JP4565005B2

JP4565005B2 - 改善された通気性を有するフラッシュ紡糸シート材料

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Publication number: JP4565005B2
Application number: JP2007506512A
Authority: JP
Inventors: ロリン，ポール・イー
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: DE602005021328D1; EP1730341A1; CN1938469A; US20060084346A1; WO2005098119A1; EP1730341B1; JP2007530821A; US7338916B2

Description

本発明は、フィラー材料を含有する不織繊維シート材料の製造および前記シートの製造方法に関する。

フィラーを含有するプレキシフィラメント状シート材料（ｐｌｅｘｉｆｉｌａｍｅｎｔａｒｙｓｈｅｅｔｍａｔｅｒｉａｌ）は公知である。特許文献１（ブレイデス（Ｂｌａｄｅｓ）ら）および特許文献２（ステウバー（Ｓｔｅｕｂｅｒ））は、フィブリル化ストランド材料の形成方法に使用されるポリマーへの染料、顔料、酸化防止剤、艶消剤、帯電防止剤、強化粒子、除去可能な粒子、およびＵ．Ｖ．安定剤などの一般テキスタイル添加剤の添加を開示している。特許文献３（シムラ（Ｓｈｉｍｕｒａ）ら）は、０．１重量％〜１１重量％の展着剤をポリマーに添加する工程を含むプレキシフィラメント状繊維の製造方法を開示している。展着剤は、核剤、滑剤またはベース樹脂以外に結晶性樹脂であってもよい。特許文献４（マックギンティ（ＭｃＧｉｎｔｙ）ら）は、ポリオレフィンおよび顔料からフラッシュ紡糸されたシート材料であって、顔料がフラッシュ紡糸フィブリルストランドの０．０５重量％〜１０重量％を占めるシート材料を開示している。顔料はフラッシュ紡糸シートの不透明性を高めるために添加される。

溶液または懸濁液のポリマーからのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルのフラッシュ紡糸技術は当該技術では公知である。用語「プレキシフィラメント状」は、ランダム長さのおよび約４マイクロメートル未満の平均厚さのおよび約２５マイクロメートル未満の中央フィブリル幅の、多数の薄いリボン様のフィルム−フィブリル要素の三次元一体ネットワークを意味する。プレキシフィラメント状構造体では、フィルム−フィブリル要素は構造体の縦軸と概して同延で配列され、それらは構造体の長さ、幅および厚さの全体にわたって様々な場所で不規則な間隔で断続的に合体しそして分離して三次元ネットワークを形成する。

プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドの形成方法および不織シート材料へのその成形方法は、ブレイデスらに付与された特許文献１、アンダーソン（Ａｎｄｅｒｓｏｎ）らに付与された特許文献５、ステウバーに付与された特許文献２、ブレサウアー（Ｂｒｅｔｈａｕｅｒ）らに付与された特許文献６、およびマックギンティに付与された特許文献７（そのすべてがデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）に帰する））に開示され、広範囲にわたって議論されてきた。この方法およびその様々な改善は、そのタイベック（ＴＹＶＥＫ）（登録商標）スパンボンド・オレフィンの製造で多年にわたってデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）によって行われてきた。

フラッシュ紡糸プレキシフィラメント状シートの製造で従来使用されてきたポリマーはポリオレフィン、特にポリエチレンである。用語「ポリエチレン」は、エチレンのホモポリマーだけでなく繰り返し単位の少なくとも８５％がエチレン単位である共重合体も包含することを意図される。好ましいポリエチレンポリマーは、約１３０℃〜１３５℃の溶融範囲の上限、０．９４〜０．９８ｇ／ｃｍ^３の範囲の密度および０．１〜６．０のメルトインデックス（ＡＳＴＭ（米国材料試験協会）Ｄ−１２３８−５７Ｔ、条件Ｅで定義されるような）を有する、ホモポリマー線状ポリエチレンである。ポリプロピレンは、スチーム滅菌などのより高温滅菌法を必要とする包装用途での使用のためのシート材料を製造するために使用することができる別のポリオレフィンである。

残念なことに、高い液体バリヤー性および良好な物理的特性を持ったスパンボンド・シートで良好なシート通気性を維持することは困難である。より高い通気性を達成するための公知の方法はまた、より低い液体バリヤー性をもたらす。医療布などの、防護服での幾つかの最終用途は、良好な通気性と高い液体バリヤー性との組合せを必要とする。医療用ガウンに使用される材料が着用者に着心地の良さを提供することは重要であるが、該材料が医療用ガウンを通って着用者への流体の流れに抵抗することもまた重要である。

米国特許第３，０８１，５１９号明細書米国特許第３，１６９，８９９号明細書米国特許第５，５１２，３５７号明細書米国特許第６，０１０，９７０号明細書米国特許第３，２２７，７９４号明細書米国特許第３，８６０，３６９号明細書米国特許第５，６０３，８８５号明細書

従って、シートの物理的特性および／または液体バリヤー性での著しい低下を受けることなく改善された通気性を有するシート材料に対するニーズがある。

用語の定義
用語「ポリマー」は本明細書で用いるところでは、ホモポリマー、共重合体（例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互共重合体など）、三元重合体など、ならびにそれらのブレンドおよび変性物を一般に含むがそれらに限定されない。さらに、特に具体的に限定されない限り、用語「ポリマー」は、物質のすべての可能な幾何学的な立体構造を含むものとする。これらの立体構造には、アイソタクチック、シンジオタクチック、およびランダム対称が含まれるが、それらに限定されない。

用語「ポリオレフィン」は本明細書で用いるところでは、炭素および水素だけよりなる一連の概して飽和のポリマー炭化水素の任意のものを意味することを意図される。典型的なポリオレフィンには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ならびにエチレン、プロピレン、およびメチルペンテンの様々な組合せが含まれるが、それらに限定されない。

用語「ポリエチレン」は本明細書で用いるところでは、エチレンのホモポリマーだけでなく、エチレンとアルファ−オレフィンとの共重合体などの繰り返し単位の少なくとも８５％がエチレン単位である共重合体も包含することを意図される。好ましいポリエチレンポリマーには、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、および線状高密度ポリエチレンが含まれる。好ましい線状高密度ポリエチレンは、約１３０℃〜１４０℃の上限溶融範囲、立方センチメートル当たり約０．９４１〜０．９８０グラムの範囲の密度、および０．１〜１００、好ましくは４未満のメルトインデックス（ＡＳＴＭＤ−１２３８−５７Ｔ、条件Ｅで定義されるような）を有する。

用語「ポリプロピレン」は本明細書で用いるところでは、プロピレンのホモポリマーだけでなく、繰り返し単位の少なくとも８５％がプロピレンン単位である共重合体も包含することを意図される。好ましいポリプロピレンポリマーには、アイソタクチックポリプロピレンおよびシンジオタクチックポリプロピレンが含まれる。

用語「プレキシフィラメント状」は本明細書で用いるところでは、ランダム長さのおよび約４ミクロン未満の平均フィルム厚さおよび約２５ミクロン未満の中央フィブリル幅の、多数の薄いリボン様のフィルム−フィブリル要素の三次元一体ネットワークまたはウェブを意味する。プレキシフィラメント状構造体では、フィルム−フィブリル要素は、構造体の長さ、幅および厚さの全体にわたって様々な場所で不規則な間隔で断続的に合体しそして分離して連続の三次元ネットワークを形成する。

用語「プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランド材料」、「プレキシフィラメント状ウェブ」、「フラッシュ紡糸ウェブ」、および「フラッシュ紡糸シート」は、本明細書では同義的に用いられてプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルウェブ材料を意味する。

用語「紡糸剤」は、フラッシュ紡糸することができるポリマー溶液中の揮発性流体を意味するために本明細書では用いられる。

本発明の不織シートは好ましくはフラッシュ紡糸不織である。シートは、ブレサウアーらに付与された米国特許第３，８６０，３６９号明細書に開示されている方法に従って製造されてもよい。

説明
本発明は、ガス透過性のスパンボンド・プレキシフィラメント状シート材料に関する。すなわち、本発明のシートは、伝統的なスパンボンド・プレキシフィラメント状シート材料より高いガス透過性と高い液体（水）バリヤー性との組合せを有するスパンボンド・プレキシフィラメント状シート材料である。さらに、本発明のスパンボンド・プレキシフィラメント状シート材料は良好な物理的特性を有する。

本発明の改善されたスパンボンド・プレキシフィラメント状シート材料は、ポリマー全体にわたって分散された適量のフィラー入り熱可塑性ポリマーから製造される。スパンボンド・プレキシフィラメント状シートはフラッシュ紡糸によって製造される。

フラッシュ紡糸法に使用される典型的なポリマーは、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィンである。主としてエチレンおよびプロピレンモノマー単位よりなる共重合体、ならびにオレフィンポリマーおよび共重合体のブレンドはフラッシュ紡糸できるとも考えられる。上記の方法により、しかし適量のフィラーがポリマー全体にわたって分散された状態で、フラッシュ紡糸ポリオレフィンシート材料を製造することが可能であることが分かった。かかるフィラーはフラッシュ紡糸シートの通気性を高めることが分かった。シートの液体バリヤー性または物理的特性を低下させることなく通気性が改善されることもまた分かった。これは、シート材料が高い空気透過性または通気性と高い液体バリヤー性（静水頭または水頭）との組合せを必要とする防護服の最終使用用途で使用される時に非常に有益である。かかる最終使用用途には、例えば、医療服が含まれる。

本発明での使用のためのフィラーは約０．２〜１０マイクロメートル、好ましくは１〜５マイクロメートルの直径を有する。本発明で有用な粒子は好ましくは球形状を有する。

本発明では、使用されるフィラー粒子は好ましくはポリマーと非相溶性である。「非相溶性」とは、粒子がポリマーと混合された場合にフラッシュ時に相分離する傾向を有することを意味する。しかしながら、フィラー粒子は、シートのフィルム−フィブリルストランドのポリマー中に十分に分散させるまたはそれと相溶性にさせるためにステアリン酸などの相溶化剤でコートされてもよい。

本発明で使用されるフィラー粒子は、炭酸カルシウム、二酸化チタン、無機顔料、カーボンブラック、粘土、雲母、タルク、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、シリカ、シリケート、中空シリケート球、ウォラストナイト、長石、カオリン、ガラス球、合成炭酸塩、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、アスベスト粉、ガラス粉末またはゼオライトを含む群から選択された粒子であってもよい。

有効であると実証されたフィラーはフラッシュ紡糸ポリオレフィンシート材料と化学的に相互作用しない無機フィラーであるので、広範囲のフィラー材料が本発明での使用に好適であろうと考えられる。特定の理論に限定されることなく、フィラー粒子はフラッシュ紡糸シート内の繊維の束を壊し、こうしてより細い繊維を形成すると考えられる。その結果は、小さな孔の数が増加し、シートの通気性を高めるが、大きな孔の数およびサイズは増加せずまたは幾つかのケースでは減少するかもしれず、通常のフラッシュ紡糸ポリオレフィンシートの液体バリヤー性を少なくとも維持することをもたらすことである。

フラッシュ紡糸ポリオレフィンシートで特に有益な添加剤であることが分かったフィラーは炭酸カルシウムである。上に記載された方法によるフラッシュ紡糸を開始する前のポリオレフィンポリマーへの適量の炭酸カルシウムの添加は、接合フラッシュ紡糸シートの通気性を著しく高めることが分かった。かかるシートの製造方法では、炭酸カルシウムが混合物の約１２％〜２０質量％を占める、ポリオレフィンポリマーと炭酸カルシウムとの混合物が先ず形成される。この混合物は高温および高圧で紡糸液を形成するために溶剤と組み合わされる。紡糸液の圧力は自己圧より大きく、好ましくは溶液についての曇点圧より大きい。溶剤は好ましくは０℃〜１５０℃の大気圧沸点を有し、炭化水素、ヒドロフルオロカーボン、塩素化炭化水素、ハロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、アルコール、ケトン、アセテート、ヒドロフルオロエーテル、パーフルオロエーテル、および環式炭化水素（５〜１２個の炭素原子を有する）よりなる群から選択される。ポリオレフィンポリマーおよび共重合体ならびにかかるポリマーと共重合体とのブレンドを溶液フラッシュ紡糸するのに好ましい溶剤には、トリクロロフルオロメタン、塩化メチレン、ジクロロエチレン、シクロペンタン、ペンタン、ジクロロフルオロエタン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）およびブロモクロロメタンが含まれる。これらの溶剤と併せて使用されてもよい好ましい共溶剤には、デカフルオロペンタン（ＨＦＣ−４３１０ｍｅｅ）などのヒドロフルオロカーボン、メチル（パーフルオロブチル）エーテルなどのヒドロフルオロエーテル、ならびにパーフルオロペンタンおよびパーフルオロ−Ｎ−メチルモルホリンなどのパーフッ素化化合物が含まれる。この紡糸液は次に上記のフラッシュ紡糸法によって紡糸オリフィスからフラッシュ紡糸され、移動ベルト上にレイダウンされてプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルのシートを形成する。

本発明の一実施形態では、ポリエチレンが炭酸カルシウムとポリオレフィンとの混合物中のポリオレフィンである。炭酸カルシウムは０．５〜１０マイクロメートル、好ましくは１〜５マイクロメートルの平均粒度を有する粒子の形で混合物に好ましくは添加される。好適な粒子は沈澱法によって得られる。

ポリエチレンと炭酸カルシウムとのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルのフラッシュ紡糸シートは、それが炭酸カルシウムなしで製造されることを除いて同一であるシートより著しく高い通気性を示すことが分かった。

本発明のシート材料は、着用者に着心地の良さを提供するために通気性が重要であり、かつ、体液および他の液体が着用者に達しないようにするために液体バリヤー性が重要である医療服でのように、通気性および液体バリヤー性が重要である用途で有用である。

下記の実施例は、本発明によるシートが当該技術でこれまでに知られたシートより、液体バリヤー性を犠牲にすることなく、より通気性であることを実証する。本発明で実現される改善は、下記の非限定的な実施例でより明らかにされる。

試験方法
上の説明ではおよび次に続く非限定的な実施例では、様々な報告される特性および性質を測定するために次の試験方法が用いられた。ＡＳＴＭは米国材料試験協会（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）を意味し、ＴＡＰＰＩはパルプ製紙業界技術協会（ＴｅｃｈｎｉｃａｌＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｕｌｐａｎｄＰａｐｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙ）を意味し、ＩＳＯは国際標準化機構（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）を意味し、そしてＡＮＳＩは米国規格協会（ＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）を意味する。

静水頭（ＨＨ）は静荷重下の液体水による浸透に対するシートの抵抗性の尺度である。１７．７８ｃｍ×１７．７８ｃｍサンプル（７インチ×７インチ）がＳＤＬ１８シャーリー静水頭試験機（ＳｈｉｒｌｅｙＨｙｄｒｏｓｔａｔｉｃｈｅａｄｔｅｓｔｅｒ）（シャーリー・ディベロップメンツ・リミティッド、ストックポート、英国（ＳｈｉｒｌｅｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓＬｉｍｉｔｅｄ，Ｓｔｏｃｋｐｏｒｔ，Ｅｎｇｌａｎｄ）によって製造された）に取り付けられる。水がサンプルの３区域に浸透するまで水が６０±３ｃｍ毎分の速度でサンプルの１０２．６平方ｃｍ部分の一面に向けてポンプ送液される。静水頭はインチ単位で測定される。該試験は、１９７６年１１月の刊行物から抜粋されたＡＳＴＭＤ５８３に概して従う。より高い数は、液体通過に対するより大きい抵抗性の製品を示唆する。

水蒸気透過速度（ＭＶＴＲ）はｇ／ｍ^２／２４時間単位で報告され、試験方法ＴＡＰＰＩＴ−５２３を用いてリジー・インスツルメント（ＬｙｓｓｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）で測定された。

坪量はＡＳＴＭＤ−３７７６によって測定され、オンス／平方ヤード単位で報告される。下の実施例について報告される坪量は、それぞれ、シートに関して行われた少なくとも１２の測定値の平均に基づく。

シートサンプルの層間剥離強度は、インストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）卓上モデル試験機などの伸び引張試験機の一定速度を用いて測定される。１．０インチ（２．５４ｃｍ）×８．０インチ（２０．３２ｃｍ）サンプルは、分離および手による層間剥離を開始するためにサンプルの断面中へピックを挿入することによって約１．２５インチ（３．１８ｃｍ）層間剥離される。層間剥離されたサンプル面は１．０インチ（２．５４ｃｍ）離れてセットされている試験機のクランプに取り付けられる。試験機はスタートし、５．０インチ／分（１２．７ｃｍ／分）のクロスヘッド速度で運転される。コンピュータは、遊びが約０．５インチのクロスヘッド移動で除去された後に力の読みのピックアップを開始する。サンプルは約６インチ（１５．２４ｃｍ）層間剥離され、その間に３０００の力の読みが取られ、平均される。平均層間剥離強度は、サンプル幅で割られた平均力であり、ポンド／インチの単位で表される。試験は、ＡＳＴＭＤ２７２４−８７の方法に概して従う。下の実施例について報告される層間剥離強度値は、それぞれ、シートに関して行われた少なくとも１２の測定値の平均に基づく。

不透明度はＴＡＰＰＩＴ−４２５ｏｍ−９１に従って測定される。不透明度は、白色背景の一面に置かれた同じシートから反射された光の量の同じ測定値で割られた黒色背景の一面に置かれたシングルシートから反射された光の量の測定値であり、その値はパーセント不透明度を得るために１００を乗じられる。下の実施例について報告される不透明度値は、それぞれ、シートに関して行われた少なくとも６つの測定値の平均に基づく。

引張強度は、次の修正を加えてＡＳＴＭＤ５０３５−９０によって測定された。試験では、２．５４ｃｍ×２０．３２ｃｍ（１インチ×８インチ）サンプルがサンプルの反対端でクランプ固定された。クランプは、サンプル上で互いに１２．７ｃｍ（５インチ）で取り付けられた。サンプルが破壊するまで、サンプルは５．０８ｃｍ／分（２インチ／分）の速度で着実に引っ張られた。破壊力は、破壊引張強度としてニュートン／ｃｍ単位で報告された。

ガーリー・ヒル（ＧｕｒｌｅｙＨｉｌｌ）気孔率は、ガス状物質についてのシート材料の透過性の尺度である。特に、それは、ある容量のガスが一定の圧力勾配が存在するある面積の材料を通過するのにどれほどかかるかの尺度である。ガーリー・ヒル気孔率はローレンツェン・アンド・ウェットレ・モデル１２１Ｄデンソメーター（Ｌｏｒｅｎｔｚｅｎ＆ＷｅｔｔｒｅＭｏｄｅｌ１２１ＤＤｅｎｓｏｍｅｔｅｒ）を用いてＡＳＴＭＤ７２６−８４に従って測定される。この試験は、１００立方センチメートルの空気が約４．９インチの水（１２１９パスカル）の圧力下に１インチ（２．５４センチメートル）直径サンプルを押し通されるために必要とされる時間を測定する。結果は秒単位で表され、それはしばしばガーリー秒（ＧｕｒｌｅｙＳｅｃｏｎｄ）と言われる。

比較例１
プレキシフィラメント状ポリエチレンを、１８．５％の線状高密度ポリエチレンと２９％シクロペンタンおよび７１％ノルマルペンタンよりなる８１．５％の紡糸剤とよりなる溶液からフラッシュ紡糸した。ポリエチレンは０．７０グラム／１０分のメルトインデックス（２．１６ｋｇ重量を使って１９０℃で）、３４のメルトフロー比｛ＭＩ（２．１６ｋｇ重量を使って１９０℃で）／ＭＩ（２１．６ｋｇ重量を使って１９０℃で）｝、および０．９６ｇ／ｃｃの密度を有した。ポリエチレンは、商品名アラソン（Ａｌａｔｈｏｎ）（登録商標）でテキサス州ヒューストンのイクィスター・ケミカル・カンパニー（ＥｑｕｉｓｔａｒＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙｏｆＨｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から入手した。アラソン（登録商標）は現在イクィスター・ケミカル・カンパニーの登録商標である。溶液は連続混合装置で調製され、加熱されたトランスファ・ラインによって１８５℃の温度および約１３．８ＭＰａ（２０００ｐｓｉ）の圧力で一連の６つのスピニング位置に配送された。各スピニング位置は圧力低下チャンバを有し、そこで溶液圧力は約６．７５ＭＰａ（９８０ｐｓｉ）に下がった。溶液は０．８７１ｍｍ（０．０３４３インチ）紡糸オリフィスを通って各低下チャンバから大気圧近くにおよび５０℃の温度に維持された領域に排出した。各オリフィスを通る溶液の流量は約１３１ｋｇ／時（２８９ポンド／時）であった。溶液をプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルへフラッシュ紡糸し、それは移動ベルト上にレイダウンされ、一体化され、ゆるく一体化されたシートとして上記のように巻取ロール上に集められた。紡糸されたままの坪量は５４．２ｇ／ｍ^２（１．６オンス／平方ヤード）であった。

シートを、パーマー（Ｐａｌｍｅｒ）ボンダーで移動ベルトと約１３３〜１３７℃の範囲の表面温度に加熱された約５フィート（１．５２メートル）の直径の回転する平滑な金属ドラムとの間にシートを通すことによって接合した。試験結果を表１に示す。

比較例２
本比較例は、ポリエチレンを溶剤に加える前に炭酸カルシウムをポリエチレンに添加したことを除いては比較例１に記載したものと同様な条件下に行った。炭酸カルシウムは１マイクロメートルのトップカット粒度を有した。コンセントレートは、５０％（ｗ／ｗ）ブレンドとして炭酸カルシウムを前記アラソン（登録商標）樹脂とブレンドすることによって形成された。このコンセントレートは、ニューヨーク州タリタウンのアムパセット・コーポレーション（ＡｍｐａｃｅｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｏｆＴａｒｒｙｔｏｗｎ，Ｎ．Ｙ）によって買収された、イクィスター・カラーズ・アンド・コンセントレート・ビジネス（ＥｑｕｉｓｔａｒＣｏｌｏｒｓａｎｄＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｂｕｓｉｎｅｓｓ）から入手した。コンセントレートを次に、多量の比較例１で使用した高密度ポリエチレンと混練ブレンドした。生じた混合物は９５％ポリエチレンと５％炭酸カルシウムとよりなった。混合物を比較例１と同じ紡糸液に１８．８％濃度で加えて紡糸液を形成した。紡糸液を次に、比較例１と同一の条件下にフラッシュ紡糸して一体化シートを製造した。シートを比較例１に記載したようにパーマー・ボンダーで熱接合した。試験結果を表１に示す。

比較例３
本比較例は、高密度ポリエチレンおよび炭酸カルシウム混合物が９０％ポリエチレンと１０％炭酸カルシウムとよりなったことを除いては比較例２に記載したように行った。混合物を紡糸剤に加えて１８．２％濃度の紡糸液を形成した。試験結果を表１に示す。

実施例４
本実施例は、高密度ポリエチレンおよび炭酸カルシウム混合物が８５％ポリエチレンと１５％炭酸カルシウムとよりなったことを除いては比較例２に記載したように行った。混合物を紡糸剤に加えて２１．５％濃度の紡糸液を形成した。試験結果を表１に示す。

実施例５
本実施例は、高密度ポリエチレンおよび炭酸カルシウム混合物が８０％ポリエチレンと２０％炭酸カルシウムとよりなったことを除いては比較例２に記載したように行った。混合物を紡糸剤に加えて１８．７％濃度の紡糸液を形成した。試験結果を表１に示す。

比較例６
本比較例は、高密度ポリエチレンおよび炭酸カルシウム混合物が９０％ポリエチレンと１０％炭酸カルシウムとよりなり、そして炭酸カルシウムが５マイクロメートルの平均粒度を有したことを除いては比較例２に記載したように行った。混合物を紡糸剤に加えて１７．６％濃度の紡糸液を形成した。試験結果を表１に示す。

比較例７
本比較例は、紡糸液の濃度が１８．１％であり、そして紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては比較例１と同じように行った。試験結果を表１に示す。

比較例８
本比較例は、紡糸液の濃度が１７．８％であり、そして紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては比較例２に記載したように行った。試験結果を表１に示す。

比較例９
本比較例は、紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては比較例３に記載したように行った。試験結果を表１に示す。

実施例１０
本実施例は、紡糸液の濃度が２０．６％であり、そして紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては実施例４に記載したように行った。試験結果を表１に示す。

実施例１１
本実施例は、紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては実施例５に記載したように行った。試験結果を表１に示す。

比較例１２
本比較例は、紡糸液の濃度が１７．５％であり、そして紡糸したままの坪量が７４．６ｇ／ｍ^２（２．２オンス／平方ヤード）であったことを除いては比較例６に記載したように行った。試験結果を表１に示す。

表１のデータは、フィラーを約１１重量％より多い量で含有して製造されたシートが、より低いガーリー・ヒル気孔率によって示唆されるように、改善された通気性を有したことを示す。驚くべきことに、通気性の改善は、実施例のいかなるものでも静水頭の容認できないロスなしに達成された。

比較例１３
プレキシフィラメント状ポリエチレンを、１８％の線状高密度ポリエチレンと２９％シクロペンタンおよび７１％ノルマルペンタンよりなる８２％の紡糸剤とよりなる溶液からフラッシュ紡糸した。ポリエチレンは０．７０グラム／１０分のメルトインデックス（２．１６ｋｇ重量を使って１９０℃で）、３４のメルトフロー比｛ＭＩ（２．１６ｋｇ重量を使って１９０℃で）／ＭＩ（２１．６ｋｇ重量を使って１９０℃で）｝、および０．９６ｇ／ｃｃの密度を有した。ポリエチレンは、商品名アラソン（登録商標）でテキサス州ヒューストンのイクィスター・ケミカル・カンパニーから入手した。アラソン（登録商標）は現在イクィスター・ケミカル・カンパニーの登録商標である。溶液は連続混合装置で調製され、加熱されたトランスファ・ラインによって１８５℃の温度および約１３．８ＭＰａ（２０００ｐｓｉ）の圧力で一連の６つのスピニング位置に配送された。各スピニング位置は圧力低下チャンバを有し、そこで溶液圧力は約６．７５ＭＰａ（９８０ｐｓｉ）に下がった。溶液は０．８７１ｍｍ（０．０３４３インチ）紡糸オリフィスを通って各低下チャンバから大気圧近くにおよび５０℃の温度に維持された領域に排出した。各オリフィスを通る溶液の流量は約１３１ｋｇ／時（２８９ポンド／時）であった。溶液をプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルへフラッシュ紡糸し、それは移動ベルト上にレイダウンされ、一体化され、ゆるく一体化されたシートとして上記のように巻取ロール上に集められた。紡糸されたままの坪量は６８．１ｇ／ｍ^２（１．６オンス／平方ヤード）であった。シートを、パーマー・ボンダーで移動ベルトと約１３３〜１３７℃の範囲の表面温度に加熱された約５フィート（１．５２メートル）の直径の回転する平滑な金属ドラムとの間にシートを通すことによって接合した。試験結果を表２示す。

比較例１４
本比較例は、ポリエチレンを溶剤に加える前に二酸化チタンをポリエチレンに添加したことを除いては比較例１３に記載したように行った。二酸化チタンは０．２９マイクロメートルの粒度を有した。コンセントレートは、６０／４０％（ｗ／ｗ）ブレンドとして二酸化チタンをポリエチレンとブレンドすることによって形成された。このコンセントレートは、ニューヨーク州タリタウンのアムパセット・コーポレーションから入手した。コンセントレートを次に、多量の比較例１３で使用した高密度ポリエチレンと混練ブレンドし、生じた二酸化チタン混合物は９４．２％ポリエチレンと５．８％二酸化チタンとよりなった。混合物を紡糸剤に加えて１８％濃度の紡糸液を形成した。試験結果を表２に示す。

実施例１５
本実施例は、高密度ポリエチレンおよび二酸化チタン混合物が８３．２％ポリエチレンと１６．７％二酸化チタンとよりなったことを除いては比較例１４に記載したように行った。試験結果を表２に示す。

実施例１６
本実施例は、高密度ポリエチレンおよび二酸化チタン混合物が６６．７％ポリエチレンと３３．３％二酸化チタンとよりなったことを除いては比較例１４に記載したように行った。試験結果を表２に示す。

本発明の特定の実施形態が前述の説明に記載されてきたが、本発明は本発明の精神または本質的な特性から逸脱することなしに多数の修正、置換および再配列が可能であることは当業者によって理解されるであろう。本発明の範囲を示すような、前述の明細書よりもむしろ、添付された特許請求の範囲を参照するべきである。

Claims

ａ）フラッシュ紡糸することができるポリマーの連続長さのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドと、
ｂ）プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドの１２〜２０重量％を占める、ポリマー全体にわたって分散されたフィラーと
を含んでなる不織繊維シート。
ｃ）フラッシュ紡糸することができるポリマーの連続長さのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドと、
ｄ）プレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドの１２〜３３重量％を占める、ポリマー全体にわたって分散された二酸化チタンであるフィラーと
を含んでなる不織繊維シート。
フィラーがポリマーに溶けない請求項１または２に記載の不織繊維シート。
フィラーが二酸化チタン、無機顔料、カーボンブラック、粘土、雲母、タルク、ハイドロタルサイト、シリカ、シリケート、中空シリケート球、ウォラストナイト、長石、カオリン、ガラス球、合成炭酸塩、アスベスト粉、ガラス粉末、およびゼオライトよりなる群から選択される請求項１に記載のシート。
２３秒未満のガーリー・ヒル気孔率、２オンス／平方ヤード（６７．８ｇ／ｍ²）以下の坪量および６２インチ（１５７ｃｍ）より大きい静水頭を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート。
３４秒未満のガーリー・ヒル気孔率、２オンス／平方ヤード（６７．８ｇ／ｍ²）より大きい坪量および８４インチ（２１３ｃｍ）より大きい静水頭を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のシート。
フィラーがプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドの１６〜３３重量％を占める二酸化チタンである請求項２に記載のシート。
１８秒未満のガーリー・ヒル気孔率、２．１オンス／平方ヤード（７１．５ｇ／ｍ²）以下の坪量および６２インチ（１５７ｃｍ）より大きい静水頭を有する請求項７に記載のシート。
ポリオレフィンおよび紡糸剤を含んでなる混合物であって、不織繊維シートの１２〜２０重量％を占めるフィラーをさらに含んでなる混合物をフラッシュ紡糸する工程を含んでなり、不織繊維シートがフラッシュ紡糸により得られた連続長さのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドを含む、不織繊維シートの製造方法。
ポリオレフィンおよび紡糸剤を含んでなる混合物であって、不織繊維シートの１２〜３３重量％を占める、二酸化チタンであるフィラーをさらに含んでなる混合物をフラッシュ紡糸する工程を含んでなり、不織繊維シートがフラッシュ紡糸により得られた連続長さのプレキシフィラメント状フィルム−フィブリルストランドを含む、不織繊維シートの製造方法。
フィラーがポリマーに溶けない請求項９又は１０に記載の方法。
フィラーが二酸化チタン、無機顔料、カーボンブラック、粘土、雲母、タルク、ハイドロタルサイト、シリカ、シリケート、中空シリケート球、ウォラストナイト、長石、カオリン、ガラス球、合成炭酸塩、アスベスト粉、ガラス粉末、およびゼオライトよりなるリストから選択される請求項９に記載の方法。