用するための繊維を形成する能力が実証された。初めに、８５．３重量％のポリ乳酸（ＰＬＡ６２０１Ｄ、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、９．５重量％のマイクロ包含添加剤、１．４重量％のナノ包含添加剤、および３．８重量％の界面修飾剤（ＢＡＳＦ社製のＰＬＵＲＩＯＬ（登録商標）ＷＩ２８５）が繊維へと紡糸された。
マイクロ包含添加剤はＶｉｓｔａｍａｘｘＴＭ２１２０（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ）で、これは、メルトフローレート２９ｇ／１０分（１９０°Ｃ、２１６０ｇ）および密度０．８６６ｇ／ｃｍ３のポリオレフィン共重合体／エラストマーであった。ナノ包含添加剤は、７０〜１００ｇ／１０分（１９０°Ｃ／２１６０ｇ）のメルトフローレート、７〜１１重量％のメタクリル酸グリシジル含量、１３〜１７重量％のアクリル酸メチル含量、および７２〜８０重量％のエチレン含量を持つ、ポリ（エチレン−コ−アクリル酸メチル−コ−メタクリル酸グリシジル）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００、Ａｒｋｅｍａ）であった。ポリマーは混合のために、ＷｅｒｎｅｒａｎｄＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニュージャージー州、ラムジー）製の共回転、２軸スクリュー押出機（ＺＳＫ−３０、直径３０ｍｍ、長さ１３２８ミリメートル）に供給された。押出機は１４個のソーンを持ち、これらは供給ホッパーから金型へと１から１４まで連続的に番号付けされている。第一のバレルゾーン番号１が、重量測定供給器を通して１５ポンド／時の合計押出量で樹脂を受け取り、ＰＬＵＲＩＯＬ（登録商標）ＷＩ２８５が注入ポンプでバレルゾーン番号２に追加された。樹脂を押し出すために使用された金型は、４ミリメートル離れた３つの金型開口部（直径６ミリメートル）を持っていた。形成されると、押出された樹脂は、ファン冷却コンベヤー上で冷却され、Ｃｏｎａｉｒペレタイザーでペレットに成形された。押出機スクリュー速度は２００回転／分（「ｒｐｍ」）であった。その後ペレットは、２４０°Ｃで単軸スクリュー押出機に充満供給され、溶融されて、直径０．６ｍｍの紡糸口金を通して０．４０グラム／穴／分の速度で溶融ポンプを通された。

布帛に使用するための繊維を形成する能力が実証された。最初に、９１．８重量％のイソタクチックプロピレンホモポリマー（Ｍ３６６１、２１０°Ｃで１４ｇ／１０のメルトフローレート、および１５０°Ｃの溶融温度、ＴｏｔａｌＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、７．４重量％のポリ乳酸（ＰＬＡ６２５２、２１０°Ｃで７０〜８５ｇ／１０分のメルトフローレート、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））、および０．７重量％のポリエポキシドから前駆混合物が形成された。ポリエポキシドは、６ｇ／１０分（１９０°Ｃ／２１６０ｇ）のメルトフローレート、８重量％のメタクリル酸グリシジル含量、２４重量％のアクリル酸メチル含量、および６８重量％のエチレン含量を持つ、ポリ（エチレン−コ−アクリル酸メチル−コ−メタクリル酸グリシジル）（ＬＯＴＡＤＥＲ（登録商標）ＡＸ８９００、Ａｒｋｅｍａ）であった。成分は、共回転２軸スクリュー押出機（直径３０ｍｍおよびＬ／Ｄ＝４４のＷｅｒｎｅｒａｎｄＰｆｌｅｉｄｅｒｅｒＺＳＫ−３０）で混ぜ合わされた。押出機は７つの加熱ゾーンを持っていた。押出機の温度は１８０°Ｃ〜２２０°Ｃの範囲であった。ポリマーはホッパーの所で押出機に重力測定法で１５ポンド／時間で供給され、液体は蠕動ポンプを使用してたるの中に注入された。押出機は２００回転／分（「ＲＰＭ」）で作動させた。たるの最後のセクション（前）で、直径６ｍｍの３穴ダイスを使用して押出物を形成した。押出物はコンベーヤーベルトで空冷され、ＣｏｎａｉｒＰｅｌｌｅｔｉｚｅｒを使用してペレット化された。

Claims

複数の多孔質繊維を含む布帛であって、前記繊維が、マトリクスポリマーを含む連続相を単有する熱可塑性組成物から形成され、さらにマイクロ包含添加剤およびナノ包含添加剤が個別領域の形態で前記連続相内に分散されており、
前記ナノ包含添加剤が、前記熱可塑性組成物の重量に基づいて、前記熱可塑性組成物の約０．０５重量％〜約１０重量％を構成し、
前記繊維中に形成された多孔質ネットワークが、約８００ナノメートル以下の平均断面寸法と約１〜約３０のアスペクト比とを有する複数のナノ細孔を含む、布帛。
前記布帛が、約３００ｇ／ｍ^２−２４時間以上の水蒸気透過速度、約０．０２〜約０．１０ワット／メートル・ケルビンの熱伝導率、および／または約５０センチメートル以上の水頭値を示す、請求項１に記載の布帛。
前記マイクロ包含添加剤が高分子である、請求項１または２に記載の布帛。
前記マイクロ包含添加剤がポリオレフィンを含む、請求項３に記載の布帛。
前記ポリオレフィンが、プロピレンホモポリマー、プロピレン／α−オレフィン共重合体、エチレン／α−オレフィン共重合体、またはその組み合わせである、請求項４に記載の布帛。
前記マイクロ包含添加剤の溶解パラメータに対する前記マトリクスポリマーの溶解パラメータの比率が約０．５〜約１．５、前記マイクロ包含添加剤のメルトフローレートに対する前記マトリクスポリマーのメルトフローレートの比率が約０．２〜約８、および／または前記マイクロ包含添加剤のヤング弾性係数の前記マトリクスポリマーのヤング弾性係数に対する比率が約１〜約２５０である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の布帛。
前記ナノ包含添加剤が高分子である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の布帛。
前記ナノ包含添加剤が官能性ポリオレフィンである、請求項７に記載の布帛。
前記ナノ包含添加剤が反応性である、請求項７または８に記載の布帛。
前記ナノ包含添加剤がポリエポキシドである、請求項９に記載の布帛。
前記マイクロ包含添加剤が、前記連続相の重量に基づいて、前記組成物の約１重量％〜約３０重量％を構成する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の布帛。
前記ナノ包含添加剤が、前記連続相の重量に基づいて、前記組成物の約０．１重量％〜約１０重量％を構成する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の布帛。
前記熱可塑性組成物が相間修飾剤をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の布帛。
前記相間修飾剤が、４０°Ｃの温度で測定された時約０．７〜約２００センチストークの動粘度を持つ、請求項１３に記載の布帛。
前記相間修飾剤が疎水性である、請求項１３または１４に記載の布帛。
前記相間修飾剤がシリコン、シリコン・ポリエーテル共重合体、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、アルキレングリコール、アルカンジオール、アミンオキシド、脂肪酸エステル、またはその組合せである、請求項１３、１４、または１５のいずれか一項に記載の布帛。
前記相間修飾剤が、前記連続相の重量に基づいて、前記組成物の約０．１重量％〜約２０重量％を構成する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の布帛。
前記多孔質ネットワークが、約０．５〜約３０マイクロメートルの平均断面寸法を持つマイクロ細孔をさらに含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の布帛。
前記マイクロ細孔のアスペクト比が約１〜約３０である、請求項１８に記載の布帛。
前記多孔質ネットワークが前記組成物の全体にわたって実質的に均一な形態で分配されている、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の布帛。
前記ナノ細孔が概して平行なカラムに分配されている、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の布帛。
前記マイクロ包含添加剤がマイクロスケール領域の形態であり、前記ナノ包含添加剤がナノスケール領域の形態であり、前記マイクロスケール領域が約０．５マイクロメートル〜約２５０マイクロメートルの平均断面寸法を持ち、前記ナノスケール領域が約１ナノメートル〜約５００ナノメートルの平均断面寸法を持つ、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の布帛。
前記布帛の合計細孔容量が約１５％〜約８０％立方センチメートルである、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の布帛。
ナノ細孔が前記布帛の合計細孔容量の約２０容量％以上を構成する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の布帛。
前記連続相が、前記熱可塑性組成物の約６０重量％〜約９９重量％を構成する、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の布帛。
前記マトリクスポリマーがポリエステルまたはポリオレフィンを含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の布帛。
前記ポリエステルが約０°Ｃ以上のガラス転移温度を持つ、請求項２６に記載の布帛。
前記ポリエステルがポリ乳酸を含む、請求項２６または２７に記載の布帛。
前記熱可塑性組成物が約１．２グラム立方センチメートル以下の密度を持つ、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の布帛。
前記布帛が不織布である、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の布帛。
前記布帛が複数の糸を含む織布または編物であり、前記糸の少なくとも一部が前記多孔質繊維を含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載の布帛。
前記布帛が、紡織繊維をさらに含む複合材である、請求項３１に記載の布帛。
前記紡織繊維が一般的に非弾性の紡織繊維である、請求項３２に記載の布帛。
前記紡織繊維が弾性の紡織繊維である、請求項３２に記載の布帛。
前記弾性の紡織繊維が、エラストエステル、ラストール、スパンデックス、またはそれらの組み合わせを含む、請求項３４に記載に布帛。
前記複合材が、前記多孔質繊維および前記紡織繊維の組み合わせから形成された糸を含む、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の布帛。
前記複合材が、前記多孔質繊維から形成された糸および前記紡織繊維から形成された糸を含む、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の布帛。