JP3065347B2 - 開放型毛管チャンネル構造、前記毛管チャンネルの製造法およびこの方法に使用される押出ダイス - Google Patents

開放型毛管チャンネル構造、前記毛管チャンネルの製造法およびこの方法に使用される押出ダイス

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一般に吸収性構造の分野に関するものであ
り、特に流体を吸収して搬送する構造内能力を有する人
工毛管チャンネル構造の分野に関するものである。さら
に本発明はこのような毛管チャンネル構造の製造方法に
関するものである。
発明の背景 織布および不織布、およびオシメ、月経バンドなどの
使い捨て製品の吸収性ウエブにおいて使用するための人
造ファイバの中に使用される人造ファイバの製法および
用途は以前から公知である。優れた吸収性と滲透特性が
一般にこのような特性において望ましい属性である。吸
収性ウエブにおいては、高い吸収性と滲透性能が望まし
い事は明らかである。溜まった流体を吸収する事がこれ
らのウエブの第１目的だからである。このような流体の
貯留区域における失敗を防止しまたウエブの吸収能力を
さらに十分に利用するため、この貯留区域から流体を滲
透作用で除去する能力を有する事も同様に重要である。
また衣類などのテキスタイル材料においては、汗の蒸発
を容易し、皮膚の「ねばっこい」感覚を防止するため、
皮膚から汗を滲透作用で吸い取る事が多くの場合に望ま
しい。
従来、吸収性ウエブは、天然セルローズファイバから
製造されていた。このようなウエブの吸収性は、セルロ
ーズファイバの内腔の中に流体を進入させ、またファイ
バ間の毛管スペースの中に流体を保持する事によって達
成された。滲透作用は主として、このようなファイバ間
毛管スペースの作用で行われていた。最近になって使い
捨て吸収性製品、特にオシメ用の多くの吸収性ウエブ
は、流体を吸収して不水溶性ゲルを形成するポリマーゲ
ル化剤を備えるようになった。このようなゲル化剤の使
用は薄いカサの低いオシメの設計を容易にした。しか
し、このようなポリマーゲル化剤の使用はファイバの滲
透性能の重要性を認識させるに至った。この場合、ファ
イバの吸収性の大部分はポリマーゲル化剤によって実施
されるからである。しかし身体の排泄物を吸収して分布
させるために一般に使用されるファイバウエブの流体分
布特性が限られているので、ファイバ、ポリマーゲル化
剤またはその他の吸収性材料の大部分が効率的に使用さ
れない場合が多い。特に、体液排出区域に近くないウエ
ブの大きな面積が使用されない状態または効率的に使用
されない状態であるのに対して、体液排出区域に近い他
のウエブ区域が失敗（すなわち漏れ）点まで過飽和され
る場合がある。従って、通常使用されるファイバおよび
ウエブと比較して改良された滲透性能を有し、また経済
的にも有利であり、またカサの低い吸収性製品設計とし
て流体を効率的に搬送する事のできる繊維材料を提供す
る事がきわめて望ましい。
通常のファイバの顕著な欠点は、その流体滲透能力が
これらのファイバによって形成されるウエブのカサ密度
に大きく依存している事にある。ファイバ間毛管サイ
ズ、滲透速度および流体の流速に関する従来かのら取捨
選択のほか、設計パラメータを選択する際に考慮しなけ
ればならないもう１つのファクタは、形成されたウエブ
の柔らかな感覚である。一般にカサ密度とファイバ間毛
管スペースが増大するに従って柔らかさが減少する。こ
のように、吸収性製品の設計においては、所望の吸収性
および滲透性能を得るために美的および構造的設計の観
点を抑えならない場合が多い。このような妥協および欠
点は通常の合成ファイバ、例えばナイロン、ポリエステ
ル、ポリプロピレンおよび化学繊維ベースファイバから
成るウエブにも適用される。
ファイバウエブの滲透性能を増大するために使用され
ていた１つの技術はファイバを水和するにある。このよ
うな処理は滲透能力を増大するには有効であるが、多量
の流体を流体排出区域から吸収製品の遠隔区域まで搬送
するようにファイバの流体分布特性を増大する事ができ
ない。また水和処理は、一般に柔らかな低密度のウエブ
の低い毛管作用に関して経験される問題点の解決には役
立たない。
研究されたもう１つのアプローチは、ファイバ内毛管
チャンネルを有するファイバを形成するにある。これら
のファイバはそれぞれ流体滲透能力を有するので、かな
らずしもファイバ間毛管通路を形成するために隣接ファ
イバの近接性には依存しない。グルーブまたはファイバ
内チャンネルを有する種々のファイバが提案されてい
る。当業界の包括的再検討をするつもりはまったくない
が、少なくとも下記の引例は公開技術を示すものと思わ
れる。
フランス特許第955,625号、「人造ファイバの紡糸技
術の改良」は、改良された毛管作用を有する合成ファイ
バを開示している。これらのファイバは、その長手方
に、すなわちファイバ軸線に対して平行に配置された連
続または不連続グルーブを有すると主張されている。こ
れらのファイバは、放射方向葉片を突出させる中心コア
を有する。この特許は、ファイバを所望形状に形成する
第１スピナレットと、前記第１スピナレットに直接連通
し、ファイバ冷却のため第１スピナレットから断熱プレ
ートによって分離された第２スピナレットとを含むファ
イバ製造プロセスを開示している。前記の第２スピナレ
ットが冷媒と接触する。
米国特許第3,121,040号は、種々のプラスティックフ
ィラメントとその製造プロセスを開示し、これらのファ
イバは、ペイントブラシなどの用途に使用された際に、
すぐれた変形後回復性と配向（もつれ）抵抗とを有する
と主張されている。これらの目的は、特定要件を満たす
ウエブ長、ウエブ厚さおよび半径を有するウエブを相互
に組合わせてなる断面を有するファイバによって達成さ
れる。
米国特許第4,054,709号は、解放型毛管チャンネルを
画成するように相互に交差する放射部分と、これらの放
射部分を相互に連結するブリッジとから成る少なくとも
２つの要素によって構成される断面のポリカプロアミド
とポリエチレンテレフタレートのファイバを開示してい
る。前記放射部分は相互に10゜乃至70゜の角度で交差し
て、毛管チャンネルを形成している。これらのファイバ
は、天然絹に近い外観、および水分伝導吸収能力を示す
と言われる。
米国特許第4,381,325号は、実質的に尖った自由尖端
とテーパ部分とを有する液体保持性合成ファイバとを開
示している。これらのファイバはその軸線に沿って走行
する複数のチャンネルを有する実施態様を含む。
欧州特願第883,069.4号（公表番号0,301,874）はマル
チリム型断面、すなわちＹ型、Ｘ型、Ｈ型、およびＴ型
のビスコースフィラメントを開示し、これは、吸収性製
品、並びに織成および不織成ファブリックについて有効
に使用されると言われている。
米国特許第4,286,005号は、熱可塑性ファイバ材料の
コヒーレントシートまたはフォームアテニュエート処理
された押出ポリエステルファブリックから成り、このシ
ートに予め一連の平行グルーブをもって均一エンボス処
理したインキ貯蔵要素を開示している。前記エンボス処
理されたシートは、エンボスグルーブに対して平行に延
在する長手方軸線を有するサイズ安定体にコンパクト接
着処理される。
米国特許第4,623,329号は、長手方に延在する毛管チ
ャンネルまたはグルーブを内側面に備えたカテーテル管
を開示している。前記グルーブは好ましくは、特定の流
体を分与するための表面接触角度を示す。表面接触角度
を変更するための表面処理が加えられる。
日本特願第151617−1979号は、直径0.01ミクロン乃至
５ミクロンの直径の軸方向に走る細孔を有しこれらの細
孔の全断面積がファイバの全断面積の0.016乃至50％の
範囲内にある断面形状を有するポリエステルまたはポリ
アミドから成る各種の変形プロフィル合成ファイバを開
示している。これらのファイバは吸水特性を改良するた
めの添剤を含む事ができる。
このような利点にも関わらず、さらに改良されたファ
イバ内吸収能力と滲透能力とを有する可撓性、圧潰抵抗
性毛管構造を提供する事が望ましい。本発明の目的は、
さらに先行技術よりも経済的に製造し利用する事のでき
るこの種の構造を提供するにある。さらに詳しくは、本
発明の目的は、高い毛管収着率（すなわち重力に対抗す
る高い流体上昇高さ）と共に単位重量あたり改良された
吸収容量を示し。また取扱いおよび使用中に毛管の圧潰
に抵抗する事のできるこの種の構造を提供するにある。
本発明の他の目的は、ファイバ状を成し、吸収性製品
（例えばオシメ、月経バンドなど）の中に織成または不
織成テキスタイル材料としてまたはウエブあるいは束の
形で使用する事のできる前記の型の構造を提供するにあ
る。
本発明のさらに他の目的は、可撓性シートまたはフィ
ルム状のこのような毛管チャンネル構造を提供するにあ
る。
本発明のさらに他の目的は、１つの要素としてこのよ
うな毛管チャンネルファイバを含む使い捨て吸収性製品
などの吸収性製品を提供するにある。
本発明のさらに他の目的は、特に水性流体を搬送しま
た／あるいは貯蔵するに適した可撓性、圧潰抵抗性毛管
チャンネル構造を提供するにある。
本発明のさらに他の目的は、特に有機流体、例えば油
を搬送しまた／あるいは貯蔵するに適した可撓性、圧潰
抵抗性毛管チャンネル構造を提供するにある。
本発明の他の目的は、前記の目的に適合する改良型毛
管チャンネル構造を製造する方法を提供するにある。
本発明のさらに他の目的は、前記の方法と共に使用す
る事のできるこのような改良型毛管チャンネル構造を容
易に製造する事のできる装置を提供するにある。
本発明のこれらの目的、その他の利点および応用法に
ついてさらに下記に説明する。
発明の概要 一般に本発明は、ポリマー組成物から成り少なくとも
１つの構造内毛管チャンネルを有する圧潰抵抗性毛管チ
ャンネル構造において、前記構造は軸方向ベースとこの
ベースから延在する少なくとも２つの壁体とを有し、前
記壁体は代表的には（絶対的にではないが）ベース要素
の実質的に全長に沿って延在して、前記ベース要素と壁
体が前記毛管チャンネルを画成するように成された毛管
チャンネル構造を提供する。毛管チャンネル構造は単数
または複数の毛管チャンネルを有する事ができるが、複
数形の「毛管チャンネル」は構造中の単一の「毛管チャ
ンネル」をも意味するものとする。さらにこの構造は、
毛管チャンネルの断面が軸方向において構造の実質的に
全長に沿って解放され、従って流体が外部からこれらの
チャンネルの中に受けられる。一般にこの構造は代表的
には、少なくとも2.0cc/g、好ましくは少なくとも2.5 c
c/g、さらに好ましくは少なくとも4.0cc/gの毛管比容積
（SCV）と、少なくとも2,000cm2/g、好ましくは少なく
とも3,000cm2/g、さらに好ましくは少なくとも4,000cm2
/gの毛管比表面積（SCSA）とを有する。これらの値は、
通常のファイバ材料および前記の毛管チャンネル構造の
対応の値より著しく高く、これは本発明の構造を特徴づ
ける単位重量あたりの流体容積および流体搬送−貯蔵能
力を示す。
一般に、SCVは吸収性構造の単位重量あたりの流体容
積の測定値であって、従ってこの構造の経済効率の指標
となる。しかし、高いSCVを有する構造が高い毛管収着
力（すなわち、構造の単位重量あたり構造内毛管搬送に
よって相当速度で流体を吸収する高い能力）を有するた
めには、この構造の設計は、立体構造の材料と搬送され
る液体の間に比較的高い毛管チャンネル表面積接触度を
生じなければならない。これは、毛管吸引力（すなわち
「静水張力」）が部分的に立体構造と流体の間の界面接
触面積の大きさに依存するからである。SCSAは、構造の
単位重量あたりの流体と接触する毛管チャンネルの表面
積の測定値である。所要のSCVとSCSAとの組合わせは、
効率的な毛管チャンネル設計と、比較的薄い毛管チャン
ネル壁体および／またはベースを有する毛管チャンネル
構造を提供する事によって達成される。
前述のように、本発明の毛管チャンネル構造は、その
毛管チャンネルの幅と比較して比較的薄い壁体とベース
とを有する事を特徴とする。しかし毛管チャンネルに十
分なSCVを与えるためには、壁体が十分な高さでなけれ
ばならない。従って本発明の構造は、比較的「スレン
ダ」な壁体を有する事を特徴とする。毛管チャンネル構
造のスレンダ度は「スレンダネス比率」で表示され、そ
の計算法を下記のテスト手順に記載する。本発明の毛管
チャンネル構造は、好ましくは少なくとも約９、さらに
好ましくは少なくとも約15、最も好ましくは少なくとも
約20のスレンダネス比率と、約0.30mm以下、さらに好ま
しくは約0.20mm以下、最も好ましくは約0.10mm以下の平
均毛管チャンネル幅とを有する。
しかし、毛管チャンネル構造の流体搬送特性を十分に
利用するためには、この構造は乾燥状態においてまた好
ましくは湿潤状態において圧潰抵抗性でなければならな
い（この場合、毛管チャンネル構造の状態に関する「湿
潤」とは、構造によって搬送および／または吸収しよう
とする流体に対応して、水またはその他の流体、例えば
油などの有機流体を含む）。
壁体および／またはベースの厚さと、毛管チャンネル
のゼオメトリーおよび弾性係数はチャンネルの圧潰抵抗
に影響する可能性がある。本発明の目的から、圧潰抵抗
は圧縮強さ（あるいはCS）として測定される。
本発明の構造は、少なくとも約0.2PSI（約13,800ダイ
ン/cm2）、好ましくは少なくとも約1.0PSI（69,000ダイ
ン/cm2）、さらに好ましくは少なくとも約2.0PSI（138,
000ダイン/cm2）の圧縮強さ（乾式）を有する。このよ
うな圧縮強さが本発明の比較的薄い「スレンダー」な壁
体をベースによって得られる事は驚くべきである。
このような圧縮強さは構造が乾燥状態にある時（以下
において「乾燥圧縮強さ」と呼ぶ）、および好ましくは
搬送または貯蔵される流体（例えば水性流体または油）
の中に浸漬された時（以下において「湿潤圧縮強さ」と
呼ぶ）に達成される。
毛管チャンネル比容積、毛管チャンネル比表面積およ
び圧縮強さの測定手順は下記のテスト方法において記載
される。
本発明の構造は特に流体の貯蔵および滲透に適し、ま
た水性流体および油など、特定の型の流体に対して特に
安定である（本明細書において、単数形または複数形の
「流体」はガスに対して液体を指すものとする）。
水性溶液を搬送または収容するための構造において
は、この構造を構成するポリマー組成物は、下記の付着
張力テスト手順によって測定して、少なくとも約20ダイ
ン/cm、好ましくは少なくとも約25ダイン/cmの蒸留水に
対する付着張力を特徴とする。油ベース流体およびその
他の非水性流体を搬送しまた／あるいは収容する構造
は、好ましくは少なくとも約10ダイン/cmのｎ−デカン
に対する付着張力を特徴とする。
本発明の構造は、ファイバ状とする事ができ、この場
合にはその断面においてベースは約0.1cm以下の水圧直
径の中空または中実軸方向中心コアとし、またはフィラ
メント状リボンとする事ができ、この場合、ベース要素
は名目平坦なゼオメトリーとし、代表的には毛管チャン
ネルの軸線に対して垂直な約0.5mm以下の幅を有する。
前記の「名目平坦」な実施態様においては、構造のベー
ス要素は平面（すなわち平坦）または曲面とする事がで
き、または前記構造幅はまっすぐな非曲面状態で測定さ
れたものとする。特記なき限り、ベース要素のゼオメト
リーに関して「平坦」とは、「名目平坦」を意味する。
また用語「ファイバ」は、特記なき限り軸方向中心コア
を有する構造とフィラメント状リボンとの両方を意味す
るものとする。
ファイバは種々の形状で使用される。例えば、束状、
織成または不織成ファブリック、紡積糸などの形で使用
される。さらにファイバはウエブの中に使用するために
カール状などで使用される。またファイバはその種々の
形状において、広範な用途に使用される。例えば、吸収
性製品（例えばオシメ、月経バンド、包帯など）の吸収
性コア、トップシートおよび流体分布シート、衣類など
のテキスタイル用途、ドラッグデリバリー、老人病フリ
ースなどである。
本発明の他のアスペクトにおいて、本発明の毛管チャ
ンネル構造は平坦（前記の定義）なベース要素を有する
毛管チャンネルシートの形で提供される。毛管チャンネ
ルシートは、代表的には少なくとも約1.2 cc/g、好まし
くは少なくとも2.0 cc/g、さらに溶液好ましくは少なく
とも2.5 cc/g、最も好ましくは少なくとも4.0 cc/gの毛
管比容積と、少なくとも約500 cm2〜ｇ、好ましくは少
なくとも2,000 cm2/gさらに好ましくは少なくとも3,000
cm2/g、最も好ましくは少なくとも4,000 cm2/gの毛管
比表面積とを有する。また本発明の毛管チャンネルシー
トは少なくとも約３、さらに好ましくは少なくとも約
９、さらに好ましくは少なくとも約15、最も好ましくは
少なくとも約20のスレンダネス比率を有する。シートの
他のパラメータは好ましくは毛管チャンネル構造につい
て記載された通りである。このような毛管チャンネルシ
ートは、毛管チャンネルの軸線に対して垂直に測定し
て、約0.5 cm以上、特に2 cm以上の幅を有する。これは
最小限値であって、シートの幅はこのような狭い幅に限
定されない。使用されるシートは任意幅とする事がで
き、例えば一般にフィルムブロープロセスにおいて製造
されるシートの幅のオーダまたはこれ以上とする事がで
きる。毛管チャンネルファイバとシートとを区別する最
小限値および最大限値は、主としてフィラメント型用途
に使用される構造と主としてシート型用途に使用される
構造との概念上の相違によるものであって、本発明の主
旨の範囲を限定するものではない。毛管チャンネルシー
トは吸収性製品中の流体分布シートとして使用する事が
できる（例えばオシメ、月経バンド、包帯、ファブリッ
クコンディショナーデリバリー製品、拭き取り／こすり
製品などの清掃用具、表面から流体を乾燥させるための
包帯およびタオル製品など）。
本発明の毛管チャンネル構造の顕著な利点はファイバ
内毛管滲透作用によって流体を流体源または流体貯蔵部
から比較的遠くまで搬送するにある。従来の主としてフ
ァイバ内毛管作用によるファイバ材料のウエブは、流体
の遠距離搬送の場合には流体搬送量が少ない欠点があっ
た。逆に、ウエブが多量の流体を搬送するように設計さ
れている場合、流体の搬送距離が短くなった。前記の発
明の背景に記載のような毛管チャンネル構造の出現は、
このような性能属性の選択範囲を狭くした。しかし本発
明は、先行技術の毛管チャンネル構造によって得られる
とは予想されなかった毛管作用と、搬送高さと、圧潰抵
抗と、経済性との組合わせをもたらす事ができる。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明
するが本発明はこれに限定されるものではない。
本発明による毛管チャンネル構造の改良製造法におい
ては、毛管チャンネル構造の押出段階と引き抜き段階と
の間において、毛管チャンネルの形状の保持が改良され
る。この方法は、下記の段階を含む。
（ａ）押出ダイスの毛管チャンネルオリフィスを通して
流動性の溶融ポリマー組成物を押出す段階であって、前
記押出ダイスは毛管チャンネルオリフィスを備え、この
オリフィスは環状ベースオリフィスとこの環状オリフィ
スから放射方向に延在する複数の毛管チャンネル壁体オ
リフィスとを含み、従って前記ダイスから押出される際
にポリマー組成物は中空環状ベースとこのベースから放
射方向に延在する複数の毛管チャンネル壁体とを含み、
前記ベースと前記壁体が複数の毛管チャンネルを形成
し、また前記押出ダイスは前記環状オリフィスベースの
内部に配置されたガス導入ポートを有する段階と、 （ｂ）前記押出ダイスの毛管チャンネルオリフィスを通
して前記ポリマー組成物を押出すと同時に、前記溶融ポ
リマー組成物の流れと同一方向に前記ガス導入ポートを
通してガス流を送入する段階と、 （ｃ）前記押出ダイスからポリマー組成物が出ると同時
に、毛管チャンネル構造を所望のサイズまで引き抜きま
た冷却する段階とを含み、 前記ガス流が前記環状毛管チャンネル構造の冷却と引
き抜きに際してこの毛管チャンネル構造の圧潰を防止す
る。
本発明の他のアスペクトとして、前記の押出ダイスが
提供される。この押出ダイスは、環状ベースオリフィス
およびこのベースオリフィスから放射方向に延在する複
数の毛管チャンネル壁体オリフィスを有し、前記環状ベ
ースオリフィスに対する内側区域および外側区域を有す
る毛管チャンネルオリフィス層と、前記環状ベースオリ
フィスの環状区域の中に配置されたガス導入ポートと、
前記内側区域を前記外側区域に対して定位置に固定的に
保持する手段とを含む。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の毛管チャンネル構造の断面図であっ
て、この構造は下記において集合名詞「ファイバ」で示
す毛管チャンネルリボンでありそのベースの片側面に複
数の毛管チャンネルを備えた構造を示す図、 第２図はベースの両側面に毛管チャンネルを備えた本
発明の毛管チャンネルファイバの断面図、 第３図はベースから壁体が放射方向に延在して毛管チ
ャンネルを形成するように構成された本発明の毛管チャ
ンネルファイバの断面図、 第４図は本発明の毛管チャンネルシートの斜視図、 第５図は本発明による毛管チャンネルの斜視図であっ
て毛管チャンネルの壁体およびベースの厚さ、毛管チャ
ンネルの深さと幅を示し、またこの構造の毛管チャンネ
ルによって収容される流体メニスカスを示す図、 第６図は毛管の間の流体交換オリフィスを有する毛管
チャンネル壁体の斜視図、 第７図は平坦なベースとこのベースの一方の側面に備
えられた毛管チャンネルとを有する毛管チャンネルファ
イバを製造するためのオリフィス設計を有する押出ダイ
スの正面図、 第８図はベースの両側面において交互に変動する間隔
に配置された毛管チャンネルを有する毛管チャンネルフ
ァイバを製造するためのオリフィス設計を有する押出ダ
イスの正面図、 第９図は平坦なベースの両側面に一定間隔の毛管チャ
ンネルを備えた毛管チャンネルファイバを製造するオリ
フィス設計を有する押出ダイスの正面図、 第10図はベースの一方の端面に傾斜配置された毛管チ
ャンネル壁体オリフィスを有する押出ダイスの正面図、 第11図は丸いベースを備え、ファイバの両側面に交互
に開く毛管チャンネルを備えた毛管チャンネルファイバ
のオリフィス設計を有する押出ダイスの拡大正面図、 第12図は毛管チャンネルベースオリフィスが環状を成
し、壁体オリフィスが前記環状ベースから放射方向に延
在するオリフィス設計を有する押出ダイスの正面図、 第13図は交互に変動する幅の毛管チャンネルを生じる
毛管チャンネル壁体オリフィスを有する事以外には第11
図と類似の押出ダイスの正面図、 第14図は環状ベースオリフィスを有する押出ダイスの
裏側斜視図、 第15図は毛管チャンネル壁体のオリフィスのベースオ
リフィスから遠位側末端に袋状部材を備えた押出ダイス
のオリフィスの一部を示す正面図、 第16図はベースオリフィスから放射方向に延在する壁
体オリフィスがボトル状毛管チャンネルを形成するよう
に変更された押出ダイスの正面図、 第17図は第16図に記載の押出ダイスによって作られた
ボトル型毛管チャンネルの部分断面図、 第18図は毛管チャンネル構造の断面の顕微鏡写真（19
5×）、 第19図は毛管チャンネル構造の断面の顕微鏡写真（32
5×）であって、平坦なベースと、このベースに対して
実質的に垂直にまた相互に平行に延在する壁体とを示す
図、 第20図は、相異なる幅の毛管チャンネルを有する毛管
チャンネル構造の一部断面図の顕微鏡写真（325×）、 第21図は毛管チャンネルがボトル状を成す毛管チャン
ネル構造の断面の顕微鏡写真（325×）、 第22図は平坦なベースを有する毛管チャンネル構造の
一部斜視図を示す走査電子顕微鏡（SEM）写真（200
×）、 第23図は先細型毛管チャンネル壁体を有する毛管チャ
ンネル構造の一部の断面図、 第24図は毛管比容積および毛管比表面積を計算する手
順を示す毛管チャンネル構造の断面図、 第25図はスレンダネス比率とチャンネル幅を測定する
方法を示す毛管チャンネル構造の断面図、 第26図は毛管チャンネル壁体の平行性と毛管チャンネ
ルを閉包するまっすぐな弦に対する壁体の垂直性を測定
する手順を示す毛管チャンネル構造の断面図。
第27図は毛管チャンネルベースに対して垂直な壁体を
示す構造の断面図、また 第28図は毛管チャンネルベースの内周面の長さとベー
ス幅との比率を増大した毛管チャンネル構造の断面図で
ある。
発明の詳細な説明 本発明の毛管チャンネル構造は、この構造と接触させ
られる流体に不溶性の任意ポリマー材料で製造する事が
できる。好ましくは使用される材料は、押出処理によっ
て押出し引き抜かれた最終生成物を形成する事のできる
熱可塑性ポリマーとする。適当なポリマー材料の例は、
ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
ミド、ビスコースおよびジ−またはトリ−アセテートな
どの化学セルローズ基ポリマー、およびポリスチレンで
ある。共重合体、テルポリマーなどのポリマーおよびグ
ラフトポリマーなども使用する事ができる。本発明につ
いて有効と思われる型の熱可塑性ポリマーはポリエステ
ル、およびジカルボン酸またはそのエステルとグリコー
ルとの共重合体である。このポリエステル共重合体の製
造に使用されるジカルボン酸およびエステル化合物は当
業者に公知である。これらは、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、p,p′−ジフェニルジカルボン酸、p,p′−ジカル
ボキシジフェニル エーテル、p,p′−ジカルボキシル
ジフェニル ヘキサン、p,p−ジカルボキシルジフェニ
ル エーテル、p,p′−ジカルボキシルフェノキシ エ
タン、および類似物、およびアルキル基中に１乃至５炭
素原子を含むそのジアルキルエステルである。
ポリエステルおよびコポリエステルの製造に使用され
る脂肪族グリコールは、エチレングリコール、トリメチ
レングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメ
チレングリコールおよびデカメチレングリコールなどの
２乃至10炭素原子を有するアクリルおよび脂環式脂肪族
グリコールである。
さらに、高い表面親水性を常に示し、また流体と接触
した時に構造表面から流れ落ちる湿潤剤を使用する必要
のない共重合体またはグラフト共重合体、テルポリマ
ー、化学的変成されたポリマーなどを使用する事もでき
る。永久的親水性を示す事のできる変成ポリマーはセル
ローズアセテートなどの化学セルローズポリマーを含
む。さらに、顔料、艶消し剤、または光沢剤を公知の方
法および公知の量で使用する事ができる。
一般に、使用される熱可塑性ポリマーは急激な融点を
有しせず（下記の処理上の理由から）、むしろ無定形で
あってガラス遷移温度以上に温度が上昇するに従って徐
々に柔らかになる事が好ましい。さらにこれらのポリマ
ーは押出工程において所望サイズまで引き抜かれるのに
十分な凝縮力を有する事が望ましい。一般に、望ましく
ない破断を生じる事なく約1000:1、好ましくは少なくと
も約2000:1の引き抜き率まで引き抜かれて、ファイバ状
であれば約２乃至約500の範囲内のモノフィラメントデ
ニールを有するような最終生成物を生じるポリマーが好
ましい。
本発明において使用するに好ましい型のポリエステル
はグリコール変成ポリ（エチレン テレフタレート）
（PETG）コポリエステルである。適当なPETGはイースト
マン ケミカル プロダクツ社（USA、テネシー、キン
グスポート）から商標KODARTM 6763で市販される約81
℃のガラス遷移温度を有するものである。
ポリマーの押出性のほか、その弾性モジュラスも重要
である。本発明の毛管チャンネル構造は比較的薄い毛管
チャンネル壁体を有し、この壁体が圧縮力またはその他
の外力を受けるので、この構造を製造するために使用さ
れるポリマーは圧縮歪に対して抵抗性でなければならな
い。本発明に使用されるポリマー材料は、毛管チャンネ
ル構造が使用される温度において少なくとも約100MPa,
さらに好ましくは少なくとも約750MPa,最も好ましくは
約1250MPaの弾性モジュラスを有する。このような温度
は代表的には約15℃乃至約40℃であるが、本発明はこれ
に限定されない。例えばKODARTM 6763は本発明におい
て使用するのにきわめて効果的な材料であって、約1700
MPaお弾性モジュラスを有する。
ポリマーの選択に関わる他のファクタは、例えばその
親水性を増大するためのその表面の化学的変成の可能性
である。すなわち水性溶液の吸収および／または搬送の
ための毛管チャンネル構造については、例えばポリプロ
ピレンよりもポリエステルベースのポリマーを使用する
事が望ましいが、本発明はこれに限定されない。また構
造の所期の用途に従って、ポリマー材料が構造の使用温
度において可撓性である事が望ましい。構造の壁体とベ
ースが比較的薄いので、比較的高モジュラスのポリマー
を使用しても、可撓性で柔軟であると共に驚くほど高い
圧潰抵抗を保持する構造を製造する事ができる。可撓性
は、毛管チャンネル壁体およびベースの厚さとサイズ、
および弾性モジュラスなどのファクタに依存する。従っ
てこの点に関連して、ポリマーは所望の温度および温度
条件に依存して選択される。このような適当なポリマー
材料の選択は当業者には公知である。
所望の用途に従って、毛管チャンネル構造は親水性ま
たは親油性のポリマー、または親水性または親油性に処
理できるポリマーで製造する事ができる。
本発明の毛管チャンネル構造を製造するために使用さ
れるポリマーの表面親水性は、業界公知の界面活性剤ま
たはその他の親水性化合物（下記において集合的に「親
水化剤」と呼ぶ）をもって処理する事により増大され
て、毛管チャンネル壁体を水溶液に対してさらに湿潤性
となる事ができる。親水化剤は、ポリエチレン モノラ
ウレート（例えば、PEGOSPERSETM 200ML、USA、PA、ウ
イリアムスポート、ロンザ社から入手されるポリエチレ
ン グリコール200 モノラウレート）およびエトキシ
ル化オレイル アルコール（例えば、USA、ニューヨー
ク州、ニューヨーク、Croda社から入手されるVOLPOTM−
３）である。他の型の親水化剤および親水性化技術を使
用する事ができ、また例えば滲透性能の増大、汚れ除去
特性の改良のためにファイバ業界およびテキスタイル工
業の当業者には公知のものを使用する事ができる。これ
は例えばポリアクリル酸のグラフト重合法を含む。適当
な市販の親水化剤は、USA、デラウエア、ウイルミング
トン、デュポン社から市販される非イオン親水性剤、ZE
LCONTM汚れ落とし剤、およびUSA、DE、ウイルミングト
ン、ICIアメリカ社から市販されるコンフォートフィニ
ッシュ、Milease TTMである。
代表的には、これらの親水化剤はポリマーに対して約
５％まで使用されるが、本発明はこの上限に限定されな
い。親水化剤はポリマーに対してその使用前の各段階に
おいて添加する事ができるが、好ましくは構造を最終サ
イズまで引き抜く前に添加される。例えば親水化剤は、
ポリマーの溶融前に添加され、または溶融後にポリマー
に対して添加される。例えば、親水化剤はその形成後
に、例えば溶融、湿潤または乾燥紡糸工程において押出
ダイスから出た後に、好ましくは小有効直径に引き抜か
れる前にポリマーに対して添加する事ができる。形成さ
れた構造に対して親水化剤を被着する場合には、化合物
の水溶液を調製し、この水溶液の中に構造を浸漬する方
法、または水溶液の噴霧法が毛管チャンネルの内側面に
親水化剤を送るために有効である。親水化剤は低濃度溶
液として構造に被着する事ができる。次にこの構造は蒸
発技術によって乾燥され、または乾燥するにまかせられ
る。効果的な被着法は、約0.3％の湿潤剤を含有する変
成アルコール溶液の中に構造を約30分間浸漬し、次に構
造をワイヤスクリーン上で空気乾燥させるにある。
ポリマーが毛管チャンネル構造に形成される前に溶融
ポリマーの中に親水化剤が合体される場合、この親水化
剤は押出された構造の冷却に際してその表面に「吹き出
る」。すなわち移動する。この溶融添加法は、一般に形
成された構造に親水化剤を施用する際に使用される流体
担体を乾燥させる必要がないので望ましい。ポリマー融
成物に添加するに適した親水化剤は、前記のVOLPOTH 3,
ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、モノ−、ジ−お
よび／またはトリ−混合グリセリドと結合されたアルコ
キシル化アルキルフェノールを含む。親水化剤を含有す
る融成物からポリマーファイバを製造するための１つの
プロセスは米国特許第4,378,144号に記載され、これを
引例とする。
フィルムのブロー成形およびテキスタイル工業におい
てしばしば使用される熱可塑性ポリマーはポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレンなどを含み、代表的に
は親油性であって、これを非水性有機流体に対して湿潤
性に成すための追加処理を必要としない。しかしもし水
性流体を搬送すべき場合には、水性流体の搬送を容易に
するため、これらのポリマー組成物に対して親水化剤を
加える事が望ましい。
本発明の毛管チャンネル構造は軸方向ベースとこのベ
ースから延在する少なくとも２面の壁体とを有するの
で、ベースと壁体が少なくとも１つの毛管チャンネルを
画成する。好ましくはこの構造は少なくとも５壁体と少
なくとも４毛管チャンネル、さらに好ましくは少なくと
も６壁体と少なくとも５毛管チャンネルを含む。このよ
うな構造の持ちうる毛管チャンネルの理論的最大数は存
在せず、このような最大数はこのような構造の用途およ
びその製造上の都合によって決定される。これらの毛管
チャンネルは相互に実質的に平行であって、その長さの
少なくとも約20％、さらに代表的には少なくとも約50
％、さらに代表的には少なくとも90％乃至100％に沿っ
て開放断面を有する。
本発明は、ポリマー組成物から成り、少なくとも１つ
の内部毛管チャンネルを有する可撓性の、圧潰抵抗性毛
管チャンネル構造において、この構造は軸方向ベース
と、このベース要素の実質的に全長に沿ってこのベース
から延在する少なくとも２つの壁体を有して、前記ベー
スと壁体が前記の毛管チャンネルを画成するようにした
毛管チャンネル構造を提供する。一般に、壁体はベース
からベースの軸方向に、少なくとも約0.2cm、好ましく
は少なくとも約1.0cm延在しなければならない。構造の
実際長さは実際面のみから制限される。毛管チャンネル
構造は１本の毛管チャンネル、または複数の毛管チャン
ネルを有する事ができるが、単数または複数の毛管チャ
ンネルを意味するために複数形の「チャンネル」を使用
する。これらの構造はさらに、その毛管チャンネルが実
質的にその長さに沿って開かれ、このような開いた構造
の結果として毛管チャンネル外部から流体が受けられる
特徴がある。一般に、これらの構造は代表的には、少な
くとも約2.0cc/g、好ましくは少なくとも約2.5cc/g、さ
らに好ましくは約4.0cc/gの毛管比容積（SCV）と、少な
くとも約2000cm2/g、好ましくは少なくとも約3000cm2/
g、さらに好ましくは少なくとも約4000cm2/gの毛管比表
面積（SCSA）を有す。SCVおよびSCSAを測定する手続き
はテスト法の項に記載されている。
これらの値は、通常のファイバ材料および先に述べた
毛管チャンネル構造の対応の値よりも著しく高いと思わ
れ、これが本発明の構造の特徴を成す構造重量あたりの
改良された流体容量および流体搬送／貯蔵能力を示して
いる。
一般的に、SCVは単位重量ベースで吸収性構造の流体
容積の測定値であって、従って吸収性構造の経済的効率
を示す。しかし高いSCVを有する構造が高い毛管吸引力
を有するためには（すなわち構造の単位重量ベースで相
当量の流体を毛細管搬送によって滲透させる優れた能力
を有するためには）、この構造設計は固体構造物質と搬
送される液体との間において比較的高度の毛管チャンネ
ル表面接触を成すものでなければならない。これは、毛
管収着（すなわち「静水張力」）は固体構造と流体との
間の界面接触区域の大きさに部分的に依存しているから
である。SCSAは、流体と接触させられる構造における毛
管チャンネルの単位重量あたり表面積である。前記のよ
うなSCVとSCSAとの必要な組み合わせは、比較的薄い毛
管チャンネル壁体および／またはベースを備えた効率的
毛管チャンネル設計を有する構造によって達成される。
前述のように、本発明の毛管チャンネル構造は、毛管
チャンネルの幅と比較して比較的薄い壁体とベースとを
有する事を特徴とする。しかし、十分なSCVを有する毛
管チャンネルを生じるためには、壁体が十分に高くなけ
ればならない。すなわち本発明の構造は比較的「スレン
ダ」な壁体を有する事を特徴とする。毛管チャンネル構
造の壁体とベースをどの程度スレンダにさせるかは、こ
れらの構造の「スレンダネス比率」によって決定され、
この「スレンダネス比率」の計算法は下記のテスト法の
項に記載されている。本発明の毛管チャンネル構造は、
好ましくは少なくとも約９、さらに好ましくは少なくと
も約15、最も好ましくは少なくとも約20の「スレンダネ
ス比率」を有し、また毛管チャンネルの少なくとも約30
％、好ましくは少なくとも約50％、さらに好ましくは少
なくとも約75％が約0.30mm、さらに好ましくは約0.20m
m、最も好ましくは約0.10mmのチャンネル幅を有する。
毛管チャンネルの幅は、テスト手順の項に記載のよう
に、毛管チャンネルを閉包するまっすぐな弦の長さとし
て測定される。
しかし毛管チャンネル構造の流体搬送特性が完全に実
現されるためには、この構造は乾燥状態において、また
好ましくは湿潤状態において圧潰抵抗性でなければなら
ない（毛管チャンネル構造の「湿潤」状態とは、この構
造によって搬送されまた／あるいは吸収される流体に対
応して、水または油など他の有機流体による湿潤を含
む）。壁体および／またはベースの厚さ、並びに毛管チ
ャンネルのゼオメトリーおよび弾性モジュラスはチャン
ネルの厚潰抵抗に影響する。本発明の目的から、圧潰抵
抗は一般に圧縮強さ（CS）として測定される。
本発明の構造は、少なくとも約0.2 PSI（近似的に13,
800ダイン/cm2）、好ましくは少なくとも約1.0 PSI（近
似的に約69,000ダイン/cm2）、さらに好ましくは少なく
とも約2.0 PSI（約138,000ダイン/cm2）の乾燥圧縮強さ
を有する。また本発明の構造は、好ましくはどのような
流体が搬送されまた／あるいは貯蔵されても、前記と同
一の複数範囲内の圧縮強さを有する。水性溶液の搬送お
よび／または貯蔵用の構造は、湿潤流体として蒸留水を
使用して前記の数値範囲内の湿潤圧縮強さを有する。油
などの有機流体の搬送および／または貯蔵のため、湿潤
流体としてｎ−デカンによる湿潤圧縮強さが前記のよう
な数値範囲内になければならない。
圧縮強さ（湿潤および乾燥）の測定に使用される手続
きは後述のテスト手順の項に記載されている。
本発明の毛管チャンネル構造は、その形状または構造
の物理的一体性を成しまたは保持するために、第２手段
を必要としまたは利用しないので、一体的な、物理的自
己支持性の製品である。例えば本発明の毛管チャンネル
構造は、その所期の搬送および／または貯蔵の目的に使
用するために、別個の硬質面上に固着または接着させる
必要はない。
水性流体の搬送および／または収容に使用される構造
の場合、この構造のポリマー組成物は、好ましくは後述
の付着張力測定法によって測定された場合に、少なくと
も約20ダイン/cm、好ましくは少なくとも約25ダイン/cm
の、蒸留水による付着張力を有する。油性流体またはそ
の他の非水性流体を搬送しまた／あるいは収容するため
の構造は、好ましくは少なくとも約10ダイン/cmのｎ−
デカンによる付着張力を有する。
本発明の構造は、ファイバ状とし、この場合に、チャ
ンネルベースは代表的には約0.1 cm以下の水圧直径を有
する中実または中空中心軸方向コアとし、あるいは前記
構造はフィラメント状リボンとし、その場合、チャンネ
ルベースは名目平坦なゼオメトリーを有し、代表的には
毛管チャンネル構造の長手方軸線に対して垂直な約0.5c
m以下の幅を有する。この場合、「名目平坦」とは、構
造のベース要素が平坦（すなわち平面）または曲線を成
す事を意味し、また構造の幅とはベースのまっすぐな、
非曲線状態で測定された幅とする。便宜上、特記なき限
り、ベース要素のゼオメトリーに関する用語「平坦」は
「名目平坦」を意味するものとする。また下記において
用語「ファイバ」とは、特記なき限り軸方向コアを有す
るファイバと、フィラメント状リボンとを指すものとす
る。
ファイバは種々の形状で使用する事ができる。例え
ば、ファイバ束、織布または不織布、紡績糸などとする
事ができる。さらに、ファイバはウエブの中に使用する
ためにカール状を成す事ができる。ファイバはその種々
の形状において種々の用途に使用する事ができる。例え
ば吸収製品（オシメ、月経バンド、包帯など）の中の吸
収性コア、吸収製品のトップシートおよび流体分布シー
ト、衣類などのテキスタイル製品、薬剤デリバリー、老
人病フリースなどに使用する事ができる。
多くの用途において、ファイバは代表的には約2g/フ
ァイバ、さらに代表的には約50乃至約200 g/ファイバの
引っ張り強さを有する。引っ張り強さはASTM標準テスト
法 Ｄ 2101−82によって測定する事ができる。
本発明の他のアスペクトにおいて、本発明の毛管チャ
ンネル構造は平坦（前記の定義）なベース要素を有する
毛管チャンネル構造シートの形状で提供する事ができ
る。毛管チャンネル構造シートは、代表的には、少なく
とも約1.2cc/g、好ましくは少なくとも約2.0cc/g、さら
に好ましくは少なくとも約2.5cc/g、最も好ましくは少
なくとも約4.0cc/gの毛管比容積（SCV）と、少なくとも
約500 cm2/g、好ましくは少なくとも約2000cm2/g、さら
に好ましくは少なくとも約3000cm2/g、最も好ましくは
約4000cm2/gの毛管比表面積（SCSA）とを有する。また
本発明の毛管毛管チャンネル構造シートは、好ましくは
少なくとも約３、さらに好ましくは少なくとも約９、さ
らに好ましくは少なくとも約15、最も好ましくは少なく
とも約20の「スレンダネス比率」を有する。シートの他
のパラメータは、好ましくはその構造について前述した
通りである。このような毛管チャンネル構造シートは、
毛管チャンネル構造の長手方軸線に対して垂直に測定し
て約0.5 cm以上、代表的には約2cm以上の幅を有する。
これらの数値は最小限であって、このようなシートの幅
はこのような比較的狭い幅に限定されない事を了解され
たい。使用されるシートは任意幅とする事ができ、例え
ばフィルムブロー形成プロセスで形成されるシートの幅
のオーダまたはこれ以上とする事ができる。毛管チャン
ネルファイバとシートとを区別するための最大限度およ
び最小限度は、主としてフィラメント型用途に使用され
る構造と主としてシート型構造に使用される構造とを概
念的に区別するためのものであって、本発明の主旨を限
定するものではない。毛管チャンネルシートは吸収性製
品中の流体分布シートとして使用する事ができる（例え
ばオシメ、月経バンド、包帯、ファブリックコンディシ
ョナーデリバリー製品、拭き取り／こすり製品などの清
掃用具、表面から流体を乾燥させるための包帯およびタ
オル製品など）。
毛管チャンネル構造の性能を定義し評価するためのパ
ラメータは、この構造が単位時間あたり、また構造の単
位重量あたり流体（容積）を搬送しまた／あるいは収容
する能力、および流体を特定距離搬送する能力、および
流体搬送線速度を含む。
一定容積の流体を収容しこれを毛管作用によって一定
距離搬送する構造特性の測定値が毛管収着である。毛管
収着とは、垂直上昇高さとして測定された毛管吸引の関
数としての流体容積平衡値（構造重量ベース）である。
毛管収着は、毛管構造またはその他の吸収性材料が重力
に対向して流体を収容する能力を示し、また毛管チャン
ネルが構造の重量ベースで流体を搬送する効率を示す。
水性流体に使用するに適した本発明の実施態様におい
て、毛管構造は好ましくは、流体として蒸留水を使用し
て、5.0cmの毛管吸引において少なくとも約1.5cc/gさら
に好ましくは10.0cmにおいて少なくとも約4.0cc/gの毛
管収着（すなわち静水張力）を下記のテスト法によって
示す。
非水性溶液（例えば油、アルコールなど）の搬送およ
び／または貯蔵に特に適した本発明の実施態様において
は、毛管チャンネル構造は好ましくは親油性とし、さら
に好ましくは処理される流体に対して、3.0cmにおいて
少なくとも約1.5cc/g、さらに好ましくは5.0cmにおいて
少なくとも約3.0cc/gの毛管収着を有する。一般に好ま
しい毛管チャンネル構造はテスト流体としてのｎ−デカ
ンに対して前記のレベルを達成する事ができる。水性お
よび非水性流体の両方の毛管収着を測定するために使用
される手順は下記のテスト法に記載されている。
毛管チャンネル構造を定義し評価する他の重要なパラ
メータは、流体が毛管作用によって垂直に吸い上げられ
る速度（単位時間あたり流体上昇高さ）などの速度依存
パラメータを含む。
水性流体の搬送に使用される本発明の実施態様におい
ては、毛管チャンネル構造は好きましくは滲透期間の最
初の10分間において少なくとも約3.0cmの垂直滲透速度
を示し、さらに好ましくは、最初の５分間において少な
くとも約3.0cmの滲透速度を示す。この場合搬送流体と
して、染料を含む蒸留水（FD ＆ C Blue ＃1 0.05
％）を使用する。親水性構造の垂直滲透速度を測定する
手順は下記のテスト法の項目に記載されている。
前記のように毛管チャンネルの断面は実質的にその軸
方向長さに沿った開かれ、流体を受け、またチャンネル
の長さ全体に渡って開放する事ができる。またチャンネ
ルの１部を閉包する事ができる（すなち「管状」）。特
に、先に構造が吸収した流体を搬送するための区域にお
いてチャンネルの１部を閉包する事ができる。毛管チャ
ンネルの閉包は、例えば開いた毛管チャンネルに熱可塑
性薄膜でカバーしこの薄膜を固定する事によって実施す
る事ができる。このようなチャンネルの閉包は特に毛管
チャンネルシートについて応用される。
代表的には毛管チャンネルはその実質的に全長に沿っ
て開かれ、流体を受ける事のできる少なくとも１つの流
体収容区域を成す。「開かれた」とは、このような流体
受容区域において、毛管チャンネルの壁体はベースから
延在するが、ベースから遠位端側の壁体末端は直接（例
えば相互に接合する事によって）、または間接に（例え
ば他の構造要素または壁体と連結する要素と接合する事
によって）チャンネルを閉包しない事である。
毛管チャンネルのサイズおよび形状、並びにチャンネ
ルの壁体とベース要素のサイズは、さきに述べた毛管比
容積、毛管比表面積および圧縮強さパラメータと一致す
る範囲内において変動する事ができる。
本発明の毛管チャンネル構造は約50ミクロン以下、好
ましくは約10ミクロン以下、さらに好ましくは約５ミク
ロン以下の壁体厚さを有する。平坦なベースを有する構
造の場合、ベースの厚さは好ましくは50ミクロン以下と
し、多くの場合壁体の厚さの0.75倍乃至約3.0倍とす
る。ベースと壁体の厚さを表示する全体測定値は平均構
造厚さ（t ave）である。このt aveの測定手順は下記の
テスト法項目に記載されている。好ましくはこのt ave
は約50ミクロン以下、さらに好ましくは約10ミクロン以
下、最も好ましくは約５ミクロン以下である。シートお
よびフィラメント状リボンの場合、毛管チャンネルのベ
ースを平均構造厚さ（t ave）よりも厚くする事によっ
て（例えば1.5−３×厚さ）圧縮強さが増大され、しか
も毛管比表面積および毛管比容積を著しく低下させない
と思われる。
毛管チャンネルの幅は一般に約0.5mm以下、好ましく
は約0.3mm以下、さらに好ましくは約0.1mm以下とし、最
適の毛管チャンネル幅はそれぞれの構造の設計および用
途に依存して変動する。代表的には約５ミクロン乃至約
0.5mm、さらに代表的には約30ミクロン乃至約100ミクロ
ンのチャンネル幅が使用されるが本発明の主旨の範囲内
においてこれより大きなまたは小さい幅の使用を除外す
るものでない。一般に、毛管チャンネルの幅は、測定し
ようとする断面の拡大写真を撮影し、拡大率を補正する
事によって測定される。幅の測定手順は下記のテスト法
の項目に詳細に記載されている。
本発明の構造の毛管チャンネルは一般にその軸方向に
おいて相互に平衡である。その隣接毛管チャンネルの間
に流体交換オリフィスを含む事ができる。好ましくはこ
のような流体交換オリフィスは毛管チャンネル壁体の高
さ全体に沿って延在する事なく、また毛管チャンネルの
ベースに達しない。さらに好ましくは、毛管チャンネル
の壁体はベースから、少なくとも毛管チャンネルの幅に
等しい距離だけ延在した後に、流体交換オリフィスによ
って中断される。また好ましくは毛管チャンネルの壁体
は非平行毛管チャンネルと交差しないが、このような毛
管チャンネルの交差を含んでいても、前記の毛管収着お
よび垂直滲透率パラメータは保持される。非平行壁体と
の交差が依存すれば、毛管チャンネルの壁体は流体交換
オリフィスによって中断されるまでに少なくともベース
の幅に等しい距離だけベースから延在しなければならな
い。これはチャンネル間の流体電送を容易にする。ま
た、流体が搬送されるチャンネルは流れ方向においてそ
らせ板またはその他の流れ遮断手段によって中断されな
い。第６図は、毛管チャンネルの壁体４と、この壁体に
備えられた２種類の流体交換オリフィスとを示す。さら
に詳しくは、毛管チャンネルの壁体は切欠き28′と、孔
28″とを備える。
第１図、第２図および第３図は毛管チャンネル構造２
の実施例の断面図であって、各構造２はベース６、この
ベースから延在する壁体４、および前記ベースと隣接壁
体４とによって形成される開放型毛管チャンネル８とを
示す。第１図の毛管チャンネル構造の断面図は、平坦な
ベースを有し、このベースの一方の側面から毛管チャン
ネル壁体が延在する「リボン」型ファイバを示す。第２
図において断面を示す毛管チャンネル構造は第１図のも
のと類似であるが、毛管チャンネル壁体４がベース６の
両側面から延在している。第３図は第２図の毛管チャン
ネル構造の断面図であってファイバから成り、この場合
ベース６は壁体４の交差する中心コアであって、これら
の壁体４がコアから放射方向に延在している。
第４図は平坦なベース６を有する毛管チャンネルシー
ト３の斜視図であってこのベース６の一方の側面から複
数の毛管チャンネル壁体４が延在して、ベース６と共に
毛管チャンネル８を形成している。従ってシート３は可
撓性であって、毛管チャンネルの長手方軸線に対して横
方向において容易に変形させる事ができる。この方向に
おける可撓性は、毛管チャンネルベース６と同等の厚さ
および素材の通常のフィルムと同程度である。
第５図は毛管チャンネルベース６、壁体４および毛管
チャンネル８を有する好ましい毛管チャンネル構造２の
下方斜視図である。また、壁体の高さA1−A2、毛管チャ
ンネル幅F1−F2、ベース厚さD1−D2、および壁体厚さC1
−C2も図示されている。また流体メニスカス10も図示さ
れているが、このようなメニスカスは流体と空気の境目
であって、構造２の要素ではない。メニスカス10は毛管
チャンネル10の流体（図示されず）の収容状態を示す。
前記のA1−A2,C1−C2,D1−D2およびF1−F2は好ましくは
前述のサイズとする。
また好ましくは本発明の毛管チャンネルの高さと幅
（下記のテスト法項目に記載のCCW）との比率A1−A2/F1
−F2が約0.5:1乃至約10:1、好ましくは約1:1乃至約5:1
の範囲内とする。
毛管チャンネルは規則的断面形状（例えばＵ形、Ｖ
形、 形）とする事ができ、または不規則断面形状とする事が
できる。好ましくは毛管チャンネル規則的断面形状と
し、壁体が実質的に相互に平行とする。また好ましく
は、毛管チャンネル構造の壁体は、各壁体によって画成
される毛管チャンネルを閉包するまっすぐな弦に対して
実質的に垂直である。
チャンネルを閉包する弦に対して壁体が垂直である構
造特性のほか、またはこの構造特性の代わりに、毛管チ
ャンネル構造壁体は好ましくはベースに対して実質的に
垂直である。壁体の平行性に関する「実質的に平行」と
は、隣接壁体の整列誤差が約40゜以上でない事、好まし
くは30゜以上でない事、さらに好ましくは20゜以上でな
い事を意味する。毛管チャンネル壁体が相互に平行な代
表的な場合には、壁体の平行度の測定は簡単である。断
面写真を利用し、通常の幾何学分析法によって壁体の相
互角度を測定する事ができる。非線形断面の毛管チャン
ネルの相対平行度は下記のテスト法項目において記載さ
れている。「実質的に垂直」とは、弦および／またはベ
ースに対する壁体の角度が90゜±約30゜、好ましくは90
゜±約15゜の範囲内にある事を意味する。また毛管チャ
ンネル壁体と断面が線形である場合には、閉包弦または
ベースに対する実質的に垂直性の測定は、構造断面の顕
微鏡写真によって簡単に実施する事ができる。チャンネ
ルを閉包するまっすぐな弦は、下記の「平行性／垂直性
手順」に記載されたように引かれる。非線形断面の毛管
チャンネル壁体を有する構造についても、下記の「平行
性／垂直性手順」に記載されている。本発明の主旨の範
囲内において、実質的に平行な壁体は、構造の単位重量
あたりの毛管流体容積と毛管吸引作用の増大により毛管
収着を増大すると思われる。またまっすぐな開包弦およ
び／またはベースに対して実質的に垂直な相互に平行な
壁体は、圧縮抵抗を改良するものと思われる。
一般に、閉包弦および／またはベースに対して実質的
に垂直な相互に平行な壁体によって形成された毛管チャ
ンネルのパーセントが高いほど、その毛管チャンネル構
造が好ましくなる。従って構造の比毛管容積の少なくと
も約30％、さらに好ましくは少なくとも約50％、さらに
好ましくは少なくとも約75％、最も好ましくは少なくと
も約90％が、実質的に平行な壁体、すなわち約30゜以
下、最も好ましくは約20゜以下の整列誤差を有する壁体
によって形成された毛管チャンネルの中に配置される事
が好ましい。また構造の比毛管容積の少なくとも約30
％、さらに好ましくは少なくとも約50％、さらに好まし
くは少なくとも約75％、最も好ましくは少なくとも約90
％が、対応の毛管チャンネルを閉包する弦および／また
はベースに対して実質的に垂直な壁体から成る毛管チャ
ンネルの中に配置される事が好ましく、さらに好ましく
は壁体が閉包弦および／またはベースに対して90゜±15
゜の範囲内にある。
第17図は、毛管チャンネルベース６と毛管チャンネル
壁体４とによって形成された規則的形状の解放型毛管チ
ャンネル８を有する毛管チャンネル構造２の断面を示
す。壁体４はベース６から遠位側端に延長部分38、38′
を備えている。これらの延長部分38、38′は壁体39の近
位側端の軸線に対して好ましくは約10゜乃至約80゜、さ
らに好ましくは約25゜乃至40゜の角度θで外側に延在し
て、隣接の壁体の対向延長部分38′、38と共に毛管チャ
ンネル８の口部に達する先細ネック40、または流体受け
区域42を形成する。第17図に図示の先細型毛管チャンネ
ルは一般にボトル型毛管チャンネルと呼ぶ事ができる。
この場合、実質的に平行な壁体４と交差して先細ネック
40を形成する延長部分によって形成された先細毛管チャ
ンネルの形状について、チャンネルを閉包する弦に対す
る毛管チャンネルの垂直性は壁体４の線形近位端39につ
いて計算される。一般に、毛管チャンネルの口部に向か
って狭くなった毛管チャンネルの先細区域を成す壁体部
分は、それらの交点まで延長されると、好ましくは相互
に約20゜乃至約160゜、さらに好ましくは約50゜乃至約8
0゜の交差角度θ′を成す。この角度θ′は流体を毛管
チャンネルの中に導入する能力を低減させる思われるの
で、大きな各θ′は望ましくない。
前述のように、毛管チャンネルは種々の形状とする事
ができる。それぞれ形状はそれぞれの用途において特定
の利点を示す。
型毛管チャンネルは代表的には一定量のポリマーに対し
て、最大の毛管チャンネル比容積と毛管チャンネル比表
面積とを示す。Ｕ型毛管チャンネルは、構造が皮膚と接
触しまたは皮膚に近接して使用され皮膚の乾燥度が最優
先である用途において、特に望ましい。本発明を限定す
るものではないが、Ｕ型毛管チャンネルは流体が搬送さ
れた後に最も完全に排出され従って逆流の可能性を低減
させると思われる。これは、Ｕ型チャンネルの断面の曲
率半径より小さい曲率半径のメニスカスの形成を許す幾
何学的断面特徴が存在しないからである。これに反し
て、Ｖ型毛管チャンネルは、種々の半径の（毛管チャン
ネル壁体の長さによって限定される最大半径までの半径
の）メニスカスを形成し、従って可変的な自動調整され
る毛管吸引力を生じる事ができる。例えばチャンネルの
広い部分に存在するメニスカスは、チャンネルの狭い部
分に存在するメニスカスよりも大きな半径と低い毛管吸
引力とを有するであろう。メニスカスの位置は、部分的
には、チャンネル中およびチャンネルに供給する流体タ
ンク中に存在する流体量によって決定される。流体量が
増減するに従って、Ｖ型毛管チャンネルのメニスカスは
自動的に、毛管作用を最適化する水準に調整される。従
ってＶ型毛管チャンネルは、例えば作動流体の作動範囲
が広く、前記の自動水準調整が利用されうる用途におい
て有効であろう。
第17図に図示のようなボトル型毛管チャンネル断面ま
たは毛管チャンネルの最大幅より狭い毛管チャンネル口
部幅を有する断面は、大きな幅において生じるような曲
率半径より小さいメニスカス曲率半径を示すので毛管吸
引力が増大し、しかもこのような大きな幅に等しい一定
幅の毛管チャンネルに相当する低い流れ抵抗を示す。従
って、滲透速度が増進されると考えられる。
また単一の毛管チャンネル構造において、複数の毛管
チャンネルの幅を変動させる方法も考えられる。前述の
ように毛管吸引力または静水張力はチャンネル幅と逆比
例する。従って複数の非常に相違する幅の毛管チャンネ
ルを組合わせる事によって、単一の構造によって相異な
る流体処理特性を実施する事ができる。例えば、一部の
チャンネルが比較的小さいサイズを有して最初の吸収区
域から特定の遠隔区域まで流体を容易に毛管搬送すると
共に、他の毛管チャンネルが比較的大きいサイズを有し
て、流体を急激に捕獲する事ができる。相異なる毛管チ
ャンネル幅を有する構造の他の利点は、相互に当接する
構造のチャンネル間の流体転送が増進される事にある。
またこのような毛管チャンネル構造は、同一の構造の大
きいチャンネルから小さいチャンネルへの流体転送を増
進するため、毛管チャンネル壁体にオリフィスを備える
事ができるよう。第20図は、このコンセプトを具体化し
た毛管チャンネル構造の断面の顕微鏡写真である。この
構造は２種の相異なる幅の毛管チャンネルを有し、一方
の毛管チャンネルの壁体高さ：幅比は約2:1であり、他
方の毛管チャンネルの比は約0.8:1に対応する。
型チャンネルの場合、壁体高さは第５図のように決定さ
れる。Ｕ型チャンネル、Ｖ型チャンネル、先細チャンネ
ル、先細壁体を有するチャンネルおよび不規則形状のチ
ャンネルの場合、チャンネルの壁体高さはチャンネル壁
体とベースの内周の半分として計算される。
本発明の他の実施態様において、毛管チャンネル壁体
４は第23図のように、そのベース側末端５の水準におい
て壁体遠位端５′の水準よりも幅が広くなるように先細
になされる。この型の設計は、本発明の構造の圧縮力を
増大するために望ましい。好ましくは、この先細壁体は
その平均幅の約３倍以下の最大幅を有する。この場合、
平均幅は壁体断面積を壁体高さで割った商（Wh）として
計算される。
本発明の毛管チャンネル構造の性能は、その内側面粗
さを増大する事によってさらに改良される。表面粗さの
増大は、流体と立体（すなわちベース）との界面の尖端
縁における接触角度を減少させる事により毛管性能を改
良すると考えられる。一般に壁体表面の粗さの増大は毛
管チャンネルの実際内周幅と対応の平滑内側幅との比を
増大させ、従って毛管性能を改良すると思われる。第28
図において、平坦ベースを有する好ましい毛管チャンネ
ル構造の断面を示す。毛管チャンネル構造８は毛管チャ
ンネル壁体４と毛管チャンネルベース６とを有する。ベ
ース６からリブ７が突出し、これらのリブが表面粗さを
増大して、尖端縁接触角度を低減させる。好ましくは、
ベース表面粗さは、毛管チャンネルのベース内周幅：ベ
ース幅の比率が1.0以上、さらに好ましくは約1.5以上、
最も好ましくは約2.0以上となるように増大される。リ
ブ７またはその他の表面粗さ手段の高さはベースにおけ
るチャンネル幅の約20％以上とならない事が好ましい。
SCV,SCSAまたはその他のパラメータの計算において、
SCVおよびSCSAのテスト法に定義されたAvを有する大き
な毛管チャンネルの断面の中に収容される任意の毛管チ
ャンネルは別個の毛管チャンネルとして考慮されない。
本発明の毛管チャンネルファイバは、その非加工形状
で、すなわち製造されたままの状態で使用する事がで
き、あるいは合成テキスタイルファイバ分野の当業者に
は公知のテクスチャード形状で使用する事ができる。
また本発明のファイバは、トウの形状で吸収性製品の
中に使用する事ができる。トウは業界公知のように、複
数のファイバを線形に束ねたロープ状ストランドであ
る。すなわち前記のランダムカールドフィラメントのよ
うに特定の捻れまたはカールを有しないストランドであ
る。トウのファイバはトウ結束手段によって相互に結束
される。この手段は、代表的にはクリンプであるが、ス
ポット接合、ファイバ末端の相互融着、外部包装などの
結束手段を使用する事もできるが、これに限定されな
い。
本発明のファイバは、紡績糸、テキスタイル、例えば
織成ファブリック、変成ファブリック、不織布などの形
で提供する事ができる。本発明のファイバは、通常の非
毛管チャンネル型ファイバまたは米国特許第4,054,709
号に記載のようなファイバ中チャンネルを有する公知フ
ァイバなどについて業界公知の技術によって前記のよう
な紡績糸、テキスタイルまたは不織布として使用する事
ができる。前記米国特許を引例とする。
Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,
Volume 6,pages 802−839（1986）,John wiley and Son
s（New York）に記載のような一般的ファイバ製造技術
（ここに引例とする）を本発明の毛管チャンネルファイ
バの製造に使用する事ができる。一般的押出工程、例え
ば溶融紡糸法、湿式紡糸法および乾式紡糸法が好まし
い。本発明の組織を製造するために溶融紡糸法が特に好
ましい。一般に、溶融紡糸法は、ポリマーを溶融し、圧
力を加えて押出ダイスを通して融成物を押出し、押出さ
れた組織を冷却して所望サイズまで引き出す。溶融紡糸
法およびその他の紡糸法はいずれも押出ダイス（時にス
ピナレットと呼ばれる）を使用し、このダイスのオリフ
ィスの設計は、ダイスから出た直後の毛管チャンネル構
造の断面形状に大体対応する。オリフィスの設計、処理
条件、ポリマー組成、および当業者には公知のその他の
ファクタに依存して、構造の最終断面形状はオリフィス
設計から片寄る。押出ダイスのオリフィス設計、ポリマ
ー、押出のためにポリマーを溶融する温度、および押出
されたポリマーの引き抜きを冷却中の処理条件は、本発
明の毛管チャンネル構造の製造において重要である。押
出されたがまだ冷却されていない毛管チャンネル構造が
その形状および毛管チャンネルの壁体とベースのサイズ
を押出ダイスのオリフィスのサイズに近く保持するた
め、ポリマーは通常のファイバ押出プロセスの特定の型
のポリマーの押出温度より低い温度で押出される。押出
されたポリマーは、次に引き抜きプロセス中に形状保持
のため、比較的迅速に冷却される。従ってポリマーが無
定型特性を有する事が好ましい。無定型ポリマーが本発
明の押出プロセスにおいて好ましいのは、このポリマー
が比較的広い温度範囲での引き抜きに際して、特に温度
がガラス遷移温度に近接する際に破断抵抗がすぐれてい
るからである。このようなポリマーは一般に融成物の粘
度を低下させまた従ってポリマーの生産量を高くするた
めに比較的高温で押出されるが、毛管チャンネル構造の
（ダイスオリフィス設計に対する）形状保持はガラス遷
移温度近くの温度で操作する事によって改良される。最
適押出温度はポリマーごとに相違する。例えば、KODART
M 6763 PETGについては約205℃乃至約230℃の温度で特
にすぐれた結果が得られる。
好ましいプロセスにおいては、前記のようにポリマー
は押出ダイスから出た直後に引き抜き中に急速に冷却さ
れる。この冷却は、順次に配置された冷却区域の中で、
代表的には２乃至４の冷却区域の中で、空気中の熱放射
および対流によって実施する事ができる。このような冷
却を実施するのに適した装置、例えば冷却チムニーは押
出−ファイバ形成技術において公知である。好ましく
は、ポリマーの粘度を急速に上昇させ、従って構造の表
面張力によって誘導される再形成を減少させるため、第
１冷却区域は押出ダイスから出て冷却区域に入るポリマ
ー温度より少なくとも約30℃、さらに好ましくは少なく
とも約50℃、最も好ましくは少なくとも約75゜低い周囲
温度を有するように設定される。
本発明においては通常の合成ファイバの溶融紡糸に使
用されるのと同一型の装置を使用する事ができるが、こ
の場合には前記のような毛管チャンネルを生じるオリフ
ィス設計を有する押出ダイスが使用される。この装置は
代表的には押出機と、溶融ポリマーが押出機から入るダ
イスブロックと、押出ダイスと、毛管チャンネル構造を
引き抜き、冷却し、巻き取る手段とを含む。押出ダイス
が下記の毛管チャンネル構造製造法に記載のように環状
毛管チャンネルベースオリフィスと中心ガス導入オリフ
ィスとを有する場合には、ダイスブロックはガスを押出
ダイスのガス導入オリフィスの中に送るように変形され
る。これは空気通路、例えば管またはパイプをダイスブ
ロックの中に導入し、別のガス流（例えば空気）を押出
ダイスのガス導入オリフィスに供給する事によって実施
される。このような溶融紡糸法の設計の開示は従来知ら
れていない。フィルム吹き込み形成技術において毛管チ
ャンネル構造を製造するためのダイスではないが、通常
の非毛管チャンネルフィルムおよびシートを押出すため
の環状オリフィス設計を有するダイスの中心孔の中に空
気流を導入するブロック設計が公知である。ダイスブロ
ックを通して空気流を送る技術の背景は、Encyclopedia
of Polymer Science and Engineering,Volume 7,pp 10
7−109,John wiley and Sons（New York）、および同一
エンサイクロペディアのVolume 6,pages 767−769に記
載され、これらを引例とする。このような一般的開示は
本発明のプロセスまたは製品を教示または示唆してもい
ないが、当業者は本発明の押出ダイスブロックにこれを
応用する事ができる。
本発明の環状ベースオリフィス設計のダイスから毛管
チャンネル構造が出る際に、ベース要素の圧潰を防止す
るために十分量の空気がガス導入オリフィスを通して導
入される。毛管チャンネル構造はその形状のままで引き
抜かれ、その形状で使用する事ができ、または引き抜き
につづいて切断して平坦ベースの構造を生じる事ができ
る。
吹き抜かれた毛管チャンネル構造のサイズに対応して
これを切断した後に、これは前記の定義によるファイバ
またはシートとして使用される。シートであればこれを
そのまま使用する事ができ、またはさらに切断してファ
イバあるいは特殊形状および設計のシートまたはスプリ
ットフィルム（すなわち高度のスリットメッシュ）を成
す事ができる。
溶融押出−吹き込みフィルム／シート形成プロセスお
よびその他のフィルム吹き込み形成技術ついて一般に製
造されるサイズの毛管チャンネルシートの製造法を本発
明に採用して、単一の環状オリフィス設計を有する通常
のフィルム押出ダイスの代わりに、環状ベースオリフィ
スと、これから放射方向に延在する複数の毛管チャンネ
ル壁体オリフィスとを有する本発明の押出ダイスを使用
する事ができる。
押出工程に際して、押出されたポリマーはダイスから
出た直後にダイスオリフィスと同一断面形状を有する。
しかし表面張力作用の故に、まだ溶融したポリマーの毛
管チャンネル壁体の長さが収縮し（すなわち壁体の高さ
が収縮し）またその厚さが拡大して、毛管チャンネル構
造の比容積および比表面積を低下させる事が観察され
た。
押出チャンネルのオリフィス設計は、ダイスから出た
直後の毛管チャンネル構造の形状を制御する。従って押
出ダイスのオリフィスは所望毛管チャンネル構造に対応
するように設計されなければならない。さらに詳しく
は、毛管チャンネルの壁体の長さと毛管チャンネルの幅
との比率が毛管チャンネル構造の引き抜きに際して低下
する傾向があるので、これに対応して誇張された壁体長
さと壁体間隔とを有する押出ダイスオリフィスを設計す
る事によってこれを補償する事ができる。
このような現象は、押出ダイスのオリフィスの壁体の
長さ：壁体間隔比率を所望の毛管チャンネルの同一比率
の約２倍乃至約５倍とする事によって補償される事が発
見された。しかし正確な収縮率はそれぞれの条件に依存
する。
毛管チャンネル構造を引き抜く程度は、ダイスオリフ
ィスから出た直後のポリマーの毛管チャンネルの壁体と
ベースの厚さおよび最終製品の所望のベースと壁体の厚
さに依存する。しかし一般に、この押出−引き抜き率
は、代表的には少なくとも約100:1、さらに代表的には
約1,000乃至約10,000:1であるが、好ましくは約1,000乃
至約5,000:1とする。このような比較的高い引き抜き率
の故に、溶融状態において高い凝集力を有するポリマー
を使用する事が望ましい。従って一般にポリエステルベ
ースポリマーおよびナイロンポリマーが、ポリオレフィ
ンなどの低い凝集性材料よりも好ましい。
第７図、第８図、第９図および第10図は本発明の毛管
チャンネル構造の製造に使用する事のできるオリフィス
22を有する押出ダイス20の正面図である。これらのオリ
フィス22は、平坦なベースを生じるベースオリフィス30
と、このベースオリフィス30から延在する毛管チャンネ
ル壁体オリフィス28とを有する。先に述べたように毛管
チャンネル構造が高い比表面積と高い比容積とを有する
事が本発明の本質であり、これはもちろん薄い毛管チャ
ンネルの壁体およびベースを生じる。第７図、第８図お
よび第９図のオリフィスは、本発明の主旨の範囲内の有
効な毛管チャンネル構造を生じる事ができるが、このよ
うなオリフィスから形成された構造の毛管チャンネル壁
体はこの構造を比較的高い引き抜き率で細いデニールま
で引き抜く際に不整列状態となりまたは歪む傾向があ
る。本発明を限定するものではないが説明のために付け
加えれば、このような歪みは構造の引き抜きに際して生
じる断面中の接線方向応力によるものと思われる。この
ような毛管チャンネル壁体の歪みの結果、代表的には第
18図の顕微鏡写真に示すような魚の背骨状構造となる。
このような魚の背骨状構造が第７図、第８図および第９
図の型のダイスによって一般に生じるので、引き抜かれ
た毛管チャンネル構造がベースに対して垂直な壁体を有
しない事を防止するため、第10図に図示のようにオリフ
ィスを変形する事ができる。壁体オリフィスがベースオ
リフィスに対して垂直な場合に引き抜きに際して毛管チ
ャンネル壁体が片寄る角度に対応して壁体オリフィスを
傾斜させたオリフィス設計を使用する事により、毛管チ
ャンネルの壁体の平行性が改良されると考えられる。第
10図の壁体オリフィス28はベースオリフィス30の一方の
側面から延在するが、壁体オリフィスをベースのオリフ
ィスの両側面から延在させる事ができる。
第８図に見られるように、このダイスの毛管チャンネ
ル壁体オリフィスは押出しに際して相異なるサイズの毛
管チャンネル幅を生じるように設計されている。また第
８図および第９図のオリフィス設計は線形ベース30を有
し、このベースオリフィス30の両側面から壁体オリフィ
スが延在する。
第11図に図示の押出ダイス20の毛管チャンネルオリフ
ィス22は複数のベースオリフィス30を有し、これらのベ
ースオリフィスが壁体オリフィス28によって相互に連結
され、このようなダイス20から押出された毛管チャンネ
ル構造は交互に毛管チャンネルの反対側に開く毛管チャ
ンネルを備える。第11図に図示のように壁体オリフィス
および底部オリフィス28、30はＵ形毛管チャンネル設計
を生じるように設計されている。このようなＵ形毛管チ
ャンネルの設計は第11図の設計に限定されない事は理解
されよう。
第15図はベースオリフィス30と、壁体オリフィス28と
これらの壁体オリフィスの遠位端に備えられた袋状部分
24とを備えたダイスオリフィスの１部を示す。この袋状
部分は壁体オリフィスの幅よりも直径が大であって、代
表的には約50％大である。この袋状部分をダイス設計の
中に含む事が好ましい。本発明を限定するものではない
が、このような袋状部分はダイスを通るポリマーの流れ
を均一にすると考えられる。
ダイスオリフィスの最大断面直径の幅は広く変動する
事ができる。しかし約1.0cm乃至約5.0cmの幅が実際的で
ある事が発見された。毛管チャンネルの壁体オリフィス
とベースオリフィスの幅も広く変動する事ができる。約
50ミクロン乃至約200ミクロンの壁体およびベースオリ
フィス幅が使用されるが、好ましい壁体オリフィスの幅
は約75ミクロン乃至約150ミクロンである。ポリマーの
軸方向流れに平行なダイスオリフィスの深さは変動でき
るが、代表的には約0.2cm乃至約0.4cmの深さを使用する
事ができる。
毛管チャンネル構造の押出と引き抜き完了との間にお
いて毛管チャンネル形状の保持を改良する事のできる毛
管チャンネル構造製造法において、この方法は、 （ａ）押出ダイスの毛管チャンネルオリフィスを通して
流動性の溶融ポリマー組成物を押出す段階であって、前
記押出ダイスは毛管チャンネルオリフィスを備え、この
オリフィスは環状ベースオリフィスとこの環状オリフィ
スから放射方向に延在する複数の毛管チャンネル壁体オ
リフィスとを含み、従って前記ダイスから押出される際
にポリマー組成物は中空環状ベースとこのベースから放
射方向に延在する複数の毛管チャンネル壁体とを含み、
前記ベースと前記壁体が複数の毛管チャンネルを形成
し、また前記押出ダイスは前記環状オリフィスベースの
内部に配置されたガス導入ポートを有する段階と、 （ｂ）前記押出ダイスの毛管チャンネルオリフィスを通
して前記ポリマー組成物を押出すと同時に、前記溶融ポ
リマー組成物の流れと同一方向に前記ガス導入ポートを
通してガス流を送入する段階と、 （ｃ）前記押出ダイスからポリマー組成物が出ると同時
に、毛管チャンネル構造を所望のサイズまで引き抜きま
た冷却する段階とを含み、 前記ガス流が前記環状毛管チャンネル構造の冷却と引
き抜きに際してこの毛管チャンネル構造の圧潰を防止す
る方法を提供する。
前記の方法に記載の押出ダイスも本発明の１アスペク
トとして提供される。さらに詳しくはこの押出ダイス
は、毛管チャンネルオリフィス層を含み、前記オリフィ
ス層は環状ベースオリフィスとこのベースオリフィスか
ら放射方向に延在する複数の毛管チャンネル壁体オリフ
ィスとを有し、さらに前記毛管チャンネルオリフィス層
は前記環状オリフィスに対して内側区域と外側区域とを
有すし、また前記押出ダイスは前記環状ベースオリフィ
スの内部区域に配置されたガス導入ポートと、前記内側
区域を前記外側区域に対して定位置に固定的に保持する
手段とを含む。
環状ベースオリフィスとは、連続リング状設計を有
し、その外周に沿って流れの遮断を生じる事なく、実質
的に円形のゼオメトリーを有するベースオリフィスを意
味する。前記ベースオリフィスは正確に円形である必要
はないが、このリング設計は好きましくはＸ軸とＹ軸を
中心として実質的に対称的である事が好ましい。
前記ガス導入ポートを通るガス流は、毛管チャンネル
の環状ベースが押出ダイスから出て引き抜かれる際に、
ポリマーのガラス遷移温度以下まで冷却する前に圧潰し
ないような流速に保持されなければならない。早期の圧
潰は環状ベースのそのものに対する融着を生じ、環状ゼ
オメトリーを喪失させる。またガス流速は、引き抜き中
に環状ベースが収縮できる程度に低くなければならな
い。正確な流速はもちろん工程条件によって変動する。
しかし引き抜き操作中に引き抜かれたポリマーおよび最
終製品を観察し、ガス流速を前記の基準と合致するよう
に調整する事によって簡単に決定する事ができる。
理論によって本発明を制限する意図はないが、環状ベ
ースオリフィスから発生する環状毛管チャンネルベース
は毛管チャンネルの壁体に対して顕著な接線方向応力を
与える事なく放射方向応力を加えると考えられる。その
結果、高度の形状保持度を生じる。第19図、第20図、第
21図および第22図の顕微鏡写真によって、このような結
果が例示される。第18図は、第９図に図示の型の非環状
ベースオリフィスを有する押出ダイスから製造された毛
管チャンネルファイバの顕微鏡写真である。
環状ベースオリフィス31を有する押出ダイス20は第12
図、第13図および第16図に例示されている。これらの各
構造は、ベースオリフィス31から放射方向外側に延在す
る毛管チャンネル壁体オリフィス28を備える。第12図と
第16図に図示のように、毛管チャンネル壁体オリフィス
は実質的に一定間隔でする。これに対して、第13図に図
示のように、壁体オリフィス28と隣接の壁体オリフィス
との間隔を変動させて、相異なる幅の毛管チャンネルを
有する毛管チャンネル構造を製造する事ができ、この場
合、毛管チャンネル壁体オリフィス28は交互に相異なる
間隔を有し、壁体オリフィスT1とT2の間隔は、壁体オリ
フィスT2とT3の間隔と相違する。第12図、第13図および
第16図はそれぞれ空白区域34を有する。このような空白
区域は、なんらかの理論的理由または製品性能上の理由
によるのでなく、むしろ実際上の理由による。この実際
的理由は、第14図から明らかである。この図は、環状オ
リフィス設計の押出ダイスのポリマー側から見た斜視図
である。第12図、第13図および第16図も、第14図につい
てさらに詳細に説明される支持層82、および押出ダイス
オリフィス層80を示す。第14図に図示のように、押出ダ
イス20は、内側空白部分84を有する押出ダイス支持層82
に対して固着（ロウ付けなど）された押出ダイスオリフ
ィス層80を含む。オリフィス層80は支持層82に対して、
環状ベースオリフィス31の外側と内側において固着され
なければならない。図示の押出ダイスにおいては、これ
は、環状ベースオリフィス31が周方向設計を有し他の方
法では定位置に固定する事ができないので必要となる。
これらの支持層とオリフィス層が相互にロウ付けられた
後に、環状ベースオリフィスと壁体オリフィスが放電加
工によって加工される。また毛管チャンネル壁体オリフ
ィス28とガス導入ポート26が図示されている。
第12図、第13図および第16図の押出ダイス20はガス導
入ポート26を有し、樹脂が押出ダイスの環状ベースオリ
フィスから押出される際に、このポートを通してガスま
たは空気などのガス混合物が毛管チャンネル構造の環状
ベースの内側に導入される。
第16図について述べれば、毛管チャンネル壁体オリフ
ィス28はその末端から環状ベースオリフィス31の方に延
在する延長部分36を有する。これらの延長オリフィス部
分36は、放射方向内側に（すなわち環状ベースオリフィ
ス31に向かって）約５゜乃至約30゜、さらに好ましくは
約10゜乃至約20゜の角度θ′で延在する。このようなオ
リフィス設計は、第17図および第21図の顕微鏡写真に示
す先細型毛管チャンネル形状を作製するために有効であ
る事が発見された。壁体オリフィス延長部分36から流出
するポリマーは、毛管チャンネルの壁体の延長部分（第
17図、38、38′）を形成する。壁体の延長部分は引き抜
きに際して放射方向応力を受け、その角度が放射方向内
向きから放射方向外向きに移動するものと思われる。
テスト法 本発明の毛管チャンネル構造を定義しまた評価するパ
ラメータの特定のために、下記の手順を使用する。これ
らの手順を実施するために相異なる長さの構造を製作す
る必要があり、その一部は実際にテストに使用される構
造の長さより長い。手順によって必要とされる長さより
短い構造は、特記なき限り、これらの手順によって規定
されている必要長さを有する同等の構造のものとして評
価される。特定のユニットについて、手順に記載のパラ
メータの測定および／または計算に関して記載するが、
これらのユニットは実施例に過ぎず、手順の意図および
目的と合致する他のユニットを使用する事ができる。
毛管チャンネル比表面積および毛管チャンネル比容積の
手順 この手順は、毛管チャンネル立体の毛管チャンネル比
表面積（SCSA）および毛管チャンネル比容積（SCV）を
特定するために使用される。この手順は、毛管チャンネ
ル立体の代表的断面を示す顕微鏡写真に適用される。顕
微鏡撮影用の毛管チャンネル立体の断面は、業界公知の
エンベディング法およびマイクロトーミング法によって
調製される。下記の方程式が使用される。
ここに、ρ＝立体すなわちポリマーの密度； As＝下記の基準（ａ）と（ｂ）の範囲内にお
いて毛管チャンネルを画成する毛管チャンネル軸線に垂
直な毛管チャンネル立体の断面積； Px＝各毛管チャンネルを形成する立体の断面
の周辺の和、各周辺Pxは毛管チャンネルを画成し、また
Cxによって与えられる理論的閉包の中にある。
Avx＝毛管チャンネル構造の空面積の和、こ
の場合、各Avxはチャンネルを形成する立体の周辺およ
びCxによって画成される面積として計算される。
またここに、 ｉは構造中の毛管チャンネルの数、 ｘは毛管チャンネル構造の特定の毛管チャンネルを示
し、また Cxはチャンネルの内部に向かって凹形を成し各チャン
ネルｘを閉包する特定の直径を有する円部分に対応し、
この場合、円、Cxは下記の基準によるサイズおよび配置
を有する。
（ａ）円、Cxは、毛管チャンネルｘの両方の壁体に接触
する点において、これらの壁体に対して接線を成し、 （ｂ）各毛管チャンネルについて、前記（ａ）に適合す
る円Cxが、下記の制限のもとに、このチャンネルｘのAv
xを最大限を成す： （ｉ）Cxと毛管チャンネル壁体との交点に接する線が
相互に交わって、120゜またはこれ以下の角度を成す。
また、 （ii）Cxは毛管チャンネル構造の実際スケールに対し
て約0.025cm以上でない半径を有する（円の半径は、顕
微鏡写真において実際構造に与えられたのと同一倍率を
もって拡大される）。
壁体の流体交換オリフィスを有する毛管チャンネル構
造の場合、SCVおよびSCSAに対するその効果は毛管チャ
ンネル構造の壁体の薄さの故に数字的意味を有せず、一
般に計算においては無視される。
前記のように最大半径の円と複数の接点を有する毛管
チャンネルについては、この円は毛管チャンネルの断面
積（Av）を最大限になすように配置される。断面のサイ
ズまたは形状の変動を有する毛管チャンネル構造の場
合、代表的加重平均SCVおよび／またはSCSAを与えるの
に十分な断面を評価する事ができる。しかしもし少なく
とも約0.2cm、好ましくは少なくとも約1.0cmの（毛管チ
ャンネルの軸方向における）線形長さの構造部分が所期
の範囲内のSCVおよびSCSAを有すれば、このような構造
は本発明の毛管チャンネル構造を含むと言われる。好ま
しくは、構造の軸方向長さの少なくとも約50％、さらに
好ましくは少なくとも約75％、最も好ましくは実質的に
100％がSCVおよびSCSAの範囲内にある。
毛管チャンネルシート、特に比較的広い幅の毛管チャ
ンネルベースを有するシートの場合、シートの全断面の
代わりに、ベースの全幅を有する部分の代表的サンプル
をとる事ができる。このようなシートの部分サンプルは
好ましくは少なくとも約0.5cmの幅を有する。前記の定
義のSCVおよびSCSAは、解放毛管チャンネルを特徴とす
る構造の定量的分析を成すにある。このような構造は、
この測定手順において毛管チャンネルの定義に役立たな
いような立体部分、付加物などを有すると考えられる。
前記の基準は、構造のこのような非機能部分に対応する
周辺および空面積を計算から除外する。また非機能立体
要素の断面積はAsの計算から除外される。このような周
辺および断面積の除外は下記においてさらに詳細に説明
される。
第24図は毛管チャンネル構造部分800およびこれに対
するSCVおよびSCSA手順の適用を例示する。面積As、毛
管チャンネル空面積Av1、Av2、Av3、Av4、および対応の
毛管チャンネル周辺P1、P2、P3、P4と理論閉包円C1、C
2、C3、C4を有する立体（すなわちポリマー）が図示さ
れている。また、円C5、C6、C7が図示されている。半径
r1′,r1″,r2′,r2″、r3′,r3″,r4′,r4″,r5,r6,r7
は、それぞれ対応の円C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7と部
分800の立体材料との交点m1′,m1″,m2′,m2″,m3′,m
3″,m4′,m4″,m5,m6,m7に対する接線に垂直である。
円C1、C2、C3、およびC4は前記の基準に適合するよう
に引かれた。図示のように、円C1とC2はそれぞれ半径r1
とr2有し、それぞれ120゜の接線t1′,t1″の交差角度お
よび接線t2′,t2″の交差角度γ１およびγ２によって
限定される。毛管チャンネル空面積Av1、Av2、Av3、お
よびAv4は、それぞれ周辺P1、P2、P3、P4と曲線cc1,cc
2,cc3,cc4によって画成された面積である。円C3とC4は
毛管チャンネルの最大限サイズ円を示し、この場合、そ
れぞれ点m3′,m3″およびm4′,m4″において円に接する
接線の交差角度は120゜以下である。従って、この実施
例に図示のように、円C3とC4は、倍率効果に対応する縮
小後にそれぞれ0.025cmの半径を有する。周辺は、各チ
ャンネルの円と立体との交点の間のチャンネル内部の立
体境界の長さとして測定される。C5、C6およびC7は、こ
の手順の基準によって毛管チャンネルとしての資格を有
しない構造部分に与えられた最大半径の円である。従っ
てこれらの円についてのＰとAvはゼロとなる。図から明
かなように、m4′とm4″の間の立体面積はAsの中に含ま
れる。なぜかならば、このような立体はSCVおよびSCSA
の計算におけるAvの基準に従って毛管チャンネル壁体を
画成するチャンネルに対応するからである。半径r3′,r
3″（円C3とチャンネル壁体との間の接線に垂直な半
径）の線形延長によって画成された面積Ax3′とAx3″は
Asの中に含まれない。同様に半径r4′はその延長によっ
て面積Ax4をAsの計算から切断している。
毛管収着測定手順 下記の手順は毛管チャンネル構造の構造内の平衡毛管
収着を確定するために使用される。この手順は単一の毛
管チャンネルファイバ、または毛管チャンネルシートか
ら約0.5cmまたはこれ以下の幅に切断された単一のスト
リップについて適用される。これらのストリップは毛管
チャンネルに対して平行方向にシートから切断される。
毛管チャンネルシートがその幅に沿って変動する毛管チ
ャンネルサイズ、形状またはその他の可変的パラメータ
を有するならば、代表的加重平均毛管収着値を生じるの
に十分な複数のストリップを評価する事ができる。ある
いは、シート全体を同等幅のストリップに切断し、次に
評価して平均し、そのシートの毛管収着を得る事ができ
る。少なくとも約0.5cm、好ましくは少なくとも約1.0cm
の幅を有する任意のシート部分が毛管収着限度内の平均
毛管収着を有するならば、このシートは本発明の毛管チ
ャンネル構造を含むと言われる。
少なくとも約0.0002gの感度を有しまた下方に懸垂さ
れた試料を計量する事のできる秤、例えばMettler AE20
0 Balance（USA、NJ,ハイスタウン、メットラーインス
トルーメンツ社）を計量台の台面の上に、この台面に穿
孔された孔の上方に配置する。この秤の計量機構から１
本のワイヤが懸垂されて、前記の計量台の孔を通され
る。このワイヤは、毛管構造（下記において「サンプ
ル」と呼ぶ）の末端を固着するため、計量台の台面の下
方に非吸収性クランプ手段を備える。前記クランプ手段
としては、サンプルの周囲に近接して固定するためのゴ
ムバンドを備えたピンセットを使用する事ができる。
サンプルが中空コアを有する場合には、サンプルの両
端を密封して、コアの中を毛管流体が流れないようにす
る。これは、テスト流体の中に浸漬される前のサンプル
の末端を融着する事によって実施できる。浸水性ファブ
リックを流体によって湿らせ、それ自体のタンクの中に
部分浸漬する。親水性ファブリックのタンクは密封され
たサンプルのテスト流体と同一型の流体を収容するが、
２つのタンクは別個のものであって、親水性ファブリッ
クが、テストサンプルを部分的に浸漬させるテスト液体
と接触しないようにする。この毛管収着測定手順を開始
する前に、親水性ファブリックを下記のように少なくと
も約60分間配置して、管内部の湿度を平衡をさせる。入
子に挿入された上ガラス管と下ガラス管とまたは同等の
部材を計量台の下方に垂直に配置し、計量台の上面の孔
に定心させてテスト流体の蒸発を防止する。上ガラス管
と計量台との界面はＯ−リングによって密封される。下
ガラス管は上ガラス管より少し小さい直径を有し、下ガ
ラス管の少なくとも１部は上ガラス管の内部に配置され
て垂直に滑動できるように成される。上ガラス管と下ガ
ラス管との接合部は第2O−リングによって滑動自在に密
封される。下ガラス管の底部には、流体を漏れないよう
に収容するための密封ベースが配置される。水の毛管収
着を測定するためには、テスト流体として蒸留水を使用
しなければならない。親油性構造の毛管収着の測定のた
めに、ｎ−デカンを使用する事ができる。親水性ファブ
リックのシート（例えば、VISATM ポリエステルファブ
リック、米国、サウスカロライナ、スパータンバーグ、
ミリケン ＆ カンパニー または類似物）が下ガラス
管の内側面に対して巻き付けられ、親水性ファブリック
タンクの流体の中に浸漬されたシート底部と共に定位値
に固定される。下記のサイズのガラス管および親水性フ
ァブリックが有効であるが、対応の結果を生じる他のサ
イズのガラス管を使用する事もできる。上ガラス管−長
さ40cm、内径5.9cm;下ガラス管−長さ33cm、外径5.8cm;
親水性ファブリック−約30cm×約10cm。ガラス管を所望
の垂直位置に支持するために下ガラス管の下方にジャッ
キスタンドが配置される。
それぞれ長さ2.0,3.0,4.0,5.0,7.5,10.0,15.0,20.0,2
5.0,30.0,35.0および40.0の長さを有する毛管チャンネ
ル構造の一連のテストサンプルを作る。各サンプルの一
端に対して鉛ビーズ（少なくとも約0.2グラム）または
同等のものを固着する。前記の鉛ビーズは、その直径の
大体半分まで横方向スリットを作り、サンプル上にかし
める事によって固着され、サンプルの末端の約1mmが鉛
ビーズの中にかしめられる。サンプルの他端の約1mmの
部分が前記のクランプ手段に対して固着され、ワイヤに
よって秤から懸垂される。サンプルの底部から計量台の
台面の１乃至２センチメートル下方までサンプルの周囲
を包囲するように下ガラス管と上ガラス管を配置する。
テスト流体を下ガラス管の密封底部の中に入れる。ガラ
ス管の底部のテスト流体のすぐ上方にサンプルを配置
し、このサンプルがテスト流体にもガラス管の側面にも
接触しないようにする。サンプルと鉛ビーズの乾燥重量
（W1）を測定し記録する。鉛ビーズの頂点が流体面の直
下に浸漬されるまでジャッキスタンドを持ち上げる。上
ガラス管がそのＯ−リングによって計量台の下側面と接
触するまで持ち上げる。第2O−リングが上ガラス管に接
触してこれを支持するまで下ガラス管に沿って上方に滑
らされる。流体が各サンプルに沿って、実質的に平衡状
態となるまで滲透させられる。代表的には、サンプルの
1.0cmの長さあたり２分間で十分である。しかし平衡時
間はこの値の上下に変動する事ができる。次に鉛ビーズ
全体が流体を離れるまでジャッキスタンドを下降させ、
流体全量が吸収された時にサンプルとビーズを計量して
記録する（W2）。このテストは各サンプルごとに実施さ
れる。
サンプルの長さ（cm）の関数として流体吸収重量グラ
フ（Wf＝W2−W1;（ｇ））を作成する。優れた実験結果
が得られるようにデータベースを補完するため、追加の
サンプルとレプリケートを作成してテストする。ペリー
のChemical Engineers′Handbook,6th edition,D.W.Gre
en編集、マグローヒルブック社、ニューヨーク（1984）
に記載のように、適当な数値微分曲線適合技術を使用し
てデータ点に曲線を適合させる。この曲線をサンプルの
長さに対応する点において微分する。これによりサンプ
ルの長さ（cm）の関数として増分流体重量（dWf/dL）を
与え、これはまたタンク上方の流体増分の高さに実質的
に対応する。各dWf/dL（g/cm）を平均毛管チャンネル構
造線形密度（g/cm）と流体密度（g/cm3）とによって割
って、毛管収着（流体高さ（cm））の関数として吸収容
積（毛管チャンネル構造グラムあたり吸収された流体の
cm3）を得る。毛管収着（流体高さ（cm））の関数とし
て吸収容積（cm3/g）をプロットする。ペリーのChemica
l Engineers′Handbook,6th edition,D.W.Green編集、
２−107乃至２−113頁に記載の非線形回帰曲線適合技術
を使用してこのプロットに曲線を適合させる。この毛管
収着曲線から、その特定レベルにおいて吸収能力を読み
とる事ができる。
垂直滲透速度測定手順 毛管チャンネル構造の構造内垂直速度を特定するため
にこの手順を使用する。一般に、この手順の目的は、流
体が毛管チャンネルの中に滲透するに従って流体を視認
し垂直位置を記録するにある。この手順は、前記毛管収
着手順について述べたように毛管チャンネルファイバま
たは毛管チャンネルシートの接片に適用される。テスト
流体は測定を容易にするために染色される。水溶液の垂
直滲透能力を評価するために使用される流体は0.05％FD
＆C Blue ＃１（下記において染色蒸留水と呼ぶ）によ
って蒸留水染色される。適当なFD＆C Blue ＃１染料は
市販されている（例えばH.コーンスタム社、ニューヨー
ク、ニューヨーク州、米国）。
特記なき限りこの手順は単一の（すなわち「個別」
の）ファイバまたは単一のシート接片について適用され
る。しかしこの手順はファイバ束および／またはシート
接片束の垂直滲透速度および距離の測定のために適用す
る事ができる。前記の毛管収着手順について述べたよう
に、毛管チャンネル構造のサンプルに重みを掛けるため
に鉛ビーズまたは同等のものを使用し、また中空コアサ
ンプルの両端を密封（例えば融着）する。
約5.0cm内径×25cmの高さの下端を閉鎖されたガラス
管を備える。約2.5cmの深さを生じるようにテスト流体
を加える。それぞれ約3cmの３本の脚を備えた円盤を管
の底部に挿入し、これらの脚が管の底部に載るようにす
る。この円盤の目的は反射シールドを成すにある。この
円盤の中心に直径1.3cmの円形孔が穿孔されている。管
の外側にミリメートル単位の目盛りが付けられている。
管上端を閉鎖するためにゴムストッパーが備えられる。
このストッパーは中心に孔を備えて、このストッパーの
下方にサンプルを懸垂するためのクランプ手段を管の中
に挿入させる。この孔は、ピンセットまたはその他のク
ランプ手段がストッパー孔の中で固定されるようなサイ
ズを有する。クランプ手段としてピンセットを使用する
事ができる。クランプ手段は、サンプルの高さを調整す
る事ができるように、このゴムストッパーの孔の中に嵌
合されなければならない。
この手順を開始するため、長さ約24cmの毛管チャンネ
ル構造のサンプルの一端の約1mmの鉛ビーズを締め付
け、このサンプルの他端からクランプ手段に懸垂して、
鉛ビーズの頂点を浸漬させ、タイマーを始動する。流体
がそれぞれ0.5cmの高さに達するのに必要な時間を記録
する。サンプル中の流体を追跡するために低倍率顕微鏡
を使用する事ができる 流体高さとこの高さに達するまでの時間の平方根とを
プロットする事によって垂直滲透速度を特定する事がで
きる。
この手順は、毛管チャンネルファイバ束についても適
用する事ができる。
圧縮強さ測定手順 この手順は、単一の毛管チャンネルファイバおよびシ
ート（下記において「サンプル」と呼ぶ）の湿式および
乾式圧縮強さの特定のために使用される。一般にこの手
順は、構造上に加えられた荷重が増大されるに従って構
造の厚さを特定するにある。サンプルは、一対の自動整
列式水平剛性プレートの間において圧縮される。これら
のプレートはステンレス鋼またはその他の剛性耐食性金
属から成り、精密に研摩された係合面を有する。プレー
トに対して重量を加え、厚さの減少率を測定する。シー
トではなく、ファイバをテストする場合には、重量また
は圧力を加えた時のプレートの傾斜を防止するため、十
分に離間されたプレートの間に２本のファイバを平行に
載置する。毛管チャンネル構造のシートは、その幅に従
って適当に平行に載置される。一対の自動整列剛性プレ
ートの下プレートは同等の長さの３本の脚を有し、これ
らの脚は安定のため三脚状に取付けられる。上プレート
は、その上側面の中心に直径約1.5cmの金属ボール（例
えば鋼ボール）を固着されている。このテストにおいて
は、サイズ5cm×5cm×1cm（厚さ）で0.3cm長の下プレー
トと、サイズ2.5cm×2.5cm×0.5cm（厚さ）を有する上
プレートを使用する。同等の結果が得られる限り、他の
サイズ、材料などの使用する事ができる。テスト前に、
上プレートの重量と、ダイアルインジケータによって加
えられる力とを測定し記録する。
使用される装置は下記を含む:Ames Model 87−025厚
さゲージ（マサチューセッツ（米国）、ウオルサム、B.
C.Ames Co.から市販される）または同等のもの；および
Ames Model 452ダイアルインジケータ。前記のダイアル
インジケータはその上下に延在するスピンドルを有し、
スピンドルの上部は追加重りを取付けるに適し、ゲージ
下方に延在するスピンドル部分の底部に1.0平方インチ
（6.45cm2）のスピンドルプレートを備える。前記ダイ
アルインジケータが前記厚さのゲージの台座に対して調
節自在に取付けられる。前記Model 452ダイアルインジ
ケータまたはその代わりに使用されるダイアルインジケ
ータは少なくとも約0.0001インチ（約0.00025cm）まで
読取り可能である。テストされる毛管チャンネル構造サ
ンプルは、長さが約5cmとするが、入手できなければ、
これより短いサンプルを使用する事ができる。5cmより
短い毛管チャンネル構造が使用される場合、5cmより長
い構造でさらにテストする事もできる。しかし、5cmの
構造がその取付けの容易さから好ましい。サンプルは下
取付けプレート上に取付けられる。サンプルの取付けは
セロファンテープによって実施される。サンプルは取付
けプレート上に、実質的にまっすぐに、捻られない状態
で取付けられる。テクスチャード材料は捲縮加工前にテ
ストされなければならない。テープは上プレートの区域
外にあって、テスト中常に上プレートと接触してはなら
ない。テープのどの部分も上プレートから0.5cm以下に
あってはならない。平行サンプルを使用する場合、これ
らのサンプルは相互に1.5cm離間され、それぞれ取付け
プレートの中心から0.75cm離間しなければならない。単
一シートの場合、シートは取付けプレートの中心に対し
て定心されなければならない。またサンプルは、毛管チ
ャンネルのベースが平坦であれば取付けプレートの面に
対して平行となるように取付けなければならない。毛管
チャンネル構造のベースが円筒形またはその他の形状で
あれば、この構造はその本来のゼオメトリー配向で取付
ける事ができる。構造の平坦ベースの一方の側面または
両側面上に毛管チャンネルを有する毛管チャンネル構
造、および円筒形コアの外周面全体から放射方向に延在
する毛管チャンネル壁体を有する毛管チャンネル構造の
圧縮性は、この手順によって確定する事ができる。サン
プルが取付けられた後に、下取付けプレートがスピンド
ルプレートの下方に定心される。次に上プレートが下プ
レートの上に定心され、取付けられたサンプル上に載置
され、取付けられた金属ボールが上を向いて、スピンド
ルプレートの直下に定心される。
サンプルの厚さを測定するためには、ダイアルインジ
ケータスピンドルとスピンドルプレートを金属カバープ
レートのボールに向かってゆっくりと下降させてスピン
ドルプレートをボールと接触させる。ボールとスピンド
ルプレートの接触後に30秒経過して平行状態になった時
に、厚さを測定する。次にスピンドルとスピンドルプレ
ートとを上昇させて、スピンドルプレートを金属ボール
から離脱させる。この離脱後に、スピンドルに加えられ
る重量を逓増させながら、厚さ測定を繰り返す。逓増さ
れる重量はサンプルの圧縮強さに対応して変動するが、
代表的には厚さ測定ごとに10乃至100グラムのオーダで
ある。厚さ測定値（ｔ）が下記のt50に達するまで、重
量を逓増しながら厚さ測定を繰り返す。
各データ点について、加えられた圧力（Pr）の関数と
しての厚さ（ｔ）を計算する。Prは、サンプルに加えら
れる全重量、すなわち上プレート、スピンドル、および
スピンドルに加えられる重量の和を初サンプル面積で割
った値として計算される。初サンプル面積Aiは、圧縮に
先だって取付けプレート上にサンプルを取付ける際にこ
の取付けプレートの水平面に対して平行なサンプルの最
大断面積である。
圧縮力（CS）は、初サンプル毛管空容積（Vi）がその
50％に低下する圧力と定義される。その場合の厚さt50
は下記のように計算される。
ここに、M/L＝単位長さあたりのサンプル重量、Ｚ＝
サンプルの長さ、ρは前述の定義による、Viは直線閉包
弦によって画成された構造の全空容積として測定される
（閉包弦に関するスレンダネス比率参照）。
この圧縮強さ手順は湿潤または乾燥サンプルに適用す
る事ができる。湿潤圧縮強さを測定するためには、サン
プルを流体の中に浸漬し、５分間ゆっくりと振とうし、
次に前記のように取付けてテストする。
付着張力測定手順 毛管チャンネル構造の付着張力は、同一ポリマー組成
を有し必要ならば表面張力変成処理を実施されたフィル
ムの平滑な長方形ストリップについて、ウイルヘルミ・
スライド法によって特定される。ウイルヘルミ・スライ
ド法による付着張力の特定は当業者には公知であって、
アーサ W.アダムソンによって、Physical Chemistry o
f Surfaces,second edition,Iterscience Publishers
（John Wiley ＆ Sons,New York）,1967,26−28頁およ
び353頁に記載されている。この場合、フィルム厚さは
約50ミクロンとし、フィルム幅は少なくとも2.0cmでな
ければならない。
材料の親水性を特定するために、蒸留水がテスト流体
として使用される。親油性を特定するために、ｎ−デカ
ンを使用する事ができる。この手順は他のテスト流体に
よる付着張力の特定にも使用する事ができる。
一般に、フィルムストリップが、Mettler AE 200（US
A、NJ、ハイスタウン、Mettler Instrument Co.）など
の分析用秤の下方に、フィルムストリップの約0.1cmが
テスト流体の中に浸漬されるように垂直に懸垂される。
テスト流体のタンクは、フィルム側面に沿って上昇させ
られる流体がタンクの中の流体レベルにほとんど影響し
ないように十分大きくなければならない。一般に、約7m
lのテスト流体タンクで十分である。従って最初に浸漬
されるフィルム面積は、約0.1cm×フィルムストリップ
の幅の２倍である。60秒後に見かけ重量が測定される。
この手順は、統計学的に信頼できる結果が得られるよう
に、新しい同様のフィルムストリップと新鮮なテスト流
体を使用して繰り返される。
付着張力（ＴADは下記の式によって計算される。
ここに、ＷTOT＝60秒浸漬後のフィルムの見かけ重量 ＷPLATE＝フィルムの初重量、 ｂ＝フィルムの浸漬部分の浮力修正（ｂ＝フィルム浸
漬部分の体積×流体比重）また Ｐ＝テスト流体と接触するフィルムの周辺スレンダネ
ス比率、毛管チャンネル幅および平均構造厚さの測定手
順 スレンダネス比率（Ｓ），毛管チャンネル幅（CC
W），および平均構造厚さ（t ave）は下記の手順によっ
て測定される。この手順は、前述のように、毛管チャン
ネル構造の代表的なミクロトーム接片の写真に基づいて
実施される。スレンダネス比率（Ｓ），毛管チャンネル
幅（CCW），および軸方向の平均構造厚さ（t ave）の変
動を示す毛管チャンネル構造については、代表的な加重
平均スレンダネス比率，毛管チャンネル幅，および平均
構造厚さを生じるのに十分な断面を評価しなければなら
ない。しかしもし毛管チャンネル構造の少なくとも約0.
2cm、好ましくは少なくとも約1.0cmの軸方向線形長さの
部分が前記の範囲のスレンダネス比率，毛管チャンネル
幅，および平均構造厚さを有すれば、このような構造は
本発明の毛管チャンネル構造を成す。この手順の実施例
として第26図を参照する。
下記の方程式を使用する。
S＝L2/4Ast t ave＝2Ast/L ここに、Ｌ＝構造断面の全立体外周、また Ast＝構造を形成する立体の毛管チャンネル軸線に垂
直な断面の全面積。
CCWは毛管チャンネル構造のまっすぐな開包弦であっ
て、前記弦は前記構造内毛管チャンネルを閉包し、また
前記毛管チャンネルの容積を最大限とするように、前記
毛管チャンネルの壁体との交点に接線として接触する。
例えば、第25図は、それぞれ毛管チャンネルC1、C2、
C3、C4、C5、およびC6に対する弦W1、W2、W3、W4、W5お
よびW6を有する毛管チャンネル構造900の断面を示す。
また第25図は、全断面積Astに対応する区域を示し、ま
た連続線ＰLを示し、その長さが全周辺Ｌである。
毛管チャンネル壁体の平行性と垂直性とを特定する手順 前記のようにして毛管チャンネル構造の代表的断面を
ミクロトーム切断し、断面の顕微鏡写真を撮影した。こ
の手順の種々のアスペクトを例示する第26図について述
べる。毛管チャンネル構造の各毛管チャンネルについ
て、チャンネルの壁体と接線接触する直線的閉包弦を引
いて、チャンネル中の面積を最大限となすようにチャン
ネルを閉包する。実際上これは、チャンネルを形成する
各壁体の遠位端部分に接するように、チャンネルの最大
幅以上の長さのまっすぐな縁線を引くだけで実施され
る。
各弦の長さは、弦と２つの隣接壁体との交点間の最小
限間隔として特定される。それぞれ閉包弦Wxの長さの75
％に等しい長さを有する線分LSx1、LSx2は、これらの線
分の両端が毛管チャンネルの境界を成すチャンネル壁体
の内側面CWx,CWxyと接触する。同様に、線分LSy1、LSy2
は開包弦Wyの長さの75％であって、チャンネル壁体CWy,
CWxyの内側面とそれぞれ接触する。これらの線分は、そ
の両端に近い点においてチャンネル壁体の境界と交わる
事ができる。これらの線分の発散角度が０゜乃至40゜の
範囲内となるようにこれらの線分を配置する事ができる
ならば、これらのチャンネル壁体は実質的に平行と言わ
れる。また壁体が毛管チャンネル閉包弦に対して実質的
に垂直である事が好ましい。各毛管チャンネル壁体は、
１つまたは２つの別個の解放毛管チャンネルの境界を成
す。例えば第26図において、壁体CWxは１つのチャンネ
ルCxの境界を成すが、壁体CWxyは２つのチャンネルCx,C
yの境界を成す。壁体が１つのチャンネルの境界を成す
場合、（ａ）この壁体の内側面と接触する線分がその毛
管チャンネルの反対側壁体上に対応の線分を有し、これ
らの線分が実質的に平行である場合、また（ｂ）前記線
分が閉包弦に対して90゜±約30゜、好ましくは±約15゜
の範囲内の角度を成す場合には、前記壁体は閉包弦に対
して実質的に垂直であると言われる。壁体が２つのチャ
ンネルの境界を成す場合には、各チャンネルの壁体と接
触する線分が前記の要件（ａ）、（ｂ）を満たし、各チ
ャンネルについて実質的に平行な線分が引かれて、１つ
の壁体に共通の複数の線分がそれぞれ対応の閉包弦に対
して実質的に垂直であれば、前記の２つのチャンネルの
境界を成す壁体は閉包弦に対して実質的に平行と言われ
る。複数形の「閉包弦」に対する垂直性とは、便宜上、
前記の基準から１つの閉包弦に対する垂直性が要求され
る場合と２つの別個の閉包弦に対する垂直性が要求され
る場合とに適用されるものと解釈される。また一対の実
質的に平行な線分の一方がベースに対して90゜±30゜、
好ましくは±約15゜の角度で引かれる場合には、対応の
壁体はベースに対して実質的に垂直と言われる。
第26図の毛管チャンネル構造1400に見られるように、
LSx1とLSx2は相互に実質的に平行であって、その延長線
上においてWxとそれぞれ角度γａおよびγｂをもって交
わり、これらの角度はそれぞれ約93゜および約88゜であ
る。またLSy1とLSy2は相互に実質的に平行であって、そ
の延長線上においてWyとそれぞれ角度γｃおよびγｄを
もって交わり、これらの角度はそれぞれ約91゜および約
88゜である。従って壁体CwxとCwxyはいずれもその閉包
弦に対して実質的に垂直であると言われる。第27図につ
いて述べれば、図示の毛管チャンネル構造1100は、線形
壁体1110と1110′とを有し、これらの壁体1110、1110′
とベース1120との角度γｅ、γｆは約90゜であって、ベ
ースに対して実質的に垂直という基準に適合するとみな
される。
実施例Ｉ−IV 本発明の毛管チャンネル構造は、下記のように熱可塑
性ポリマーを溶融紡糸する事によって形成される。
この構造は、熱可塑性ポリマーの溶融紡糸に適した実
験的紡糸ラインを使用して製作される。適当な紡糸ライ
ンは、フロリダ、ウエスト パーム ビーチ、キリオン
エキストルーダ社から入手される。この紡糸ラインは、
ホッパ／ドライヤ、１インチ（2.54cm）押出器、２つの
ギアポンプドライブおよび押出ダイスブロックを含む計
量ポンプ組立体と、３つの加熱された煙道と、１つの加
熱されない空気急冷器と、１つのゴデットと、ファイバ
ワインダとを有する。
熱可塑性ポリマー樹脂、例えばKodak PETGコポリエス
テル6763（イーストマン ケミカル プロダクツ社）を
脱湿型ホッパ／ドライヤの中で４時間、140゜F（60℃）
で予乾燥する。ペレット型に形成されたポリマーが直接
に押出器の中に重力で落下させられる。押出器は、キリ
オン １インチ 24:1 L/Dバレル型であって、送入区
域、圧縮区域および計量区域に加熱／冷却コントロール
を備える。これらの区域において、温度は、Eurotherm
type 805コントローラ（米国、バージニア、ユーロサム
社）によって制御される。押出器の出口ポートにおい
て、劣化製品と原料ポリマーと共に導入された顆粒状汚
染物を除去するため、スクリーンパックを備えたブレー
カプレートが使用される。スクリーンパックは、メッシ
ュサイズ60、80、250、300、258、80、60のスクリーン
サイズ形状を成す。溶融ポリマーは押出器から出た後
に、押出ダイスブロックにポンプ輸送され、このダイス
ブロックはキャンドルフィルタパック（20ミクロン細孔
サイズ）と押出ダイスとを備え、このダイスは本発明の
毛管チャンネル構造の製造に適したオリフィス設計を有
する。所望レベルの定常な一定生産を保持するため加熱
されたギアポンプが使用される。ポリマーが押出ダイス
のオリフィスを通してポンプ輸送されて、引き抜かれて
いない毛管チャンネル構造を形成する。毛管チャンネル
構造はダイスから出ると、順次に３基の別個の煙道ユニ
ットの中に入り、各煙道はそれぞれのコントローラを備
えた加熱区域を成す。煙道ユニットは押出ダイスの下方
に垂直に堆積させられている。第３煙道ユニットの下方
に、空気急冷組立体ユニットが配置され、このユニット
は加熱されていない空気をもってポリマー温度を急冷す
るためのブロワーを備える。空気急冷組立体の下方に毛
管チャンネル構造を引き抜くためのゴデットが配置さ
れ、次にファイバワインダが配置されている。毛管チャ
ンネル構造の製造のために、下表１の押出プロセスパラ
メータが使用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｄ０３Ｄ 15/00 Ｄ０３Ｄ 15/00 Ａ // Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 31:48 (56)参考文献 特開 昭57−106713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−97909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−199813（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−46972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−28012（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105104（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−62391（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−895（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−49166（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−5483（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 5/02 B29C 47/12 B32B 3/30 D01D 5/24 D02G 3/22 D03D 15/00

Claims (53)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポリマー組成物から成る単数または複数の
    構造内毛管チャンネルを有する毛管チャンネル構造であ
    って、前記構造は毛管チャンネルベースと少なくとも２
    つの毛管チャンネル壁体を有し、また各毛管チャンネル
    壁体は前記ベースから、前記ベースの長手方に、軸方向
    に少なくとも0.2cm延在し、また前記の各毛管壁体はベ
    ース側末端と遠位端とを有し、また前記ベースと壁体が
    前記毛管チャンネルを形成するように成された毛管チャ
    ンネルポリマー構造において、前記構造は少なくとも2.
    0 cc/gの毛管比容積と、少なくとも2,000 cm2/gの毛管
    比表面積と、少なくとも13,800ダイン/cm2の圧縮強さ
    （乾式）とを有する事を特徴とする毛管チャンネルポリ
    マー構造。
  2. 【請求項２】前記構造は少なくとも約3000cm2/gの毛管
    チャンネル比表面積と、少なくとも約2.5 cc/gの毛管チ
    ャンネル比容積と、少なくとも約69,000ダイン/cm2の圧
    縮強さ（乾燥）とを有することを特徴とする請求項１に
    記載の毛管チャンネル構造。
  3. 【請求項３】前記構造は少なくとも約4000cm2/gの毛管
    チャンネル比表面積と、少なくとも約4.0 cc/gの毛管チ
    ャンネル比容積と、少なくとも約138,000ダイン/cm2の
    圧縮強さ（乾燥）とを有することを特徴とする請求項２
    に記載の毛管チャンネル構造。
  4. 【請求項４】毛管比容積の少なくとも30％は、毛管チャ
    ンネルの軸方向に垂直な断面において実質的に平行な壁
    体によって形成された毛管チャンネルの内部にある事を
    特徴とする請求項１に記載の毛管チャンネル構造。
  5. 【請求項５】毛管比容積の少なくとも50％は、毛管チャ
    ンネルの軸方向に垂直な断面において30゜以下の整列差
    異を有する壁体によって形成された毛管チャンネルの内
    部にある事を特徴とする請求項２に記載の毛管チャンネ
    ル構造。
  6. 【請求項６】毛管比容積の少なくとも30％は、毛管チャ
    ンネルの軸方向に垂直な断面において毛管チャンネルを
    閉包する弦に対して実質的に垂直な壁体によって形成さ
    れた毛管チャンネルの内部にある事を特徴とする請求項
    ４に記載の毛管チャンネル構造。
  7. 【請求項７】毛管比容積の少なくとも50％は、毛管チャ
    ンネルの軸方向に垂直な断面において前記毛管チャンネ
    ルの閉包弦に対して90゜±15゜の角度を成す壁体によっ
    て形成された毛管チャンネルの内部にある事を特徴とす
    る請求項６に記載の毛管チャンネル構造。
  8. 【請求項８】前記実質的に平行な壁体は前記毛管チャン
    ネルベースに対して実質的に垂直であることを特徴とす
    る請求項６に記載の毛管チャンネル構造。
  9. 【請求項９】ポリマー組成物から成る単数または複数の
    構造内毛管チャンネルを有する毛管チャンネル構造であ
    って、前記構造は毛管チャンネルベースと少なくとも２
    つの毛管チャンネル壁体を有し、また各毛管チャンネル
    壁体は前記ベースから、前記ベースの長手方に、軸方向
    に少なくとも0.2cm延在し、また前記の各毛管壁体はベ
    ース側末端と遠位端とを有し、また前記ベースと壁体が
    前記毛管チャンネルを形成するように成された毛管チャ
    ンネルポリマー構造において、前記構造は少なくとも９
    のスレンダネス比率を有し、また毛管チャンネルの少な
    くとも30％が0.30mm以下の毛管チャンネル幅を有し、ま
    た少なくとも13,800ダイン/cm2の圧縮強さ（乾式）を有
    する事を特徴とする毛管チャンネル構造。
  10. 【請求項１０】前記スレンダネス比率は少なくとも約15
    であり、前記毛管チャンネルの少なくとも約50％は約0.
    10mm以下の毛管チャンネル幅を有し、また前記構造は少
    なくとも約69,000ダイン/cm2の圧縮強さ（乾燥）を有す
    ることを特徴とする請求項９に記載の毛管チャンネル構
    造。
  11. 【請求項１１】約10ミクロン以下の平均構造厚さを有す
    ることを特徴とする請求項９に記載の毛管チャンネル構
    造。
  12. 【請求項１２】前記構造は約５ミクロン以下の平均構造
    厚さを有することを特徴とする請求項10に記載の毛管チ
    ャンネル構造。
  13. 【請求項１３】前記圧縮強さ（乾燥）は少なくとも約13
    8,000ダイン/cm2であることを特徴とする請求項12に記
    載の毛管チャンネル構造。
  14. 【請求項１４】毛管比容積の少なくとも30％は、毛管チ
    ャンネルの軸方向に垂直な断面において実質的に平行な
    壁体によって形成された毛管チャンネルの内部にある事
    を特徴とする請求項９に記載の毛管チャンネル構造。
  15. 【請求項１５】毛管比容積の少なくとも50％は、毛管チ
    ャンネルの軸方向に垂直な断面において30゜以下の整列
    差異を有する壁体によって形成された毛管チャンネルの
    内部にある事を特徴とする請求項10に記載の毛管チャン
    ネル構造。
  16. 【請求項１６】毛管比容積の少なくとも30％は、毛管チ
    ャンネルの軸方向に垂直な断面において毛管チャンネル
    を閉包する弦に対して実質的に垂直な壁体によって形成
    された毛管チャンネルの内部にある事を特徴とする請求
    項９に記載の毛管チャンネル構造。
  17. 【請求項１７】毛管比容積の少なくとも50％は、毛管チ
    ャンネルの軸方向に垂直な断面において前記毛管チャン
    ネルの閉包弦に対して90゜±15゜の角度を成しさらに好
    ましくは毛管チャンネルベースに対して実質的に垂直な
    壁体によって形成された毛管チャンネルの内部にある事
    を特徴とする請求項16に記載の毛管チャンネル構造。
  18. 【請求項１８】前記実質的に平行な壁体は前記毛管チャ
    ンネルベースに対しても実質的に垂直であることを特徴
    とする請求項16に記載の毛管チャンネル構造。
  19. 【請求項１９】前記毛管チャンネル構造を形成するポリ
    マー材料は少なくとも25ダイン/cmの蒸留水による付着
    張力を有することを特徴とする請求項１、２、３、４、
    ８、９、10、11、16または18に記載の毛管チャンネル構
    造。
  20. 【請求項２０】前記ポリマー組成物は少なくとも約20ダ
    イン/cmの蒸留水による付着張力を有し、また前記構造
    は5.0 cmにおいて少なくとも約1.5 cc/gの蒸留水による
    毛管収着力を有することを特徴とする請求項１に記載の
    毛管チャンネル構造。
  21. 【請求項２１】前記ポリマー組成物は少なくとも約25ダ
    イン/cmの蒸留水による付着張力を有し、また前記構造
    は10.0cmにおいて少なくとも約4.0 cc/gの蒸留水による
    毛管収着力を有することを特徴とする請求項２に記載の
    毛管チャンネル構造。
  22. 【請求項２２】前記ポリマー組成物は少なくとも約20ダ
    イン/cmの蒸留水による付着張力を有し、また前記構造
    は5.0 cmにおいて少なくとも約1.5cc/gの蒸留水による
    毛管収着力を有することを特徴とする請求項９に記載の
    毛管チャンネル構造。
  23. 【請求項２３】前記ポリマー組成物は少なくとも約25ダ
    イン/cmの蒸留水による付着張力を有し、また前記構造
    は10.0cmにおいて少なくとも約4.0 cc/gの蒸留水による
    毛管収着力を有し、また滲透期間の最初の５分間におい
    て少なくとも3.0cmの染色された蒸留水による垂直滲透
    速度を有することを特徴とする請求項10に記載の毛管チ
    ャンネル構造。
  24. 【請求項２４】前記ポリマー組成物は少なくとも約25ダ
    イン/cmの蒸留水による付着張力を有し、また前記構造
    は10.0cmにおいて少なくとも約4.0cc/gの蒸留水による
    毛管収着力と、浸透期間の最初の10分間において少なく
    とも3.0cmの染色された蒸留水による垂直滲透速度と、
    蒸留水中に５分間浸漬した際に少なくとも約138,000ダ
    イン/cm2の圧縮強さ（湿潤）とを有することを特徴とす
    る請求項21に記載の毛管チャンネル構造。
  25. 【請求項２５】前記毛管チャンネル構造は3.0cmにおい
    て少なくとも約1.5cc/gのｎ−デカンに対する毛管収着
    を有し、また少なくとも約10ダイン/cmのｎ−デカンに
    対する付着張力を有することを特徴とする請求項２に記
    載の毛管チャンネル構造。
  26. 【請求項２６】前記毛管チャンネル構造は3.0cmにおい
    て少なくとも約1.5cc/gのｎ−デカンに対する毛管収着
    を有し、また少なくとも約10ダイン/cmのｎ−デカンに
    対する付着張力を有することを特徴とする請求項９に記
    載の毛管チャンネル構造。
  27. 【請求項２７】前記毛管チャンネル構造は5.0cmにおい
    て少なくとも約3.0cc/gのｎ−デカンに対する毛管収着
    を有することを特徴とする請求項26に記載の毛管チャン
    ネル構造。
  28. 【請求項２８】前記毛管チャンネル構造は3.0cmにおい
    て少なくとも約1.5cc/gのｎ−デカンに対する毛管収着
    を有し、また少なくとも約10ダイン/cmのｎ−デカンに
    対する付着張力を有することを特徴とする請求項７に記
    載の毛管チャンネル構造。
  29. 【請求項２９】前記毛管チャンネル構造は3.0cmにおい
    て少なくとも約1.5cc/gのｎ−デカンに対する毛管収着
    を有し、また少なくとも約10ダイン/cmのｎ−デカンに
    対する付着張力を有することを特徴とする請求項18に記
    載の毛管チャンネル構造。
  30. 【請求項３０】前記構造はファイバであって、前記ベー
    スは中心コアでありこのコアから前記毛管チャンネル壁
    体が放射方向に延在し、または前記ベースは平坦であっ
    て0.5cm以下またはこれと同等の幅を有することを特徴
    とする請求項１に記載の毛管チャンネル構造。
  31. 【請求項３１】前記構造はファイバであって、前記ベー
    スは中心コアでありこのコアから前記毛管チャンネル壁
    体が放射方向に延在し、または前記ベースは平坦であっ
    て0.5cm以下またはこれと同等の幅を有することを特徴
    とする請求項９に記載の毛管チャンネル構造。
  32. 【請求項３２】ポリマー組成物から成る単数または複数
    の構造内毛管チャンネルを有する毛管チャンネルシート
    であって、前記構造は毛管チャンネルベースと少なくと
    も２つの毛管チャンネル壁体を有し、また各毛管チャン
    ネル壁体は前記ベースから、前記ベースの長手方に、軸
    方向に少なくとも0.2cm延在し、また前記の各毛管壁体
    はベース側末端と遠位端とを有し、また前記ベースと壁
    体が前記毛管チャンネルを形成するように成された毛管
    チャンネルポリマーシートにおいて、前記シートは少な
    くとも1.2cc/gの毛管比容積と、少なくとも500 cm2/gの
    毛管比表面積と、少なくとも13,800ダイン/cm2の圧縮強
    さ（乾式）とを有し、また前記平坦ベースは0.5cm以上
    の幅を有する事を特徴とする毛管チャンネルポリマーシ
    ート。
  33. 【請求項３３】ポリマー組成物から成る単数または複数
    の構造内毛管チャンネルを有する毛管チャンネルシート
    であって、前記構造は毛管チャンネルベースと少なくと
    も２つの毛管チャンネル壁体を有し、また各毛管チャン
    ネル壁体は前記ベースから、前記ベースの長手方に、軸
    方向に少なくとも0.2cm延在し、また前記の各毛管壁体
    はベース側末端と遠位端とを有し、また前記ベースと壁
    体が前記毛管チャンネルを形成するように成された毛管
    チャンネルポリマーシートにおいて、前記シートは少な
    くとも約３のスレンダネス比率と、0.30mm以下の毛管チ
    ャンネル幅を有する少なくとも30％の毛管チャンネル
    と、少なくとも13,800ダイン/cm2の圧縮強さ（乾式）と
    を有し、また0.5cm以上の幅の平坦ベースを有する事を
    特徴とする毛管チャンネルポリマーシート。
  34. 【請求項３４】前記毛管チャンネル比表面積は少なくと
    も約2000cm2/gであり、また前記毛管チャンネル比容積
    は少なくとも約2.0cc/gであることを特徴とする請求項3
    2に記載の毛管チャンネルシート。
  35. 【請求項３５】スレンダネス比率は少なくとも約９であ
    ることを特徴とする請求項33に記載の毛管チャンネルシ
    ート。
  36. 【請求項３６】前記構造はシートであって、前記ベース
    は平坦であり、0.5cm以上の幅を有することを特徴とす
    る請求項９に記載の毛管チャンネル構造。
  37. 【請求項３７】前記構造は、毛管チャンネル壁体の遠位
    端に、前記壁体のベース末端において測定された毛管チ
    ャンネル幅より狭い流体受理口部を有する先細断面の毛
    管チャンネルを含むことを特徴とする請求項１に記載の
    毛管チャンネル構造。
  38. 【請求項３８】前記構造は先細毛管チャンネル壁体を有
    し、前記壁体はそのベース端部においてその遠位端より
    も厚いことを特徴とする請求項１に記載の毛管チャンネ
    ル構造。
  39. 【請求項３９】前記先細毛管チャンネル壁体は、平均構
    造厚さの3.0倍より大きくない最大厚さを有することを
    特徴とする請求項38に記載の毛管チャンネル構造。
  40. 【請求項４０】前記構造は平坦ベースを有する毛管チャ
    ンネルを含み、断面のベース面の周辺：ベース幅の比率
    が1.5以上であることを特徴とする請求項１に記載の毛
    管チャンネル構造。
  41. 【請求項４１】前記構造は平坦ベースを有する毛管チャ
    ンネルを含み、断面のベース面の周辺：ベース幅の比率
    が1.5以上であることを特徴とする請求項19に記載の毛
    管チャンネル構造。
  42. 【請求項４２】前記構造は平坦ベースを有する毛管チャ
    ンネルを含み、断面のベース面の周辺：ベース幅の比率
    が1.5以上であることを特徴とする請求項９に記載の毛
    管チャンネル構造。
  43. 【請求項４３】前記構造は平坦ベースを有する毛管チャ
    ンネルを含み、断面のベース面の周辺：ベース幅の比率
    が1.5以上であることを特徴とする請求項20に記載の毛
    管チャンネル構造。
  44. 【請求項４４】前記シートを形成するポリマー材料は少
    なくとも20ダイン/cmの蒸留水に対する付着張力を有す
    ることを特徴とする請求項32に記載の毛管チャンネルシ
    ート。
  45. 【請求項４５】前記シートを形成するポリマー材料は少
    なくとも20ダイン/cmの蒸留水に対する付着張力を有す
    ることを特徴とする請求項33に記載の毛管チャンネルシ
    ート。
  46. 【請求項４６】前記壁体は毛管間流体交換オリフィスを
    有することを特徴とする請求項32に記載の毛管チャンネ
    ルシート。
  47. 【請求項４７】前記壁体は毛管間流体交換オリフィスを
    有することを特徴とする請求項33に記載の毛管チャンネ
    ルシート。
  48. 【請求項４８】前記壁体は毛管間流体交換オリフィスを
    有することを特徴とする請求項１に記載の毛管チャンネ
    ル構造。
  49. 【請求項４９】毛管チャンネルファイバの形の請求項20
    または21のいずれかに記載の毛管チャンネル構造を含む
    事を特徴とするテキスタイルファブリック。
  50. 【請求項５０】複数の実質的に平行な毛管チャンネルを
    有する構造の製造法において、 （ａ）押出ダイスを通して流動性の溶融ポリマー組成物
    を押出す段階であって、前記押出ダイスは環状ベースオ
    リフィスを有し、この環状オリフィスから複数の毛管チ
    ャンネル壁体オリフィスが放射方向に延在し、従って前
    記ダイスから押出される際にポリマー組成物は中空環状
    ベースとこのベースから放射方向に延在する複数の毛管
    チャンネル壁体とを含み、前記ベースと前記壁体が複数
    の毛管チャンネルを形成し、また前記押出ダイスは前記
    環状オリフィスベースの内部に配置されたガス導入ポー
    トを有する段階と、 （ｂ）前記押出ダイスの環状ダイスと毛管チャンネル壁
    体オリフィスとを通して前記ポリマー組成物を押出すと
    同時に、前記溶融ポリマー組成物の流れと同一方向に前
    記ガス導入ポートを通してガス流を送入する段階と、 （ｃ）前記押出ダイスからポリマー組成物が出ると同時
    に、毛管チャンネル構造を所望のサイズまで引き抜きま
    た冷却する段階とを含む方法。
  51. 【請求項５１】前記ポリマー組成物は熱可塑性ポリマー
    と親水化剤とを含むことを特徴とする請求項50に記載の
    方法。
  52. 【請求項５２】ポリマー組成物が押出ダイスから出ると
    同時に、前記ポリマー組成物は少なくとも28℃の周囲温
    度を有する冷却区域の中で、前記冷却区域の中に入る時
    の温度以下に冷却されることを特徴とする請求項50に記
    載の方法。
  53. 【請求項５３】環状ベースオリフィスおよびこのベース
    オリフィスから放射方向に延在する複数の毛管チャンネ
    ル壁体オリフィスとを有しまた前記環状ベースオリフィ
    スに対する内側区域および外側区域を有する毛管チャン
    ネルオリフィス層と、前記環状ベースオリフィスの環状
    区域の中に配置されたガス導入ポートと、前記内側区域
    を前記外側区域に対して定位置に固定的に保持する手段
    とを含む事を特徴とする押出ダイス。
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