特表 2024-519918 撥水性繊維

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-21

(54)【発明の名称】撥水性繊維

(51)【国際特許分類】

   D01F 6/04 20060101AFI20240514BHJP

   D01F 6/30 20060101ALI20240514BHJP

   D01F 6/46 20060101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

D01F6/04 B

D01F6/30

D01F6/46 C

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571955

(86)(22)【出願日】2022-05-20

(85)【翻訳文提出日】2024-01-04

(86)【国際出願番号】 GB2022051277

(87)【国際公開番号】W WO2022243700

(87)【国際公開日】2022-11-24

(31)【優先権主張番号】2107272.3

(32)【優先日】2021-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520503289

【氏名又は名称】アンフィバイオ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】カメイ ジュン

【テーマコード（参考）】

4L035

【Ｆターム（参考）】

4L035AA05

4L035DD02

4L035DD03

4L035DD08

4L035EE04

4L035LA01

(57)【要約】

撥水性繊維
糸および／または布地もしくは織物用の撥水性繊維（３００）が提供される。繊維（３００）は疎水性材料を含む。繊維（３００）はまた、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造（３１０）を含む形状または構成を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

糸および／または布地もしくは織物用の撥水性繊維であって、前記繊維は、
疎水性材料と、
１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を有する撥水性繊維。

【請求項2】

前記１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造が、実質的に１０ｎｍ～実質的に１００μｍの間のサイズを有する、請求項１に記載の撥水性繊維。

【請求項3】

前記１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造が、前記繊維の外表面の少なくとも一部を形成するか、または外表面上に位置する、請求項１または２に記載の撥水性繊維。

【請求項4】

前記繊維が、前記１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を形成または提供する断面形状または構成を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項5】

前記繊維が、実質的に１００ｎｍ～実質的に５００μｍの間の厚さまたは直径を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項6】

前記１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造が、前記繊維の前記外表面からの１つ以上の凸部および／または前記外表面上の凹部を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項7】

前記１つ以上の凸部および／または凹部の高さおよび／または深さが、実質的に１００ｎｍ～実質的に１０μｍの間である、請求項６に記載の撥水性繊維。

【請求項8】

複数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含み、任意選択で、実質的に３個～実質的に５０個のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項9】

隣接するマイクロおよび／またはナノサイズの構造間の間隔が、実質的に１００ｎｍ～実質的に１０μｍの間である、請求項８に記載の撥水性繊維。

【請求項10】

前記疎水性材料が疎水性ポリマー材料であるか、または疎水性ポリマー材料を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項11】

前記繊維が、前記疎水性ポリマー材料と１つ以上の他のポリマー材料との混合物を含む、請求項１０に記載の撥水性繊維。

【請求項12】

前記混合物が、芯鞘構造、海島構造、ランダムブレンド構造を含むか、またはそれらの構造で配置されている、請求項１１に記載の撥水性繊維。

【請求項13】

前記疎水性ポリマー材料が、ポリメチルペンテンポリマーであるか、またはポリメチルペンテンポリマーを含む、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項14】

前記混合物が、実質的に５体積％以上の前記疎水性ポリマー材料を含み、任意選択で、実質的に６０体積％～実質的に８０体積％の間の前記疎水性ポリマー材料を含む、請求項１１に直接的または間接的に従属する、請求項１３に記載の撥水性繊維。

【請求項15】

前記１つ以上の他のポリマーが、α－オレフィン、ポリエステル、ナイロンおよび熱可塑性ポリマーのうちの１つ以上を含む、請求項１４に記載の撥水性繊維。

【請求項16】

前記ポリメチルペンテンポリマーが、４－メチル－１－ペンテンポリマーであるか、または４－メチル－１－ペンテンポリマーを含む、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の撥水性繊維。

【請求項17】

前記ポリメチルペンテンポリマーが、４－メチル－１－ペンテンと１つ以上のα－オレフィンとのコポリマーであるか、またはそれらを含み、任意選択で、前記１つ以上のα－オレフィンがそれぞれ２～２０炭素原子のα－オレフィンを含む、請求項１６に記載の撥水性繊維。

【請求項18】

請求項１から１７のいずれか1項に記載の少なくとも１つの撥水性繊維を含む、布地または織物用の撥水性糸。

【請求項19】

前記糸は、実質的に２００ｎｍ～実質的に１０００μｍの間の直径を有する、および／または、
前記糸は、実質的に１５撚り／ｍ～実質的に２０００撚り／ｍの間を有する、
請求項１８に記載の撥水性糸。

【請求項20】

請求項１８または請求項１９に記載の撥水性糸を少なくとも１つ含む、布地または織物用の撥水性撚糸。

【請求項21】

前記撚糸は、実質的に４００ｎｍ～実質的に５０００μｍの間の直径を有する、および／または
前記撚糸は、実質的に１５撚り／ｍ～実質的に２０００撚り／ｍの間を有する、
請求項２０に記載の撥水性撚糸。

【請求項22】

請求項１～１７のいずれか1項に記載の少なくとも１つの撥水性繊維、および／または、
請求項１８または請求項１９に記載の少なくとも１つの撥水性糸、および／または、
請求項２０または請求項２１に記載の少なくとも１つの撥水性撚糸、
を含む布地または織物。

【請求項23】

前記生地は織られており、
前記少なくとも１つの撥水性繊維、少なくとも１つの撥水性糸および／または少なくとも１つの撥水性撚糸は、前記布地の１つ以上の縦糸および／または１つ以上の横糸を形成する、
請求項２２に記載の布地または織物。

【請求項24】

請求項２２または請求項２３に記載の布地または織物を含む衣類。

【請求項25】

疎水性材料を含む繊維を形成することと、
１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を前記繊維に提供することと、を含む、
糸および／または布地もしくは織物用の撥水性繊維を製造する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撥水性繊維、撥水性繊維を含む糸、合糸または衣類、および撥水性繊維の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スポーツウェア布地などの衣料品布地の製造に使用される糸には、撥水性、撥油性、防汚性、耐汚染性、軽量性、耐摩耗性など、多くの特性が求められることがよくある。

【0003】

通常、撥水性、撥油性、および防汚性は、業界標準に準拠して、布地の表面に適用される耐久性撥水（ＤＷＲ）コーティングなどの撥水性表面コーティングを使用することによって提供される。ＤＷＲ表面コーティングは、多くの場合、過フッ素化スルホン酸（ＰＦＯＳ）や過フッ素化カルボン酸（ＰＦＯＡ）などの過フッ素化化合物（ＰＦＣ）、またはシリコーンベースの材料で作られている。

【0004】

しかし、ＰＦＣは有毒であるため、ＰＦＣをベースとしたＰＦＣベースのＤＷＲコーティングは環境に有害である。さらに、ＤＷＲコーティングは使用中の摩擦により摩耗し、時間の経過とともに撥水性、撥油性、防汚性が低下する。

【0005】

本発明は、以上のことを念頭に置いて考案されたものである。

【発明の概要】

【0006】

第１の態様によれば、糸および／または布地もしくは織物用の撥水性繊維が提供される。繊維は疎水性材料を含んでもよい。繊維は、１つ以上の複数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を有するか、またはそれを含んでもよい。

【0007】

１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、材料の固有の特性（例えば、物理的および／または化学的特性）を強化または増幅することができる。疎水性材料の場合（材料の表面エネルギーが低いため）、材料の疎水性の化学的性質は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造によって強化され得る。したがって、繊維の１つ以上の複数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、繊維の疎水性材料の固有の特性を強化し得る。疎水性に加えて、疎油性、防汚性、防汚性など、表面エネルギーの低い材料が一般的に示す他の化学的特性も、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造によって同様に強化され得る。これにより、繊維の表面に別個のコーティングを施す必要がなく、強化された撥水性、撥油性、防汚性および防汚性を有する繊維が得られる可能性がある。さらに、繊維の強化された疎水性特性（および疎油性、防汚性、防汚性などの他の強化された特性）は、摩耗によってすり減る可能性のある表面コーティングに依存していないため、繊維の強化された疎水性特性の繊維はより長い時間保持され得る。この繊維は、布地および／または繊維および／または衣類の表面に別個のコーティングを必要とせずに、強化された疎水性性能を有する布地および／または繊維および／または衣類を形成するために使用されてもよい。本開示において強化された疎水性特性に言及する場合、疎油性、防汚性および防汚性などの他の強化された特性にも言及することが理解されるであろう。

【0008】

１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、実質的に１０ｎｍ～実質的に１００μｍの間、または実質的に５０ｎｍ～実質的に１０μｍの間、または実質的に１００ｎｍ～実質的に１μｍの間のサイズを有するか、または含んでもよい。原理的には、構造が小さいほど、疎水性の向上が大きくなる。しかしながら、上記のサイズ範囲は、疎水性の向上と製造可能性との間の最適なバランスを提供する最適なサイズ範囲であってもよい。

【0009】

１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、繊維の外表面の少なくとも一部を形成するか、またはその上に配置されてもよい。繊維の外表面の一部を形成するか、または繊維の外面上に位置する構造は、繊維が液体と接触したときに、その構造が強化された疎水性特性を容易に提供できることを保証してもよい。

【0010】

繊維は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を形成または提供する断面形状または構成を有するか、または備えてもよい。断面形状または構成は、繊維の長さの少なくとも一部に沿って、または繊維の実質的に全ての長さに沿って実質的に均一であってもよい。１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造はそれぞれ、繊維の長さに沿って部分的にまたは実質的に完全に延びてもよい。

【0011】

繊維は、実質的に１００ｎｍ～実質的に５００μｍの間の直径を有するか、またはそれを含んでもよい。本開示では、直径という用語は、実質的に非円形の繊維の幅および／または厚さも包含する。その範囲のサイズを有する繊維の外表面の曲率半径が小さいことにより、繊維の外表面がマイクロおよび／またはナノサイズの構造として機能するか、またはマイクロおよび／またはナノサイズの構造を提供することが可能になり得る。これにより、繊維の疎水性が向上し得る。

【0012】

１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、繊維の外表面からの１つ以上の突起および／または繊維の外面上の凹部であるか、またはそれを備えてもよい。繊維は、１つ以上の突起および／または凹部を形成または提供する断面形状または構成を有するか、または備えてもよい。１つ以上の凸部および／または凹部の高さおよび／または深さは、実質的に１００ｎｍ～実質的に１０μｍの間であってもよい。１つ以上の凸部および／または凹部の高さおよび／または深さは、繊維の直径または厚さの実質的に１０％までであってもよい。１つ以上の凸部および／または凹部の高さおよび／または深さがより大きいほど、繊維の疎水性特性がより大きく強化され得る。繊維の外表面の１つ以上の突起および／または凹部に加えて、高い曲率半径を有する外表面を含む繊維は、繊維の疎水性をさらに高める階層的表面構造を有してもよい。階層的表面構造は、水（または他の液体）が繊維の表面に接触するのを防止または抑制する１つ以上のエアポケットを作成してもよい。

【0013】

１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、複数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含んでもよい。繊維は、複数の構造を形成または提供する断面形状または構成を有するか、または備えてもよい。繊維は、多葉（多ローブ）形断面（例えば、三葉形、四葉形、五葉形、六葉形など）を有するか、またはそれを含んでもよい。繊維は、星形（例えば、ｎ角星形、ただしｎは３以上）の断面、十字形の断面、Ｖ字形の断面、または実質的に平坦または平面の断面を備えてもよいが、任意の適切な断面形状または構成を使用してもよい。断面形状または構成（例えば、ローブ、星型、十字アーム、Ｖアーム）は、繊維の外表面からの突起および／または外表面の凹部などのマイクロおよび／またはナノサイズの構造を少なくとも部分的に形成または画定し得る。繊維は、任意の適切な数の構造を使用することができるが、実質的に３個～実質的に５０個の間のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を有してもよい。原理的には、マイクロおよび／またはナノサイズ構造の数または密度が高くなるほど、疎水性特性はより大きく強化される。しかしながら、その数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造は、疎水性の強化と製造可能性との間の最適なバランスを提供し得る。

【0014】

隣接するマイクロおよび／またはナノサイズの構造間の間隔は、実質的に１００ｎｍ～実質的に１０μｍの間、または実質的に１００ｎｍ～実質的に１μｍの間であってもよい。隣接する構造間の間隔が小さいほど、繊維の疎水性がさらに強化されてもよい。繊維の断面は、実質的に規則的な形状を有してもよい。構造は、繊維の断面の周囲に実質的に均一または均質に分布してもよい。例えば、隣接する構造間に実質的に均一または同様の間隔を設けてもよい。あるいは、繊維の断面は実質的に不規則な形状を有していてもよい。構造は、繊維の断面の周囲の１つ以上の場所に集中してもよい。構造間の間隔は可変であっても、不均一であってもよい。

【0015】

疎水性材料は、疎油性材料であってもよいし、疎油性材料を含んでもよい。疎油性材料は、疎水性よりも低い表面エネルギーを必要とするため、本質的に疎水性である。

【0016】

疎水性材料は、疎水性または疎油性ポリマー材料であってもよいし、それらを含んでもよい。ポリマー材料は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を有する、またはそれらを含む繊維に製造するのが簡単である可能性がある。

【0017】

繊維は、疎水性ポリマー材料と１つ以上の他のポリマー材料との混合物であってもよいし、またはそれらの混合物を含んでもよい。１つ以上の他のポリマー材料は、疎水性ポリマー材料でなくてもよく、または疎水性ポリマー材料を備えてなくてもよく、あるいは、疎水性ポリマー材料よりも疎水性の低い１つ以上のポリマー材料であってもよく、またはそれを備えてもよい。１つ以上の他のポリマー材料は、繊維の１つ以上の他の特性、例えば、引張強さ、破断点伸び、剛性または柔軟性、耐熱性などの１つ以上の機械的特性、および／または色などの１つ以上の美的特性などを改善するために含まれてもよい。

【0018】

混合物は、芯鞘構造、海島構造、またはランダムブレンド構造を含んでもよいし、またはそれらの構造に配置されてもよい。芯鞘構造では、疎水性ポリマー材料は鞘であるか、鞘を含むか、または鞘を形成し、非疎水性または疎水性の低いポリマー材料を実質的に取り囲んで繊維の外表面を形成してもよい。同様に、海島（アイランドシー）構造では、疎水性ポリマー材料は海（シー）であるか、海を含んでもよく、または海を備えてもよく、それにより非疎水性または低疎水性のポリマー材料を実質的に取り囲んで繊維の外表面を形成してもよい。ランダムブレンドでは、疎水性ポリマー材料は、非疎水性または低疎水性のポリマー材料よりも繊維の外表面の大きな部分を形成してもよい。この配置は、繊維の形成中、または繊維の形成後のアニーリング中に自然に発生し得る。どちらの場合にも、疎水性ポリマー材料のより低い表面エネルギーにより、ランダムブレンド中の疎水性ポリマー材料が繊維の外表面に向かって拡散させ得る。ランダムブレンドは、非疎水性または低疎水性の材料よりも高い割合（例えば、体積で）の疎水性ポリマー材料を含んでもよい。加えて、または代わりに、ランダムブレンド中の疎水性ポリマー材料および１つ以上の他のポリマー材料は、同様の融点を有してもよく、または疎水性ポリマー材料は、１つ以上の他のポリマー材料よりも低い融点を有してもよい。それらの特徴の１つ以上により、より低い表面エネルギーの疎水性ポリマー材料が繊維の外表面に向かってより容易に拡散することが可能になり得る。

【0019】

混合物は、実質的に５体積％以上の疎水性ポリマー材料、または実質的に６０体積％～実質的に８０体積％の間の疎水性ポリマー材料を含んでもよい。混合物は、実質的に９５体積％までの１つ以上の他のポリマー材料、または実質的に２０体積％～実質的に４０体積％の１つ以上の他のポリマー材料を含んでもよい。

【0020】

疎水性ポリマー材料は、ポリメチルペンテンポリマーまたはポリメチルペンテンベースの材料であってもよいし、またはそれらを含んでもよい。ポリメチルペンテンは本質的に表面エネルギーが低く、これはポリメチルペンテンが強力な疎水性および疎油性であることを意味する。ポリメチルペンテンも熱可塑性ポリマーであるため、材料を簡単に加工して繊維を形成し得る。ポリメチルペンテンは密度も低いため、軽量で撥水性のある繊維が得られ得る。ポリメチルペンテンは融点が高く、耐薬品性にも優れているため、幅広い用途に適している。

【0021】

ポリメチルペンテンポリマーは、４－メチル－１－ペンテンポリマーであってもよく、またはそれを含んでもよい。ポリメチルペンテンポリマーは、４－メチル－１－ペンテンと１つ以上のα－オレフィンとのコポリマーであってもよく、またはそれを含んでもよい。１つ以上のα－オレフィンはそれぞれ、２～２０個の炭素原子を有する、またはそれを含んでよい。

【0022】

加えて、または代わりに、疎水性ポリマー材料は、α－ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリブテンなど）、ポリエステル、ナイロン、熱可塑性ポリマー、多糖類（セルロースポリマー、キトサンなど）またはタンパク質ベースの材料のうちの１つ以上であってもよく、またはそれらを含んでもよい。

【0023】

第２の態様によれば、第１の態様による少なくとも１つの撥水性繊維を含む布地または織物用の撥水性糸が提供される。糸は、一緒に撚られた複数の繊維であってもよく、またはそれを含んでもよく、繊維のうちの少なくとも１つは、第１の態様による撥水性繊維である。

【0024】

糸は、実質的に２００ｎｍ～実質的に１０００μｍの間の直径を有するか、またはそれを備えてもよい。糸は、実質的に１５撚り／ｍ～実質的に２０００撚り／ｍの間の撚りを有するか、またはそれを備えてもよい。

【0025】

第３の態様によれば、第２の態様による少なくとも１つの撥水性糸を含む布地または織物用の撥水性撚糸が提供される。撚糸は、一緒に撚られた複数の糸であってもよく、または撚り合わされた複数の糸から構成されてもよく、そのうちの少なくとも１つの糸は、第２の態様による撥水性糸である。

【0026】

撚糸は、実質的に４００ｎｍ～実質的に５０００μｍの間の直径を有するか、またはそれを備えてもよい。撚糸は、実質的に１５撚り／ｍ～実質的に２０００撚り／ｍの間の撚りを有するか、またはそれを備えてもよい。

【0027】

第４の態様によれば、第１の態様による少なくとも１つの撥水性繊維、および／または第２の態様による少なくとも１つの撥水性糸、および／または第３の態様による少なくとも１つの防水性撚糸を含む布地または織物が提供される。

【0028】

布地または織物は織られていてもよい。少なくとも１つの撥水性繊維、少なくとも１つの撥水性糸および／または少なくとも１つの撥水性撚糸は、布地または織物の１つ以上の縦糸および／または１つ以上の横糸を形成または提供してもよい。あるいは、布地または織物は編まれていてもよく、または不織布であってもよい。

【0029】

第５の態様によれば、第４の態様の布地または織物を含む衣類が提供される。衣類は、Ｔシャツ、ベスト、シャツ、ジャンパー、スウェットシャツ、パーカー、またはコートなどのトップスであってもよいし、またはそれらを含んでもよい。加えて、または代わりに、衣類は、一対のショートパンツ、一対のズボン、一対のタイツ、一対のレギンス、靴下または靴であってもよく、またはそれらを含んでもよい。衣類は、個人用保護具（ＰＰＥ）の品目、例えばマスクなどの医療用のＰＰＥの品目であってもよく、またはそれを含んでもよい。

【0030】

第６の態様によれば、第４の態様の布地または織物を含む機器が提供される。機器は、屋外用具、例えば、テント、寝袋、またはジオテキスタイルなどのキャンプ用具の品目であってもよいし、またはそれらを含んでもよい。あるいは、機器は布張りの品物、例えば椅子やソファなどの家具、あるいは車両のシートなどであってもよい。機器は、カーペット、カーテンなどの建物（例えば住宅）用の内装繊維製品、または車両の床、車両シート等などの車両（例えば、自動車、電車、飛行機など）用の内装繊維製品であってもよい。

【0031】

第７の態様によれば、糸および／または布地もしくは織物用の繊維を製造する方法が提供される。この方法は、疎水性材料を含む繊維を形成することを含んでもよい。この方法は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を有する繊維を提供することを含んでもよい。

【0032】

この方法は、疎水性材料を含む材料を押出して繊維を形成することを含んでもよい。
１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を繊維に与えることは、ノズルを通して材料を押し出すことを含んでもよい。ノズルは、（例えば、繊維の押出中に）繊維の外表面上に１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を付与するように構成された構造を有する、または備えてもよい。

【0033】

材料は、疎水性材料と充填材料との混合物を含んでもよい。１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を繊維に提供することは、繊維の形成後に充填材料を除去することを含んでもよい。充填材料を除去することは、充填材料を溶解することを含んでもよい。充填剤を除去することにより、繊維の外表面に１つ以上の凹部および／または突起を有する繊維が提供されてもよい。

【0034】

第７の態様の方法は、第１の態様による繊維を製造するために使用されてもよい。第６の態様の方法は、疎水性ポリマー材料を含む第１の態様による繊維を製造するのに特に適し得る。

【0035】

本発明の別個の態様および実施形態の文脈で説明される特徴は、可能な限り一緒に使用することができ、および／または交換可能にすることができる。同様に、簡潔にするために単一の実施形態に関連して特徴が説明される場合、それらの特徴は、個別に、または任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。第１の態様の繊維に関連して説明される特徴は、第２および第３の態様の糸、第４の態様の布地または織物、第５の態様の衣類、第６の態様の機器、または第７の態様の方法のうちの１つ以上に関して定義可能な対応する特徴を有することができ、またはその逆も同様であり、これらの実施形態が具体的に想定される。

【図面の簡単な説明】

【0036】

次に、本発明の実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して説明する。

【0037】

【図1A】布地または織物上の従来のＤＷＲコーティングを示す図である。

【図1B】布地または織物上の従来のＤＷＲコーティングを示す図である。

【図2A】表面粗さが材料の疎水性にどのような影響を与えるかを示す図である。

【図2B】表面粗さが材料の疎水性にどのような影響を与えるかを示す図である。

【図3】本発明による撥水性繊維を示す図である。

【図4】本発明による撥水性繊維の直径、構造の高さ、および構造の間隔を決定する方法の一例を示す図である。

【図5】Ａ～Ｊは本発明による撥水性繊維の代わりの断面形状を示す図である。

【図6】図５Ｉの撥水性繊維をより詳細に示す図である。

【図7】ＡおよびＢは、マイクロおよび／またはナノサイズの構造の階層的配置が、本発明による撥水性繊維の疎水性の向上をどのように提供するかを示す図である。

【図8】Ａ～Ｄは、本発明による撥水性繊維の材料組成を示す図である。

【図9】本発明による糸に組み込まれた図３の繊維、および撚糸に組み込まれた糸を示す図である。

【図10】本発明による撥水性繊維の形成方法を示す図である。

【図11】図１０の方法で使用される装置を示す図である。

【図12】Ａ～Ｃは、本発明の撥水性繊維が形成されるために、図１１の装置で使用される成形ノズルの例を示す。

【0038】

異なる図における同様の参照番号は同様の要素を表す場合がある。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１Ａおよび１Ｂは、布地または織物の基材１００上に配置または塗布された従来の耐久性撥水（ＤＷＲ）コーティング１０２を示す。コーティング１０２は、基材１００とは別個の層である。ＤＷＲコーティングは通常、過フッ素化化合物（ＰＦＣ）またはシリコーンベースの材料から作られている。コーティング１０２の分子構造は、図１Ａおよび１Ｂに概略的に示されている。

【0040】

図１Ａは、基材１００上への最初の塗布時またはその直後のコーティング１０２を示す。最初の塗布時またはその直後、コーティング１０２は実質的に無傷であり、布地を湿気から保護する実質的に連続的な撥水（および典型的には撥油性および防汚性）層を基材１００全体に提供する。

【0041】

図１Ｂは、一定期間の使用後のコーティング１０２を示す。一定期間使用すると、コーティング１０２はもはや無傷ではなくなり、基材１００全体にわたって連続的ではなくなる。むしろ、使用中のコーティングの磨耗および／または汚染により、コーティング１０２の領域は効果がなくなるか、または基材から完全に除去される。これは、コーティング１０２がもはや基材全体に撥水層を提供しないことを意味する。下にある基材１００が露出している場所では、またはコーティング１０２の磨耗および／または汚染により保護されなくなっている場所では、図示のように湿気が基材１０２に容易に到達する可能性がある。したがって、コーティング１０２の撥水特性は著しく損なわれる。さらに、さらなる使用中にコーティング１０２がさらに摩耗および／または汚染されると、コーティング１０２の撥水性能は低下し続ける。

【0042】

図２Ａおよび２Ｂは、表面粗さがどのようにして材料または表面の固有の物理的および／または化学的特性を変化させる、例えば強化または増幅することができるかを概略的に示す。特に、図２Ａおよび２Ｂは、表面粗さが材料または表面の疎水性または親水性をどのように変化させるかを示す。本質的に疎水性の材料の場合、図２Ａに示すように、表面上の液滴２０８の接触角は、滑らかな表面２０５ａよりも粗い表面２０５ｂの方が著しく高い。同様に、本質的に親水性の表面の場合、表面上の液滴２０８の接触角は、滑らかな表面２０５ａよりも粗い表面２０５ｂの方が著しく低い。表面粗さは、図２Ａおよび２Ｂでは複数の実質的に長方形の投影によって概略的に示されているが、材料または表面の固有の物理的および／または化学的特性を変更する同じ原理が、表面粗さを提供するために任意の適切な構造を使用して適用され得ることが理解されるであろう。

【0043】

図３は、本発明の一実施形態による撥水性繊維３００を示す。繊維３００は、疎水性材料から形成されるか、または疎水性材料を含み、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む。図示の実施形態では、繊維３００はポリメチルペンテンポリマーから形成されており、星形の断面を備えている。星形の断面は６つのマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を有し、各構造３１０は星の点または腕を形成するが、これは必須ではない。繊維３００は、約１μｍの直径（例えば、１つの構造３１０の外側点から真反対に位置する別の構造３１０の外側点まで）を有するが、これは必須ではない。各構造３１０は、約１００ｎｍの高さまたは深さ（例えば、繊維３００の中心部分を結合する構造３１０の基部から構造３１０の外側点まで）を有するが、これは必須ではない。構造３１０は、実質的に均一な高さを有し、繊維３００の断面の周囲に実質的に均一に分布している（例えば、繊維３００は、実質的に規則的な断面形状を有する）が、これは必須ではない。

【0044】

疎水性材料を１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造と組み合わせることにより、繊維３００は、疎水性材料の固有の疎水性特性と比較して強化された疎水性性能を有する。繊維３００を布地または織物用の糸に、あるいは布地または織物に直接組み込むことにより、別個のコーティングを必要とせずに、撥水性、撥油性、防汚性および防汚性が強化された糸、布地または織物を提供することができる。糸、布地、織物の改善された特性は、別個のコーティングによって提供される特性よりも耐久性があり、より長く持続し得る。別個のコーティングは、糸、布地、織物の使用中に汚染や磨耗を受けやすく、時間の経過とともに疎水性能が低下する。対照的に、繊維３００の疎水性は繊維３００自体に組み込まれているため、糸、布地、または織物の疎水性性能も糸、布地、または織物に組み込まれており、糸、布地、または織物から除去できるコーティングには依存しない。

【0045】

あるいは、星型断面は、それぞれが星の点または腕を形成する任意の適切な数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０、例えば３つ以上の構造３１０を有してもよい。あるいは、繊維３００は、例えば実質的に１００ｎｍ～実質的に５００μｍの間の任意の適切な直径を有してもよい。あるいは、各構造３１０は、任意の適切な高さまたは深さ、例えば、実質的に１０ｎｍ～実質的に１００μｍの間、または繊維３００の直径もしくは厚さの実質的に１０％までを有してもよい。隣接する構造３１０は、任意の適切な距離、例えば、実質的に１０ｎｍ～実質的に１００μｍの間で離間してもよい。図４は、繊維３００などの繊維について、直径Ｄ、構造高さＩ、および構造間隔Ｌがどのように決定または測定されるかの一例を示す。

【0046】

図５Ａから５Ｊは、本発明の実施形態による撥水性繊維３００の他の可能な断面形状または構成を示す。

【0047】

図５Ａは、十字形の断面を有する繊維３００を示す。十字の各アームは、マイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成または提供する。

【0048】

図５Ｂは、Ｖ字形の断面を有する繊維３００を示す。Ｖ字形の各アームは、マイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成または提供する。

【0049】

図５Ｃは、外表面に鋸歯状または波状の隆起部を含む、実質的に平坦または平面の断面を有する繊維３００（例えば、繊維３００はテープ状の構成を有する）を示す。繊維３００のテープ状構成は、全体的にＣ字形またはライマメ形を形成するためにわずかな湾曲を有していてもよい。

【0050】

図５Ｄは、繊維３００の長さを通るボアを含む環状断面を有する繊維３００を示す。その実施形態では、内部ボアは、マイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成または提供する。内部ボアは、繊維３００は、軽量であると同時に疎水性が強化されている。

【0051】

図５Ｅ～５Ｈはそれぞれ、多葉断面を有する繊維３００を示す。特に、図５Ｅは、三葉状断面（３個のローブ）を有する繊維３００を示し、図５Ｆは、四葉状断面（４個のローブ）を有する繊維３００を示し、図５Ｇは、六葉状断面（６個のローブ）を有する繊維３００を示し、図５Ｈは、十葉状断面（１０個のローブ）を有する繊維３００を示す。図５Ｅ～５Ｈのそれぞれにおいて、繊維３００のローブは、繊維３００の外表面内または外表面上に複数のマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成または提供する。繊維３００のローブは、繊維３００の外面に一連の凸部および／または凹部を形成し、マイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成する。図５Ｅ～５Ｈのそれぞれにおいて、繊維３００は、繊維３００の断面の周りに実質的に均一に分布したローブを備えた実質的に規則的な断面形状を有するが、これは必須ではない。

【0052】

図５Ｉは、楕円形の断面を有する繊維３００を示す。図６に示すように、繊維３００の楕円形断面は長軸Ａと短軸Ｂを有し、楕円形断面の半径は短軸Ｂに沿ったものよりも長軸Ａに沿った方が大きい。長軸Ａに沿った繊維３００の外表面近くの小さな曲率半径は、繊維３００の直径または厚さが適切に選択される場合（例えば、実質的に１００ｎｍ～実質的に５００μｍの間の直径または厚さを有する）、マイクロおよび／またはナノサイズの構造を提供する。さらに、複数の繊維３００が撚られて糸になる場合、互いに接触している繊維３００の外表面は、一緒になって糸内に１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造（例えば、隣接する繊維が互いに接触することによる糸の外面の起伏）を形成することになる。

【0053】

図５Ｊは、それぞれがマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を形成する複数のローブを含む、実質的に楕円形の断面を有する繊維３００を示す。

【0054】

繊維３００は、内部および外部（例えば、外表面上）の両方のマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０を含んでもよいことが理解されるであろう。例えば、図５Ｄの環状繊維３００は、繊維３００の外表面上に１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０（例えば、ローブ、突起、凹部など）をさらに含んでもよい。さらに、図５Ａ～５Ｃおよび５Ｅ～５Ｊのいずれかの繊維３００は、内部マイクロおよび／またはナノサイズ構造３１０を提供する内部ボアをさらに提供してもよい。また、図５Ａ～５Ｊに示し、上述した断面形状および構成は単なる例であり、繊維３００は任意の適切な断面形状または構成を有してもよいことも理解されるであろう。

【0055】

図７Ａおよび７Ｂは、小さな直径または厚さと、その外表面に１つ以上の凸部および／または凹部の両方を有する繊維３００の相乗効果を示す。図７Ａは、各繊維３００のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を形成する、小さな直径または厚さを有する繊維３００上の水滴を示す。各繊維３００の曲率は、水滴が繊維３０に接触するのを防止または抑制する空気のポケットを形成する。図７Ｂは、小さな直径または厚さと、繊維３００の外表面に１つ以上の凸部および／または凹部との両方を有する繊維３００上の水滴を示す。その組み合わせは、水滴と接触するために利用できる各繊維３００の外表面の面積を減少させる階層構造を形成する。図７Ａの繊維３００と比較して、より多くのエアポケットが形成され、繊維３００の疎水性が増大する。図７Ａおよび７Ｂは複数の繊維を示しているが、疎水性をさらに強化する階層構造の同じ原理が個々の繊維３００に等しく適用されることが理解されるであろう。

【0056】

図８Ａ～８Ｄは、撥水性繊維３００の可能な材料組成および／または配置を示す。簡略化のために、繊維３００の材料組成および／または配置は、いかなるマイクロおよび／またはナノサイズの構造３１０も示さずに概略的に示されているが、図８Ａ～８Ｄに示される材料組成および／または繊維配置は、上述のような構造３１０を有する繊維３００と組み合わせて使用できる（そしてそのような実施形態が具体的に想定される）ことが理解されるであろう。

【0057】

図８Ａは、図３に示され上述された実施形態と同様の、単一材料の組成３１２を有する、またはそれを含む繊維３００を示す。図３に示し、上述した実施形態では、繊維３００は４－メチル－１－ペンテンポリマーから形成されるが、任意のポリメチルペンテンポリマーを代わりに使用してもよい。例えば、ポリメチルペンテンポリマーは、ポリメチルペンテンホモポリマーであってもよく、またはポリメチルペンテンポリマー（４－メチル－１－ペンテンなど）と１つ以上のα－オレフィンとのコポリマーであってもよく、またはそれを含んでもよい。１つ以上のα－オレフィンは、好ましくはそれぞれ２個～実質的に２０個の間の炭素原子を有するが、これは必須ではない。１つ以上のα－オレフィンの分子鎖は、直鎖状であっても分枝鎖状であってもよい。このようなα－オレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、１－デセン、１－ドデセン、１－テトラデセン、１－デキサデセン、１－オクタデセン、１－エイコセン、３－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ペンテン、３－エチル－１－ペンテン、３－エチル－１－ヘキセン等である。あるいは、繊維３００は、任意の適切な疎水性材料から形成されるか、またはそれを含んでよい。例えば、疎水性ポリマー材料は、α－オレフィンポリマー（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリブテンなど）、ポリエステル、ナイロン、熱可塑性ポリマーなどのような疎水性ポリマー材料であってもよく、またはそれらを含んでもよい。

【0058】

図８Ｂ～８Ｄはそれぞれ、多材料組成を有する、またはそれを含む繊維３００を示す。図６Ａ～６Ｃに示される実施形態では、各繊維３００は、疎水性ポリマー材料３１２と１つ以上の他のポリマー材料３１４との混合物を含む。１つ以上の他のポリマー材料３１４は、疎水性ポリマー材料でなくてもよく、または疎水性ポリマー材料を含んでもよく、あるいは、疎水性ポリマー材料３１２よりも疎水性が低い１つ以上のポリマー材料であってもよく、またはそれを含んでもよい。図８Ｂは、芯鞘配置または構成でそのような混合物を有する繊維３００を示す。図８Ｃは、海島配置または構成でそのような混合物を有する繊維３００を示す。図８Ｄは、ランダムブレンド配置または構成でそのような混合物を有する繊維３００を示す。図８Ｄに見られるように、疎水性ポリマー材料３１２は、繊維３００の疎水性能の向上を確実にするために、他のポリマー材料３１４よりも繊維３００の外表面の大きな部分を形成する。

【0059】

図示の実施形態では、疎水性ポリマー材料３１２は、実質的に上述したようなポリメチルペンテンポリマーであるが、これは必須ではない。図示の実施形態では、１つ以上の他のポリマー材料３１４は、α－オレフィンポリマー、ポリエステル、ナイロン、熱可塑性ポリマーなどの異なる疎水性ポリマーであるか、またはそれを含む。例えば、１つ以上の他のポリマー材料３１４は、ポリプロピレンであってもよく、またはポリプロピレンを含んでもよい。ポリプロピレンは、繊維３００の疎水性を実質的に低下させることなく、繊維３００の機械的特性を改善することもできる（ポリプロピレンも疎水性であるため）。しかしながら、それは必須ではなく、疎水性か否かに関わらず、他の任意の適切なポリマー材料３１４を代わりに使用してもよい。

【0060】

図示の実施形態では、混合物（例えば、繊維３００）は、実質的に６０体積％の疎水性ポリマー材料３１２を含む。混合物（例えば、繊維３００）は、実質的に４０体積％の１つ以上の他のポリマー材料３１４を含む。しかし、これは必須ではなく、両者の任意の混合比を代わりに使用してもよい。

【0061】

図９は、糸３２０に組み込まれた撥水性繊維３００の例と、撚糸３３０に組み込まれた糸３２０の例を示す。

【0062】

糸３２０は、従来の技術を使用して複数の繊維を一緒に撚ることによって形成される。繊維の１つは、上述したように、疎水性材料を含み、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を有する繊維３００である。少なくとも１つの繊維３００を糸３２０に組み込むことによって、繊維３００の強化された疎水性特性も糸３２０に組み込まれ、それによって糸３２０を撥水性にする。図示の実施形態では、繊維３００は、図３に関して上述したように八芒星であるが、繊維３００は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む任意の適切な形状または構成を有してもよい。あるいは、糸３２０は、任意選択で１つ以上の他の繊維と撚り合わされた複数の繊維３００を含んでもよい。糸３２０は、各繊維の直径または厚さおよび糸３２０内の繊維の数に応じて、実質的に２００ｎｍ～実質的に１０００μｍの間の直径または厚さを有してもよい。

【0063】

撚糸３３０は、従来の技術を使用して複数の糸を撚ることによって形成される。糸のうちの１つは、上述の糸３２０である。少なくとも１つの撥水性糸３２０を撚糸３３０に組み込むことによって、（１つ以上の糸３２０における少なくとも１つの繊維３００の疎水性が強化されるため）撚糸３３０も撥水性となる。あるいは、撚糸３３０は、任意選択で１つ以上の他の糸と撚り合わされた複数の糸３２０を含んでもよい。撚糸３３０は、各糸の直径または厚さおよび撚糸３３０内の糸の数に応じて、実質的に４００ｎｍ～実質的に５０００μｍの間の直径または厚さを有してもよい。

【0064】

糸３２０は、実質的に１５～実質的に２０００撚り／ｍの間の撚りを有してもよい。撚糸３３０は、実質的に１５～実質的に２０００撚り／ｍを有してもよい。糸３２０および／または撚糸３３０の撚り／ｍを増加させると、一般に、引張強度および剛性などの糸３２０および／または撚糸３３０の機械的特性が増大する。撚り／ｍは、糸３２０および／または撚糸３３０の意図された用途に適した機械的特性を糸３２０および／または撚糸３３０に提供するために変更されてもよい。

【0065】

繊維３００、糸３２０および／または撚糸３３０のそれぞれは、布地または織物に組み込まれるか、または布地または織物を形成するために使用されてもよく、例えば、布地または織物に織られるかまたは編まれるか、または不織布地または織物に組み込まれるか、またはそれを形成するために使用されてもよい。１つ以上の繊維３００、糸３２０および／または撚糸３３０を布地または織物に組み込むことにより、繊維３００、糸３２０および／または撚糸３３０の撥水性または強化された疎水性により、実質的に防水性の布地または織物が提供されてもよい。

【0066】

織まれた布地または織物の場合、繊維、糸３２０および／または撚糸３３０は、布または織物の１つ以上の縦糸および／または１つ以上の横糸を形成することができる。糸３２０または撚糸３２０の撚り／ｍは、通常、製織中に経糸が緯糸よりも大きな強度および剛性を必要とするため、緯糸よりも経糸の方が高くてもよい。１つ以上の他の繊維または糸を布地または織物に組み込んで、布地または織物に追加の機能特性を提供してもよい。例えば、銀または銅の繊維または糸を布地または織物に組み込んで、抗菌および抗ウイルス特性を提供してもよい。

【0067】

布地または織物はさまざまな用途に使用してもよい。例えば、それは、ウォーキング、ハイキング、登山、登山などを含む屋外活動用の実質的に防水性の衣服、または医療用のマスクおよびガウンなどの個人用保護具（ＰＰＥ）を形成するために使用されてもよい。同様に、布地または織物は、テント、ハンモック、寝袋、傘、バッグ、リュックサックなどの実質的に防水性の機器、または椅子、ソファ、乗り物セットなどの布張りの品目、または家（カーペット、カーテンなど）や車（車の床など）などに用いられるインテリア繊維製品を形成するために使用してもよい。布地または織物は、建設または造園の目的にも使用してもよく、たとえば、水が領域を通過するのを防ぎ、特定の場所に水を保持するためのジオテキスタイルまたはジオメンブレンとして使用してもよい。

【0068】

図１０は、本発明の一実施形態による繊維３００を製造する方法４００を示す。方法４００は、本発明の一実施形態に従って、図１１に示されるような装置５００を使用して実行することができ、それに関して説明される。

【0069】

ステップ４０５で、方法４００は、疎水性材料を含む繊維３００を形成することを含む。ステップ４１０で、方法４００は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を繊維３００に提供することを含む。

【0070】

図示の実施形態では、方法４００は、疎水性材料を含む材料を押出成形して繊維３００を形成することを含む。装置５００は、ポリマー原料（例えば、溶融物または溶液）を含むように構成された容器５０５を備える。装置５００は、ポリマー原料の供給を制御するために含まれる計量ポンプ５０５ａを含むが、これは必須ではない。装置５００と紡糸口金５１０は、ポリマー原料から１つ以上の繊維３００を形成するように構成されている。図示の実施形態では、紡糸口金５１０は、ポリマー原料が通過する１つ以上のノズル（図示せず）を備える。図示の実施形態では、１つ以上のノズルは、形成された繊維３００に１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を提供するように構成された構造を備える。したがって、図示の実施形態では、ステップ４０５と４１０は実質的に同時に行われる。例えば、ノズルは、繊維の押出中に繊維３００の外表面に１つ以上のマイクロ及び／またはナノサイズの構造を付与するように成形され（例えば、断面形状を有する）、または構成されてもよい。このようなノズルの例は、図１２Ａ～図１２Ｃに示されており、それぞれ、Ｘ字形、六葉状、および三葉状のノズルを示している。成形ノズルは、変更された断面を有し、１つまたはマイクロおよび／またはナノサイズの構造（例えば、形状のアームのそれぞれのアームまたはローブ）を含む繊維３００を生成する。１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を有する繊維を形成するのに適した任意の形状を有するノズルを代わりに使用できることが理解されるであろう。例えば、ノズルは、；３～図６に示すような、上述の繊維３００のいずれかの形状または構成に実質的に対応する形状を有してもよい。

【0071】

装置５００は、紡糸口金５１０を通過する前にポリマー原料を濾過するフィルター５０８を備えるが、これは必須ではない。冷却空気の流れＦは、紡糸口金から出た後に繊維３００を固化させるために提供されるが、これは必須ではない。次に、繊維３００を捕捉するために一連のスプール５１２ａ～ｃが設けられるが、これは必須ではない。

【0072】

上述の方法４００は、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む繊維３００を生成するように構成された１つ以上の特定のノズルと組み合わせた従来の溶融紡糸プロセスを含む。繊維３００を形成するために、例えばメルトブロー、乾式紡糸、湿式紡糸、乾式ジェット湿式紡糸などの任意の適切な製造技術を代わりに使用してもよいことが理解されるであろう。同様の技術を使用して、複数材料組成、例えば芯鞘構造、海島構造、およびランダムブレンド構造を有する繊維３００を形成できることも理解されるであろう。

【0073】

ポリマー原料が疎水性材料と１つ以上の他の材料とのランダムブレンドを含む場合、繊維３００の形成後にアニーリングステップを実行してもよい。その理由は、疎水性材料を繊維３００の外表面に向かって拡散させるためである。疎水性材料の表面エネルギーが低いため、疎水性材料が繊維３００の外表面に位置することがエネルギー的に有利になる。アニーリングは、疎水性材料が繊維３００の外表面に向かって拡散できるようにするのに十分な温度を提供してもよい。しかしながら、繊維３００の形成中に使用される温度が、形成中に疎水性材料が繊維３００の外表面に向かって拡散できるのに十分である場合には、アニーリングは必要でなくてもよい。適切な温度は、選択されたポリマーに応じて、実質的に８０度（摂氏）～実質的に２３０度（摂氏）の間であってもよい。

【0074】

あるいは、異なる技術を使用して、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造を含む形状または構成を含む繊維３００を形成してもよい。例えば、ステップ４０５は、疎水性材料と充填材料との混合物を使用して繊維を形成することを含んでもよい。充填材料は、ポリマー粒子および／または繊維（例えば、マイクロおよび／またはナノサイズの粒子および／または繊維）、例えばポリエステル（ＰＥＳ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などであってもよく、またはそれらを含んでもよい。加えて、または代わりに、充填材料は、炭酸カルシウム、粘土、塩、シリカ、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの無機粒子および／または繊維（例えば、マイクロおよび／またはナノサイズの粒子および／または繊維）であってもよいし、それらを含んでもよい。水または業界標準の溶媒に可溶な充填材料など、多くの従来の充填材料が適してもよいことが理解されるであろう。繊維を形成することは、実質的に上述したような方法４００を使用することを含んでもよい。しかしながら、繊維は、実質的に円形の断面を有する従来のノズルを使用して形成されてもよい。

【0075】

ステップ４１０は、形成された繊維から充填材料を少なくとも部分的に除去して、１つ以上のマイクロおよび／またはナノサイズの構造、例えば、繊維の外表面の１つ以上の突起および／または凹部を含む形状または構成を含む繊維３００を形成することを含んでもよい。充填材料を除去することは、充填材料を溶解することを含んでもよい。そのためには、ファイバーを適切な試薬（例えば、水、アルコール、エステル、酸、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、または他の任意の適切な有機または水ベースの従来の溶媒または混合物）の槽に入れて充填材料を溶解させる必要がある場合がある。充填材料の除去を補助するために、溶媒の超音波処理および／または加熱などの１つ以上の他の方法を溶解と併せて使用してもよい。

【0076】

本開示を読めば、当業者には他の変形および修正が明らかとなるであろう。そのような変形および修正は、織物、特に防水繊維、糸および／または織物もしくは織物の技術分野で既に知られている同等の特徴および他の特徴を伴う場合があり、本明細書で既に説明した特徴の代わりに、またはそれに加えて使用することができる。

【0077】

添付の特許請求の範囲は、特徴の特定の組み合わせを対象としているが、いずれかの請求項で現在請求されているのと同じ発明に関するか否か、そして、それが本発明と同じ技術的問題の一部またはすべてを抑制するかどうかにも関係せず、本発明の開示の範囲には、本明細書に明示的または黙示的に開示される新規な特徴または特徴の新規な組み合わせ、またはその一般化も含まれることを理解されたい。

【0078】

別個の実施形態の文脈で説明される特徴は、単一の実施形態で組み合わせて提供されてもよい。逆に、簡潔にするために単一の実施形態に関連して説明される様々な特徴は、個別に、または任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。出願人は、本出願またはそこから派生するさらなる出願の審査中に、そのような特徴および／またはそのような特徴の組み合わせに対して新しい請求項が定式化される可能性があることをここに通知する。

【0079】

完全を期すために、「含む」という用語は他の要素またはステップを排除するものではなく、用語「ａ」または「ａｎ」は複数を排除するものではなく、特許請求の範囲内のいかなる参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして解釈されないものとすることも述べられている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図5G】

【図5H】

【図5I】

【図5J】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【国際調査報告】