ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分またはこれらの組み合わせを含む複数の連続ポリマーフィラメントを少なくとも300g/時/スピナレットという高速度で紡糸するステップを備える不織布形成プロセスの種々の実施形態。
他の実施形態では、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマーまたはこれらの組み合わせを含む複数の連続ポリマーフィラメントを少なくとも300g/時/スピナレットの速度で紡糸するステップを備える不織布の形成プロセスが提供される。
さらに他の実施形態では、ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーまたはこれらの組み合わせを含む不織布を少なくとも300g/時/スピナレットという高速度で形成するプロセスが提供される。
本開示は、本発明の好適な実施形態および本発明に含まれる実施例に関する以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解されるであろう。明示的に示されているか否かに拘わらず、本明細書における数値はすべて、「約」で修飾されているものとみなされる。「約」は一般に、当業者が引用された数値と等価である(すなわち、同じ機能または結果を有する)と考える数値範囲を指す。多くの場合、「約」は、最も近い有効数字に四捨五入される数を含んでよい。
以下の何れの実施形態においても、紡糸ステップは、遠心力の影響下でフィラメントを紡糸するに十分な速度でスピナレットを回転させることで実行され得る。図1は、国際特許出願第2012/109215号に記載されているような既知の繊維製造装置100を示す。該特許出願は、参照によりその全体が本明細書に援用される。図1に示すように、1つまたは複数のノズル130は、繊維製造装置100の1つまたは複数の開口部122に接続されていてもよい。本明細書での「ノズル」は、オリフィス経由で密閉チャンバまたは配管から流出時(あるいは流入時)に、流体流れの方向や特性を制御するように設計された機械装置である。図1に示すように、ノズルは、その中を長手方向に延びる内部空洞138を有していてもよい。内部空洞138は、ノズル130が開口部122に接続されると、該開口部と実質的に一直線になるように設けられていてもよい。繊維製造装置100が回転すると、材料は、1つまたは複数の開口部122を通って、1つまたは複数のノズル130内に入る。その後、この材料がノズルオリフィス136を通って1つまたは複数のノズル130から押し出され、繊維が製造される。ノズル130は、内径がノズル内部空洞138のそれより小さいノズルチップ134を備えていてもよい。一部の実施形態では、ノズル130の内部空洞138およびまたはノズルオリフィス136のサイズおよびまたは形状は、ノズルを通って材料を押し出すことによってミクロ繊維およびまたはナノ繊維を形成できるものであってもよい。
本図では開口部が反対側にあるように示したが、それは繊維製造装置本体の任意の位置に設けてもよいことは理解されるべきである。開口部の位置は、製造する繊維の種類に応じて変えてもよい。一部の実施形態では、開口部は、繊維製造装置の異なる面に設けられてもよい。他の実施形態では、開口部を一定の位置に集めてもよい。こうした代替位置に開口部を設けることによって、繊維の分散パターンを向上させ得、およびまたは繊維製造速度を向上させ得る。一部の実施形態では、開口部には、その位置に拘わらず、出口要素(例えばノズルまたはニードル)が収納されてもよい。
図2は、図1の繊維製造装置の断面図である。本体120は、1つまたは複数の側壁121と底部123を備えており、これらによって内部空洞125が画定される。一部の実施形態では、本体120は実質的に円形または楕円形であり、単一の連続した側壁121(例えば、側壁と底部が繊維製造装置の唯一・単一の要素である)を備える。開口部122は、本体120の側壁121に側壁を通って延びるように形成されており、材料は、該開口部によって、内部空洞125から側壁を通って移送される。ある実施形態では、側壁121は、底部123から1つまたは複数の開口部122に向けて傾斜している。あるいは、側壁121は、底部123から1つまたは複数の開口部122に向けて湾曲していてもよい。1つまたは複数の開口部の方に延びる傾斜または湾曲した側壁を有することによって、本体中の材料は、繊維製造装置が回転中に開口部に向けて流れ易くなる。繊維製造装置の回転に伴って、材料は、傾斜または湾曲した壁を上って開口部の方に進む。これによって、材料の開口部に向けた移送が阻害される領域の発生が最小化される。
(ポリカーボネート織布)
種々の実施形態は、不織布形成プロセスに関する。該プロセスは、ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分、およびこれらの組み合わせから選択された1つを含む複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップを備えていてもよい。フィラメントの長さと径の比は1,000,000超であってもよく、径は50nm〜5μmであってもよく、好適には50nm〜2μmであってもよい。紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境でポリマーを複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備えていてもよい。種々の実施形態によるプロセスは、さらに、複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得るステップと;該ナノ繊維を不織布に形成するステップと、を備えていてもよい。紡糸ステップは、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で実行されてもよい。
種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。該プロセスの種々の実施形態は、さらに、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよい。不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を10質量%未満含んでいてもよい。一部の実施形態では、ポリマーフィラメントは、前述のポリマーの1つまたは複数を含まない。
種々の実施形態は、少なくとも1つのポリマー成分を複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップと、該複数の連続ポリマーフィラメントを含む不織布を製造するステップと、を備えるプロセスに関する。該少なくとも1つのポリマー成分は、ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、500000、1000000、1500000、2000000、2500000、3000000、3500000、4000000、4500000、5000000、10000000、15000000、20000000、25000000、30000000、35000000、40000000、45000000、50000000、55000000、60000000、65000000、70000000、75000000、80000000、85000000、90000000、95000000、100000000、105000000、110000000、115000000、120000000、125000000、130000000、135000000、140000000、145000000、150000000、155000000、160000000、165000000、170000000、175000000、180000000、185000000、190000000、195000000、200000000、205000000、210000000、215000000、220000000、225000000、230000000、235000000、240000000、245000000、250000000、255000000、260000000、265000000、270000000、275000000、280000000、285000000、290000000、295000000および300000000から選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は、1,000,000超であってもよい。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1025、1050、1075、1100、1125、1150、1175、1200、1225、1250、1275、1300、1325、1350、1375、1400、1425、1450、1475、1500、1525、1550、1575、1600、1625、1650、1675、1700、1725、1750、1775、1800、1825、1850、1875、1900、1925、1950、1975、2000、2025、2050、2075、2100、2125、2150、2175、2200、2225、2250、2275、2300、2325、2350、2375、2400、2425、2450、2475、2500、2525、2550、2575、2600、2625、2650、2675、2700、2725、2750、2775、2800、2825、2850、2875、2900、2925、2950、2975、3000、3025、3050、3075、3100、3125、3150、3175、3200、3225、3250、3275、3300、3325、3350、3375、3400、3425、3450、3475、3500、3525、3550、3575、3600、3625、3650、3675、3700、3725、3750、3775、3800、3825、3850、3875、3900、3925、3950、3975、4000、4025、4050、4075、4100、4125、4150、4175、4200、4225、4250、4275、4300、4325、4350、4375、4400、4425、4450、4475、4500、4525、4550、4575、4600、4625、4650、4675、4700、4725、4750、4775、4800、4825、4850、4875、4900、4925、4950、4975および5000nmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は50nm〜5μmであってもよく、より好適には50nm〜2μmであってもよい。
表1は、種々の実施形態による典型的な長さと径との比を示す。
不織布は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の幅を有していてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900および2000mmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、不織布の幅は、少なくとも150mmであってもよく、例えば150〜2000mmであってもよい。
該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物(すなわちフェルト)、ロール状生産品、およびこれらの組み合わせから選択された1つの上に、複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよい。
キャリヤ基板は往復ベルトであってもよい。該プロセスは、さらに、堆積化ステップの前に、複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよい。不織布は、圧密化されていなくてもよい。該プロセスは、さらに、不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。該プロセスは、さらに、加圧下で不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。
紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境で実行されてもよい。
紡糸ステップは、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の速度で実行されてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500および15000g/時/スピナレットから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、紡糸ステップは、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、例えば300〜15000g/時/スピナレットの速度で実行されてもよい。
種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備えていてもよい。
該プロセスの種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていなくてもよい。複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。該プロセスの種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている。
該プロセスは、さらに、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよい。交絡させるステップは、ニードルパンチおよび流体水流交絡のいずれであってもよい。
ポリカーボネートホモポリマー成分としては、ビスフェノールAホモポリマーが挙げられ得る。ポリカーボネートコポリマー成分としては、ビスフェノールAカーボネート単位と下式の単位が挙げられ得る:
式中、R5は、水素、任意に5個までのC1−10アルキル基で置換されたフェニル、あるいはC1−4アルキルであり得る。ポリカーボネートコポリマー成分としては、下記2式のビスフェノールAカーボネート単位とシロキサン単位:
あるいは上式の内の少なくとも1つを含む組み合わせ(式中、Eの平均値は2〜200であり得る)を含むポリ(カーボネート−シロキサン)であって、その合計質量に対して、0.5〜55質量%のシロキサン単位を含み得るポリ(カーボネート−シロキサン)が挙げられ得る。
ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分、あるいはこれらの組み合わせは、ポリカーボネートホモポリマー成分が溶媒に溶解した溶液形態であってもよい。
該プロセスは、さらに、フィラメント堆積前に、フィラメントから溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよい。溶媒は、N−メチル−2−ピロリドンおよび塩素系溶媒の群から選択できる。塩素系溶媒は、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、四塩化エチレン、ジクロロベンゼン、クロロベンゼン、トリクロロベンゼン、およびこれらの組み合わせの群から選択できる。
種々の実施形態では、不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を、10質量%未満、9質量%未満、8質量%未満、7質量%未満、6質量%未満、5質量%未満、4質量%未満、3質量%未満、2質量%未満または1質量%未満含んでいてもよい。
種々の実施形態では、該プロセスおよび不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、およびこれらの組み合わせから選択された材料を任意の検出量含まなくてもよい。
他の実施形態は、該実施形態のいずれかに記載のプロセスで製造される生産品に関する。該生産品は、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタおよび血液/アフェレーシスフィルタから選択された少なくとも1つであってもよい。これらは、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、ロール状のシート物品に接着された複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、シートまたはフィルムの内の少なくとも1つに接着された複合材不織生産品であってもよい。
(ポリエーテルイミドおよび他の高温ポリマー織布)
種々の実施形態は、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせを;好適には、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、あるいはこれらの組み合わせから選択され、任意に、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマーまたはこれらの組み合わせと組み合わせられたポリエーテルイミド成分を、含む複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップを備える不織布の形成プロセスに関する。フィラメントの長さと径の比は1,000,000超であってもよく、径は50nm〜5μmであってもよく、好適には50nm〜2μmであってもよい。紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境でポリマーを複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備えていてもよい。該プロセスは、さらに、複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得、それを不織布に形成するステップを備えていてもよい。紡糸ステップは、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で実行される。種々の実施形態では、該プロセスは、さらに、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよい。
種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。
不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を10質量%未満含んでいてもよい。一部の実施形態では、不織布は、前述のポリマーの1つまたは複数を含まない。
種々の実施形態は、少なくとも1つのポリマー成分を複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップと、該複数の連続ポリマーフィラメントを含む不織布を製造するステップと、を備えるプロセスに関する。該少なくとも1つのポリマー成分としては、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、およびこれらの組み合わせが挙げられ得、好適には、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、あるいはこれらの組み合わせから選択されたポリエーテルイミド成分、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせが挙げられ得る。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、500000、1000000、1500000、2000000、2500000、3000000、3500000、4000000、4500000、5000000、10000000、15000000、20000000、25000000、30000000、35000000、40000000、45000000、50000000、55000000、60000000、65000000、70000000、75000000、80000000、85000000、90000000、95000000、100000000、105000000、110000000、115000000、120000000、125000000、130000000、135000000、140000000、145000000、150000000、155000000、160000000、165000000、170000000、175000000、180000000、185000000、190000000、195000000、200000000、205000000、210000000、215000000、220000000、225000000、230000000、235000000、240000000、245000000、250000000、255000000、260000000、265000000、270000000、275000000、280000000、285000000、290000000、295000000および300000000から選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は1,000,000超であってもよく、例えば、1,000,000〜300000000であってもよい。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1025、1050、1075、1100、1125、1150、1175、1200、1225、1250、1275、1300、1325、1350、1375、1400、1425、1450、1475、1500、1525、1550、1575、1600、1625、1650、1675、1700、1725、1750、1775、1800、1825、1850、1875、1900、1925、1950、1975、2000、2025、2050、2075、2100、2125、2150、2175、2200、2225、2250、2275、2300、2325、2350、2375、2400、2425、2450、2475、2500、2525、2550、2575、2600、2625、2650、2675、2700、2725、2750、2775、2800、2825、2850、2875、2900、2925、2950、2975、3000、3025、3050、3075、3100、3125、3150、3175、3200、3225、3250、3275、3300、3325、3350、3375、3400、3425、3450、3475、3500、3525、3550、3575、3600、3625、3650、3675、3700、3725、3750、3775、3800、3825、3850、3875、3900、3925、3950、3975、4000、4025、4050、4075、4100、4125、4150、4175、4200、4225、4250、4275、4300、4325、4350、4375、4400、4425、4450、4475、4500、4525、4550、4575、4600、4625、4650、4675、4700、4725、4750、4775、4800、4825、4850、4875、4900、4925、4950、4975および5000nmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は50nm〜5μmであってもよく、好適には50nm〜2μmであってもよい。
表2は、種々の実施形態での典型的な長さと径との比を示す。
不織布は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の幅を有していてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900および2000mmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、不織布の幅は少なくとも150mmであってもよい。
該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品、およびこれらの組み合わせから選択された1つの上に、複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよい。
キャリヤ基板は、往復ベルトであってもよい。該プロセスは、さらに、堆積化ステップの前に、複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよい。不織布は、圧密化されていなくてもよい。該プロセスは、さらに、不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。該プロセスは、さらに、加圧下で不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。
紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境で実行されてもよい。
紡糸ステップは、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の速度で実行されてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500および15000g/時/スピナレットから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、紡糸ステップは、少なくとも300g/時間/スピナレットの速度で、例えば300〜15000g/時/スピナレットの速度で実行されてもよい。
種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性およびまたは生物活性を付与する少なくとも1つの付加機能を備えていてもよい。
一部の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている。
該プロセスは、さらに、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよい。交絡させるステップは、ニードルパンチおよび流体水流交絡のいずれであってもよい。
ポリエーテルイミド成分としては、溶融形態のポリエーテルイミドが挙げられ得る。ポリエーテルイミド成分は、(i)4,4’−ビスフェノールA二無水物とm−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、(ii)4,4’−ビスフェノールA二無水物とp−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、および(iii)4,4’−ビスフェノールA二無水物と、アミノプロピルキャップ化ポリジメチルシロキサンと、m−フェニレンジアミンモノマーと、の反応生成物を含む要素から選択されてもよい。ポリエーテルイミド成分は、該ポリエーテルイミドと、該ポリエーテルイミドの溶融安定性の向上に効果的な量のリン含有安定剤であって、この含有剤のサンプルの初期量を熱重量分析で測定して、不活性雰囲気下、室温から300℃まで加熱速度20℃/分にて加熱時にサンプルの初期量の10質量%以上が未蒸発として残存する低揮発性のリン含有安定剤と、を含む熱可塑性樹脂組成物であってもよい。該ポリエーテルイミド成分は、ポリエーテルイミドが溶媒に溶解した溶液形態であってもよい。
該組成物は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の量のリン安定剤を含んでいてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19および20質量%から選択されてもよい。リン安定剤は、組成物の他の成分と一緒に混合されてもよい。あるいは、リン安定剤は、(a)ポリエーテルイミド樹脂と、(b)リン含有安定剤と、を含むポリエーテルイミド熱可塑性樹脂組成物の成分として導入されてもよい。ポリエーテルイミド樹脂用の好適なリン含有安定剤は、米国特許第6,001,957号に記載されており、該特許は、参照によりその全体が本明細書に援用される。サンプルの初期量を熱重量分析で測定して、不活性雰囲気下、室温から300℃まで加熱速度20℃/分にて加熱時にサンプルの初期量の10質量%以上が未蒸発として残存する低揮発性のリン含有安定剤の存在量は、ポリエーテルイミド樹脂の溶融安定性の向上に効果的な量である。ここで、リン含有化合物は、構造式P−R1a(式中、R1は、それぞれ独立にH、C1−12アルキル、C1−12アルコキシル、C6−12アリール、C6−12アリールオキシまたはオキソであり;aは3または4である)に基づく化合物である。例えば、ある好適な実施形態では、該組成物は、0.01〜10質量%の、0.05〜10質量%の、あるいは5〜10質量%のリン安定剤を含んでいてもよい。
一部の実施形態では、芳香族ポリエステルは、単独で用いられも、あるいは他と組み合わせて用いられてもよい。芳香族ポリエステルホモポリマーおよびまたは芳香族ポリエステルコポリマーは、液晶ポリマーを含んでいてもよい。全芳香族ポリエステルまたは一部の芳香族ポリエステルは、液晶ポリエステルを含む。こうした芳香族ポリエステルの具体的な例としては、p−ヒドロキシ安息香酸の自己縮合ポリマー、テレフタル酸とヒドロキノンから誘導された繰り返し単位を含むポリエステル、p−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸から誘導された繰り返し単位を含むポリエステル、あるいはこれらの組み合わせが挙げられる。特定の芳香族液晶ポリエステルは、4−ヒドロキシ安息香酸と6−ヒドロキシナフタレン−2−カルボン酸の重縮合で製造され得る(こうした生成物から製造される繊維は、(株)クラレからVECTRANの商品名で販売されている)。こうしたポリマーは、下式の構造を有し得る:
式中、xとyは、独立に正の整数から選択される。xとyは、例えば、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の任意の正の整数から独立に選択されてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1110、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390、1400、1410、1420、1430、1440、1450、1460、1470、1480、1490、1500、1510、1520、1530、1540、1550、1560、1570、1580、1590、1600、1610、1620、1630、1640、1650、1660、1670、1680、1690、1700、1710、1720、1730、1740、1750、1760、1770、1780、1790、1800、1810、1820、1830、1840、1850、1860、1870、1880、1890、1900、1910、1920、1930、1940、1950、1960、1970、1980、1990、2000、2010、2020、2030、2040、2050、2060、2070、2080、2090、2100、2110、2120、2130、2140、2150、2160、2170、2180、2190、2200、2210、2220、2230、2240、2250、2260、2270、2280、2290、2300、2310、2320、2330、2340、2350、2360、2370、2380、2390、2400、2410、2420、2430、2440、2450、2460、2470、2480、2490および2500から選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、xとyは、共に1000であってもよい。他の実施形態では、xは500〜1500であってもよく、yは1000〜2000であってもよい。こうした芳香族ポリエステルは、当業者には既知の任意の方法で製造され得る。こうした芳香族ポリエステルから製造される繊維は、溶融芳香族ポリマーから好都合に製造されて、溶融紡糸され得る。
該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから少なくとも部分的に溶媒を除去するステップを備えていてもよい。該溶媒は、m−クレゾール、ベラトロール、o−ジクロロベンゼン(ODCB)、N−メチルピロリジノン、クロロホルム、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DCM)、ジクロロメタン、トリクロロベンゼン、安息香酸、およびこれらの混合物から選択されてもよい。
種々の実施形態では、不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーおよびこれらの組み合わせから選択された材料を10質量%未満含んでいてもよい。該プロセスの種々の実施形態は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を任意の検出量含まなくてもよい。一部の実施形態では、不織布は、前述のポリマーの任意の1つまたは複数を含まない。
他の実施形態は、他の実施形態のいずれかに記載のプロセスで製造される生産品に関する。該生産品は、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタおよび血液/アフェレーシスフィルタから選択された少なくとも1つであってもよい。該生産品は、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、ロール状シート品(すなわち、ロール状シート物品)に接着された複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、シートまたはフィルムの内の少なくとも1つに接着された複合材不織生産品であってもよい。
(ポリ(フェニレンエーテル)織布)
種々の実施形態は、ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーまたはこれらの組み合わせを含む複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップを備える不織布の形成プロセスに関する。フィラメントの長さと径の比は1,000,000超であってもよく、径は50nm〜5μmであってもよく、好適には50nm〜2μmであってもよい。紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境でポリマーを複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備えていてもよい。該プロセスは、さらに、複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得、それを不織布に形成するステップを備えていてもよい。紡糸ステップは、少なくとも300g/h/スピナレットの速度で実行されてもよい。
種々の実施形態では、該複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されていてもよい。該プロセスは、フィラメントを交絡させるステップをさらに備えていてもよい。
不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を10質量%未満含んでいてもよい。一部の実施形態では、不織布は、前述のポリマーの任意の1つまたは複数を含まない。
種々の実施形態は、少なくとも1つのポリマー成分を複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップと、該複数の連続ポリマーフィラメントを含む不織布を製造するステップと、を備えるプロセスに関する。
該少なくとも1つのポリマー成分としては、ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された1つが挙げられ得る。ある実施形態では、不織布の幅は少なくとも150mmである。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、500000、1000000、1500000、2000000、2500000、3000000、3500000、4000000、4500000、5000000、10000000、15000000、20000000、25000000、30000000、35000000、40000000、45000000、500000000、55000000、600000000、65000000、70000000、750000000、80000000、85000000、900000000、95000000、100000000、105000000、110000000、115000000、120000000、125000000、130000000、135000000、140000000、145000000、150000000、155000000、160000000、165000000、170000000、175000000、180000000、185000000、190000000、195000000、200000000、205000000、210000000、215000000、220000000、225000000、230000000、235000000、240000000、245000000、250000000、255000000、260000000、265000000、270000000、275000000、280000000、285000000、290000000、295000000および300000000から選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの長さと径の比は1,000,000超であってもよい。
複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内であってもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、25、50、75、100、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1025、1050、1075、1100、1125、1150、1175、1200、1225、1250、1275、1300、1325、1350、1375、1400、1425、1450、1475、1500、1525、1550、1575、1600、1625、1650、1675、1700、1725、1750、1775、1800、1825、1850、1875、1900、1925、1950、1975、2000、2025、2050、2075、2100、2125、2150、2175、2200、2225、2250、2275、2300、2325、2350、2375、2400、2425、2450、2475、2500、2525、2550、2575、2600、2625、2650、2675、2700、2725、2750、2775、2800、2825、2850、2875、2900、2925、2950、2975、3000、3025、3050、3075、3100、3125、3150、3175、3200、3225、3250、3275、3300、3325、3350、3375、3400、3425、3450、3475、3500、3525、3550、3575、3600、3625、3650、3675、3700、3725、3750、3775、3800、3825、3850、3875、3900、3925、3950、3975、4000、4025、4050、4075、4100、4125、4150、4175、4200、4225、4250、4275、4300、4325、4350、4375、4400、4425、4450、4475、4500、4525、4550、4575、4600、4625、4650、4675、4700、4725、4750、4775、4800、4825、4850、4875、4900、4925、4950、4975および5000nmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントそれぞれの径は50nm〜5μmであってもよく、好適には50nm〜2μmであってもよい。
表3は、種々の実施形態での典型的な長さと径との比を示す。
不織布は、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の幅を有していてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900および2000mmから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、不織布の幅は少なくとも150mmであってもよく、例えば150〜2000mmであってもよい。
該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品、およびこれらの組み合わせから選択された1つの上に、複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよい。
キャリヤ基板は、往復ベルトであってもよい。該プロセスは、さらに、堆積化ステップの前に、複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよい。不織布は、圧密化されていなくてもよい。該プロセスは、さらに、不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。該プロセスは、さらに、加圧下で不織布を圧密化するステップを備えていてもよい。
紡糸ステップは、非エレクトロスピニング環境で実行されてもよい。
紡糸ステップは、下限値およびまたは上限値を有するある範囲内の速度で実行されてもよい。該範囲には、下限値およびまたは上限値が含まれていても含まれていなくてもよい。下限値およびまたは上限値は、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、425、450、475、500、525、550、575、600、625、650、675、700、725、750、775、800、825、850、875、900、925、950、975、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000、10500、11000、11500、12000、12500、13000、13500、14000、14500および15000g/時/スピナレットから選択されてもよい。例えば、ある好適な実施形態では、紡糸ステップは、少なくとも300g/時間/スピナレットの速度で、例えば300〜15000g/時/スピナレットの速度で実行されてもよい。
種々の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性およびまたは生物活性を付与する少なくとも1つの付加機能を備える。
一部の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている。他の実施形態では、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている。該プロセスは、さらに、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよい。交絡させるステップは、ニードルパンチおよび流体水流交絡のいずれであってもよい。
ポリ(フェニレンエーテル)成分は、下式の構造を有する繰り返し構造単位を含んでいてもよい:
式中、Z1は、それぞれ独立にハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシであり;Z2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシである。
ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーは、酸化共重合法で調製できる。ポリ(フェニレンエーテル)成分としては、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、およびこれらの組み合わせから構成される群から選択されるモノマーのホモポリマーまたはコポリマーが挙げられ得る。ポリマー成分は、ポリ(フェニレンエーテル)成分が溶媒に溶解した溶液形態であってもよい。
種々の実施形態では、該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから少なくとも部分的に溶媒を除去するステップを備えていてもよい。溶媒は塩素系溶媒であってもよい。溶媒は、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、アルコール、ケトン、アニソール、ベラトロール、ジクロロエタン、トリクロロエタンおよびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つであってもよい。
不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、およびこれらの組み合わせから選択された材料を10質量%未満含んでいてもよい。不織布は、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、およびこれらの組み合わせから選択された材料を任意の検出量含まなくてもよい。
他の実施形態は、他の実施形態のいずれかに記載のプロセスで製造される生産品に関する。該生産品は、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタおよび血液/アフェレーシスフィルタから選択された少なくとも1つであってもよい。該生産品は、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、ロール状のシート品に接着された複合材不織生産品であってもよい。該生産品は、シートまたはフィルムの内の少なくとも1つに接着された複合材不織生産品であってもよい。
本発明を以下の具体的な実施例でさらに説明する。特に明記されない限り、部および%はすべて質量部、質量%である。
[実施例]
(実施例1〜5)
PC樹脂のいくつかの変形は、平均繊維径がサブミクロン範囲に紡糸される溶液であった。表4は、本実施例で用いた材料のリストである。
繊維径分布は、サンプルをPhenom Pro Desktop(走査電子顕微鏡(SEM))を用いて撮像することにより測定した。最小倍率は140倍とした。最低4枚の写真を繊維径分析用として保持する。サンプルの写真測定用として繊維径分析ソフトウェア(例えばFibermetric software)を用い、写真1枚当たり、このソフトウェアで無作為に選択された少なくとも100点の測定値を用いて、平均繊維径と分布を決定する。
(実施例1)
一実施例として、塩化メチレンに溶解させたLEXAN(登録商標)10質量%を含む溶液を、スピナレット回転数が12,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、平均径が2.1μmの繊維が得られた。図3は、実施例1で得られた繊維の形態を示す写真である。
(実施例2)
一実施例として、塩化メチレンに溶解させたLEXAN(登録商標)10質量%を含む溶液を、スピナレット回転数が12,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、平均径が1.1μmの繊維が得られた。図4は、実施例2で得られた繊維の形態を示す写真である。
(実施例3)
一実施例として、塩化メチレンに溶解させたLEXAN(登録商標)5質量%を含む溶液を、スピナレット回転数が2,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例4)
一実施例として、塩化メチレンに溶解させたLEXAN(登録商標)5質量%を含む溶液を、スピナレット回転数が6,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例5)
一実施例として、クロロホルムに溶解させたLEXAN(登録商標)15質量%を含む溶液を、スピナレット回転数が6,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例6〜14)
PEI樹脂のいくつかの変形は、平均繊維径がサブミクロン範囲に紡糸される溶液であった。図5a〜5dは、溶液張力紡糸によりサブミクロン繊維に紡糸した結果の実施例を示す。
表5は、これらの実施例で使用した材料のリストである。
繊維径分布は、サンプルをPhenom Pro Desktop(走査電子顕微鏡(SEM))を用いて撮像することにより測定した。最小倍率は140倍とした。最低4枚の写真を繊維径分析用として保持する。サンプルの写真測定用として繊維径分析ソフトウェア(例えばFibermetric software)を用い、写真1枚当たり、このソフトウェアで無作為に選択された少なくとも100点の測定値を用いて、平均繊維径と分布を決定する。
(実施例6)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1010 25質量%を含み、粘度が約6,000cPの溶液を、スピナレット回転数が12,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が3.0μm〜115nm(平均径1.1μm)の繊維が得られた。
図6Aは、実施例6で得られた繊維の形態を示す写真である。図6Bは、実施例6で得られた繊維の測定値を示すヒストグラムである。
(実施例7)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1010 25質量%を含み、粘度が約6,000cPの溶液を、スピナレット回転数が6,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が32nm〜1.4μm(平均径650nm)の繊維が得られた。
図7Aは、実施例7で得られた繊維の形態を示す写真である。図7Bは、実施例7で得られた繊維の測定値を示すヒストグラムである。
(実施例8)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1000 25質量%を含み、粘度が約10,000cPの溶液を、スピナレット回転数が11,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が150nm〜2.8μm(平均径850nm)の繊維が得られた。
図8Aは、実施例8で得られた繊維の形態を示す写真である。図8Bは、実施例8で得られた繊維の測定値を示すヒストグラムである。
(実施例9)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1010 35質量%を含み、粘度が約160,000cPの溶液を、スピナレット回転数が2,000RPMで1194μm(16G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が285nm〜20μm(平均径7.2μm)の繊維が得られた。
図9Aは、実施例9で得られた繊維の形態を示す写真である。図9Bは、実施例9で得られた繊維の測定値を示すヒストグラムである。
(実施例10)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1000 20質量%を含み、粘度が約2,300cPの溶液を、スピナレット回転数が4,000RPMで337μm(23G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例11)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1000 16質量%を含み、粘度が約700cPの溶液を、スピナレット回転数が11,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例12)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1000 16質量%を含み、粘度が約700cPの溶液を、スピナレット回転数が11,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例13)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1010 25質量%を含み、粘度が約6,000cPの溶液を、スピナレット回転数が2,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例14)
NMPに溶解させたULTEM(登録商標)1010 25質量%を含み、粘度が約6,000cPの溶液を、スピナレット回転数が2,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例15〜20)
PPE樹脂のいくつかの変形は、平均繊維径がサブミクロン範囲に紡糸される溶液であった。図10A〜10Cは、溶液張力紡糸によりサブミクロン繊維に紡糸した結果の実施例を示す。表6は、これらの実施例で使用した材料のリストである。
繊維径分布は、サンプルをPhenom Pro Desktop(走査電子顕微鏡(SEM))を用いて撮像することにより測定した。最小倍率は140倍とした。最低4枚の写真を繊維径分析用として保持する。サンプルの写真測定用として繊維径分析ソフトウェア(例えばFibermetric software)を用い、写真1枚当たり、このソフトウェアで無作為に選択された少なくとも100点の測定値を用いて、平均繊維径と分布を決定する。
(実施例15)
トルエンに溶解させたPPO6130 8質量%を含み、粘度が約100cPの溶液を、スピナレット回転数が6,000RPMで337μm(23G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が0.1〜3.9μm(平均径約840nm)の繊維が得られた。
図11Aは、実施例15で得られた繊維の形態を示す写真である。図11Bは、実施例15で得られた繊維の径測定値を示すヒストグラムである。
(実施例16)
トルエン50%とクロロホルム50%の混合液に溶解させたPPO6130 8質量%を含み、粘度が約400cPの溶液を、スピナレット回転数が12,000RPMで159μm(30G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が70nm〜6.2μm(平均径1.6μm)の繊維が得られた。
図12Aは、実施例16で得られた繊維の形態を示す写真である。図12Bは、実施例16で得られた繊維の径測定値を示すヒストグラムである。
(実施例17)
クロロホルムに溶解させたPPO6130 8質量%を含み、粘度が約900cPの溶液を、スピナレット回転数が10,000RPMで337μm(23G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、径が275nm〜23.4μm(平均径7.3μm)の繊維が得られた。
図13Aは、実施例17で得られた繊維の形態を示す写真である。図13Bは、実施例17で得られた繊維の径測定値を示すヒストグラムである。
(実施例18)
トルエンに溶解させたPPO6130 5質量%を含み、粘度が約30cPの溶液を、スピナレット回転数が2,000RPMで210μm(27G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。
本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例19)
クロロホルムに溶解させたPPO6130 8質量%を含み、粘度が約900cPの溶液を、スピナレット回転数が6,000RPMで337μm(23G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
(実施例20)
トルエン50%とクロロホルム50%の混合液に溶解させたPPO6130 2.5質量%を含み、粘度が約10cPの溶液を、スピナレット回転数が12,000RPMで337μm(23G)径のオリフィスを通過させて紡糸した。本実施例では、繊維が形成できなかった。
要約すると、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての少なくとも1つのポリマー成分であって、ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分[好適には、ビスフェノールAカーボネート単位と下式の単位
(式中、R5は、水素、任意に5個までのC1−10アルキル基で置換されたフェニル、またはC1−4アルキル)を含むポリカーボネートコポリマー;または、下記2式のビスフェノールAカーボネート単位とシロキサン単位
あるいは上式の内の少なくとも1つを含む組み合わせ(式中、Eの平均値は2〜200)を含むポリ(カーボネート−シロキサン)であって、その合計質量に対して、0.5〜55質量%のシロキサン単位を含むポリ(カーボネート−シロキサン)]、あるいはこれらの組み合わせを含む少なくとも1つのポリマー成分を、複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて、それぞれの長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、それぞれの径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で実行され、遠心力の影響下、該フィラメントの紡糸に十分な速度で、好適には少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で、スピナレットを回転させることにより実行されるステップと;該複数の連続ポリマーフィラメントを含み、好適には幅が少なくとも150mmの不織布を製造するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品を包含する。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品、またはこれらの組み合わせ上に、該複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備えており;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルイミド、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーおよびこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルムまたはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタまたは血液/アフェレーシスフィルタである。
別の実施形態では、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての少なくとも1つのポリマー成分であって、ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分[好適には、ビスフェノールAカーボネート単位と下式の単位
(式中、R5は、水素、任意に5個までのC1−10アルキル基で置換されたフェニル、またはC1−4アルキル)を含むポリカーボネートコポリマー;または、下記2式のビスフェノールAカーボネート単位とシロキサン単位
あるいは上式の内の少なくとも1つを含む組み合わせ(式中、Eの平均値は2〜200)を含むポリ(カーボネート−シロキサン)であって、その合計質量に対して、0.5〜55質量%のシロキサン単位を含むポリ(カーボネート−シロキサン)]、あるいはこれらの組み合わせを含む少なくとも1つのポリマー成分を、複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて、長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で、ポリマーを複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備え、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000のg/時/スピナレットの速度で実行されるステップと;該複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得るステップと;該ナノ繊維を不織布に形成するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品である。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品またはこれらの組み合わせ上に、複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備え;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーおよびこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルム、あるいはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタおよび血液/アフェレーシスフィルタである。
別の実施形態では、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての少なくとも1つのポリマー成分であって、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー(好適には4,4’−ビスフェノールA二無水物とm−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、4,4’−ビスフェノールA二無水物とp−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、4,4’−ビスフェノールA二無水物と、アミノプロピルキャップ化ポリジメチルシロキサンと、m−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、あるいはこれらの組み合わせ)、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ(該芳香族ポリエステルホモポリマーまたは芳香族ポリエステルコポリマーは、好適には下式の構造を有する液晶ポリマーを含む:
式中、xとyは、独立に正の整数から選択される)好適には、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、これらの組み合わせ、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせを含むポリエーテルイミド成分、より好適には、さらに任意に、リン含有安定剤であって、この含有剤のサンプルの初期量を熱重量分析で測定して、不活性雰囲気下、室温から300℃まで加熱速度20℃/分にて加熱時にサンプルの初期量の10質量%以上が未蒸発として残存する低揮発性のリン含有安定剤を該ポリエーテルイミドの溶融安定性の向上に効果的な量含むポリエーテルイミド成分を含む少なくとも1つのポリマー成分を、複数のオリフィスを有するスピナレットとを通過させて、それぞれの長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、それぞれの径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で実行され、遠心力の影響下、該フィラメントの紡糸に十分な速度で、好適には少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で、スピナレットを回転させることにより実行されるステップと;該複数の連続ポリマーフィラメントを含み、好適には幅が少なくとも150mmの不織布を製造するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品を包含する。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品、またはこれらの組み合わせ上に複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備え;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーおよびこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルムまたはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタまたは血液/アフェレーシスフィルタである。
別の実施形態では、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー(好適には4,4’−ビスフェノールA二無水物とm−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、4,4’−ビスフェノールA二無水物とp−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、4,4’−ビスフェノールA二無水物と、アミノプロピルキャップ化ポリジメチルシロキサンと、m−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、あるいはこれらの組み合わせ)、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ(該芳香族ポリエステルホモポリマーまたは芳香族ポリエステルコポリマーは、好適には下式の構造を有する液晶ポリマーを含む:
式中、xとyは、独立に正の整数から選択される)好適には、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、これらの組み合わせ、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせを含むポリエーテルイミド成分、さらに任意に、リン含有安定剤であって、この含有剤のサンプルの初期量を熱重量分析で測定して、不活性雰囲気下、室温から300℃まで加熱速度20℃/分にて加熱時にサンプルの初期量の10質量%以上が未蒸発として残存する低揮発性のリン含有安定剤を該ポリエーテルイミドの溶融安定性の向上に効果的な量含むポリエーテルイミド成分を含む複数の連続ポリマーフィラメントであって、長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、ポリマーを、非エレクトロスピニング環境で複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備え、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で実行されるステップと;該複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得るステップと;該ナノ繊維を不織布に形成するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品である。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状品またはこれらの組み合わせ上に、複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備え;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、およびこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルムまたはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタまたは血液/アフェレーシスフィルタである。
さらに別の実施形態では、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての少なくとも1つのポリ(フェニレンエーテル)成分またはポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー[好適には下式の繰り返し構造単位を含むポリ(フェニレンエーテル):
式中、Z1は、それぞれ独立にハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシであり;Z2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシである]を複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させて、それぞれの長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、それぞれの径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で実行され、遠心力の影響下、該フィラメントの紡糸に十分な速度で、好適には少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で、スピナレットを回転させることにより実行されるステップと;該複数の連続ポリマーフィラメントを含み、好適には幅が少なくとも150mmの不織布を製造するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品を包含する。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品またはこれらの組み合わせ上に複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備え;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、またはこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルムまたはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタまたは血液/アフェレーシスフィルタである。
別の実施形態では、本発明は、溶融形態かまたは溶液としての少なくとも1つのポリ(フェニレンエーテル)成分またはポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー[好適には下式の繰り返し構造単位を含むポリ(フェニレンエーテル):
式中、Z1は、それぞれ独立にハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシであり;Z2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシである]を含み、長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、ポリマーを、非エレクトロスピニング環境で複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させるステップを備え、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、より好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で実行されるステップと;該複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得るステップと;該ナノ繊維を不織布に形成するステップと、を備えるプロセスおよび該プロセスで製造される生産品である。本実施形態では、任意に、以下の1つまたは複数が適用され得る:該不織布を製造するステップは、キャリヤ基板(好適には往復ベルト)、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品またはこれらの組み合わせ上に複数の連続フィラメントを堆積するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、該堆積化ステップの前に、該複数の連続ポリマーフィラメントを固化するステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、好適には加圧下で該不織布を圧密化するステップ、あるいは不織布を圧密化しないステップを備えていてもよく;該複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、およびこれらの組み合わせから選択された少なくとも1つを付与する少なくとも1つの付加機能を備え;複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されておらず、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており、あるいは、複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されており;該プロセスは、さらに、例えばニードルパンチまたは流体水流交絡によって、フィラメントを交絡させるステップを備えていてもよく;該プロセスは、さらに、フィラメントを堆積する前に、フィラメントから任意の溶媒を少なくとも部分的に除去するステップを備えていてもよく;該不織布は、任意に、ポリビニルピロリジン、ポリメタクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンオキシド、アガロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸グリコール酸、ナイロン6、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリカーボネートコポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)ポリマー、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーおよびこれらの組み合わせを10質量%未満含み、好適にはこれらを検出量含まず;該生産品は、任意に、該紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品、あるいはシート、フィルムまたはロール状シートに接着された複合材不織生産品の形態の、不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタまたは血液/アフェレーシスフィルタである。
本発明の他の実施形態は、以下のように要約される。
実施形態1:(1)ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ;(2)ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、あるいはこれらの組み合わせを含むポリエーテルイミド成分、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ;あるいは(3)ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分、あるいはこれらの組み合わせ、を含む少なくとも1つのポリマー成分を複数のオリフィスを有するスピナレットを通過させることにより、それぞれの長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、それぞれの径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で実行され、少なくとも300g/時間/スピナレットの速度で、好適には少なくとも7000のg/時/スピナレットの速度で実行されるステップと;前記複数の連続ポリマーフィラメントを含み、幅が少なくとも150mmの不織布を製造するステップと、を備えるプロセス。
実施形態2:前記不織布を製造するステップは、好適には往復ベルトであるキャリヤ基板、機能性シート、フィルム、織布または不織布織物、ロール状生産品、あるいはこれらの組み合わせ上に前記複数の連続フィラメントを堆積するステップを備える実施形態1に記載のプロセス。
実施形態3:前記堆積化ステップの前に、前記複数の連続ポリマーフィラメントを固化させるステップをさらに備える実施形態1または実施形態2のいずれかまたは両方に記載のプロセス。
実施形態4:(1)ポリ(フェニレンエーテル)成分、ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ;(2)ポリエーテルイミドホモポリマー、ポリエーテルイミドコポリマー、ポリエーテルエーテルケトンホモポリマー、ポリエーテルエーテルケトンコポリマー、ポリフェニレンスルホンホモポリマー、ポリフェニレンスルホンコポリマー、芳香族ポリエステルホモポリマー、芳香族ポリエステルコポリマー、あるいはこれらの組み合わせ;および(3)ポリカーボネートホモポリマー成分、ポリカーボネートコポリマー成分、あるいはこれらの組み合わせ、の内の少なくとも1つを含む少なくとも1つのポリマー成分から、長さと径の比が1,000,000超であり、好適には5,000,000超であり、より好適には20,000,000超であり、径が50nm〜5μmであり、好適には50〜1000nmであり、より好適には10〜500nmである複数の連続ポリマーフィラメントを紡糸するステップであって、非エレクトロスピニング環境で、ポリマーを複数のオリフィスを通過させるステップを備え、少なくとも300g/時/スピナレットの速度で、好適には少なくとも7000g/時/スピナレットの速度で実行されるステップと;前記複数の連続フィラメントをチョップ化して複数のチョップ化ナノ繊維を得るステップと;前記ナノ繊維を不織布に形成するステップと、を備える不織布の形成プロセス。
実施形態5:前記紡糸するステップは、遠心力の影響下、前記フィラメントを紡糸するに十分な速度で前記スピナレットを回転させることによって実行される実施形態1乃至実施形態4のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態6:前記複数の連続ポリマーフィラメントはそれぞれ、治療活性、触媒活性、マイクロエレクトロニクス活性、マイクロオプトエレクトロニクス活性、磁気活性、生物活性、あるいはこれらの組み合わせを付与する少なくとも1つの付加機能を備える実施形態1乃至実施形態5のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態7:前記複数の連続ポリマーフィラメントはいずれも、隣接するフィラメントに接合されていない実施形態1乃至実施形態6のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態8:前記複数の連続ポリマーフィラメントの一部は、隣接するフィラメントに少なくとも部分的に接合されている実施形態1乃至実施形態7のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態9:好適にはニードルパンチまたは流体水流交絡によって、前記フィラメントを交絡させるステップをさらに備える実施形態1乃至実施形態8のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態10:前記ポリマー成分は溶融形態である実施形態1乃至実施形態9のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態11:前記ポリマー成分は、下式の繰り返し構造単位
[式中、Z1は、それぞれ独立にハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシであり;Z2は、それぞれ独立に水素、ハロゲン、ヒドロカルビル基が第三級ヒドロカルビルでない未置換または置換C1−C12ヒドロカルビル、C1−C12ヒドロカルビルチオ、C1−C12ヒドロカルビルオキシ、あるいは少なくとも2つの炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを分離しているC2−C12ハロヒドロカルビルオキシである]を含む前記ポリ(フェニレンエーテル)あるいは前記ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーである実施形態1乃至実施形態10のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態12:前記ポリマー成分は、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、あるいはこれらの組み合わせのホモポリマーまたはコポリマーを含む前記ポリ(フェニレンエーテル)成分;あるいは前記ポリマー成分は、2,6−ジメチルフェノール、2,3,6−トリメチルフェノール、あるいはこれらの組み合わせのホモポリマーまたはコポリマーを含む前記ポり(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマーである実施形態11に記載のプロセス。
実施形態13:前記ポリマー成分は、前記ポリ(フェニレンエーテル)成分、前記ポリ(フェニレンエーテル)−ポリシロキサンブロックコポリマー、あるいはこれらの組み合わせが溶媒に溶解した溶液形態である実施形態11または実施形態12のいずれかまたは両方に記載のプロセス。
実施形態14:前記ポリマー成分は、ビスフェノールA−ポリカーボネートを含む前記ポリカーボネートホモポリマー成分;ビスフェノールAカーボネート単位と下式の単位
(式中、R5は、水素、任意に5個までのC1−10アルキル基で置換されたフェニル、またはC1−4アルキル)を含むコポリマー、または、下記2式のビスフェノールAカーボネート単位とシロキサン単位
、あるいは上式の内の少なくとも1つを含む組み合わせ(式中、Eの平均値は2〜200)を含むポリ(カーボネート−シロキサン)であって、その合計質量に対して、0.5〜55質量%のシロキサン単位を含むポリ(カーボネート−シロキサン)を含む前記ポリカーボネートコポリマー成分;あるいは、前記ポリカーボネートホモポリマー成分と前記ポリカーボネートコポリマー成分の組み合わせである実施形態1乃至実施形態10のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態15:前記ポリマー成分は、前記ポリエーテルイミドホモポリマーまたは前記ポリエーテルイミドコポリマーであり、(i)4,4’−ビスフェノールA二無水物とm−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、(ii)4,4’−ビスフェノールA二無水物とp−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、あるいは(iii)4,4’−ビスフェノールA二無水物と、アミノプロピルキャップ化ポリジメチルシロキサンと、m−フェニレンジアミンモノマーとの反応生成物、である実施形態1乃至実施形態10のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態16:前記ポリマー成分は、前記ポリエーテルイミドホモポリマーまたはポリエーテルイミドコポリマーであり、さらに、リン含有安定剤であって、この含有剤のサンプルの初期量を熱重量分析で測定して、不活性雰囲気下、室温から300℃まで加熱速度20℃/分にて加熱時にサンプルの初期量の10質量%以上が未蒸発として残存する低揮発性のリン含有安定剤を、前記ポリエーテルイミドの溶融安定性の向上に効果的な量含む実施形態1乃至実施形態10または実施形態15のいずれかまたは複数に記載のプロセス。
実施形態17:実施形態1乃至実施形態16のいずれかまたは複数に記載のプロセスで製造される生産品。
実施形態18:不織紙、医療移植片、超微細フィルタ、膜、病衣、電気絶縁紙、ハニカム構造、個人衛生製品、透析装置、血液、酸素供給器フィルタ、静脈(IV)フィルタ、診断検査フィルタおよび血液/アフェレーシスフィルタから選択された少なくとも1つである実施形態17に記載の生産品。
実施形態19:前記紡糸フィラメントと少なくとも1つの他の繊維を含む複合材不織生産品である実施形態17または実施形態18のいずれかまたは両方に記載の生産品。
実施形態20:シート、フィルムまたはロール状シート品に接着された複合材不織生産品である実施形態17乃至実施形態19のいずれかまたは複数に記載の生産品。
好適な実施形態を参照して本発明をかなり詳細に説明したが、他の変形も可能である。従って、添付の請求項の趣旨と範囲は、本明細書に含まれる実施形態の記載に限定されるべきではない。特に明記されない限り、この明細書(添付の請求項、要約および図面を含む)に開示された特長はすべて、同じ、均等または同様の目的に資する代替となる特長で置換されてもよい。従って、特に明記されない限り、開示されたそれぞれの特長は、包括的な一連の均等または同様な特長のほんの一例である。