JP2022505070A - 難燃性不織繊維ウェブ - Google Patents

Abstract

不織繊維ウェブ、その方法及びアセンブリが提供される。不織繊維ウェブは、複数のメルトブローン繊維を含む。複数のメルトブローン繊維は、ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む。提供される不織布物品は、同様の繊維径を有する従来の不織布物品と比較したときに、向上した防音特性、寸法的に安定、及び優れた難燃特性のための微細な繊維径をもたらすことができる。

Description

メルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブ（non-woven fibrous web）及び関連物品及びアセンブリ、並びにそのような繊維ウェブ、物品、及びアセンブリを調製及び使用するための方法が提供される。不織繊維ウェブは、熱及び音響用途で使用することができる。

高温に耐えることができる不織布物品は、航空宇宙産業、自動車産業、建設産業、輸送産業、及び電子産業において大きな関心がある。高温耐性材料は、ガラス繊維、玄武岩繊維、及びポリイミド繊維から作製することができる。このような繊維は、構造一体性を提供するために結合剤を用いて不織布ウェブ構造に形成することができる。メラミン発泡体、ポリイミド発泡体、及びアラミドフェルト材料もまた、既知の難燃性絶縁材である。

これらの材料は、様々な程度の難燃性であるが、これらの材料は、一般に、メルトブローン繊維に基づくウェブによって達成される高い表面積及び高い気孔率の組み合わせを提供することができない。メルトブローは、１０マイクロメートル未満の直径を有する繊維を、ヒトの毛髪よりも何倍も微細にすることができる製造技術である。微細な繊維は、多くの熱、音響、吸収剤、及び濾過用途において高い性能特性を達成するのに役立つことができる。

メルトブロープロセスで使用することができるポリマーの可燃性もまた、重要な技術的課題を提示する。多くのポリマー材料は、本質的に可燃性であり、より可燃性の低いポリマーの微細な繊維であっても、燃焼しやすい可能性がある。良好な熱安定性、耐化学薬品性、及び優れた機械的特性を有することが知られている、ポリエチレンテレフタレートなどの高温ポリマーは、規制された可燃性標準の対象となる多くの用途での使用を除外され得る。

従来のメルトブローン不織繊維ウェブが直面する更に別の技術的な問題は、後続プロセス又は使用、例えば、断熱材としての使用において加熱された場合、中程度の温度でも収縮する傾向があることである。収縮は、メルトブローン繊維が熱可塑性ポリエステル－例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリエチレンナフタレート、又はこれらの組み合わせを含む場合に特に問題となる可能性があり、収縮が問題とならなければ、その高温性能のために所与の用途で望ましい場合がある。

難燃性添加剤の使用によるポリマー繊維の難燃性の改善が文献に報告されている。ハロゲン含有難燃剤は周知であり、ポリマー材料に添加されている間、それらの高い効率に起因して重要な役割を果たす。しかしながら、これらの難燃剤の毒性及び腐食性は、環境問題を提起しており、これらの材料の使用は、多くの国で制限されてきた。

その結果、リン含有化合物は難燃剤として、特に有機リン化合物として関心がもたれている。これらの化合物の一部は、難燃剤として有効性が証明されており、煙、毒性、及び腐食の問題がほとんどない。しかしながら、メルトブローンポリマーと難燃剤との相容性が低いため、難燃性メルトブローン不織布物品を製造するという課題が残っており、これはメルトブローン材料のメジアン繊維径を著しく増加させる傾向があるためである。

ポリマーリン系添加剤を組み込んだメルトブローマイクロファイバー製造プロセスから作製された熱可塑性ポリマー、不織繊維ウェブが、本明細書に開示される。提供される不織繊維ウェブは、高温で寸法的に安定であり得、優れた音響特性及び断熱特性のために非常に微細な繊維を有し、難燃特性を示す。

本方法によって調製される製品は、高い難燃性能を有することができ、９４ＵＬＶ－０レベル、ＶＴＭ－０レベル及びＦＡＲ２５－８５６（ａ）レベルの難燃特性を有する難燃性超微細不織繊維ウェブを製造することができる。一部の不織布材料は、他の難燃性添加剤の熱可塑性ポリマーウェブと比較して、優れた難燃性バリア特性並びに繊維径の縮小を示した。

第１の態様では、不織繊維ウェブが提供される。不織繊維ウェブは、ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含み、不織繊維構造は、１５０℃で６０分間加熱された後に、１５％未満の収縮を示す。

第２の態様では、不織繊維ウェブが提供され、不織繊維ウェブは、ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含み、熱可塑性ポリマーは、核形成を達成するのに有効な量のいかなる核形成剤も実質的に含まない。

第３の態様では、不織繊維アセンブリが提供され、不織繊維アセンブリは、互いに反対にある第１及び第２の主面を有する不織繊維ウェブと、第１及び第２の主面の一方又は両方に配置された接着剤層と、任意に、難燃性である、接着剤層上に配置された外層と、を含む。

第４の態様では、不織繊維ウェブを製造する方法が提供され、方法は、熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合してポリマーブレンドを得ることと、ポリマーブレンドの溶融流を、メルトブローダイの複数のオリフィスに通すことにより、複数のメルトブローン繊維を形成することと、コレクタ上にメルトブローン繊維の少なくとも一部を回収して不織繊維ウェブを得ることと、を含む。

一部の例示的実施形態では、このプロセスは、溶融ポリマー流をメルトブローダイの多数のオリフィスに通して多数のメルトブローン繊維を形成することと、メルトブローン繊維の少なくとも一部分を、メルトブローン繊維が多数のオリフィスから出た直後に、制御された空中熱処理操作に供することであって、制御された空中熱処理操作が、メルトブローン繊維の上記部分の溶融温度よりも低い温度で、制御された空中熱処理操作を受けた繊維部分内の分子の少なくとも一部分の応力緩和を達成するのに十分な時間実施される、供することと、制御された空中熱処理操作を受けたメルトブローン繊維の少なくとも一部を、コレクタに捕集して、不織繊維構造を形成することと、を含む。不織繊維構造は、制御された空中熱処理操作を受けずに同様に調製された構造で測定した収縮（本明細書に記載の方法を用いて測定）よりも低い収縮を示すことができる。

一実施形態による不織繊維ウェブの側面断面図である。 それぞれの例示的実施形態による不織繊維ウェブアセンブリの側面断面図である。 それぞれの例示的実施形態による不織繊維ウェブアセンブリの側面断面図である。

明細書及び図面中の参照文字が繰り返して使用されている場合、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことを意図している。多数の他の変更及び実施形態を当業者が考案でき、それらは、本開示の原理の範囲及び趣旨に含まれることを理解されたい。図は、縮尺通りに描かれていないことがある。

定義
「周囲条件」は、２５℃かつ１０１．３ｋＰａ（１気圧）の圧力を意味する。

「周囲温度」は、２５℃であることを意味する。

「坪量」は、１０ｃｍ×１０ｃｍのウェブサンプルの重量に１００を掛けて算出され、グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）単位で表される。

「嵩密度」は、不織繊維ウェブの単位体積当たりの質量である。

「コポリマー」は、２つ以上の異なるポリマーの繰り返し単位から作製されるポリマーを指し、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、及び星型（例えば樹状）コポリマーを含む。

「寸法的に安定」とは、所与の時間にわたって高温にさらされたときに収縮に抵抗する構造を指し、高温は、８０℃、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、又は１５０℃を超える温度であり得る。

「ダイ」とは、メルトブローを含むがこれに限定されないポリマー溶融加工及び繊維押出加工に使用するための、少なくとも１つのオリフィスを含む加工用アセンブリを意味する。

「不連続」とは、繊維又は複数の繊維に関して使用される場合、制限されたアスペクト比（例えば、長さと直径との比が、例えば、１０，０００未満）を有する繊維を意味する。

ポリマーの「ガラス転移温度」は、非晶質ポリマー（又は半結晶性ポリマー内の非晶質領域内）において、温度が上昇するにつれて、硬く比較的脆い「ガラス状」の状態から粘性又はゴム状の状態になる可逆的転移が生じる温度を指す。

不織繊維ウェブにおける繊維の「メジアン繊維径」は、走査型電子顕微鏡を使用することなどによって、繊維構造の１つ以上の画像を生成し、１つ以上の画像においてはっきりと見えている繊維の横断方向寸法を測定して、繊維径の合計数を求め、その繊維径の合計数に基づいてメジアン繊維径を計算することによって決定される。

ポリマーについての「溶融温度」は、ポリマーが固体から液体に状態を変化させる温度を表し、変調示差走査熱量測定法を用いて得られた第１加熱全熱流量プロットのピーク最大値として決定され、ポリマー又は繊維の溶融領域内にある場合の温度に対応し（溶融領域内の最大値が１つだけの場合）、最高強度の溶融ピークに対応する温度として、複数の最大値がある場合は、（例えば、２つの異なる結晶相が存在することにより）複数の融点があることを示す。

「不織繊維ウェブ」は、個々の繊維又はフィラメントが相互に重なり合っているが、編布として識別可能な状態ではない構造を呈するシート又はマットを形成する、繊維の交絡又は繊維間結合を特徴とする複数の繊維を意味する。

「配向された」とは、繊維に関して使用される場合、繊維内のポリマー分子のうちの少なくとも一部分が、例えば延伸加工の使用によって、又は、繊維流がダイから出る際の細径化装置の使用によって、繊維の長手方向軸に位置合わせされていることを意味する。

「収縮」とは、米国特許出願公開第２０１６／０２９８２６６号（Ｚｉｌｌｉｇら）に記載の試験方法に従って、１５０℃まで一定時間加熱した後の繊維不織布ウェブの寸法の減少を意味する。

「実質的に」とは、少なくとも５０％、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、９９．９、９９．９９、若しくは９９．９９９％の量といった大部分若しくはほとんど、又は１００％を意味する。

本開示の目的及び利点は以下の非限定的な実施例によって更に例証されるが、これらの実施例に引用される材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないものと解釈されるべきである。本明細書では、用語「ａ］、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容が明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。「又は」という接続詞は、そうでない旨が明確に示されない限り、「及び／又は」を含む意味で一般に用いられる。

本明細書では、不織繊維ウェブ、物品、及びそれらのアセンブリ、並びに断熱及び防音に好適であり得る方法が本明細書に記載される。これらの材料の更なる用途としては、濾過媒体、外科用ドレープ、並びに拭き取り用品、液体並びにガスフィルタ、衣類（garment）、ブランケット、家具、輸送（例えば、航空機、船、列車、及び自動車用）、口臭、及び個人用保護具が挙げられる。

不織繊維ウェブ
本開示の不織繊維ウェブは、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーから直接形成された一次繊維を含有する。直接形成された繊維は、一般に、少なくとも３５重量％の１つ以上の熱可塑性ポリマーを有する。様々な実施形態では、繊維中の熱可塑性ポリマーの量は、主繊維の総重量に対して、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、又は９９％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。

例示的な熱可塑性ポリマーとしては、ポリプロピレン及びポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリブテン、ポリ乳酸、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエチレン－コ－ビニルアセテート、ポリアクリロニトリル、環状ポリオレフィンと共に、これらのコポリマー並びにブレンドが挙げられる。

いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーのうちの１つ以上は非晶質であり、すなわち、ポリマーは本質的にゼロの結晶化度を有する。任意に、提供される不織繊維ウェブ中の繊維の一部又は全ては、もっぱら非晶質の熱可塑性ポリマーから作製される。非晶質熱可塑性ポリマーとしては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレートグリコール、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、エチレンブチレンスチレンコポリマー、及び環状オレフィンと共に、これらのコポリマー並びにブレンドが挙げられる。

いくつかの実施形態では、少なくとも１つの熱可塑性ポリマーは、半結晶性ポリマーを含む。半結晶性ポリマーとしては、脂肪族ポリマー及び芳香族ポリマーが挙げられる。

いくつかの実施形態では、半結晶性ポリマーは、芳香族ポリエステルを含む。ある特定の例示的実施形態では、芳香族ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートグリコール、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル、又はこれらのコポリマー若しくはブレンドが挙げられる。熱可塑性半結晶性ポリマーは、ポリエステルと少なくとも１つの他のポリマーとのブレンドを含むことができる。

他の実施形態では、半結晶性ポリマーは、脂肪族ポリエステルを含む。有用な脂肪族ポリエステルとしては、ポリ（ヒドロキシアルカノエート）のホモポリマー並びにコポリマー、及び１つ以上のアルカンジオールと１つ以上のアルカンジカルボン酸（又はアシル誘導体）との反応生成物から形成される、１つ以上のポリオールと１つ以上のポリカルボン酸との反応生成物から誘導される、これらの脂肪族ポリエステルのホモポリマー並びにコポリマーが挙げられる。ポリエステルは、多官能性ポリオール、例えば、グリセリン、ソルビトール、ペンタエリスリトール、及びこれらの組み合わせから誘導されて、分枝状、星形、及びグラフトホモポリマー並びにコポリマーを形成することができる。脂肪族ポリエステルと１つ以上の追加の半結晶性又は非晶質ポリマーとの混和性及び不混和性ブレンドも使用されてもよい。

半結晶性でもある代表的な脂肪族ポリエステルとしては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸－コ－グリコール酸）、ポリブチレンスクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシバレレート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコリド、ポリブチレンスクシネート、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレレート）及びポリエチレンアジペート、並びにこれらのブレンド及びコポリマーが挙げられる。

ポリヒドロキシアルカノエートは、ヒドロキシ酸、又はその誘導体の縮合若しくは開環重合によって誘導される。ポリヒドロキシアルカノエートは、下式：
Ｈ（Ｏ－Ｒ－Ｃ（Ｏ）－）_ｎＯＨ
で表すことができ、
式中、Ｒは、カテナリ（炭素鎖中の炭素原子に結合した）酸素原子によって任意に置換された、１～２０個の炭素原子、好ましくは１～１２個の炭素原子を有する直鎖又は分枝鎖であってもよいアルキレン部分であり、ｎは、エステルがポリマーであるような数であり、好ましくは、脂肪族ポリエステルの分子量が少なくとも１０，０００、好ましくは、少なくとも３０，０００、及び最も好ましくは、少なくとも５０，０００ｇ／ｍｏｌであるような数である。Ｒは、１つ以上の鎖内エーテル酸素原子を更に含んでもよい。一般に、ヒドロキシ酸のＲ基は、ペンダントヒドロキシル基が一級又は二級ヒドロキシル基であるようなものである。

熱可塑性ポリマーは、好ましくは、メルトブロープロセスにおける微細な繊維の調製に好適な固有粘度（ＩＶ）を有する。所与のポリマーの固有粘度は、ポリマーの無限希釈時の還元粘度、又は固有粘度の限界値として定義される。このパラメータは、ポリマーの融点、結晶化度、及び引張強度と相関させることができる。様々な方法を使用して、固有粘度を決定することができる。例えば、固有粘度は、ウベローデ（Ubbelohde）粘度計を使用して測定することができるか、あるいは、押し出し式可塑度計（extrusion Plastometer）を使用してポリマーのメルトフローインデックスを測定し、装置の内部較正曲線に基づいて、メルトフローインデックスを固有粘度に相関させることによって得ることができる。固有粘度は、０．４～０．７、０．４～０．６、０．４～０．５の範囲とすることができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、０．４、０．４２、０．４５、０．４７、０．５、０．５２、０．５５、０．５７、０．６、０．６２、０．６５、０．６７、又は０．７の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。

不織繊維ウェブを製造するのに有用な熱可塑性ポリマーの更なる詳細は、例えば、米国特許７，７５７，８１１号（Ｆｏｘら）及び同第９，１９４，０６５号（Ｍｏｏｒｅら）に見出すことができる。

高分子量ポリマーは、良好な機械的特性を有する繊維を提供することができるが、このようなポリマーはまた、加工を複雑にし得る高い溶融粘度を有する傾向もある。有用な脂肪族ポリエステルの分子量は、１５，０００ｇ／ｍｏｌ～６，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、２０，０００ｇ／ｍｏｌ～２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、４０，０００ｇ／ｍｏｌ～１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲であってもよく、あるいは、いくつかの実施形態では、１５，０００ｇ／ｍｏｌ；２０，０００；２５，０００；３０，０００；３５，０００；４０，０００；４５，０００；５０，０００；６０，０００；７０，０００；８０，０００；９０，０００；１００，０００；２００，０００；５００，０００；７００，０００；１，０００，０００；２，０００，０００；３，０００，０００；４，０００，０００；５，０００，０００；若しくは６，０００，０００ｇ／ｍｏｌの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。

不織繊維ウェブ内の複数のメルトブローン繊維のメジアン繊維径は、最終用途において所望される特性を提供するように設計することができる。音響吸収剤の場合、例えば、単位体積当たりの最大表面積を得るために、メジアン繊維径が可能な限り小さくなることが望ましい場合がある。達成可能な最小繊維径は、繊維を形成するために使用されるポリマーの溶融粘度に少なくとも部分的に依存する。

提供されるウェブにおいて、これらの繊維は、０．２マイクロメートル～２０マイクロメートル、０．５マイクロメートル～１５マイクロメートル、１マイクロメートル～１０マイクロメートルのメジアン径を有してもよいか、あるいは、いくつかの実施形態では、０．２マイクロメートル、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０マイクロメートルの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きいメジアン径を有してもよい。

主繊維を形成するために使用される熱可塑性ポリマーの性質、製造プロセス、並びに溶融添加剤及び二次繊維の存在に基づいて、提供される不織繊維ウェブは、広範囲の嵩密度を有し得る。提供されるウェブは、１ｋｇ／ｍ^３～１０００ｋｇ／ｍ^３、１ｋｇ／ｍ^３～１００ｋｇ／ｍ^３、１ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３の嵩密度を示すことができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、１ｋｇ／ｍ^３、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１５０、１７０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００ｋｇ／ｍ^３の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい嵩密度を示すことができる。

平均嵩密度は、不織繊維ウェブの絶縁性能と重要な関係を有する。不織繊維ウェブの平均嵩密度が５０ｋｇ／ｍ^３よりも著しく高い場合、繊維自体を通じた熱伝導によって、断熱材を通じて有意な量の熱を伝達することがある。平均嵩密度が１５ｋｇ／ｍ^３よりも著しく低い場合、繊維を通じた熱伝導は小さくなるが、対流熱伝達は有意になり得る。平均嵩密度の更なる低下はまた、不織繊維ウェブの強度を低下させることがあり、これは望ましくない。

ホスフィネート及びポリマーホスホネート
提供された不織繊維ウェブの一次繊維を作製するために使用される熱可塑性ポリマーは、リン含有ポリマーとブレンドされる。リン含有ポリマーは、好ましくは、少なくとも１つのホスフィネート又はポリマーホスホネートを含有し、後者はまた、ポリホスホネートとも称されることがある。

ホスフィネートは、一般式Ｒ_２（Ｒ_１Ｏ）Ｐ＝Ｏを有する有機リン化合物であり、次亜リン酸と同様の構造を有する。ホスホネートは、Ｃ－ＰＯ（ＯＨ）_２又はＣ－ＰＯ（ＯＲ）_２基を含有する有機リン化合物であり、式中、Ｒは、アルキル又はアリール基を表す。ポリマーホスホネートは、それらの繰り返し単位にホスホネートを含有するポリマーである。

ホスフィネート、ポリマーホスホネート及びこれらの誘導体は、それらの難燃特性に有用な添加剤である。ポリマー難燃剤は、その揮発性が低く、浸出傾向を減少させ、ベースポリマーとの改善された相容性のため、非ポリマー代替物よりも有利であり得る。

有利には、リン系難燃剤は、臭素、塩素、フッ素、及びヨウ素などのハロゲンを使用せずに有効であり、不織繊維ウェブを、ハロゲン化難燃性添加剤を実質的に含まないようにすることができる。ハロゲン化化合物の使用は、環境、健康、及び安全性の理由から不利である。

ポリマーホスホネートホモポリマーは、周囲温度で脆性である可能性があり、この脆性は、ポリマーホスホネートを熱可塑性ポリマーと共重合することによって緩和することができる。この目的に使用することができる熱可塑性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、及びポリカーボネートが挙げられる。共重合生成物には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーが挙げられる。

ポリマーホスホネートは、ポリマーホスホネート、コポリ（ホスホネートエステル）、コポリ（ホスホネートカーボネート）であってもよい。オリゴマーを含むように本明細書で広く解釈されるこれらのポリマーは、ジアリールアルキル－又はジアリールアリールホスホネートに由来する繰り返し単位を含むことができる。いくつかの例では、ポリマーホスホネートは、オリゴホスホネート、ランダムコオリゴ（ホスホネートエステル）、ブロックコオリゴ（ホスホネートエステル）、ランダムコオリゴ（ホスホネートカーボネート）、及び／又はブロックコオリゴ（ホスホネートカーボネート）を含む。

いくつかの実施形態では、ポリマーホスホネートは、１つ以上のフェノール末端基を含有する。所望であれば、フェノール末端基は、提供される繊維性不織布ウェブのメルトブローン繊維で使用される熱可塑性ポリマー上に存在する官能基と反応性であり得る。

添加剤中のリン含有量は、提供されるウェブにおける難燃性の程度と直接相関することができる。ポリマーホスホネートは、ポリマーホスホネートの総重量に基づいて、１重量％～５０重量％、５重量％～５０重量％、５重量％～３０重量％の範囲のリン含有量を有することができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、１重量％、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、２０、２２、２５、２７、３０、３５、４０、４５、又は５０重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きいリン含有量を有することができる。

有用なホスフィネート化合物としては、メルトブロープロセスで使用される温度で溶融可能なものが挙げられる。溶融可能なホスフィネート化合物は、例えば、１００℃、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、又は３００℃の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高い溶融温度を有することができる。

ホスフィネート及びポリマーホスホネート材料の調製及び化学的並びに物理的特性に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第４，７１９，２７９号（Ｋａｕｔｈら）、同第６，８６１，４９９号（Ｖｉｎｃｉｇｕｅｒｒａら）、及び同第９，６９５，２７８号（Ｋａｇｕｍｂａら）、並びに米国特許公開第２００６／００２００６４号（Ｂａｕｅｒら）及び同第２０１２／０１２１８４３号（Ｌｅｂｅｌら）に見出すことができる。

特定のホスフィネート及びポリマーホスホネートは、不織繊維ウェブ中に一次繊維を形成するのに有用な特定の熱可塑性ポリマーと化学的に相容性があることが見出された。化学的相容性は、例えば、繊維断面が走査電子顕微鏡下で単一の均一相の外観を有するように、これらのポリマーの均質なブレンドによって顕在化することができる。後のサブセクションに記載されるように、ポリエチレンテレフタレートを観察して、メルトブロープロセスにおいて、コオリゴ（ホスホネートカーボネート）と相容性のポリマーブレンドを形成することが観察された。いくつかの実施形態では、ポリマーホスホネート添加剤と熱可塑性樹脂との間のこの相互作用により、添加剤なしの熱可塑性樹脂を使用して得られるよりも微細な繊維の形成が可能になる。

ポリマーホスホネートは、溶融粘度を更に低下させ、得られるポリマーブレンドの加工性を促進するガラス転移温度を有することができる。ガラス転移温度はまた、メルトブロー製造プロセスに組み込まれる方法に影響を及ぼし得る。低Ｔ_ｇを有するペレット、フレーク、粉末は、二軸押出機の供給スロートに入るにつれて粘着性になりやすくなるため、より高いＴ_ｇが固体粒子フィーダーと共に使用するのに望ましい場合がある。それらが十分に粘着性になる場合、それらは、供給スロートにまとまり、閉塞を引き起こす可能性がある。低Ｔ_ｇ材料の場合、特定の技術を使用して、供給スロートの閉塞の問題を克服することができる。例えば、それらは、グリッド溶融機で溶融され、二軸押出機のバレル内に注入され得る。

一般に、ポリマーホスホネートのガラス転移温度は、－４０℃～２００℃、０℃～２００℃、０℃～１５０℃、７０℃～１２０℃の範囲とすることができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、－４０℃、－３５、－３０、－２５、－２０、－１５、－１０、－５、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、又は２００℃の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高いガラス転移温度であり得る。

ポリマーホスホネートの分子量は、難燃性、プロセス温度における溶融粘度、熱酸化安定性、及び強靱性の因子のバランスを取るように選択することができる。ポリマーホスホネートは、１００ｇ／ｍｏｌ～１００００ｇ／ｍｏｌ、５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌ、１０００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの範囲の数平均分子量を有することができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、１００ｇ／ｍｏｌ、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２２０、２５０、２７０、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００、１５００、１６００、１７００、１８００、１９００、２０００、２１００、２２００、２３００、２４００、２５００、３０００、３２００、３５００、３７００、４０００、４５００、５０００、５５００、６０００、６５００、７０００、７５００、８０００、８５００、９０００、９５００、又は１００００ｇ／ｍｏｌの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高い数平均分子量であり得る。

同様に、ポリマーホスホネートは、所望の難燃性の程度を得るのに好適な任意の量で存在することができ、所与の原材料コストのためにメルトブロー製造プロセスにおいて許容可能な繊維径を得ることができる。特に制限されないが、存在するポリマーホスホネートの量は、複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、５重量％～５０重量％、１０重量％～５０重量％、１５重量％～５０重量％の範囲の量であってもよく、あるいは、いくつかの実施形態では、５重量％、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３２、３５、３７、４０、４２、４５、４７又は５０重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高い量であってもよい。

従来のメルトブローン不織繊維ウェブでは、直接形成された繊維の平均径と難燃性添加剤の濃度との間に逆相関がある。驚くべきことに、ポリマーホスホネートを特定の熱可塑性ポリマーにブレンドすることは、ポリマーブレンドの溶融粘度を熱可塑性ポリマー単独の溶融粘度に対して低下させることが見出された。これが、ひいては微細な繊維を保持することを可能にし、場合によっては、繊維径を熱可塑性ポリマーを単独で使用して得られる繊維径に対して縮小させると同時に、不織繊維ウェブの難燃性を向上させることができる。

より具体的には、メルトブロープロセスにおいて、熱可塑性ポリマーを特定のホスフィネート又はポリマーホスホネートと混合することにより、熱可塑性ポリマーをホスフィネート又はポリマーホスホネートと混合しない場合に得られるものの少なくとも１０パーセント、少なくとも２０パーセント、又は少なくとも３０パーセントであるメジアン繊維径をもたらすことができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーをホスフィネート又はポリマーホスホネートと混合しない場合に得られるものよりも少なくとも５パーセント、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１７、２０、２２、２５、２７、３０、３２、３５、３７、又は４０パーセント小さいメジアン繊維径をもたらすことができることが発見された。

微細メルトブローン繊維は、断熱及び防音用途において大きな技術的利益である。音響では、単位体積当たりの高表面積は、不織繊維ウェブ内の音エネルギーの粘性消散を向上させる。熱用途では、微細な繊維は空気を捕捉し、放射熱損失を遮断し、不織繊維ウェブを有効な断熱材にする。

必須というわけではないが、難燃性を改善するために他のホスフェート含有化合物を添加することもできる。一次繊維を形成するために使用される熱可塑性ポリマーは、例えば、１つ以上の塩素化ホスフェートエステルと更にブレンドされてもよい。有用な塩素化ホスフェートエステルとしては、トリス（２－クロロエチル）ホスフェート、２－プロパノール－１－クロロホスフェート、及び２－プロパノール－１，３－ジクロロホスフェートが挙げられる。好ましくは、これらの他の添加されたホスフェート含有化合物は、熱可塑性ポリマーと相容性であり、熱可塑性ポリマーと均質な相を形成する。

塩素化ホスフェートエステルは、任意の好適な量で熱可塑性ポリマーとブレンドすることができる。好適な量は、複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、５重量％～６０重量％、５重量％～５０重量％、１０重量％～３０重量％の範囲とすることができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、５重量％、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４、４５、５０、５５、又は６０重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高い量とすることができる。

二次繊維
提供される不織繊維ウェブは、任意に、複数の直接形成された一次繊維と交絡している複数の二次繊維を含有することができる。二次繊維は、短繊維であってもよく、ウェブ全体に均一に分布させることができる。多くの場合、機械的補強を提供するために、それらは、主要繊維よりも著しく太い。二次繊維の組み込みは、嵩高性（又はより低い密度）、弾力性、及び／又は強度の増加を含む、多くの潜在的な利益をウェブに提供することができる。これらの繊維はまた、ウェブの断熱又は防音特性を改善することができる。

二次繊維は、一次繊維について既に開示されている熱可塑性ポリマーのいずれかから作製することができる。断熱及び防音に有用なポリマーとしては、例えば、ポリエーテルイミド及びポリエチレンテレフタレート若しくはポリフェニレンスルフィドなどの半結晶性熱可塑性ポリマーなどの高温ポリマーが挙げられる。

二次繊維は、機械的特性の所望の向上をウェブに提供するのに十分な任意の量で存在し得る。二次繊維は、不織繊維ウェブの総重量に対して、１０重量％～９０重量％、３０重量％～７０重量％、３５重量％～６５重量％の量で存在することができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、１０重量％、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、又は９０重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより高い量で存在することができる。

場合によっては、二次繊維は、非溶融性材料から作製することができる。非溶融性材料は、任意の温度で液体にはならず、ポリマー又は非ポリマーであってもよい。これらの材料の多くは、空気の存在下で加熱されると、最初に酸化するか、ないしは別の方法で分解するため、溶融しない。非溶融性ポリマー繊維は、炭素繊維、炭素繊維前駆体、又はこれらの組み合わせを含むことができる。十分な量で組み込まれる場合、これらの二次繊維は、ウェブ全体の難燃性を著しく向上させることができる。

炭素繊維前駆体としては、酸化ポリアクリロニトリルなどの酸化アクリル前駆体を挙げることができる。ポリアクリロニトリルは、炭素繊維を製造するために広く使用することができる有用なアクリル前駆体である。いくつかの実施形態では、ポリアクリロニトリルは、７０重量％超、７５重量％超、８０重量％超、又は８５重量％超のアクリロニトリル繰り返し単位を含有する。

酸化ポリアクリロニトリル繊維以外の非溶融性ポリマー繊維を使用することもできる。このような繊維としては、レーヨンなどの脱水セルロース前駆体が挙げられる。非溶融性ポリマー繊維は、リグニン繊維を更に含む。リグニンは、モノリグノールとして知られる芳香族アルコールの複合ポリマーであり、これらは植物由来である。モノリグノールモノマーとしては、ｐ－クマリルアルコール、コニフェリルアルコール、及びシナピルアルコールが挙げられ、これらは様々に異なる程度にメトキシ化される。

非溶融性ポリマー繊維としては、エポキシ、ポリイミド、メラミン、及びシリコーンなどの特定の熱硬化性材料も挙げられる。綿、亜麻、麻、絹、及び獣毛などの天然繊維は、溶融することなく燃焼する。レーヨンは、セルロースから作製された材料である。セルロースが燃焼すると、二酸化炭素、水及びチャーが形成される。

炭素繊維前駆体は、ピッチ系前駆体もまた含むことができる。ピッチは、多環芳香族分子及び複素環式化合物の複雑なブレンドであり、炭素複合体中の炭素繊維の前駆体又は炭素充填剤として使用することができる。いくつかの実施形態では、塩化ビニリデン樹脂及びフェノール樹脂を、炭素繊維の製造のための前駆体とすることができる。

好ましい実施形態では、非溶融性繊維は、酸化ポリアクリロニトリル繊維で構成される。酸化ポリアクリロニトリル繊維としては、例えば、商品名ＰＹＲＯＮ（Ｚｏｌｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｒｉｄｇｅｔｏｎ，ＭＯ））及びＰＡＮＯＸ（ＳＧＬ Ｇｒｏｕｐ（Ｍｅｉｔｉｎｇｅｎ，ＧＥＲＭＡＮＹ））で入手可能なものが挙げられる。

酸化ポリアクリロニトリル繊維は、アクリロニトリルと１つ以上のコモノマーとのコポリマーを含有する前駆体繊維から作製することができる。有用なコモノマーとして、例えば、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、ビニルアセテート、及び塩化ビニルが挙げられる。コモノマーは、共重合の前にモノマー混合物の総重量に対して、最大で、１５重量％、１４重量％、１３重量％、１２重量％、１１重量％、１０重量％、９重量％、又は８重量％の量で存在し得る。

前駆体繊維は、多段階プロセスで酸化され得る。繊維は、繊維の溶融又は融合を防止するために、最初に高温で安定化され、次いで炭素化されて非炭素元素を除去し、最終的に、繊維の機械的特性を向上させるために、更に高温で黒鉛化される。酸化ポリアクリロニトリル繊維としては、部分的に又は完全に酸化されたいずれかであり、黒鉛化されていても、又は黒鉛化されなくてもよいポリアクリロニトリル繊維が挙げられる。

非溶融性二次繊維は、繊維が不織繊維ウェブ内で絡まることを可能にする繊維径及び長さを有することができる。しかしながら、繊維は、ウェブ強度が過度に損なわれるほど細くないことが好ましい。大部分の用途では、二次繊維は、１０マイクロメートル～１０００マイクロメートル、１５マイクロメートル～３００マイクロメートル、２０マイクロメートル～１００マイクロメートルのメジアン繊維径を有することができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、１０マイクロメートル、１１、１２、１３、１５、１７、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、又は１０００マイクロメートルの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより長いメジアン繊維径を有することができる。

比較的長い繊維を使用することにより、繊維の脱落を低減し、横断方向に沿った不織繊維ウェブの強度を更に向上させることができる。二次繊維は、１０ミリメートル～１００ミリメートル、１５ミリメートル～１００ミリメートル、２５ミリメートル～７５ミリメートルの平均繊維長を有することができ、あるいは、いくつかの実施形態では、１０ミリメートル、１２、１５、１７、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、又は７５ミリメートルの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより長い平均繊維長を有することができる。

二次繊維は、溶融性又は非溶融性繊維のいずれかだけで構成される必要はない。加工性を向上させるために、溶融性繊維が非溶融性繊維と混合される繊維混合物を使用することが有利であり得る。溶融性繊維に使用される材料は特に制限されず、直接形成された繊維を作製するために使用される非晶質及び半結晶性芳香族並びに脂肪族ポリマーを含む、前述の熱可塑性ポリマーのいずれかを含むことができる。

このような繊維混合物が使用される場合、二次繊維は、非溶融性繊維と溶融性繊維とのブレンドを含むことができ、溶融性繊維は、不織繊維ウェブ中に存在する二次繊維の総重量の、１重量％～９５重量％、５重量％～９５重量％、５重量％～９０重量％、５重量％～３０重量％、１０重量％～２５重量％を表すか、あるいは、いくつかの実施形態では、１重量％、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、１７、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５重量％の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい重量％を表す。

完成した不織繊維ウェブにおける難燃性を最大化するために、任意の溶融性繊維が、難燃性添加剤とブレンドされて存在することが有利であり得る。好ましい実施形態では、溶融性繊維は、直接形成された繊維に関して前述したように、１つ以上のホスフィネート又はポリマーホスホネートを含有することができる。いくつかの実施形態では、溶融性繊維は、直接形成された繊維で使用されるものと同じ又は類似の組成を有する。例えば、二次繊維系は、コオリゴ（ホスホネートカーボネート）を含有するポリエチレンテレフタレート繊維と混合された酸化ポリアクリロニトリル短繊維を含み得る。

不織繊維物品及びアセンブリ
本開示の不織繊維ウェブは、多数の熱及び音響用途のいずれかで展開される物品及びアセンブリで見出すことができる。例示的な熱及び音響用途としては、例えば、電気自動車用のバッテリー区画、エンジン区画、自動車ドア及び天井、列車内の窓下及び床処理などの鉄道車両断熱用途、自動車のトランク、自動車のボンネット下の用途、建物及びユーティリティラップ、家具用外用材、航空機又は建物の出口通路、暖房、換気及び空調（ＨＶＡＣ）システム、回転翼航空機のキャビン、並びに航空宇宙機胴体が挙げられる。

最も単純な形態では、提供された不織繊維ウェブは、図１に示され、数字１００と称されるスタンドアロン型物品として使用することができる。示されるように、不織繊維ウェブ１００は、互いに反対にある第１及び第２の主面１０２、１０４を有するモノリシック層である。不織繊維ウェブ１００は、固定機構を不要にする空洞壁又は他の構造要素によって部分的に又は完全に包囲され得る。

図２は、第１及び第２の主面２０２、２０４を有する不織繊維ウェブ２００を含む、裏面粘着式の不織繊維アセンブリ２５０を示す。不織繊維ウェブ２００の特徴は、不織繊維ウェブ１００の特徴と本質的に類似しており、繰り返さないものとする。

接着剤層２０６が、第２の主面２０４を横切って延在し、これと接触している。剥離ライナー２０８が、不織繊維ウェブ２００の反対側の接着剤層２０６を横切って延在し、これと接触している。不織繊維ウェブ２００及び接着剤層２０６は、剥離ライナー２０８からまとめて剥離され、次いで基材表面に貼り付けられて、その表面に沿って熱及び／又は音響吸収若しくはバリア特性を向上させることができる。

接着剤層２０６は、いくつかの実施形態では、感圧接着剤であってもよく、それにより、不織繊維ウェブ２００は、テープのように基材に接着され得る。あるいは、接着剤層２０６は、基材と接触して配置され、次いで熱的又は化学的に活性化されて、基材に恒久的結合を形成することができる、硬化性、ないしは別の方法で硬化可能な組成物から作製されてもよい。

いくつかの実施形態では、接着剤層２０６は、ある程度の耐火性である１つ以上の結合剤から構成することができる。耐火性結合剤としては、ポリマー結合剤が挙げられる。ポリマー結合剤としては、ペルフルオロポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、及びヘキサフルオロプロピレン－フッ化ビニリデン－テトラフルオロエチレンポリマーなどの熱可塑性フルオロポリマーを含むフルオロポリマーが挙げられる。ポリマー結合剤はまた、ビニル、ゴム、フルオロエラストマー、ポリ塩化ビニル、及びウレタン、アクリル、又はシリコーンのポリマーも含み得る。結合剤は、いくつかの実施形態では、フルオロポリマーとポリイミドとのブレンド、ポリアミドイミド、又はポリフェニレンスルフィドを含むことができる。

熱可塑性結合剤などのいくつかのポリマー結合剤は、容易に溶融して、結合される表面をコーティングし、次いで冷却して結合部を形成する流動性組成物を得ることができる。これらの材料は、手動又は連続プロセスのいずれかを使用して、互いに熱積層することができる。

他のポリマー結合剤は、加熱されるか、化学線に曝露されるか、ないしは別の方法で化学的に活性化されると架橋する硬化性ポリマー結合剤である。硬化性ポリマー結合剤としては、ポリウレタン又は（メタ）アクリレートポリマーのラテックスなどの水系ラテックスが挙げられる。他の硬化性結合剤としては、限定するものではないが、エポキシ、エポキシ硬化剤、フェノール樹脂、フェノール、シアン酸エステル、ポリイミド（例えば、ビスマレイミド及びポリエーテルイミド）、ポリエステル、ベンゾオキサジン、ポリベンゾオキサジン、ポリベンゾオキサゾン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、シアネート、シアン酸エステル、ポリエーテルケトン（例えば、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン）、これらの組み合わせ、及びこれらの前駆体が挙げられる。

図３は、図１及び２の先行実施形態と特定の類似点を有する不織繊維アセンブリ３５０を示し、不織繊維ウェブ３００が、その主面３０４、３０６上にそれぞれ配置された接着剤層３０６、３０７を有する。不織繊維ウェブ３００は、外層３１０に巻き付けられている。任意に、及び示されるように、外層３１０は、不織繊維ウェブ３００の表面が露出されないように、不織繊維ウェブ３００を完全に封入する。

図３に示される構成では、接着剤層３０６、３０７は、外層３１０及び不織繊維ウェブ３００が互いに対して摺動することを防止することによって、不織繊維アセンブリ３００の一体性を向上させる。このような摺動が懸念されない用途では、接着剤層３０６、３０７のうちの一方又は両方を省くことができる。接着剤層３０６、３０７は、図２の接着剤層２０６に関して先に定義されたようなある程度の耐火性である１つ以上の結合剤から構成することができる。

外層３１０は、それ自体が難燃性である材料から作製することができる。外層３１０は、単独で構成され、かつ同じ寸法を有する不織繊維ウェブ３００に対して、向上した耐炎性を不織繊維アセンブリ３００全体に提供することができる。外層３１０は、不織繊維ウェブ３００への火災の伝播を遮断する火災バリアとして機能することが可能である。好適な火炎バリアは、不燃性繊維の織布又は不織布ウェブなど、可撓性かつ不燃性の材料から作製することができる。

好適な不燃性繊維としては、セラミック繊維が挙げられる。様々な既知のセラミック繊維は、耐火性、断熱性、及び火炎バリア材料に使用するために合わせたものとなり得る。高温繊維に作製することができる既知のセラミック材料としては、ガラス、シリカ、炭化ケイ素、アルミナ、アルミナシリカ、及び玄武岩が挙げられる。これらの繊維の大部分は、１０００℃を超える温度に耐えることができ、また非常に強い場合がある。

本出願に特に有用なセラミック繊維としては、耐火性布地に加工することができるセラミック酸化物繊維が挙げられる。これらの材料は、少量のシリカ、酸化ホウ素、又は酸化ジルコニウムをアルミナ中に混合して、大きな結晶粒の形成を回避し、それによって剛性を低減し、周囲温度で強度を高めることによって、織物に好適に作製することができる。これらの繊維の市販の例としては、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮによって商品名ＮＥＸＴＥＬで提供されるフィラメント製品が挙げられる。これらの繊維は、火炎バリア特性及び高強度の両方を表示する織繊維ウェブに変換することができる。

火炎バリアに使用することができる他の有用な材料としては、アルカリ土類ケイ酸塩（ＡＥＳ）低生体内耐久性繊維（biopersistent fibers）、アルミノシリケートセラミック繊維（ＲＣＦ）、及び／又はアルミナシリカ繊維並びにバーミキュライトを、アクリルラテックス及び他の耐火材料と組み合わせて、耐熱性不織繊維ウェブ、又はマットを得るセラミック繊維材料が挙げられる。これらの例は、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１８／０９３６２４号（Ｄｅ Ｒｏｖｅｒｅら）及び同第６，０５１，１０３号（Ｌａｇｅｒら）に記載されている。場合によっては、これらの繊維材料は、アルミニウム三水和物などの難燃性添加物とブレンドされる。これらの材料は、任意に発泡性であり、これにより、材料は、加熱されると膨潤して、火災の場合に開口部を封止する。これらのセラミック繊維材料の例としては、Ｕｎｉｆｒａｘ Ｉ ＬＬＣ，Ｔｏｎａｗａｎｄａ，ＮＹによって商品名ＦＹＲＥＷＲＡＰで提供される製品が挙げられる。

更に他の火炎バリア材料は、有機繊維及び無機繊維の両方を組み合わせて耐火性繊維フェルトを形成することによって作製することができる。例えば、シリカ、ポリフェニレンスルフィド、及びポリパラフェニレンテレフタルアミドの繊維を、コーティングされた布地に形成することができる。これらの布地のいくつかは、ＴｅｘＴｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｐｏｒｔｌａｎｄ，ＭＥから入手可能であり、航空宇宙用途における溶け落ち（burnthrough）防止断熱材として使用されてきた。

提供された不織繊維ウェブ及びアセンブリは、多数の利点を示し、そのうちの少なくともいくつかは予想外である。これらの材料は、従来の断熱材が熱劣化又は破損する高温での断熱用途及び防音用途に使用することができる。特に要求が厳しいのは、自動車の車両及び航空宇宙の機体用途であり、断熱材は、ノイズが大きいのみではなく、極端な温度に達する可能性がある環境で機能する。

提供されたウェブは、自動車及び航空宇宙用車両などの規制された産業で使用される標準的な可燃性及び火炎伝播試験に合格することができる。いくつかの実施形態では、不織繊維ウェブの２０ミリメートル厚の試料は、燃焼性試験ＵＬ９４ Ｖ０、ＦＡＲ２５．８５３（ａ）、及びＦＡＲ２５．８５６（ａ）のうちの１つ以上に合格することができる。

提供されるウェブはまた、自動車及び航空宇宙の用途において遭遇する可能性がある１５０℃以上の高温での収縮に抗することができる。収縮は、熱曝露又は加工中の結晶化から生じ得るものであり、音響性能を低下させ、製品の構造一体性に影響を与える可能性があるため、概ね望ましくない。提供される不織繊維ウェブは、１５０℃に６０分、１日、及び／又は７日間加熱された後に、収縮を呈し得る。例示的な実施形態では、上記条件下での収縮は、１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％又は１％未満であり得る。このような収縮値は、機械方向及び横断方向の両方に沿って適用することができる。

提供される不織繊維ウェブは、音響という観点から、それらの流動抵抗によって特徴付けることができる。流動抵抗は、ウェブの２つの側面と層を通過する粒子速度との間の圧力差を表す。この特性は、ＭＫＳ Ｒａｙｌｓの単位で測定することができ、ここでは、１Ｒａｙｌは、１パスカル秒／メートル（Ｐａ・ｓ／ｍ）に等しいか、又は等しく１ニュートン秒／立方メートル（Ｎ・ｓ／ｍ^３）であるか、あるいは１ｋｇ／［ｓ・ｍ^２］である。音周波数の関数としての流動抵抗の音響重要性は、米国特許第６，２５６，６００号（Ｂｏｌｔｏｎら）に、より完全に記載されている。

低周波音響性能では、不織繊維ウェブを通る流動抵抗は、８００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ～１０，０００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ、１０００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ～２０００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ、又は１０００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ～１５００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓとすることができる。一般的な広帯域音響吸収では、ウェブは３００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ～７００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓの流動抵抗を有することができる。いくつかの実施形態では、提供される不織繊維ウェブを通る流動抵抗は、２０ＭＫＳ Ｒａｙｌｓ、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１５０、１７０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、９００、１０００、１２００、１５００、１７００、２０００、２５００、３０００、３５００、４０００、４５００、５０００、６０００、７０００、８０００、９０００、又は１０，０００ＭＫＳ Ｒａｙｌｓの値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きくてもよい。

提供される不織繊維ウェブは、広範な周波数にわたって音響吸収を提供することができる。吸収された音エネルギーの入射エネルギーに対する比は、吸音係数を表す。提供されるウェブの４００ｇｓｍの試料は、様々な実施形態では、周囲条件下で試験したとき、１０００Ｈｚの音響周波数で、０．２超、０．３超、０．４超の吸音係数を示すことができるか、あるいは、いくつかの実施形態では、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．５５、０．６、０．６５、又は０．７の値について、これ未満、これと同じ、又はこれより大きい吸音係数を表示することができる。

製造方法
不織繊維ウェブ中の少なくともいくつかの繊維は、メルトブロープロセスを使用して熱可塑性ポリマー繊維から直接形成される。メルトブロープロセスでは、１つ以上の熱可塑性ポリマー流は、緊密に配置されたオリフィスを含むダイを通って押し出され、高速で熱風の収束流によって減衰され、微細な繊維を形成する。これらの微細な繊維を表面に集めて、メルトブローン不織繊維ウェブを提供することができる。

溶融状態からの固化の度合いに応じて、回収された繊維は半連続的又は本質的に不連続であり得る。特定の例示的実施形態では、本開示のメルトブローン繊維は、分子レベルで配向されていてもよい。選択肢として、不織繊維ウェブ内の複数の繊維の少なくとも一部は、適用される熱及び圧力によって、又はカレンダー加工によって互いに物理的に結合される。

繊維を結合するための他の手法は、例えば、米国特許出願公開第２００８／００３８９７６号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）及び米国特許第７，２７９，４４０号（Ｂｅｒｒｉｇａｎら）に教示されている。手法の１つは、回収された繊維のウェブ及び繊維を、制御された加熱及び急冷操作に供することを伴い、この操作には、ウェブに、繊維を軟化させるのに十分な温度まで加熱された気体流を強制的に通過させて、繊維の交差点で繊維を共に結合させることが含まれ、ここで、加熱された流れは適用される期間が短かすぎるため繊維を完全に溶融しておらず、次いで、ウェブに、加熱された流れよりも少なくとも５０℃低い温度の気体流を直ちに強制的に通過させて、繊維を急冷することが含まれる。

いくつかの実施形態では、このプロセスは、少なくとも１つの熱可塑性半結晶性ポリマー及びホスフィネート又はポリマーホスホネートの分子を含む溶融流を、メルトブローダイの多数のオリフィスに通して多数のメルトブローン繊維を形成することと、メルトブローン繊維の少なくとも一部分を、メルトブローン繊維が多数のオリフィスから出た直後に、制御された空中熱処理操作に供することであって、制御された空中熱処理操作が、メルトブローン繊維の上記部分の溶融温度よりも低い温度で、制御された空中熱処理操作を受けた繊維部分内の分子の少なくとも一部分の応力緩和を達成するのに十分な時間実施される、供することと、制御された空中熱処理操作を受けたメルトブローン繊維の少なくとも一部を、コレクタに捕集して、不織繊維ウェブを形成することと、を含む。不織繊維ウェブは、空中熱処理操作を受けない構造で測定した収縮よりも低い収縮（本明細書に記載の方法を用いて測定）を呈する。

いくつかの実施形態では、プロセスは、少なくとも１つの熱可塑性半結晶性ポリマー及びホスフィネート又はポリマーホスホネートを含む熱可塑性材料の溶融流をメルトブローダイに提供することであって、熱可塑性材料が核形成を達成するのに有効な量の核形成剤も含有しない、溶融流をメルトブローダイに提供することと、熱可塑性材料を少なくとも１つの繊維にメルトブローすることと、少なくとも１つの繊維を、メルトブローダイを出たらすぐに、かつコレクタ上に不織繊維ウェブとして回収する前に、少なくとも１つの熱可塑性半結晶性ポリマーの溶融温度よりも低い温度で、制御された空中熱処理操作を受けない、同じように調製された構造で測定した収縮よりも低い収縮を不織繊維ウェブが示すのに十分な時間、制御された空中熱処理操作に供することと、を含む。

メルトブロープロセスの結果は、少なくとも１つの熱可塑性半結晶性ポリマー及びホスフィネート又はポリマーホスホネートの分子を含有する多数のメルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブであり得、熱可塑性材料は、核形成を達成するのに有効な量の核形成剤も含有せず、更に、不織繊維ウェブは、寸法的に安定であり、１５０℃に６０分間加熱された後に１５％未満の収縮を示す。

空中熱処理操作及びそれから製造される不織繊維ウェブに関連する更なる選択肢及び利点は、米国特許公開第２０１６／０２９８２６６号（Ｚｉｌｌｉｇら）及び国際特許公開第ＷＯ２０１８／０１２６０８５号（Ｒｅｎら）に詳細に記載されている。

熱可塑性ポリマー及びホスフィネート又はポリマーホスホネートは、好ましくは混和性であるが、異なる分子相が繊維内に存在し得る。例えば、主に半結晶相は、主に非晶質相と共存してもよい。他の実施形態では、主に半結晶相は、結晶秩序の低いドメイン（例えば、ポリマーが鎖延長されていないもの）、及び結晶化度に対して全体的な秩序度が不十分である非晶質のドメインを含有する相と共存してもよい。このような繊維は、上記のように加熱下で加工して、不織繊維ウェブを形成することもできる。

好ましくは、繊維は、結合操作中に繊維構造を実質的に溶融又は喪失しないが、それらの元の繊維寸法を有する個別の繊維として残る。

二次繊維は、存在する場合、一般にバルク繊維から得ることができる。二次繊維を不織繊維ウェブに組み込むことによる１つの技術的課題は、これらの繊維を取り扱い、大規模製造プロセスに供給することでの困難から生じる。これは、弱く絡まる傾向があり、バルク形態で容易にほぐれる傾向がある酸化ポリアクリロニトリル繊維などの非溶融性繊維に対処する際に特に問題となる。

この困難は、非溶融性繊維及び著しく大きい直径を有する熱可塑性強化繊維の両方を含む二次繊維のブレンドを使用することによって克服することができる。例示的な実施形態では、予形成された供給ウェブは、５マイクロメートル～１５マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する酸化ポリアクリロニトリル繊維と、３０マイクロメートル～６０マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有するポリエチレンテレフタレート短繊維をブレンドすることによって得ることができる。ここで、ポリエチレンテレフタレート短繊維を含めることは、供給ウェブに著しい強度を提供する。

供給ウェブに更なる強度を提供するために、ブレンドされた繊維は、ニードルタッキング又は水流交絡などのプロセスを使用して、実質的に互いに絡まることができる。任意に、これらの繊維は、より大きなウェブ厚さを提供し、嵩密度を低減するように捲縮される。これらのウェブを製造するプロセスの詳細は、同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＣＮ２０１７／１１０３７２（Ｃａｉら）に記載されている。

好適な強度を有する供給ウェブが製造されると、別個のメルトブロープロセスに移送することができ、多成分メルトブローンマイクロファイバーウェブは、米国特許第４，１１８，５３１号（Ｈａｕｓｅｒ）、同第５，２９８，６９４号（Ｔｈｏｍｐｓｏｎら）、同第５，７７３，３７５号（Ｓｗａｎら）、同第５，９６１，９０５号（Ｓｗａｎら）、及び同第７，４７６，６３２号（Ｏｌｓｏｎら）に記載の方法のいずれかに従って製造することができる。

二次繊維を含有する製造ウェブにおいて供給ウェブを使用することは重要ではない。例えば、代替製造プロセスでは、非接着短繊維の層は、移動ベルト上のリッケリン（lickerin）ロール上に直接搬送され、ウェブは上記の方法のいずれかを使用して形成される。

例示的なプロセスでは、熱可塑性ポリマーの流動流はマニホールドに供給される。次いで、流動流をダイに供給し、一連のダイオリフィスを介して供給される。エアスロットは、ダイオリフィスの両側に配置され、押出溶融流において高速で均一に加熱された空気を方向付ける。高温高速空気は、ダイから比較的短い距離を移動した後に固化する押出ポリマー材料を引き寄せ、減衰させる。高速空気は、ダイとコレクタ表面との間で乱流になり、気流中に取り込まれたメルトブローン繊維が均質に混合されるようになる。

メルトブローダイとコレクタとの間の空間中では、メルトブローン繊維のこの混合流は、供給ウェブからの二次繊維とブレンドされ、これは、回転するリッケリンロールによって供給ウェブの前縁から連続的に引き抜かれ得る。引き抜かれた二次繊維は、乱流気流内に方向付けられ、ここではメルトブローン繊維と共に均一に分散及び分布され、最終的に穿孔コレクタドラム又はメッシュベルト上に集まって、コヒーレント不織布ウェブを提供する。

更なる選択肢として、後続の活性化プロセスを使用して、繊維間接触点で溶融性繊維を互いに結合させることができる。これは、使用される場合、溶融性繊維の軟化点又は剪断／コア繊維の溶融性シースの温度以上に加熱されたオーブンにウェブを通過させることによって達成することができる。このような繊維間結合されたウェブは、繊維間に形成された更なる結合の結果として、物理的一体性及び引張強度を増大させることができる。

網羅的であることを意図するものではないが、更なる例示的な実施形態を以下に列挙する。
１．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブであって、不織繊維構造が、１５０℃で６０分間加熱された後に、１５％未満の収縮を示す、不織繊維ウェブ。
２．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブであって、熱可塑性ポリマーが、核形成を達成するのに有効な量のいかなる核形成剤も実質的に含まない、不織繊維ウェブ。
３．熱可塑性ポリマーが、ポリエステルを含む、実施形態１又は２に記載の不織繊維ウェブ。
４．ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施形態３に記載の不織繊維ウェブ。
５．ポリマーホスホネートが、オリゴホスホネート、ランダムコオリゴ（ホスホネートエステル）、ブロックコオリゴ（ホスホネートエステル）、ランダムコオリゴ（ホスホネートカーボネート）、又はブロックコオリゴ（ホスホネートカーボネート）を含む、実施形態１～４のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
６．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、１つ以上のフェノール末端基を含有する、実施形態１～５のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
７．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、ポリマーホスホネートの総重量に基づいて、１重量％～５０重量％の範囲のリン含有量を有する、実施形態１～６のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
８．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、ポリマーホスホネートの総重量に基づいて、５重量％～５０重量％の範囲のリン含有量を有する、実施形態７に記載の不織繊維ウェブ。
９．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、ポリマーホスホネートの総重量に基づいて、５重量％～３０重量％の範囲のリン含有量を有する、実施形態８に記載の不織繊維ウェブ。
１０．ポリマーホスホネートが、－４０℃～２００℃の範囲のガラス転移温度を有する、実施形態１～９のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
１１．ポリマーホスホネートが、０℃～２００℃の範囲のガラス転移温度を有する、実施形態１０に記載の不織繊維ウェブ。
１２．ポリマーホスホネートが、０℃～１５０℃の範囲のガラス転移温度を有する、実施形態１１に記載の不織繊維ウェブ。
１３．ポリマーホスホネートが、１００ｇ／ｍｏｌ～１００００ｇ／ｍｏｌの範囲の数平均分子量を有する、実施形態１～１２のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
１４．ポリマーホスホネートが、５００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの範囲の数平均分子量を有する、実施形態１３に記載の不織繊維ウェブ。
１５．ポリマーホスホネートが、１０００ｇ／ｍｏｌ～６０００ｇ／ｍｏｌの範囲の数平均分子量を有する、実施形態１４に記載の不織繊維ウェブ。
１６．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、５重量％～５０重量％の範囲の量で存在する、実施形態１～１５のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
１７．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、１０重量％～５０重量％の範囲の量で存在する、実施形態１６に記載の不織繊維ウェブ。
１８．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、１５重量％～５０重量％の範囲の量で存在する、実施形態１７に記載の不織繊維ウェブ。
１９．複数のメルトブローン繊維が、０．２マイクロメートル～２０マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態１～１８のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
２０．複数のメルトブローン繊維が、０．５マイクロメートル～１５マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態１９に記載の不織繊維ウェブ。
２１．複数のメルトブローン繊維が、１マイクロメートル～１０マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態２０に記載の不織繊維ウェブ。
２２．８マイクロメートル～１０００マイクロメートルのメジアン繊維径を有する、複数の二次繊維を更に含む、実施形態１～２２のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
２３．複数の二次繊維が、１５マイクロメートル～３００マイクロメートルのメジアン繊維径を有する、実施形態２２に記載の不織繊維ウェブ。
２４．複数の二次繊維が、１５マイクロメートル～１００マイクロメートルのメジアン繊維径を有する、実施形態２３に記載の不織繊維ウェブ。
２５．複数の二次繊維が、ポリエーテルイミドを含む、実施形態２２～２４のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
２６．複数の二次繊維が、半結晶性熱可塑性ポリマーを含む、実施形態２２～２５のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
２７．半結晶性熱可塑性ポリマーが、ポリフェニレンスルフィドを含む、実施形態２６に記載の不織繊維ウェブ。
２８．複数の二次繊維が、非溶融性繊維を含む、実施形態２２～２７のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
２９．非溶融性繊維が、炭素繊維又はその前駆体を含む、実施形態２８に記載の不織繊維ウェブ。
３０．炭素繊維又はその前駆体が、酸化ポリアクリロニトリル繊維を含む、実施形態２９に記載の不織繊維ウェブ。
３１．非溶融性繊維が、レーヨン繊維を含む、実施形態２８に記載の不織繊維ウェブ。
３２．二次繊維が、最大１００重量％の酸化ポリアクリロニトリル及び最大２０重量％のポリエチレンテレフタレート短繊維を含む、実施形態２２～３１のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
３３．複数の二次繊維が、不織繊維ウェブの１０重量％～９０重量％で存在する、実施形態２３～３２のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
３４．複数の二次繊維が、不織繊維ウェブの３０重量％～７０重量％で存在する、実施形態３３に記載の不織繊維ウェブ。
３５．複数の二次繊維が、不織繊維ウェブの３５重量％～６５重量％で存在する、実施形態３４に記載の不織繊維ウェブ。
３６．不織繊維ウェブが、１ｋｇ／ｍ^３～１０００ｋｇ／ｍ^３の嵩密度を有する、実施形態１～３５のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
３７．不織繊維ウェブが、１ｋｇ／ｍ^３～１００ｋｇ／ｍ^３の嵩密度を有する、実施形態３６に記載の不織繊維ウェブ。
３８．不織繊維ウェブが、１ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３の嵩密度を有する、実施形態３７に記載の不織繊維ウェブ。
３９．不織繊維ウェブが、いかなるハロゲン化難燃性添加剤も実質的に含まない、実施形態１～３８のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
４０．熱可塑性ポリマーが、塩素化ホスフェートエステルと更にブレンドされる、実施形態１～３８のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
４１．不織繊維ウェブの２０ミリメートル厚の試料が、ＵＬ９４ Ｖ０、ＵＬ９４ ＶＴＭ及びＦＡＲ２５．８５６（ａ）から選択される１つ以上の燃焼性試験に合格することができる、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブ。
４２．互いに反対にある第１及び第２の主面を有する、実施形態１～４１のいずれか１つに記載の不織繊維ウェブと、第１及び第２の主面の一方又は両方の上に配置された接着剤層と、を含む、不織繊維アセンブリ。
４３．接着剤層が、難燃性ポリマー結合剤を含む、実施形態４２に記載の不織繊維アセンブリ。
４４．難燃性ポリマー結合剤が、フルオロポリマーを含む、実施形態４３に記載の不織繊維アセンブリ。
４５．難燃性である、接着剤層上に配置された外層を更に含む、実施形態４２～４４のいずれか１つに記載の不織繊維アセンブリ。
４６．外層が、不織繊維ウェブの表面が露出されないように、不織繊維ウェブを完全に封入する、実施形態４５に記載の不織繊維アセンブリ。
４７．外層が、複数のセラミック繊維を含む、実施形態４５又は４６に記載の不織繊維アセンブリ。
４８．不織繊維ウェブを製造する方法であって、熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合してポリマーブレンドを得ることと、ポリマーブレンドの溶融流を、メルトブローダイの複数のオリフィスに通すことにより、複数のメルトブローン繊維を形成することと、コレクタ上にメルトブローン繊維の少なくとも一部を回収して不織繊維ウェブを得ることと、を含む、方法。
４９．不織繊維ウェブが、寸法的に安定であり、１５０℃に６０分間加熱された後に、１５％未満の収縮を示す、実施形態４８に記載の方法。
５０．ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、反応性末端基を有する、実施形態４８又は４９に記載の方法。
５１．反応性末端基が、フェノール末端基を含む、実施形態５０に記載の方法。
５２．熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、熱可塑性ポリマー単独のものと比べて、ポリマーブレンドの溶融粘度を低下させる、実施形態４８～５１のいずれか１つに記載の方法。
５３．熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、熱可塑性ポリマーを単独で使用して得られたものと比べて、複数のメルトブローン繊維のメジアン繊維径を縮小させる、実施形態５２に記載の方法。
５４．熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、熱可塑性ポリマーをポリマーホスホネートと混合せずに得られるよりも少なくとも１０パーセント小さいメジアン繊維径をもたらす、実施形態５３に記載の方法。
５５．熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、熱可塑性ポリマーをポリマーホスホネートと混合せずに得られるよりも少なくとも２０パーセント小さいメジアン繊維径をもたらす、実施形態５４に記載の方法。
５６．熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、熱可塑性ポリマーをポリマーホスホネートと混合せずに得られるよりも少なくとも３０パーセント小さいメジアン繊維径をもたらす、実施形態５５に記載の方法。
５７．複数のメルトブローン繊維が、０．２マイクロメートル～２０マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態４８～５６のいずれか１つに記載の方法。
５８．複数のメルトブローン繊維が、０．５マイクロメートル～１５マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態５７に記載の方法。
５９．複数のメルトブローン繊維が、１マイクロメートル～１０マイクロメートルの範囲のメジアン繊維径を有する、実施形態５８に記載の方法。
６０．熱可塑性ポリマーが、ポリエステルを含む、実施形態４８～５９のいずれか１つに記載の方法。
６１．ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施形態６０に記載の方法。

本開示の目的及び利点は以下の非限定的な実施例によって更に例証されるが、これらの実施例に引用される具体的な材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を過度に制限しないものと解釈されるべきである。

特に記載のない限り、実施例及び本明細書のその他の箇所における全ての部、百分率、比などは、重量によるものである。

試験方法：
メジアン繊維径：実施例の不織繊維ウェブにおけるメルトブローン繊維のメジアン繊維径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して測定した。少なくとも２００本の繊維の繊維試料サイズを使用した。

音響吸収：ＡＳＴＭ Ｅ１０５０の方法に従った。

不織布ウェブの厚さ測定：嵩高の不織布の厚さについての試験方法に従って、ＡＳＴＭ Ｄ５７３６－９５の方法を行った。プレート圧力を０．００２ｐｓｉ（１３．７９０パスカル）に較正した。

ＵＬ９４－Ｖ０火炎試験：ＵＬ９４－Ｖ０規格を参照し、火炎の高さが２０ｍｍで、試料の下縁部が火炎の中に１０ｍｍ入った状態で、２回、それぞれ１０秒間燃焼した。１２５ｍｍ（５インチ）未満の火炎伝播高さは、合格と見なした。

放射パネル：ＦＡＲ２５．８５６（ａ）に従った。

収縮試験：ウェブの収縮特性は、横断方向（ＣＤ）及び機械方向（ＭＤ）の両方において、３つの１０ｃｍ×１０ｃｍ（３．９４インチ×３．９４）の試料を使用して、各ウェブ試料について計算した。各試料の寸法を、Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉｓｏｔｅｍｐ Ｏｖｅｎ内に１５０℃（３０２°Ｆ）で６０分間配置する前後に測定した。各試料の収縮を、等式（１）によってＣＤ及びＭＤで計算した。

式中、Ｌ_０は試料の初期長さであり、Ｌは試料の最終長さである。収縮の平均値を計算し、各方向について報告した。

以下の比較例及び実施例で製造されたウェブは、同一所有者のＰＣＴ特許公開第ＷＯ２０１５／０８０９１３号に記載されているプロセス及び技術によって製造された。

比較例１：
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）熱可塑性ポリマーメルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１
５重量％のＨＭ１１００（約１０．５重量％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）を、９５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例２
１０重量％のＨＭ１１００（約１０．５重量％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）を、９０重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例３
１５重量％のＨＭ１１００（約１０．５重量％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）を、８５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表した。

実施例４
５重量％のＯＰ９５０（約２０重量％のリン含有量及び２００℃のガラス転移温度）を、９５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例５
１０重量％のＯＰ９５０（約２０重量％のリン含有量及び２００℃のガラス転移温度）を、９０重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例６
１５重量％のＯＰ９５０（約２０重量％のリン含有量及び２００℃のガラス転移温度）を、８５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例７
５重量％のＯＬ３００１（約１０重量％のリン含有量及び８５℃のガラス転移温度）を、９５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例８
１０重量％のＯＬ３００１（約１０重量％のリン含有量及び８５℃のガラス転移温度）を、９０重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例９
１５重量％のＯＬ３００１（約１０重量％のリン含有量及び８５℃のガラス転移温度）を、８５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１０
５％（重量パーセント）ＯＬ５０００（約１０．３重量％のリン含有量及び８８℃のガラス転移温度）を９５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び放射パネル試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１１
１０％（重量パーセント）ＯＬ５０００（約１０．３重量％のリン含有量及び８８℃のガラス転移温度）を９０重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表した。

実施例１２
１５％（重量パーセント）ＯＬ５０００（約１０．３重量％のリン含有量及び８８℃のガラス転移温度）を８５重量％のＰＥＴに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

比較例２
ＰＥＴとＰＰＳとをブレンドすることで、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。ＰＥＴとＰＰＳとの重量ブレンド比は、１３：７であった。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び放射パネル試験を施し、その結果を表２に表す。

比較例３
ＰＥＴとＵＬＴＥＭとをブレンドすることで、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。ＰＥＴとＵＬＴＥＭとの重量ブレンド比は、１３：７であった。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び放射パネル試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１３
１０重量％のＨＭ１１００（約１０．５重量％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）を、ＰＥＴとＵＬＴＥＭとのブレンドに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。ＰＥＴとＵＬＴＥＭとの重量ブレンド比は、１３：７であった。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び放射パネル試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１４
工程１：ＰＥＴペレットを、ホッパーを通して溶融押出機に供給することによって、ＨＭ１１００添加剤とブレンドした。溶融押出機によって１７７ｐｓｉ（１．２２ＭＰａ）の押出圧力を加えて、９．０８ｋｇ／時（２０ポンド／時）の溶融押出速度を生じた。従来のフィルムフィブリル化構成の５０．８ｃｍ（２０インチ）幅のメルトブローダイを設定し、３２０℃（６０８°Ｆ）の温度で操作される従来型の溶融押出機で運転した。ダイは、それぞれ直径０．０３８ｃｍ（０．０１５インチ）のオリフィスを有した。

工程２：共同所有の米国特許公開第２０１６／０２９８２６６号（Ｚｉｌｉｎｇら）に記載されているように、３１５℃（６００°Ｆ）に加熱された空中のエアクエンチを押出物に概ね向けた。加熱された繊維をドラムコレクタに向けた。加熱された空気ポートとドラムコレクタとの間に、捲縮ＵＬＴＥＭ短繊維をメルトブローン繊維に分与した。捲縮短繊維は、直径約２５ミクロン及び長さ５０ｍｍであった。最終布地の３５重量％を構成するように、十分な短繊維を分与した。回収された布地の坪量が３５０ｇｓｍとなるように、ドラムコレクタの表面速度は、１．８３ｍ／分（６フィート／分）であった。メルトブローン布地をドラムコレクタから取り出し、巻取りスタンドでコアの周りに巻き取った。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１５
１０重量％のＨＭ１１００（約１０．５重量％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）を、ＰＥＴとＰＰＳとのブレンドに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。ＰＥＴとＰＰＳとの重量ブレンド比は、１３：７であった。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１６
１０重量％（重量パーセント）のＯＰ９５０（約２０％のリン含有量及び２００℃のガラス転移温度）を、ＰＥＴとＰＰＳとのブレンドに添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。ＰＥＴとＰＰＳとの重量ブレンド比は、１３：７であった。坪量は、１３５ｇｓｍ±１０％であった。これらのウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

比較例４
工程１：ＯＰＡＮ及びＴ２７０を一緒にブレンドしてウェブを製造した。ＯＰＡＮとＴ２７０との重量ブレンド比は、９：１であった。坪量は、１３０ｇｓｍであった。このウェブを折り畳み（坪量を２６０ｇｓｍに変更させ）、次いで、７５ニードル／列の２３列（これらの列は、パターンをランダム化するためにわずかにオフセットされている）のニードルボードアレイを有するＤｉｌｏ Ｎｅｅｄｌｅ Ｌｏｏｍ，Ｍｏｄｅｌ ＤＩ－Ｌｏｏｍ ＯＤ－１ ６（Ｅｂｅｒｂａｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）に搬送した。ニードルは、Ｆｏｓｔｅｒ ２０ ３－２２－１．５Ｂのニードルであった。アレイは、機械方向において深さ約１７．８センチ（７インチ）、かつ、公称幅６１ｃｍ（２４インチ）であり、ニードルの間隔は、約７．６ｍｍ（０．３０インチ）であった。ニードルボードを９１ストローク／分で動作させてウェブを交絡させ、約５．１ｍｍ（０．２０インチ）の厚さまで圧縮した。

工程２：工程１で製造されたＯＰＡＮ及びＴ２７０ウェブの４０重量％を６０重量％のＰＥＴと組み合わせて、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は、１５０であった。このウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１７
工程１：ＯＰＡＮ及びＴ２７０を一緒にブレンドしてウェブを製造した。ＯＰＡＮとＴ２７０との重量ブレンド比は、９：１であった。坪量は、１３０ｇｓｍであった。このウェブを折り畳み（坪量を２６０ｇｓｍに変更させ）、次いで、７５ニードル／列の２３列（これらの列は、パターンをランダム化するためにわずかにオフセットされている）のニードルボードアレイを有するＤｉｌｏ Ｎｅｅｄｌｅ Ｌｏｏｍ，Ｍｏｄｅｌ ＤＩ－Ｌｏｏｍ ＯＤ－１ ６（Ｅｂｅｒｂａｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）に搬送した。ニードルは、Ｆｏｓｔｅｒ ２０ ３－２２－１．５Ｂのニードルであった。アレイは、機械方向において深さ約１７．８センチ（７インチ）、かつ、公称幅６１ｃｍ（２４インチ）であり、ニードルの間隔は、約７．６ｍｍ（０．３０インチ）であった。ニードルボードを９１ストローク／分で動作させてウェブを交絡させ、約５．１ｍｍ（０．２０インチ）の厚さまで圧縮した。

工程２：８０重量％の、ＨＭ１１００（約１０．５％のリン含有量及び１０５℃のガラス転移温度）とＰＥＴとの１：４ブレンドを、工程１で製造したウェブの２０重量％に添加して、メルトブローンマイクロファイバーウェブを製造した。坪量は１６０ｇｓｍであり、ウェブ厚は３．６ｍｍであった。ウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験及び収縮試験を施し、結果を表２に表す。

実施例１８
ＦＲ ＰＥＴスクラムを、実施例１７で製造したウェブの上部及び底部に配置した。このウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例１９
工程１：ＰＥＴペレットを、ホッパーを通して溶融押出機に供給することによって、ＯＬ３００１添加剤とブレンドした。溶融押出機によって１．２２ＭＰａ（１７７ｐｓｉ）の押出圧力を加えて、９．０８ｋｇ／時（２０ポンド／時）の溶融押出速度を生じた。従来のフィルムフィブリル化構成の５０．８ｃｍ（２０インチ）幅のメルトブローダイを設定し、３２０℃（６０８°Ｆ）の温度で操作される従来型の溶融押出機で運転した。ダイは、それぞれ直径０．０３８ｃｍ（０．０１５インチ）のオリフィスを有した。

工程２：共同所有の米国特許公開第２０１６／０２９８２６６号（Ｚｉｌｉｎｇら）に記載されているように、３１５℃（６００°Ｆ）に加熱された空中のエアクエンチを押出物に概ね向けた。加熱された繊維をドラムコレクタに向けた。加熱された空気ポートとドラムコレクタとの間に、捲縮ＰＰＳ短繊維をメルトブローン繊維に分与した。捲縮短繊維は、直径約２０ミクロン及び長さ３８ｍｍであった。最終布地の５０重量％を構成するように、十分な短繊維を分与した。回収された布地の坪量が３５０ｇｓｍとなるように、ドラムコレクタの表面速度は、１．８３ｍ／分（６フィート／分）であった。メルトブローン布地をドラムコレクタから取り出し、巻取りスタンドでコアの周りに巻き取った。ウェブの音響吸収性能を試験し、結果を表３に表す。次いで、このウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

実施例２０
工程１：ＰＥＴペレットを、ホッパーを通して溶融押出機に供給することによって、ＯＰ９５０添加剤とブレンドした。溶融押出機によって１７７ｐｓｉ（１．２２ＭＰａ）の押出圧力を加えて、９．０８ｋｇ／時（２０ポンド／時）の溶融押出速度を生じた。従来のフィルムフィブリル化構成の５０．８ｃｍ（２０インチ）幅のメルトブローダイを設定し、３２０℃（６０８°Ｆ）の温度で操作される従来型の溶融押出機で運転した。ダイは、それぞれ直径０．０３８ｃｍ（０．０１５インチ）のオリフィスを有した。

工程２：共同所有の米国特許公開第２０１６／０２９８２６６号（Ｚｉｌｌｉｇら）に記載されているように、３１５℃（６００°Ｆ）に加熱された空中のエアクエンチを押出物に概ね向けた。加熱された繊維をドラムコレクタに向けた。加熱された空気ポートとドラムコレクタとの間に、捲縮ＰＰＳ短繊維をメルトブローン繊維に分与した。捲縮短繊維は、直径約２０ミクロン及び長さ３８ｍｍであった。最終布地の５０重量％を構成するように、十分な短繊維を分与した。回収された布地の坪量が３５０ｇｓｍとなるように、ドラムコレクタの表面速度は、１．８３ｍ／分（６フィート／分）であった。メルトブローン布地をドラムコレクタから取り出し、巻取りスタンドでコアの周りに巻き取った。ウェブの音響吸収性能を試験し、結果を表３に表す。次いで、このウェブにＵＬ９４－Ｖ０火炎試験、放射パネル、及び収縮試験を施し、その結果を表２に表す。

上記の特許出願において引用された全ての参考文献、特許文献又は特許出願は、一貫した形でその全文が参照により本明細書に組み込まれる。組み込まれた参照文献の一部と本出願との間に不一致又は矛盾がある場合、前述の記載における情報が優先するものとする。前述の記載は、当業者が、特許請求の範囲に記載の開示を実践することを可能にするためのものであり、本開示の範囲を限定するものと解釈すべきではなく、本開示の範囲は特許請求の範囲及びその全ての等価物によって定義される。

Claims (20)

1. ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブであって、
   不織繊維構造が、１５０℃で６０分間加熱された後に、１５％未満の収縮を示す、不織繊維ウェブ。
2. ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートとブレンドされた熱可塑性ポリマーを含む複数のメルトブローン繊維を含む不織繊維ウェブであって、
   前記熱可塑性ポリマーが、核形成を達成するのに有効な量のいかなる核形成剤も実質的に含まない、不織繊維ウェブ。
3. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリエステルを含む、請求項１又は２に記載の不織繊維ウェブ。
4. 前記ポリマーホスホネートが、オリゴホスホネート、ランダムコオリゴ（ホスホネートエステル）、ブロックコオリゴ（ホスホネートエステル）、ランダムコオリゴ（ホスホネートカーボネート）、又はブロックコオリゴ（ホスホネートカーボネート）を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
5. 前記ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、前記ポリマーホスホネートの総重量に基づいて、１重量％～５０重量％の範囲のリン含有量を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
6. 前記ポリマーホスホネートが、１００ｇ／ｍｏｌ～１００００ｇ／ｍｏｌの範囲の数平均分子量を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
7. 前記ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートが、前記複数のメルトブローン繊維の総重量に基づいて、５重量％～５０重量％の範囲の量で存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
8. 前記複数のメルトブローン繊維が、０．２マイクロメートル～２０マイクロメートルのメジアン繊維径を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
9. ８マイクロメートル～１０００マイクロメートルのメジアン繊維径を有する、複数の二次繊維を更に含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
10. 前記複数の二次繊維が、半結晶性熱可塑性ポリマーを含む、請求項９に記載の不織繊維ウェブ。
11. 前記複数の二次繊維が、非溶融性繊維を含む、請求項９又は１０に記載の不織繊維ウェブ。
12. 前記非溶融性繊維が、酸化ポリアクリロニトリル繊維を含む、請求項１１に記載の不織繊維ウェブ。
13. 前記不織繊維ウェブの２０ミリメートル厚の試料が、ＵＬ９４ Ｖ０、ＵＬ９４ ＶＴＭ及びＦＡＲ２５．８５６（ａ）から選択される１つ以上の燃焼性試験に合格することができる、請求項１～１２のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブ。
14. 互いに反対にある第１及び第２の主面を有する、請求項１～１３のいずれか一項に記載の不織繊維ウェブと、
    前記第１及び第２の主面の一方又は両方の上に配置された接着剤層と、を含む、不織繊維アセンブリ。
15. 前記接着剤層が、難燃性ポリマー結合剤を含み、前記難燃性ポリマー結合剤が、任意にフルオロポリマーを含む、請求項１４に記載の不織繊維アセンブリ。
16. 難燃性である、前記接着剤層上に配置された外層を更に含む、請求項１５に記載の不織繊維アセンブリ。
17. 不織繊維ウェブを製造する方法であって、
    熱可塑性ポリマーをホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合してポリマーブレンドを得ることと、
    前記ポリマーブレンドの溶融流を、メルトブローダイの複数のオリフィスに通すことにより、複数のメルトブローン繊維を形成することと、
    コレクタ上に前記メルトブローン繊維の少なくとも一部を回収して、前記不織繊維ウェブを得ることと、を含む、方法。
18. 前記不織繊維ウェブが、寸法的に安定であり、１５０℃に６０分間加熱された後に、１５％未満の収縮を示す、請求項１７に記載の方法。
19. 前記熱可塑性ポリマーを前記ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、前記熱可塑性ポリマー単独のものと比べて、前記ポリマーブレンドの溶融粘度を低下させる、請求項１７又は１８に記載の方法。
20. 前記熱可塑性ポリマーを前記ホスフィネート及び／又はポリマーホスホネートと混合することが、前記熱可塑性ポリマーを単独で使用して得られたものと比べて、前記複数のメルトブローン繊維のメジアン繊維径を縮小させる、請求項１９に記載の方法。

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