JP2013540344A - 電池セパレータ - Google Patents

Abstract

少なくとも１つの不織ウェブ層を含む電池セパレータを提供する。不織ウェブ層は、複数の第１の繊維、複数の第２の繊維および結合剤を含む。第１の繊維は、水非分散性合成高分子化合物を含み、かつ第２の繊維とは異なる構成および／または組成を有する。第１の繊維は、２５ミリメートル未満の長さおよび５ミクロン未満の最小横径を有する。不織ウェブ層は、少なくとも１０重量％の第１の繊維、少なくとも１０重量％の第２の繊維および少なくとも１重量％の結合剤を含む。電池セパレータは、強度、耐久性およびイオン抵抗の組み合わせの改善を示す。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照

[0001]本出願は、２０１０年１０月２１日に出願された米国仮出願番号６１／４０５，３１６の優先権を主張するものであり、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる。

[0002]本発明は、電池セパレータおよび電池セパレータとして使用される不織繊維ウェブに関する。

[0003]電池は、陰極と陽極との短絡を防止するために陰極と陽極との間に配置されたセパレータを備える。導電性微粒子がセパレータを橋絡した場合、または電極同士が接触可能になる時点までセパレータが劣化した場合に、短絡は発生する。有効な電池セパレータは、電池内に存在する各種電解液の存在により化学的に安定で、物理的に耐久性があり、かつ電池全体におけるイオンの自由な流れを可能にするものでなければならない。

[0004]典型的に、電池セパレータは、メルトブロー型、フラッシュスパン型、乾式型または湿式型などの従来の不織布で製造される。残念なことに、不織布から得られた電池セパレータの多くは、上記望ましい特性のうちの少なくとも１つが不足している。従って、電池環境において化学的に安定で、物理的に耐久性があり、かつ低いイオン抵抗を示す電池セパレータが必要とされている。

[0005]本発明の一態様では、少なくとも１つの不織ウェブ層を含んでなる電池セパレータが提供される。該不織ウェブ層は、複数の第１の繊維、複数の第２の繊維および結合剤を含む。該第１の繊維は、水非分散性合成高分子化合物を含む。該第１および第２の繊維は、異なる構成および／または組成を有する。該第１の繊維は、２５ミリメートル未満の長さおよび５ミクロン未満の最小横径を有する。該第１の繊維は、該不織ウェブ層の少なくとも１０重量％を構成している。該第２の繊維は、該不織ウェブ層の少なくとも１０重量％を構成している。該結合剤は、該不織ウェブ層の少なくとも１重量％であって最大で４０重量％を構成している。

[0006]以下の図面を参照しながら、ここに本発明の態様について記載する。

図１ａ、図１ｂおよび図１ｃは、特に、繊維の大きさおよび形状に関連する各種測定値の測定方法を例示する３種類の異なる構成の繊維の断面図である。 特にその中に含まれているリボンファイバの配向を例示する、リボンファイバを含む不織ウェブの断面図である。

[0007]本発明は、小さい厚さ、小さなイオン抵抗、大きな透過性および耐久性の組み合わせが改善された電池セパレータを提供する。本発明の電池セパレータは、電解液を吸収するための大きな容量を有すると共に、使用時の優れた完全性および化学的安定性を維持しているため、セパレータが長期間にわかって苛酷な電池環境に曝露された場合にその有利な特性は失われない。

[0008]本発明の電池セパレータは、水非分散性マイクロファイバで形成された少なくとも１つの不織ウェブ層で構成されている。「不織ウェブ」は、本明細書では、織ったり編んだりする作業をせずに繊維から直接製造されたウェブとして定義する。本明細書に使用されている「マイクロファイバ」という用語は、５ミクロン未満の最小横径を有する繊維を意味するものとする。本明細書に使用されている「最小横径」とは、外パス法(external caliper method)によって繊維の伸長軸に垂直に測定された繊維の最小径を意味する。本明細書に使用されている「外パス法」とは、繊維の外径の測定方法を意味し、ここでは、測定される寸法は、その間に繊維が位置する同一平面上の２つの平行線を分離する距離であり、かつ平行線のそれぞれが概して繊維の両側で繊維の外面に接触している。図１ａ、図１ｂおよび図１ｃは、様々な繊維断面におけるこれらの寸法の可能な測定方法を示す。図１ａ、図１ａおよび図１ｃでは、「ＴＤｍｉｎ」は最小横径であり、「ＴＤｍａｘ」は最大横径である。

[0009]電池セパレータが得られる不織ウェブは、電池セパレータにとって望ましい、いくつかの特性を呈している。例えば、本不織ウェブは、本開示において後で記載する方法であって、米国特許第７，１１２，３８９号（本明細書における開示内容に矛盾しない程度に参照により本明細書に組み込まれる）にも記載されている方法で測定した場合に、少なくとも５０、７５、９０、９２、９４または９６％および／または最大で９９、９８または９７％の空隙率を有することができる。不織ウェブの高い空隙率によって、良好な電解液の吸収および保持が得られる。また、本不織ウェブは、ASTM E 1294-89に従って測定した場合に、少なくとも０．２、０．５、１、２または３ミクロンおよび／または最大で１５、１０、３、２または１ミクロンの平均流量細孔径を有することができる。さらに、本不織ウェブは、米国特許第５，８８８，９１６号に記載されている方法で測定した場合に、少なくとも４０、６０、８０、９０または９５％の電解液保持比率を有することができる。

[0010]さらに、本不織ウェブは、TAPPI 410に従って測定した場合に、少なくとも１、４、６または１０ｇ／ｍ^２および／または最大で２００、１５０または１００ｇ／ｍ^２の基本重量を含むことができる。電池セパレータの基本重量が大き過ぎる場合（すなわち、２００ｇ／ｍ^２超）、イオン抵抗が高くなり過ぎることがある。電池セパレータの基本重量が小さ過ぎる場合（すなわち、４ｇ／ｍ^２未満）、イオン抵抗値が低くなり過ぎることがある。本不織ウェブは、本開示において後で記載する方法であって、米国特許第７，１１２，３８９号（本明細書における開示内容に矛盾しない程度に参照により本明細書に組み込まれる）にも記載されている方法で測定した場合に、少なくとも０．５、１、２、４、６または８ミリオーム・ｃｍ^２および／または最大で２５、２０、１５または１０ミリオーム・ｃｍ^２のイオン抵抗値を有することができる。

[0011]本不織ウェブは、電池セパレータとして使用するための良好な強度および耐久性を呈することができる。例えば、本不織ウェブは、TAPPI 403に従って測定した場合に、少なくとも１、２、４、６、１０、２０、４０または６０ｐｓｉのミューレン破裂強度を有することができる。また、本不織ウェブは、TAPPI T494に従って測定した場合に、少なくとも０．５、１、２、３、４または５ｋｇ／１５ｍｍの引張強度を有することができる。

[0012]本電池セパレータは、陽極と陰極との短絡を防止するのに十分な厚さを有しながらも電極間のイオンの有効な流れを可能にするものが望ましい。本不織ウェブは、TAPPI 411に従って測定した場合に、少なくとも１０、２０、４０または６０ミクロンおよび／または最大で５００、４００、２００または１００ミクロンの厚さを含むことができる。

[0013]本発明の電池セパレータは、優れた透過特性も呈する。本不織ウェブは、TAPPI 251に従って測定した場合に、少なくとも５、１０、２０、４０、６０、８０、１００または１２０ｍ^３／分／ｍ^２および／または最大で４００、３００、２００または１５０ｍ^３／分／ｍ^２のＦｒａｚｉｅｒ空気透過率を含むことができる。一般に、Ｆｒａｚｉｅｒ空気透過率が高くなるにつれて、セパレータのイオン抵抗値は低くなるため、高いＦｒａｚｉｅｒ空気透過率を有するセパレータが望ましい。また、本不織ウェブは、ASTM D726に従って測定した場合に、少なくとも１、２、４、８、１０、１２、２０または３０秒および／または最大で１００、８０または４０秒のＧｕｒｌｅｙ透過率を含むことができる。さらに、本不織ウェブは、本開示において後で記載する方法であって、米国特許出願公開第２００８／０３０５３８９号（本明細書における開示内容に矛盾しない程度に参照により本明細書に組み込まれる）にも記載されている方法で測定した場合に、１０、５、３、２、１または０．５秒未満の水湿潤時間を有することができる。

[0014]本発明の一態様では、電池セパレータとして使用するのに適した不織ウェブの製造方法が提供される。本方法は、
（ａ）少なくとも１種の水分散性スルホポリエステルおよびスルホポリエステルと混和しない１種以上の水非分散性合成高分子化合物を多成分繊維に紡糸する工程であって、多成分繊維が、水非分散性合成高分子化合物を含む複数のドメインを有し、それらのドメインがドメイン間に介在するスルホポリエステルによって実質的に互いに分離されており、多成分繊維が１本のフィラメントにつき約１５デニール未満の紡糸後デニールを有し、水分散性スルホポリエステルが、２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約１２，０００ポアズ未満の溶融粘度を呈し、かつスルホポリエステルが、二酸もしくはジオール残基の総モル基準で約２５モル％未満の少なくとも１種のスルホモノマー残基を含むことを特徴とする工程と、
（ｂ）工程（ａ）の多成分繊維を２５、１０または２ミリメートル未満であるが０．１、０．２５または０．５ミリメートルを超える長さに切断して切断された多成分繊維を製造する工程と、
（ｃ）切断された多成分繊維を水と接触させてスルホポリエステルを除去することにより、水非分散性合成高分子化合物を含む水非分散性マイクロファイバのウェットラップを形成する工程と、
（ｄ）水非分散性マイクロファイバのウェットラップを湿式法に供して不織ウェブを製造する工程と、
（ｅ）任意に、結合剤分散体を不織ウェブに塗布し、不織ウェブおよびその表面の結合剤分散体を乾燥する工程と、
を含むことができる。

[0015]本発明の別の態様では、工程（ｂ）において、工程（ａ）の多成分繊維を、１０、５または２ミリメートル未満であるが０．１、０．２５または０．５ミリメートルを超える長さに切断する。

[0016]本発明の一態様では、少なくとも０．５、１、２、１０、１５、２０、２５、３０、４０または５０重量％および／または最大で９０、８５または８０重量％の不織ウェブが、水非分散性マイクロファイバを含む。

[0017]結合剤分散体は、当該技術分野で知られている任意の方法で不織ウェブに塗布してもよい。一態様では、結合剤分散体を不織ウェブに噴霧または圧延することにより、結合剤分散体を水性分散体として不織ウェブに塗布する。別の態様では、湿式不織法による不織ウェブの形成前に、結合剤分散体を水非分散性マイクロファイバと混合してもよい。結合剤分散体の塗布後に、結合剤を定着させるために、不織ウェブおよび結合剤分散体を乾燥工程に供することができる。

[0018]結合剤分散体は、合成樹脂結合剤および／またはフェノール系結合剤を含んでいてもよい。合成樹脂結合剤は、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体、ビニル共重合体、ポリウレタン、スルホポリエステルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される。スルホポリエステル結合剤の場合、さらなる態様は、異なる高分子組成、具体的には異なるスルホモノマー含有量を有する異なるスルホポリエステルの混合物を含むことができる。例えば、スルホポリエステルの少なくとも１種は、少なくとも１５モル％のスルホモノマーおよび少なくとも４５モル％のＣＨＤＭを含み、かつ／またはスルホポリエステルの少なくとも１種は、１０モル％未満のスルホモノマーおよび少なくとも７０モル％のＣＨＤＭを含む。スルホポリエステル中に存在するスルホモノマーの量は、その透水性および／または耐水性に大きく影響を与える。別の態様では、結合剤は、少なくとも１種の親水性スルホポリエステルおよび少なくとも１種の疎水性スルホポリエステルを含むスルホポリエステル混合物で構成することができる。結合剤として有用であり得る親水性スルホポリエステルの例は、ＥＡＳＴＭＡＮ社製Eastek 1100（登録商標）である。同様に、結合剤として有用な疎水性スルホポリエステルの例としては、ＥＡＳＴＭＡＮ社製Eastek 1200（登録商標）が挙げられる。よって、これらの２種類のスルホポリエステルを、結合剤の所望の透水性に応じて混合してもよい。不織ウェブの所望の最終用途に応じて、結合剤は、親水性であっても疎水性であってもよい。

[0019]特にスルホポリエステルが結合剤組成物に含まれている場合に、結合剤の使用により、不織ウェブのいくつの特性を向上させてもよい。例えば、スルホポリエステル結合剤を利用する場合、不織ウェブは、１．５、２．０、３．０または３．５ｋｇ／１５ｍｍを超える乾燥引張強度および／または１．０、１．５、２．０または２．５ｋｇ／１５ｍｍを超える浸潤引張強度を呈することができる。同様に、スルホポリエステル結合剤を使用する場合、不織ウェブは、４２０、４６０または５００グラムを超える引裂き力および／または５０、６０または７０ｐｓｉｇを超える破裂強度を呈することができる。さらに、使用される結合剤の性質（例えば、疎水性または親水性）に応じて、不織ウェブは、２０、１５または１０秒未満および／または５、５０、１００、１２０または１４０秒を超えるヘラクレスサイズ(Hercules Size)を呈することができる。典型的には、結合剤分散体は、不織ウェブの少なくとも１、２、３、４、５または７重量％および／または不織ウェブの最大で４０、３０、２０、１５または１２重量％を構成することができる。

[0020]限定されるものではないが、綿状パルプ、綿、アクリル樹脂、レーヨン、リヨセル、ＰＬＡ（ポリ乳酸）、酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリトリメチレンテレフタラート、ポリシクロヘキシレンテレフタラート、コポリエステル、ポリアミド（例えばナイロン）、ステンレス鋼、アルミニウム、処理済ポリオレフィン、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）およびポリカーボネートなどの多彩な基板との強力な接着結合を形成するための未溶解もしくは乾燥スルホポリエステルが知られている。従って、スルホポリエステルは、不織ウェブのための優れた結合剤として機能する。従って、本発明者らの新規の不織ウェブは、スルホポリエステル結合剤を利用した場合に、複数の機能を有することができる。

[0021]不織ウェブの製造後、任意の結合剤の添加後および／または任意のコーティングの添加後、不織ウェブを、不織ウェブを少なくとも１００℃、より好ましくは少なくとも約１２０℃の温度まで加熱することを含むヒートセット工程に供してもよい。ヒートセット工程は、内部繊維応力を緩和させ、かつ寸法安定性のある布製品を製造するのに役立つ。ヒートセット工程時に加熱される温度までヒートセットされた材料を再加熱する場合、その元の表面積の約１０、５または１％未満の表面積収縮を呈することが好ましい。但し、不織ウェブをヒートセット工程に供した場合、不織ウェブは、使用後に再パルプ化可能にすることができず、かつ／または不織ウェブを再パルプ化することによって再利用することもできない。

[0022]本明細書に使用されている「再パルプ化」という用語は、ヒートセット工程に供しておらず、かつＴＡＰＰＩ規格に従って、５，０００、１０，０００または１５，０００回転後に、３，０００ｒｐｍおよび１．２％の稠度で分解することができる任意の不織ウェブを指す。

[0023]本発明の別の側面では、不織ウェブは、少なくとも１種以上のさらなる繊維をさらに含むことができる。さらなる繊維は、水非分散性マイクロファイバとは異なる組成および／または構成を有することができ、かつ製造される不織ウェブの種類に応じて、当該技術分野で知られている任意の繊維であってもよい。本発明の一態様では、他の繊維は、セルロース系繊維パルプ、無機繊維（例えば、ガラス、炭素、ホウ素、セラミックおよびそれらの組み合わせ）、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維、セルロースエステル繊維およびそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。不織ウェブは、不織ウェブの少なくとも１０、１５、２０または４０重量％および／または不織ウェブの最大で９５、９０、８５、８０、６０または５０重量％の量でさらなる繊維を含むことができる。一態様では、少なくとも１種のさらなる繊維は、３０、２５、１０、８、６、４、２または１ミクロン未満の最小横径を有する少なくとも１種のガラス繊維である。

[0024]一態様では、水非分散性マイクロファイバ、少なくとも１種以上のさらなる繊維および結合剤の組み合わせは、不織ウェブの少なくとも７５、８５、９５または９８重量％を構成している。

[0025]不織ウェブは、１種以上の添加剤をさらに含むことができる。ウェットラップを湿式もしくは乾式法に供する前に、添加剤を水非分散性マイクロファイバのウェットラップに添加してもよい。また、添加剤を、任意の結合剤またはコーティング組成物の成分として湿式不織布に添加してもよい。添加剤としては、澱粉、充填剤、光および熱安定剤、帯電防止剤、押出助剤、染料、偽造防止マーカー(anticounterfeiting marker)、スリップ剤、硬化剤、接着促進剤、酸化安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、乳白剤（艶消し剤）、蛍光増白剤、充填剤、成核剤、可塑剤、粘度調整剤、表面修飾剤、抗菌剤、泡止め剤、滑沢剤、熱安定剤、乳化剤、消毒剤、低温流れ阻害剤、分岐剤、油、ワックスおよび触媒が挙げられるが、これらに限定されない。

[0026]本発明の一態様では、不織ウェブを製造するために使用される短く切断されたマイクロファイバは、ストライプ型を有する多成分繊維に由来するリボンファイバである。そのようなリボンファイバは、少なくとも２：１、６：１または１０：１および／または最大で１００：１、５０：１または２０：１の横径アスペクト比を呈することができる。本明細書に使用されている「横径アスペクト比」とは、繊維の最大横径と繊維の最小横径との比を意味する。本明細書に使用されている「最大横径」は、上記外パス法によって繊維の伸長軸に垂直に測定された繊維の最大径である。

[0027]基板部材（例えば、シートまたはルートファイバ(root fiber)）のフィブリル化によって１．５：１以上の横径アスペクト比を有する繊維を製造できることが当該技術分野で知られているが、本発明の一態様に従って提供されるリボンファイバは、マイクロファイバがそれに付加されている「けば状」のシートまたはルートファイバを製造するためのシートまたはルートファイバのフィブリル化によって製造されてはいない。むしろ、本発明の一態様では、不織ウェブに用いられるリボンファイバの５０、２０または５重量％未満が、前記リボンファイバと同じ組成を有する基板部材に接合されている。一態様では、リボンファイバは、その成分として前記リボンファイバを有するストライプ型多成分繊維に由来している。

[0028]本発明の不織ウェブが短く切断されたリボンファイバを含む場合、不織ウェブ内の少なくとも５０、７５または９０重量％のリボンマイクロファイバの主横軸を、不織ウェブの最も近い表面から３０、２０、１５または１０°未満の角度で配向させることができる。本明細書に使用されている「主横軸」とは、繊維の伸長方向に垂直な軸であって、上記外パス法によってその間で繊維の最大横径が測定される繊維の外面の真ん中の２つの点を通って延在する軸を意味する。湿式法で繊維の希釈を向上させ、かつ／またはその形成後に不織ウェブを機械圧縮することにより、不織ウェブ内のリボンファイバのそのような配向を促進することができる。図２は、主横軸に対するリボンファイバの配向角度の測定方法を例示している。

[0029]一般に、不織ウェブを多成分繊維に由来する水非分散性マイクロファイバから製造する製造方法は、以下の群：乾式ウェブ、湿式ウェブおよびこれらの方法の互いもしくは他の不織法との組み合わせに分けることができる。

[0030]一般に、乾式不織ウェブは、繊維を乾燥状態で処理するように設計されたステープル繊維処理機械を用いて製造される。これらは、カーディング、空気力学的および他のエアレイド経路などの機械的プロセスを含む。この範疇には、トウの形態のフィラメントならびにステープル繊維およびステッチフィラメントまたはステッチ糸からなる布（すなわち、ステッチボンド不織布）から製造された不織ウェブも含まれる。カーディングは、不織ウェブへのさらなる処理のために、開繊し、不純物を除去し、かつ繊維を混合してウェブを製造するプロセスである。上記プロセスは主に、機械的交絡および繊維間摩擦によりウェブとして１つにまとめられた繊維を揃える。カード（例えば、ローラーカード）は一般に、１つ以上のメインシリンダー、ローラーまたは固定頂部、１つ以上のドッファーまたはこれらの主構成要素の様々な組み合わせと共に構成されている。カーディング作業は、一連の相互作用カードローラー表面のカード接点間で水非分散性マイクロファイバをコーミングまたは加工することである。カードの種類としては、ローラー、羊毛、綿およびランダムカードが挙げられる。これらの繊維を揃えるためにガーネットも使用することができる。

[0031]乾式法では、エアレイによって水非分散性マイクロファイバを揃えることもできる。これらの繊維を、気流によって、平坦な運搬装置またはドラムであってもよい回収装置に導く。

[0032]湿式法は、不織ウェブを製造するために製紙技術の使用を必要とする。これらの不織ウェブは、パルプ繊維化(fiberizing)（例えば、ハンマーミル）および紙形成（例えば、短繊維を流体中で処理するために設計された連続スクリーン上にスラリーをポンプで供給すること）に関連する機械を用いて製造される。

[0033]湿式法の一態様では、水非分散性マイクロファイバを水に懸濁し、形成装置に運び、そこで形成スクリーンから水を排出し、繊維をスクリーンワイヤ上に堆積させる。
[0034]湿式法の別の態様では、水非分散性マイクロファイバを、脱水モジュール（例えば、吸引箱、箔および湾曲部(curature)）上方の水圧式形成機(hydraulic former)の開始時に、１分当たり最大１，５００メートルの高速で回転する篩またはワイヤーメッシュで脱水する。約２０〜３０％の固体含有量になるまでシートを脱水する。次いで、シートに圧力をかけ、乾燥することができる。

[0035]湿式法の別の態様では、
（ａ）任意に、水非分散性マイクロファイバを水で洗い流す工程と、
（ｂ）水を水非分散性マイクロファイバに添加して水非分散性マイクロファイバスラリーを生成する工程と、
（ｃ）任意に、他の繊維および／または添加剤を水非分散性マイクロファイバスラリーに添加する工程と、
（ｄ）水非分散性マイクロファイバスラリーを湿式不織ゾーンに移動させて不織ウェブを製造する工程と、
を含む方法が提供される。

[0036]工程（ａ）では、洗い流し回数は、水非分散性マイクロファイバのために選択された特定の用途によって決まる。工程（ｂ）では、マイクロファイバを湿式不織ゾーンに導くことができる十分な水をマイクロファイバに添加する。

[0037]工程（ｄ）では、湿式不織ゾーンは、湿式不織ウェブを製造することができる当該技術分野で知られている任意の装置を含む。本発明の一態様では、湿式不織ゾーンは、水を水非分散性マイクロファイバスラリーから除去するために、少なくとも１つのスクリーン、メッシュまたは篩を含む。

[0038]本発明の別の態様では、湿式不織ゾーンに移動させる前に、水非分散性マイクロファイバスラリーを混合する。
[0039]不織ウェブは、１）ウェブまたはマットにおける機械的繊維凝集および絡み合い、２）結合剤繊維の使用および／または特定の高分子化合物および高分子化合物混合物の熱可塑性特性の利用を含む繊維の各種融着技術、３）澱粉、カゼイン、セルロース誘導体またはアクリル系共重合体ラテックス、スチレン系共重合体、ビニル共重合体、ポリウレタンもしくはスルホポリエステルなどの合成樹脂などの結合樹脂の使用、４）粉末接着結合剤の使用、あるいは５）それらの組み合わせによって１つにまとめることができる。繊維は、一方向への配向も可能であるが、ランダムに堆積される場合が多く、次いで、上記方法のうちの１つを用いて結合される。一態様では、マイクロファイバは、不織ウェブ全体に実質的に均一に分配することができる。

[0040]不織ウェブは、水分散性繊維、多成分繊維またはマイクロデニール繊維の１つ以上の層も含んでいてもよい。
[0041]不織ウェブは、不織ウェブの吸収性および他の添加剤のための送達媒体として機能する能力を高めるために、各種粉末および微粒子も含んでいてもよい。粉末および微粒子の例としては、タルク、澱粉、各種水吸収剤、水分散性もしくは水膨潤性高分子化合物（例えば、超吸収高分子化合物、スルホポリエステルおよびポリビニルアルコール）、シリカ、活性炭、顔料およびマイクロカプセルが挙げられるが、これらに限定されない。また、先に述べたように、特定の用途のために必要に応じて添加剤が存在してもよいが必須ではない。添加剤の例としては、充填剤、光および熱安定剤、帯電防止剤、押出助剤、染料、偽造防止マーカー、スリップ剤、硬化剤、接着促進剤、酸化安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、乳白剤（艶消し剤）、蛍光増白剤、充填剤、成核剤、可塑剤、粘度調整剤、表面修飾剤、抗菌剤、泡止め剤、滑沢剤、熱安定剤、乳化剤、消毒剤、低温流れ阻害剤、分岐剤、油、ワックスおよび触媒が挙げられるが、これらに限定されない。

[0042]不織ウェブは、少なくとも１種の第２の水分散性高分子化合物を含む水分散性フィルムをさらに含んでいてもよい。第２の水分散性高分子化合物は、本発明の繊維および不織ウェブで使用される先に記載した水分散性高分子化合物と同じであっても異なっていてもよい。一態様では、例えば、第２の水分散性高分子化合物は、さらなるスルホポリエステルであってもよく、同様に、
（ａ）総酸残基基準で少なくとも５０、６０、７０、７５、８５または９０モル％であって最大で９５モル％の１種以上のイソフタル酸もしくはテレフタル酸残基と、
（ｂ）総酸残基基準で少なくとも４〜約３０モル％のソジオスルホイソフタル酸残基と、
（ｃ）総ジオール残基基準で少なくとも１５、２５、５０、７０または７５モル％であって最大で９５モル％が、構造：Ｈ−（ＯＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（式中、ｎは、２〜約５００の範囲の整数である）を有するポリエチレングリコールである１種以上のジオール残基と、
（ｄ）３つ以上の官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）を有する、総繰り返し単位基準で０〜約２０モル％の分岐モノマー残基と、
を含むことができる。

[0043]さらなるスルホポリエステルを本明細書に上述されている１種以上の追加の高分子化合物と混合して、得られる不織ウェブの特性を変えてもよい。追加の高分子化合物は、用途に応じて水分散性であっても水非分散性であってもよい。追加の高分子化合物は、さらなるスルホポリエステルと混和しても混和しなくてもよい。

[0044]さらなるスルホポリエステルは、エチレングリコールおよび／または１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）残基も含んでいてもよい。さらなるスルホポリエステルは、少なくとも１０、２０、３０または４０モル％および／または最大で７５、６５または６０モル％のＣＨＤＭをさらに含んでいてもよい。さらなるスルホポリエステルは、少なくとも１０、２０、２５または４０モル％であって最大で７５、６５または６０モル％のエチレングリコール残基の量で、エチレングリコール残基をさらに含んでいてもよい。一態様では、さらなるスルホポリエステルは、約７５〜約９６モル％のイソフタル酸残基および約２５〜約９５モル％のジエチレングリコール残基を含む。

[0045]本発明によれば、不織ウェブのスルホポリエステルフィルム成分を、単層もしくは多層フィルムとして製造してもよい。従来の流延法によって単層フィルムを製造してもよい。従来の積層化方法などによって多層フィルムを製造してもよい。上記フィルムは任意の好都合な厚さを有していてもよいが、総厚は通常、約２〜約５０ミリメートルである。

[0046]当該技術分野で知られている苛性の散逸性高分子化合物（スルホポリエステルなど）に対して、本発明の水分散性スルホポリエステルに特有の主な利点は、イオン性部分（すなわち塩）を添加することにより凝集または沈殿させて高分子化合物を水性分散体から容易に除去または回収できる点である。また、ｐＨ調整、非溶媒の添加、凍結および膜濾過などを用いてもよい。回収された水分散性スルホポリエステルは、限定されるものではないが、本発明の水非分散性マイクロファイバを含む湿式不織布のための上記スルホポリエステル結合剤などの用途に用いてもよい。

[0047]本発明は、その少なくとも一方が水分散性スルホポリエステルであり、その少なくとも一方が水非分散性合成高分子化合物である、少なくとも２つの成分を含むマイクロファイバ生成多成分繊維を提供する。以下でさらに詳細に述べるように、水分散性成分はスルホポリエステル繊維を含むことができ、水非分散性成分は水非分散性合成高分子化合物を含むことができる。

[0048]本明細書に使用されている「多成分繊維」という用語は、少なくとも２種以上の繊維形成高分子化合物を別個の押出機で溶融し、得られた複数の高分子化合物流を複数の分配流路を有する１つの紡糸口金の中に導き、かつ１本の繊維を形成するためにこれらの流路を一緒に紡糸することにより調製された繊維を意味するものとする。多成分繊維は複合もしくは二成分繊維と呼ばれる場合もある。高分子化合物は、多成分繊維の断面にわたって異なるセグメントもしくは構成で配置されており、多成分繊維の長さに沿って連続的に延在している。そのような多成分繊維の構成としては、例えば、芯鞘型、並列型、セグメント化パイ型、ストライプ型または海島型が挙げられる。例えば、スルホポリエステルおよび１種以上の水非分散性合成高分子化合物を、例えば、「海島型」、ストライプ型またはセグメント化パイ型などの成形または工学設計された横断形状を有する紡糸口金から別々に押し出すことにより、多成分繊維を調製してもよい。

[0049]多成分繊維、それらの製造方法およびマイクロファイバを生成するためのそれらの使用に関するさらなる開示内容は、米国特許第６，９８９，１９３号、米国特許出願公開第２００５／０２８２００８号、米国特許出願公開第２００６／０１９４０４７号、米国特許第７，６８７，１４３号、米国特許出願第２００８／０３１１８１５号および米国特許出願公開第２００８／０１６０８５９号に開示されており、それらの開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。

[0050]「セグメント」および／または「ドメイン」という用語は、多成分繊維の成形された断面を記述するために使用する場合、水非分散性合成高分子化合物を含む断面内の領域を指す。これらのドメインまたはセグメントは、セグメントまたはドメイン間に介在する水分散性スルホポリエステルによって実質的に互いに分離されている。本明細書に使用されている「実質的に分離されている」という用語は、セグメントまたはドメインがスルホポリエステルを除去するとすぐに個々の繊維を形成することができるように、セグメントまたはドメインが互いから分離されていることを意味するものとする。セグメントまたはドメインは、同様の形状および大きさであっても、形状および／または大きさが異なっていてもよい。さらに、セグメントまたはドメインは、多成分繊維の長さに沿って「実質的に連続的」であってよい。「実質的に連続的」という用語は、セグメントまたはドメインが多成分繊維の少なくとも１０ｃｍの長さに沿って連続的であることを意味する。多成分繊維のこれらのセグメントまたはドメインは、水分散性スルホポリエステルを除去すると水非分散性マイクロファイバを生成する。

[0051]水分散性成分およびスルホポリエステルを参照しながら使用されている「水分散性(water-dispersible)」という用語は、「水散逸性」「水分解性」「水溶解性」「水消散性」「水溶性(water soluble)」「水除去可能」「水溶性(hydrosoluble)」および「水分散性(hydrodispersible)」という用語と同義であるものとし、スルホポリエステル成分が、多成分繊維から十分に除去され、かつ水の作用により分散および／または溶解して、その中に含まれている水非分散性繊維の放出および分離を可能することを意味するものとする。「分散されている」、「分散性」、「散逸する」または「散逸性」という用語は、スルホポリエステル繊維の疎性の懸濁液またはスラリーを生成するのに十分な量の脱イオン水（例えば、重量で１００：１の水：繊維）を約６０℃の温度で用いた場合に、最大５日以内に、スルホポリエステル成分が多成分繊維から溶解、分解または分離して、このようにして水非分散性セグメントから複数のマイクロファイバが得られることを意味する。

[0052]本発明の文脈では、これらの用語の全てが、水または水と水混和性共溶媒との混合物の本明細書に記載されているスルホポリエステルに対する活性を指す。そのような水混和性共溶媒の例としては、アルコール、ケトン、グリコールエーテルおよびエステルなどが挙げられる。これらの用語は、スルホポリエステルを溶解させて真溶液を形成する条件ならびにスルホポリエステルを水性媒体内に分散させる条件を含むものとする。多くの場合、スルホポリエステル組成物の統計的性質により、単一のスルホポリエステル試料を水性媒体中に入れた場合に、可溶性画分および分散された画分を有することができる。

[0053]本明細書に使用されている「ポリエステル」という用語は、「ホモポリエステル」および「コポリエステル」の両方を包含し、かつ二官能性カルボン酸と二官能性ヒドロキシル化合物との重縮合によって調製された合成高分子化合物を意味する。典型的には、二官能性カルボン酸はジカルボン酸であり、二官能性ヒドロキシル化合物は、例えばグリコールおよびジオールなどの二価アルコールである。あるいは、二官能性カルボン酸は、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸であってもよく、二官能性ヒドロキシル化合物は、例えばヒドロキノンなどの２つのヒドロキシ置換基を有する芳香核であってもよい。本明細書に使用されている「スルホポリエステル」という用語は、スルホモノマーを含む任意のポリエステルを意味する。本明細書に使用されている「残基」という用語は、対応するモノマーを含む重縮合反応によって高分子化合物内に組み込まれた任意の有機構造を意味する。従って、ジカルボン酸残基は、ジカルボン酸モノマーもしくはその関連する酸ハロゲン化物、エステル、塩、無水物またはそれらの混合物に由来していてもよい。従って、ジカルボン酸という用語は、高分子量ポリエステルを製造するためのジオールとの重縮合プロセスに有用な、ジカルボン酸およびジカルボン酸の任意の誘導体、例えば、その関連する酸ハロゲン化物、エステル、半エステル、塩、半塩、無水物、混合無水物またはそれらの混合物を含むものとする。

[0054]水分散性スルホポリエステルは一般に、ジカルボン酸モノマー残基、スルホモノマー残基、ジオールモノマー残基および繰り返し単位を含む。スルホモノマーは、ジカルボン酸、ジオールまたはヒドロキシカルボン酸であってもよい。本明細書に使用されている「モノマー残基」という用語は、ジカルボン酸、ジオールもしくはヒドロキシカルボン酸残基を意味する。本明細書に使用されている「繰り返し単位」は、カルボニルオキシ基によって結合した２つのモノマー残基を有する有機構造を意味する。本発明のスルホポリエステルは、繰り返し単位の総モルが１００モル％に等しくなるように実質的に等しい割合で反応する実質的に等しいモル比の酸残基（１００モル％）およびジオール残基（１００モル％）を含有する。従って、本開示に示されているモル百分率は、酸残基の総モル、ジオール残基の総モルまたは繰り返し単位の総モルに基づいていてもよい。例えば、総繰り返し単位基準で３０モル％のジカルボン酸、ジオールまたはヒドロキシカルボン酸であり得るスルホモノマーを含有するスルホポリエステルは、スルホポリエステルが計１００モル％の繰り返し単位のうちの３０モル％のスルホモノマーを含有することを意味する。従って、１００モル毎の繰り返し単位中に３０モルのスルホモノマー残基が存在する。同様に、総酸残基基準で３０モル％のスルホン化ジカルボン酸を含有するスルホポリエステルは、スルホポリエステルが計１００モル％の酸残基のうちの３０モル％のスルホン化ジカルボン酸を含有することを意味する。従って、この後者の場合には、１００モル毎の酸残基中に３０モルのスルホン化ジカルボン酸残基が存在する。

[0055]さらに、本発明者らの発明は、多成分繊維およびそれに由来するマイクロファイバの製造方法であって、（ａ）多成分繊維を製造する工程と、（ｂ）多成分繊維からマイクロファイバを生成する工程とを含む方法も提供する。

[0056]上記方法は、（ａ）少なくとも３６℃、４０℃または５７℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する水分散性スルホポリエステルおよびスルホポリエステルと混和しない１種以上の水非分散性合成高分子化合物を多成分繊維に紡糸する工程から開始する。多成分繊維は、セグメント間に介在するスルホポリエステルによって実質的に互いに分離されている水非分散性合成高分子化合物を含む複数のセグメントを有することができる。スルホポリエステルは、
（ｉ）総酸残基基準で約５０〜約９６モル％の１種以上のイソフタル酸および／またはテレフタル酸残基と、
（ｉｉ）総酸残基基準で約４〜約３０モル％のソジオスルホイソフタル酸残基と、
（ｉｉｉ）総ジオール残基基準で少なくとも２５モル％が構造：Ｈ−（ＯＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（式中、ｎは、２〜約５００の範囲の整数である）を有するポリエチレングリコールである１種以上のジオール残基と、
（ｉｖ）３つ以上の官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）を有する、総繰り返し単位基準で０〜約２０モル％の分岐モノマー残基と、
を含む。理想的には、スルホポリエステルは、２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に、１２，０００、８，０００または６，０００ポアズ未満の溶融粘度を有する。

[0057]マイクロファイバは、（ｂ）多成分繊維を水と接触させてスルホポリエステルを除去することにより、水非分散性合成高分子化合物を含むマイクロファイバを形成する工程によって生成する。本発明の水非分散性マイクロファイバは、少なくとも０．００１、０．００５または０．０１ｄｐｆおよび／または最大で０．１または０．５ｄｐｆの平均繊度を有することができる。典型的には、約２５℃〜約１００℃、好ましくは約５０℃〜約８０℃の温度で約１０〜約６００秒間、多成分繊維を水と接触させることにより、スルホポリエステルを散逸または溶解させる。

[0058]本発明の多成分繊維中のスルホポリエステルと水非分散性合成高分子化合物成分との重量比は一般に、約９８：２〜約２：９８の範囲、別の例では、約２５：７５〜約７５：２５の範囲である。典型的には、スルホポリエステルは、多成分繊維の総重量の５０重量％以下を含む。

[0059]多成分繊維の成形された断面は、例えば、芯鞘型、海島型、セグメント化パイ型、中空セグメント化パイ型、偏芯セグメント化パイ型またはストライプ型であってもよい。

[0060]例えば、ストライプ型は、交互になった水分散性セグメントおよび水非分散性セグメントを有することができ、少なくとも４、８または１２本のストライプおよび／または５０、３５または２０本未満のストライプを有することができる。

[0061]本発明の多成分繊維は、複数の方法で調製することができる。例えば、米国特許第５，９１６，６７８号では、例えば、海島型、芯鞘型、並列型、ストライプ型またはセグメント化パイ型などの成形または工学設計された横断形状を有する紡糸口金によってスルホポリエステルおよびスルホポリエステルと混和しない１種以上の水非分散性合成高分子化合物を別々に押し出すことによって、多成分繊維を調製することができる。界面層またはパイセグメントを溶解することによりスルホポリエステルを後で除去し、１種以上の水非分散性合成高分子化合物のマイクロデニール繊維を得てもよい。１種以上の水非分散性合成高分子化合物のこれらのマイクロデニール繊維は、多成分繊維よりも非常に小さい繊維径を有する。別の例は、スルホポリエステルおよび水非分散性合成高分子化合物を、高分子化合物がセグメント化紡糸口金板内に導入される高分子化合物分配システムに供給する工程を含む。高分子化合物は、繊維紡糸口金まで別個の経路を辿り、紡糸口金穴で１つにまとめられる。紡糸口金穴は、芯鞘型繊維を提供する２つの同心の丸穴、または並列型を有する繊維を提供するために直径に沿って複数の部分に分割された円形の紡糸口金穴のいずれか一方を含む。あるいは、スルホポリエステルおよび水非分散性合成高分子化合物を複数の放射状チャネルを有する紡糸口金内に別々に導入して、セグメント化パイ型断面を有する多成分繊維を製造してもよい。典型的には、スルホポリエステルは、芯鞘型の「鞘」成分を形成する。別の代替法では、スルホポリエステルおよび水非分散性合成高分子化合物を別個の押出機内で溶解し、かつ高分子化合物流を小型の細い管もしくはセグメントの形態の複数の分配流路を有する１つの紡糸口金内に導くことによって多成分繊維を形成して、海島型成形断面を有する繊維を得る。そのような紡糸口金の例が米国特許第５，３６６，８０４号に記載されている。本発明では、典型的に、スルホポリエステルが「海」成分を形成し、水非分散性合成高分子化合物が「島」成分を形成する。

[0062]いくつかの水分散性スルホポリエステルは一般に、その後の水流交絡プロセス時の除去に対して耐性があるため、スルホポリエステルを多成分繊維から除去するために使用される水が室温よりも高いことが好ましく、より好ましくは、水は少なくとも約４５℃、６０℃または８５℃である。

[0063]本発明の別の態様では、水非分散性マイクロファイバの別の製造方法が提供される。本方法は、
（ａ）多成分繊維を切断して２５ミリメートル未満の長さを有する切断された多成分繊維にする工程と、
（ｂ）切断された多成分繊維を含む繊維含有供給材料を洗浄水と、少なくとも０．１、０．５または１分間および／または最大で３０、２０または１０分間接触させて繊維混合スラリーを生成する工程であって、洗浄水が１０、８、７．５または７未満のｐＨを有することができ、かつ実質的に添加腐食剤を含有していなくてもよいことを特徴とする工程と、
（ｃ）前記繊維混合スラリーを加熱して、加熱された繊維混合スラリーを生成する工程と、
（ｄ）任意に、前記繊維混合スラリーを剪断ゾーンで混合する工程と、
（ｅ）スルホポリエステルの少なくとも一部を多成分繊維から除去して、スルホポリエステル分散体および水非分散性マイクロファイバを含むスラリー混合物を生成する工程と、
（ｆ）スルホポリエステル分散体の少なくとも一部をスラリー混合物から除去することにより、水非分散性マイクロファイバを含むウェットラップを得る工程であって、ウェットラップが、少なくとも５、１０、１５または２０重量％および／または最大で７０、５５または４０重量％の水非分散性マイクロファイバと、少なくとも３０、４５または６０重量％および／または最大で９０、８５または８０重量％のスルホポリエステル分散体で構成されていることを特徴とする工程と、
（ｇ）任意に、ウェットラップを希釈液と一緒にして、水非分散性マイクロファイバを少なくとも０．００１、０．００５または０．０１重量％および／または最大で１、０．５または０．１重量％の量で含む希釈湿式スラリーまたは「繊維仕上げ材」を生成する工程と、
を含む。

[0064]本発明の別の態様では、ウェットラップは、少なくとも５、１０、１５または２０重量％および／または最大で５０、４５または４０重量％の水非分散性マイクロファイバおよび少なくとも５０、５５または６０重量％および／または最大で９０、８５または８０重量％のスルホポリエステル分散体で構成されている。

[0065]多成分繊維は、不織ウェブを製造するために利用できる任意の長さに切断することができる。本発明の一態様では、多成分繊維を、少なくとも０．１、０．２５または０．５ミリメートルおよび／または最大で２５、１０、５または２ミリメートルの範囲の長さに切断する。一態様では、個々の繊維の少なくとも７５、８５、９０、９５または９８％が、全ての繊維の平均長さの９０、９５または９８％以内である個々の長さを有するように、切断方法により一貫した繊維長さを確保する。

[0066]繊維含有供給材料は、不織ウェブの製造に有用な任意の他の種類の繊維を含むことができる。一態様では、繊維含有供給材料は、セルロース系繊維パルプ、ガラス、炭素、ホウ素およびセラミック繊維などの無機繊維、ポリエステル繊維、リヨセル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維ならびにセルロースエステル繊維からなる群から選択される少なくとも１種の繊維をさらに含む。

[0067]繊維含有供給材料を洗浄水と混合して繊維混合スラリーを生成する。水分散性スルホポリエステルの除去を促進するために、利用される水は軟水または脱イオン水であることが好ましい。洗浄水は、１０、８、７．５または７未満のｐＨを有することができ、かつ実質的に添加腐食剤を含有していなくてもよい。洗浄水は、工程（ｂ）の接触時に、少なくとも華氏１４０度、華氏１５０度または華氏１６０度および／または最大で華氏２１０度、華氏２００度または華氏１９０度の温度に維持することができる。一態様では、解離された水非分散性マイクロファイバにおいてその上に配置された水分散性スルホポリエステルの残留が５、２または１重量％未満になるように、工程（ｂ）の洗浄水との接触により、多成分繊維の実質的に全ての水分散性スルホポリエステルセグメントを分散させることができる。

[0068]水分散性スルホポリエステルの除去を促進するために繊維混合スラリーを加熱することができる。本発明の一態様では、繊維混合スラリーを少なくとも５０℃、６０℃、７０℃、８０℃または９０℃であって最大で１００℃に加熱する。

[0069]任意に、剪断ゾーンで繊維混合スラリーを混合することができる。混合量は、水分散性スルホポリエステルの一部を多成分繊維から分散および除去するのに十分な量である。混合時には、スルホポリエステルの少なくとも９０重量％、９５重量％または９８重量％を水非分散性マイクロファイバから除去することができる。剪断ゾーンは、水分散性スルホポリエステルの一部を多成分繊維から分散および除去し、かつ水非分散性マイクロファイバを分離するのに必要な流体乱流を与えることができる任意の種類の装置を含むことができる。そのような装置の例としては、パルプ製造機および精砕機が挙げられるが、これらに限定されない。

[0070]多成分繊維を水と接触させた後、水分散性スルホポリエステルは、水非分散性合成高分子化合物繊維と共に解離して、スルホポリエステル分散体および水非分散性マイクロファイバを含むスラリー混合物を生成する。ウェットラップを製造するために、スルホポリエステル分散体を当該技術分野で知られている任意の手段によって水非分散性マイクロファイバから分離することができ、ここでは、スルホポリエステル分散体および水非分散性マイクロファイバが一緒になってウェットラップの少なくとも９５、９８または９９重量％を構成することができる。例えば、スラリー混合物を、例えば、スクリーンおよびフィルタなどの分離装置に通すことができる。任意に、水非分散性マイクロファイバを１回または複数回洗浄して、より多くの水分散性スルホポリエステルを除去してもよい。

[0071]ウェットラップは、少なくとも３０、４５、５０、５５または６０重量％および／または最大で９０、８６、８５または８０重量％の水を含むことができる。スルホポリエステル分散体の一部を除去した後でさえ、ウェットラップは、少なくとも０．００１、０．０１または０．１および／または最大で１０、５、２または１重量％の水分散性スルホポリエステルを含むことができる。さらに、ウェットラップは、油、ワックスおよび／または脂肪酸を含む繊維仕上げ組成物をさらに含むことができる。繊維仕上げ組成物のために使用される脂肪酸および／または油は天然由来であってもよい。別の態様では、繊維仕上げ組成物は、鉱油、ステアリン酸エステル、ソルビタンエステルおよび／または牛脚油を含む。繊維仕上げ組成物は、ウェットラップの少なくとも１０、５０または１００ｐｐｍｗおよび／または最大で５，０００、１０００または５００ｐｐｍｗを構成することができる。

[0072]スラリー混合物の物理的な観察によって、水分散性スルホポリエステルの除去を決定することができる。水非分散性マイクロファイバを洗い流すために利用される水は、水分散性スルホポリエステルがほとんど除去されている場合は透明である。水分散性スルホポリエステルがなお顕著な量で存在している場合、水非分散性マイクロファイバを洗い流すために利用される水の色は白濁しているかも知れない。さらに、水分散性スルホポリエステルが水非分散性マイクロファイバの表面に残っている場合、マイクロファイバは、幾分粘着性かも知れない。

[0073]工程（ｇ）の希釈湿式スラリーは、少なくとも９０、９５、９８、９９または９９．９重量％の量で希釈液を含むことができる。一態様では、さらなる繊維をウェットラップおよび希釈液と一緒にして希釈湿式スラリーを生成することができる。さらなる繊維は、水非分散性マイクロファイバとは異なる組成および／または構成を有することができ、かつ製造される不織ウェブの種類に応じて当該技術分野で知られている任意の繊維であってもよい。本発明の一態様では、他の繊維は、セルロース系繊維パルプ、無機繊維（例えば、ガラス、炭素、ホウ素、セラミックおよびそれらの組み合わせ）、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維、セルロースエステル繊維およびそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。希釈湿式スラリーは、少なくとも０．００１、０．００５または０．０１重量％および／または最大で１、０．５または０．１重量％の量でさらなる繊維を含むことができる。

[0074]本発明の一態様では、少なくとも１種の硬水軟化剤を使用して、多成分繊維から水分散性スルホポリエステルを除去するのを促進してもよい。当該技術分野で知られている任意の硬水軟化剤を利用することができる。一態様では、硬水軟化剤は、キレート剤すなわちカルシウムイオン封鎖剤である。使用可能なキレート剤すなわちカルシウムイオン封鎖剤は、１分子につき複数のカルボン酸基を含有する化合物であり、キレート剤の分子構造中のカルボン酸基は２〜６個の原子によって分離されている。エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）四ナトリウムは、隣接するカルボン酸基が３つの原子によって分離された、１分子構造につき４つのカルボン酸部分を含有する最も一般的なキレート剤の例である。マレイン酸またはコハク酸のナトリウム塩は、最も基本的なキレート剤化合物の例である。使用可能なキレート剤のさらなる例としては、キレート剤を二価もしくは多価陽イオンに優先的に結合させるカルシウムなどの二価もしくは多価陽イオンとの好ましい立体相互作用が得られる、必要な距離（２〜６個の原子単位）だけカルボン酸基が分離された分子構造中に複数のカルボン酸基を有する化合物が挙げられる。そのような化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’−五酢酸、ペンテト酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−（ビス−（カルボキシメチル）アミノ）エチル）−グリシン、ジエチレントリアミン五酢酸、［［（カルボキシメチル）イミノ］ビス（エチレンニトリロ）］−四酢酸、エデト酸、エチレンジニトリロ四酢酸、ＥＤＴＡの遊離塩基、ＥＤＴＡの遊離酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、ハンペン、ベルセン、Ｎ，Ｎ’−１，２−エタンジイルビス−（Ｎ−（カルボキシメチル）グリシン）、エチレンジアミン四酢酸、Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）グリシン、トリグリコラミン酸、トリロンＡ(Trilon A)、α，α’，α’’−５トリメチルアミントリカルボン酸、トリ（カルボキシメチル）アミン、アミノ三酢酸、ハンプシャーＮＴＡ酸(Hampshire NTA acid)、ニトリロ−２，２’，２’’−三酢酸、チトリプレックスＩ(Titriplex I)、ニトリロ三酢酸およびそれらの混合物が挙げられる。

[0075]当該技術分野で知られている任意の方法によって、水分散性スルホポリエステルをスルホポリエステル分散体から除去することができる。
[0076]上述のように、本プロセスによって製造された水非分散性マイクロファイバは、少なくとも１種の水非分散性合成高分子化合物を含む。マイクロファイバが由来する多成分繊維の断面構成に応じて、マイクロファイバは、１５、１０、５または２ミクロン未満の等価直径、５、４、３ミクロン未満の最小横径、少なくとも２：１、６：１または１０：１および／または最大で１００：１、５０：１または２０：１の横径比、少なくとも０．１、０．５または０．７５ミクロンおよび／または最大で１０、５または２ミクロンの厚さ、少なくとも０．００１、０．００５または０．０１ｄｐｆおよび／または最大で０．１または０．５ｄｐｆの平均繊度、および／または少なくとも０．１、０．２５または０．５ミリメートルおよび／または最大で２５、１２、１０、６．５、５、３．５または２．０ミリメートルの長さを有することができる。本明細書に示されている全ての繊維寸法（例えば、等価直径、長さ、最小横径、最大横径、横径アスペクト比および厚さ）は、特定の群における繊維の平均寸法である。

[0077]上に簡単に述べたように、本発明のマイクロファイバは、フィブリル化によって形成されていないという点で有利になり得る。フィブリル化されたマイクロファイバは、基板部材（すなわち、ルートファイバおよび／またはシート）に直接接合されており、基板部材と同じ組成を有する。対照的に、少なくとも７５、８５または９５重量％の本発明の水非分散性マイクロファイバは、基板部材に接着されておらず、基板部材から独立しており、かつ／または基板部材とは異なり、よって基板部材に直接接着されていない。一態様では、５０、２０または５重量％未満のマイクロファイバを、マイクロファイバと同じ組成を有する基板部材に直接接合する。

[0078]本明細書に記載されているスルホポリエステルは、２５℃で、１００ｍＬの溶媒に約０．５ｇのスルホポリエステルの濃度で、６０／４０重量部のフェノール／テトラクロロエタン溶媒の溶液中で測定した場合に、少なくとも約０．１、０．２または０．３ｄＬ／ｇ、好ましくは約０．２〜０．３ｄＬ／ｇ、最も好ましくは約０．３ｄＬ／ｇ超の固有粘度（本明細書では「Ｉ．Ｖ．」と略す）を有することができる。

[0079]本発明のスルホポリエステルは、１種以上のジカルボン酸残基を含むことができる。スルホモノマーの種類および濃度に応じて、ジカルボン酸残基は、少なくとも６０、６５または７０モル％であって最大で９５または１００モル％の酸残基を含んでいてもよい。使用し得るジカルボン酸の例としては、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸または２種以上のこれらの酸の混合物が挙げられる。従って、好適なジカルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、２，５−ノルボルナンジカルボン酸、フタル酸、テレフタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸、４，４’−オキシ二安息香酸、４，４’−スルホニル二安息香酸およびイソフタル酸が挙げられるが、これらに限定されない。好ましいジカルボン酸残基は、イソフタル酸、テレフタル酸および１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、またはジエステルが使用される場合にはテレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチルおよび１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジメチルであり、イソフタル酸およびテレフタル酸残基が特に好ましい。ジカルボン酸メチルエステルが最も好ましい態様であるが、エチル、プロピル、イソプロピルおよびブチルなどのより高次のアルキルエステルを含めることも許容可能である。さらに、芳香族エステル、特にフェニルも用いてもよい。

[0080]スルホポリエステルは、芳香族もしくは脂環式環に結合した２つの官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）と１つ以上のスルホン酸基とを有する、総繰り返し単位基準で少なくとも４、６または８モル％であって最大で約４０、３５、３０または２５モル％の少なくとも１種のスルホモノマー残基を含むことができる。スルホモノマーは、ジカルボン酸もしくはスルホン酸基を含むそのエステル、スルホン酸基を含むジオール、またはスルホン酸基を含むヒドロキシ酸であってもよい。「スルホン酸塩」という用語は、構造「−ＳＯ_３Ｍ」（式中、Ｍはスルホン酸塩の陽イオンである）を有するスルホン酸塩を指す。スルホン酸塩の陽イオンは、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋などの金属イオンであってもよい。

[0081]一価のアルカリ金属イオンがスルホン酸塩の陽イオンとして使用される場合、得られるスルホポリエステルは、高分子化合物中のスルホモノマーの含有量、水の温度およびスルホポリエステルの表面積／厚さなどに依存する分散速度で、完全に水に分散可能である。二価の金属イオンが使用される場合、得られるスルホポリエステルは、冷水によって容易に分散されないが、熱水によってより容易に分散される。単一の高分子組成物中に２種以上の対イオンを利用することができ、それにより、得られる製造品の水応答性を調整または微調整する手段を得てもよい。スルホモノマー残基の例としては、スルホン酸塩基が、例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジフェニル、オキシジフェニル、スルホニルジフェニルおよびメチレンジフェニルなどの芳香族酸核、または脂環式環（例えば、シクロペンチル、シクロブチル、シクロヘプチルおよびシクロオクチル）に結合したモノマー残基が挙げられる。本発明で使用し得るスルホモノマー残基の他の例は、スルホフタル酸、スルホテレフタル酸、スルホイソフタル酸の金属スルホン酸塩またはそれらの組み合わせである。使用し得るスルホモノマーの他の例としては、５−ソジオスルホイソフタル酸およびそのエステルが挙げられる。

[0082]スルホポリエステルの調製で使用されるスルホモノマーは公知の化合物であり、当該技術分野でよく知られている方法を用いて調製してもよい。例えば、芳香族化合物を発煙硫酸でスルホン化して対応するスルホン酸を得、次いで金属酸化物または塩基、例えば、酢酸ナトリウムと反応させてスルホン酸塩を調製することにより、スルホン酸基が芳香族環に結合したスルホモノマーを調製してもよい。各種スルホモノマーの調製手順は、例えば、米国特許第３，７７９，９９３号、米国特許第３，０１８，２７２号および米国特許第３，５２８，９４７号に記載されており、それらの開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

[0083]スルホポリエステルは、脂肪族、脂環式およびアラルキルグリコールを含み得る１種以上のジオール残基を含むことができる。脂環式ジオール、例えば、１，３−および１，４−シクロヘキサンジメタノールは、それらの純粋なシスもしくはトランス異性体またはシスおよびトランス異性体の混合物として存在してもよい。本明細書に使用されている「ジオール」という用語は、「グリコール」という用語と同義であり、任意の二価アルコールを包含することができる。ジオールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２−エチルヘキサン−１，３−ジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−イソブチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、チオジエタノール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、ｐ−キシリレンジオールまたは１種以上のこれらのグリコールの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。

[0084]ジオール残基は、構造：Ｈ−（ＯＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（式中、ｎは、２〜約５００の範囲の整数である）を有する、総ジオール残基基準で約２５モル％〜約１００モル％のポリエチレングリコール残基を含んでいてもよい。より低分子量のポリエチレングリコール（例えば、ｎは２〜６である）の非限定的な例は、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールである。これらのより低分子量のグリコールのうち、ジエチレンおよびトリエチレングリコールが最も好ましい。ｎが７〜約５００であるより高分子量のポリエチレングリコール（本明細書では「ＰＥＧ」と略す）としては、Dow Chemical社（かつてのUnion Carbide社）の製品であるＣＡＲＢＯＷＡＸ（登録商標）という名称で知られている市販の製品が挙げられる。典型的には、ＰＥＧは、例えばジエチレングリコールまたはエチレングリコールなどの他のジオールと組み合わせて使用される。６超〜５００の範囲であるｎの値に基づいて、分子量は、３００超〜約２２，０００ｇ／モルの範囲であってもよい。分子量とモル％は互いに反比例し、具体的には、分子量が増加するにつれて、指定された親水性度を達成するために、モル％は減少する。例えば、この概念を例示すると、１，０００ｇ／モルの分子量を有するＰＥＧが総ジオールの最大１０モル％を構成しているとすると、１０，０００ｇ／モルの分子量を有するＰＥＧは通常、総ジオールの１モル％未満のレベルで組み込まれていると考えられる。

[0085]プロセス条件を変えることによって制御し得る副反応により、特定の二量体、三量体および四量体ジオールをその場形成してもよい。例えば、重縮合反応を酸性条件で行った場合に容易に生じる酸触媒脱水反応を用いて、様々な量のジエチレン、トリエチレンおよびテトラエチレングリコールをエチレングリコールから得てもよい。当業者によく知られている緩衝液を反応混合物に添加して、これらの副反応を遅らせてもよい。但し、緩衝液を使用せずに、二量体化、三量体化および四量体化反応を進行させ続ける場合、さらなる組成の自由度(Compositional latitude)が可能である。

[0086]本発明のスルホポリエステルは、３つ以上の官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）を有する、総繰り返し単位基準で０〜２５、２０、１５または１０モル％未満の分岐モノマー残基を含んでいてもよい。分岐モノマーの非限定的な例は、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，１，１−トリメチロールエタン、グリセリン、ペンタエリスリトール、エリスリトール、トレイトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、トリメリト酸無水物、ピロメリト酸二無水物、ジメチロールプロピオン酸またはそれらの組み合わせである。分岐モノマーの存在により、限定されるものではないが、流動性、溶解性および引張特性を調整する能力などのいくつかの可能な利点がスルホポリエステルに与えられ得る。例えば、一定の分子量では、分岐状スルホポリエステルは、直鎖状類似体と比べて、重合後架橋反応を促進し得るより高濃度の末端基も有する。但し、高濃度の分岐剤では、スルホポリエステルはゲル化しやすい場合がある。

[0087]多成分繊維のために使用されるスルホポリエステルは、当業者によく知られている示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）などの標準的な技術を用いて乾燥高分子化合物に対して測定した場合に、少なくとも２５℃、３０℃、３６℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、５７℃、６０℃または６５℃のガラス転移温度（本明細書では「Ｔｇ」と略す）を有することができる。「乾燥高分子化合物」、すなわち高分子化合物を約２００℃の温度まで加熱し、かつ当該試料を室温に戻すことにより外来のすなわち吸収された水が除去された高分子化合物試料を用いて、スルホポリエステルのＴｇ測定を行う。典型的には、スルホポリエステルをＤＳＣ装置中で次の手順で乾燥させる。すなわち、試料を、水蒸発温度を超える温度まで加熱する第１の熱走査を行い、高分子化合物に吸収された水の蒸発が完了する（大きな広範な吸熱によって示される）まで試料をその温度に維持し、試料を室温まで冷却した後、Ｔｇ測定値を得る第２の熱走査を行う。

[0088]一態様では、本発明者らの発明は、少なくとも２５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有し、かつ
（ａ）総酸残基基準で少なくとも５０、６０、７５または８５モル％であって最大で９６、９５、９０または８５モル％の１種以上のイソフタル酸および／またはテレフタル酸残基と、
（ｂ）総酸残基基準で約４〜約３０モル％のソジオスルホイソフタル酸残基と、
（ｃ）総ジオール残基基準で少なくとも２５、５０、７０または７５モル％が、構造：Ｈ−（ＯＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（式中、ｎは、２〜約５００の範囲の整数である）を有するポリエチレングリコールである１種以上のジオール残基と、
（ｄ）３つ以上の官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）を有する、総繰り返し単位基準で０〜約２０モル％の分岐モノマー残基と、
を含むスルホポリエステルを提供する。

[0089]本発明のスルホポリエステルは、典型的な重縮合反応条件を用いて、適当なジカルボン酸、エステル、無水物、塩、スルホモノマーおよび適当なジオールもしくはジオール混合物から容易に調製される。それらは、連続的、半連続的およびバッチ動作モードによって製造してもよく、各種反応器型を利用してもよい。好適な反応器型の例としては、撹拌槽型、連続撹拌槽型、スラリー型、管型、拭き取り膜式(wiped-film)、流下膜式もしくは押し出し式反応器が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書に使用されている「連続的」という用語は、反応物の導入および生成物の取り出しが、中断されることなく同時に行われるプロセスを意味する。「連続的」とは、プロセスが実質的または完全に連続的に行われることを意味し、「バッチ」プロセスと対比されるものである。「連続的」とは、例えば、運転の開始、反応器の保守または計画的停止期間によるプロセスの連続性における通常の中断を禁止することを決して意味するものではない。本明細書に使用されている「バッチ」プロセスという用語は、全ての反応物が反応器に添加された後に、途中で材料が反応器に供給されることもそこから除去されることもない所定の反応過程に従って処理されるプロセスを意味する。「半連続的」という用語は、反応物の一部をプロセスの開始時に入れ、残りの反応物を反応の進行と共に連続的に供給するプロセスを意味する。あるいは、半連続プロセスは、１種以上の生成物が反応の進行に伴って連続的に除去されること以外は、全ての反応物がプロセスの開始時に添加されるバッチプロセスに類似したプロセスも含んでもよい。経済的理由と、高温で非常に長期間にわたって反応器内に置いたままにした場合にスルホポリエステルの外観が悪くなることがあるという理由から、高分子化合物の優れた呈色を得るために、当該プロセスを連続的プロセスとして行うと有利である。

[0090]当業者に知られている手順によってスルホポリエステルを調製することができる。スルホモノマーは、ほとんどの場合、高分子化合物が製造される反応混合物に直接添加されるが、例えば、米国特許第３，０１８，２７２号、米国特許第３，０７５，９５２号および米国特許第３，０３３，８２２号に記載されているように、他の方法が知られており、それらも用いてもよい。従来のポリエステル重合条件を用いて、スルホモノマー、ジオール成分およびジカルボン酸成分の反応を行ってもよい。例えば、エステル交換反応によって、すなわちジカルボン酸成分のエステル形態からスルホポリエステルを調製する場合、反応プロセスは、２つの工程を含んでもよい。第１の工程では、約１５０℃〜約２５０℃の高温で、約０．５〜８時間、約０．０ｋＰａゲージ〜約４１４ｋＰａゲージ（１平方インチ当たり６０ポンド、「ｐｓｉｇ」）の範囲の圧力で、ジオール成分と、例えばイソフタル酸ジメチルなどのジカルボン酸成分とを反応させる。好ましくは、エステル交換反応の温度は、約１〜４時間で約１８０℃〜約２３０℃の範囲であり、好ましい圧力は、約１０３ｋＰａゲージ（１５ｐｓｉｇ）〜約２７６ｋＰａゲージ（４０ｐｓｉｇ）の範囲である。その後、より高い温度および減圧下で反応生成物を加熱して、これらの条件で容易に蒸発しかつ当該系から除去されるジオールの除去により、スルホポリエステルを形成する。この第２の工程すなわち重縮合工程を、より高真空条件で、約２３０℃〜約３５０℃、好ましくは約２５０℃〜約３１０℃、最も好ましくは約２６０℃〜約２９０℃の温度で、約０．１〜約６時間または好ましくは約０．２〜約２時間、固有粘度によって決定される所望の重合度を有する高分子化合物が得られるまで継続する。約５３ｋＰａ（４００トル）〜約０．０１３ｋＰａ（０．１トル）の範囲の減圧下で重縮合工程を行ってもよい。両段階で撹拌または適当な条件を使用して、反応混合物の十分な熱伝達および表面更新を確実に行う。両段階の反応を、例えば、アルコキシチタン化合物、アルカリ金属水酸化物およびアルコラート、有機カルボン酸の塩、アルキルスズ化合物および金属酸化物などの適当な触媒によって促進させる。また、特に酸およびエステルの混合モノマー供給物を用いる場合には、米国特許第５，２９０，６３１号に記載されている手順に類似した３段階製造手順を使用してもよい。

[0091]エステル交換反応機構によるジオール成分およびジカルボン酸成分の反応を確実に完了させるために、１モルのジカルボン酸成分に対して約１．０５〜約２．５モルのジオール成分を用いることが好ましい。但し、当業者であれば、ジオール成分のジカルボン酸成分に対する比は一般に、反応プロセスが行われる反応器の設計によって決定されることが分かっている。

[0092]直接エステル化により、すなわちジカルボン酸成分の酸形態からスルホポリエステルを調製する際は、ジカルボン酸またはジカルボン酸の混合物とジオール成分またはジオール成分の混合物とを反応させることによって、スルホポリエステルが製造される。上記反応を約７ｋＰａゲージ（１ｐｓｉｇ）〜約１，３７９ｋＰａゲージ（２００ｐｓｉｇ）、好ましくは６８９ｋＰａ（１００ｐｓｉｇ）未満の圧力で行って、約１．４〜約１０の平均重合度を有する低分子量の直鎖状もしくは分岐状スルホポリエステル製品を製造する。直接エステル化反応時に用いられる温度は典型的に、約１８０℃〜約２８０℃、より好ましくは約２２０℃〜約２７０℃の範囲である。次いで、この低分子量の高分子化合物を重縮合反応によって重合してもよい。

[0093]上記のとおり、スルホポリエステルは、成形された断面を有する二成分および多成分繊維の調製にとって有利である。本発明者らは、少なくとも３５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するスルホポリエステルまたはスルホポリエステルの混合物は、紡糸および巻き取り時の繊維の粘着および融着を防止するために多成分繊維にとって特に有用であることを発見した。さらに、少なくとも３５℃のＴｇを有するスルホポリエステルを得るために、１種以上のスルホポリエステルの混合物を異なる割合で使用して、所望のＴｇを有するスルホポリエステル混合物を得てもよい。スルホポリエステル成分のＴｇの加重平均を用いて、スルホポリエステル混合物のＴｇを計算してもよい。例えば、４８℃のＴｇを有するスルホポリエステルを、６５℃のＴｇを有する別のスルホポリエステルと２５：７５（重量：重量）比で混合して、約６１℃のＴｇを有するスルホポリエステル混合物を得てもよい。

[0094]本発明の別の態様では、多成分繊維の水分散性スルホポリエステル成分は、以下のうちの少なくとも１つを可能にする特性を示す：
（ａ）多成分繊維を所望の低デニールに紡糸することができ、
（ｂ）これらの多成分繊維中のスルホポリエステルは、多成分繊維から形成されたウェブの水流交絡時の除去に対して耐性があるが、水流交絡後に高温で有効に除去され、かつ
（ｃ）多成分繊維は、安定な強い布を得るためにヒートセット可能である。
特定の溶融粘度およびスルホモノマー残基濃度を有するスルホポリエステルを用いて、これらの目的の推進において驚くべき予想外の結果が達成された。

[0095]先に述べたように、多成分繊維または結合剤で利用されるスルホポリエステルまたはスルホポリエステル混合物は、２４０℃および１ラジアン／秒の剪断速度で測定した場合に、一般に約１２，０００、１０，０００、６，０００または４，０００ポアズ未満の溶融粘度を有することができる。別の側面では、スルホポリエステルまたはスルホポリエステル混合物は、２４０℃および１ラジアン／秒の剪断速度で測定した場合に、約１，０００〜１２，０００ポアズ、より好ましくは２，０００〜６，０００ポアズ、最も好ましくは２，５００〜４，０００ポアズの溶融粘度を呈する。粘度を測定する前に、試料を真空オーブン中６０℃で２日間乾燥する。１ｍｍのギャップ設定で２５ｍｍの直径の平行板幾何学形状を用いる粘弾性測定装置で溶融粘度を測定する。１〜４００ラジアン／秒の歪み速度範囲と１０％の歪み振幅で、動的周波数掃引を行う。次いで、２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で粘度を測定する。

[0096]スルホポリエステル高分子化合物中のスルホモノマー残基の濃度は、スルホポリエステル中の総二酸もしくはジオール残基の割合として報告する場合、少なくとも４または５モル％であって約２５、２０、１２または１０モル％未満である。本発明に使用されるスルホモノマーは、芳香族もしくは脂環式環に結合した２つの官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）と１つ以上のスルホン酸基とを有することが好ましい。ソジオスルホイソフタル酸モノマーが特に好ましい。

[0097]上述したスルホモノマーに加えて、スルホポリエステルは、１種以上のジカルボン酸残基と、総ジオール残基基準で少なくとも２５モル％が構造：Ｈ−（ＯＣＨ_２−ＣＨ_２）_ｎ−ＯＨ（式中、ｎは、２〜約５００の範囲の整数である）を有するポリエチレングリコールである１種以上のジオール残基と、３つ以上の官能基（ここで、官能基は、ヒドロキシル、カルボキシルまたはそれらの組み合わせである）を有する、総繰り返し単位基準で０〜約２０モル％の分岐モノマー残基とを含むことが好ましい。

[0098]特に好ましい態様では、スルホポリエステルは、約６０〜９９、８０〜９６または８８〜９４モル％のジカルボン酸残基と、約１〜４０、４〜２０または６〜１２モル％のスルホモノマー残基と、１００モル％のジオール残基（総モル％が２００％すなわち１００モル％の二酸と１００モル％のジオールが存在している）とを含む。より具体的には、スルホポリエステルのジカルボン酸部分は、約５０〜９５、６０〜８０または６５〜７５モル％のテレフタル酸と、約０．５〜４９、１〜３０または１５〜２５モル％のイソフタル酸と、約１〜４０、４〜２０または６〜１２モル％の５−ソジオスルホイソフタル酸（５−ＳＳＩＰＡ）とを含む。ジオール部分は、約０〜５０モル％のジエチレングリコールと、約５０〜１００モル％のエチレングリコールとを含む。次いで、本発明の本態様に係る例示的な配合について記載する。

[0099]不織ウェブの多成分繊維または結合剤の水分散性成分は、本明細書に上述されているスルホポリエステルで（本質的に）構成されていてもよい。但し、別の態様では、本発明のスルホポリエステルを１種以上の追加の高分子化合物と混合して、得られる多成分繊維または不織ウェブの特性を変えてもよい。追加の高分子化合物は、用途に応じて水分散性であっても水非分散性あってもよく、スルホポリエステルと混和しても混和しなくてもよい。追加の高分子化合物が水非分散性である場合、スルホポリエステルとの混合は不混和性であることが好ましい。

[00100]本明細書に使用されている「混和性」という用語は、混合物が単一の組成物依存的Ｔｇによって示されるような単一の均質な非晶相を有することを意味するものとする。例えば米国特許第６，２１１，３０９号に例示されているように、例えば、第２の高分子化合物と混和する第１の高分子化合物を使用して第２の高分子化合物を「可塑化」してもよい。対照的に、本明細書に使用されている「不混和性」という用語は、少なくとも２つのランダムに混合された相を示し、かつ２つ以上のＴｇを呈する混合物を意味する。いくつかの高分子化合物は、不混和性であってもなおスルホポリエステルに親和性のある場合がある。混和性および不混和性高分子化合物の混合物ならびにそれらの特性評価のための各種分析技術のさらなる概要は、Polymer Blends Volumes 1 and 2, Edited by D.R. Paul and C.B. Bucknall, 2000, John Wiley & Sons, Inc.に記載されており、その開示内容が参照により本明細書に組み込まれる。

[00101]スルホポリエステルと混合し得る水分散性高分子化合物の非限定的な例は、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレン−アクリル酸共重合体、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、イソプロピルセルロース、メチルエーテル澱粉、ポリアクリルアミド、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、ポリエチルオキサゾリン、ポリ（２−イソプロピル−２−オキサゾリン）、ポリビニルメチルオキサゾリドン、水分散性スルホポリエステル、ポリビニルメチルオキサゾリジノン、ポリ（２，４−ジメチル−６−トリアジニルエチレン）、およびエチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体である。スルホポリエステルと混合し得る水非分散性高分子化合物の例としては、ポリエチレンおよびポリプロピレンの単独重合体および共重合体などのポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラートならびにナイロン−６などのポリアミド、ポリ乳酸、カプロラクトン、Eastar Bio（登録商標）（テトラメチレンアジパートとテトラメチレンテレフタラートの共重合体、Eastman Chemical社の製品）、ポリカーボネート、ポリウレタンおよびポリ塩化ビニルが挙げられるが、これらに限定されない。

[00102]本発明者らの発明によれば、２種以上のスルホポリエステルの混合物を使用して、得られる多成分繊維または不織ウェブの最終使用特性を調整してもよい。１種以上のスルホポリエステルの混合物は、結合剤組成物では少なくとも２５℃、多成分繊維では少なくとも３５℃のＴｇを有する。

[00103]スルホポリエステルおよび追加の高分子化合物を、バッチプロセス、半連続プロセスまたは連続プロセスで混合してもよい。繊維の溶融紡糸前に、バンバリーミキサーなどの当業者によく知られている任意の強力混合装置で少量のバッチを容易に調製してもよい。また、当該成分を適当な溶媒の溶液中で混合してもよい。溶融混合方法としては、高分子化合物を溶融するのに十分な温度でスルホポリエステルと追加の高分子化合物とを混合することが挙げられる。上記混合物を冷却し、さらなる使用のためにペレット状にするか、溶融混合物から直接にこの溶融混合物を溶融紡糸して繊維形態にすることができる。本明細書に使用されている「溶融」という用語は、ポリエステルを単に軟化させることを含むが、これに限定されない。高分子化合物技術で一般に知られている溶融混合方法については、Mixing and Compounding of Polymers（高分子化合物の混合および配合）(I. Manas-Zloczower & Z. Tadmor editors, Carl Hanser Verlag Publisher, 1994, New York, N. Y.)を参照されたい。

[00104]本発明の多成分繊維および不織ウェブの水非分散性成分は、それらの最終用途に悪影響を与えない他の従来の添加剤および成分も含有していてもよい。例えば、添加剤としては、澱粉、充填剤、光および熱安定剤、帯電防止剤、押出助剤、染料、偽造防止マーカー、スリップ剤、硬化剤、接着促進剤、酸化安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、乳白剤（艶消し剤）、蛍光増白剤、充填剤、成核剤、可塑剤、粘度調整剤、表面修飾剤、抗菌剤、泡止め剤、滑沢剤、熱安定剤、乳化剤、消毒剤、低温流れ阻害剤、分岐剤、油、ワックスおよび触媒が挙げられるが、これらに限定されない。

[00105]本発明の一態様では、多成分繊維および不織ウェブは、多成分繊維または不織ウェブの総重量基準で１０重量％未満の抗粘着剤を含有する。例えば、多成分繊維または不織ウェブは、多成分繊維または不織ウェブの総重量基準で１０、９、５、３または１重量％未満の顔料または充填剤を含有していてもよい。水非分散性高分子化合物に所望の中間色相および／または輝度を与えるために、着色剤（トナーと呼ばれる場合もある）を添加してもよい。有色繊維が望まれる場合、高分子化合物を製造する際に顔料または着色剤を水非分散性高分子化合物に含めてもよく、あるいはそれらを予め形成された水非分散性高分子化合物と溶融混合してもよい。着色剤を含める好ましい方法は、着色剤を水非分散性高分子化合物の中に共重合するか組み込んでその色相を向上させるように、反応基を有する熱的に安定な有機有色化合物を有する着色剤を使用することである。例えば、限定されるものではないが青および赤の置換アントラキノンなどの反応性ヒドロキシルおよび／またはカルボキシル基を有する染料などの着色剤を高分子化合物鎖の中に共重合してもよい。

[00106]先に述べたように、多成分繊維のセグメントまたはドメインは、１種以上の水非分散性合成高分子化合物を含んでいてもよい。多成分繊維のセグメントに使用し得る水非分散性合成高分子化合物の例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、コポリエステル、ポリアミド、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、セルロースエステルおよび／またはポリ塩化ビニルが挙げられるが、これらに限定されない。例えば、水非分散性合成高分子化合物は、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンテレフタラート単独重合体、ポリエチレンテレフタラート共重合体、ポリブチレンテレフタラート、ポリ（シクロヘキシレン−シクロヘキサンジカルボキシラート）、ポリシクロヘキシレンテレフタラートおよびポリトリメチレンテレフタラートなどのポリエステルであってもよい。別の例では、水非分散性合成高分子化合物は、ＤＩＮ規格５４９００によって決定されるような生崩壊性および／またはＡＳＴＭ規格方法（Ｄ６３４０−９８）によって決定されるような生分解性であってもよい。生分解性ポリエステルおよびポリエステル混合物の例は、米国特許第５，５９９，８５８号、米国特許第５，５８０，９１１号、米国特許第５，４４６，０７９号および米国特許第５，５５９，１７１号に開示されている。

[00107]水非分散性合成高分子化合物に関して本明細書に使用されている「生分解性」という用語は、高分子化合物が、例えば、「Standard Test Methods for Determining Aerobic Biodegradation of Radiolabeled Plastic Materials in an Aqueous or Compost Environment（水性もしくは堆肥化環境における放射性標識したプラスチック材料の好気性生分解を決定するための標準試験法）」と題するＡＳＴＭ規格方法（Ｄ６３４０−９８）によって定義されているような適当かつ実証可能な期間で、例えば堆肥化環境などの外界の影響下で分解することを意味するものと理解される。また、本発明の水非分散性合成高分子化合物は、高分子化合物が、例えば、ＤＩＮ規格５４９００によって定義されているような堆肥化環境で容易に断片化されることを意味する「生崩壊性」であってもよい。例えば、生分解性高分子化合物は、最初に、熱、水、空気、微生物および他の因子の作用による環境で分子量が減少する。この分子量の減少により、物理的特性（強靭性）が失われ、多くの場合、繊維が破損する。高分子化合物の分子量が十分に低くなると、モノマーおよびオリゴマーは微生物によって消化される。好気性環境では、これらのモノマーまたはオリゴマーは最終的に酸化されてＣＯ_２、Ｈ_２Ｏおよび新しい細胞生物量になる。好気性環境では、モノマーまたはオリゴマーは最終的に、ＣＯ_２、Ｈ_２、酢酸塩、メタンおよび細胞生物量に転換される。

[00108]さらに、水非分散性合成高分子化合物は、脂肪族−芳香族ポリエステル（本明細書では「ＡＡＰＥ」と略す）を含んでいてもよい。本明細書に使用されている「脂肪族−芳香族ポリエステル」という用語は、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、脂肪族ジオール、脂環式ジオール、芳香族ジオールおよび芳香族ジカルボン酸由来の残基の混合物を含むポリエステルを意味する。本発明のジカルボン酸およびジオールモノマーに関して本明細書に使用されている「非芳香族」という用語は、モノマーのカルボキシルまたはヒドロキシル基が芳香核によって結合されていないことを意味する。例えば、アジピン酸は、その主鎖（すなわちカルボン酸基に結合している炭素原子鎖）に芳香核を含んでいないため、アジピン酸は「非芳香族」である。対照的に、「芳香族」という用語は、ジカルボン酸またはジオールがその主鎖中に芳香核を含むこと（例えば、テレフタル酸または２，６−ナフタレンジカルボン酸など）を意味する。従って、「非芳香族」は、例えば、主鎖として構成炭素原子の直鎖もしくは分岐鎖または環式配列を含み、本質的に飽和である（すなわちパラフィン系である）か、不飽和である（すなわち非芳香族炭素−炭素二重結合を含む）か、あるいはアセチレン系であり（すなわち炭素−炭素三重結合を含み）得る、ジオールおよびジカルボン酸などの脂肪族および脂環式構造の両方を含むものとする。従って、非芳香族は、直鎖状および分岐状の鎖構造（本明細書では「脂肪族」という）ならびに環式構造（本明細書では「脂環式」という）を含むものとする。但し、「非芳香族」という用語は、脂肪族または脂環式のジオールまたはジカルボン酸の主鎖に結合し得る任意の芳香族置換基を除外するものではない。本発明では、二官能性カルボン酸は典型的に、例えば、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸または例えばテレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸である。二官能性ヒドロキシル化合物は、例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式ジオール、例えば、１，４−ブタンジオールなどの直鎖状もしくは分岐状脂肪族ジオール、または例えばヒドロキノンなどの芳香族ジオールであってもよい。

[00109]ＡＡＰＥは、２〜８個の炭素原子を含む脂肪族ジオール、２〜８個の炭素原子を含むポリアルキレンエーテルグリコールおよび約４〜約１２個の炭素原子を含む脂環式ジオールから選択される１種以上の置換もしくは非置換の直鎖状もしくは分岐状ジオール残基を含む、ジオール残基を含む直鎖状もしくは分岐状ランダムコポリエステルおよび／または鎖延長コポリエステルであってもよい。置換ジオールは典型的に、ハロ、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリールおよびＣ_１〜Ｃ_４アルコキシから独立に選択される１〜４個の置換基を含む。使用し得るジオールの例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、２，２，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジオール、チオジエタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールが挙げられるが、これらに限定されない。ＡＡＰＥは、二酸残基の総モル基準で約３５〜約９９モル％の、２〜１２個の炭素原子を含む脂肪族ジカルボン酸および約５〜１０個の炭素原子を含む脂環式酸から選択される１種以上の置換もしくは非置換の直鎖状もしくは分岐状非芳香族ジカルボン酸残基を含有する二酸残基も含む。置換された非芳香族ジカルボン酸は典型的に、ハロ、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリールおよびＣ_１〜Ｃ_４アルコキシから選択される１〜約４個の置換基を含む。非芳香族二酸の非限定的な例としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、スベリン酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、ジグリコール酸、イタコン酸、マレイン酸および２，５−ノルボルナン−ジカルボン酸が挙げられる。非芳香族ジカルボン酸に加えて、ＡＡＰＥは、二酸残基の総モル基準で約１〜約６５モル％の、６〜約１０個の炭素原子を含む１種以上の置換もしくは非置換の芳香族ジカルボン酸残基を含む。置換された芳香族ジカルボン酸が使用される場合、それらは典型的に、ハロ、Ｃ_６〜Ｃ_１０アリールおよびＣ_１〜Ｃ_４アルコキシから選択される１〜約４個の置換基を含む。本発明者らの発明のＡＡＰＥに使用し得る芳香族ジカルボン酸の非限定的な例は、テレフタル酸、イソフタル酸、５−スルホイソフタル酸の塩および２，６−ナフタレンジカルボン酸である。より好ましくは、非芳香族ジカルボン酸はアジピン酸を含み、芳香族ジカルボン酸はテレフタル酸を含み、ジオールは１，４−ブタンジオールを含む。

[00110]ＡＡＰＥのための他の可能な組成物は、１００モル％の二酸成分および１００モル％のジオール成分基準で以下のモル百分率で以下のジオールおよびジカルボン酸（またはジエステルなどのそれらのポリエステルを形成する同等物）から調製されるものである：
（１）グルタル酸（約３０〜約７５モル％）、テレフタル酸（約２５〜約７０モル％）、１，４−ブタンジオール（約９０〜１００モル％）および変性ジオール（０〜約１０モル％）；
（２）コハク酸（約３０〜約９５モル％）、テレフタル酸（約５〜約７０モル％）、１，４−ブタンジオール（約９０〜１００モル％）および変性ジオール（０〜約１０モル％）；および
（３）アジピン酸（約３０〜約７５モル％）、テレフタル酸（約２５〜約７０モル％）、１，４−ブタンジオール（約９０〜１００モル％）および変性ジオール（０〜約１０モル％）。

[00111]変性ジオールは、好ましくは、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールおよびネオペンチルグリコールから選択される。最も好ましいＡＡＰＥは、約５０〜約６０モル％のアジピン酸残基、約４０〜約５０モル％のテレフタル酸残基および少なくとも９５モル％の１，４−ブタンジオール残基を含む直鎖状、分岐状もしくは鎖延長コポリエステルである。さらにより好ましくは、アジピン酸残基は、約５５〜約６０モル％を含み、テレフタル酸残基は約４０〜約４５モル％を含み、ジオール残基は約９５モル％の１，４−ブタンジオール残基を含む。そのような組成物は、Eastman Chemical社（テネシー州キングズポート）からEASTAR BIO（登録商標）コポリエステルという商標で、またＢＡＳＦ社からＥＣＯＦＬＥＸ（登録商標）という商標で市販されている。

[00112]好ましいＡＡＰＥのさらなる具体例としては、（ａ）５０モル％のグルタル酸残基、５０モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基、（ｂ）６０モル％のグルタル酸残基、４０モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基、または（ｃ）４０モル％のグルタル酸残基、６０モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基を含むテトラメチレングルタラートとテトラメチレンテレフタラートとの共重合体；（ａ）８５モル％のコハク酸残基、１５モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基または（ｂ）７０モル％のコハク酸残基、３０モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基を含むテトラメチレンスクシナートとテトラメチレンテレフタラートとの共重合体；７０モル％のコハク酸残基、３０モル％のテレフタル酸残基および１００モル％のエチレングリコール残基を含むエチレンスクシナートとエチレンテレフタラートとの共重合体；および（ａ）８５モル％のアジピン酸残基、１５モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基または（ｂ）５５モル％のアジピン酸残基、４５モル％のテレフタル酸残基および１００モル％の１，４−ブタンジオール残基を含むテトラメチレンアジパートとテトラメチレンテレフタラートとの共重合体が挙げられる。

[00113]ＡＡＰＥは、好ましくは約１０〜約１，０００個の繰り返し単位、好ましくは約１５〜約６００個の繰り返し単位を含む。ＡＡＰＥは、２５℃の温度で、１００ｍｌの６０／４０重量のフェノール／テトラクロロエタン溶液中に０．５ｇのコポリエステルの濃度を用いて測定した場合に、約０．４〜約２．０ｄＬ／ｇ、より好ましくは約０．７〜約１．６ｄＬ／ｇの固有粘度を有していてもよい。

[00114]ＡＡＰＥは、任意に、分岐剤の残基を含有していてもよい。分岐剤のモル％範囲は、二酸もしくはジオール残基の総モル基準で（分岐剤がカルボキシルもしくはヒドロキシル基のどちらを含有しているかによる）、約０〜約２モル％、好ましくは約０．１〜約１モル％、最も好ましくは約０．１〜約０．５モル％である。分岐剤は、好ましくは約５０〜約５，０００、より好ましくは約９２〜約３，０００の重量平均分子量および約３〜約６個の官能基を有する。分岐剤は、例えば、３〜６個のヒドロキシル基を有するポリオール、３個もしくは４個のカルボキシル基（もしくはエステルを形成する同等な基）を有するポリカルボン酸、または計３〜６個のヒドロキシルおよびカルボキシル基を有するヒドロキシ酸のエステル型残基であってもよい。さらに、反応押出時に過酸化物を添加することによりＡＡＰＥを分岐状にしてもよい。

[00115]多成分繊維の水非分散性成分は、上述されている水非分散性合成高分子化合物のうちのいずれかを含んでいてもよい。また、本明細書に記載されているいずれかの方法に従って繊維の紡糸を行ってもよい。但し、本発明の本側面に係る多成分繊維の向上した流動特性により、延伸速度が促進される。スルホポリエステルおよび水非分散性合成高分子化合物を押し出して多成分押出物を製造する場合、本明細書に開示されている方法のうちのいずれかを用いて、多成分押出物を少なくとも約２，０００、３，０００、４，０００または４，５００ｍ／分の速度で溶融延伸して、多成分繊維を製造することができる。理論に縛られるものではないが、これらの速度で多成分押出物を溶融延伸することにより、多成分繊維の水非分散性成分中に少なくともいくらか配向された結晶性が得られる。この配向された結晶性により、その後の処理時に多成分繊維から製造される不織材料の寸法安定性を上昇させることができる。

[00116]多成分押出物の別の利点は、１本のフィラメントにつき１５、１０、５または２．５デニール未満の紡糸後デニールを有する多成分繊維に溶融延伸することができる点である。

[00117]従って、本発明の別の態様では、成形された断面を有する多成分押出物は、
（ａ）少なくとも１種の水分散性スルホポリエステルと、
（ｂ）スルホポリエステルと混和しない１種以上の水非分散性合成高分子化合物を含み、かつドメイン間に介在するスルホポリエステルによって実質的に互いに分離された複数のドメインと、
を含み、かつ少なくとも約２０００ｍ／分の速度で溶融延伸することができる。

[00118]任意に、延伸された繊維を仮撚加工し、巻き取って、嵩高な連続フィラメントを形成してもよい。この１つの工程技術は、紡糸−延伸−仮撚加工として当該技術分野で知られている。他の態様は、捲縮されたか捲縮されていない平坦なフィラメント（仮撚加工していない）糸または切断されたステープル繊維を含む。

[00119]本発明を以下のその態様の実施例によってさらに例示することができるが、これらの実施例は単に例示のために含まれており、特に具体的に明記されていない限り本発明の範囲を限定するものではない。

試験手順
[00120]電解液吸収率−５．０ｃｍ×５．０ｃｍの大きさの２つの試験片を、先に調製した手すき紙(hand sheet)から切り取り、２５（±３）℃および６５（±５）％ＲＨで、２４時間を超える長さにわたって予備処理した後、重量（ｗ１）（単位：ミリグラム）を測定した。この試験片を、３１重量％の水酸化カリウム水溶液の中に３０分間浸漬した。次いで、この試験片を溶液から取り出し、１つの角を上にして３０秒間空中に吊るした。再度、試験片の重量（ｗ２）を測定した。以下の方程式：［（ｗ２−ｗ１）／ｗ１］×１００で、電解液吸収率（％）を計算した。

[00121]液体吸収率−５．０ｃｍ×２．５ｃｍ（高さ×幅）の大きさの２つの試験片を先に調製した手すき紙から切り取り、２５（±３）℃および６５（±５）％ＲＨで、２４時間を超える長さにわたって予備処理した。試験片の底を、３１重量％の水酸化カリウム水溶液の中に５ｍｍの深さまで垂直に浸漬した。毛管作用により溶液が試験片の底から２．５ｃｍ高さの線のいずれかの部分に到達する時間（秒）を液体吸収率として測定した。

[00122]電解液保持比率−直径１インチの３つの円形の試験片を先に調製した手すき紙から切り取り、２５（±３）℃および６５（±５）％ＲＨで、２４時間を超える長さにわたって予備処理した。試料重量（ｚ１）（単位：ミリグラム）を測定した。次いで、試料重量ｚ１に等しい重量の３１重量％の水酸化カリウム水溶液を、注射器を用いて試験片の上部に滴下した。次いで、この試験片をひっくり返し、吸い取り紙の上に置き、その上に１００グラムの重りを載せた。３０秒後、１００グラムの重りを除去し、試験片の重量（ｚ２）を測定した。以下の方程式：［（ｚ２−ｚ１）／ｚ１］×１００で電解液保持比率を計算した。

[00123]圧縮率−直径２．５４ｃｍの３つの円形の試験片を手すき紙から調製した。この試料を２３±２℃および５０％±１０％ＲＨで放置して予備処理した。Testworks 4ソフトウェアを用いたMTS Insight 50Wによって、これらの試験片に対する圧縮負荷を測定した。圧縮試験のために、直径１．６０ｃｍの円形圧縮板および５Ｎ（５１０ｇｆ）のロードセルを使用した。元の厚さの８０％で圧縮負荷を測定した。

[00124]イオン抵抗値−ＫＯＨ電解液中のイオン抵抗値は、電池セパレータのイオンの流れに対する抵抗値の尺度であり、以下のように測定した。試料を小片（１インチ×１インチ）に切断し、完全に湿らせるために、４０％水酸化カリウムに一晩浸漬した。試料を、試料を露出する１ｃｍ^２の窓を有する２つのテフロン（登録商標）シムの間に挟んだ。サンドイッチ状のテフロン（登録商標）シムおよび試料を、窓が２つの電極に面するように２つの白金電極を有する抵抗セル内に置いた。ＨＰミリオームメータを用いて１ＫＨｚで抵抗値を測定した。テフロン（登録商標）シム間にセパレータを全く挟まずに測定を繰り返した。２つの測定値間の差が試料の抵抗値（ミリオーム）である。次いで、セパレータの抵抗値に電極の面積（この場合は１ｃｍ^２）を掛けて、その結果をミリオーム・ｃｍ^２で報告する。

[00125]１μｌの流体（水または２０％ＫＯＨ溶液）を試料の表面に分散させ、かつ試料内に浸漬するのに要した時間を計算して、湿潤時間（秒）を測定する。各時間で同量を分注する自動注射器で流体を分散させる。湿潤時間を秒で報告する。

[00126]電解液保持比率−３．４ｃｍ×５ｃｍの大きさの２つの試験片を調製し、標準条件で予備処理した。１ｍｇオーダーでその重量（ａ_１）を測定した。次いで、試験片を同じ重量（ａ_１）の３１％濃度の水酸化カリウム水溶液で含浸させた。試験片を濾紙(ADVANTEC No.4A)の上に置き、１００ｇの重りで負荷した。３０秒後、試験片の重量（ａ_２）を測定した。以下の方程式：ａ_２／ａ_１×１００で電解液保持比率（％）を計算した。

[00127]試料の基本重量（単位：ｇ／ｍ^２）を高分子化合物の密度（単位：ｇ／ｃｍ^３）および試料の厚さ（単位：マイクロメートル）で割り、１００を掛けた後、１００％から除して、すなわち、空隙率％＝１００−基本重量／（密度×厚さ）×１００によって、空隙率を計算した。

実施例１
[00128]以下の二酸およびジオール組成物、すなわち二酸組成物（７１モル％のテレフタル酸、２０モル％のイソフタル酸および９モル％の５−ソジオスルホイソフタル酸）、およびジオール組成物（６０モル％のエチレングリコールおよび４０モル％のジエチレングリコール）を用いて、スルホポリエステル高分子化合物を調製した。真空中での高温のポリエステル化によりスルホポリエステルを調製した。エステル化条件を制御して、約０．３１の固有粘度を有するスルホポリエステルを製造した。このスルホポリエステルの溶融粘度を測定すると、２４０℃および１ラジアン／秒の剪断速度で約３０００〜４０００ポアズの範囲であった。

実施例２
[00129]米国特許出願公開第２００８／０３１１８１５号の実施例９に記載されている手順（参照により本明細書に組み込まれる）に従って、実施例１のスルホポリエステル高分子化合物を紡糸して二成分セグメント化パイ型繊維にし、不織ウェブに形成した。本プロセス時に、主押出機（Ａ）は、Eastman F61HC PETポリエステル溶融物を供給して、セグメント化パイ型構造内により大きなセグメント切片部を形成した。押し出しゾーンは、２８５℃の温度で紡糸口金型に流入するＰＥＴを溶融するように設定した。副押出機（Ｂ）は、２５５℃の溶融温度で紡糸口金型に供給された実施例１のスルホポリエステル高分子化合物を処理した。１つの穴当たりの溶融物押出量は０．６ｇｍ／分であった。二成分押出物中のＰＥＴとスルホポリエステルとの体積比は７０／３０に設定し、これは約７０／３０の重量比を表している。二成分押出物の断面は、スルホポリエステル高分子化合物によって分離された、ＰＥＴからなる楔形のドメインを有していた。

[00130]米国特許出願公開第２００８／０３１１８１５号の比較例８に使用されている同じ吸引装置組立体（参照により本明細書に組み込まれる）を用いて、二成分押出物を溶融延伸した。延伸時に二成分繊維を破壊することなく吸引装置に対して最大利用可能な空気圧力は４５ｐｓｉであった。４５ｐｓｉの空気を用いて、二成分押出物を溶融延伸して約１．２の紡糸後デニールを有する二成分繊維にし、その際、この二成分繊維を顕微鏡で観察すると約１１〜１２ミクロンの直径を呈していた。溶融延伸工程プロセス時の速度を測定すると約４，５００ｍ／分であった。

[00131]二成分繊維を、１４０ｇｓｍおよび１１０ｇｓｍの重量を有する不織ウェブになるように堆積させた。材料を１２０℃の強制空気オーブンで５分間予備処理して、ウェブの収縮を測定した。収縮後の不織ウェブの面積は、ウェブの開始面積の約２９％であった。

[00132]溶融延伸繊維および不織ウェブから抜き出した繊維の断面の顕微鏡検査から、個々のセグメントが明瞭に画定され、かつ同様の大きさおよび形状を呈する非常に良好なセグメント化パイ型構造であることが分かった。スルホポリエステルを二成分繊維から除去した後にパイ切片形状を有する８個の別個のＰＥＴ一成分繊維を形成するように、ＰＥＴセグメントは互いから完全に分離していた。

[00133]１１０ｇｓｍの布重量を有する不織ウェブを、様々な温度の静止脱イオン水浴に８分間浸漬した。浸漬した不織ウェブを乾燥し、表１に示すように様々な温度の脱イオン水への浸漬による重量％の減少を測定した。

[00134]スルホポリエステル高分子化合物は、約４６℃を超える温度で非常に容易に脱イオン水内に散逸し、その際、スルホポリエステル高分子化合物の繊維からの除去は、重量減少によって示されているように５１℃を超える温度で非常に広範または完全であった。約３０％の重量減少は、不織ウェブ内の二成分繊維からのスルホポリエステルの完全な除去を表していた。水流交絡を使用して、このスルホポリエステルを含む二成分繊維のこの不織ウェブを処理した場合、４０℃未満の水温の水流交絡水墳流によって上記高分子化合物が広範に除去されないことが期待されている。

実施例３
[00135]Ｆｌｅｉｓｓｎｅｒ社（ドイツのエーゲルスバッハ）によって製造された水流交絡装置を用いて、１４０ｇｓｍおよび１１０ｇｓｍの基本重量を有する実施例２の不織ウェブを水流交絡した。上記機械は、３組の噴出部が不織ウェブの上側に接触し、かつ２組の噴出部が不織ウェブの対向側に接触する、全部で５組の水流交絡装置を有していた。水噴出部は、２フィート幅の噴出ストリップに機械加工された直径が約１００ミクロンの一連の細い開口部を含んでいた。噴出部の水圧は、６０バール（噴出ストリップ＃１）、１９０バール（噴出ストリップ＃２および＃３）および２３０バール（噴出ストリップ＃４および＃５）に設定した。水流交絡プロセス時に、噴出部に対する水温は、約４０〜４５℃の範囲であることが分かった。水流交絡装置から排出される不織布は、互いに強く結合されていた。連続的な繊維を互いに絡ませて、両方向に引き伸ばした場合に引裂きに対して高い耐性のある水流交絡不織布を製造した。

[00136]次いで、水流交絡不織布を、その周囲の周りに一連のピンを有する剛性の長方形フレームを含む幅出し機に固定した。上記布をピンに固定して、上記布が加熱された際に収縮するのを防止した。布試料と共にフレームを１３０℃の強制空気オーブン内に３分間置いて、制限されながらも上記布をヒートセットした。ヒートセット後に、予備処理した布を測定された大きさの試料試験片に切断し、幅出し機による制限なしにこの試験片を１３０℃で予備処理した。この予備処理後に水流交絡不織布の寸法を測定し、最小の収縮（寸法の０．５％未満の減少）のみが観察された。水流交絡不織布をヒートセットすることは、寸法安定性のある不織布を製造するのに十分であることは明らかであった。

[00137]上述のようにヒートセット後に水流交絡不織布を９０℃の脱イオン水で洗浄してスルホポリエステル高分子化合物を除去し、水流交絡布の中に残ったＰＥＴの一成分繊維のセグメントを得た。

[00138]洗浄を繰り返した後、乾燥した布は、約２６％の重量減少を呈した。水流交絡前に不織ウェブを洗浄することで、３１．３％の重量減少が実証された。従って、水流交絡プロセスにより、スルホポリエステルの一部が不織ウェブから除去されたが、この量は比較的僅かであった。水流交絡時に除去されるスルホポリエステルの量を減らすために、水流交絡噴出部の水温を４０℃未満にまで低下させるべきである。

[00139]実施例１のスルホポリエステルは、スルホポリエステル高分子化合物の除去後に、水非分散性高分子化合物セグメントにより、同様の大きさおよび形状の個々の繊維が形成される良好なセグメント分配を有するセグメント化パイ型繊維を生成することが分かった。スルホポリエステルの流動性は、二成分押出物を高速で溶融延伸して、約１．０の低い紡糸後デニールを有する細デニールの二成分繊維を達成するのに適していた。これらの二成分繊維は、スルホポリエステル高分子化合物の顕著な損失を被ることなく水流交絡して不織布を製造することができる不織ウェブになるように堆積させることができる。不織ウェブを水流交絡することによって製造される不織布は、高い強度を呈し、約１２０℃以上の温度でヒートセットして優れた寸法安定性を有する不織布を製造することができる。洗浄工程で、スルホポリエステル高分子化合物を水流交絡不織布から除去した。これにより、より軽い布重量、より高い可撓性、およびより柔らかな手触りを有する強い不織布製品が得られた。この不織布製品中のＰＥＴマイクロファイバは楔形であり、約０．１の平均デニールを呈していた。

実施例４
[00140]以下の二酸およびジオール組成物、すなわち二酸組成物（６９モル％のテレフタル酸、２２．５モル％のイソフタル酸、および８．５モル％の５−ソジオスルホイソフタル酸）およびジオール組成物（６５モル％のエチレングリコールおよび３５モル％のジエチレングリコール）を用いて、スルホポリエステル高分子化合物を調製した。真空中での高温のポリエステル化によりスルホポリエステルを調製した。エステル化条件を制御して、約０．３３の固有粘度を有するスルホポリエステルを製造した。このスルホポリエステルの溶融粘度を測定すると、２４０℃および１ラジアン／秒の剪断速度で約６０００〜７０００ポアズの範囲であった。

実施例５
[00141]スパンボンドラインで、実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を、１６個の島を有する海島型断面構成を有する二成分繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）は、Eastman F61HC PETポリエステル溶融物を供給して、海島型構造内に島を形成した。押し出しゾーンは、約２９０℃の温度で紡糸口金型に流入するＰＥＴを溶融するように設定した。副押出機（Ｂ）は、約２６０℃の溶融温度で紡糸口金型に供給された実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を処理した。二成分押出物中のＰＥＴとスルホポリエステルとの体積比は７０／３０に設定し、これは約７０／３０の重量比を表している。紡糸口金からの溶融物押出量は、０．６ｇ／穴／分であった。二成分押出物の断面は、スルホポリエステル高分子化合物によって分離された、ＰＥＴからなる円形状島ドメインを有していた。

[00142]吸引装置組立体を用いて二成分押出物を溶融延伸した。溶融延伸時に二成分繊維を破壊することなく吸引装置に対して最大利用可能な空気圧力は、５０ｐｓｉであった。５０ｐｓｉの空気を用いて、二成分押出物を溶融延伸して約１．４の紡糸後デニールを有する二成分繊維にし、その際、この二成分繊維を顕微鏡で観察すると約１２ミクロンの直径を呈していた。延伸プロセス時の速度を計算すると約３，９００ｍ／分であった。

実施例６
[00143]二成分押出ラインを用いて、実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を、６４個の島繊維を有する二成分海島型断面の繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）は、Eastman F61HC PETポリエステル溶融物を供給して、海島型繊維断面構造内に島を形成した。副押出機（Ｂ）は、スルホポリエステル高分子化合物溶融物を供給して、海島型二成分繊維内に海を形成した。

[00144]ポリエステルの固有粘度は０．６１ｄＬ／ｇであり、乾燥スルホポリエステルの溶融粘度は、上記溶融粘度測定手順を用いて２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約７，０００ポアズであった。１９８個の穴および０．８５ｇｍｓ／分／穴の押出量を有する紡糸口金を用いて、これらの海島型二成分繊維を製造した。「島」ポリエステルの「海」スルホポリエステルに対する高分子化合物比は６５％〜３５％であった。ポリエステル成分に対して２８０℃、スルホポリエステル成分に対して２６０℃の押出温度を用いて、これらの二成分繊維を紡糸した。二成分繊維は、非常に多くのフィラメント（１９８本のフィラメント）を含んでおり、約５３０メートル／分の速度で溶融紡糸して、１本のフィラメントにつき約１４の公称デニールを有するフィラメントを形成した。キスロール塗布機を用いて、２４重量％のGoulston Technologies社製ＰＴ７６９仕上げ材の仕上げ材溶液を二成分繊維に塗布した。次いで、それぞれ９０℃および１３０℃に加熱した１組の２つのゴデットロールを用いるラインで二成分繊維のフィラメントを延伸し、最終延伸ロールを約１，７５０メートル／分の速度で動作させて約３．３倍のフィラメント延伸比を得、１本のフィラメントにつき約４．５の公称デニールまたは約２５ミクロンの平均直径を有する延伸された海島型二成分フィラメントを形成した。これらのフィラメントは、約２．５ミクロンの平均直径を有するポリエステルマイクロファイバの「島」を含んでいた。

実施例７
[00145]実施例６の延伸された海島型二成分繊維を、切断長が３．２ミリメートルおよび６．４ミリメートルの短繊維に切断することにより、海に６４個の島がある断面構成を有する二成分短繊維を製造した。これらの短く切断された二成分繊維は、ポリエステルの「島」および水分散性スルホポリエステル高分子化合物の「海」を含んでいた。島および海の断面分布は、これらの短く切断された二成分繊維の長さに沿って本質的に一貫していた。

実施例８
[00146]実施例６の延伸された海島型二成分繊維を軟水に約２４時間浸漬した後、切断長が３．２ミリメートルおよび６．４ミリメートルの短繊維に切断した。短繊維に切断する前に、水分散性スルホポリエステルを少なくとも部分的に乳化した。従って、島を海成分から部分的に分離することにより、部分的に乳化した海島型二成分短繊維を製造した。

実施例９
[00147]実施例８の短く切断された海島型二成分繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」成分であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、平均直径が約２．５ミクロン、長さが３．２および６．４ミリメートルであることが分かった。

比較例１０
[00148]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。７．５ｇｍｓのInternational Paper社（米国テネシー州メンフィス）製Albacel Southern Bleached Softwood Kraft（ＳＢＳＫ）および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化して、パルプ化混合物を生成した。このパルプ化混合物を７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水と７．５ｇｍｓの繊維材料）のパルプスラリーを調製した。高速回転翼撹拌機を用いて、このパルプスラリーを６０秒間撹拌した。このパルプスラリーから手すき紙を製造する手順は以下のとおりであった。パルプスラリーを撹拌し続けながら２５センチメートル×３０センチメートルの手すき紙鋳型に入れた。ドロップ弁を引いて、パルプ繊維をスクリーンで排水して手すき紙を形成した。１平方メートル当たり７５０グラム（ｇｓｍ）の吸い取り紙を、形成された手すき紙上に置き、吸い取り紙を手すき紙上に平らに広げた。スクリーンフレームを洗い流し、綺麗な剥離紙上に逆さにして１０分間放置した。スクリーンを形成された手すき紙から垂直に持ち上げた。７５０ｇｓｍの吸い取り紙の２枚のシートを、形成された手すき紙上に置いた。Ｎｏｒｗｏｏｄ乾燥機を用いて、手すき紙を３枚の吸い取り紙と共に約８８℃で１５分間乾燥した。１枚の吸い取り紙を除去して手すき紙の各側に１枚の吸い取り紙を残した。Ｗｉｌｌｉａｍｓ乾燥機を用いて、手すき紙を６５℃で１５分乾燥した。次いで、４０ｋｇの乾燥プレスを用いて手すき紙を１２〜２４時間さらに乾燥した。吸い取り紙を除去して乾燥した手すき紙試料を得た。試験のために、手すき紙を２１．６センチメートル×２７．９センチメートルの寸法になるまで切り取った。

比較例１１
[00149]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。７．５ｇｍｓのInternational Paper社（米国テネシー州メンフィス）製Albacel Southern Bleached Softwood Kraft（ＳＢＳＫ）、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化してパルプ化混合物を生成した。このパルプ化混合物を７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてパルプスラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このパルプスラリーを６０秒間撹拌した。このパルプスラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。

実施例１２
[00150]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。６．０ｇｍｓのInternational Paper社（米国テネシー州メンフィス）製Albacel Southern Bleached Softwood Kraft（ＳＢＳＫ）、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、１．５ｇｍｓの実施例７の切断長が３．２ミリメートルの海島型繊維、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化して繊維混合スラリーを生成した。この繊維混合スラリーを８２℃まで１０秒間加熱して、海島型繊維中の水分散性スルホポリエステル成分を乳化および除去し、ポリエステルマイクロファイバを放出させた。次いで、繊維混合スラリーを濾して、スルホポリエステルを含むスルホポリエステル分散体と、パルプ繊維およびポリエステルマイクロファイバなどのマイクロファイバ含有混合物を生成した。マイクロファイバ含有混合物を５００ｇｍｓの室温水でさらに洗い流して、水分散性スルホポリエステルをマイクロファイバ含有混合物からさらに除去した。このマイクロファイバ含有混合物を７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてマイクロファイバ含有スラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このマイクロファイバ含有スラリーを６０秒間撹拌した。このマイクロファイバ含有スラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。

比較例１３
[00151]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。７．５ｇｍｓのJohns Manville社（米国コロラド州デンバー）製MicroStrand 475-106マイクロガラス繊維、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化してガラス繊維混合物を生成した。このガラス繊維混合物を７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてガラス繊維スラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このガラス繊維スラリーを６０秒間撹拌した。このガラス繊維スラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。

実施例１４
[00152]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。３．８ｇｍｓのJohns Manville社（米国コロラド州デンバー）製MicroStrand 475-106マイクロガラス繊維、３．８ｇｍｓの実施例７の切断長が３．２ミリメートルの海島型繊維、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化して繊維混合スラリーを生成した。この繊維混合スラリーを８２℃まで１０秒間加熱して、海島型二成分繊維中の水分散性スルホポリエステル成分を乳化および除去し、ポリエステルマイクロファイバを放出させた。次いで、繊維混合スラリーを濾して、スルホポリエステルを含むスルホポリエステル分散体と、ガラスマイクロファイバおよびポリエステルマイクロファイバを含むマイクロファイバ含有混合物を生成した。マイクロファイバ含有混合物を５００ｇｍｓの室温水でさらに洗い流して、スルホポリエステルをマイクロファイバ含有混合物からさらに除去した。このマイクロファイバ含有混合物を７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてマイクロファイバ含有スラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このマイクロファイバ含有スラリーを６０秒間撹拌した。このマイクロファイバ含有スラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。

実施例１５
[00153]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。７．５ｇｍｓの実施例７の切断長が３．２ミリメートルの海島型繊維、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化して、繊維混合スラリーを生成した。この繊維混合スラリーを８２℃まで１０秒間加熱して、海島型繊維中の水分散性スルホポリエステル成分を乳化および除去し、ポリエステルマイクロファイバを放出させた。次いで、繊維混合スラリーを濾して、スルホポリエステル分散体およびポリエステルマイクロファイバを生成した。スルホポリエステル分散体は、水分散性スルホポリエステルで構成されていた。ポリエステルマイクロファイバを５００ｇｍｓの室温水で洗い流して、スルホポリエステルをポリエステルマイクロファイバからさらに除去した。これらのポリエステルマイクロファイバを７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてマイクロファイバスラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このマイクロファイバスラリーを６０秒間撹拌した。このマイクロファイバスラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。

[00154]実施例１０〜１５の手すき紙試料を試験し、表２に特性を示す。

[00155]手すき紙の重量を測定し、かつ１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で重量を計算して、手すき紙の基本重量を決定した。Ono Sokki EG-233隙間ゲージを用いて手すき紙の厚さを測定し、厚さをミリメートルで報告した。１立方センチメートル当たりのグラム重量として密度を計算した。１．９×１．９ｃｍ^２の開放上部および１００ｃｃの容量を有するGreiner Porosity Manometerを用いて空隙率を測定した。空隙率は、１００ｃｃの水が試料を通過する平均時間（単位：秒）（４回の反復）として報告する。Instron Model TMを用いて、６つの３０ｍｍ×１０５ｍｍの試験片について引張特性を測定した。各実施例について６回の測定の平均を報告する。これらの試験結果から、本発明のポリエステルマイクロファイバの添加により湿式繊維構造の引張特性の顕著な向上が得られることが認められる。

実施例１６
[00156]二成分押出ラインを用いて、実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を３７個の島を有する二成分海島型断面の繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）はEastman F61HC PETポリエステルを供給して、海島型断面構造内に「島」を形成した。副押出機（Ｂ）は、水分散性スルホポリエステル高分子化合物を供給して、「海」を形成した。ポリエステルの固有粘度は０．６１ｄＬ／ｇであり、乾燥スルホポリエステルの溶融粘度は、上記溶融粘度測定手順を用いて２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約７，０００ポアズであった。７２個の穴および１．１５ｇｍｓ／分／穴の押出量を有する紡糸口金を用いて、これらの海島型二成分繊維を製造した。「島」ポリエステルの「海」スルホポリエステルに対する高分子化合物比は２〜１であった。ポリエステル成分には２８０℃、水分散性スルホポリエステル成分には２５５℃の押出温度を用いて、これらの二成分繊維を紡糸した。この二成分繊維は、非常に多くのフィラメント（１９８本のフィラメント）を含んでおり、約５３０メートル／分の速度で溶融紡糸して、１本のフィラメントにつき１９．５の公称デニールを有するフィラメントを形成した。キスロール塗布機を用いて、２４重量％のGoulston Technologies社製ＰＴ７６９仕上げ材の仕上げ材溶液を二成分繊維に塗布した。次いで、二成分繊維のフィラメントを、それぞれ９５℃および１３０℃に加熱した１組の２つのゴデットロールを用いるラインで延伸し、最終延伸ロールを約１，７５０メートル／分の速度で動作させて約３．３倍のフィラメント延伸比を得、１本のフィラメントにつき約５．９の公称デニールまたは約２９ミクロンの平均直径を有する延伸された海島型二成分フィラメントを形成した。ポリエステルマイクロファイバの島を含むこれらのフィラメントは、約３．９ミクロンの平均直径を有していた。

実施例１７
[00157]実施例１６の延伸された海島型二成分繊維を、切断長が３．２ミリメートルおよび６．４ミリメートルの二成分短繊維に切断することにより、海に３７個の島がある断面構成を有する短繊維を製造した。これらの繊維は、ポリエステルの「島」および水分散性スルホポリエステル高分子化合物の「海」を含んでいた。「島」および「海」の断面分布は、これらの二成分繊維の長さに沿って本質的に一貫していた。

実施例１８
[00158]実施例１７の短く切断された海島型繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」成分であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、平均直径が約３．９ミクロン、長さが３．２および６．４ミリメートルであることが分かった。

実施例１９
[00159]二成分押出ラインを用いて、実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を３７個の島を有する二成分海島型断面の繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）は、ポリエステルを供給して海島型繊維断面構造内に「島」を形成した。副押出機（Ｂ）は、水分散性スルホポリエステル高分子化合物を供給して、海島型二成分繊維内に「海」を形成した。ポリエステルの固有粘度は０．５２ｄＬ／ｇであり、乾燥水分散性スルホポリエステルの溶融粘度は、上記溶融粘度測定手順を用いて２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約３，５００ポアズであった。それぞれ１７５個の穴および１．０ｇｍｓ／分／穴の押出量を有する２つの紡糸口金を用いて、これらの海島型二成分繊維を製造した。「島」ポリエステルの「海」スルホポリエステルに対する高分子化合物比は７０％〜３０％であった。ポリエステル成分には２８０℃、スルホポリエステル成分には２５５℃の押出温度を用いて、これらの二成分繊維を紡糸した。二成分繊維は、非常に多くのフィラメント（３５０本のフィラメント）を含んでおり、１００℃まで加熱した巻き取りロールを用いて約１，０００メートル／分の速度で溶融紡糸して、１本のフィラメントにつき約９の公称デニールおよび約３６ミクロンの平均繊維直径を有するフィラメントを形成した。キスロール塗布機を用いて、２４重量％のＰＴ７６９仕上げ材の仕上げ材溶液を二成分繊維に塗布した。二成分繊維のフィラメントを一緒にした後、延伸ラインで、１００ｍ／分の延伸ロール速度および３８℃の温度で３．０倍に延伸し、１本のフィラメントにつき約３の平均デニールおよび約２０ミクロンの平均直径を有する延伸された海島型二成分フィラメントを形成した。これらの延伸された海島型二成分繊維を、長さが約６．４ミリメートルの短繊維に切断した。これらの海島型二成分短繊維は、約２．８ミクロンの平均直径を有するポリエステルマイクロファイバの「島」で構成されていた。

実施例２０
[00160]実施例１９の短く切断された海島型二成分繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、繊維の「島」であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄した繊維の光学顕微鏡観察から、ポリエステルマイクロファイバの平均直径が約２．８ミクロン、長さが約６．４ミリメートルであることが分かった。

実施例２１
[00161]以下の手順を用いて湿式マイクロファイバ貯蔵物の手すき紙を調製した。５６．３ｇｍｓの実施例６の切断長が３．２ミリメートルの海島型二成分繊維、２．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１，４１０ｇｍｓの室温水を、２リットルのビーカーに入れて、繊維スラリーを生成した。繊維スラリーを撹拌した。４分の１量すなわち約３５２ｍｌのこの繊維スラリーを、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化した。この繊維スラリーを８２℃まで１０秒間加熱して、海島型二成分繊維内の水分散性スルホポリエステル成分を乳化および除去し、ポリエステルマイクロファイバを放出させた。次いで、繊維スラリーを濾して、スルホポリエステル分散体およびポリエステルマイクロファイバを生成した。これらのポリエステルマイクロファイバを５００ｇｍｓの室温水で洗い流して、スルホポリエステルをポリエステルマイクロファイバからさらに除去した。十分な室温水を添加して３５２ｍｌのマイクロファイバスラリーを生成した。このマイクロファイバスラリーを７，０００ｒｐｍで３０秒間再パルプ化した。これらのマイクロファイバを、８リットルの金属ビーカーに移した。残った４分の３の繊維スラリーを同様にパルプ化し、洗浄し、洗い流し、再パルプ化し、８リットルの金属ビーカーに移した。次いで、６，０９０ｇｍｓの室温水を添加して、約０．４９％の濃度（７，５００ｇｍｓの水および３６．６ｇｍｓのポリエステルマイクロファイバ）にしてマイクロファイバスラリーを生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このマイクロファイバスラリーを６０秒間撹拌した。このマイクロファイバスラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。約４９０ｇｓｍの基本重量を有するマイクロファイバ貯蔵物の手すき紙は、約２．５ミクロンの平均直径および約３．２ミリメートルの平均長さのポリエステルマイクロファイバで構成されていた。

実施例２２
[00162]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。７．５ｇｍｓの実施例２１のポリエステルマイクロファイバ貯蔵物の手すき紙、０．３ｇｍｓのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉、および１８８ｇｍｓの室温水を、１，０００ｍｌのパルプ製造機に入れ、７，０００ｒｐｍで３０秒間パルプ化した。マイクロファイバを７，３１２ｇｍｓの室温水と共に８リットルの金属ビーカーに移し、約０．１％の濃度（７，５００ｇｍｓの水および７．５ｇｍｓの繊維材料）にしてマイクロファイバスラリー生成した。高速回転翼撹拌機を用いて、このマイクロファイバスラリーを６０秒間撹拌した。このスラリーから手すき紙を製造する残りの手順は、比較例１０と同じであった。約２．５ミクロンの平均直径を有する１００ｇｓｍのポリエステルマイクロファイバの湿式手すき紙を得た。

実施例２３
[00163]実施例１９の切断長が６．４ミリメートルの海島型二成分繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」成分であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、平均直径が約２．５ミクロン、長さが６．４ミリメートルであることが分かった。

実施例２４
[00164]二成分繊維の重量基準で約１重量％のＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社（ジョージア州アトランタ）製エチレンジアミン四酢酸の４ナトリウム塩（Ｎａ_４−ＥＤＴＡ）を含有する８０℃の軟水を用いて、実施例６、実施例１６および実施例１９の短く切断された海島型二成分繊維を別々に洗浄して、水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。Ｎａ_４−ＥＤＴＡなどの少なくとも１種の硬水軟化剤を添加して、水分散性スルホポリエステル高分子化合物を海島型二成分繊維から除去するのを促進する。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、ポリエステルマイクロファイバの優れた放出および分離が明らかとなった。水にＮａ_４−ＥＤＴＡなどの硬水軟化剤を使用して、スルホポリエステルの水分散性に悪影響を及ぼし得るスルホポリエステルに対するいかなるＣａ^＋＋イオン交換も防止する。典型的な軟水は、１５ｐｐｍまでのＣａ^＋＋イオン濃度を含有していてもよい。本明細書に記載されているプロセスで使用される軟水は、本質的にゼロ濃度のＣａ^＋＋イオンおよび他の多価イオンを有するか、あるいはＣａ^＋＋イオンおよび他の多価イオンに結合させるためのＮａ_４−ＥＤＴＡなどの十分な量の硬水軟化剤を使用することが望ましい。先に開示されている実施例の手順を用いて湿式シートを調製する際に、これらのポリエステルマイクロファイバを使用することができる。

実施例２５
[00165]以下の手順を用いて、実施例６および実施例１６の短く切断された海島型二成分繊維を別々に処理した。１７グラムのＡｖｅｂｅ社（オランダのフォクホル）製Solvitose N事前ゼラチン化第四級陽イオン性ジャガイモ澱粉を蒸留水に添加した。澱粉を完全に溶解または加水分解した後、４２９グラムの短く切断された海島型二成分繊維を蒸留水にゆっくりと添加して、繊維スラリーを生成した。Ｗｉｌｌｉａｍｓ回転式連続供給精砕機(Rotary Continuous Feed Refiner)（直径５インチ）を作動させて、ポリエステルマイクロファイバから分離するのに十分な剪断作用を水分散性スルホポリエステルに与えるために、繊維スラリーを精砕または混合した。貯蔵密閉容器の内容物を２４リットルのステンレス鋼容器に入れ、蓋を固く閉じた。ステンレス鋼容器をプロパン調理器具上に置き、海島型繊維中のスルホポリエステル成分を除去し、かつポリエステルマイクロファイバを放出させるために、繊維スラリーが約９７℃で沸騰し始めるまで加熱した。繊維スラリーが沸騰に達した後、手動式撹拌パドルでそれを撹拌した。ステンレス鋼容器の内容物を、３０メッシュスクリーンを有する２７インチ×１５インチ×深さ６インチのFalse Bottom Knucheに入れて、スルホポリエステル分散体およびポリエステルマイクロファイバを生成した。スルホポリエステル分散体は、水および水分散性スルホポリエステルを含んでいた。ポリエステルマイクロファイバを、Ｋｎｕｃｈｅ中、１７℃の１０リットルの軟水で１５秒間洗い流し、絞って過剰な水を除去した。

[00166]２０グラムのポリエステルマイクロファイバ（乾燥繊維基準）を、７０℃で２，０００ｍｌの水に添加し、Hermann Manufacturing社によって製造されている２リットルの３０００ｒｐｍ３／４馬力の水中パルプ製造機（ｈｙｄｒｏｐｕｌｐｅｒ）を用いて３分間（９，０００回転）撹拌して、１％濃度のマイクロファイバスラリーを調製した。比較例１０に上述した手順を用いて手すき紙を製造した。

[00167]これらの手すき紙の光学および走査電子顕微鏡的観察から、ポリエステルマイクロファイバの優れた分離および形成が明らかとなった。
実施例２６
[00168]二成分押出ラインを用いて、実施例４のスルホポリエステル高分子化合物を３７個の島を有する二成分海島型断面の繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）はEastman F61HC PETポリエステルを供給して、海島型断面構造内に「島」を形成した。副押出機（Ｂ）は、水分散性スルホポリエステル高分子化合物を供給して、海島型二成分繊維内に「海」を形成した。ポリエステルの固有粘度は０．６１ｄＬ／ｇであり、乾燥スルホポリエステルの溶融粘度は、上記溶融粘度測定手順を用いて２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約７，０００ポアズであった。７２個の穴を有する紡糸口金を用いて、これらの海島型二成分繊維を製造した。「島」ポリエステルの「海」スルホポリエステルに対する高分子化合物比は２．３３〜１であった。

[00169]ポリエステル成分には２８０℃、水分散性スルホポリエステル成分には２５５℃の押出温度を用いて、これらの二成分繊維を紡糸した。この二成分繊維は、非常に多くのフィラメント（１９８本のフィラメント）を含んでおり、約５３０メートル／分の速度で溶融紡糸して、１本のフィラメントにつき１９．５の公称デニールを有するフィラメントを形成した。キスロール塗布機を用いて、１８重量％のGoulston Technologies社製ＰＴ７６９仕上げ材の仕上げ材溶液を二成分繊維に塗布した。次いで、二成分繊維のフィラメントを、それぞれ９５℃および１３０℃に加熱した１組の２つのゴデットロールを用いるラインで延伸し、最終延伸ロールを約１，７５０メートル／分の速度で動作させて約３．３倍のフィラメント延伸比を得、このようにして、１本のフィラメントにつき約３．２の公称デニールを有する延伸された海島型二成分フィラメントを形成した。これらのフィラメントは、約２．２ミクロンの平均直径を有するポリエステルマイクロファイバの島を含んでいた。

実施例２７
[00170]実施例２６の延伸された海島型二成分繊維を切断長が１．５ミリメートルの二成分短繊維に切断することにより、海に３７個の島がある断面構成を有する短繊維を製造した。これらの繊維は、ポリエステルの「島」および水分散性スルホポリエステル高分子化合物の「海」を含んでいた。「島」および「海」の断面分布は、これらの二成分繊維の長さに沿って本質的に一貫していた。

実施例２８
[00171]実施例２７の短く切断された海島型繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」成分であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、平均直径が約２．２ミクロン、長さが１．５ミリメートルであることが分かった。

実施例２９
[00172]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。全部で２ｇのMicroStrand 475-106ガラス繊維と実施例２８のポリエステルマイクロファイバとの混合物を２，０００ｍｌの水に添加し、０．１％濃度のマイクロファイバスラリーを調製するために、改良型混合機で１〜２分間撹拌した。パルプスラリーを撹拌し続けながら２５センチメートル×３０センチメートルの手すき紙鋳型に入れた。ドロップ弁を引いて、パルプ繊維をスクリーンで排水して手すき紙を形成した。１平方メートル当たり７５０グラム（ｇｓｍ）の吸い取り紙を、形成された手すき紙上に置き、吸い取り紙を手すき紙上に平らに広げた。スクリーンフレームを洗い流し、綺麗な剥離紙上に逆さにして１０分間放置した。スクリーンを形成された手すき紙から垂直に持ち上げた。７５０ｇｓｍの吸い取り紙の２枚のシートを、形成された手すき紙上に置いた。Ｎｏｒｗｏｏｄ乾燥機を用いて、手すき紙を３枚の吸い取り紙と共に約８８℃で１５分間乾燥した。１枚の吸い取り紙を除去して手すき紙の各側に１枚の吸い取り紙を残した。Ｗｉｌｌｉａｍｓ乾燥機を用いて、手すき紙を６５℃で１５分乾燥した。次いで、４０ｋｇの乾燥プレスを用いて手すき紙を１２〜２４時間さらに乾燥した。吸い取り紙を除去して乾燥した手すき紙試料を得た。試験のために、手すき紙を２１．６センチメートル×２７．９センチメートルの寸法になるまで切り取った。表３は、得られた湿式不織媒体の物理的特性について記載している。これらの実施例で報告されるコレスタ(Coresta)空隙率および平均孔径は、フロリダ州ボイントンビーチ所在のQuantaChrome Instruments社から入手したQuantaChrome Porometer 3G Microを用いて測定した。

^１１平方メートル当たり８０グラム
^２直径が２．２ミクロン、長さが１．５ｍｍの実施例２８の合成マイクロファイバ
^３Johns-Manville社製Microstrand 106X（０．６５ミクロンのＢＥＴ平均直径）

実施例３０
[00173]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。１．２グラムのMicroStrand 475-106ガラス繊維および０．８グラムの実施例２８のポリエステルマイクロファイバ（乾燥繊維基準）を２，０００ｍｌの水に添加し、改良型混合機で１〜２分間撹拌して、０．１％濃度のマイクロファイバスラリーを調製した。比較例１０に上述した手順を用いて手すき紙を製造した。基板を塩化ナトリウム粒子（数平均直径が０．０７５ミクロン、質量平均直径が０．２６ミクロン）のエアゾールに曝露することによって、得られた手すき紙の濾過効率を評価した。９９．９９９％の濾過効率が測定された。このデータは、本発明の高分子マイクロファイバを利用することでＵＬＰＡ濾過効率が得られることを示している。

比較例３１
[00174]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。１．２グラムのMicroStrand 475-106ガラス繊維および０．８グラムのMicroStrand 475-110Xガラス繊維（どちらもJohns Manville社（米国コロラド州デンバー）から入手可能）を２，０００ｍｌの水に添加し、改良型混合機で１〜２分間撹拌して、０．１％濃度のガラスマイクロファイバスラリーを調製した。実施例２９に上述されている手順を用いて手すき紙を製造した。

実施例３２
[00175]実施例２９および比較例３１の試料２および試料３の湿式手すき紙をカレンダー加工プロセスに供し、そこで、１リニアインチ当たり３００ポンドのニップ圧で２つのステンレス鋼ロール間に手すき紙を通した。その１００％ガラス組成物は脆弱性であり、比較例３１の手すき紙は、カレンダー加工プロセスで破壊され、最小の物理的処理によっても残留するシート断片は本質的にガラス粉末になってしまった。実施例２９の試料２および試料３のガラス／ポリエステルマイクロファイバ混合物をカレンダー加工すると、顕著な機械的完全性および可撓性を有する非常に均一な不織シートが得られた。実施例２９の試料２のカレンダー加工された不織シートは、実施例２９の試料３のカレンダー加工された不織シートよりも幾分強いことが観察された。これらのデータは、本発明の高分子マイクロファイバによって非常に耐久性が高い高性能な濾過媒体が得られることを示唆している。

実施例３３
[00176]実施例２９の試料１の手すき紙を、カレンダー加工プロセスにより異なる圧力にかけることによって、機械的に高密度化した。この高密度化の効果を以下の表４に示しているが、孔径および空隙率の顕著な向上は湿式基板をカレンダー加工した場合に可能であり、この設計的特徴は、１００％ガラス繊維で構成された媒体では達成できないことを実施例３２が示している。

^１市販のＨＥＰＡ濾過媒体
^２試料が試験装置に適合しなかったため測定できなかった

実施例３４
[00177]以下の手順を用いて湿式手すき紙を調製した。０．４グラムの１２．７ミリメートルに切断した１本のフィラメントにつき３デニールのＰＥＴ繊維および１．６グラムの実施例２８のポリエステルマイクロファイバ（乾燥繊維基準）を２，０００ｍｌの水に添加し、改良型混合機で１〜２分間撹拌して、０．１％濃度のマイクロファイバスラリーを調製した。比較例１０に上述した手順を用いて手すき紙を製造した。不織シートの乾燥重量基準で７％の結合剤の割合で一連の高分子結合剤（以下の表に記載する）をこれらの手すき紙に塗布した。結合剤含有不織シートを、６３℃の強制空気オーブンで７〜１２分間乾燥した後、１２０℃で３分間ヒートセットした。結合剤含有不織シートの最終基本重量は９０ｇ／ｍ^２であった。データは、高分子結合剤と本発明の高分子マイクロファイバとを組み合わせることによって顕著な強度の利点が得られることを示している。

^１Synthomer 7100は、Ｓｙｎｔｈｏｍｅｒ社（ドイツのフランクフルト）から供給されているスチレンラテックス結合剤である
^２Eastek 1100およびEastek 1200は、Eastman Chemical社（米国テネシー州キングズポート）によって供給されているスルホポリエステル結合剤分散体である
^３ＩＮＤＡ／ＥＤＡＮＡ試験方法WSP 100.1 5によって測定した場合
^４ＩＮＤＡ／ＥＤＡＮＡ試験方法WSP 110.5によって測定した場合
^５ＴＡＰＰＩ試験方法T 530 OM07によって測定した場合

実施例３５
[00178]実施例３４の試料Ｃおよび試料Ｄを、可塑剤としてのクエン酸トリエチル（ＴＥＣ）のスルホポリエステル結合剤分散体に添加して再生させた。スルホポリエステル結合剤分散体に添加されたＴＥＣの量は、スルホポリエステルの総重量基準で７．５および１５重量％可塑剤であった。

実施例３６
[00179]手すき紙を１２０℃のヒートセット条件に３分間供しなかったこと以外は実施例３４の試料Ｄについて記載されている方法で、湿式手すき紙を調製した。
実施例３７
[00180]紙再パルプ化プロセスをシミュレートするために、実施例３５の手すき紙および実施例３４の試料Ｄを以下の試験手順に供した。２リットルの室温の水道水を、直径６×高さ１０の黄銅製パルプ製造機を備えた２リットルの３，０００ｒｐｍ３／４馬力の水中パルプ製造機３枚ロータ(tri-rotor)（TAPPI 10規格に従ってHermann Manufacturing社によって製造された）に添加した。試験される不織シートの２つの１インチ平方試料を、水中パルプ製造機内の水に添加した。１インチ平方試料を５００回転でパルプ化し、その時点で、水中パルプ製造機を停止して、不織シートの１インチ平方試料の状態を評価した。１インチ平方試料がそれらの成分繊維に完全に分解しなかった場合、１インチ平方試料をさらに５００回転でパルプ化し、再評価した。１インチ平方試料がそれらの成分繊維に完全に分解するまでこのプロセスを続け、完全に分解した時点で、試験を完了し、総回転数を記録した。実施例３４の試料Ｄの不織布の１インチ平方試料は、１５，０００回転後に完全に分解しなかった。実施例３４の不織布の１インチ平方試料は、５，０００回転後にそれらの成分繊維に完全に分解した。このデータは、適当な結合剤の選択および熱処理により、容易に再パルプ化／再利用可能な不織シートを本発明の高分子マイクロファイバから調製できることを示唆している。

実施例３８
[00181]実施例２７および実施例２８のプロセス工程後の最終結果が４．０ミクロンの直径および１．５ｍｍの長さを有する短く切断されたポリエステルマイクロファイバとなるように実施例２６の二成分繊維の公称デニールを増加させることにより、実施例２６〜２８に概説されているプロセスを変更した。これらの短く切断されたマイクロファイバを、異なる比率で、実施例２８に記載されている２．２ミクロンの直径および１．５ｍｍの長さを有する短く切断されたマイクロファイバと混合した。実施例２９に概説されているように、１平方メートル当たり８０グラムの手すき紙をこれらのマイクロファイバ混合物から調製した。異なる直径を有する合成マイクロファイバを混合することにより、湿式不織布の孔径および空隙率の両方を予想通りに制御可能であることが以下の表に明確に実証されている。

^１結合剤を含まない１平方メートル当たり８０グラムの手すき紙
^２実施例２８の合成マイクロファイバ

実施例３９
[00182]実施例２９に概説されている手順に従って、実施例２８の合成ポリエステルマイクロファイバ、リヨセルナノフィブリル化セルロース系繊維、およびＴ０４３ポリエステル繊維（７ミクロンの直径および５．０ｍｍの長さのＰＥＴ繊維）からなる３種混合物を含む手すき紙を調製した。これらの湿式不織布の特性を以下に記載する。

^１１平方メートル当たり８０グラムのＳｙｎｔｈｏｍｅｒ社（ドイツのフランクフルト）によって供給されている７％Synthomer 7100結合剤
^２直径が２．２ミクロン、長さが１．５ｍｍの実施例２８の合成マイクロファイバ
^３Ｌｅｎｚｉｎｇ

実施例４０
[00183]以下の二酸およびジオール組成物、すなわち二酸組成物（６９モル％のテレフタル酸、２２．５モル％のイソフタル酸および８．５モル％の５−ソジオスルホイソフタル酸）およびジオール組成物（６５モル％のエチレングリコールおよび３５モル％のジエチレングリコール）を用いて、スルホポリエステル高分子化合物を調製した。真空中での高温のポリエステル化により、スルホポリエステルを調製した。エステル化条件を制御して、約０．３３の固有粘度を有するスルホポリエステルを製造した。このスルホポリエステルの溶融粘度を測定すると、２４０℃および１ラジアン／秒の剪断速度で約６０００〜７０００ポアズの範囲であった。

実施例４１
[00184]二成分押出ラインを用いて、実施例４０のスルホポリエステル高分子化合物を３７個の島を有する二成分海島型断面の繊維に紡糸した。主押出機（Ａ）は、Eastman F61HC PETポリエステルを供給して海島型断面構造内に「島」を形成した。副押出機（Ｂ）は、水分散性スルホポリエステル高分子化合物を供給して、海島型二成分繊維内に「海」を形成した。ポリエステルの固有粘度は０．６１ｄＬ／ｇであり、乾燥スルホポリエステルの溶融粘度は、上記溶融粘度測定手順を用いて２４０℃および１ラジアン／秒の歪み速度で測定した場合に約７，０００ポアズであった。７２個の穴を有する紡糸口金を用いて、これらの海島型二成分繊維を製造した。「島」ポリエステルの「海」スルホポリエステルに対する高分子化合物比は２．３３〜１であった。ポリエステル成分には２８０℃、水分散性スルホポリエステル成分には２５５℃の押出温度を用いて、これらの二成分繊維を紡糸した。この二成分繊維は、非常に多くのフィラメント（１９８本のフィラメント）を含んでおり、約５３０メートル／分の速度で溶融紡糸して、１本のフィラメントにつき１９．５の公称デニールを有するフィラメントを形成した。キスロール塗布機を用いて、１８重量％のGoulston Technologies社製ＰＴ７６９仕上げ材の仕上げ材溶液を二成分繊維に塗布した。次いで、二成分繊維のフィラメントを、それぞれ９５℃および１３０℃に加熱した１組の２つのゴデットロールを用いるラインで延伸し、最終延伸ロールを約１，７５０メートル／分の速度で動作させて約３．３倍のフィラメント延伸比を得、このようにして１本のフィラメントにつき約３．２の公称デニールを有する延伸された海島型二成分フィラメントを形成した。これらのフィラメントは、約２．５ミクロンの平均直径を有するポリエステルマイクロファイバの島を含んでいた。

実施例４２
[00185]実施例４１の延伸された海島型二成分繊維を、切断長が１．５ミリメートルの二成分短繊維に切断することにより、海に３７個の島がある断面構成を有する短繊維を製造した。これらの繊維は、ポリエステルの「島」および水分散性スルホポリエステル高分子化合物の「海」を含んでいた。「島」および「海」の断面分布は、これらの二成分繊維の長さに沿って本質的に一貫していた。

実施例４３
[00186]実施例４２の短く切断された海島型繊維を８０℃の軟水で洗浄して水分散性スルホポリエステルの「海」成分を除去することにより、二成分繊維の「島」成分であるポリエステルマイクロファイバを放出させた。洗浄したポリエステルマイクロファイバを２５℃の軟水で洗い流して、「海」成分の大部分を本質的に除去した。洗浄したポリエステルマイクロファイバの光学顕微鏡観察から、平均直径が約２．５ミクロン、長さが１．５ミリメートルであることが分かった。

実施例４４
[00187]以下の一般的手順を用いて湿式手すき紙を調製した。約０．２％濃度のマイクロファイバスラリーを調製するために、全部で約３グラムのガラス繊維および／または実施例４３のポリエステルマイクロファイバの混合物（具体的な繊維および相対量は表９に示されている）を１，５００ｍｌの水に添加し、改良型混合機で１〜２分間撹拌した。パルプスラリーを撹拌し続けながら、半分が水で充填されたＴＡＰＰＩ規格円形手すき紙鋳型に入れた。ドロップ弁を引いて、パルプ繊維をスクリーンで排水して手すき紙を形成した。１平方メートル当たり７５０グラム（ｇｓｍ）の吸い取り紙を形成された手すき紙上に置き、吸い取り紙を手すき紙上に平らに広げた。スクリーンフレームを洗い流し、綺麗な剥離紙上に逆さにして１０分間放置した。スクリーンを形成された手すき紙から垂直に持ち上げた。７５０ｇｓｍの吸い取り紙の２枚のシートを、形成された手すき紙上に置いた。Ｎｏｒｗｏｏｄ乾燥機を用いて、手すき紙を３枚の吸い取り紙と共に約８２℃で約３０分間乾燥した。乾燥後、繊維固形物基準で１５重量％の結合剤固形物の塗布量で約１５０ｇｓｍの手すき紙を結合剤（Synthomer社（ドイツのフランクフルト)製Synthomer 7100）でコーティングした。得られた結合剤被覆手すき紙をプレス乾燥機で乾燥した後、上記試験方法に記載されている試験を容易にするような適当な大きさになるまで切り取った。

^１１平方メートル当たり約１７０グラム
^２直径が２．５ミクロン、長さが１．５ｍｍの実施例４３の合成マイクロファイバ
^３特に明記されていない限りJohns-Manville社製Microstrand 106X（０．６５ミクロンのＢＥＴ平均直径）
^４１００％のガラス試料は、それぞれ６０／４０ｗｔ／ｗｔのMicrostrand 106XとMicrostrand 110X（３．０ミクロンのＢＥＴ平均直径）との混合物を含む

実施例４５
[00188]以下の一般的手順を用いて湿式手すき紙を調製した。約０．１５％濃度のマイクロファイバスラリーを調製するために、全部で約３グラムの精砕済木材パルプ（Ｗｅｙｅｒｈａｕｓｅｒ社製CPine 25 SR SBSK）と実施例４４のポリエステルマイクロファイバとの混合物を２，０００ｍｌの水に添加し、Ｍｅｓｓｅｍｅｒ離解機を用いて３０００回転で撹拌した。パルプスラリーを撹拌し続けながら、水で半分が充填されたＴＡＰＰＩ規格の円形手すき紙鋳型に入れた。ドロップ弁を引いて、パルプ繊維をスクリーンで排水して手すき紙を形成した。１平方メートル当たり７５０グラム（ｇｓｍ）の吸い取り紙を形成された手すき紙上に置き、吸い取り紙を手すき紙上に平らに広げた。スクリーンフレームを洗い流し、綺麗な剥離紙上に逆さにして１０分間放置した。スクリーンを形成された手すき紙から垂直に持ち上げた。７５０ｇｓｍの吸い取り紙の２枚のシートを、形成された手すき紙上に置いた。Ｅｍｅｒｓｏｎプレス乾燥機を用いて、手すき紙を３枚の吸い取りと共に約８２℃で３０〜６０分間乾燥した。乾燥後、約１５０ｇｓｍの手すき紙を、繊維固形物基準で１５重量％の結合剤固形物の塗布量で、結合剤（Ｓｙｎｔｈｏｍｅｒ社（ドイツのフランクフルト）社製Synthomer 7100）でコーティングした。得られた結合剤被覆手すき紙をプレス乾燥機で乾燥した後、上記試験方法に記載されている試験を容易にするような適当な大きさになるまで切り取った。

^１１平方メートル当たり約１７０グラム
^２直径が２．５ミクロン、長さが１．５ｍｍの実施例４３合成マイクロファイバ
^３Weyerhauser CPine 25 SR SBSK
[00189]上に記載した本発明の好ましい形態は、単に例示のために使用されるものであり、本発明の範囲を限定的な意味で解釈するために使用されるべきではない。上に記載した例示的な態様は、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者によって容易に修正することができる。

[00190]本発明者らは、本発明が、以下の特許請求の範囲に記載されている本発明の文字通りの範囲から著しく逸脱しないがそこに記載されていない任意の装置に関するものである場合、本発明の合理的に公正な範囲を決定および評価するために均等論に頼る意図をここに表明する。

Claims (20)

1. 少なくとも１つの不織ウェブ層を含んでなる電池セパレータであって、該不織ウェブ層が複数の第１の繊維、複数の第２の繊維および結合剤を含み、該第１の繊維が水非分散性高分子化合物を含み、該第１および第２の繊維が異なる構成および／または組成を有し、該第１の繊維が２５ミリメートル未満の長さおよび５ミクロン未満の最小横径を有し、該第１の繊維が該不織ウェブ層の少なくとも１０重量％を構成し、該第２の繊維が該不織ウェブ層の少なくとも１０重量％を構成し、該結合剤が該不織ウェブ層の少なくとも１重量％であって最大で４０重量％を構成している電池セパレータ。
2. 該不織ウェブ層が、少なくとも５０、７５、９０、９２、９４または９６％および／または最大で９９、９８または９７％の空隙率および少なくとも０．２、０．５、１、２、または３ミクロンおよび／または最大で１５、１０、３、２または１ミクロンの平均流量細孔径(ASTM E 1294-89)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
3. 該不織ウェブ層が、１平方メートル当たり少なくとも１、４、６または１０グラムおよび／または１平方メートル当たり最大で２００、１５０または１００グラムの基本重量(TAPPI 410)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
4. 該不織ウェブ層が、１平方インチ当たり少なくとも１、２、４、６、１０、２０、４０または６０ポンドのミューレン破裂強度(TAPPI 403)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
5. 該不織ウェブ層が、少なくとも０．５、１、２、３、４または５ｋｇ／１５ｍｍの引裂き強度(TAPPI T494)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
6. 該不織ウェブ層が、１平方フィート当たり毎分少なくとも５、１０、２０、４０、６０、８０、１００、１２０立方フィートおよび／または１平方フィート当たり毎分最大で４００、３００、２００、１５０立方フィートのＦｒａｚｉｅｒ空気透過率(TAPPI 251)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
7. 該不織ウェブ層が、少なくとも１０、２０、４０または６０ミクロンおよび／または最大で５００、４００、２００または１００ミクロンの厚さ(TAPPI 411)を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
8. 該不織ウェブ層が、少なくとも０．５、１、２、４、６または８ミリオーム・ｃｍ^２および／または最大で２５、２０、１５または１０ミリオーム・ｃｍ^２のイオン抵抗を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
9. 該不織ウェブ層が、１０、５、３、２、１または０．５秒未満の水湿潤時間を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
10. 該不織ウェブ層が、少なくとも４０、６０、８０、９０または９５％の電解液保持比率を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
11. 該第１の繊維が、該不織ウェブ層の少なくとも１０、２０、４０または５０重量％および／または該不織ウェブ層の最大で９０、８５、８０を構成している、請求項１に記載の電池セパレータ。
12. 該第２の繊維が、該不織ウェブ層の少なくとも１０、１５または２０重量％および／または該不織ウェブ層の最大で８０、６０または５０重量％を構成している、請求項１に記載の電池セパレータ。
13. 該第１の繊維が、２５、１０、５または２ミリメートル未満の長さを有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
14. 該第１の繊維が、５、４または３ミクロン未満の最小横径を有する、請求項１に記載の電池セパレータ。
15. 該第１の繊維が多成分繊維に由来する、請求項１に記載の電池セパレータ。
16. 該第１の繊維が、水分散性高分子化合物を複数の該第１の繊維を含んでなる多成分繊維から除去することにより形成されている、請求項１に記載の電池セパレータ。
17. 該第１の繊維が、該水分散性高分子化合物を除去する前に該多成分繊維を該第１の繊維の長さに切断することにより形成されている、請求項１６に記載の電池セパレータ。
18. 該水分散性高分子化合物がスルホポリエステルである、請求項１６に記載の電池セパレータ。
19. 該第１の繊維が、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、セルロースエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１種の高分子化合物を含む、請求項１に記載の電池セパレータ。
20. 該第２の繊維が、セルロース系繊維パルプ、無機繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維、リヨセル繊維、セルロースエステル繊維およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の電池セパレータ。

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