JP2017519127A - メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む熱安定性不織布ウェブ - Google Patents
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Abstract
Description
熱安定性ウェブとは、本明細書の実施例に記載されるように試験される場合、10%未満の熱収縮を呈するウェブを意味する。
実施形態1は、熱安定性不織布ウェブであり、この熱安定性不織布ウェブは、メルトブローン繊維であって、少なくとも選択されたメルトブローン繊維が、各々ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)とポリ(エチレンテレフタレート)(PET)とのブレンドを含むブレンドポリマー繊維であり、約80:20〜約30:70のPBT対PETの平均重量比を呈する、メルトブローン繊維と、短繊維であって、ウェブの繊維材料の総重量の約10重量%〜約60重量%を構成する、短繊維と、を含み、熱安定性不織布ウェブは、約10%未満の熱収縮を呈する。
熱収縮
熱収縮メルトブローンウェブは、不織布ウェブから取った5つの10cm×10cmのサンプルを用いて得ることができる。各試料の寸法(典型的には、機械方向(MD)及び横方向(CD)の両方)は、170℃で15分間、Fisher Scientific Isotemp Oven(又は等価物)に設置する前及び設置した後に測定される。各サンプルの収縮は、次式により計算される。
メルトブローンウェブを、Wente、Van A.,「Superfine Thermoplastic Fibers」Industrial Engineering Chemistry,Vol.48,pages 1342 et seq.(1956)、及びWente,Van A.Boone,C.D.,及びFluharty,E.Lによる「Manufacture of Superfine Organic Fibers」という題のNaval Research Laboratoriesの報告書番号4364(1954年5月25日)に記載されるものと類似する装置及びプロセスを用いて調製した。円形平滑面押出オリフィス(約50.8cmの総有効幅を有する単列で約1mmの中心間間隔で離間される)を有するメルトブローンダイに溶融押出物を供給するように(ギアポンプを介して)構成された、50mmの一軸押出成形機を使用した。個々の押出オリフィスは、約0.6mmの直径、及び約7:1の長さ対直径比を有した。空気供給装置(エアナイフ)は、溶融フィラメントが、本質的に、メルトブローンダイのオリフィスを退出した直後(例えばダイ面の1cm以内)に溶融フィラメントに対して高速空気(収束様式で)を衝突させるために、ダイ面で提供された。短繊維を含んだ不織布ウェブに関して、短繊維の空中流をメルトブローンブレンドポリマー繊維の空中流に注入するために、Hauser(米国特許第4118531号)により開示されたものと概ね類似する種類の装置が使用された。繊維(短繊維が存在したか否かにかかわらず)は、捕集器上に捕集された。
代表的な実施例1
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含む不織布繊維ウェブは、以下に記載されるように動作される、上述の装置及び一般的な方法を用いて作製された。装置は、短繊維をメルトブローン繊維の空中流に注入するための機器を含んだ。メルトブローンに使用されたポリ(エチレンテレフタレート)は、商品名RAMAPET L1としてIndoramaから得た0.58の固有粘度のPET樹脂であった。メルトブローンに使用されたポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)は、商品名VALOX 195−1001としてSabicから得た。使用された短繊維は、商品名942DとしてXDL(China)から得たPET繊維(6デニール、長さ40mm)であった。PBT及びPET樹脂は、約50:50の重量比で押出成形機に注入された。ダイの温度は約320℃に維持された。高速衝突空気の公称設定値は約400℃であった。衝突空気は、約1.5mmのエアナイフ間隙、及び508mmの総有効幅(エアナイフの幅、よって類似する空気流に全てのメルトブローンフィラメントを均一に曝すことを可能にするために、オリフィスの列の両端でメルトブローンのオリフィスの列幅を超えて延在する)で、1分当たり約220標準立方フィート(SCFM)(1分当たり約6230リットル(L/分))の速度で送達された。空気の推定線速度は、1分当たり8175メートルの範囲であった。このように形成された繊維は、約24cmのDCD(ダイ−捕集器間の距離)で通気性ベルト上に捕集された。プロセス条件は、任意の所与の組(例えば短繊維なしの組、又は短繊維を含む組)内のウェブが少なくとも概ね類似する固さ/膨らみのものであるように調節された。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含むウェブは、高速衝突空気の公称設定値が350℃であり、ダイの温度が305℃であり、衝突空気が約208SCFM(約5890L/分)の速度で送達されたことを除き、実施例1にあるような概ね類似する様式で作製された。ウェブの短繊維重量%は約40%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含むウェブは、PBT及びPET樹脂が65:35の重量比(約220SCFM(約6230L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値は400℃であり、ダイの温度は310℃であった)で使用されたことを除き、実施例1にあるような概ね類似する様式で作製された。ウェブの短繊維重量%は約34%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含むウェブは、約204SCFM(約5777L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値が350℃であり、ダイの温度が305℃であったことを除き、実施例2(65:35のPBT:PET比)にあるような概ね類似する様式で作製された。ウェブの短繊維重量%は約42%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含むウェブは、PBT及びPET樹脂が35:65の重量比(約221SCFM(約6258L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値は400℃であり、ダイの温度は335℃であった)で使用されたことを除き、実施例1にあるような概ね類似する様式で作製された。ウェブの短繊維重量%は約33%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含むウェブは、約206SCFM(約5833L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値が350℃であり、ダイの温度が315℃であったことを除き、実施例3(35:65のPBT:PET比)にあるような概ね類似する様式で作製された。ウェブの短繊維重量%は約42%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
比較例1
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含む不織布繊維ウェブは、メルトブローン繊維を作製するために100重量%のPBT樹脂(PET樹脂を含まない)が使用されたことを除き、実施例1にあるような概ね類似する様式で作製された。約200SCFM(約6230L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値は340℃であり、ダイの温度は約300℃であった。ウェブの短繊維重量%は約38%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を含む不織布繊維ウェブは、メルトブローン繊維を作製するために100重量%のPET樹脂(PBT樹脂を含まない)が使用されたことを除き、実施例1にあるような概ね類似する様式で作製された。約220SCFM(約6230L/分)で送達された高速衝突空気の公称設定値は350℃であり、ダイの温度は約330℃であった。ウェブの短繊維重量%は約34%であった。得られたウェブの熱収縮データは表1に提供される。
実施例4
短繊維を含まないメルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、以下に記載されるように動作される、上述の装置(短繊維を注入するためのいかなる機器も使用しない)及び一般的な方法を用いて作製された。使用されたポリ(エチレンテレフタレート)は、商品名RAMAPET L1としてIndoramaから得た0.58の固有粘度のPET樹脂であった。使用されたポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)は、商品名CELANEXとしてTiconaから得た。PBT及びPET樹脂は、約50:50の重量比で押出成形機に注入された。ダイの温度は約320℃に維持された。高速衝突空気の公称設定値は約400℃であった。衝突空気は、1分当たり約220標準立方フィート(SCFM)(1分当たり約6230リットル(L/分))の速度で送達され、空気の推定線速度は、1分当たり8200メートルの範囲であった。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、高速衝突空気の公称設定値が340℃であったことを除き、実施例4にあるような概ね類似する様式で作製された。衝突空気は、1分当たり約208標準立方フィート(SCFM)(1分当たり約5890リットル(L/分))の速度で送達され、空気の推定線速度は、1分当たり7700メートルの範囲であった。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、PBT及びPET樹脂が65:35の重量比(高速衝突空気の公称設定値は約400℃であり、ダイの温度は310℃であった)で使用されたことを除き、実施例4にあるような概ね類似する様式で作製された。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、高速衝突空気の公称設定値が340℃であったことを除き、実施例5にあるような概ね類似する様式で作製された。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、PBT及びPET樹脂が35:65の重量比(高速衝突空気の公称設定値は約400℃であり、ダイの温度は335℃であった)で使用されたことを除き、実施例4にあるような概ね類似する様式で作製された。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含む不織布繊維ウェブは、高速衝突空気の公称設定値が340℃であり、ダイの温度が330℃であったことを除き、比較例2にあるような概ね類似する様式で作製された。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含むウェブは、PET(PBTなし)樹脂のみが使用されたことを除き、比較例3aにあるような概ね類似する様式で作製された。高速衝突空気の公称設定値は340℃であり、ダイの温度は340℃であった。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
メルトブローンブレンドポリマー繊維を含むウェブは、PBT(PETなし)樹脂のみが使用されたことを除き、比較例3aにあるような概ね類似する様式で作製された。高速衝突空気の公称設定値は340℃であり、ダイの温度は300℃であった。得られたウェブの熱収縮データは表2に提供される。
Claims (19)
- 熱安定性不織布ウェブであって、
メルトブローン繊維であって、
少なくとも選択されたメルトブローン繊維が、各々ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)とポリ(エチレンテレフタレート)(PET)とのブレンドを含むブレンドポリマー繊維であり、約80:20〜約30:70のPBT対PETの平均重量比を呈する、メルトブローン繊維と、
短繊維であって、
前記ウェブの前記繊維材料の総重量の約10重量%〜約60重量%を構成する、短繊維と、を含み、
前記熱安定性不織布ウェブが、約10%未満の熱収縮を呈する、熱安定性不織布ウェブ。 - 前記メルトブローン繊維が、約70:30〜約35:65のPBT対PETの平均重量比を呈する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記PETが、非ポリマー成核剤を実質的に含まない、請求項1に記載のウェブ。
- 前記メルトブローン繊維が集合的に、約10マイクロメートル未満の平均繊維直径を呈する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記短繊維が、前記ウェブの前記繊維材料の総重量の約20重量%〜約60重量%を構成する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記短繊維が、前記ウェブの前記繊維材料の総重量の約30重量%〜約60重量%を構成する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記短繊維が、前記ウェブの前記繊維材料の総重量の約40重量%〜約60重量%を構成する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記短繊維が、PET繊維である、請求項1に記載のウェブ。
- 前記ウェブが、約6%未満の熱収縮を呈する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記ウェブが、約4%未満の熱収縮を呈する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記ウェブが、約2%未満の熱収縮を呈する、請求項1に記載のウェブ。
- 前記メルトブローン繊維が集合的に、200℃未満のTmを呈する、約5重量%以下の任意のポリマー材料を含む、請求項1に記載のウェブ。
- 前記メルトブローン繊維が、200℃未満のTmを有するいかなるポリマー材料も実質的に含まない、請求項1に記載のウェブ。
- 請求項1に記載の熱安定性不織布ウェブを含む物品であって、断熱物品、防音物品、液体濾過物品、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される、物品。
- 前記物品が、約5%未満の熱収縮を呈する防音物品である、請求項14に記載の物品。
- メルトブローンダイのオリフィスを通して溶融ブレンドポリマーフローストリームを押し出して、溶融ブレンドポリマーフィラメントを形成することと、
高速気体流で前記溶融ブレンドポリマーフィラメントを細径化して、ブレンドポリマーメルトブローン繊維の空中流を形成することと、
短繊維の空中流を前記ブレンドポリマーメルトブローン繊維の空中流内に注入すること
と、
前記混在したメルトブローンブレンドポリマー繊維及び短繊維を繊維の塊として捕集することと、を含む方法であって、
少なくとも選択されたメルトブローンブレンドポリマー繊維が、各々、ポリ(ブチレンテレフタレート)(PBT)とポリ(エチレンテレフタレート)(PET)とのブレンドを含み、
前記メルトブローン繊維が、約80:20〜約30:70のPBT対PETの平均重量比を呈し、
前記短繊維が、前記ウェブの前記繊維材料の総重量の約10重量%〜約60重量%を構成し、
前記熱安定性不織布ウェブが、約10%未満の熱収縮を呈する、方法。 - 前記高速気体流が、少なくとも約350℃の公称設定値に設定される、請求項16に記載の方法。
- 前記高速気体流が、少なくとも約390℃の公称設定値に設定される、請求項16に記載の方法。
- 前記方法が、前記繊維の塊の前記繊維の少なくとも一部を互いに固着させて熱安定性不織布ウェブを形成することを更に含む、請求項16に記載の方法。
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