JP4149262B2 - モノフィラメント・テープ - Google Patents
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Description
本発明の教示によるモノフィラメント型テープを図2において示されている装置により調製した。この実施例1のモノフィラメント型テープはポリエチレン・シース材料の実質的に連続的な基材の中に埋め込まれている複数のポリエステル・コアにより構成されている。各テープをポリエチレン・テレフタレート(PET)のコアおよびポリエチレン(PE)のシースを有する市場において入手可能な複数の二成分系の繊維により調製した。これら開始材料の二成分系の繊維は1本のフィラメント当たりに約1.64デニール乃至2.8デニールの範囲のデニール値をそれぞれ有していた。この開始材料の二成分系の繊維におけるPEシース材料のPETコア材料に対する容積比率は20/80のPE/PET乃至60/40のPE/PETの範囲であった。また、このPEポリマーの210℃における比重は約0.76およびPETポリマーの290℃における比重は約1.19であった。表1において記載されている11種類の全てのモノフィラメント型テープのサンプルは開始材料の304本のPE/PETの二成分系繊維の束により作成されている。表1においてサンプル1乃至サンプル11として記載されている仕上げ状態の各モノフィラメント型テープは約0.03mm乃至約0.05mmの範囲内の厚さを有していた。さらに、表1においてサンプル1乃至サンプル4として認められる仕上げ状態の各モノフィラメント型テープは840のデニール値を有しており、この値はそれぞれが約2.76のデニール値を有している304本の開始材料の二成分系繊維を用いることにより得られている。同様に、表1においてサンプル5乃至サンプル7として認められる仕上げ状態の各モノフィラメント型テープは700のデニール値を有しており、この値はそれぞれが約2.3のデニール値を有している304本の開始材料の二成分系繊維を用いることにより得られている。また、表1においてサンプル8乃至サンプル10として認められる仕上げ状態の各モノフィラメント型テープは600のデニール値を有しており、この値はそれぞれが約2のデニール値を有している304本の開始材料の二成分系繊維を処理することにより得られている。加えて、表1においてサンプル11として認められる仕上げ状態のモノフィラメント型テープは約500のデニール値を有しており、この値はそれぞれが約1.64のデニール値を有している304本の開始材料の二成分系繊維を用いることにより得られている。
押出装置:各種のホッパーを備えているL:D=30:1の標準的な3.8cm一軸スクリュー押出機、紡糸口金:175個穴の各紡糸口金および0.4mm乃至0.8mmの各ダイ穴を伴う2個の紡糸用ヘッド、急冷空気温度=6℃乃至18℃、全体の延伸比率=ローラー(10)の速度/ローラー(7)の速度、巻取速度:700m/分乃至2500m/分
一連のポリオレフィン/ポリエステルのコア−シース・モノフィラメント型テープを図1に基づいて上記において説明されている押出設備および同時押出処理により調製した。このコア材料はポリプロピレン(「PP」)であり、シース材料はポリカプロラクトン(「PCL」)であった。この実施例2において用いたPCLは市場において入手可能であり、指定名称トーン(Tone)(登録商標)767としてユニオン・カーバイド社(Union Carbide)から入手した。また、上記PPの250℃における比重は0.75である。このようなPP−PCLの各種のコア−シース繊維を80/20乃至50/50のコア−シース比率、175本乃至350本の繊維、0.4mm乃至0.8mmの穴の寸法、500デニール乃至800デニール(1本の繊維当たり1.4デニール乃至4.6デニール)、2.5乃至6の延伸比率、周囲温度乃至50℃の延伸温度、および2g/d乃至5.5g/dの靭性の条件下において調製した。各モノフィラメント型テープを形成するための上記PCLシース材料の融着は図1において示されている装置における領域(5)とローラー(12)との間において行なわれている。これらのモノフィラメント型テープをそれぞれの機械的特性について分析した。これらの結果が以下の表4A、表4B、表5、表6Aおよび6Bにおいてそれぞれ示されている。
一連のポリアミド−ポリエステルのコア−シース型二成分系繊維を上述したようにそれぞれ調整した。この実験の組においては、ナイロン6(B−3)をコアとし、PCL(トーン(Tone)(登録商標)767)をシースとした。このナイロン6(B−3)の比重は265℃において1である。このようなコア−シース繊維を約640のデニール値(1本の繊維当たり1.8デニール)において80/20乃至35/65の各コア−シース比率でそれぞれ調製して、周囲温度乃至50℃、2.5乃至4の延伸比率、および2.5g/d乃至5g/dの靭性の条件下において処理した。これらの繊維はライン上において、すなわち、図1において示されている領域(5)とローラー(12)との間において融着して上記PP−PCL型の各コア−シース繊維と同様にそれぞれのモノフィラメント型テープを形成したので、図2において示されている装置における後続の処理は必要としなかった。これらのモノフィラメント・テープをそれぞれの機械的特性について分析した。これらの結果が表7Aおよび表7Bにおいてそれぞれ示されている。
一連のポリアミド−ポリ(エーテル−アミド)のコア−シース二成分系繊維を上述したようにそれぞれ調製した。この組の各実験においては、ナイロン6(B−3)をコアとし、エルフ・アトケム社(Elf Atochem)から市場において入手可能なペバックス(Pebax)(登録商標)4033のポリ(エーテル−アミド)をシースとした。このペバックス(Pebax)(登録商標)4033の比重は240℃において1.05であった。また、ナイロン6(B−3)の比重は265℃において1.0であった。それぞれの繊維を600デニール乃至650デニール(1本の繊維当たり1.7デニール乃至1.85デニール)において、2.3の延伸比率、50℃乃至90℃の延伸温度、および3.5g/d乃至5g/dの靭性の条件下において80/20乃至35/65のコア−シース比率によりそれぞれ作成した。これらの繊維はライン上において融着しなかったので、上記ペバックス(Pebax)(登録商標)4033を融着して最終的なモノフィラメント型テープを形成するために、実施例1と同様の後処理が必要であった。これらの最終的なモノフィラメント型テープをそれぞれの機械的特性について分析した。これらの結果が以下の表8および表9においてそれぞれ示されている。
一連のポリエステル−ポリ(エーテル−エステル)のコア−シース二成分系繊維を上述のように調製した。この組の各実験においては、PBTおよびPETをコア材料とし、デュポン社(DuPont)から市場において入手可能なハイトレル(Hytrel)(登録商標)4056ポリ(エーテル−エステル)をシース材料とした。これらの繊維を以下のシーケンスに従って延伸した。
無延伸状態の繊維→第1の組の加熱したローラー(30メートル/分乃至40メートル/分、50℃)→熱水槽(70℃)→第2の組の加熱したローラー(100メートル/分乃至135メートル/分、50℃)→スチーム・オーブン→第3の組の周囲温度のローラー(100メートル/分乃至120メートル/分)→巻取装置
デンタル・フロスを以下の特性を有する無被覆状態のモノフィラメント型テープにマルチワックス(Multiwax)W−445(ウイトコ社(Witco))微晶質ワックスの被膜を塗布することにより作成した。
65/35PET−PEのコア−シース比率、600デニール、152本の繊維、3.94デニール/繊維、0.05mmの厚さ、7.4ポンドの破断負荷、5.6g/dの靭性、10%の破断伸び率
上記モノフィラメント型テープの重量に基づいて18%乃至20%の増量分の微晶質ワックスを用いて上記の方法によりデンタル・フロスを調製した。この無被覆状態のモノフィラメント型テープは以下の特徴、すなわち、65/35のナイロン6/ペバックス(Pebax)(登録商標)4033のコア/シース比率、650デニール、350本のフィラメント、1.85デニール/フィラメント、0.05mmの厚さ、6.7ポンド(3.04kg)の破断負荷、4.7g/dの靭性、および60%の破断伸び率を有していた。
さらに、上記の無被覆状態のモノフィラメント型テープの重量に基づいて18%乃至20%の増量分の微晶質ワックスを用いて上記の方法[実施例6−(a)]によりデンタル・フロスを調製した。この無被覆状態のモノフィラメント型テープは以下の特徴、すなわち、65/35のポリプロピレン/PCLのコア/シース比率、640デニール、350本のフィラメント、1.82デニール/フィラメント、0.05mmの厚さ、6.5ポンド(2.95kg)の破断負荷、4.6g/dの靭性、および27%の破断伸び率を有していた。
さらに、上記のモノフィラメント型テープを以下の組成物、すなわち、微晶質ワックス−75%乃至85%、噴霧乾燥処理した香味料−15%乃至25%、およびサッカリン・ナトリウム−1%により上記と同様に被覆した。これらの組成物の合計の添加量は無被覆状態のモノフィラメント型テープの重量に基づいて35%乃至45%であった。ペバックス(Pebax)(登録商標)4033/ナイロン6のモノフィラメント型テープは上記の添加量を44%の高さにしても蝋質性を感じなかった。このような高いレベルの被膜組成物の添加量(すなわち、35%乃至45%)により、増量された各種の香味料(従って、「高い香りの作用(high flavor impact)」)、研磨剤、活性成分およびその他の当業界において知られている添加物を含むデンタル・フロスが容易に提供できるようになる。
ポリマー 比重
ポリエチレン・テレフタレート(PET) 1.38
線形低密度ポリエチレン(LLDPE) 0.92
ナイロン6 1.14
ナイロン6,6 1.14
ポリプロピレン(PP) 0.9
ペバックス(Pebax)(登録商標)4033 1.01
ポリカプロラクトン(PCL) 1.14
ハイトレル(Hytrel)(登録商標)4056 1.17
ポリブチレン・テレフタレート(PBT) 1.42
Claims (32)
- 二成分系モノフィラメント型テープを備えている物品において、当該二成分系モノフィラメント型テープが第1のポリマーを含有する少なくとも約60本の個別のコア繊維を含み、当該個別のコア繊維のそれぞれが第2のポリマーを含有するシースにより個々に囲まれており、当該二成分系モノフィラメント型テープが、2個の加熱したローラーにおけるニップの間でカレンダー処理を行うことにより、当該個別のシースの相互融着により実質的に完全に囲まれた形状になっている当該物品。
- 前記二成分系モノフィラメント型テープが約60本乃至約600本の個別のコア繊維を含む請求項1に記載の物品。
- 前記二成分系モノフィラメント型テープが約150本乃至約500本の個別のコア繊維を含む請求項1に記載の物品。
- 前記個別のコア繊維のデニール値が約0.6乃至約4.5の範囲である請求項1〜3のいずれかに記載の物品。
- 前記個別のコア繊維のデニール値が約0.7乃至約3.8の範囲である請求項1〜3のいずれかに記載の物品。
- 前記個別のコアを構成しているポリマーがポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、および弗素化ポリマーから選択される請求項1〜5のいずれかに記載の物品。
- 前記ポリアミドがナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、およびナイロン66から成る群から選択され、前記ポリエステルがポリ(エチレン・テレフタレート)およびポリ(ブチレン・テレフタレート)から成る群から選択され、前記ポリオレフィンがポリプロピレンおよびポリエチレンから成る群から選択され、前記弗素化ポリマーがポリ(弗化ビニリデン)である請求項6に記載の物品。
- 前記個別のコアを構成しているポリマーがポリプロピレンおよびナイロン6から成る群から選択される請求項7に記載の物品。
- 前記シースを構成しているポリマーがポリオレフィン、ポリエステル、ポリ(エーテル−アミド)、ポリ(エーテル−エステル)、エラストマー、およびポリ(弗化ビニリデン)コポリマーから選択される請求項1〜8のいずれかに記載の物品。
- 前記ポリオレフィンがポリエチレンおよびポリプロピレンから成る群から選択され、前記ポリエステルがポリカプロラクトンであり、前記エラストマーが、ポリオレフィン、ポリ(エーテル−ウレタン)、ポリ(エステル−ウレタン)またはポリ(スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン)から造られたものである、請求項9に記載の物品。
- 前記シースを構成しているポリマーがポリカプロラクトン、ポリエチレンおよびポリ(エーテル−アミド)から成る群から選択される請求項9に記載の物品。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約10%のコアおよび約90%のシース乃至約90%のコアおよび約10%のシースの範囲である請求項1〜11に記載に記載の物品。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約20%のコアおよび約80%のシース乃至約80%のコアおよび約20%のシースの範囲である請求項12に記載の物品。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約30%のコアおよび約70%のシース乃至約70%のコアおよび約30%のシースの範囲である請求項13に記載の物品。
- 前記モノフィラメント型テープの厚さが約0.01mm乃至約0.15mmの範囲である請求項1〜14に記載に記載の物品。
- 前記モノフィラメント型テープの厚さが約0.03mm乃至約0.07mmの範囲である請求項15に記載の物品。
- 前記モノフィラメント型テープにデンタル・フロスを形成するためのワックス材、香味料および少なくとも1種類の別の添加物を含有している被膜組成物が塗布されている請求項1〜16に記載に記載の物品。
- 前記被膜組成物が前記モノフィラメント型テープの重量に基づいて15重量%乃至約60重量%で存在しており、前記香味料がミントおよびシナモンから成る群から選択され、前記少なくとも1種類の別の添加物が甘味料、研磨剤、クリーナー、化学療法剤、および白色化剤から成る群から選択される請求項17に記載の物品。
- モノフィラメント型テープを製造する方法であって、当該方法が、
少なくとも約60本の二成分系コア・シース型の繊維を供給すること、2個の加熱したローラーにおけるニップの間でカレンダー処理を行うことにより、各シースを融着すること、およびこれら融着したシースを各コア繊維に結合して、当該個別のシースの相互融着により実質的に完全に囲まれた形状のモノフィラメント型テープを形成することを含む方法。 - 前記二成分系コア・シース型繊維におけるコアがポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、および弗素化ポリマーから選択される請求項19に記載の方法。
- 前記ポリアミドがナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、およびナイロン66から成る群から選択され、前記ポリエステルがポリ(エチレン・テレフタレート)およびポリ(ブチレン・テレフタレート)から成る群から選択され、前記ポリオレフィンがポリプロピレンおよびポリエチレンから成る群から選択され、前記弗素化ポリマーがポリ(弗化ビニリデン)である請求項20に記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるコアがポリプロピレンおよびナイロン6から成る群から選択される請求項21に記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースがポリオレフィン、ポリエステル、ポリ(エーテル−アミド)、ポリ(エーテル−エステル)、エラストマー、およびポリ(弗化ビニリデン)コポリマーから選択される請求項19〜22のいずれかに記載の方法。
- 前記ポリオレフィンがポリエチレンおよびポリプロピレンから成る群から選択され、前記ポリエステルがポリカプロラクトンであり、前記エラストマーが、ポリオレフィン、ポリ(エーテル−ウレタン)、ポリ(エステル−ウレタン)またはポリ(スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン)から造られたものである、請求項23に記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースがポリカプロラクトン、ポリエチレンおよびポリ(エーテル−アミド)から成る群から選択される請求項23に記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約10パーセントのコアおよび約90パーセントのシース乃至約90パーセントのコアおよび約10パーセントのシースの範囲である請求項19〜25のいずれかに記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約20パーセントのコアおよび約80パーセントのシース乃至約80パーセントのコアおよび約20パーセントのシースの範囲である請求項26に記載の方法。
- 前記二成分系コア・シース型繊維におけるシースに対するコアの比率が約30パーセントのコアおよび約70パーセントのシース乃至約70パーセントのコアおよび約30パーセントのシースの範囲である請求項27に記載の方法。
- 前記モノフィラメント型テープの厚さが約0.01mm乃至約0.15mmの範囲である請求項19〜28のいずれかに記載の方法。
- 前記モノフィラメント型テープの厚さが約0.03mm乃至約0.07mmの範囲である請求項29に記載の方法。
- 前記モノフィラメント型テープがデンタル・フロスを形成するためのワックス材、香味料および少なくとも1種類の別の添加物を含有している被膜組成物により被覆されている請求項19〜30のいずれかに記載の方法。
- 前記被膜組成物が前記モノフィラメント型テープの重量に基づいて15重量%乃至60重量%で添加されており、前記香味料がミントおよびシナモンから成る群から選択され、前記別の添加物が甘味料、研磨剤、クリーナー、化学療法剤、および白色化剤から成る群から選択される請求項31に記載の方法。
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