JP2016523293A - 低密度を有するポリオレフィン材料 - Google Patents

Abstract

ポリオレフィンマトリックス重合体およびナノ含有物添加剤を含む連続相を含む熱可塑性組成物の固体状態延伸によって形成されるポリオレフィン材料が提供される。ナノ含有物添加剤は、分離したナノスケール相ドメインとして連続相内で分散される。延伸されるときに、ナノスケール相ドメインは、独特の様式でマトリックスと相互作用してナノ細孔のネットワークを作り出すことができる。【選択図】なし

Description

関連した出願
本出願は、２０１３年６月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／８３３，９８０号および２０１３年１１月２２日に出願された第６１／９０７，５７２号の優先権を主張し、これらはこれらの参照によりこれらの全体が本明細書に援用される。

天然資源の使用および完成品におけるカーボンフットプリントの削減を改善するための低密度ポリオレフィン材料を製造するためにかなりの努力がなされてきた。低密度ポリオレフィン材料を製造するための典型的なアプローチは、大量だが気体セルを作り出す物理的または化学的発泡剤を使用して重合体を発泡させることによる。化学的発泡剤は、化学反応を受けて気体を遊離し、これが大量の重合体を介してセル構造を作り出す化合物である。物理的発泡剤は、典型的には重合体に分散され、および膨張してセルを作り出す圧縮ガスである。いずれにせよ、セル形成は、重合体が溶融状態であるときに起こるので、典型的な発泡過程は、低分子配向を誘導する。これは、重合体がひずみ硬化することを防ぎ、これは、重合体の融解温度またはガラス転移温度よりはるかに上の温度にて典型的には生じて、低い機械的強度をもつ生成物を生じる。さらにまた、典型的な発泡過程は、１００μｍより大きいなどの大きなセルサイズを生成する。これは、融解強度を低下させ、したがって高変形率で高速製造過程における破壊をまねく（たとえば、紡糸、フィルム形成、成形、その他）。

このため、現在低密度ポリオレフィン材料を形成する際の改善された技術の需要が存在する。

本発明の一つの態様によれば、ポリオレフィンマトリックス重合体を含む連続相を含む熱可塑性組成物の延伸によって形成されるポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、分離したドメインの形態で連続相内に分散されるポリオレフィン材料が開示される。多孔質ネットワークは、約８００ナノメートル以下の平均横断面寸法を有する複数のナノ細孔を含む組成物で定義される。組成物は、約０．９０ｇ／ｃｍ^３以下の密度を有する。

本発明のその他の特徴および側面は、下でより詳細に述べてある。

本発明の完全な、および権限を与える開示は、その最良の形態を含み、当業者を対象とし、本明細書の残りにおいてより詳細に明記され、以下の添付の図を参照する：
液体窒素における凍結割断後の実施例１（ポリプロピレンおよびアルコキシル化アルコール）の未延伸射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１（ポリプロピレンおよびアルコキシル化アルコール）の延伸され射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例２（ポリプロピレンおよびポリ乳酸）の未延伸延伸され射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例２（ポリプロピレンおよびポリ乳酸）の延伸され延伸され射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 実施例２の延伸された試料についての応力ひずみ曲線である。 液体窒素における凍結割断後の実施例３（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）の未延伸射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例３（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）の延伸され射出成形された試料のＳＥＭ顕微鏡写真である。 実施例３の延伸された試料についての応力ひずみ曲線である。 液体窒素における凍結割断後の実施例４（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真（１，０００Ｘ）である。 液体窒素における凍結割断後の実施例４（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真（５，０００Ｘ）である。 実施例４（ポリプロピレン、ポリ乳酸およびポリエポキシド）の繊維表面のＳＥＭ顕微鏡写真（１０，０００Ｘ）である。 実施例５の射出成形されたバーの断面積（磨かれ、およびクロロホルムでエッチングされた）のＳＥＭ顕微鏡写真（５，０００Ｘ）である。 実施例５の射出成形されたバーの断面積（磨かれ、およびクロロホルムでエッチングされた）のＳＥＭ顕微鏡写真（１０，０００Ｘ）である。 実施例５の延伸され射出成形されたバーの軸方向に沿った凍結割断された首領域のＳＥＭ顕微鏡写真（５，０００Ｘ）である。 実施例５の延伸され射出成形されたバーの軸方向に沿った凍結割断された首領域のＳＥＭ顕微鏡写真（２０，０００Ｘ）である。 実施例６の未延伸成形されたバーの凍結割断された断面積のＳＥＭ顕微鏡写真（１０，０００Ｘ）である。 実施例６の延伸され成形されたバーの軸寸法に沿った凍結割断された断面積のＳＥＭ顕微鏡写真（５，０００Ｘ）である。 １４，２４３Ｘの倍率にて撮られた実施例１０のフィルムの表面のＳＥＭ顕微鏡写真である。 ５，３８２Ｘの倍率にて撮られた実施例１０（縦方向面において切断される）のフィルムのＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１６の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真（４，２７０Ｘ）である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１６の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真（９，１７０Ｘ）である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１７の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１７の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真である。 液体窒素における凍結割断後の実施例１８の繊維のＳＥＭ顕微鏡写真である。 実施例１８の結合するウェブのＳＥＭ顕微鏡写真である。

代表的な態様の詳細な説明
本発明の種々の態様に対する言及がここで詳細になされ、その１つまたは複数の実施例を下に明記してある。それぞれの実施例を本発明の説明によって提供してあるが、本発明の限定ではない。実際に、種々の修正および変更を本発明の範囲または精神を逸脱しない範囲で本発明において行ってもよいことは、当業者に明らかだろう。たとえば、一つの態様の部分として図示された、または記述された特徴をもう一つの態様において使用して、なおさらなる態様を得てもよい。したがって、本発明は、添付の請求の範囲およびこれらの均等の範囲内にはいるような修正および変更を包含することが意図される。

一般的に言って、本発明は、ポリオレフィンマトリックス重合体を含む連続相を含む熱可塑性組成物（たとえば、固体状態延伸）の延伸によって形成されるポリオレフィン材料（たとえば、フィルム、繊維材料、成形物品、その他）を対象とする。また、組成物は、それが分離したナノスケール相ドメインとして連続相内で分散するように、ポリオレフィンマトリックス重合体と少なくとも部分的に適合しないナノ含有物添加剤を含む。延伸の間、組成物が変形および伸長のひずみにさらされるときに、本発明者は、これらのナノスケール相ドメインが独特の様式で相互作用して、細孔のネットワークを作り出すことができることを発見した。すなわち、伸長のひずみが、材料の不適合性から生じる応力集中の結果として、分離した相ドメインの近くで集中した局在的な剪断帯域および／または応力強度帯域（たとえば、垂直応力）を惹起することができると考えられる。これらの剪断および／または応力強度帯域は、ドメインに隣接したポリオレフィンマトリックスにおいていくつかの最初の剥離を生じさせる。一旦最初の細孔が形成されると、ドメインの間に位置するマトリックスは、可塑的に変形して局所的に狭くなる（または首）、およびひずみ硬化する内部の延伸された領域を作り出すことができる。この工程は、伸張方向に成長する大量の組成物を介して細孔の形成を可能にし、これにより多孔質ネットワークの形成をまねき、一方で分子配向がひずみ硬化をまねき、これが機械的強度を増強する。

上で述べた技術を介して、独特の多孔質ネットワークは、材料の所与の単位容積内で細孔によって占められる平均パーセント容積が１ｃｍ^３あたり約１５％〜約８０％、いくつかの態様において約２０％〜約７０％およびいくつかの態様において、材料の１立方センチメートルあたり約３０％〜約６０％であり得るように、ポリオレフィン材料において形成されてもよい。このような細孔容積では、組成物は、１立方センチメートルあたり約０．９０グラム（「ｇ／ｃｍ^３」）以下、いくつかの態様において約０．８５ｇ／ｃｍ^３以下、いくつかの態様において約０．８０ｇ／ｃｍ^３以下、いくつかの態様において約０．１０ｇ／ｃｍ^３〜約０．７５ｇ／ｃｍ^３およびいくつかの態様において約０．２０ｇ／ｃｍ^３〜約０．７０ｇ／ｃｍ^３などの相対的に低密度を有し得る。また、多孔質ネットワークにおける細孔の実質的部分は、「ナノスケール」サイズ（「ナノ細孔」）、たとえば約８００ナノメートル以下、いくつかの態様において約５〜約７００ナノメートルおよびいくつかの態様において、約１０〜約５００ナノメートルの平均横断面寸法を有するものなどである。用語「横断面寸法」は、細孔の特徴寸法（たとえば、幅または直径）を一般にいい、それは延伸の間、その長軸（たとえば、長さ）に実質的に直交、およびまた、適用された応力の方向に典型的に実質的に直交である。また、ナノ細孔は、約１００〜約５０００ナノメートル、いくつかの態様において約５０〜約２０００ナノメートル、およびいくつかの態様において、約１００〜約１０００ナノメートルの範囲内の平均軸寸法を有してもよい。「軸寸法」は長軸（たとえば、長さ）の方向における寸法であり、それは典型的には延伸の方向である。たとえば、このようなナノ細孔は、ポリオレフィン材料における総細孔容積の約１５容量％以下、いくつかの態様において約２０容量％以下、いくつかの態様において約３０容量％〜１００容量％、およびいくつかの態様において、約４０容量％〜約９０容量％を構成してもよい。

減少した密度に加えて、また、ナノ多孔質構造は、生じるポリオレフィン材料に対して様々なさらなる異なる利益を提供し得る。たとえば、このような構造は、材料を通る液体の流れを制限するのを補助し、および液体（たとえば、液体の水）に一般に不透過性であることができ、それによって材料が水透過から表面を遮断することができる。この点において、ポリオレフィン材料は、ＡＴＴＣＣ １２７−２００８に従って測定したときに、約５０センチメートル（「ｃｍ」）以上、いくつかの態様において約１００ｃｍ以上、いくつかの態様において約１５０ｃｍ以上およびいくつかの態様において約２００ｃｍ〜約１０００ｃｍの相対的に高い水頭値を有し得る。また、その他の有益な特性が達成され得る。たとえば、生じるポリオレフィン材料は、水蒸気に対して一般に透過性であり得る。水蒸気に対する材料の透過性は、２４時間あたりに平方メートルあたりのグラムの単位（ｇ／ｍ^２／２４時間）で測定したときに材料を通って水蒸気が透過する速度である、その相対的に高い水蒸気透過速度（「ＷＶＴＲ」）によって特徴づけられる。たとえば、ポリオレフィン材料は、ＡＳＴＭ Ｅ９６／９６Ｍ−１２、手順ＢまたはＩＮＤＡ試験手順ＩＳＴ−７０．４（０１）に従って測定したときなど、約３００ｇ／ｍ^２−２４時間以上、いくつかの態様において約５００ｇ／ｍ^２−２４時間以上、いくつかの態様において約１，０００ｇ／ｍ^２−２４時間以上およびいくつかの態様において約３，０００〜約１５，０００ｇ／ｍ^２−２４時間のＷＶＴＲを示し得る。また、ポリオレフィン材料は、相対的に低い熱伝導率、たとえばメートル−ケルビンあたり約０．４０ワット（「Ｗ／ｍ−Ｋ」）以下、いくつかの態様において約０．２０Ｗ／ｍ−Ｋ以下、いくつかの態様において約０．１５Ｗ／ｍ−Ｋ以下、いくつかの態様において約０．０１〜約０．１２Ｗ／ｍ−Ｋおよびいくつかの態様において約０．０２〜約０．１０Ｗ／ｍ−Ｋなどを示す熱バリアとして作用することができる。とりわけ、材料は、相対的に薄い厚さにてこのような低い熱伝導率値を達成することができ、これにより材料がより大きな柔軟度および適合性を有する、並びにそれが物品において占有するスペースを減少させることを可能になる。このため、また、ポリオレフィン材料は、材料の熱伝導率をその厚みで割ったものに等しく、および平方メートル−ケルビンあたりワットの単位（「Ｗ／ｍ^２Ｋ」）で提供される、相対的に低い「熱アドミタンス」示し得る。たとえば、材料は、約１０００Ｗ／ｍ^２Ｋ以下、いくつかの態様において約１０〜約８００Ｗ／ｍ^２Ｋ、いくつかの態様において約２０〜約５００Ｗ／ｍ^２Ｋおよびいくつかの態様において約４０〜約２００Ｗ／ｍ^２Ｋの熱アドミタンスを示し得る。ポリオレフィン材料の実際の厚さは、その特定の形態に依存し得るが、しかし、典型的には約５マイクロメートル〜約１００ミリメートル、いくつかの態様において約１０マイクロメートル〜約５０ミリメートル、いくつかの態様において約２００マイクロメートル〜約２５ミリメートルの範囲である。

本発明の種々の態様をここで詳細に記述していく。

Ｉ． 熱可塑性組成物
Ａ．ポリオレフィンマトリックス
ポリオレフィンは、熱可塑性組成物の約６０重量％〜約９９重量％、いくつかの態様において、約６０重量％〜約９８重量％およびいくつかの態様において約８０重量％〜約９５重量％を典型的には構成する。ポリオレフィンは、約１００°Ｃ〜約２２０°Ｃ、いくつかの態様において約１２０°Ｃ〜約２００°Ｃおよびいくつかの態様において約１４０°Ｃ〜約１８０°Ｃの融解温度を有してもよい。融解温度をＡＳＴＭ Ｄ−３４１７に従って示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）を使用して測定してもよい。たとえば、適切なポリオレフィンは、エチレン重合体（たとえば、低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）、高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）、直鎖状低密度ポリエチレン（「ＬＬＤＰＥ」）、その他）、プロピレンホモポリマー（たとえば、シンジオタクチック、アタクチック、アイソタクチック、その他）、プロピレン共重合体などを含んでいてもよい。一つの特定の態様において、重合体は、ホモポリプロピレンまたはプロピレン共重合体などのプロピレン重合体である。たとえば、プロピレン重合体は、約１０重量％以下のその他の単量体を含む実質的にアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーまたは共重合体、すなわち少なくとも約９０重量％のプロピレンから形成されてもよい。このようなホモポリマーは、約１４０℃〜約１７０℃の融点を有し得る。

もちろん、また、その他のポリオレフィンを本発明の組成物に使用してもよい。一つの態様において、たとえば、ポリオレフィンは、Ｃ_３−Ｃ_２０α−オレフィンまたはＣ_３−Ｃ_１２α−オレフィンなどのもう一つのα−オレフィンとのエチレンまたはプロピレン共重合体でもよい。適切なα−オレフィンの特定の例は、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ペンテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ヘキセン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ヘプテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−オクテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ノネン；エチル、メチルまたはジメチル置換された１−デセン；１−ドデセン；およびスチレンを含む。特に所望のα−オレフィン共重合用単量体は、１−ブテン、１−ヘキセンおよび１−オクテンである。このような共重合体のエチレンまたはプロピレン含有量は、約６０モル％〜約９９モル％、いくつかの態様において約８０モル％〜約９８．５モル％、およびいくつかの態様において約８７モル％〜約９７．５モル％であってもよい。同様に、α−オレフィン含有量は、約１モル％〜約４０モル％、いくつかの態様において約１．５モル％〜約１５モル％、およびいくつかの態様において約２．５モル％〜約１３モル％の範囲でもよい。

本発明における使用のための例示的なオレフィン共重合体は、ＴｅｘａｓのＨｏｕｓｔｏｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＥＸＡＣＴ（商標）の名称で入手可能であるエチレンベースの共重合体を含む。その他の適切なエチレン共重合体は、ＭｉｃｈｉｇａｎのＭｉｄｌａｎｄのＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＥＮＧＡＧＥ（商標）、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）およびＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）の名称で入手可能である。その他の適切なエチレン重合体は、Ｅｗｅｎ ｅｔ ａｌ．の米国特許第４，９３７，２９９号；Ｔｓｕｔｓｕｉ ｅｔ ａｌ．の第５，２１８，０７１号；Ｌａｉ、ｅｔ ａｌ．の第５，２７２，２３６号；およびＬａｉ、ｅｔ ａｌ．の第５，２７８，２７２号に記述される。また、適切なプロピレン共重合体は、ＴｅｘａｓのＨｏｕｓｔｏｎのＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）；Ｂｅｌｇｉｕｍ のＦｅｌｕｙのＡｔｏｆｉｎａ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＦＩＮＡ（商標）（たとえば、８５７３）；Ｍｉｔｓｕｉ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能であるＴＡＦＭＥＲ（商標）；およびＭｉｃｈｉｇａｎ のＭｉｄｌａｎｄのＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から利用可能であるＶＥＲＳＩＦＹ（商標）の名称で市販されている。適切なポリプロピレンホモポリマーは、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ ３１５５ポリプロピレン、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ａｃｈｉｅｖｅ（商標）樹脂およびＴｏｔａｌ Ｍ３６６１ ＰＰ樹脂を含んでいてもよい。適切なプロピレンポリマーのその他の例は、Ｄａｔｔａ、ｅｔ ａｌ．の米国特許第６，５００，５６３号；Ｙａｎｇ、ｅｔ ａｌ．の第５，５３９，０５６号；およびＲｅｓｃｏｎｉ、ｅｔ ａｌの第５，５９６，０５２号に記述されている。

様々な公知の技術のいずれを、オレフィン共重合体を形成するために一般に使用してもよい。たとえば、オレフィンポリマーを遊離基または配位触媒（たとえば、Ｚｉｅｇｌｅｒ−Ｎａｔｔａ）を使用して形成してもよい。好ましくは、オレフィン重合体は、メタロセン触媒などのシングルサイト配位触媒から形成される。このような触媒システムは、共重合用単量体がランダムに分子鎖内で分配され、および異なる分子量画分全体に一様に分配されるエチレン共重合体を製造する。たとえば、メタロセン触媒されたポリオレフィンは、ＭｃＡｌｐｉｎ ｅｔ ａｌ．の米国特許第５，５７１，６１９号；Ｄａｖｉｓ ｅｔ ａｌ．の第５，３２２，７２８号；Ｏｂｉｊｅｓｋｉ ｅｔ ａｌ．の第５，４７２，７７５号；Ｌａｉ ｅｔ ａｌ．の第５，２７２，２３６号；およびＷｈｅａｔ、ｅｔ ａｌ．の第６，０９０，３２５号に記述されている。メタロセン触媒の例は、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタンジクロリド、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウムクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタンジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタントリクロリド、フェロセン、二塩化ハフノセン、イソプロピル（シクロペンタジエニル，−１−フルオレニル（ｆｌｏｕｒｅｎｙｌ））ジルコニウムジクロリド、二塩化モリブドセン、ニッケロセン、二塩化ニオボセン、ルテノセン、二塩化チタノセン、ジルコノセンクロリドヒドリド、二塩化ジルコノセンなどを含む。典型的にはメタロセン触媒を使用して作製される重合体は、狭い分子量範囲を有する。たとえば、メタロセン触媒された重合体は、４より下の制御された短鎖分枝分布および制御されたアイソタクチシティの多分散性数（Ｍｗ／Ｍｎ）を有し得る。

Ｂ．ナノ含有物添加剤
本明細書に使用される、用語「ナノ含有物添加剤」は、ナノスケールサイズの分離したドメインの形態で重合体マトリクス内に分散することができる材料を一般にいう。たとえば、延伸の前に、ドメインは、約１〜約１０００ナノメートル、いくつかの態様において約５〜約８００ナノメートル、いくつかの態様において約１０〜約５００ナノメートルおよびいくつかの態様において約２０〜約２００ナノメートルの平均横断面寸法を有してもよい。ドメインは、楕円、球状、円柱状、板状、管状、その他などの様々な異なる形状を有してもよい。一つの態様において、たとえば、ドメインは、実質的に楕円形状を有する。ナノ含有物添加剤は、連続相ポリオレフィンマトリックスの重量に基づいて、熱可塑性組成物の約０．０５重量％〜約２０重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約１０重量％およびいくつかの態様において約０．５重量％〜約５重量％の量で典型的には使用される。同様に、全ての熱可塑性組成物におけるナノ含有物添加剤の濃度は、熱可塑性組成物の約０．０１重量％〜約１５重量％、いくつかの態様において約０．０５重量％〜約１０重量％およびいくつかの態様において約０．３重量％〜約６重量％であってもよい。

ナノ含有物添加剤は、それがポリオレフィンマトリックス内で実質的に一様に分布することができるが、分離したドメインの形態であるという意味で、ポリオレフィンと部分的に不相溶である。このような部分的な不相溶は、様々な方法において達成されることができる。一定の態様において、たとえば、ナノ含有物添加剤は、ポリオレフィンマトリックスと適合性であり、およびそれがその中に一様に分布することができる非極性成分（たとえば、オレフィン）を有してもよい。にもかかわらず、また、添加剤は、ポリオレフィンマトリックスと不相溶である極性成分を含んでいてもよく、それによって、それが合体して、または分離して分離したドメインになることを可能にする。このような成分は、低または高分子量極性分子セグメントまたはブロック、イオン基、荷電、または非荷電極性ドメインおよび／または極性分子群を含んでいてもよい。あるいは、添加剤は、天然において完全に非極性でもよいが、分離したドメインが形成されるのをなお可能にする一定の物理的特性を有してもよい。たとえば、一定の態様において、ナノ含有物添加剤は、一定の温度より上でポリオレフィンと適合性でも、または混和性でもよいが、臨界共溶温度より低い温度にて相分離する。このように、ナノ含有物添加剤は、融解相においてポリオレフィンと安定な混合物を形成することができるが、温度が低下するにつれて、連続相は、ナノ含有物添加剤が相分離し、合体し、および別々のナノスケールドメインを形成することができるように、結晶化し、および分離する。

ナノ含有物添加剤の特定の状態または形態は、所望のドメインを形成することができる限り重要でない。たとえば、いくつかの態様において、ナノ含有物添加剤は、室温（たとえば、２５℃）にて液体または半固体の形であることができる。このような液体は、マトリックスにおいて容易に分散して準安定性分散を形成し、および次いで、混合物の温度を低下させることによってドメインサイズを保存するようにクエンチさせることができる。このような液体または半固体材料の動粘度は、４０℃にて測定したら、典型的には約０．７〜約２００センチストーク（「ｃｓ」）、いくつかの態様において約１〜約１００ｃｓおよびいくつかの態様において、約１．５〜約８０ｃｓである。適切な液体または半固体は、たとえば、シリコーン、シリコーン−ポリエーテル共重合体、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、アルキレングリコール（たとえば、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、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、その他）、アルカンジオール（たとえば、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、２，２，４−トリメチル−１，６ヘキサンジオール、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、その他）、アミンオキシド（たとえば、オクチルジメチルアミンオキシド）、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド（たとえば、オレアミド、エルカミド、ステアルアミド、エチレンビス（ステアルアミド）など）、ミネラルおよび植物油などを含んでいてもよい。特に適切な液体または半固体は、ＢＡＳＦ ＣｏｒｐからＰｌｕｒｉｏｌ（登録商標）ＷＩの商品名で市販されるなどのポリエーテルポリオールである。

さらにその他の態様において、ナノ含有物添加剤は、固体の形であり、それは非晶質でも、結晶でも、または半結晶でもよい。たとえば、ナノ含有物添加剤は、天然において重合体でもよく、および相対的に高い分子量を有して熱可塑性組成物の融解強度および安定度を改善するのを補助してもよい。上記のように、ナノ含有物添加剤は、ポリオレフィンマトリックスと部分的に不相溶である。このような添加剤の１つの例は、微晶ポリオレフィンワックスであり、それはエチレンおよび／またはＣ_３−Ｃ_１０−アルカ−１−エンから、たとえばプロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネンおよび１−デセンなどから典型的には由来する。ミクロワックスは、約３０℃〜約１５０℃、いくつかの態様において約５０℃〜約１４０℃およびいくつかの態様において約８０℃〜約１３０℃などの相対的に低い融解温度を典型的には有する。このような低い融解温度にて、ワックスは、融解相にあるときにポリオレフィンと混和性の混合物を形成することができるが、温度が低下する、および重合体が結晶する、または凝固するにつれて、ワックスは分離し、および合体して別々のナノスケールドメインを形成するだろう。

重合体のナノ含有物添加剤のもう一つの例は、極性および非極性成分を含む官能性をもたせられたポリオレフィンである。たとえば、極性成分は、１つまたは複数の官能基によって提供されてもよく、非極性成分は、オレフィンによって提供されてもよい。ナノ含有物添加剤のオレフィン成分は、上で記述されるように、任意の直鎖状または分枝α−オレフィン単量体、オリゴマーまたはオレフィンモノマーに由来した重合体（共重合体を含む）から一般に形成されてもよい。ナノ含有物添加剤の官能基は、極性成分を分子に提供し、およびポリオレフィンマトリックス重合体と適合性でない任意の基、分子セグメントおよび／またはブロックでもよい。ポリオレフィンと適合性でない分子セグメントおよび／またはブロックの例は、アクリル酸、スチレン、ポリエステル、ポリアミド、その他を含んでいてもよい。官能基は、イオン性の性質を有し、および帯電金属イオンを含み得る。特に適切な官能基は、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、マレイミド、マレイン酸ヒドラジド、無水マレイン酸およびジアミンの反応産物、メチルナド酸無水物、ジクロロマレイン酸無水物、マレイン酸アミド、その他である。無水マレイン酸修飾ポリオレフィンは、本発明における使用に特に適切である。このような修飾ポリオレフィンは、重合体のバックボーン材料上へ無水マレイン酸をグラフトすることによって典型的には形成される。このようなマレイン化ポリオレフィンは、Ｐ Ｓｅｒｉｅｓ（化学的に修飾されたポリプロピレン）、Ｅ Ｓｅｒｉｅｓ（化学的に修飾されたポリエチレン）、Ｃ Ｓｅｒｉｅｓ（化学的に修飾されたエチレンビニルアセテート）、Ａ Ｓｅｒｉｅｓ（化学的に修飾されたエチレンアクリラート共重合体または三元共重合体）またはＮ Ｓｅｒｉｅｓ（化学的に修飾されたエチレン−プロピレン、エチレン−プロピレンジエンモノマー（「ＥＰＤＭ」）またはエチレン−オクテン）などのＦｕｓａｂｏｎｄ（登録商標）の名称でＥ． Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから利用可能である。あるいは、また、マレイン化ポリオレフィンは、Ｐｏｌｙｂｏｎｄ（登録商標）の名称でＣｈｅｍｔｕｒａ Ｃｏｒｐ．、Ｅａｓｔｍａｎ Ｇ ｓｅｒｉｅｓの名称でＥａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙおよびＯｒｅｖａｃ（登録商標）という名称でＡｒｋｅｍａから利用可能である。

一定の態様において、また、重合体のナノ含有物添加剤は、反応性でもよい。このような反応性ナノ含有物添加剤の１つの例は、分子あたり少なくとも２つのオキシラン環を平均で含むポリエポキシドである。理論によって限定されることを意図しないが、このようなポリエポキシド分子が有意にガラス転移温度を低下させることなしに融解強度を改善するために、成分の一定の成分と反応（たとえば、鎖伸長、側鎖分枝、グラフト、共重合体形成、その他）を起こすことができると考えられる。また、反応性添加剤は、ポリオレフィンとマイクロ含有物添加剤などのその他のより極性の添加剤との間に相溶化を提供することができ、および分散の一様性を改善し、およびマイクロ含有物添加剤のサイズを減少させることができる。たとえば、下で詳しく述べるように、本発明の一定の態様は、マイクロ含有物添加剤としてポリエステルを使用してもよい。このような態様において、反応性ナノ含有物添加剤は、ポリエステルのカルボキシル末端基を介して（エステル化）またはヒドロキシル基を介して（エーテル化）求核開環反応を可能にし得る。オキサゾリン副反応は、エステルアミド部分を形成するように同様に生じ得る。このような反応を介して、ポリエステルマイクロ含有物添加剤の分子量は、融解処理の間、たいてい観察される分解に反対に作用するように増加し得る。本発明者は、あまりに多くの反応が重合体バックボーンの間に架橋をもたらすことができるということを発見した。このような架橋が有意な程度まで進むことを可能にする場合、生じる重合体混合物は、もろく、および所望の強度および伸長特性をもつ材料に処理するのが困難になり得る。

この点において、本発明者は、相対的に低いエポキシ官能性を有するポリエポキシドが特に有効であり得、それがその「エポキシ当量」によって定量化され得ることを発見した。エポキシ当量は、エポキシ基の１つの分子を含む樹脂の量を反映し、およびそれはモディファイアーの数平均分子量を分子におけるエポキシ基の数で割ることによって算出し得る。本発明のポリエポキシドは、多分散性指数が典型的には２．５〜７の範囲で、数平均分子量を典型的には１モルあたり約７，５００〜約２５０，０００グラム、いくつかの態様において１モルあたり約１５，０００〜約１５０，０００グラムおよびいくつかの態様において１モルあたり約２０，０００〜１００，０００グラム有する。ポリエポキシドは、５０より少ない、いくつかの態様において５〜４５およびいくつかの態様において１５〜４０のエポキシ基を含んでいてもよい。同じく、エポキシ当量は、１モルあたり約１５，０００グラムより少なく、いくつかの態様において１モルあたり約２００〜約１０，０００グラムおよびいくつかの態様において１モルあたり約５００〜約７，０００グラムでもよい。

ポリエポキシドは直鎖状でも、または分枝してもよいポリエポキシドであって、ホモポリマーまたは共重合体（たとえば、ランダム、グラフト、ブロック、その他）は、末端エポキシ基、骨格的なオキシランユニットおよび／またはペンダントエポキシ基を含む。このようなポリエポキシドを形成するために使用される単量体は、異なってもよい。たとえば、一つの特定の態様において、ポリエポキシドは、少なくとも１つのエポキシ官能性（メタ）アクリル単量体成分を含む。本明細書に使用される、用語「（メタ）アクリルの」は、アクリルおよびメタクリル単量体、並びにアクリル酸およびメタクリル酸単量体などのそれらの塩またはエステルを含む。たとえば、適切なエポキシ官能性（メタ）アクリル単量体は、グリシジルアクリラートおよびグリシジルメタクリラートなどの１，２−エポキシ基を含むものを含んでもよいが、限定されない。その他の適切なエポキシ官能性単量体は、アリルグリシジルエーテル、グリシジルエタクリラートおよびグリシジルイタコナート（ｉｔｏｃｏｎａｔｅ）を含む。

上記のように、ポリエポキシドは、相対的に高い分子量を典型的には有し、その結果、それは鎖伸長を生じ得るのみだけでなく、所望の混合物形態を達成するのを補助し得る。したがって、重合体の生じるメルトフローレートは、２１６０グラムの負荷にて、および１９０℃の温度にて測定され、典型的には１０分あたり約１０〜約２００グラム、いくつかの態様において１０分あたり約４０〜約１５０グラムおよびいくつかの態様において１０分あたり約６０〜約１２０グラムの範囲内である。

また、ポリエポキシドは、２〜２０炭素原子および好ましくは２〜８炭素原子を有するものなどの少なくとも１つの直鎖状または分枝α−オレフィン単量体を典型的には含む。特定の例は、エチレン、プロピレン、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ペンテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ヘキセン、；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ヘプテン、；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−オクテン；１つまたは複数のメチル、エチルまたはプロピル置換基をもつ１−ノネン；エチル、メチルまたはジメチル置換された１−デセン；１−ドデセン；およびスチレンを含む。特に所望のα−オレフィン共重合用単量体は、エチレンおよびプロピレンである。もう一つの適切な単量体は、エポキシ官能性でない（メタ）アクリル単量体を含んでいてもよい。このような（メタ）アクリル単量体の例は、メチルアクリラート、エチルアクリラート、ｎ−プロピルアクリラート、ｉ−プロピルアクリラート、ｎ−ブチルアクリラート、ｓ−ブチルアクリラート、ｉ−ブチルアクリラート、ｔ−ブチルアクリラート、ｎ−アミルアクリラート、ｉ−アミルアクリラート、イソボルニルアクリラート、ｎ−ヘキシルアクリラート、２−エチルブチルアクリラート、２−エチルヘキシルアクリラート、ｎ−オクチルアクリラート、ｎ−デシルアクリラート、メチルシクロヘキシルアクリラート、シクロペンチルアクリラート、シクロヘキシルアクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、２−ヒドロキシエチルメタクリラート、ｎ−プロピルメタクリラート、ｎ−ブチルメタクリラート、ｉ−プロピルメタクリラート、ｉ−ブチルメタクリラート、ｎ−アミルメタクリラート、ｎ−ヘキシルメタクリラート、ｉ−アミルメタクリラート、ｓ−ブチル−メタクリラート、ｔ−ブチルメタクリラート、２−エチルブチルメタクリラート、メチルシクロヘキシルメタクリラート、シンナミルメタクリラート、クロチルメタクリラート、シクロヘキシルメタクリラート、シクロペンチルメタクリラート、２−エトキシエチルメタクリラート、イソボルニルメタクリラート、その他、並びにこれらの組み合わせを含み得る。

本発明の一つの特に望ましい態様において、ポリエポキシドは、エポキシ官能性（メタ）アクリル単量体成分、α−オレフィン単量体成分および非エポキシ官能性（メタ）アクリル単量体成分から形成される三元共重合体である。たとえば、ポリエポキシドは、ポリ（エチレン−コ−メチルアクリラート−コ−グリシジルメタクリラート）でもよく、それは以下の構造を有する：

式中、ｘ、ｙおよびｚは、１以上である。

エポキシ官能性単量体を様々な公知の技術を使用して重合体に形成してもよい。たとえば、極性の官能基を含む単量体を重合体バックボーンにグラフトさせてグラフト共重合体を形成してもよい。このようなグラフト技術は、当該技術分野において周知であり、およびたとえば米国特許第５，１７９，１６４号に記述される。その他の態様において、エポキシ官能基を含む単量体は、単量体と共重合して、高圧反応、チーグラーナッタ触媒反応系、シングルサイト触媒（たとえば、メタロセン）反応系、その他などの公知の遊離基重合技術を使用してブロックまたはランダムな共重合体を形成してもよい。

単量体成分（類）の関係する部分をエポキシ−反応性とメルトフローレートとの間の釣合いを達成するように選択してもよい。より詳細には、高エポキシ単量体含有量は、優れた反応性を生じることができるが、高すぎる含有量は、ポリエポキシドが重合体混合物の融解強度に逆に影響を与える程度までメルトフローレートを減少させ得る。したがって、大部分の態様において、エポキシ官能性（メタ）アクリル単量体（類）は、共重合体の約１重量％〜約２５重量％、いくつかの態様において約２重量％〜約２０重量％、およびいくつかの態様において、約４重量％〜約１５重量％を構成する。同様に、α−オレフィン単量体は、共重合体の約５５重量％〜約９５重量％、いくつかの態様において約６０重量％〜約９０重量％、およびいくつかの態様において、約６５重量％〜約８５重量％を構成してもよい。使用されるときに、その他の単量体成分（たとえば、非エポキシ官能性（メタ）アクリル単量体）は、共重合体の約５重量％〜約３５重量％、いくつかの態様において約８重量％〜約３０重量％、およびいくつかの態様において、約１０重量％〜約２５重量％を構成してもよい。本発明において使用され得る適切なポリエポキシドの一つの特定の例は、ＬＯＴＡＤＥＲ（登録商標）ＡＸ８９５０またはＡＸ８９００の名前でＡｒｋｅｍａから市販されている。たとえば、ＬＯＴＡＤＥＲ（登録商標）ＡＸ８９５０は、７０〜１００ｇ／１０分のメルトフローレートを有し、および７重量％〜１１重量％のグリシジルメタクリラート単量体含有量、１３重量％〜１７重量％のメチルアクリラート単量体含有量および７２重量％〜８０重量％のエチレン単量体含有量を有する。もう一つの適切なポリエポキシドは、ＥＬＶＡＬＯＹ（登録商標）ＰＴＷの名前でＤｕＰｏｎｔから市販されており、それはエチレン、ブチルアクリラートおよびグリシジルメタクリラートの三元共重合体であり、および１２ｇ／１０分のメルトフローレートを有する。

ポリエポキシドを形成するために使用される単量体のタイプおよび相対的含有量を制御することに加えて、また、全体の重量パーセントを所望の利益を達成するように制御してもよい。たとえば、修飾レベルがあまりに低い場合、融解強度および機械的特性の所望の増加は、達成されないかもしれない。しかし、また、本発明者は、修飾レベルがあまりに高い場合、処理は、エポキシ官能基によって強力な分子相互作用（たとえば、架橋）および物理的ネットワーク形成のため制限され得るということを発見した。したがって、ポリエポキシドは、組成物において使用されるポリオレフィンの重量に基づいて、約０．０５重量％〜約１０重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約８重量％、いくつかの態様において約０．５重量％〜約５重量％、およびいくつかの態様において、約１重量％〜約３重量％の量で典型的には使用される。また、ポリエポキシドは、組成物の総重量に基づいて、約０．０５重量％〜約１０重量％、いくつかの態様において約０．０５重量％〜約８重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約５重量％、およびいくつかの態様において、約０．５重量％〜約３重量％を構成してもよい。

また、その他の反応性ナノ含有物添加剤を、オキサゾリン官能性をもたせた重合体、シアン化物官能性をもたせた重合体、その他など、本発明において使用してもよい。使用されるときに、このような反応性ナノ含有物添加剤をポリエポキシドについて上で述べた濃度内で使用してもよい。一つの特定の態様において、オキサゾリンをグラフトされたポリオレフィンを使用してもよく、それはオキサゾリン環を含む単量体でグラフトされるポリオレフィンである。オキサゾリンは、２−ビニル−２−オキサゾリン（たとえば、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン）、２−脂肪酸−アルキル−２−オキサゾリン（たとえば、オレイン酸、リノール酸、パルミトレイン酸、ガドレイン酸、エルカ酸および／またはアラキドン酸のエタノールアミドから得られる）およびこれらの組み合わせなどの２−オキサゾリンを含んでいてもよい。もう一つの態様において、たとえば、オキサゾリンは、マレイン酸リシノールオキサゾリン、ウンデシル−２−オキサゾリン、大豆−２−オキサゾリン、トウゴマ−２−オキサゾリンおよびこれらの組み合わせから選択されてもよい。さらにもう一つの態様において、オキサゾリンは、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−４，４−ジメチル−２−オキサゾリンおよびこれらの組み合わせから選択される。

本発明の一定の態様において、複数のナノ含有物添加剤を組み合わせて使用してもよい。たとえば、第１のナノ含有物添加剤（たとえば、ポリエポキシド）は、約５０〜約５００ナノメートル、いくつかの態様において約６０〜約４００ナノメートルおよびいくつかの態様において約８０〜約３００ナノメートルの平均横断面寸法を有するドメインの形態で分散してもよい。また、第２のナノ含有物添加剤は、約１〜約５０ナノメートル、いくつかの態様において約２〜約４５ナノメートルおよびいくつかの態様において約５〜約４０ナノメートルの平均横断面寸法を有するものなどの第１のナノ添加剤より小さいドメインの形態で分散してもよい。使用されるときに、第１および／または第２のナノ含有物添加剤は、連続相（マトリックス重合体（るい）の重量に基づいて、典型的には熱可塑性組成物の約０．０５重量％〜約２０重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約１０重量％、およびいくつかの態様において、約０．５重量％〜約５重量％を構成する。同様に、全ての熱可塑性組成物における第１および／または第２のナノ含有物（ｎａｎｏｎｃｌｕｓｉｏｎ）添加剤の濃度は、熱可塑性組成物の約０．０１重量％〜約１５重量％、いくつかの態様において約０．０５重量％〜約１０重量％、およびいくつかの態様において、約０．１重量％〜約８重量％であってもよい。

ナノ充填剤を第２のナノ含有物添加剤に任意に使用してもよく、その例は、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ナノクレイ、金属ナノ粒子、ナノシリカ、ナノアルミナ、その他を含んでいてもよい。ナノクレイは、特に適切である。用語「ナノクレイ」は、粘土材料（天然に存在するミネラル、有機的に修飾されたミネラルまたは合成ナノ材料）のナノ粒子を一般にいい、それは小板構造を典型的には有する。たとえば、ナノクレイの例は、モンモリロナイト（２：１の層をなしたスメクタイト粘土構造）、ベントナイト（モンモリロナイトで主に形成されたアルミニウム層状珪酸塩）、カオリナイト（板状構造およびＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４の実験式を有する１：１のアルミノケイ酸塩）、ハロイサイト（管状構造およびＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４の実験式を有する１：１のアルミノケイ酸塩）、その他を含む。適切なナノクレイの例は、Ｃｌｏｉｓｉｔｅ（登録商標）であり、それはモンモリロナイトナノクレイであり、およびＳｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｌａｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ， Ｉｎｃ．から市販されている。合成（ｓｙｎｔｈｅｔｈｉｃ）ナノクレイのその他の例は、混合金属水酸化物ナノクレイ、層をなした二重の水酸化物ナノクレイ（たとえば、セピオライト（ｓｅｐｉｏｃｉｔｅ））、ラポナイト、ヘクトライト、サポナイト、インドナイト、その他を含むが、限定されない。

必要に応じて、ナノクレイは、マトリックス重合体（たとえば、ポリエステル）との適合性を改善するのを補助するための表面処理を含んでいてもよい。表面処理は、有機でも、または無機でもよい。一つの態様において、粘土と有機陽イオンを反応させることによって得られる有機表面処理を使用する。たとえば、適切な有機陽イオンは、ジメチルビス［硬化獣脂］塩化アンモニウム（２Ｍ２ＨＴ）、メチルベンジルビス［硬化獣脂］塩化アンモニウム（ＭＢ２ＨＴ）、メチルトリス［硬化獣脂アルキル］塩化物（Ｍ３ＨＴ）、その他などの粘土と陽イオンを交換することができる有機四級アンモニウム化合物を含んでいてもよい。たとえば、市販の有機の例は、Ｄｅｌｌｉｔｅ（登録商標）４３Ｂ（Ｌａｖｉｏｓａ Ｃｈｉｍｉｃａ ｏｆ Ｌｉｖｏｒｎｏ， Ｉｔａｌｙ）を含んでいてもよく、それはジメチルベンジル硬化獣脂アンモニウム塩で修飾されるモンモリロナイト粘土である。その他の例は、Ｃｌｏｉｓｉｔｅ（登録商標）２５ＡおよびＣｌｏｉｓｉｔｅ（登録商標）３０Ｂ（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｃｌａｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ）およびＮａｎｏｆｉｌ ９１９（Ｓｕｄ Ｃｈｅｍｉｅ）を含む。必要に応じて、ナノ充填剤は、担体樹脂と混合して組成物におけるその他の重合体との添加剤の適合性を増強するマスターバッチを形成することができる。たとえば、特に適切な担体樹脂は、より詳細に上に記載したように、ポリエステル（たとえば、ポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、その他）；ポリオレフィン（たとえば、エチレン重合体、プロピレン重合体、その他）；およびなどを含む。

使用される材料に関係なく、ナノ含有物添加剤は、分離したドメインおよび生じる細孔を適切に維持することができることを保証するために一定の粘度（またはメルトフローレート）を有するように典型的には選択される。たとえば、ナノ含有物添加剤の粘性があまりに低い（またはメルトフローレートがあまりに高い）場合、それは流れ、および連続相を介して無制限に分散する傾向がある。これは、維持するのが困難で、およびまた、早期に破裂する可能性が高い層状の、板状ドメインまたは共連続相構造を生じる。逆に、粘度があまりに高い（またはメルトフローレートがあまりに低い）場合、それは、凝集し、および非常に大きな楕円ドメインを形成する傾向があり、それは混合の間、分散するのが困難である。これは、連続相の全体を通してナノ含有物添加剤の不均等な分布を生じさせ得る。たとえば、ポリオレフィンのメルトフローレート対重合体ナノ含有物添加剤のメルトフローレートの比は、たとえば、約０．２〜約８、いくつかの態様において約０．５〜約６およびいくつかの態様において、約１〜約５であってもよい。たとえば、ナノ含有物添加剤は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２１６０グラムの負荷にておよび融解温度より少なくとも約４０℃上の温度にて（たとえば、１９０℃にて）測定され、１０分あたり約０．１〜約１００グラム、いくつかの態様において１０分あたり約０．５〜約５０グラム、およびいくつかの態様において、１０分あたり約５〜約１５グラムのメルトフローレート（乾燥ベースにおいて）を有してもよい。同様に、ポリオレフィンは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２１６０グラムの負荷にておよび融解温度より少なくとも約４０℃上の温度にて（たとえば、２３０℃にて）測定され、１０分あたり約０．５〜約８０グラム、いくつかの態様において１０分あたり約１〜約４０グラム、およびいくつかの態様において、１０分あたり約５〜約２０グラムのメルトフローレート（乾燥ベースにおいて）を有してもよい。

Ｃ． マイクロ含有物添加剤
必須ではないが、また、本発明の組成物は、マイクロ含有物添加剤を使用してもよい。本明細書に使用される、用語「マイクロ含有物添加剤」は、マイクロスケールサイズの分離したドメインの形態で重合体マトリクス内に分散することができる任意の材料を一般にいう。たとえば、延伸の前に、ドメインは、約０．１μｍ〜約２５μｍ、いくつかの態様において約０．５μｍ〜約２０μｍおよびいくつかの態様において約１μｍ〜約１０μｍの平均横断面寸法を有してもよい。使用されるときに、本発明者は、マイクロスケールおよびナノスケール相ドメインが、変形および伸長のひずみ（たとえば、延伸）にさらされて細孔のネットワークを作り出すときに、独特の様式で相互作用することができるということを発見した。すなわち、伸長のひずみが、材料の不適合性から生じる応力集中の結果として、マイクロスケールの分離した相ドメインの近くで集中的な局在化された剪断帯域および／または応力強度帯域（たとえば、垂直応力）を惹起することができると考えられる。これらの剪断および／または応力強度帯域は、マイクロスケールドメインに隣接したポリオレフィンマトリックスにおいていくつかの最初の剥離を生じさせる。しかし、とりわけ、ナノスケールの分離した相ドメインの近くで作り出される局在化された剪断または応力強度帯域は、マイクロスケール帯域と重なってさらにさらなる剥離を重合体マトリクスにおいて生じさせ得るし、それによって、ナノスケールドメインおよび／またはマイクロスケールドメインに隣接した相当な数のナノ細孔を作り出す。

マイクロ含有物添加剤の特定の性質は、重要ではなく、および液体、半固体または固体（たとえば、非晶質、結晶、または半結晶）を含んでいてもよい。一定の態様において、マイクロ含有物添加剤は、天然において重合体であり、および相対的に高い分子量を有して熱可塑性組成物の融解強度および安定度を改善するのを補助する。典型的には、マイクロ含有物添加剤重合体は、マトリックス重合体と一般に不相溶であってもよい。このように、添加剤は、マトリックス重合体の連続相内で分離した相ドメインとして、よりよく分散することができる。分離したドメインは、外力から生じるエネルギーを吸収することができ、それが生じる材料の全体の耐久性および強度を増加させる。ドメインは、楕円、球状、円柱状、板状、管状、その他などの様々な異なる形状を有してもよい。一つの態様において、たとえば、ドメインは、実質的に楕円形状を有する。個々のドメインの物理的寸法は、外部応力の適用に応じて重合体材料を介した割れ目の広がりを最小限にするのに典型的には十分小さいが、顕微鏡的な可塑性変形を惹起し、および粒子含有物にておよびそれ周辺で剪断帯域を可能にするのに十分大きい。

マイクロ含有物添加剤は、一定のメルトフローレート（または粘度）を有して、分離したドメインおよび生じる細孔が適切に維持されることができることを保証してもよい。たとえば、添加剤のメルトフローレートがあまりに高い場合、それは流れ、および連続相を介して無制限に分散する傾向がある。これは、維持するのが困難な、およびまた、早期に破裂する可能性が高い層状の板状ドメインまたは共連続相構造を生じる。逆に、添加剤のメルトフローレートがあまりに低い場合、それは凝集し、および非常に大きな楕円ドメインを形成する傾向があり、それは混合の間に分散するのが困難である。これは、連続相の全体を通して添加剤の不均等な分布を生じさせ得る。この点において、本発明者は、マイクロ含有物添加剤のメルトフローレート対マトリックス重合体のメルトフローレートの比が、典型的には約０．５〜約１０、いくつかの態様において約１〜約８、およびいくつかの態様において約２〜約６であるということを発見した。たとえば、マイクロ含有物添加剤は、２１６０グラムの負荷にておよびその融解温度より少なくとも約４０°Ｃ上の温度（たとえば、２１０°Ｃ）にて測定され、１０分あたり約５〜約２００グラム、いくつかの態様において１０分あたり約２０〜約１５０グラム、およびいくつかの態様において、１０分あたり約４０〜約１００グラムのメルトフローレートを有してもよい。

上で記述した特性に加えて、また、マイクロ含有物添加剤の機械的特性を所望の多孔質ネットワークを達成するように選択してもよい。たとえば、外力が加えられ、応力集中（たとえば、垂直、または剪断応力を含む）および剪断および／または可塑性をもたらす帯域は、添加剤およびマトリックス重合体の弾性係数における相違から生じる応力集中の結果として、分離した相ドメインにて、およびその周辺で惹起されてもよい。より大きな応力集中は、ドメインにてより集中的な局在化された可塑性流動を促進し、応力が与えられるときにこれらが有意に伸長されたようにすることができる。これらの伸長されたドメインは、組成物がより柔軟な、およびより柔らかい挙動を示すことを可能にすることができる。応力集中を増強するために、マイクロ含有物添加剤をポリオレフィンマトリックスと比較して相対的に高いヤング率を有するように選択してもよい。たとえば、添加剤の弾性率対ポリオレフィンマトリックスのそれの比は、典型的には約１〜約２５０、いくつかの態様において約２〜約１００、およびいくつかの態様において約２〜約５０である。たとえば、マイクロ含有物添加剤の弾性率は、約２００〜約３，５００メガパスカル（ＭＰａ）、いくつかの態様において約３００〜約２，０００ＭＰａ、およびいくつかの態様において約４００〜約１，５００ＭＰａの範囲でもよい。反対に、たとえば、ポリオレフィンの弾性率は、約１００〜約１，５００ＭＰａおよびいくつかの態様において約２００〜約１０００ＭＰａの範囲でもよい。あるいは、マイクロ含有物添加剤の弾性率は、ポリオレフィンマトリックスの弾性率より低くあり得る。たとえば、弾性率は、約１０ ＭＰａ〜約１００ＭＰａおよび任意に約２０ ＭＰａ〜約８０ＭＰａの範囲でもよい。

上で同定した特性を有する非常に様々なマイクロ含有物添加剤が使用されてもよいが、特にこのような添加剤の適切な例は、スチレン共重合体（たとえば、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン、その他）；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ塩化三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、その他などのフッ素重合体；ポリビニルアルコール；ポリビニルアセテート；ポリカプロラクトン、ポリエステルアミド、ポリ乳酸（ＰＬＡ）およびその共重合体、ポリグリコール酸、ポリアルキレンカルボナート（たとえば、ポリエチレンカルボナート）、ポリ−３−ヒドロキシブチラート（ＰＨＢ）、ポリ−３−ヒドロキシバレラート（ＰＨＶ）、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−４−ヒドロキシブチラート（ｈｙｄｒｏｙｂｕｔｙｒａｔｅ）、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−３−ヒドロキシバレラート共重合体（ＰＨＢＶ）、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−３−ヒドロキシヘキサノアート、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−３−ヒドロキシオクタノアート、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−３−ヒドロキシデカノアート、ポリ−３−ヒドロキシブチラート−コ−３−ヒドロキシオクタデカノアートおよびスクシナートベースの脂肪族重合体（たとえば、ポリブチレンスクシナート、ポリブチレンスクシナートアジペート、ポリエチレンスクシナート、その他）などの脂肪族ポリエステル、脂肪族−芳香族コポリエステル（たとえば、ポリブチレンアジペートテレフタラート、ポリエチレンアジペートテレフタラート、ポリエチレンアジペートイソフタラート、ポリブチレンアジペートイソフタラート、その他）、芳香族ポリエステル（たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、その他）などのポリエステル；およびなどを含んでいてもよい。

これらが相対的に高いガラス転移温度を有する程度まで天然において一般に強固であるマイクロ含有物添加剤は、特に適切である。たとえば、ガラス転移温度（「Ｔ_ｇ」）は、約０℃以上、いくつかの態様において約５℃〜約１００℃、いくつかの態様において約３０℃〜約８０℃、およびいくつかの態様において、約５０℃〜約７５℃でもよい。ガラス転移温度は、ＡＳＴＭ Ｅ１６４０−０９に従って動的機械分析によって測定され得る。

一つの特に適切な強固なポリエステルは、ポリ乳酸であり、それは左旋性（ｌｅｖｏｒｏｔｏｒｙ）乳酸（「Ｌ−乳酸」）、右旋性乳酸（「Ｄ−乳酸」）、メソ乳酸またはそれらの混合物などの乳酸の任意の異性体の単量体ユニットに一般に由来し得る。また、単量体ユニットは、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、メソラクチドまたはそれらの混合物を含む乳酸の任意の異性体の無水物から形成されてもよい。また、このような乳酸および／またはラクチドの環状二量体を使用してもよい。重縮合または開環重合などの任意の公知の重合方法を、乳酸を重合させるのに使用してもよい。また、小量の鎖延長薬剤（たとえば、ジイソシアナート化合物、エポキシ化合物または酸無水物）を使用してもよい。ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸に由来する単量体ユニットおよびＤ乳酸に由来する単量体ユニットを含むものなどのホモポリマーまたは共重合体でもよい。必須ではないが、Ｌ−乳酸に由来する単量体ユニットおよびＤ乳酸に由来する単量体ユニットの１つの含有量の率は、好ましくは約８５モル％以上、いくつかの態様において９０モル％以上、およびいくつかの態様において、約９５モル％以上である。複数のポリ乳酸は、それぞれがＬ−乳酸に由来する単量体ユニットとＤ乳酸に由来する単量体ユニットとの間の異なる比を有し、任意の割合で混合されてもよい。もちろん、また、ポリ乳酸を重合体（たとえば、ポリオレフィン、ポリエステル、その他）のその他のタイプと混合してもよい。

一つの特定の態様において、ポリ乳酸は、以下の一般的な構造を有する：

本発明において使用され得る適切なポリ乳酸重合体の一つの特定の例は、ＢＩＯＭＥＲ（商標）Ｌ９０００の名前でＧｅｒｍａｎｙのＫｒａｉｌｌｉｎｇのＢｉｏｍｅｒ， Ｉｎｃ．から市販されている。その他の適切なポリ乳酸重合体は、ＭｉｎｎｅｓｏｔａのＭｉｎｎｅｔｏｎｋａのＮａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ ＬＬＣ（ＮＡＴＵＲＥＷＯＲＫＳ（登録商標））またはＭｉｔｓｕｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＬＡＣＥＡ（商標））から市販されている。さらにその他の適切なポリ乳酸は、米国特許第４，７９７，４６８号；第５，４７０，９４４号；第５，７７０，６８２号；第５，８２１，３２７号；第５，８８０，２５４号；および第６，３２６，４５８号に記述され得、それは全ての目的のために参照によりこれらの全体が本明細書に援用される。

ポリ乳酸は、１モルあたり約４０，０００〜約１８０，０００グラム、いくつかの態様において１モルあたり約５０，０００〜約１６０，０００グラム、およびいくつかの態様において、１モルあたり約８０，０００〜約１２０，０００グラムの範囲の数平均分子量（「Ｍ_ｎ」）を典型的には有する。同様に、また、重合体は、１モルあたり約８０，０００〜約２５０，０００グラム、いくつかの態様において１モルあたり約１００，０００〜約２００，０００グラムおよびいくつかの態様において約１１０，０００〜約１６０，０００グラムの範囲の重量平均分子量（「Ｍ_ｗ」）を典型的には有する。また、重量平均分子量対数平均分子量（「Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ」）の比、すなわち「多分散性指数」は、相対的に低い。たとえば、多分散性指数は、典型的には約１．０〜約３．０、いくつかの態様において約１．１〜約２．０およびいくつかの態様において約１．２〜約１．８の範囲である。重量および数平均分子量を当業者に公知の方法によって測定してもよい。

整然としたポリエステル（たとえば、ポリ乳酸）のいくつかのタイプは、出発ポリ乳酸の乾燥重量に基づいて、それが約５００〜６００百万分の１（「ｐｐｍ」）またはさらにより大きい水分含有量を有するように周囲環境から水を吸収することができる。水分含有量を下記のようになど、ＡＳＴＭ Ｄ ７１９１−０５に従うようになど、当該技術分野において公知のように様々な方法で測定してもよい。融解物処理の間の水の存在が加水分解的にポリエステルを分解し、その分子量を減少させ得るので、混合の前にポリエステルを乾燥させることが時には望まれる。大部分の態様において、たとえば再生可能なポリエステルが、マイクロ含有物添加剤との混合前に約３００百万分の１（「ｐｐｍ」）以下、いくつかの態様において約２００ｐｐｍ以下、いくつかの態様において約１〜約１００ｐｐｍの水分含有量を有することが望ましい。たとえば、ポリエステルの乾燥は、約５０℃〜約１００℃およびいくつかの態様において、約７０℃〜約８０℃の温度にて生じてもよい。

使用される材料に関係なく、熱可塑性組成物におけるマイクロ含有物添加剤の相対的割合は、生じる組成物に有意に影響を与えることなく所望の特性を達成するように選択される。たとえば、マイクロ含有物添加剤は、組成物において使用されるポリオレフィンマトリックスの重量に基づいて、熱可塑性組成物の約１重量％〜約３０重量％、いくつかの態様において約２重量％〜約２５重量％、およびいくつかの態様において、約５重量％〜約２０重量％の量で典型的には使用される。同様に、全ての熱可塑性組成物におけるマイクロ含有物添加剤の濃度は、約０．１重量％〜約３０重量％、いくつかの態様において約０．５重量％〜約２５重量％およびいくつかの態様において、約１重量％〜約２０重量％を構成してもよい。

Ｄ．その他の成分
非常に様々な成分を様々な異なる理由のために組成物において使用してもよい。たとえば、一つの特定の態様において、相間モディファイアーをナノ含有物および／またはマイクロ含有物添加剤とポリオレフィンマトリックスとの間の摩擦および連結性の程度を減少させるのを補助するために熱可塑性組成物において使用してもよく、およびしたがって、剥離の程度および均一性を増強する。このように、細孔は、組成物の全体にわたってより均一な様式で分布するようになることができる。モディファイアーは、それが熱可塑性組成物により容易に組み込まれ、および重合体表面に容易に移動することを可能にして、それが相対的に低い粘度を有するように室温（たとえば、２５℃）にて液体または半固体形態であってもよい。ポリオレフィンマトリックスおよび添加剤の界面にて物理的力を減少させることによって、モディファイアーの低い粘度、疎水性性質が剥離を容易にするのを補助することができると考えられる。本明細書に使用される、用語「疎水性」は、約４０°以上、およびいくつかの場合において、約６０°以上の空気における水の接触角を有する材料を典型的にはいう。対照的に、用語「親水性」は、約４０°より小さい空気における水の接触角を有する材料を典型的にはいう。接触角を測定するための一つの適切な試験は、ＡＳＴＭ Ｄ５７２５−９９（２００８）である。

必須ではないが、相間モディファイアーは、マイクロ含有物添加剤が使用され、およびナノ含有物添加剤が固体（たとえば、重合体の材料）である態様において、特に適切であり得る。たとえば、適切な疎水性で、低い粘度の相間モディファイアーは、上で示された液体および／または半固体を含んでいてもよい。一つの特に適切な相間モディファイアーは、ＢＡＳＦ Ｃｏｒｐ．からＰＬＵＲＩＯＬ（登録商標）ＷＩの商品名で市販されているなどのポリエーテルポリオールである。もう一つの適切なモディファイアーは、ＨａｌｌｓｔａｒからＨＡＬＬＧＲＥＥＮ（登録商標）ＩＭの商品名で市販されているなどの部分的に再生可能なエステルである。

使用されるときに、相間モディファイアーは、連続相ポリオレフィンマトリックスの重量に基づいて、熱可塑性組成物の約０．１重量％〜約２０重量％、いくつかの態様において約０．５重量％〜約１５重量％、およびいくつかの態様において、約１重量％〜約１０重量％を構成してもよい。同様に、全ての熱可塑性組成物における相間モディファイアーの濃度は、約０．０５重量％〜約２０重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約１５重量％、およびいくつかの態様において、約０．５重量％〜約１０重量％を構成してもよい。上で記述された量において、相間モディファイアーは、それが容易に重合体の界面表面に移動し、および熱可塑性組成物の全体の融解物特性を乱すことなしに剥離を容易にすることを可能にする特徴を有する。たとえば、また、熱可塑性組成物のメルトフローレートは、ポリオレフィンマトリックスのそれに類似でもよい。たとえば、組成物（乾燥ベースにおいて）メルトフローレートは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２１６０グラムの負荷にておよび１９０°Ｃにて測定され、１０分あたり約０．１〜約２５０グラム、いくつかの態様において１０分あたり約０．５〜約２００グラム、およびいくつかの態様において、１０分あたり約５〜約１５０グラムであってもよい。

また、界面接着を改善し、およびドメインとマトリックスとの間の界面張力を減少させ、したがって、混合の間、より小さなドメインの形成を可能にする相容化剤を使用してもよい。たとえば、適切な相容化剤の例は、エポキシまたは無水マレイン酸化学的部分で官能性をもたせられる共重合体を含んでいてもよい。無水マレイン酸相容化剤の例は、ポリプロピレン−グラフトされた−無水マレイン酸であり、それはＯｒｅｖａｃ（商標）１８７５０およびＯｒｅｖａｃ（商標）ＣＡ １００の商品名でＡｒｋｅｍａから市販されている。使用されるときに、相容化剤は、連続相ポリオレフィンマトリックスの重量に基づいて、熱可塑性組成物の約０．０５重量％〜約１０重量％、いくつかの態様において約０．１重量％〜約８重量％およびいくつかの態様において約０．５重量％〜約５重量％を構成してもよい。

また、その他の適切な材料は、触媒、抗酸化剤、安定剤、界面活性剤、ワックス、固体溶媒、成核剤、微粒子、ナノ充填剤および熱可塑性組成物の加工性および機械的特性を増強するために添加されるその他の材料などの熱可塑性組成物において、それは使用されてもよい。それにもかかわらず、一つの有益な本発明の側面は、優れた特性が、発泡剤（たとえば、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、炭化水素、二酸化炭素、超臨界二酸化炭素、窒素、その他）および細孔を惹起する無機酸化物充填剤（たとえば、炭酸カルシウム）などの種々の従来の添加剤の必要なしに提供され得るということである。実際に、熱可塑性組成物は、発泡剤および／または細孔を惹起する無機酸化物充填剤が一般になくてもよい。たとえば、このような発泡剤および／または充填剤は、熱可塑性組成物の約１重量％以下、いくつかの態様において約０．５重量％以下およびいくつかの態様において、約０．００１重量％〜約０．２重量％の量で存在してもよい。さらに、その応力で白くなる特性のため、下でより詳しく述べるように、生じる組成物は、二酸化チタンなどの従来の色素の必要なしに不透明色（たとえば、白）を達成し得る。一定の態様において、たとえば色素は、熱可塑性組成物の約１重量％以下、いくつかの態様において約０．５重量％以下およびいくつかの態様において約０．００１重量％〜約０．２重量％の量で存在してもよい。

ＩＩ．ポリオレフィン材料
本発明のポリオレフィン材料は、熱可塑性組成物を延伸することによって一般に形成し得る。最初の熱可塑性組成物を形成するために、成分は、様々な公知の技術のいずれかを使用して典型的には混合される。一つの態様において、たとえば成分は、別々に供給されても、または組み合わされてもよい。たとえば成分は、本質的に均一な乾燥混合物を形成するために最初に乾燥混合されてもよく、および同様に、これらは散発的に材料を混合する融解処理装置に同時に、または順々にのいずれかで供給されてもよい。バッチおよび／または連続的な融解処理技術を使用してもよい。たとえば、ミキサー／ニーダー、Ｂａｎｂｕｒｙミキサー、Ｆａｒｒｅｌ連続ミキサー、一軸押出成形機、二軸押出成形機、ロールミル、その他を、材料を混合する、および融解する工程に利用してもよい。特に適切な融解処理装置は、共回転、二軸押出成形機（たとえば、Ｎｅｗ ＪｅｒｓｅｙのＲａｍｓｅｙのＷｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから利用可能なＺＳＫ−３０押出成形機またはＥｎｇｌａｎｄのＳｔｏｎｅのＴｈｅｒｍｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏｒｐ．から利用可能なＴｈｅｒｍｏ Ｐｒｉｓｍ（商標）ＵＳＡＬＡＢ １６押出成形機）でもよい。このような押出成形機は、供給およびガス抜きポートを含んでいても、および高強度分配および散発性混合を提供してもよい。たとえば、成分を二軸押出成形機の同じまたは異なる供給ポートに供給し、および融解混合して実質的に均一な溶解した混合物を形成してもよい。必要に応じて、また、その他の添加剤を重合体融解物に射出し、および／またはその長さに沿って異なる位置に別々に押出成形機に供給してもよい。

選択される特定の処理技術に関係なく、生じる融解混合された組成物は、ナノ含有物添加剤のナノスケールドメインおよび任意にマイクロ含有物添加剤のマイクロスケールドメインを典型的には含む。剪断／圧力および熱の程度は、十分な分散を保証するように制御されてもよいが、これらが所望の特性を達成することができないようにドメインのサイズを逆に減少させるほど高くなくてもよい。たとえば、混合は、約１８０℃〜約３００℃、いくつかの態様において約１８５℃〜約２５０℃、およびいくつかの態様において、約１９０℃〜約２４０℃の温度にて典型的には生じる。同様に、融解処理の間の見かけの剪断速度は、約１０秒^−１〜約３０００秒^−１、いくつかの態様において約５０秒^−１〜約２０００秒^−１、およびいくつかの態様において、約１００秒^−１〜約１２００秒^−１の範囲でもよい。見かけの剪断速度は、４Ｑ／πＲ^３と等しくてもよく、式中Ｑは、重合体溶解物の体積フローレート（「ｍ^３／ｓ」）であり、およびＲは、それを介して融解した重合体が流れるキャピラリー（たとえば、押出成形機ダイ）の半径（「ｍ」）である。もちろん、また、融解処理の間の滞留時間などのその他の変数は、スループット率に反比例し、均一性の所望程度を達成するように制御されてもよい。

所望の剪断状態（たとえば、率、滞留時間、剪断速度、融解加工温度、その他）を達成するために、押出成形機軸（複数軸）の速度を一定の範囲で選択してもよい。一般に、生成物温度における上昇は、システムにさらなる機械エネルギー入力のための軸回転数の増加と共に観察される。たとえば、軸速度は、毎分約５０〜約６００回転（「ｒｐｍ」）、いくつかの態様において約７０〜約５００ｒｐｍ、およびいくつかの態様において、約１００〜約３００ｒｐｍの範囲でもよい。これは、生じるドメインのサイズに逆に影響を与えることなしにナノ含有物添加剤を分散させるのに十分高い温度を生じ得る。また、融解剪断率および同じく添加剤が分散する程度は、押出成形機の混合区画内で１つまたは複数の分配および／または散発性混合要素を使用することにより増加してもよい。たとえば、一軸押出成形機のための適切な分配ミキサーは、Ｓａｘｏｎ、Ｄｕｌｍａｇｅ、Ｃａｖｉｔｙ Ｔｒａｎｓｆｅｒミキサー、その他を含んでいてもよい。同様に、適切な分散ミキサーは、Ｂｌｉｓｔｅｒ ｒｉｎｇ、Ｌｅｒｏｙ／Ｍａｄｄｏｃｋ、ＣＲＤミキサー、その他を含んでいてもよい。当該技術分野において周知のように、混合は、Ｂｕｓｓ Ｋｎｅａｄｅｒ押出成形機、Ｃａｖｉｔｙ ＴｒａｎｓｆｅｒミキサーおよびＶｏｒｔｅｘ Ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ Ｐｉｎ（ＶＩＰ）ミキサーにおいて使用されるものなどの、重合体融解物の折り重ねおよび再配向を作り出すバレルにおけるピンを使用することによって、さらに改善してもよい。

それが形成される特定の様式に関係なく、組成物は、長手方向（たとえば、縦方向）、横方向（たとえば、幅方向）、その他、並びにこれらの組み合わせにおいて延伸されて、多孔質ネットワークを形成してもよい。必要に応じて、組成物は、それがフィルム、繊維、その他に形成されるように一列に延伸されてもよい。あるいは、組成物は、任意の随意の材料に対するラミネーションの前および／または後に、フィルム、繊維、その他に形成された後にその固体状態において延伸されてもよい。「固体状態」延伸によって、組成物がポリオレフィンマトリックス重合体の融解温度より下の温度にて保持されることを一般に意味する。とりわけ、これは、重合体鎖が、多孔質ネットワークが不安定になるほどの程度まで変化されないことを保証するのを補助する。たとえば、組成物は、−５０℃〜約１５０℃、いくつかの態様において約−４０℃〜約１４０℃、いくつかの態様において約−２０℃〜約１００℃、およびいくつかの態様において約０℃〜約５０℃の温度にて延伸されてもよい。一定の場合において、延伸温度は、最高のガラス転移温度を有する成分（たとえば、マイクロ含有物添加剤）のガラス転移温度より任意に少なくとも約１０℃、いくつかの態様において少なくとも約２０℃およびいくつかの態様において、少なくとも約３０℃下であってもよい。このような態様において、組成物は、約０℃〜約５０℃、いくつかの態様において約１５℃〜約４０℃、およびいくつかの態様において約２０℃〜約３０℃の温度にて延伸されてもよい。

所望の延伸を行うために、熱可塑性組成物は、前駆体形状に形成されても、延伸されてもよく、およびその後、望ましい材料（たとえば、フィルム、繊維、成形品、その他）に変換されてもよい。一つの態様において、前駆体形状は、約１〜約５０００マイクロメートル、いくつかの態様において約２〜約４０００マイクロメートル、いくつかの態様において約５〜約２５００マイクロメートル、およびいくつかの態様において、約１０〜約５００マイクロメートルの厚さを有するフィルムであってもよい。前駆体形状を形成することに代わるものとして、また、熱可塑性組成物は、それがポリオレフィン材料に所望の形態に成形されるようにインサイチューで延伸されてもよい。一つの態様において、たとえば、熱可塑性組成物は、それがフィルムまたは繊維に形成されるように延伸されてもよい。

いずれにせよ、吸引（たとえば、繊維延伸ユニット）、張力フレーム延伸、二軸延伸、多軸延伸、プロフィール延伸、真空延伸、その他などの種々の延伸技術を使用してもよい。一つの態様において、たとえば組成物は、Ｒｈｏｄｅ ＩｓｌａｎｄのＰｒｏｖｉｄｅｎｃｅのＭａｒｓｈａｌｌ ａｎｄ Ｗｉｌｌａｍｓ， Ｃｏ．から市販されているなどの縦方向オリエンター（「ＭＤＯ」）で延伸される。ＭＤＯユニットは、縦方向にフィルムを次第に延伸する、および薄くする複数の延伸ロール（たとえば、５〜８）を典型的には有する。組成物は、単一の、または複数の分離した延伸操作のいずれかにおいて延伸されてもよい。ＭＤＯ装置におけるロールのいくつかが次第により高速で作動していなくてもよいことに注意すべきである。上記の様式で組成物を延伸するために、ＭＤＯのロールが加熱されないことが典型的には望まれる。にもかかわらず、必要に応じて、１つまたは複数のロールを組成物の温度が上で述べられる範囲より下のままである限り、延伸工程を容易にするためにわずかな程度に加熱してもよい。

延伸の程度は、延伸される材料（たとえば、繊維、フィルム、その他）の性質の部分に依存する。組成物は、約１．１〜約３．５、いくつかの態様において約１．２〜約３．０、およびいくつかの態様において、約１．３〜約２．５の延伸比に典型的には延伸される（たとえば、縦方向において）。延伸比は、延伸の前に延伸された材料の長さをその長さで割ることによって決定してもよい。また、延伸率は、毎分約５％〜約１５００％の変形、いくつかの態様において毎分約２０％〜約１０００％の変形およびいくつかの態様において毎分約２５％〜約８５０％の変形の範囲内などの所望の特性を達成するのを補助するように異なってもよい。組成物が外部熱（たとえば、加熱されたロール）の適用なしで典型的には延伸されるが、このような熱は、加工性を改善し、延伸力を減少させ、延伸率を増加させ、および繊維均一性を改善するのに任意に使用されてもよい。

上記の様式での延伸は、約８００ナノメートル以下、いくつかの態様において約５〜約７００ナノメートルおよびいくつかの態様において約１０〜約５００ナノメートルなどの「ナノスケール」横断面寸法（「ナノ細孔」）を有する細孔の形成を生じることができる。また、ナノ細孔は、約１００〜約５０００ナノメートル、いくつかの態様において約５０〜約２０００ナノメートル、およびいくつかの態様において約１００〜約１０００ナノメートルの平均軸寸法（たとえば、長さ）を有してもよい。また、約０．２マイクロメートル以上、いくつかの態様において約０．５マイクロメートル以上およびいくつかの態様において約０．５マイクロメートル〜約５マイクロメートルの平均横断面寸法を有するミクロ細孔は、延伸の間、形成されてもよい。一定の場合、ミクロ細孔および／またはナノ細孔の軸寸法は、縦横比（軸寸法対横断面寸法の比）が約１〜約３０、いくつかの態様において約１．１〜約１５およびいくつかの態様において約１．２〜約５であるように、横断面寸法より大きくてもよい。たとえば、ミクロ細孔の軸寸法は、１マイクロメートル以上、いくつかの態様において約１．５マイクロメートル以上、およびいくつかの態様において、約２〜約３０マイクロメートルでもよい。

これらの特定のサイズに関係なく、本発明者は、細孔（たとえば、ナノ細孔、ミクロ細孔または両方）が材料の全体にわたって実質的に均一な様式で分布することができるということを発見した。たとえば、細孔は、応力が適用される方向に対して一般に垂直な方向に配向される列において分布してもよい。これらの列は、材料の幅を横切って互いに一般に平行でもよい。理論によって限定されることを意図しないが、このような均一に分配された多孔質ネットワークの存在が高い熱抵抗、並びに優れた機械的特性（たとえば、負荷および衝撃強度下でのエネルギー散逸）を生じることができると考えられる。これは、発泡剤の使用を含む細孔を作り出すための従来の技術と全く対照的であり、それは制御されていない細孔分布および乏しい機械的特性を生じる傾向がある。

多孔質ネットワークを形成することに加えて、また、延伸は、これらが一般に直鎖状の、伸長された形状を有するように、分離したドメインの一定の軸寸法を有意に増大させることができる。たとえば、伸長されたマイクロスケールドメインは、延伸より前のドメインの軸寸法より約１０％以上、いくつかの態様において約２０％〜約５００％、およびいくつかの態様において、約５０％〜約２５０％大きい平均軸寸法を有してもよい。たとえば、延伸後の軸寸法（たとえば、長さ）は、約１μｍ〜約４００μｍ、いくつかの態様において約５μｍ〜約２００μｍ、およびいくつかの態様において約１０μｍ〜約１５０μｍの範囲でもよい。また、マイクロスケールドメインは、相対的に薄くてもよく、およびしたがって、約０．０２〜約２０マイクロメートル、いくつかの態様において約０．１〜約１０マイクロメートル、およびいくつかの態様において、０．４〜約５マイクロメートルなどの小さな横断面寸法を有してもよい。これは、約２〜約１５０、いくつかの態様において約３〜約１００およびいくつかの態様において約４〜約５０のドメインについての縦横比（軸寸法対軸寸法に直交の寸法の比）を生じてもよい。これらの小さなサイズのため、ナノスケールドメインは、マイクロスケールドメインと同じ様式で典型的には伸長されない。したがって、ナノスケールドメインは、約１〜約１０００ナノメートル、いくつかの態様において約５〜約８００ナノメートル、いくつかの態様において約１０〜約５００ナノメートル、およびいくつかの態様において約２０〜約２００ナノメートルの平均軸寸法（たとえば、長さ）を保持してもよい。

ＩＩＩ．物品
その独特の、および有益な特性のため、本発明の生じるポリオレフィン材料は、吸収性物品、包装用フィルム、バリヤーフィルム、医学的製品（たとえば、ガウン、外科的ドレープ、フェイスマスク、頭を覆うもの、外科的キャップ、靴カバー、滅菌ラップ、加温ブランケット、加温パッド、その他）および同様のものなどの物品の様々な異なるタイプにおける使用に非常に適する。たとえば、ポリオレフィン材料は、水またはその他の液体を吸収することができる「吸収性物品」に組み込まれてもよい。いくつかの吸収性物品の例は、おむつ、トレーニングパンツ、吸収性パンツ、失禁用物品、女性衛生製品（たとえば、生理用ナプキン）、水着、乳児を拭くもの、ミットを拭くものおよびなど、などの個人世話吸収性物品；衣類、開窓材料、アンダーパッド、ベッドパッド、包帯、吸収性ドレープおよび医学的な拭くものなどの医学的吸収性物品；給食ワイパー；衣類物品；ポーチおよびなどを含むが、限定されない。このような物品を形成するのに適切な材料および工程は、当業者に周知である。たとえば、吸収性物品は、実質的に液体不透過性層（たとえば、外筒）、液体透過性層（たとえば、体側ライナー、サージ層、その他）および吸収性コアを典型的には含む。一つの態様において、たとえばポリオレフィン材料は、繊維材料（たとえば、不織ウェブ）の形であってもよく、および吸収性物品の外筒を形成するのに使用されてもよい。必要に応じて、不織ウェブを水蒸気透過性または水蒸気不透過性のいずれかである液体不透過性フィルムにラミネートしてもよい。同様に、ポリオレフィン材料は、水蒸気透過性または水蒸気不透過性のいずれかである外筒の液体不透過性フィルムなどの吸収性物品において使用されるフィルムの形であってもよい。

この点において、本発明のポリオレフィン材料を用い得る吸収性物品の一つの特定の態様は、ここでより詳細に記述していく。たとえば、吸収性物品は、トップシートを含む主な本体部分、外筒またはバックシート、バックシートとトップシートとの間に配置される吸収性コアおよび主な本体部分のそれぞれの長手方向側から伸びる一対のフラップを含んでいてもよい。トップシートは、吸収性物品の本体に面した表面を定義する。吸収性コアは、吸収性物品の外側周囲から内部へ配置され、およびトップシートに隣接して配置される本体に面した側およびバックシートに隣接して配置される外皮に面した表面を含む。本発明の一つの特定の態様において、バックシートは、本発明のポリオレフィン材料から形成されるフィルムであり、および一般に液体不透過性および任意に水蒸気透過性である。また、バックシートを形成するのに使用されるフィルムを上記などの１つまたは複数の不織ウェブ外装にラミネートしてもよい。

トップシートは、使用者の体に接触するように一般に設計され、および液体透過性である。トップシートは、それが吸収性物品を完全におおうように、吸収性コアを囲んでいてもよい。あるいは、トップシートおよびバックシートは、吸収性コアを越えて伸びてもよく、および公知の技術を使用して完全にまたは部分的にのいずれかで周辺的に接合されてもよい。典型的には、トップシートおよびバックシートは、当該技術分野において公知の接着結合、超音波結合または任意のその他の適切な接合方法によって接合される。トップシートは、衛生的で、外見においてきれいな、および吸収性コアによって収集され、および吸収される体の排泄物を隠すためにいくらか不透明である。トップシートは、体の排泄物が、迅速に吸収性コアにトップシートを通して貫通するが、体液がトップシートを通して着用者の皮膚へ戻って流れることを可能にしないことを可能にする優れたしみ通しおよび何度もぬれる特徴をさらに示す。たとえば、トップシートのために使用され得るいくつかの適切な材料は、不織材料、穿孔された熱可塑性フィルムまたはこれらの組み合わせを含む。ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、複合、ナイロン、レーヨンまたは同様の繊維から作製される不織布を利用してもよい。たとえば、白い均一のスパンボンド材料は、色がそれを通過した月経を隠すのに優れたマスキング特性を示すので、特に望ましい。Ｄａｔｔａ， ｅｔ ａｌ．の米国特許第４，８０１，４９４号およびＳｕｋｉｅｎｎｉｋ， ｅｔ ａｌ．の第４，９０８，０２６号は、本発明において使用され得る種々のその他のカバー材料を教示する。

また、トップシートは、体液がより容易に吸収性コアに移ることを可能にするためにそれによって形成される複数の開口部を含んでいてもよい。開口部は、トップシートの全体にわたってランダムに、または一様に配置されてもよく、またはこれらは吸収性物品の縦軸に沿って配置される狭い長手方向バンドまたはストリップにおいてのみ位置してもよい。開口部は、吸収性コアへの体液の迅速透過を可能にする。開口部のサイズ、形状、直径および数は、人の特定の必要に合うように異なってもよい。

また、吸収性物品は、トップシートとバックシートとの間に配置される吸収性コアを含んでいてもよい。吸収性コアを別々の、および異なる吸収部材を含む単一の吸収部材または複合物から形成してもよい。しかし、多くの吸収部材が本発明において利用されてもよいことを理解すべきである。たとえば、一つの態様において、吸収性コアは、トップシートと移動を遅らせる部材との間に配置された吸込み部材を含んでいてもよい。吸込み部材をトップシートに送達される体液を、ｚ−方向において、迅速に移すことができる材料で作製してもよい。吸込み部材は、所望の任意の形状および／またはサイズを一般に有してもよい。一つの態様において、吸込み部材は、吸収性物品の全長以下の長さおよび吸収性物品の幅未満の幅をもつ長方形を有する。たとえば、約１５０ｍｍ〜約３００ｍｍの間の長さおよび約１０ｍｍ〜約６０ｍｍの間の幅を利用してもよい。

様々な異なる材料のいずれかを吸込み部材が上記機能を達成するために使用してもよい。材料は、合成、セルロースまたは合成およびセルロース材料の組み合わせでもよい。たとえば、エアレイドセルロース組織は、吸込み部材における使用に適切であり得る。エアレイドセルロース組織は、１平方メートルあたり約１０グラム（ｇｓｍ）〜約３００ｇｓｍ、およびいくつかの態様において、約１００ｇｓｍ〜約２５０ｇｓｍの間の範囲の坪量を有してもよい。一つの態様において、エアレイドセルロース組織は、約２００ｇｓｍの坪量を有する。エアレイド組織を堅木および／または軟木繊維から形成してもよい。エアレイド組織は、特に月経については、微細多孔構造を有し、および優れた吸い取り容量を提供する。

必要に応じて、移動を遅らせる部材を吸込み部材の下に垂直に配置してもよい。移動を遅らせる部材は、その他の吸収部材より親水性でない材料を含んでいてもよく、および実質的に疎水性であると一般に特徴づけられてもよい。たとえば、移動を遅らせる部材は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステルまたは同様のものなどの相対的に疎水性の材料で構成される不織繊維ウェブでもよく、およびまた、このような材料の混合物で構成されてもよい。移動を遅らせる部材に適切な材料の一つの例は、ポリプロピレン、マルチローバル繊維で構成されるスパンボンドウェブである。適切な移動を遅らせる部材材料のさらなる例は、ポリプロピレン繊維で構成されるスパンボンドウェブを含み、それは横断面形状において円形、トリローバルまたはポリローバルでもよく、およびそれは構造において中空でも、または固体でもよい。ウェブ領域の約３％〜約３０％を超えて熱接着などによって、典型的にはウェブは結合する。移動を遅らせる部材のために使用され得る適切な材料のその他の例は、Ｍｅｙｅｒ， ｅｔ ａｌ．の米国特許第４，７９８，６０３号およびＳｅｒｂｉａｋ， ｅｔ ａｌ．の第５，２４８，３０９号に記述されている。本発明の性能を調整するために、また、移動を遅らせる部材をその最初の湿潤性を増加させるために界面活性剤の選択された量で処理してもよい。

移動を遅らせる部材は、約１５０ｍｍ〜約３００ｍｍの長さなどの任意のサイズを一般に有してもよい。典型的には、移動を遅らせる部材の長さは、吸収性物品の長さにほぼ等しい。また、移動を遅らせる部材は、吸込み部材に対する幅において同等でもよいが、典型的にはより広い。たとえば、移動を遅らせる部材の幅は、約５０ｍｍ〜約７５ｍｍの間および特に約４８ｍｍでもよい。移動を遅らせる部材は、その他の吸収部材のそれより少ない坪量を典型的には有する。たとえば、移動を遅らせる部材の坪量は、典型的には、１平方メートルあたり約１５０グラム（ｇｓｍ）より少なく、およびいくつかの態様において、約１０ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍの間である。一つの特定の態様において、移動を遅らせる部材は、約３０ｇｓｍの坪量を有するスパンボンドウェブから形成される。

上記部材の他に、また、吸収性コアは、共形態材料などの複合吸収部材を含んでいてもよい。この場合には、液体は、移動を遅らせる部材から複合吸収部材に吸い取られてもよい。複合吸収部材を吸込み部材および／または移動を遅らせる部材と別々に形成してもよく、またはそれらとともに同時に形成してもよい。一つの態様において、たとえば、複合吸収部材は、移動を遅らせる部材または吸込み部材において形成されてもよく、それは上記の共形態工程の間、担体の働きをする。

また、ポリオレフィン材料は、物品の非常に様々なその他のタイプに使用されてもよい。非限定的な例は、たとえば、冷蔵ユニット（たとえば、冷蔵庫、フリーザー、自動販売機、その他）のための断熱材料；自動車成分（たとえば、前後の座席、ヘッドレスト、肘掛け、ドアパネル、後部棚／パッケージトレイ、ステアリングホイールおよび内装品、ダッシュボード、その他）；建物パネルおよび区画（たとえば、屋根、壁空洞、床下、その他）；衣類（たとえば、コート、シャツ、パンツ、手袋、エプロン、カバーオール、靴、ブーツ、頭に着けるもの、中敷、その他）；家具および寝具（たとえば、寝袋、掛け布、その他）；液体貯蔵／移動システム（たとえば、液体／気体炭化水素、液体窒素、酸素、水素または粗製油のためのパイプまたはタンカー）；極度な環境（たとえば、水中または宇宙）；食品および飲料製品（たとえば、カップ、カップホルダ、皿、その他）；容器および瓶；およびなどを含む。また、ポリオレフィン材料は、「衣服」において使用されてもよく、それは体の一部分に適合するよう形づくられた任意の物品を含むことを一般に意味される。このような物品の例は、限定なしに、衣類（たとえばシャツ、パンツ、ジーンズ、スラックス、スカート、コート、スポーツウェア、運動競技の、エアロビクスの、および運動衣類、水着、サイクリングジャージまたはショーツ、水着／入浴スーツ、レーススーツ、ウェットスーツ、ボディスーツ、その他）、はきもの（たとえば、靴、ソックス、ブーツ、その他）、保護する衣類（たとえば、消防士のコート）、衣類アクセサリ（たとえば、ベルト、ブラストラップ、側面、手袋、靴下類、レギンス、整形外科的装具、その他）、下着（たとえば、下着、Ｔシャツ、その他）、圧縮衣類、ドレープ衣類（たとえば、キルト下帯、トーガ、ポンチョ、外套、ショール、その他）およびなどを含む。

ポリオレフィン材料は、任意の特定の用途内で非常に様々な物品において使用してもよい。たとえば、自動車用途を考慮するときに、ポリオレフィン材料を繊維物品において、または固体成形として使用してもよい。例として、ポリオレフィン材料の繊維を媒体の快適さおよび／または美しさを増強することができる物品（たとえば、サンバイザ、スピーカー筐体およびカバーのためのカバーおよび／またはパディング、シートカバー、シールスリップ薬剤、およびシートカバーのための裏張り、カーペットおよびカーペット裏張りを含むカーペット補強、自動車マットおよび自動車マットのための裏張り、シートベルトおよびシートベルト固定のためのカバー、トラック床カバーおよびライナー、後部棚パネル、ヘッドライナー外装および裏張り、室内装飾材料の裏張り、一般的な装飾的な織物、その他）、一般的な温度および／または防音を提供することができる材料（たとえば、コラムパディング、ドアトリムパッド、ボンネットライナー、一般的な音響加工および遮蔽材料、マフラーラップ、車体部分、ウィンドウ、サルーンルーフおよびサンルーフ、タイヤ補強、その他）および濾過／エンジン材料（たとえば、燃料フィルタ、オイルフィルタ、電池セパレーター、キャビンエアフィルタ、伝送トンネル材料、燃料タンク、その他）において有益に使用し得る。

ポリオレフィン材料を含む固体成形は、自動車安全性成分を増強するために利用することができる。たとえば、ポリオレフィン材料は；エアバッグまたはステアリングホイール（たとえば、折り畳みステアリングコラム）の成分として、自動車の安全セル内で；積荷バリアとして； または歩行者の安全システムの成分として（たとえば、バンパー、ボンネット、ウィンドウフレーム、その他の成分として）、自動車の後部、正面および／または側面における衝撃吸収帯などの受動的安全性成分に取り囲まれることができる。

ポリオレフィン材料の低密度は、自動車用途における重量を節減する利益を提供することができる。たとえば、ポリオレフィン材料は、限定なしに、自動車のボンネット、バンパーおよび／またはバンパー支持体、トランクの蓋および／またはコンパートメントおよびアンダーボディを含む自動車の構造の成分であり得る。

ポリオレフィン材料のこのような広域的な用途は、非常に様々な分野に適用でき、および自動車産業に限定される任意の方法であることは意図されない。たとえば、ポリオレフィン材料を限定なしに、航空交通および宇宙用途（たとえば、飛行機、ヘリコプター、宇宙輸送、軍航空宇宙装置、その他）、海洋用途（ボート、船、レクリエーション乗り物）、列車およびなど、を含む任意の適切な用途における運送産業において使用することができる。ポリオレフィン材料を任意の所望の様式で、たとえば繊維物品または固体成形において、美的用途において、温度および／または音響遮蔽のため、濾過および／またはエンジン成分において、安全成分、その他において輸送用途に利用することができる
本発明は、以下の実施例に関してよりよく理解され得る。

試験方法
メルトフローレート：
メルトフローレート（「ＭＦＲ」）は、典型的には１９０℃、２１０℃または２３０℃にて、１０分に２１６０グラムの負荷にさらされるときに、押出式レオメーターオリフィス（０．０８２５インチの直径）を通して押し出される重合体の重量（グラムにおいて）である。特に明記しない限り、メルトフローレートは、Ｔｉｎｉｕｓ Ｏｌｓｅｎ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ＰｌａｓｔｏｍｅｔｅｒでＡＳＴＭ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｄ１２３８に従って測定される。

熱特性：
ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、ＡＳＴＭ Ｅ１６４０−０９に従って動的機械分析（ＤＭＡ）によって測定してもよい。ＴＡ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓからのＱ８００機器を使用してもよい。実験の実行を３℃／分の加熱率で−１２０℃〜１５０℃の範囲において温度スイープモードで、張力／張力形状において実行してもよい。ひずみ振幅頻度を試験の間に一定に（２Ｈｚ）保持してもよい。３つの独立した試料を試験して平均ガラス転移温度を得てもよく、それは正接δ曲線のピーク値によって定義され、正接δは、損失率対貯蔵率（正接δ＝Ｅ”／Ｅ’）の比として定義される。

融解温度を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定してもよい。示差走査熱量計は、ＤＳＣ Ｑ１００ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒでもよく、それは液体窒素を冷却するアクセサリおよびＵＮＩＶＥＲＳＡＬ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ２０００（バージョン４．６．６）解析ソフトウェアプログラムが装備されており、その両方はＤｅｌａｗａｒｅのＮｅｗ ＣａｓｔｌｅのＴ．Ａ． Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．から利用可能である。試料を直接扱うことを回避するために、ピンセットまたはその他のツールを使用する。試料は、アルミニウム皿に置かれ、および化学天秤上で０．０１ミリグラムの精度で計量する。蓋を皿上の材料試料上に圧着する。典型的には、樹脂ペレットを計量皿に直接置く。

示差走査熱量計は、インジウム金属標準を使用して較正し、およびベースライン修正を示差走査熱量計のための運転指導書に記載されているように行う。材料試料を試験のために示差走査熱量計のテストチャンバーに置き、および空の皿を参照として使用する。全ての試験をテストチャンバーにおいて毎分５５立方センチメートルの窒素（産業的な等級）パージで実行する。樹脂ペレット試料については、加熱および冷却プログラムは、−３０℃までチャンバーの平衡で始め、その後２００℃の温度まで毎分１０℃の加熱率にて第１の加熱期間が続き、その後３分間２００℃にて試料の平衡が続き、その後−３０℃の温度まで毎分１０℃の冷却率にて第１の冷却期間が続き、その後３分間−３０℃にて試料の平衡および次いで、２００℃の温度まで毎分１０℃の加熱率にて第２の加熱期間が続く２サイクル試験である。すべての試験をテストチャンバーにおいて毎分５５立方センチメートルの窒素（産業的な等級）パージで実行する。

結果をＵＮＩＶＥＲＳＡＬ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ２０００解析ソフトウェアプログラムを使用して評価し、ＤＳＣプロット上の屈曲のガラス転移温度（Ｔ_ｇ）、吸熱および発熱ピーク並びにピークの下の領域を同定し、および定量化する。ガラス転移温度を傾きに明確な変化が生じたプロットライン上の領域として同定し、および融解温度を、自動屈曲算出を使用して測定する。

成形物品引張特性：
係数をＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０に記載されているように（５０ｍｍ／分または８７．７％．分変形の率にて引いた検体）、射出成形されたタイプＩドッグボーンを引くためにＭＴＳ８１０油圧張力フレームを利用して測定してもよい。張力フレームグリップは、１１５ｍｍの名目標点距離であってもよい。ピーク応力、破壊応力、破壊点伸長および破壊点容積あたりのエネルギーをＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０に記述された（検体は、８．４ｍｍ／分または８７．７％／分変形の率にて引かれてもよい）、射出成形されたＴｙｐｅ Ｖドッグボーンを引くためにＭＴＳ Ｓｙｎｅｒｇｉｅ ２００張力フレームを使用して測定してもよい。張力フレームグリップは、２５．４ｍｍの名目標点距離であってもよい。それぞれの試験において、検体を４０時間より少なく、２３℃±２℃および５０％±１０％の相対湿度にて条件づけてもよい。試験条件は、２３℃±２℃および５０％±１０％の相対湿度にてであってもよい。５つの検体をそれぞれの組成物について試験してもよい。コンピュータプログラム（たとえば、ＴｅｓｔＷｏｒｋｓ ４）は、試験の間にデータを収集し、およびそれから平均係数、ピーク応力、破壊応力、破壊点伸張および破壊点容積あたりのエネルギーを測定し得る応力対ひずみ曲線を生成するのに使用してもよい。

フィルム引張特性：
フィルムをＭＴＳ Ｓｙｎｅｒｇｉｅ２００張力フレームにおいて引張特性（ピーク応力、係数、破壊点ひずみおよび破壊点容積あたりのエネルギー）について試験してもよい。試験をＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０（約２３℃にて）に従って行ってもよい。フィルム試料を試験の前に３．０ｍｍの中心幅でドッグボーン形状に切断してもよい。ドッグボーンフィルム試料を１８．０ｍｍの標点距離でＭＴＳ Ｓｙｎｅｒｇｉｅ ２００装置におけるグリップを使用して適所に保ってもよい。フィルム試料を破壊が生じるまで５．０ｉｎ／分のクロスヘッド速度にて伸ばしてもよい。５つの試料を縦方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）の両方においてそれぞれのフィルムについて試験してもよい。コンピュータプログラム（たとえば、ＴｅｓｔＷｏｒｋｓ ４）を試験の間にデータを収集し、および係数、ピーク応力、伸長および破壊するためのエネルギーを含む多数の特性を測定し得る応力対ひずみ曲線を生成するのに使用してもよい。

繊維引張特性：
繊維引張特性を２３℃にてＡＳＴＭ ６３８−１０に従って測定してもよい。たとえば、個々の繊維検体を最初に長さ３８ミリメートルまで短縮してもよく（たとえば、剪刀で切断する）、および黒いベルベット布上に別々に置いてもよい。１０〜１５の繊維検体をこのように収集してもよい。次いで、繊維検体を５１ミリメートル×５１ミリメートルの外部寸法および２５ミリメートル×２５ミリメートルの内寸を有する長方形の紙フレームにおいて実質的に直線の状態で乗せてもよい。それぞれの繊維検体の末端は、繊維末端を接着テープでフレームの側面に慎重に固定することによって、フレームに機能的に付着してもよい。それぞれの繊維検体を従来の研究室顕微鏡を使用してその外部の、相対的により短い、横断繊維寸法について測定してもよく、それを適切に較正し、および４０×倍率にセットしてもよい。この横断繊維寸法を個々の繊維検体の直径として記録してもよい。フレームは、繊維検体への過剰な損傷を回避する様式で一定の率の伸長タイプ引張試験機の上および下のグリップにおいて試料繊維検体の末端を乗せるのを補助する。

引張試験機および適切な負荷セルの一定の率の伸長タイプを試験のために使用してもよい。負荷セルを試験値が完全な負荷の１０〜９０％内に入るように選択してもよい（たとえば、１０Ｎ）。引張試験機（すなわち、ＭＴＳ ＳＹＮＥＲＧＹ ２００）および負荷セルをＭｉｃｈｉｇａｎのＥｄｅｎ ＰｒａｉｒｉｅのＭＴＳ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得てもよい。次いで、フレームアセンブリーにおける繊維検体を繊維の末端を引張試験機のグリップによって機能的に保持し得るように、引張試験機のグリップの間に乗せてもよい。次いで、繊維長と平行に伸びる紙フレームの側面を、引張試験機が試験荷重を繊維のみに適用するように切断しても、または別途分離してもよい。繊維を引張り率および毎分１２インチのグリップ速度にて引張り試験に供してもよい。生じるデータを以下の試験設定でＭＴＳ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＴＥＳＴＷＯＲＫＳ ４ソフトウェアプログラムを使用して解析してもよい：

引張り強さ値は、デニールあたり重量グラムを単位として表し得る。また、ピーク伸長（破壊点％ひずみ）およびピーク応力を測定してもよい。

ウェブのピーク負荷を長さ（ＭＤ）および幅方向（ＣＤ）に沿って切断される２’’×６’’ストリップを使用して測定してもよい。試験を２つの１’’×３’’ゴムコートされたグリップを備えた一般的な引張試験機において行ってもよい。標点距離は、７６±１ｍｍ（３±０．０４’’）でもよい。

密度およびパーセント空隙容量：
密度およびパーセント空隙容量を測定するために、検体の幅（Ｗ_ｉ）および厚み（Ｔ_ｉ）を延伸前に最初に測定してもよい。また、延伸の前の長さ（Ｌ_ｉ）は、検体の表面上の２つのマーキングの間の距離を測定することによって測定してもよい。その後、検体を延伸して細孔形成を惹起してもよい。次いで、検体の幅（Ｗ_ｆ）、厚み（Ｔ_ｆ）および長さ（Ｌ_ｆ）をＤｉｇｉｍａｔｉｃ Ｃａｌｉｐｅｒ（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）を利用して、ほとんど０．０１ｍｍまで測定してもよい。延伸前の容積（Ｖ_ｉ）をＷ_ｉ×Ｔ_ｉ×Ｌ_ｉ＝Ｖ_ｉによって算出してもよい。また、延伸後の容積（Ｖ_ｆ）をＷ_ｆ×Ｔ_ｆ×Ｌ_ｆ＝Ｖ_ｆによって算出してもよい。密度（Ρ_ｆ）をΡ_ｆ＝Ρ_ｉ／Φによって算出してもよく、式中Ρ_ｉは前駆体材料の密度であり、およびパーセント空隙容量（％ Ｖ_ｖ）を：％Ｖ_ｖ＝（１−１／Φ）×１００によって算出した。

静水圧試験（「水頭」）：
静水圧試験は、静圧下で液体の水による透過に対する材料の耐性の計測であり、およびＡＡＴＣＣ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ １２７−２００８に従って行われる。それぞれの検体についての結果をセンチメートル（ｃｍ）で平均し、および記録してもよい。より高い値は、透水に対してより大きな耐性を示す。

水蒸気透過速度（「ＷＶＴＲ」）
材料のＷＶＴＲを測定するのに使用される試験は、材料の性質に基づいて異なってもよい。ＷＶＴＲ値を測定するための一つの技術は、Ｅ９６／９６Ｍ−１２， Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｂである。もう一つの方法は、ＩＮＤＡ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ＩＳＴ−７０．４（０１）の使用を含む。ＩＮＤＡ試験手順は、以下の通りに要約される。乾燥チャンバーは、耐久性のあるガードフィルムおよび試験される試料材料によって公知の温度および湿度の湿式チャンバーから分けられる。ガードフィルムの目的は、エアギャップを特徴づけると共に、確かなエアギャップを定義し、およびエアギャップにおける空気を静かにさせる、または鎮めることである。乾燥チャンバー、ガードフィルムおよび湿式チャンバーは、テストフィルムが封止される拡散セルを構成する。試料ホルダは、ＭｉｎｎｅｓｏｔａのＭｉｎｎｅａｐｏｌｉｓのＭｏｃｏｎ／Ｍｏｄｅｍ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ， Ｉｎｃ．によって製造されるＰｅｒｍａｔｒａｎ−Ｗ Ｍｏｄｅｌ １００Ｋとして公知である。第１の試験は、１００％の相対湿度を生成する蒸発器アセンブリーの間のガードフィルムおよびエアギャップのＷＶＴＲでされる。水蒸気は、エアギャップおよびガードフィルムを介して広まり、および次いで、水蒸気濃度と比例する乾燥ガスフローと混合する。電気シグナルは、処理のためにコンピュータに送られる。コンピュータは、エアギャップおよびガードフィルムの透過速度を算出し、およびさらなる使用のために値を保存する。

ガードフィルムおよびエアギャップの透過速度をＣａｌＣとしてコンピュータに保存する。次いで、試料材料を試験セルにおいて封止する。また、水蒸気は、エアギャップを介してガードフィルムおよび試験材料へと広まり、および次いで、試験材料をさっと通る乾燥ガスフローと混合する。また、さらに、この混合物を蒸気センサへ運ぶ。次いで、コンピュータは、エアギャップ、ガードフィルムおよび試験材料の組み合わせの透過速度を算出する。次いで、この情報を水分が方程式に従って試験材料を介して透過される透過速度を算出するのに使用する：

次いで、水蒸気透過速度（「ＷＶＴＲ」）を以下の通りに算出する：

式中、
Ｆ＝毎分１ｃｍ^３における水蒸気の流れ；
ρ_{ｓａｔ（Ｔ）}＝ 温度Ｔにて飽和した空気中の水の密度；
ＲＨ＝セルにおける特定された位置にての相対湿度；
Ａ＝セルの横断面積；および
Ｐ_{ｓａｔ（Ｔ）}＝温度Ｔにての水蒸気の飽和蒸気圧。

伝導率特性
熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）および熱抵抗（ｍ^２Ｋ／Ｗ）をＡｎｔｅｒ Ｕｎｉｔｈｅｒｍ Ｍｏｄｅｌ ２０２２検査器を使用してＡＳＴＭ Ｅ−１５３０−１１（「Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｇｕａｒｄｅｄ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」）に従って測定してもよい。標的試験温度は２５℃でもよく、および加荷重は０．１７ＭＰａでもよい。試験の前に、試料を２３℃（＋２℃）の温度および５０％（＋１０％）の相対湿度にて４０＋時間に条件づけてもよい。また、熱アドミタンス（Ｗ／ｍ^２Ｋ）は、１を熱抵抗で割ることによって算出し得る。

Ｆｒａｚｉｅｒ多孔度：
Ｆｒａｚｉｅｒ多孔度を、試料の８”ストリップ（縦方向に沿って測定される）を切断すること、および試料アコーディオンスタイルを折り畳んで（横方向において）６層を得ることによって、Ｆｒａｚｉｅｒ（登録商標）Ｌｏｗ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ Ｔｅｓｔｅｒ （ＦＡＰ−ＬＰ）において測定した。

実施例１
５重量％アルコキシル化アルコール（Ｐｌｕｒｉｏｌ（登録商標）ＷＩ ２８５， ＢＡＳＦ）と組み合わせた９５重量％アイソタクチックプロピレンホモポリマーを含んだ前駆体混合物を作製した（Ｍ３６６１、２３０℃にて１４ｇ／１０のメルトフローレートおよび１５０℃の融解温度、Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）。成分を共回転二軸押出成形機（３０ｍｍの直径およびＬ／Ｄ＝４４をもつＷｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０）において調合した。押出成形機は、７つの加熱帯域を有した。押出成形機における温度は、１８０℃〜２２０℃の範囲であった。重合体を毎時１５ポンドにてホッパーにて重量測定で押出成形機に供給し、および液体を、臑動ポンプを使用してバレルに射出した。押出成形機を毎分２００回転（ＲＰＭ）にて作動した。バレルの最後の区画において（正面）、直径６ｍｍの３穴ダイを、押出し物を形成するのに使用した。押出し物をコンベアベルトにおいて空冷し、およびＣｏｎａｉｒ Ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒを使用して小球形にした。射出成形された検体（ＡＳＴＭ Ｄ６３８ Ｔｙｐｅ １）を３つの加熱区画をもつＢｏｙ ２２Ｄ射出成形機を使用して前駆体混合物で作製した。加熱区画における温度は、１８５〜２２０℃の範囲であった。射出保持圧力時間は１４ｓ〜２４ｓ、冷却期間は１２〜２３ｓの範囲であり、サイクルタイムは２２ｓ〜４３ｓの範囲であり、および型温度を約２１℃にてセットした。

一旦形成されたら、成形された検体を２５℃にて２５ｍｍ／分の見出し速度にて８１０ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ引張試験機において延伸した。材料形態を解析するために、未延伸および延伸された射出成形されたバーの両方を液体窒素において凍結割断した。割断面を金のパラジウム合金でスパッター被覆し、および高真空にてＳｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ Ｊｅｏｌ ６４９０ＬＶを介して解析した。結果を図１に示す。図１に示したように、Ｐｌｕｒｉｏｌ（登録商標）ＷＩ ２８５は、約５０〜５００ナノメートルの幅を有するポリプロピレンマトリックスにおける液体ナノドメインを最初に形成することができる。図２は、首領域の長軸に垂直に見て、液体ドメインを含む延伸され成形されたバーの凍結割断表面の例を示す。示すように、多孔質ネットワークを１００〜５００ナノメートルの幅および２〜５マイクロメートルの長さを有するナノ細孔を含むポリプロピレンマトリックスに形成する。

実施例２
前駆体混合物を実施例１に記述した様式で９２．５％重量％ポリプロピレン（Ｍ３６６１， Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）および７．５重量％ポリ乳酸（ＰＬＡ ６２５２、２１０℃にて７０〜８５ｇ／１０分のメルトフローレート、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ（登録商標））から形成した。また、射出成形された検体を実施例１に記載したように延伸前および後に形成し、および試験した。結果を図３〜４に示す。図３に示したように、混合物は、相対的に大きなドメインサイズを示した。延伸の際、図４に示したように、混合物のより大きなドメインサイズは、相対的に長い、および広い細孔を形成する傾向があった。また、応力ひずみ曲線を延伸された試料について生成し、および図５に示す。示したように、混合物は、早すぎるおよびランダムな破損を示した。

実施例３
前駆体混合物を実施例１に記述した様式で、約９１．８重量％ポリプロピレン（Ｍ３６６１， Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）７．４重量％ＰＬＡ ６２５２および０．７重量％のポリエポキシドから形成した。ポリエポキシドは、６ｇ／１０分（１９０℃／２１６０ｇ）のメルトフローレート、８重量％のグリシジルメタクリラート含有量、２４重量％のメチルアクリラート含有量および６８重量％のエチレン含有量を有するポリ（エチレン−コ−メチルアクリラートコ−グリシジルメタクリラート）（ＬＯＴＡＤＥＲ（登録商標）ＡＸ８９００， Ａｒｋｅｍａ）であった。また、射出成形された検体を実施例１に記載したように延伸前および後に形成し、および試験した。結果を図６〜７に示す。図６に示したように、混合物は、相対的に小さなドメインサイズを示した。延伸の際に、図７に示したように、混合物の小さなドメインサイズは、相対的に小さな細孔を形成する傾向があった。また、応力ひずみ曲線を延伸された試料について生成し、および図８に示す。示したように、混合物は、整然としたポリプロピレンのそれに類似の優れた機械的特性を示した。また、延伸され成形されたバーの首領域の切片を切断し、および次いで、ヘキサン（０．６５ｇ／ｃｃの密度）に浸した。延伸され成形されたバーの首領域がヘキサン中に浮いたことを観察し、それは密度が０．６５ｇ／ｃｃ未満であることを示唆した。

実施例４
繊維を０．７５インチの一軸押出成形機および０．６ｍｍの直径をもつ１６穴スピナレットを備えたＤａｖｉｓ−Ｓｔａｎｄａｒｄ繊維紡績ラインを使用して、実施例３の前駆体混合物から製造した。繊維を異なる引抜き比にて収集した。巻き取り速度は、１〜１０００ｍ／分の範囲であった。押出成形機の温度は、１７５℃〜２２０℃の範囲であった。繊維を２５℃にて４００％の伸長まで３００ｍｍ／分にて引張試験機において延伸した。材料形態を解析するために、繊維を液体窒素において凍結割断し、および高真空にてＳｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ Ｊｅｏｌ ６４９０ＬＶを介して解析した。結果を図９〜１１に示す。示したように、延伸方向において高度に伸長される球状細孔を形成する。ナノ細孔（幅〜５０ナノメーター、長さ〜５００ナノメーター）およびミクロ細孔（幅〜０．５マイクロメーター、長さ〜４マイクロメーター）を形成した。

実施例５
９３重量％ポリプロピレン（Ｔｏｔａｌ Ｍ３６６１）および７重量％Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００）の混合物を共回転二軸押出成形機（３０ｍｍの直径およびＬ／Ｄ＝４４をもつＷｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０）において調合した。押出成形機は、７つの加熱帯域を有した。押出成形機における温度は、１８０℃〜２２０℃の範囲であった。重合体を毎時１５ポンドにてホッパーにて重量測定で押出成形機に供給した。押出成形機を毎分２００回転（ＲＰＭ）にて作動した。バレルの最後の区画において（正面）、直径６ｍｍの３穴ダイを、押出し物を形成するのに使用した。押出し物をコンベアベルトにおいて空冷し、およびＣｏｎａｉｒ Ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒを使用して小球形にした。射出成形された検体（ＡＳＴＭ Ｄ６３８ Ｔｙｐｅ １）を３つの加熱区画でＢｏｙ ２２Ｄ射出成形機において得た。加熱区画の温度は、１８５〜２２０℃の範囲であった。材料形態を解析するために、未延伸成形されたバーをかみそりの刃で切断し、および横断面領域を１〜０．０５ミクロンのサイズを有する酸化アルミニウム研磨ディスクを使用して磨いた。Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００を抽出するために、磨かれた検体を１２時間クロロホルムに浸漬した。

結果を図１２〜１５に示す。図１２〜１３は、ＰＰＭ３６６１／Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００混合物の磨かれた表面を示す。空洞をＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）ドメインによって占められたスペースに対応する磨かれた表面において観察した。また、延伸され射出成形されたバーの首領域を液体窒素において凍結割断した。表面を金のパラジウム合金でスパッター被覆し、および高真空にてＳｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ Ｊｅｏｌ ６４９０ＬＶを介して解析した。図１４〜１５は、延伸され射出成形されたバーの軸方向に沿った凍結割断された首領域を示す。

実施例６
９１．１重量％ポリプロピレン（Ｔｏｔａｌ Ｍ３６６１）、７．４重量％ポリ乳酸（ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋｓ ６２５１）および１．５％Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００）を実施例５に記述した押出成形機および条件において調合した。この場合、次いで、５％のＰｌｕｒｉｏｌ（登録商標）ＷＩ ２８５を、臑動ポンプを使用してバレルに射出した。射出成形されたバーを上記の通りに調製した。未延伸バーおよび延伸されたバーの首領域を液体窒素において凍結割断した。割断表面を金のパラジウム合金でスパッター被覆し、および高真空にてＳｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ Ｊｅｏｌ ６４９０ＬＶを介して解析した。結果を図１６〜１７に示す。

実施例７
９１．５重量％ポリプロピレン（Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｍ−３６６１）、７．５重量％ポリ乳酸（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ Ｉｎｇｅｏ ６２５１Ｄ）および１．０重量％のポリエポキシドモディファイアー（Ａｒｋｅｍａ Ｌｏｔａｄｅｒ ＡＸ８９００）を含んだ材料の混合物を形成した。次いで、この混合物を２２０℃にて二軸押出成形機を介して融解混合して、均一な重合体混合物を形成した。溶融ポリマー混合物を、マルチフィラメントダイを介して押出し成形し、水を介してクエンチし、およびＶｉｒｇｉｎｉａのＥａｇｌｅ ＲｏｃｋのＧａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから利用可能なものなどの水中ペレット製造システムを介してペレットに切断した。次いで、調合されたペレットを鋳造されたフィルムダイをもつ一軸押出成形機（２４：１の長さ対直径比）にフラッド供給した。材料を２２０℃の温度にて溶解し、および２５℃の温度にて鋳造ロール上にフィルムダイを介して押出し成形した。融解延伸力を融解したフィルムに適用して、およそ１７７〜２０３マイクロメートルまで厚みを減少させた。

実施例８
フィルムを、厚みが２５４〜２７９マイクロメートルである場合を除き、実施例７に記載したように形成した。

実施例９
実施例７のフィルムは、３００％のひずみまで毎分５０ミリメートルの率にて張力フレーム（たとえば、ＭＴＳ ｓｙｓｔｅｍｓから利用可能なＳｉｎｔｅｃｈ １／Ｓフレーム）において延伸される固体状態であった。延伸の後、フィルムの長さが縦方向において５．２倍増加し、およびフィルムの幅が２０％まで減少したことを測定した。

実施例１０
実施例８のフィルムは、３００％のひずみまで毎分５０ミリメートルの率にて張力フレーム（たとえば、ＭＴＳ ｓｙｓｔｅｍｓから利用できるＳｉｎｔｅｃｈ １／Ｓフレーム）において延伸される固体状態であった。延伸の後、フィルムの長さが縦方向において５．６倍増加し、およびフィルムの幅が２０％まで減少したことを測定した。フィルムのＳＥＭ顕微鏡写真を図１８〜１９に示す。

実施例９および１０の延伸されたフィルムの種々の機械的特性を試験した。結果を下の表に示す。

実施例１１
フィルムを、厚みが４８〜５５マイクロメートルである場合を除き、実施例７に記載したように形成した。

実施例１２
７８重量％ポリプロピレン（Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｍ−３６６１）、１５重量％ポリ乳酸（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ Ｉｎｇｅｏ ６２５１Ｄ）および７．０重量％のポリエポキシドモディファイアー（Ａｒｋｅｍａ Ｌｏｔａｄｅｒ ＡＸ８９００）を含んだ材料の混合物を形成した。次いで、この混合物を２２０℃にて二軸押出成形機を介して融解混合して、均一な重合体混合物を形成した。溶融ポリマー混合物をマルチフィラメントダイを介して押出し成形し、水を介してクエンチし、ＶｉｒｇｉｎｉａのＥａｇｌｅ ＲｏｃｋのＧａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから利用可能なものなどの水中ペレット製造システムを介してペレットに切断した。次いで、調合されたペレットを鋳造されたフィルムダイで一軸押出成形機（２４：１の長さ対直径比）にフラッド供給した。材料を２２０℃の温度にて溶解し、および２５℃の温度にて鋳造ロール上にフィルムダイを介して押出し成形した。融解延伸力を融解したフィルムに適用して、およそ４８〜５５マイクロメートルまで厚みを減少させた。

実施例１３
フィルムを、厚みが７０〜８０マイクロメートルである場合を除き、実施例１２に記載したように形成した。

実施例１４
フィルムを、厚みは１２０〜１３２マイクロメートルである場合を除き、実施例１２に記載したように形成した。

実施例１５
９１．８重量％のアイソタクチックポリプロピレン（Ｍ３６６１、２３０℃にて１４ｇ／１０分のメルトフローレートおよび１５０℃の融解温度、Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、７．４５％ポリ乳酸（ＰＬＡ）（Ｉｎｇｅｏ ６２５１Ｄ、２１０℃にて７０〜８５ ｇ／１０のメルトフローレート、Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ）および０．７５％ポリエポキシド相容化剤（Ａｒｋｅｍａ Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００）を含んだ前駆体ポリマー混合物を作製した。ポリエポキシドモディファイアーは、５〜６ｇ／１０分（１９０℃／２１６０ｇ）のメルトフローレート、７〜１１重量％のグリシジルメタクリラート含有量、１３〜１７重量％のメチルアクリラート含有量および７２〜８０重量％のエチレン含有量を有するをもつポリ（エチレン−コ−メチルアクリラート−コ−グリシジルメタクリラート）（Ｌｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００， Ａｒｋｅｍａ）であった。成分を共回転二軸押出成形機（３０ｍｍの直径およびＬ／Ｄ＝４４をもつＷｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ−３０）において調合した。押出成形機は、７つの加熱帯域を有した。押出成形機における温度は、１８０℃〜２２０℃の範囲であった。重合体を毎時６．８キログラム（毎時１５ポンド）にてホッパーにて重量測定で押出成形機に供給した。押出成形機を毎分２００回転（ＲＰＭ）にて作動した。バレルの最後の区画において（正面）、直径６ｍｍの３穴ダイを押出し物を形成するのに使用した。押出し物をコンベアベルトにおいて空冷し、およびＣｏｎａｉｒ Ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒを使用して小球形にした。

実施例１６
複合繊維を２つの一軸押出成形機（直径１．２５−ｉｎ）を備えた複合繊維ラインにおいて製造した。複合繊維は、３０／７０、外筒／コア配置を有し、外筒を１００重量％ポリプロピレン（Ｍ３６６１， Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から形成し、およびコアを実施例１５の混合物から形成した。押出成形機は、外筒およびコア重合体組成物を直径０．５ｍｍおよび４：１の長さ／直径比（Ｌ／Ｄ）の２８８のキャピラリーの１つのスピナレットに供給した。繊維を毎分６６０メートルの回転速度にて８ｋｇ／時間の率にて回転し、および延伸後の工程のためのスプールに収集した。外筒およびコア両方のための押出成形温度プロフィールは、以下の通りだった：ゾーン１＝２２０℃、ゾーン２＝２２５℃、ゾーン３＝２３０℃、ゾーン４＝２４０℃およびスピンビーム＝２４０℃。次いで、融解紡績繊維を毎分１２００メートルの率にて２つのゴデットロール（単一の工程延伸）の間に２００％まで室温（２５℃）にて延伸した。次いで、繊維を圧着し（１インチあたり１９のひだ）、および３８ｍｍの長さに切断した。次いで、繊維を液体窒素中でかみそりの刃で切断し、および走査電子顕微鏡検査を介して解析した。割断された表面をもつものを７５ｓの間１５ｍＡを使用してＤｅｎｔｏｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｓｋ Ｖスパッターシステムにおいて金パラジウムでスパッター被覆し、およびＦｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｑｕａｎｔａ ６５０におけるＳＥＭを介して解析した。結果を図２０〜２１に示す。

また、繊維の種々の特性を下の表に提供したように試験した。

また、１００ｇｓｍ、空気を介して結合するカードウェブ（ＴＡＢＣＷ）を実施例１６の繊維（７０重量％）および複合外筒／コアＰＥ／ＰＰ繊維（３０重量％）の混合物で形成した。ウェブをＡｓｓｅｌｉｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ ４１５−ＦＤ ｃｒｏｓｓｌａｐｅｒおよびＦｌｅｉｓｓｎｅｒ Ｏｖｅｎ（ＮＣ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）を備えたＴｒｕｅｔｚｓｃｈｌｅｒ Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｃａｒｄ ＥＷＫ ４１３において形成した。カードウェブは空気を介して２６０°Ｆにて結合し、および最終の厚さは５．５ｍｍであった。

実施例１７
９３重量％ポリプロピレンマトリックス（Ｍ３６６１、Ｔｏｔａｌ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ）および７重量％のＬｏｔａｄｅｒ（登録商標）ＡＸ８９００を含んだ前駆体ポリマー混合物を実施例１５に記載したように作製した。中空複合繊維を２つの一軸押出成形機（直径１．２５−ｉｎ）を備えた複合繊維ラインにおいて製造した。複合繊維は、５０／５０、外筒／コア配置を有し、外筒を１００重量％ポリプロピレン（Ａｃｈｉｅｖｅ ３８５４）から形成し、およびコアを上記の混合物から形成した。押出成形機は、外筒およびコア重合体組成物を４Ｃセグメントキャピラリーデザインの７２のキャピラリーの１つのスピナレットに供給した。繊維を毎分１９８メートルの回転速度にて２ｋｇ／時間の率にて回転し、および延伸後の工程のためのスプールにおいて収集した。外筒およびコア両方のための押出温度プロフィールは、以下の通りだった：ゾーン１＝２２０℃、ゾーン２＝２２５℃、ゾーン３＝２３０℃、ゾーン４＝２４０℃およびスピンビーム＝２４０℃。繊維をスピナレットの下３５ｃｍに位置する水浴においてクエンチした。次いで、クエンチされた繊維を毎分１２００メートルの率にて２つのゴデットロール（単一の工程延伸）の間に２００％まで室温（２５℃）にて延伸した。次いで、繊維を液体窒素においてかみそりの刃で切断し、および走査電子顕微鏡検査を介して解析した。割断した表面をもつものを７５ｓの間１５ｍＡを使用してＤｅｎｔｏｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｓｋ Ｖスパッターシステムにおいて金パラジウムでスパッター被覆し、およびＦｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｑｕａｎｔａ ６５０におけるＳＥＭを介して解析した。結果を図２２〜２３に示す。また、繊維の種々の特性を下の表に提供したように試験した。

実施例１８
前駆体混合物を、材料を毎時２７０キログラム（毎時６００ポンド）の製造率および２２０℃の温度にて６４ｍｍの共回転二軸押出成形機を使用して製造した場合を除き、実施例１５に記載したように形成した。溶融ポリマー混合物をマルチフィラメントダイを介して押出し成形し、水を介してクエンチし、およびＶｉｒｇｉｎｉａのＥａｇｌｅ ＲｏｃｋのＧａｌａ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから利用可能なものなどの水中ペレット製造システムを介してペレットに切断した。単成分繊維を１．２５の一軸押出成形機２４Ｌ／Ｄおよび２つのスピナレットを備えた単成分繊維紡績ライン（ＦｉｂｅｒＶｉｓｉｏｎｓ）において毎時２２．５キログラムの率にて混合物から形成し、それぞれの１つは、直径０．３５ｍｍの６７５のラウンドキャピラリー（１，３５０の総量）および４：１Ｌ／Ｄ 比を有した。紡績速度は、毎分４３５メートルであった。７つの押出成形機加熱帯域およびスピンビーム温度プロフィールを２２０℃にて保持した。紡績ラインは片面気流冷却ボックスを備え、および気温は２１℃であった。融解延伸された繊維を冷延伸なしで５ポンドのスプールにおいて収集した。融解方向づけられた繊維は、１フィラメントあたり１０．７デニールのデニールを有した。

繊維を５つのロール（クインテット）の３つのバンクから成る延伸ユニットにおいて毎分５０メートルの速度にて１００％まで延伸した。第１のクインテットの温度を５０℃にて維持し、および第２および第３のクインテットを２５℃の温度にて維持した。繊維を圧着し、および１．５インチに切断した。スピン仕上げを０．５％まで切断ユニットの前に調整した。次いで、繊維を液体窒素においてかみそりの刃で切断し、および走査電子顕微鏡検査を介して解析した。割断された表面をもつものを７５ｓの間１５ｍＡを使用してＤｅｎｔｏｎ Ｖａｃｕｕｍ Ｄｅｓｋ Ｖスパッターシステムにおいて金パラジウムでスパッター被覆し、およびＦｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｑｕａｎｔａ ６５０におけるＳＥＭを介して解析した。結果を図２４に示す。また、繊維の種々の特性を下の表に提供したように試験した。

また、熱的に結合するカードウェブ（３０ｇｓｍ）をカーディングライン上で製造した。ウェブを熱的に結合するために、ダイヤモンド結合パターンを図２５に示したように使用した。カレンダー温度は１５０℃であり、およびカーディング速度は毎分２５０フィートであった。次いで、ウェブの種々の特性を下で提供したように試験した。

本発明がその具体的態様に関して詳細に記述されたが、当業者が、前述の理解に達する際に、これらの態様に対する変更、その変化および同等の物を容易に考え得ることは当然である。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項およびその任意の同等の物のそれとして評価されるべきである。

Claims (41)

1. 熱可塑性組成物の延伸によって形成されるポリオレフィン材料であって、熱可塑性組成物は、分離したドメインの形態で連続相内で分散するポリオレフィンマトリックス重合体およびナノ含有物添加剤を含む連続相を含むポリオレフィン材料であって、多孔質ネットワークは、約８００ナノメートル以下の平均横断面寸法を有する複数のナノ細孔を含む組成物に定義され、組成物は、約０．９０ｇ／ｃｍ^３以下の密度を有する、ポリオレフィン材料。
2. 請求項１のポリオレフィン材料であって、ナノ細孔は、約５〜約７００ナノメートル、および好ましくは、約１０〜約５００ナノメートルの平均横断面寸法を有する、ポリオレフィン材料。
3. 請求項１または２のポリオレフィン材料であって、ナノ細孔は、約１００〜約５０００ナノメートル、好ましくは約５０〜約２０００ナノメートル、およびより好ましくは、約１００〜約１０００ナノメートルの平均軸寸法を有する、ポリオレフィン材料。
4. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンマトリックス重合体は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２１６０グラムの負荷にておよび２３０°Ｃにて測定され、１０分あたり約０．５〜約８０グラム、いくつかの態様において１０分あたり約１〜約４０グラム、およびいくつかの態様において、１０分あたり約５〜約２０グラムのメルトフローレートを有する、ポリオレフィン材料。
5. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンマトリックス重合体は、プロピレンホモポリマー、プロピレン／α−オレフィン共重合体、エチレン／α−オレフィン共重合体またはそれらの組み合わせである、ポリオレフィン材料。
6. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンマトリックス重合体は、実質的にアイソタクチックポリプロピレンホモポリマーまたは少なくとも約９０重量％のプロピレンを含む共重合体である、ポリオレフィン材料。
7. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、連続相は、熱可塑性組成物の約６０重量％〜約９９重量％を構成する、ポリオレフィン材料。
8. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、室温にて液体または半固体である、ポリオレフィン材料。
9. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、非極性成分を有する重合体である、ポリオレフィン材料。
10. 請求項９のポリオレフィン材料であって、重合体は、微晶ポリオレフィンワックスである、ポリオレフィン材料。
11. 請求項９のポリオレフィン材料であって、重合体は、極性成分をさらに含む、ポリオレフィン材料。
12. 請求項１１のポリオレフィン材料であって、重合体は、官能性をもたせられたポリオレフィンである、ポリオレフィン材料。
13. 請求項１２のポリオレフィン材料であって、官能性をもたせられたポリオレフィンは、ポリエポキシドである、ポリオレフィン材料。
14. 請求項９のポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２１６０グラムの負荷にておよび融解温度より少なくとも約４０℃上の温度にて（たとえば、１９０℃にて）測定され、１０分あたり約０．１〜約１００グラム、好ましくは１０分あたり約０．５〜約５０グラム、およびより好ましくは、１０分あたり約５〜約１５グラムのメルトフローレートを有する、ポリオレフィン材料。
15. 請求項９のポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンのメルトフローレート対ナノ含有物添加剤のメルトフローレートの比は、約０．２〜約８、好ましくは約０．５〜約６、およびより好ましくは、約１〜約５である、ポリオレフィン材料。
16. 前述の請求項の請求項いずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、ナノスケールドメインの形態であるポリオレフィン材料であって、ナノスケールドメインは、約１ナノメートル〜約１０００ナノメートルの平均横断面寸法を有する、ポリオレフィン材料。
17. 前述の請求項の請求項いずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ含有物添加剤は、連続相の重量に基づいて、組成物の約０．０５重量％〜約２０重量％を構成する、ポリオレフィン材料。
18. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、組成物は、分離したドメインの形態で連続相内で分散するマイクロ含有物添加剤をさらに含む、ポリオレフィン材料。
19. 請求項１８のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤は、重合体である、ポリオレフィン材料。
20. 請求項１９のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤の重合体は、スチレン共重合体、フッ素重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテートまたはポリエステルである、ポリオレフィン材料。
21. 請求項１９のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤の重合体は、ポリ乳酸である、ポリオレフィン材料。
22. 請求項１９のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤の重合体は、約０℃以上、好ましくは約５℃〜約１００℃、より好ましくは約３０℃〜約８０℃、およびさらにより好ましくは約５０℃〜約７５℃のガラス転移温度を有する、ポリオレフィン材料。
23. 請求項１９のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤は、２１６０グラムの負荷にておよび２１０℃の温度にて測定され、１０分あたり約５〜約２００グラム、好ましくは１０分あたり約２０〜約１５０グラム、およびより好ましくは、１０分あたり約４０〜約１００グラムのメルトフローレートを有する、ポリオレフィン材料。
24. 請求項１９のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤のメルトフローレート対ポリオレフィンマトリックス重合体のメルトフローレートの比は、約０．５〜約１０、好ましくは約１〜約８、およびより好ましくは、約２〜約６である、ポリオレフィン材料。
25. 請求項１８のポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンマトリックス重合体のヤング弾性率対マイクロ含有物添加剤のヤング弾性率の比は、約１〜約２５０、好ましくは約２〜約１００、およびより好ましくは、約２〜約５０である、ポリオレフィン材料。
26. 請求項１８のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤は、約１マイクロメートル〜約４００マイクロメートルの平均軸寸法を有するマイクロスケールドメインの形態である、ポリオレフィン材料。
27. 請求項１８のポリオレフィン材料であって、マイクロ含有物添加剤は、連続相の重量に基づいて、組成物の約１重量％〜約３０重量％を構成する、ポリオレフィン材料。
28. 前述の請求項の請求項いずれかのポリオレフィン材料であって、熱可塑性組成物は、相間モディファイアーをさらに含む、ポリオレフィン材料。
29. 前述の請求項の請求項いずれかのポリオレフィン材料であって、多孔質ネットワークは、ミクロ細孔をさらに含む、ポリオレフィン材料。
30. 前述の請求項の請求項いずれかのポリオレフィン材料であって、多孔質ネットワークは、組成物の全体にわたって実質的に均一な様式で分布する、ポリオレフィン材料。
31. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ細孔は、一般に平行した列に分布する、ポリオレフィン材料。
32. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ポリオレフィン材料の総細孔容積は、１立方センチメートルあたり約１５％〜約８０％である、ポリオレフィン材料。
33. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、ナノ細孔は、ポリオレフィン材料の総細孔容積の約２０容量％以上を構成する、ポリオレフィン材料。
34. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、熱可塑性組成物は、約０．８５ｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは約０．８０ｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは約０．１０ ｇ／ｃｍ^３〜約０．７５ｇ／ｃｍ^３、およびさらにより好ましくは、約０．２０ｇ／ｃｍ^３〜約０．７０ｇ／ｃｍ^３の密度を有する、ポリオレフィン材料。
35. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、熱可塑性組成物は、一般に発泡剤のない、ポリオレフィン材料。
36. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料であって、熱可塑性組成物は、一般に細孔を惹起する無機酸化物充填剤のない、ポリオレフィン材料。
37. 前述の請求項のいずれかのポリオレフィン材料を含む吸収性物品であって、吸収性物品は、実質的に液体不透過性層、液体透過性層および吸収性コアを含む、吸収性物品。
38. 請求項３７の吸収性物品であって、実質的に液体不透過性層は、ポリオレフィン材料を含む、吸収性物品。
39. 請求項３８の吸収性物品であって、実質的に液体不透過性層は、フィルムに積層された不織ウェブ材料を含む吸収性物品であって、およびフィルムは、ポリオレフィン材料を含む、吸収性物品。
40. 請求項１〜３６のいずれかのポリオレフィン材料を形成するための方法であって、方法は：
    ポリオレフィンマトリックス重合体およびナノ含有物添加剤を含む熱可塑性組成物を形成すること；および
    熱可塑性組成物を延伸する固体状態、
    を含む、方法。
41. 請求項４０の方法であって、熱可塑性組成物は、約１．１〜約３．０の延伸比まで伸ばされる、熱可塑性組成物。