JP2003520882A - 酸化的に安定な乳化剤を使用して作られる発泡体物質及び高内相エマルション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、高内相エマルション（ＨＩＰＥｓ）より製造される、様々な用途に好適となる物理的特性を有するミクロ孔質の連続気泡性ポリマー発泡体物質に関する。本発明は特に、高内相エマルションを安定化する酸化的に安定な乳化剤、及びこのような高内相エマルションから製造される発泡体に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （産業上の利用分野） 本出願は、高内相エマルション（ＨＩＰＥｓ）より製造されるミクロ孔質、連
続気泡ポリマー発泡体物質に関する。本出願は、特に高内相エマルションを安定
化するために使用する酸化的に安定な乳化剤、及びこのような乳化剤によって安
定化される高内相エマルションから製造される発泡体に関する。このような高内
相エマルション発泡体の物理的特性は、様々な用途に好適である。

【０００２】 （発明の背景） ミクロ孔質発泡体の開発は、実質的な商業上利益の対象である。このような発
泡体は、熱、音、電気、及び機械的な、絶縁体；吸収材料；フィルター；膜；床
用マット；玩具；インク、染料、潤滑剤、又はローションのキャリア；などのよ
うな様々な用途への有用性が判明している。発泡体のこのような用途及び特性を
記載した参考文献には、エルテル（Oertel G.）著、ポリウレタンハンドブック
（Polyurethane Handbook）、ハンザー・パブリッシャーズ（Hanser Publishers
）、ミュンヘン、１９８５年；及びギブソン（Gibson L. J.）、アシュビー（As
hby M.F.）、「セルラー・ソリッド、構造と特性」（Cellular Solids.Structur
e and Properties）、パーマゴン・プレス（Pergamon Press）、オックスフォー
ド、１９８８年が挙げられる。「絶縁体」という用語は、ある位置から別の位置
へのエネルギー伝達を減少させる何らかの物質のことをいう。「吸収剤」という
用語は、流体、通常は液体を吸収、及び保持、又は分配する、例えばスポンジの
ような物質をいう。「フィルター」という用語は、流体中に懸濁する粒子状物質
を保持しながら、大きさにより除外するか又は別の手段によって流体、気体又は
液体のいずれかを通過させる物質をいう。発泡体のその他の用途は、一般に当業
者には明白である。

【０００３】 高内相エマルション（High Internal Phase Emulsions）（ＨＩＰＥｓ）より
調製された連続気泡発泡体は、次に示す例を含めて、様々な用途に特に有用であ
る。 ・吸収剤使い捨て物品：米国特許第５，３３１，０１５号（デスマレー（DesMar
ais）ら）、１９９４年７月１９日発行；第５，２６０，３４５号（デスマレー
（DesMarais）ら）、１９９３年１１月９日発行；第５，２６８，２２４号（デ
スマレー（DesMarais）ら、１９９３年１２月７日発行）；第５，６３２，７３
７号（ストーン（Stone）ら、１９９７年５月２７日発行）；第５，３８７，２
０７号（ダイアー（Dyer）ら、１９９５年２月７日発行）；第５，７８６，３９
５号（ストーン（Stone）ら、１９９８年７月２８日発行）；及び第５，７９５
，９２１号（ダイアー（Dyer）ら、１９９８年８月１８日発行）； ・絶縁体（熱、音、機械的）：米国特許第５，７７０，６３４号（ダイアー（Dy
er）ら、１９９８年６月２３日発行）；第５，７５３，３５９号（ダイアー（Dy
er）ら、１９９８年５月１９日発行）；及び第５，６３３，２９１号（ダイアー
（Dyer）ら、１９９７年５月２７日発行）； ・濾過材：ブームグラ（Bhumgara,Z.）濾過と分離（Filtration & Separation）
１９９５年３月、２４５〜２５１頁、ワルシュ（Walsh）ら、アエロゾル科学誌
（J. Aerosol Sci）、１９９６年、２７、５６２９〜５６３０；及びＰＣＴ公開
特許番号Ｗ／Ｏ ９７／３７７４５（シェル・オイル社（Shell Oil Co.）、１
９９７年１０月１６日公開）； 及び様々なその他の用途。 上記に例示した特許及び文献を参考として本明細書に組み入れる。上記高内相
エマルションの調製過程において、密度、気泡及び孔径及び孔径分布、気泡と柱
と窓の比、及びこれらの発泡体の多孔性を容易にコントロールすることができる
。

【０００４】 発泡体の物理的特性は、（１）発泡体を含むポリマーの特性、（２）発泡体の
密度、（３）発泡体の構造（例えば、厚さ、ポリマー支柱の形状及び縦横比、気
泡サイズ、孔径、孔径分布など）、及び（４）発泡体の表面の特性（例えば、発
泡体の表面が親水性であるか又は疎水性のであるかのような）によって左右され
る。高内相エマルションを安定化するために使用する乳化剤は、このような特性
に顕著な影響を及ぼし得る。 理論に拘束されることなく、多数の要因が望ましい物理的特性を有する高内相
エマルション発泡体を製造するための乳化剤の適合性を決定するのに重要である
と考えられている。 比較的高分子量の乳化剤疎水物質は、内相比率がきわめて高い状態で且つ高内
相エマルション発泡体を含むポリマーの硬化に必要な温度において、典型的に所
望の液滴サイズの油中水型エマルションを安定化するために必要とされる。 上記乳化剤の融点は、高内相エマルション発泡体を水性流体の急速な吸収を含
めた適用に使用する場合、その使用中の温度よりも低くなければならない。高内
相油中水型エマルションの形成に好適な融点の高い乳化剤は、自然状態でワック
ス状となる傾向があり、典型的に水性流体を急速に吸収する発泡体を製造しない
。 上記乳化剤は、高内相エマルション発泡体を含むポリマーを過度に可塑化する
べきではない。典型的に、高度に分枝した疎水物質を含む乳化剤は、圧縮変形に
対して比較的に抵抗性の低い高内相エマルション発泡体を形成する傾向がある。
これは分枝状疎水物質により上記ポリマーが可塑化されるためであると考えられ
ており、特に水対油の比率の高い高内相エマルションから形成された低密度の高
内相エマルション発泡体で明らかである。

【０００５】 このような乳化剤を使用して準備される高内相エマルション発泡体の貯蔵中及
び使用中に、上記乳化剤は、化学的に安定であるべきである。その発泡体に残存
する乳化剤は、望ましくない何らかの反応を起こしたり又は望ましくない何らか
の化学種の産生をしたりするべきではない。不飽和炭化水素の疎水物質を有する
乳化剤は、通常の貯蔵条件で酸化的に不安定であり、固有の不快な臭気を有する
比較的に低分子量のアルデヒドを生じる可能性がある。乳化剤は高内相エマルシ
ョン発泡体の最も表面部分に拡がるので、酸化速度は増大し、臭気発生は悪化す
る。高温及び／又は紫外線にさらすことは、酸化を更に促進させる。 上記の基準に加えて、上記乳化剤は、商業的規模で相応の価格で製造すること
が比較的に容易であり、高内相エマルション発泡体を意図する用途に使用するに
も安全でなければならない。

【０００６】 様々なソルビタンエステル及びポリグリセロール脂肪酸エステルが、上記に例
示した米国特許第５，３８７，２０７号のように、高内相エマルションエマルシ
ョンの乳化剤として吸収剤用の発泡体の用途に使用されてきた。この特許は、活
性成分の錯体ブレンドであり、少なくともその一部は、ジエステル、高分子量の
疎水物質、イソソルビドエステルなどとともにソルビタンモノラウレートを含む
、市販のソルビタンエステルの使用法を教示する。ソルビタンモノラウレートは
望ましい特性を有する高内相エマルション及び発泡体を製造するために使用し得
るが、この乳化剤により達成される内相比率が低いため、このような発泡体は比
較的に高い密度に限定されている。ソルビタンモノラウレートは更に、典型的に
平均気泡サイズが比較的小さい発泡体の製造に限定される。非ソルビタン−モノ
ラウレート成分は、達成可能な内相比率をなお一層限定する。商業的な量の実質
的には純粋なソルビタンモノエステルを製造するのは、市販の物質のブレンドよ
りきわめて難しく、それゆえに高価となると認識されている。同様に、ポリグリ
セロールエステルも、実質的には純粋な状態で製造することは比較的困難である
。理論に拘束されることなく、連続性のモノマー油性外相を硬化するのに必要な
Ｗ：Ｏ比率及び温度において、商業的に満足する程度で不連続性の水性相の比較
的に大きな液滴を有する高内相油中水型エマルションを安定化するためには、モ
ノラウレート炭化水素疎水物質の分子量は低すぎると考えられている。低密度で
及び／又は平均気泡サイズが大きい発泡体を準備するために、炭化水素疎水物質
は上述のように親水性にしては比較的に低い融点を保持すると同時に、好ましく
は（平均で）１４個以上の炭素原子、及び更に好ましくは１６個以上の炭素原子
を有するべきである。

【０００７】 モノステアリン酸ソルビタン又はジグリセロールモノステアレートのような比
較的高分子量の飽和線状炭化水素の疎水物質を含む乳化剤は、望ましい気泡サイ
ズを有し及び圧縮にも比較的高い抵抗性を示す高内相エマルション発泡体を製造
するために使用してもよい。しかしながら、これらの乳化剤の比較的高い融点の
ために、このような発泡体は典型的に、通常の使用中の温度（例えば、周囲温度
及び／又は体温）では水性流体を急速には吸収しない。 比較的高い分子量及び比較的低い融点の両方を有する炭化水素疎水物質を得る
１つの方法は、１つ以上のシスＣ＝Ｃ二重結合を炭化水素鎖に取り入れることで
ある。先行技術の例では、望ましい特性を有する発泡体中できわめて優れた機能
を示す乳化剤は、ジグリセロールモノオレエートであり、本発明の譲受人に譲渡
された米国特許第５，７８６，３９５号（ストーン（Stone）ら、１９９８年７
月２８日発行）で論じられ、その明細書を参考として引用し本明細書に組み入れ
る。所望の平均気泡サイズと密度を有する発泡体は、ジグリセロールモノオレエ
ートを使用して調製することができる。このような発泡体は典型的に、優れた機
械的性質をもち、典型的な使用条件で急速に水性流体を吸収することができる。
しかしながら、この乳化剤は、オレエート疎水物質中の不飽和性のために酸化的
に不安定である。このことは、上述のように、時間が経つと悪臭形成につながる
。

【０００８】 比較的高い分子量及び比較的低い融点の両方を有する炭化水素疎水物質を得る
もう１つの方法は、分枝を炭化水素部分に取り入れることである。前述の米国特
許第５，７８６，３９５号は、分枝状脂肪族疎水物質の適合性を論じている。こ
のような分枝状疎水物質を含む乳化剤は、比較的高密度で望ましい特性を有する
発泡体を提供することが判明しているが、このような乳化剤（すなわち、きわめ
て高い内相比率を有する油中水型エマルションから調製される乳化剤）とともに
調製される低密度発泡体は、圧縮変形への抵抗性が比較的低い傾向がある。理論
に拘束されることなく、このような分枝状疎水物質は、泡を過度に含むポリマー
を可塑化する傾向があり、その結果として泡構造を弱めると考えられている。 高内相エマルションをベースとした発泡体の製造において高内相エマルション
を安定化するには、当業者が使用する乳化剤にみられるようにそれらすべての特
性は望ましいところまで達していない それ故に、これらの高内相エマルションが、所望の密度；構造（例えば、気泡
サイズ及び気泡サイズの分布）；機械的特性（例えば、圧縮変形に対する抵抗性
）；流体取扱適性（例えば、水性流体の急速な取り込み）；及び化学的安定度（
例えば、分解及び／又は臭気発生に対する抵抗性）を含めて高内相エマルション
発泡体の望ましい特性のすべてを有するように、高内相エマルションの安定化に
好適な乳化剤物質の開発は望ましい。このような乳化剤がこのような望ましい特
性を経済的な価格で提供できるならば、更に一層望ましい。

【０００９】 （発明の概要） 本発明は、高内相エマルション（High Internal Phase Emulsion）、又はＨＩ
ＰＥを重合することによって製造される連続気泡発泡体に関するものであり、そ
れは比較的少量の連続性油性相及び比較的大量の不連続性水性相を有する。本発
明は、特に高内相エマルションを安定化するのに有用な、酸化的に安定な乳化剤
、並びに高内相エマルション及びこのような高内相エマルションを使用して製造
した高内相エマルション発泡体に関する。 本発明の酸化的に安定な乳化剤は、ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク
酸無水物又はそれらの反応同等物を、多価アルコール（又は、多価アルコールの
ブレンド）、ポリアミン（又はポリアミンのブレンド）アルカノールアミン（又
はアルカノールアミンのブレンド）、又は２つ以上の多価アルコール、ポリアミ
ン及びアルカノールアミンのブレンドのいずれかと反応させることにより生成す
る組成物を含む。

【００１０】 Ｉ．定義 本発明に関連して、以下に用語の定義を示す。 「水対油の比率」又は「Ｗ：Ｏ比率」は、高内相油中水型エマルションの外在
する連続性の油性相に対する、不連続性の内在する水性相又は水相の比率である
。この水性相には、水ばかりでなく電解質及び重合反応開始剤のような水溶性成
分も含み得る。本発明の目的のために、Ｗ：Ｏ比率は、グラムで表した油性相の
重量に対する、ミリリットルで表した水性相の比率として計算する。 「硬化」とは、高内相エマルションを高内相エマルション発泡体に変換する過
程である。硬化には、モノマーのポリマーへの重合を含む。更にその硬化過程に
含まれるもう１つの段階は、架橋である。硬化した高内相エマルション発泡体は
、次の処理段階（所望のこのような最終的な特性を与える硬化後の処理を含んで
もよい。）で扱われる物理的特性、例えば、機械的完全性を有するものである。
一般に、硬化は熱を適用することにより達成する。 「重合」は、硬化過程の一部であって、それによって油性相のモノマーが比較
的高分子量のポリマーに変換される。 「架橋」は、硬化過程の一部であって、それによってラジカル重合に関して１
つ以上の官能基をもつモノマーが成長しつつあるポリマーの１つ以上の鎖と共重
合する。

【００１１】 本明細書で使用する時、「ヒドロカルビル置換基」又は「ヒドロカルビル基」
という用語は、その普通の感覚で使用され、当業者らには周知である。特にそれ
はその分子の残りの部分に直接結合する炭素原子を有する基を指し、主に炭化水
素の特性を有する。ヒドロカルビル基の例としては、： （１）炭化水素置換基、すなわち、脂肪族（例えば、アルキル又はアルケニル）
、脂環式（例えば、シクロアルキル、シクロアルケニル）置換基、及び芳香族置
換型、脂肪族置換型、及び脂環式置換型の芳香族置換基、並びに環状置換基であ
ってその環がその分子の別の部分（例えば、２つの置換基がともに環形成）で完
成している置換基； （２）置換型炭化水素置換基、すなわち、本発明の背景では、主となる炭化水素
置換基を変えない非炭化水素基（例えば、ハロ（特にクロロ及びフルオロ）、ヒ
ドロキシ、アルコキシ、メルカプト、アルキルメルカプト、ニトロ、ニトロソ、
及びスルホキシ）を含有する置換基； （３）ヘテロ置換基、すなわち、主に炭化水素の特性を有する一方、本発明の背
景では、環又は分枝鎖に炭素以外のものを含み、その他は炭素原子から成る置換
基が含まれる。へテロ原子には、イオウ、酸素、窒素を含み、及びピリジル、フ
リル、チエニル及びイミダゾリルのような置換基を包含する。一般には、２個以
下の、好ましくは１個以下の非炭化水素置換基がヒドロカルビル基の１０個の炭
素原子ごとに存在し；典型的には、ヒドロカルビル基中に非炭化水素置換基が存
在しない。

【００１２】 「反応同等」物という用語は、その反応条件でその物質そのもののように反応
するか又は挙動する、その物質以外の何らかの化合物又は化学的組成を意味する
。従って例えば、カルボン酸の反応同等物には、特に記載しない限り無水物、ア
シルハロゲン化物、及びそれらの混合物のような酸生成誘導体を含む。 本明細書において用いられる全てのパーセンテージ、比率及び割合は、特に明
記しない限り質量に基づく。

【００１３】 ＩＩ．高内相エマルション（ＨＩＰＥ）から誘導されるポリマー発泡体 Ａ．一般の高内相エマルションの特性 １．油性相成分 高内相エマルションの連続性油性相は、重合して固体の泡構造を形成するモノ
マー及びそのエマルションを安定化するのに必要な乳化剤を含む。一般に、上記
モノマーは、約２０〜約９５質量％の少なくとも１個の、実質的には水不溶性の
、ガラス転移温度（Ｔｇ）が約３５℃又はそれより低いアタクチック非晶性ポリ
マーを形成することが可能な一官能性モノマーを含む。このコモノマーは、結果
として生じる高内相エマルション発泡体の全体的なＴｇを低くするために加えら
れる。この種類の代表的なモノマーには、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ
−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ノ
ニルアクリレート、デシルアクリレート、イソデシルアクリレート、テトラデシ
ルアクリレート、ベンジルアクリレート、ノニルフェニルアクリレート、ヘキシ
ルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメ
タクリレート、イソデシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、及びテト
ラデシルメタクリレートのようなＣ₄〜Ｃ₁₄アルキルアクリレート及びＣ₆〜Ｃ₁₆ メタクリレート；Ｎ−オクタデシルアクリルアミドのような置換型アクリルアミ
ド；イソプレン、ブタジエン、クロロプレン、ピペリレン、１，３，７−オクタ
トリエン、β−ミルセン及びアミルブタジエンのようなジエン；ｐ−ｎ−オクチ
ルスチレンのような置換型Ｃ₄〜Ｃ₁₂スチレン化合物；及びこのようなモノマー
の組合せが含まれる。Ｔｇを低下する一官能性モノマーは、一般にそのモノマー
成分の２０〜約９５質量％、更に好ましくは４５〜約質量６５％ほど含まれる。

【００１４】 上記油性相は更に、約５〜約８０質量％の、当初は実質的には水不溶性の、多
官能価架橋剤を含む。このコモノマーは、結果として生じる高内相エマルション
発泡体に強度を与えるために加えられる。この種類の代表的な架橋モノマーは、
２つ以上の、ジビニルベンゼン及びそれらの類似体のような活性化ビニル基を含
有する多種多様なモノマーを包含する。これらの類似体には、ｍ，ｐ−ジビニル
ベンゼンのエチルスチレンとの混合物、ジビニルナフタレン、トリビニルベンゼ
ン、ジビニルアルキルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルフェニルエーテ
ル、ジビニルフェロセン、ジビニルフランなどが含まれる。その他の有用な架橋
剤は、アクリル酸又はメタクリル酸と多官能価アルコール及びアミンとの反応よ
り誘導される群から選択され得る。この群の非限定例には、１，６−ヘキサンジ
オールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ヘキサメチレンビスアクリルアミドなどが含ま
れる。架橋モノマーのその他の例には、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン
、及びトリビニルホスフィンが含まれる。この点について有用なその他の架橋剤
は当業者には周知である。架橋モノマーが普通に混合物（例えば、ジビニルベン
ゼンはしばしば、エチルスチレンとのバランスにおいて５５％純粋混合物である
）として使用される場合には、架橋成分の質量は純粋な架橋剤に基づいて計算す
るということに留意するべきである。

【００１５】 実質的には何らかの第三の水不溶性コモノマーを油性相に約０〜約７０質量％
、好ましくは約１５〜約４０質量％ほど加えて、特性を別の方法で修正し得る。
ある特定の場合には、結果として生じる高内相エマルション発泡体にスチレンに
よって提供される場合と同等の強度を付与するような「強化」モノマーが望まし
いことがある。これらには、スチレン及びエチルスチレンのようなスチレン化合
物、並びにメチルメタクリレートが含まれる。更に含まれるのは、ｐ−ｎ−オク
チルスチレンのような結果として生じる高内相エマルション発泡体のＴｇを低下
し且つ強度を増大するためにも役立つ可能性のあるスチレン化合物及びその他の
化合物である。本発明の譲渡人に譲渡された同時係属出願０９／１１８，６１３
（ダイアー（Dyer）、１９９８年７月１７日出願）に開示されたモノマーは、難
燃性を与えるために加えてもよい。モノマーは、色、蛍光特性、耐放射線性、放
射線の不透化性（例えば、テトラアクリル酸鉛）を与え、電荷を分散し、入射赤
外光を反射し、電波を吸収し、高内相エマルション発泡体の支柱の湿潤性表面を
形成し、又はその他の何らかの目的のために加えてもよい。充填剤、難燃剤のよ
うなその他の添加物、又は望ましいその他の物質もまた、高内相エマルションを
硬化する前に加えてもよい。

【００１６】 ２．水性相成分 高内相エマルションの不連続性水性内相は一般に、１つ以上の溶存成分を含有
する水性溶液である。この水性相の１つの必須溶存成分は、水溶性電解質である
。溶存電解質は、本来は油性であるモノマー、コモノマー、及び架橋剤の傾向を
最小にし、水性相にも溶解する。 水相にイオン強度を付与することができる何らかの電解質を使用し得る。好ま
しい電解質は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水溶性ハロゲン化物（例え
ば塩化物）、硝酸塩、及び硫酸塩のような一価、二価、又は三価の無機塩である
。例としては、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、及び硫酸マ
グネシウムが挙げられる。ポリマー発泡体を製造するために使用する高内相エマ
ルションには、塩化カルシウムが最も好ましい。一般に、その電解質は、高内相
エマルションの水相に、その約０．２〜約４０質量％の範囲の濃度で使用される
。好ましくは、その濃度は、水相の１〜約２０質量％である。更に好ましくは、
約１〜約１０％である。 上記水性相の別の成分は、当業者にはおそらく既知である水溶性フリーラジカ
ル反応開始剤である。反応開始剤は、油性相に存在する重合可能なモノマーの総
モル数に基づいて約２０モル％以下の濃度で存在し得る。さらに好ましくは、そ
の反応開始剤は、油性相の重合可能なモノマーの総モル数に基づいて約０．００
１〜約１０モル％の濃度で存在する。好適な反応開始剤には、過硫酸アンモニウ
ム及び過硫酸カリウムが含まれる。

【００１７】 ３．乳化剤 乳化剤は、高内相エマルションの形成と安定化に必要である。この乳化剤は、
一般に油性相に含まれ、比較的に疎水性である傾向がある。（例として、ウイリ
アムズ（Williams，J. M.）、「ラングミュア」（Langmuir）、１９９１年、７
、１３７０〜１３７７頁が挙げられ、それを参考として本明細書に組み入れる）
。このような乳化剤は、油性相が約１〜約２０％の乳化剤を含むように、油性相
に好都合に加える。明らかに、特に高温で高内相エマルションを安定化し得る乳
化剤が好ましい。次に、特に好ましい、酸化的に安定な本発明の乳化剤組成物に
ついて考察する。 本発明による好ましい乳化剤は、中間体反応生成物及び部分的に中間体反応生
成物を脱水してその乳化剤を生成するために（Ａ）ヒドロカルビル置換型コハク
酸又はコハク酸無水物又はそれらの反応同等物を、多価アルコール、ポリアミン
、ヒドロキシアミン又は２つ以上のそれらの混合物から成る群から選択される共
反応物（Ｂ）と反応させることによって製造されるアルケニルコハク酸誘導体乳
化剤（ＡＳＤｓ）である。

【００１８】 ３．１ ヒドロカルビル置換型コハク酸／コハク酸無水物 上記ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物（Ａ）は、次式の

【００１９】

【化１】

【００２０】 又は

【００２１】

【化２】

【００２２】 によって表され、上式のそれぞれにおいて、Ｒは、約１２〜約２００個の炭素原
子であり、一つの実施形態では約１２〜約１５０個の炭素原子、別の実施形態で
は約１２〜約１００個の炭素原子、別の実施形態では約１２〜約７５個の炭素原
子、別の実施形態では約１２〜約５０個の炭素原子、別の実施形態では約１８〜
約３０個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。ある実施形態では、Ｒは
アルキル基又はアルケニル基である。

【００２３】 ある実施形態では、少なくとも２種のヒドロカルビル置換型のコハク酸又はコ
ハク酸無水物の混合物が使用される。上記酸又は無水物のヒドロカルビル置換基
は、平均約１２〜約２４個の炭素原子を有し、一つの実施形態では約１４〜約１
８個の炭素原子、及び別の実施形態では１６個の炭素原子を有する。他の酸又は
無水物のヒドロカルビル置換基は平均約６０〜約２００個の炭素原子を有し、一
つの実施形態では約６０〜約１５０個の炭素原子、別の実施形態では約６０〜約
１００個の炭素原子、及び更に別の実施形態では約６０〜約７５個の炭素原子を
有する。 上記式のヒドロカルビル基Ｒはα−オレフィン又はα−オレフィン部分より誘
導してもよい。そのα−オレフィン類には、１−ドデセン、１−トリデセン、１
−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１
−オクタデセン、１−エイコセン、１−ドコセン、１−トリアコテンなどが含ま
れる。有用なα−オレフィン部分には、Ｃ₁₅〜₁₈のα−オレフィン、Ｃ₁₂〜₁₆の
α−オレフィン、Ｃ₁₄〜₁₆のα−オレフィン、Ｃ₁₄〜₁₈のα−オレフィン、Ｃ₁₆ 〜₁₈のα−オレフィン、Ｃ₁₈〜₂₄のα−オレフィン、Ｃ₁₈〜₃₀のα−オレフィン
などが含まれる。２つ以上の前述のα−オレフィン類又はα−オレフィン部分の
いずれかの混合物を使用してもよい。

【００２４】 ある実施形態では、上記の式のＲは、オレフィンオリゴマー又はポリマーより
誘導されるヒドロカルビル基である。上記オレフィンオリゴマー又はポリマーは
、２〜約１０個の炭素原子、一つの実施形態では約３〜約６個の炭素原子、及び
別の実施形態では約４個の炭素原子をもつオレフィンモノマーより誘導されても
よい。モノマーの例としては、エチレン；プロピレン；ブテン−１；ブテン−２
；イソブテン；ペンテン−１；ヘプテン−１；オクテン−１；ノネン−１；デセ
ン−１；ペンテン−２；又はそれらの２つ以上の混合物が含まれる。 ある実施形態では、上記式のＲはポリイソブテン基である。そのポリイソブテ
ン基は、ブテン含有量が約３５〜約７５質量％及びイソブテン含有量が約３０〜
約６０質量％であるＣ₄精油分流の重合によって製造されてもよい。 ある実施形態では、上記式のＲは、高い含有量、すなわち少なくとも約５０％
のメチルビニリデン異性体、及び別の実施形態では少なくとも約７０％のメチル
ビニリデンを有する、ポリイソブテンから誘導されるポリイソブテン基である。
好適なメチルビニリデンの含有量が高いポリイソブテンには、三フッ化ホウ素の
触媒を使用して調製するものが含まれる。メチルビニリデン異性体がオレフィン
組成物全体の高含有量率に含まれるようなポリイソブテンの調製については、米
国特許第４，１５２，４９９号及び第４，６０５，８０８号に記載されており、
それぞれの明細書を参考として本明細書に組み入れる。

【００２５】 ある実施形態では、ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物（Ａ）
は、ヒドロカルビル置換基及びコハク酸基からなる。そのヒドロカルビル置換基
は、上述のようなオレフィンポリマーより誘導され、ある実施形態では数平均分
子量が約７５０〜約３０００、別の実施形態では数平均分子量が約９００〜約２
０００の範囲である。上記ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物は
、ヒドロカルビル置換基の各当量に対し、その構造内に平均少なくとも約１．３
のコハク酸基が存在し、ある実施形態では約１．５〜約２．５、別の実施形態で
は約１．７〜約２．１のコハク酸基が存在することにより特徴づけられる。 本発明の目的のために、ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物の
ヒドロカルビル置換基の当量は、ヒドロカルビル置換基が誘導されたポリオレフ
ィンの数平均分子量（Ｍ_n）をヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水
物に存在するすべてのヒドロカルビル置換基の全質量で割ることによって得られ
る数字であると考えられる。従って、ヒドロカルビル置換型アシル化剤すべての
ヒドロカルビル置換基の全質量４０，０００及びヒドロカルビル置換基の由来す
るポリオレフィンに対するそのＭ_n値の２０００によって特徴づけられる場合、
置換型コハク酸又はコハク酸無水物は、全体で置換基の当量２０（４０，０００
／２０００=２０）であると特徴づけられる。

【００２６】 ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物に存在する置換基当量に対
するコハク酸基の比率（「コハク酸」比率とも呼ばれる）は、当業者であれば従
来の技術を使用して（例えばけん化価又は酸価から）決定し得る。例えば、次式
は、無水マレイン酸を使用した場合のコハク酸比率を計算するために使用し得る
。 ＳＲ＝（Ｍ_nｘ（アシル化剤のＳａｐ．Ｎｏ．））／（（５６１００ｘ２）−（
９８ｘアシル化剤のＳａｐ．Ｎｏ．）） この式では、ＳＲはコハク酸比率、Ｍ_nは数平均分子量、そしてＳａｐ．Ｎｏ
．はけん化数である。上記の式において、アシル化剤のＳａｐ．Ｎｏ．＝最終反
応混合物の測定したＳａｐ．Ｎｏ．／ＡＩであり、その際ＡＩは、０〜１の間の
数字として表される活性成分の含有量であるが、０に等しくはない。従って、活
性成分含有量が８０％であることは、ＡＩ値が０．８に相当する。ＡＩ値は、最
終反応混合物における未反応のポリアルケンの量を決定するために使用し得るカ
ラムクロマトグラフィーのような技術を使用して計算することができる。おおよ
その推定値としては、ＡＩ値は未反応のポリアルケンのパーセンテージを１００
から引いて決定される。

【００２７】 ３．２ 共反応物（Ｂ） ある実施形態では、（Ｂ）は多価アルコールである。例えば、その多価アルコ
ールは次式によって表される化合物であり得る。 Ｒ−（ＯＨ）_m 前述の式中、Ｒはｍの結合価を有する有機基であり、Ｒは炭素と酸素の結合を
介してＯＨ基と結合し、ｍは２から約１０の整数であり、ある実施形態では２〜
約６である。上記多価アルコールはグリコール、ポリオキシアルキレングリコー
ル、炭水化物、又は部分的にエステル化する多価アルコールであってもよい。使
用し得る上記多価アルコールの例としては、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、テトラエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジブチレング
リコール、トリブチレングリコール、１，２−ブタンジオール、２，３−ジメチ
ル−２，３−ブタンジオール、２，３−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキ
サンジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、１，７−ヘプ
タンジオール、２，４−ヘプタンジオール、１，２，３−ヘキサントリオール、
１，２，４−ヘキサントリオール、１，２，５−ヘキサントリオール、２，３，
４−ヘキサントリオール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタン
トリオール、２，２，６，６−テトラキス−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサ
ノール、１，１０−デカンジオール、ジギタロース、２−ヒドロキシメチル−２
−メチル−１，３−プロパンジオール−（トリ−メチロールエタン）、又は２−
ヒドロキシメチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール−（トリメチロプロ
パン）などが挙げられる。前述の２つ以上の混合物を使用し得る。

【００２８】 ある実施形態では、上記多価アルコールは糖、デンプン、又はそれらの混合物
である。これらの例としては、エリスリトール、トレイトール、アドニトール、
アラビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、エリスロース、フ
コース、リボース、キシルロース、アラビノース、キシロース、グリコース、フ
ルクトース、ソルボース、マンノース、ソルビタン、グルコサミン、スクロース
、ラムノース、グリセルアルデヒド、ガラクトースなどが挙げられる。前述の２
つ以上の混合物を使用し得る。 ある実施形態では、上記多価アルコールは、次式で表される化合物であり、 ＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂Ｏ）_nＨ 式中、ｎは１〜約５の範囲の数であり、ある実施形態では１〜約３である。例と
しては、グリセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなどが挙げられる。
混合物（すなわち、このような多価アルコールを生成するために工業手順によっ
て製造するとき、様々なｎの値を有する種類が分布する状態でｎには目標値があ
る）並びに前述の異性体を使用し得る。 ある実施形態では、上記多価アルコールは、少なくとも３個のヒドロキシル基
を有する多価アルコールであり、その際ヒドロキシル基のいくつかは約８〜約３
０個の炭素原子を有する脂肪族モノカルボン酸とエステル化されているが、少な
くとも２個のヒドロキシル基はエステル化されていない。例としては、グリセロ
ールのモノオレエート、グリセロールのモノステアレート、ソルビトールのモノ
オレエート、ソルビトールのジステアレート、エリスリトールのジドデカノネー
トなどが挙げられる。前述の２つ以上の混合物を使用し得る。

【００２９】 別の実施形態では、（Ｂ）はポリアミンである。好適なポリアミンは、脂肪族
、脂環式、複素環式、又は芳香族の化合物であってもよい。実施例には、アルキ
レンポリアミン及び複素環式ポリアミンが含まれる。このアルキレンポリアミン
は、次式の

【００３０】

【化３】

【００３１】 表され、式中ｎの平均値が１〜約１０であって、一つの実施形態では２〜約７で
あり、「アルキレン」基は、１〜約１０の炭素原子を有し、一つの実施形態では
２〜約６の炭素原子を有し、それぞれのＲは独立して水素又は炭素原子が約３０
個以下の脂肪族又はヒドロキシ置換型脂肪族基である。これらのアルキレンポリ
アミンには、エチレンポリアミン、ブチレンポリアミン、プロピレンポリアミン
、ペンチレンポリアミンなどが含まれる。高級同族体及び関連するピペラジン及
びＮ−アミノアルキル置換型ピペラジンのような複素環式アミンも含まれる。こ
のようなポリアミンの具体例には、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン
、トリス−（２−アミノエチル）アミン、プロピレンジアミン、トリメチルジア
ミン、トリプロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレン
ヘプタミン、ペンタエチレンヘキサミン、又は２つ以上のそれらの混合物が含ま
れる。

【００３２】 上述のそれらのうちエチレンポリアミンは有用である。このようなポリアミン
は、カーク・オステマー著「エンサイクロペディア・オブ・ケミカル・テクノロ
ジー」（Kirk Othmer's "Encyclopedia of Chemical Technology"）、２版、７
巻、２２〜３７頁、インターサイエンス・パブリッシャーズ、ニューヨーク（１
９６５）中のエチレンアミンの表題中に詳細に記載されている。このようなポリ
アミンは、エチレンジクロリドとアンモニアとの反応、又はエチレンイミンと、
水やアンモニアなどのような開環試薬との反応によって、最も都合よく調製され
る。これらの反応は結果としてピペラジンのような環状縮合生成物を含むポリア
ルキレンポリアミンの錯体混合物の生成をもたらす。エチレンポリアミン混合物
は有用である。

【００３３】 上記ポリアミンは、更に複素環式ポリアミンであってもよい。複素環式ポリア
ミンには、アジリジン、アゼチジン、アゾリジン、テトラ−及びジヒドロピリジ
ン、ピロール、インドール、ピペリジン、イミダゾール、ジ−及びテトラヒドロ
イミダゾール、ピペラジン、イソインドール、プリン、モルホリン、チオモルホ
リン、Ｎ−アミノアルキルモルホリン、Ｎ−アミノアルキルチオモルホリン、Ｎ
−アミノアルキルピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ジアミノアルキルピペラジン、アゼピ
ン、アゾシン、アゾニン、アゼシン、及びテトラ−、ジ−及び上述のそれぞれの
ペルヒドロ誘導体、及び２つ以上のこれらの複素環式アミンの混合物がある。有
用な複素環式アミンは、複素環に窒素、酸素、及び／又はイオウのみを含有する
飽和の５員及び６員複素環式アミン、特にピペリジン、ピペラジン、チオモルホ
リン、モルホリン、ピロリジンなどである。ピペリジン、アミノアルキル置換型
ピペリジン、ピペラジン、アミノアルキル置換型ピペラジン、モルホリン、アミ
ノアルキル置換型モルホリン、ピロリジン、及びアミノアルキル置換型ピロリジ
ンは有用である。通常、アミノアルキル置換基は、複素環の部分を形成する窒素
原子上で置換する。このような複素環式アミンの具体例には、Ｎ−アミノプロピ
ルモルホリン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、及びＮ，Ｎ’−ジアミノエチルピ
ペラジンが含まれる。

【００３４】 更に別の実施形態では、（Ｂ）はヒドロキシアミンである。そのヒドロキシア
ミンは、一級、二級、又は三級アミンであってもよい。「ヒドロキシアミン」及
び「アミノアルコール」という用語は同じ部類の化合物を表すので、交換して使
用することができる。ある実施形態では、そのヒドロキシアミンは（ａ）Ｎ−（
ヒドロキシル置換型ヒドロカルビル）アミン、（ｂ）（ａ）のヒドロキシル置換
型ポリ（ヒドロカルビル）類似体、又は（ａ）と（ｂ）の混合物である。そのヒ
ドロキシアミンは、１〜約４０個の炭素原子を含有するアルカノールアミンであ
り、一つの実施形態では１〜約２０個の炭素原子、及び別の実施形態では１〜約
１０個の炭素原子を含有するアルカノールアミンであり得る。

【００３５】 上記ヒドロキシアミンは、一級、二級又は三級アルカノールアミン、又は２つ
以上のそれらの混合物であってもよい。これらのヒドロキシアミンはそれぞれ、
次式で表すことができ、

【００３６】

【化４】

【００３７】 式中、それぞれのＲは独立して１〜約８個の炭素原子を有するヒドロカルビル基
、又は２〜約８個の炭素原子を有するヒドロキシル置換型ヒドロカルビル基であ
り、Ｒ’は約２〜約１８個の炭素原子を有する二価の炭化水素基である。典型的
に各Ｒは、炭素原子が７個までの低級アルキル基である。このような式中の−Ｒ
’−ＯＨ基は、ヒドロキシル置換型ヒドロカルビル基を表す。Ｒ’は、非環式、
脂環式、又は芳香族基であり得る。典型的に、Ｒ’は、エチレン、１，２−プロ
ピレン、１，２−ブチレン、１，２−オクタデシレンなどの基のような非環式の
直鎖状又は分枝状のアルキレン基である。

【００３８】 ２つのＲ基が同一の分子中に存在する場合、それらは直接の炭素−炭素結合で
結合するか、又はへテロ原子（例えば、酸素、窒素、又はイオウ）を介して、５
員環、６員環、７員環、又は８員環の構造を形成する。このような複素環式化合
物アミンの例として、Ｎ−（ヒドロキシル低級アルキル）−モルホリン、−チオ
モルホリン、−ピペリジン、−オキサゾリジン、−チアゾリジンなどが挙げられ
る。 そのヒドロキシアミンは、エーテルＮ−（ヒドロキシ置換型ヒドロカルビル）
アミンであってもよい。これらは、上記のヒドロキシアミンのヒドロキシル置換
型ポリ（ヒドロカルビル）類似体であってもよい（これらの類似体は、更にヒド
ロキシル置換型オキシアルキレン類似体も含む）。このようなＮ−（ヒドロキシ
ル置換型ヒドロカルビル）アミンは、エポキシドを前述のアミンと反応させるこ
とにより都合よく調整でき、次式で表され：

【００３９】

【化５】

【００４０】 式中ｘは約２〜約１５の数、そしてＲ及びＲ’は上述の通りである。

【００４１】 これらのヒドロキシアミンのポリアミン類似体、特にアルコキシル化アルキレ
ンポリアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−（ジエタノール）−エチレンジアミン）を使用
してもよい。このようなポリアミンは、アルキレンアミン（例えば、エチレンジ
アミン）を、１つ以上の２〜約２０個の炭素を有するアルキレンオキシド（例え
ば、エチレンオキシド、オクタデセンオキシド）と反応させることにより製造で
きる。同様のアルキレンオキシド−アルカノールアミン反応生成物は、前述の一
級、二級、又は三級アルカノールアミンとエチレン、プロピレン、又は高級エポ
キシドを１：１又は１：２のモル比で反応させることによって生じる生成物のよ
うに使用し得る。このような反応を行う場合の反応体の比率及び温度は、当業者
には周知である。

【００４２】 アルコキシル化アルキレンポリアミンの具体例には、Ｎ−（２−ヒドロキシエ
チル）エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−エチレン−
ジアミン、１−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、モノ（ヒドロキシプロピ
ル）置換型ジエチレントリアミン、ジ（ヒドロキシプロピル）置換型テトラエチ
レンペンタミン、Ｎ−（３−ヒドロキシブチル）テトラメチレンジアミンなどが
含まれる。上記に図示したヒドロキシアルキレンポリアミンをアミノ基又はヒド
ロキシ基を介して縮合して得られる高級同族体は、同様に有用である。アミノ基
を介した縮合は、結果としてアンモニアが除去されて高級アミンを形成し、一方
ヒドロキシ基を介した縮合は、結果として水が除去されてエーテル結合を含有す
る生成物をもたらす。２つ以上の前述のモノアミン又はポリアミンのいずれかの
混合物も有用である。

【００４３】 Ｎ−（ヒドロキシル−置換型ヒドロカルビル）アミンの例としては、モノ−、
ジ−、及びトリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノ
ールアミン、ジ−（３−ヒドロキシルプロピル）アミン、Ｎ−（３−ヒドロキシ
ブチル）アミン、Ｎ−（４−ヒドロキシブチル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジ−（２−ヒ
ドロキシルプロピル）アミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリン及びそ
のチオ類似体、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）シクロヘキシルアミン、Ｎ−３−
ヒドロキシルシクロペンチルアミン、ｏ−、ｍ−及びｐ−アミノフェノール、Ｎ
−（ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ，Ｎ’−ジ（ヒドロキシルエチル）ピペ
ラジンなどが含まれる。

【００４４】 更にヒドロキシアミンは、米国特許第３，５７６，７４３号に記載されるヒド
ロキシ置換型一級アミンであり、次の一般式で表され、 Ｒ_a−ＮＨ₂ 式中、Ｒ_aは、少なくとも１つのアルコール性ヒドロキシ基を含有する一価の有
機基である。Ｒ_aの全体の炭素原子の数は、好ましくは約２０個を越えない。全
体で約１０個以下の炭素原子を含有するヒドロキシ置換型脂肪族一級アミンは有
用である。ポリヒドロキシ置換型アルカノール一級アミンが、ただ１つのアミノ
基を持ち（すなわち、一級のアミノ基）、約１０個以下の炭素原子及び約６個以
下のヒドロキシル基を含有する１つのアルキル置換基を持つ場合は、有用である
。これらのアルカノール一級アミンは、Ｒ_a−ＮＨ₂に相当し、その際、Ｒ_aはモ
ノ−Ｏ、又はポリヒドロキシ置換型アルキル基である。少なくとも１つのそのヒ
ドロキシル基が一級アルコール性ヒドロキシル基であることが望ましい。上記ヒ
ドロキシ置換型一級アミンの具体例には、２−アミノ−１−ブタノール；２−ア
ミノ−２−メチル−１−プロパノール；ｐ−（β−ヒドロキシエチル）−アニリ
ン；２−アミノ−１−プロパノール；３−アミノ−１−プロパノール；２−アミ
ノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール；２−アミノ−２−エチル−１，３
−プロパンジオール；Ｎ−（β−ヒドロキシプロピル）−Ｎ’−（β−アミノエ
チル）−ピペラジン；トリス−（ヒドロキシメチル）アミノメタン（トリスメチ
ロールアミノメタンとして知られる）；２−アミノ−１−ブタノール；エタノー
ルアミン；β−（β−ヒドロキシエトキシ）−エチルアミン；グルカミン；グル
ソアミン；４−アミノ−３−ヒドロキシ−３−メチル−１−ブテン（イソプレン
オキサイドをアンモニアと反応させることにより当業者に知られる手順に従って
調製することが可能である）；Ｎ−３（アミノプロピル）−４−（２−ヒドロキ
シエチル）−ピペラジン；２−アミノ−６−メチル−６−ヘプタノール；５−ア
ミノ−１−ペンタノール；Ｎ−（β−ヒドロキシエチル）−１，３−ジアミノプ
ロパン；１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン；Ｎ−（β−ヒドロキシエ
トキシエチル）−エチレンジアミン；トリスメチロールアミノメタンなどが挙げ
られる。

【００４５】 １つ以上のヒドロキシアルキル置換基を窒素原子上に有するヒドロキシアルキ
ルアルキレンポリアミンも有用である。有用なヒドロキシアルキル−置換型アル
キレンポリアミンには、ヒドロキシアルキル基が低級ヒドロキシアルキル基、す
なわち８個未満の炭素原子を有するものが含まれる。このようなヒドロキシアル
キル置換型ポリアミンの例には、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、１−（２−ヒド
ロキシエチル）−ピペラジン、モノヒドロキシプロピル置換型ジエチレントリア
ミン、ジヒドロキシプロピル置換型テトラエチレンペンタミン、Ｎ−（３−ヒド
ロキシブチル）テトラメチレンジアミンなどが含まれる。上記に図示したヒドロ
キシアルキレンポリアミンをアミノ基又はヒドロキシ基を介して縮合して得られ
るような高級同族体は、同様に有用である。アミノ基を介した縮合は、結果とし
てアンモニアが除去されて高級アミンを形成し、ヒドロキシ基を介した縮合は、
結果として水が除去されてエーテル結合を含有する生成物をもたらす。

【００４６】 ３．３ （Ａ）及び（Ｂ）の反応生成物 本発明の過程の段階（Ｉ）における成分（Ａ）及び（Ｂ）の反応生成物は、第
一の中間生成物である。成分（Ｂ）が多価アルコールであるとき、この生成物は
エステル又は部分的エステルである可能性がある。（Ｂ）がポリアミンであると
き、この生成物は、アミド、イミド、塩、アミド／塩、部分アミド又２つ以上の
それらの混合物である可能性がある。成分（Ｂ）がヒドロキシアミン、多価アル
コール及びポリアミンの混合物、多価アルコール及びヒドロキシアミンの混合物
、又はポリアミン及びヒドロキシアミンの混合物であるとき、本生成物は、エス
テル、部分的エステル、アミド、部分的アミド、アミド／塩、イミド、エステル
／塩、塩、又は２つ以上のそれらの混合物である可能性がある。上記塩は、酸又
は無水物、並びにポリアミン又はヒドロキシアミンの分子の残基を包含する内部
の塩であって、カルボキシル基の１つが同一基内で窒素原子とイオン的に結合す
るか；又は上記塩は外部の塩であって、イオン性塩基は同一分子の一部ではない
窒素原子によって形成してもよい。段階（Ｉ）において、成分（Ａ）及び（Ｂ）
をともに混合し、有効な温度に加熱して、前述の第一の中間生成物を形成する。
ある実施形態では、その温度は約３０℃〜約１２０℃の範囲であり、別の実施形
態では約５０℃〜約９０℃である。その反応時間は典型的に、約１〜約１２０分
であり、ある実施形態では、約１〜約６０分である。成分（Ａ）及び（Ｂ）は、
反応中は通常は液体中、実質的には不活性の有機液体溶媒／希釈液中に分散又は
溶存してもよい。ある実施形態では、成分（Ａ）及び（Ｂ）は、（Ａ）対（Ｂ）
の比率が約３：１〜約１：２と同等になるのに十分な量が反応する。ある実施形
態では、この比率は約１：１〜約１：２であり、別の実施形態では、約１：１．
４〜約１：１．９である。

【００４７】 段階（ＩＩ）において、段階（Ｉ）に由来する第一の中間生成物を十分な温度
に加熱して、反応中に生じる水とともに第二の中間生成物を生成する。その温度
は約１３０℃〜約２１０℃の範囲であり、一つの実施形態では約１３５℃〜約１
５０℃である。その反応時間は典型的に、約１〜約１０時間であり、ある実施形
態では、約１．５〜約３時間である。（Ｂ）が多価アルコールであるとき、第二
の中間生成物は、１つ以上のビスエステル、トリエステル、又はエステルあるい
はエステル、及び酸の官能性を含む下位の（約２〜約６、ある実施形態では約２
〜約４）オリゴマーを含有する。（Ｂ）がポリアミンであるとき、第二の中間生
成物は、１つ以上のビスアミド、ビスイミド、アミド／イミド、又はアミド、イ
ミド、アミド／イミド、酸及び／又は塩の官能性を含む下位の（約２〜約６、あ
る実施形態では約２〜約４）オリゴマーを含有する。（Ｂ）がヒドロキシアミン
であるとき、第二の中間生成物は、１つ以上のビスアミド、ビスエステル、エス
テル／アミド、又はエステル、アミド、酸及び／又は塩の官能性を含む下位の（
約２〜約６、別の実施形態では約２〜約４）オリゴマーを含有する。（Ｂ）が多
価アルコール、ポリアミン及び／又はヒドロキシアミンの混合物であるとき、第
二の中間生成物は、いずれの多価アルコール、ポリアミン及び／又はヒドロキシ
アミンを使用したかによって、１つ以上の上述の生成物を含む。段階（ＩＩ）に
おいて、反応水の部分を既知の技術を使用して（例えば、蒸留、水の共沸除去、
モレキュラーシーブなど）第二の中間生成物と分離して、所望の部分的に脱水し
た生成物を与える。成分（Ａ）がコハク酸無水物であるとき、除去される反応水
の量は、一般に、当量のコハク酸無水物につき水は約０．２〜約０．９モルであ
り、ある実施形態では当量のコハク酸無水物につき水は約０．３〜約０．８モル
、別の実施形態では当量のコハク酸無水物につき水は約０．４〜約０．６モルで
ある。成分（Ａ）がコハク酸であるとき、除去される反応水の量は、一般に、当
量のコハク酸につき水は約１．２〜約１．９モルであり、ある実施形態では当量
のコハク酸につき水は約１．３〜約１．８モル、別の実施形態では当量のコハク
酸につき水は約１．４〜約１．６モルである。

【００４８】 ３．４ 共乳化剤 共乳化剤もまた、気泡サイズ、気泡サイズの分布、及びエマルション安定度を
更に調整するために使用してもよい。代表的な共乳化剤には、ホスファチジルコ
リン及びホスファチジルコリンを含有する組成物、及び脂肪族ベタインを含む。
更に好適であるのは、少なくとも２つの長鎖Ｃ₁₂〜Ｃ₂₂アルキル基を含む四級ア
ンモニウム塩及びこれらの四級アンモニウム化合物のモノ又はジエステル変異体
であり、その際エステルの官能性はそのアルキル基及び窒素の間で処理される。
特に好ましい四級アンモニウム塩は、水素添加ジタロー、ジメチルアンモニウム
メチルスルフェートである。このような共乳化剤及び追加の例は、米国特許第５
，６５０，２２２号（デスマライス（DesMarais）ら、１９９７年７月２２日発
行）に詳細に記載されており、その明細書を参考として本明細書に組み入れる。

【００４９】 上記共乳化剤は、更にソルビタン脂肪酸エステル、ジグリセロール脂肪酸エス
テル、及び／又はポリグリセロール脂肪酸エステルを含み得る。例えば、好適な
物質としては、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタンモノイソステアレート；ジグリセロールモ
ノラウレート、ジグリセロールモノパルミテート、ジグリセロールモノステアレ
ート、ジグリセロールモノイソステアレート；ポリグリセロールモノラウレート
、ポリグリセロールモノパルミテート、ポリグリセロールモノステアレート、ポ
リグリセロールモノイソステアレート；このような物質の実質的な部分を含む乳
化剤組成物などが挙げられる。この種の代表的な共乳化剤は、クローダ（Croda,
Inc.）（ニュージャージー州パーシッパニー）よりクリル（Crill）６として入
手可能なソルビタンイソステアレートである。この種の特に好ましい共乳化剤は
、ロンザ社（ニュージャージー州フェアローン）よりポリアルド（Polyaldo）２
−１−ＩＳとして入手可能なポリグリセロールイソステアレートである。脂肪酸
エステル構造の代わりに脂肪酸エーテル構造を含有する同等の化合物もまた好適
である。上記脂肪酸エステル及び／又は脂肪酸エーテルのいずれかの混合物もま
た好適である。

【００５０】 ４．任意成分 様々な任意成分もまた、様々な理由で水性又は油性相のいずれかに含まれ得る
。例としては、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミン
光安定剤、ＵＶ吸収剤）、可塑剤（例えば、ジオクチルフタラート、ジノニルセ
バケート）、難燃剤（例えば、ハロゲン化炭化水素、リン酸塩、ホウ酸塩、三酸
化アンチモン又はリン酸アンモニウム、又は水酸化マグネシウムのような無機塩
）、染料及び色素、蛍光剤、充填剤粒子（例えば、デンプン、二酸化チタン、カ
ーボンブラック、又は炭酸カルシウム）、繊維、連鎖移動剤、活性炭素粒子のよ
うな臭気吸収剤、溶存するポリマー及びオリゴマー、及び様々な理由のためにポ
リマーに通常加えられるその他の薬剤が挙げられる。このような添加物は、色、
蛍光特性、耐放射線性、放射線不透化性（例えば、鉛化合物）を与え、電荷を分
散し、入射赤外光を反射し、電波を吸収し、高内相エマルション発泡体の支柱の
湿潤性表面を形成し、又はその他の何らかの目的のために加えてもよい。

【００５１】 Ｂ．高内相エマルション発泡体を得る処理条件 発泡体の調製には、一般に次の段階、すなわち：１）安定的な高内相エマルシ
ョン（ＨＩＰＥ）を生成し；２）発泡ポリマー構造を形成するのに適切な条件下
でこの安定なエマルションを硬化し；３）発泡ポリマー構造を任意に圧縮及び洗
浄してポリマー発泡性構造から元の残留水性層を除去し、必要であれば、ポリマ
ー気泡構造を親水性を持たせる界面活性剤及び／又は水和する塩で処理して、必
要とされる親水性を持たせる界面活性剤／水和する塩を析出させ、そして４）そ
の後にこのポリマー気泡構造を脱水すること；が含まれる。

【００５２】 １．高内相エマルションの生成 高内相エマルションは、水性及び油性相の成分を約８：１〜１４０：１の比率
で混合することにより生成する。好ましくは、この比率は、約１０：１〜約７５
：１、更に好ましくは約１３：１〜約６５：１である。上記の説明のように、油
性相は典型的に必要であるモノマー、コモノマー、架橋剤、乳化剤、及び共乳化
剤、並びに所望の任意成分を含む。その水性相は一般に、一種の又は複数の電解
質、及び一種の又は複数の重合反応開始剤を含む。 高内相エマルションは、混合した油性相及び水性相を剪断攪拌することにより
形成し得る。剪断攪拌は、一般に、安定なエマルションを形成するために必要な
程度及び時間で行われる。このような過程はバッチ式又は連続的のいずれかを行
うことでき、一般にエマルションを生成するのに、適切な条件、すなわち水性相
の液滴が、結果として生じるポリマー発泡体が必要とされる構造特性を示す程度
に分散するような条件下で実施できる。油性相及び水性相の混合物の乳化には、
羽根車のような混合装置又は攪拌装置の使用がしばしば含まれる。 １つの好ましい高内相エマルションの生成方法には、必要な油性相及び水性相
を混合し、且つ乳化する連続工程を含む。この工程において、油性相を含有する
液体の流れを形成する。同時に、水性相を含む分離した液体の流れも形成する。
２つの分離した流れは、好適な混合室又は混合領域に好適な乳化圧力で提供され
てそこで混合され、所望の水性相対油性相の比率を得る。

【００５３】 混合室又は混合領域において、混合物の流れは一般に、例えば、適切な配置及
び大きさの撹拌羽根か、又は一般に当業者には既知のその他の剪断力又は乱流混
合を付与する手段により剪断攪拌される。剪断力は、典型的に油性相／水性相の
混合した流れに対し、適切な速度と程度で適用される。一旦生成すると、安定な
液体高内相エマルションは次に混合室又は混合領域から回収又はポンプで汲み上
げられる。連続工程により高内相エマルションを形成するこの好ましい方法につ
いては、米国特許第５，１４９，７２０号（デスマライス（DesMarais）ら、１
９９２年９月２２日発行）に詳細に記載されており、それを参考として本明細書
に組み入れる。高内相エマルションの再循環ループを有する改良型連続工程につ
いて記載されている、本発明の譲渡人に譲渡された米国特許５，８２７，９０９
号（デスマライス（DesMarais）、１９９８年１０月２７日発行）も参照のこと
（参考として本明細書に組み入れる）。米国特許第５，８１７，７０４号（シャ
イブリ（Shiveley）ら、１９９８年１０月６日発行）に開示されるように、この
工程も２つ以上の様々な種類の高内相エマルションを同一容器内で形成すること
が可能であり、その明細書は参考として本明細書に組み入れる。この例において
は、２つ以上の油性及び水性の組合せは独立して混合し、次いで必要に応じてブ
レンドしてもよい。あるいは、米国仮特許出願番号６０／１５８，６２０（カタ
ルファモ（Catalfamo）ら、１９９９年１０月８日出願）に記載されるようなイ
ンライン混合法を使用してもよい。

【００５４】 ２．高内相エマルションの油性相の重合／硬化 形成される高内相エマルションは、一般に重合／硬化するべき好適な反応器、
容器又は領域に集められるか、又は注がれる。ある実施形態では、その反応容器
はポリエチレンで作成されたタブを含んでおり、最終的に重合／硬化した固体の
発泡体物質は、所望の程度まで重合／硬化が実施された後で、更に処理を行うた
めに容易にそのタブから取り出すことができる。高内相エマルションを容器に注
ぐ温度は、通常は重合／硬化の温度とほぼ同じであることが好ましい。 本発明の乳化剤は、高温で比較的に急速に硬化する間にも高内相エマルション
を安定化するのに適切である。適切な重合／硬化の条件は、モノマー及びその他
のエマルションの油性相及び水性相の構成（特に使用する乳化剤システム）、及
び使用する重合反応開始剤の種類及び量によって異なる。しかしながら、好適な
重合／硬化の条件にはしばしば、高内相エマルションを、約５０℃を越える、更
に好ましくは約６５℃を越える，及び最も好ましくは約８０℃を越える高温で、
約２０秒〜約６４時間、更に好ましくは約１分〜約４８時間の範囲の時間にわた
り維持することを含む。硬化時間を短縮することの可能な条件については米国特
許第５，１８９，０７０号（ブラウンズコーム（Brownscombe）ら、１９９３年
２月２３日発行）及び米国特許出願番号０９／２５５，２２（デスマライス（De
sMarais）ら、１９９９年２月２２日出願）に詳細に説明されている（その明細
書のそれぞれを参考として本明細書に組み入れる）。

【００５５】 多孔質で水に満たされた連続気泡高内相エマルション発泡体は、一般に高内相
エマルションの硬化後に得られる。この硬化した高内相エマルション発泡体は切
断するか、又はシート用の形態にスライスし得る。硬化した高内相エマルション
発泡体のこのようなシートは、発泡体の特性を最終用途に合わせるために修正す
るのに有用な、その後に続く処理／洗浄及び脱水段階によって容易に処理するこ
とができることがわかっている。硬化した高内相エマルション発泡体は一般に、
切断／スライスして厚さを約０．０８〜約２．５ｃｍの範囲にする。

【００５６】 ３．高内相エマルション発泡体の処理／洗浄 調製された固体の重合した高内相エマルション発泡体は、典型的に高内相エマ
ルションを調整するために使用された水性相物質の残留物で満たされている。こ
の残留水性相物質（一般に電解質の水溶液、残留乳化剤、及び重合反応開始剤）
は、その後の処理及び発泡体の利用に先立って少なくとも部分的には除去するべ
きである。この元の水性相物質を除去するには、通常は発泡体構造を圧縮して残
留の液体を絞り出すか、及び／又は発泡体構造を水又はその他の水性洗浄溶液で
洗浄する。数回、例えば、２〜４回の圧縮及び洗浄段階を繰り返すことが多い。 元の水性相物質が必要とされる程度まで除去された後で、高内相エマルション
発泡体は、もし必要であれば、例えば、適切な親水性化する界面活性剤及び／又
は水和可能な塩の水溶液で洗浄し続けることにより処理することができる。使用
可能な親水性化する界面活性剤及び水和可能塩についてはこれまでも報告されて
いる。記載のように、高内相エマルション発泡体を親水性化する界面活性剤／水
和可能塩の溶液により、必要であれば、所望の量の親水性化する界面活性剤及び
水和可能塩が取り込まれ、発泡体が、選択した何らかの試験液で所望の粘着張力
値を示すまで処理し続ける。

【００５７】 特定の吸収剤の用途には、残留電解質（すなわち、水和可能な塩）のほとんど
を発泡体から除去することが望ましいことがある。これらの状況において、発泡
体におけるこれらの残留の水和可能な塩の濃度は、この洗浄段階でできるだけ低
く、典型的には約２％以下、好ましくは約０．５％以下まで下げる。これらの塩
を除去した後、その高内相エマルション発泡体は、一般には有効な量の好適な親
水性化する界面活性剤によって処理して、発泡体を再度親水性化する必要がある
。

【００５８】 ４．発泡体の脱水 上記高内相エマルション発泡体を処理／洗浄後、一般脱水する。脱水は、発泡
体を圧縮して（好ましくは最も薄い寸法に圧縮されるような方向）残留水分を絞
り出すことにより、発泡体及び含有水分を約６０〜約２００℃の温度又はマイク
ロウエーブ処理に曝すことにより、真空脱水により、又は圧縮及び加熱乾燥／マ
イクロウエーブ／真空脱水の技術の組合せにより達成され得る。その脱水段階は
、一般にその高内相エマルション発泡体を使用する準備ができ、実用に耐えるほ
ど乾燥するまで実施される。多くの場合、このように圧縮脱水した発泡体は水（
水分）含有量が、乾燥質量に基づいて約５０〜約５００質量％、更に好ましくは
約５０〜約２００質量％である。続いて、圧縮した発泡体を加熱乾燥して、水分
含有量を乾燥重量質量に基づいて約５〜約４０質量％、更に好ましくは約５〜約
１５質量％にすることができる。 図１及び２は、先行技術及び本発明の実施例８の記載に従って製造された代表
的な発泡体を比較する顕微鏡写真である。特に、図１の発泡体（実施例８のサン
プルＡ）は、米国特許第５，７５６，３９５号に従って先行技術に特に好ましい
とされたジグリセロールモノオレエート乳化剤を使用して製造された。図２の発
泡体は、本発明によるＡＳＤ乳化剤を使用して、実施例８（サンプルＤ）に従っ
て製造した。一見して明らかであるように、先行技術による発泡体及び本発明に
よる発泡体は、実質的には同一の顕微鏡的外観を示している。実施例８の特性デ
ータからも明らかであるように、本発明による乳化剤は、先行技術により製造し
た発泡体と実質的には同一の特性（例えば、水性流体に接触したときの膨張作用
、及び吸い上げ作用）を有する発泡体を提供する。

【００５９】 ＩＩＩ．試験方法 １．垂直に吊るした場合の吸い上げる高さ（Vertical Hang Sorption Height
） 垂直に吊るした場合の吸い上げる高さは、高内相エマルション発泡体が重力抵
抗に逆らって流体を吸い上げる能力を測定する。垂直に吊るした場合の吸い上げ
る高さ（VHSH）を測定する試験方法は、米国特許出願番号０９／０４２，４２９
（デスマライス（DesMarais）、１９９８年３月１３日出願）に開示されており
、その明細書を参考として本明細書に組み入れる。本発明の目的のためには、０
ｃｍの９０％の吸い上げ力のＶＨＳＨ値が報告されている。

【００６０】 ２．膨張係数 膨張係数とは、高内相エマルション発泡体を水性流体に曝して、つぶれた状態
から膨張状態に拡大する能力の測定値である。膨張係数を測定するための試験方
法は、米国特許第５，６５０，２２２号（デスマライス（DesMarai）ら、１９９
７年７月２２日）に記載されており、その明細書を参考として本明細書に組み入
れる。

【００６１】 ３．総酸価 「総酸価（ＴＡＮ）」という用語は、生成物又は組成物の酸性度を中和するの
に必要な水酸化カリウム（ＫＯＨ）の量の測定値をいう。試験するサンプルはト
ルエン及びｔ−ブチルアルコール溶媒に溶解させて、テトラ−ｎ−ブチルアンモ
ニウムヒドロキシド溶液とともに電位差滴定する。トルエン及びｔ−ブチルアル
コール溶媒は１００ｍｌの２５％メタノーリック−ｔ−ブチルアルコール及び２
００ｍｌのイソプロピルアルコールをトルエンで希釈して全量を１リットルにす
ることにより調製される。テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムヒドロキシド溶液は
、メチルアルコール中に２５質量％の溶液である。メトローム標準ｐＨ組合せガ
ラス電極（Metrohm Standard pH Combination Glass Electrode）ＥＡ１２０（
ＫＣｌの３Ｍ溶液）、すなわちガラス電極プラス基準電極の組合せを使用する。
変曲に相当する終点は、滴定曲線より得られ、酸価が計算される。

【００６２】 ４．総塩基価 「総塩基価（ＴＢＮ）」という用語は、生成物又は組成物の塩基性度を中和す
るのに必要な酸（過塩素酸又は塩酸）の量の測定値をＫＯＨ当量で表したものを
いう。それは、ＡＳＴＭ標準方法Ｄ２８９６を使用して測定し得る。

【００６３】 ５．全窒素 ＡＳＴＭ標準方法Ｅ２５８に記載されるように、修正ケルダール（Kjeldahl）
窒素方法が、好適である。

【００６４】

【実施例】

Ｖ．実施例 実施例１−７は、本発明に従った高内相エマルション発泡体を調製するための
使用に適切なアルケニルコハク酸誘導体乳化剤（ＡＳＤ）の様々な実施形態を調
製する方法を図示する。実施例８は、ＡＳＤ乳化剤を使用する高内相エマルショ
ン発泡体の調製法及びこのような発泡体の特性を示している。

【００６５】 実施例１ 熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端が水コンデンサーであるディ
ーン−スターク（Dean-Stark）トラップ、及びオーバーヘッド撹拌機を取付けた
、５リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（１７４
０．８ｇ、３．７１モル）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、６４℃まで
加熱する。ジエタノールアミン（５９０ｇ、５．６２モル）を添加漏斗から３５
分にわたって加える。その混合物は発熱して１０５℃となる。その混合物を２０
分をかけて１４０℃に加熱し、その温度で２時間４０分維持する。反応水（２４
ｇ）を除去する。生成物は、ＴＡＮがＫＯＨ５３ｍｇ／ｇであり、ＴＢＮがＫＯ
Ｈ５３．７ｍｇ／ｇである。

【００６６】 実施例２ 熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端が水コンデンサーであるディ
ーン−スターク（Dean-Stark）トラップ、及びオーバーヘッド撹拌機を取付けた
、５リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（１７１
５ｇ、３．６６モル）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、５０℃まで加熱
する。ジエタノールアミン（６５３ｇ、６．２２モル）を添加漏斗から２５分を
かけて加える（反応が進行し、１２０℃に発熱する）。この混合物を１４０℃ま
で加熱し、その温度で５時間保つ。反応水（３５ｇ）を除去する。生成物は、Ｔ
ＡＮがＫＯＨ３７ｍｇ／ｇであり、ＴＢＮがＫＯＨ５７ｍｇ／ｇである。

【００６７】 実施例３ 熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端が水コンデンサーであるディ
ーン−スターク（Dean-Stark）トラップ、及びオーバーヘッド撹拌機を取付けた
、５リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（２１３
３ｇ、４．５５モル）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、６４℃まで加熱
する。グリセロール（６２８ｇ、６．８３モル）を添加漏斗から２０〜２５分を
かけて加える。その混合物を４０分をかけて１５０℃に加熱する。反応混合物の
温度を１５０℃から１７０℃に５時間をかけて上昇させ、１７０℃でさらに１時
間維持する。反応水（４５ｇ）を除去する。生成物は、ＴＡＮがＫＯＨ３８ｍｇ
／ｇである。

【００６８】 実施例４ オーバーヘッド撹拌機、熱電対、及び上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端
が水コンデンサーであるディーン−スターク（Dean-Stark）トラップを取付けた
、３リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（１３６
０．６ｇ、２．９０モル）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、６３℃まで
加熱する。ジエタノールアミン（４０６ｇ、３．８７モル）を添加漏斗から２７
分をかけて加える。添加する間、その反応混合物は、発熱して１１４℃に達する
。その温度を１５分をかけて１４０℃まで外部から加熱して、その温度で４５分
間維持する。反応水（１８ｇ）を除去する。混合物は室温まで冷却する。最終製
品のＴＡＮは、ＫＯＨ６０．７ｍｇ／ｇである。

【００６９】 実施例５ 止め栓排水、オーバーヘッド撹拌機、熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏
斗、及び上端が水コンデンサーであるディーン−スターク（Dean-Stark）トラッ
プを取付けた、２リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無
水物（１０５０．３ｇ、２．２４モル）を投入する。フラスコの内容物は、６０
℃まで加熱する。トリエタノールアミン（１５８．７ｇ、１．０６モル）及びグ
リセロール（２９３．９ｇ、３．１９モル）を連続的に３０分間にわたって加え
る。トリエタノールアミンを添加する間、その反応混合物は、発熱して９０℃に
達する。グリセロールの添加が完了したとき、その反応混合物を撹拌し、１４０
℃まで加熱し、その温度で５時間維持して粘稠な茶色の液体の形態の最終生成物
を得る。反応水（２５ｇ）を除去する。生成物は、ＴＡＮがＫＯＨ２９．３ｍｇ
／ｇ、ＴＢＮがＫＯＨ３９．８ｍｇ／ｇ、そして窒素含有量が０．９８質量％で
ある。

【００７０】 実施例６ 熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端が水コンデンサーであるディ
ーン−スターク（Dean-Stark）トラップ、及びオーバーヘッド撹拌機を取付けた
、１リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（２５１
．４ｇ、０．５７モル）及びＣ₁₆〜Ｃ₁₈のα−オレフィン類の混合物（１４０．
３ｇ）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、９０℃に加熱する主にテトラエ
チレンペンタミン（２９．６ｇ、０．７１モル）に相当するポリアミンに基づく
生成物を、添加漏斗から滴下する。その混合物は発熱して１１０℃となる。その
混合物を１００℃で３．５時間維持する。反応水（３．１５ｇ）を除去する。生
成物は、ＴＡＮがＫＯＨ４９．７ｍｇ／ｇである。

【００７１】 実施例７ 熱電対、上端がＮ₂注入口である添加漏斗、上端が水コンデンサーであるディ
ーン−スターク（Dean-Stark）トラップ、及びオーバーヘッド撹拌機を取付けた
、１リットルの四つ口フラスコに、Ｃ₁₈〜₃₀アルケニルコハク酸無水物（３１５
．６ｇ、０．７２モル）及びＣ₁₆〜Ｃ₁₈のα−オレフィン類の混合物（１６７．
０ｇ）を投入する。フラスコの内容物を撹拌し、９０℃に加熱する。主にテトラ
エチレンペンタミン（３０ｇ、０．７２モル）に相当するポリアミンに基づく生
成物を、添加漏斗から１０分をかけて加える。その混合物は発熱して１２０℃と
なる。その混合物を撹拌しながら１００℃で３．５時間維持する。反応水（４．
０ｇ）を除去する。生成物は、ＴＡＮがＫＯＨ５５．４ｍｇ／ｇである。

【００７２】 実施例８ ＡＳＤ乳化剤を使用して調製される高内相エマルションからの発泡体の調製 Ａ）高内相エマルションの調製 ４％の塩化カルシウム及び０．０５％過硫酸カリウムを含有する水溶液は、適
量の水に適切な量の塩を溶解させることにより調製する。例えば、無水塩化カル
シウム（３．５ｋｇ）及び過硫酸カリウム（４３．７ｇ）を８３．４Ｌの水に溶
解する。これは、高内相エマルションを形成する連続工程に使用する水性相の流
れを提供する。 油性相は適切な量のモノマー、乳化剤（複数のこともあり）、及び／又はその
他の油性相の成分を混合することにより調製する。例えば、好適な油性相は、下
記の表１に一覧する成分を混合することによって調製する。 Ａ及びＢと表されるサンプルは対照物質として存在し、米国特許第５，７８６
，３９５号に記載されるように、主要な乳化剤としてジグリセロールモノオレエ
ートを使用する。Ｂ及びＣと表されるサンプルは本発明に従って調製され、酸化
的に安定な乳化剤を使用する。熟成中、先行技術による乳化剤を使用して調製し
た発泡体Ａ及びＢは、本発明の乳化剤を使用して調製した発泡体に比較して、特
徴的な鼻につく悪臭を示した。

【００７３】

【表１】

【００７４】 ＥＨＡ及びＨＤＤＡは、アルドリッチ・ケミカル（Aldrich Chemical Co.）（
ウィスコンシン州ミルウォーキー）より市販される。 ＤＶＢ−４２は、ダウ・ケミカル（Dow Chemical）（ミネソタ州ミッドランド
）より市販される。 ジグリセロールモノオレエート（ＤＧＭＯ）は、前述の米国特許第５，７８６
，３９５号の実施例１に記載されるポリグリセロールエステルを調製する一般手
順に従って調製してもよい。 ＡＳＤ乳化剤は、ルブリゾール（Lubrizol Corp.）（オハイオ州ウィクリフ）
より市販され得る。 ＰＩＥは、ロンザ（Lonza Corp.）（ニュージャージー州フェアローン）より
ポリアルド（Polyaldo）２−１−ＩＳとして市販される。 ＤＴＤＭＡＭＳは、ウィトコ（Witco Corp.）（コネチカット州グレニッチ）
より市販される。 Ｔ−７６５は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemica
ls Corp.）（High Point、NC）より市販される。

【００７５】 油性相（２５℃）及び水性相（６５℃）の分離した流れは、米国特許第５，８
２７，９０９号の実施例１に記載されるように、動的混合装置に投入される。流
速、撹拌羽根の速度、及び再循環速度を調整して、油性相対水性相の比率が４５
：１である安定した高内相エマルションを得る。各サンプルについての処理条件
は、下記の表２に示す。

【００７６】

【表２】

【００７７】 Ｂ）高内相エマルションの重合／硬化 再循環しない、動的混合領域より流れる高内相エマルションは、直径１７イン
チ（４３ｃｍ）及び高さ７．５インチ（１０ｃｍ）の丸いポリプロピレンタブに
、セルコン（Celcon）プラスチック製の同軸インサートにより集める。インサー
トは根元が直径５インチ（１２．７ｃｍ）、先端が直径４．７５インチ（１２ｃ
ｍ）で、高さは６．７５インチ（１７．１ｃｍ）である。上記の高内相エマルシ
ョンを含有するタブは、６５℃に維持した室内に１６時間置かれ、泡を形成する
ためにモノマーを重合及び架橋させる。

【００７８】 Ｃ）発泡体洗浄及び脱水 硬化した高内相エマルション発泡体は、硬化用タブより取り出す。この時点で
発泡体は、重合モノマーの約１４倍の質量の（溶存乳化剤、電解質、反応開始剤
残留、及び反応開始剤を含有する）残留水性相を有する。この発泡体は、鋭い往
復鋸歯によって厚さが０．０７８インチ（２ｍｍ）のシートにスライスする。こ
れらのシートを、次に発泡体の残留水性相の内容を重合物質の重量の約５倍（５
Ｘ）まで減少する減圧装置を取り付けた多孔質ニップロールで圧縮する。この時
点で、そのシートは６０℃の水で再度満たされており、次に減圧装置つきの多孔
質ニップロールを通して、水性相の内容を重合物質の重量の約２倍（２Ｘ）まで
減少する。発泡体のＣａＣｌ₂含有量は約２％未満である。 上記の表中のＡ及びＤで表されるサンプルについては、発泡体を次いで、０．
２５％及び０．５％のＣａＣｌ₂濃度の非イオン乳化剤（ロンザ社（ニュージャ
ージー州フェアローン）より入手可能なペゴスパース（Pegosperse）２００ＭＬ
）を含有する溶液で満たす。その満たしたウェブを、水含有量を約１Ｘに減少す
る連続の３多孔質ニップロールに通す。ポリマー発泡体を非イオン乳化剤で分割
すると、それらの湿潤性を増大すると考えられている。 次いで、すべての泡のサンプルを、空気中で約１６時間乾燥した。このような
乾燥により、水分含有量を重合物質の約５質量％未満に減少する。

【００７９】 表３は、サンプルＡ−Ｄの特性データを示す。

【００８０】

【表３】

【００８１】 これらの実施例で生成する発泡体は、連続気泡で、有用な特性を持つと気づく
ときには十分に硬化している。それぞれは、用途によって親水性の又は疎水性の
いずれかに後処理が可能である。組成は各パラメーターを変更することにより、
Ｔｇ（Ｔｇを低減するモノマーの濃度の変更）、気泡サイズ（剪断力又はＲＰＭ
を増大することにより縮小）、密度（Ｗ：Ｏ比率を変化することにより減少）、
強度（スチレンを添加することにより増強）などのような特性を修正し得る。

【００８２】 本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明の精神と範囲から逸脱する
ことなく種々の他の変形及び変更をすることができるのは、当業者にとって明ら
かである。従って、記載された請求項において、本発明の範囲内にある全てのそ
のような変形と変更を包含しようとするものである。 すべての特許及び特許出願（それに基づいて発行されたいずれの特許、及び関
連して発行されたいずれの外国特許出願）、及び本説明に挙げた発行物の開示内
容は参考として本説明に含まれる。しかし、本説明に参考として組み入れられる
書類のいずれも、本発明の教示及び開示を行っていないことを明言する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 対照の発泡状態の高内相エマルション発泡体の膨張状態での、倍
率１０００Ｘの電子顕微鏡写真であり、その際そのエマルションは実施例８のサ
ンプルＡのように先行技術に従って酸化的に不安定な乳化剤を使用して形成され
た。

【図２】 本発明に従って実施例８のサンプルＤのように調製した、発泡状
態の代表的なポリマー発泡体の倍率１０００Ｘの電子顕微鏡写真である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ブリン、ハード アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 イーグル、クリーク、8519 (72)発明者 エドワード、ジョセフ、ユーランカー アメリカ合衆国オハイオ州、メインビル、 ショーハム、レイン、3033、アパートメン ト、イー． (72)発明者 ブライアン、ビー．フィリピニ アメリカ合衆国オハイオ州、メントール、 サウス、ウィンズ、ドライブ、5800 (72)発明者 リチャード、エム．ランジュ アメリカ合衆国オハイオ州、ユークリッ ド、イースト、トゥーハンドレッドセブン ス、ストリート、155 (72)発明者 ブライアン、エイ．グリッソ アメリカ合衆国オハイオ州、ウィックリ フ、ブリン、マウアー、アベニュ、744 Ｆターム(参考） 4J011 LA02 LA03 LA04 LB05 4J100 AB02Q AB04P AB04Q AB15R AB16R AL03P AL04P AL08P AL11P AL62R AL63R AM17P AS02P AS03P AS17R AS28R BA02R BA51R BA58R BA62R BC43P BC43R BC44R BD07R CA05 CA23 DA25 EA07 FA20 GC26 GD02 JA15

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高内相エマルションの重合及び架橋によって調製されるポリマー発泡体物質で
   あって、該エマルションが： １）油性相であって、： ａ）約９０℃又はそれより低いＴｇ値を有するコポリマーを形成するこ
   とができる約８５〜約９９質量％のモノマー成分であって、該モノマー成分が： ｉ）約３５℃又はそれより低いＴｇを有するポリマーを形成すること
   ができる約５〜約８０質量％の実質的には水不溶の一官能性モノマー； ｉｉ）その他の所望の特性を発泡体に付与することができる約０〜約
   ７０質量％の実質的には水不溶の一官能性コモノマー； ｉｉｉ）約５〜約８０質量％の当初は実質的には水不溶の多官能価を
   有する架橋剤； を含み、及び ｂ）約１〜約２０質量％のＡＳＤ乳化剤であって、油性相に可溶性であ
   り、該乳化剤が部分的に脱水された次の反応生成物： ｉ）少なくとも１つのヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無
   水物（Ａ）又はそれらの反応同等物、すなわち平均約８〜約１００個の炭素原子
   を有する該コハク酸又はコハク酸無水物のヒドロカルビル置換基；及び ｉｉ）多価アルコール、ポリアミン、ヒドロキシアミン又は２つ以上
   のそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも１つの共反応物； を含み、その際、前記ヒドロカルビル置換型コハク酸又はコハク酸無水物（Ａ）
   及び前記共反応物（Ｂ）は、前記反応生成物が部分的に脱水されて反応水を分離
   する結果となる条件化で反応し、従って（Ａ）がコハク酸無水物であるとき、前
   記コハク酸無水物当量物につき約０．２〜約０．９モルの前記反応水が前記の部
   分的な脱水により除去され、（Ａ）が前記コハク酸であるとき、前記の部分的脱
   水により除去される反応水の量は、前記コハク酸当量物につき約１．２〜約１．
   ９モルの前記反応水であり、前記の部分的に脱水された生成物は総酸価がＫＯＨ
   約１０〜約１００ｍｇ／ｇの範囲であり；及び ２）水性相であって：（ａ）約０．２〜約４０質量％の水溶性電解質；及び（ｂ
   ）有効な量の重合反応開始剤； を含有する水溶液を含み、その際、エマルションの水性相対油性相の容積対質量
   の比率が約８：１〜約１４０：１の範囲であるポリマー発泡体物質。
2. 【請求項２】 ポリマー発泡体物質であって： １）油性相が： ａ）Ｔｇ値が約１５℃〜約５０℃であるコポリマーを形成し得る約９０
   〜約９７質量％のモノマー成分であって、該モノマー成分が、 ｉ） Ｃ₄〜Ｃ₁₄アルキルアクリレート、アリールアクリレート、Ｃ₆ 〜Ｃ₁₆アルキルメタクリレート、ジエン、Ｃ₄〜Ｃ₁₂アルキルスチレン及びそれ
   らの混合物から成る群から選択される約４０〜約７０質量％のモノマー； ｉｉ） スチレン、エチルスチレン及びそれらの混合物から成る群か
   ら選択される約１５〜約２３質量％のコモノマー； ｉｉｉ） 約５〜約１８質量％のジビニルベンゼンを含み；及び ｂ） 約３〜約１０質量％の前記乳化剤成分を含み；そして ２）水性相が、約１〜約４０％の塩化カルシウムを含む、請求項１に記載
   のポリマー発泡体物質。
3. 【請求項３】 モノマー（ｉ）がブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアク
   リレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアク
   リレート、ドデシルアクリレート、イソデシルアクリレート、テトラデシルアク
   リレート、ベンジルアクリレート、ノニルフェニルアクリレート、ヘキシルメタ
   クリレート、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリ
   レート、イソデシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、テトラデシルメ
   タクリレート、Ｎ−オクタデシルアクリルアミド、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、
   イソプレン、ブタジエン、ピペリレン、クロロプレン、β−ミルセン、及びそれ
   らの混合物から成る群から選択される請求項２に記載のポリマー発泡体物質。
4. 【請求項４】 油相に対する水相の容積対質量比が約１０：１〜約７５：１の範囲である請求
   項２に記載のポリマー発泡体物質。
5. 【請求項５】 油相に対する水相の容積対質量比が約１３：１〜約６５：１の範囲である請求
   項４に記載のポリマー発泡体物質。
6. 【請求項６】 前記共反応物が、多価アルコール、ポリアミン、ヒドロキシアミン又は２つ以
   上のそれらの混合物から成る群から選択される請求項１に記載のポリマー発泡体
   物質。
7. 【請求項７】 前記共反応物が、ヒドロキシアミンである請求項６に記載のポリマー発泡体物
   質。
8. 【請求項８】 前記ヒドロキシアミンが、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
   エタノールアミン、２−アミノ−１−ブタノール、２−アミノ−２−メチル−１
   −プロパノール、ｐ−（β−ヒドロキシエチル）−アニリン、２−アミノ−１−
   プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１，
   ３−プロパンジオール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール、
   及び２つ以上のそれらの混合物から成る群から選択される請求項７に記載のポリ
   マー発泡体物質。
9. 【請求項９】 前記共反応物がポリアミンである請求項６に記載のポリマー発泡体物質。
10. 【請求項１０】 前記ポリアミンが、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、トリス−（
    ２−アミノエチル）アミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、トリ
    プロピレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサエチレンヘプタミン
    、ペンタエチレンヘキサミン、及び２つ以上の混合物から成る群から選択される
    請求項９に記載のポリマー発泡体物質。
11. 【請求項１１】 前記共反応物が多価アルコールである請求項６に記載のポリマー発泡体物質。
12. 【請求項１２】 前記多価アルコールが、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、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
    ピレングリコール、トリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、トリブ
    チレングリコール、ポリグリセロール、１，２−ブタンジオール、２，３−ジメ
    チル−２，３−ブタンジオール、２，３−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘ
    キサンジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、１，７−ヘ
    プタンジオール、２，４−ヘプタンジオール、１，２，３−ヘキサントリオール
    、１，２，４−ヘキサントリオール、１，２，５−ヘキサントリオール、２，３
    ，４−ヘキサントリオール、１，２，３−ブタントリオール、１，２，４−ブタ
    ントリオール、２，２，６，６−テトラキス−（ヒドロキシメチル）シクロヘキ
    サノール、１，１０−デカンジオール、ジギタロース、２−ヒドロキシメチル−
    ２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ヒドロキシメチル−２−エチル−
    １，３−プロパンジオール、及び２つ以上のそれらの混合物から成る群から選択
    される請求項１１に記載のポリマー発泡体物質。
13. 【請求項１３】 上記油性相が更に、ソルビタン脂肪酸エステル；ジグリセロール脂肪酸エステ
    ル；ポリグリセロール脂肪酸エステル；ソルビタン脂肪酸エーテル；ジグリセロ
    ール脂肪酸エーテル；ポリグリセロール脂肪酸エーテル、ホスファチジルコリン
    、ホスファチジルコリン含有組成物、脂肪族ベタイン、少なくとも２つの長鎖Ｃ ₁₂ 〜Ｃ₂₂アルキル基を含む四級アンモニウム塩、少なくとも２つのエステル置換
    型長鎖Ｃ₁₂〜Ｃ₂₂アルキル基を含み、そのエステル官能性がアルキル基と窒素の
    間で処理される四級アンモニウム塩、少なくとも２つのエーテル置換型長鎖Ｃ₁₂ 〜Ｃ₂₂アルキル基を含み、そのエステル官能性がアルキル基と窒素の間で処理さ
    れる四級アンモニウム塩、及びそれらの混合物の群から選ばれる１つ以上の共乳
    化剤を含有する請求項１のポリマー発泡体物質。
14. 【請求項１４】 共乳化剤が、ジタロー、ジメチルアンモニウムメチル硫酸スルフェートを含む
    請求項１３に記載のポリマー発泡体物質。
15. 【請求項１５】 共乳化剤がソルビタンイソステアレートを含む請求項９に記載のポリマー発泡
    体物質。
16. 【請求項１６】 前記共乳化剤がポリグリセロールイソステアレートを含む請求項１３に記載の
    ポリマー発泡体物質。