JP5584724B2 - フィブリル化ポリオレフィン発泡体 - Google Patents

Description

本開示は、一般に、吸収材料への適用のためのポリオレフィン発泡体の製造に関する。

吸収材料は、幼児用おむつから成人失禁用衛生パッドおよび女性の必要とする衛生パッ
ドに及ぶ多くのパーソナルケア製品に用いられている。吸収性物品の有効性は、高い空隙
容量、親水性、湿潤レジリエンス(wet resiliency)、吸収の速度、および湿った場合に空
隙容量を維持する能力をはじめとする、コア吸収材料のいくつかの特性に依存する。おむ
つにおいて、例えば、吸収コアは流体を素早く獲得し、それを空きスペースに分配し、高
吸水性ポリマー（ＳＡＰ）が流体を吸収して保持するまで一時的なリザーバーとして働く
必要がある。

吸収材料の特性は、一般に、それらの支持面にそれらが置かれる方法に影響を受ける。
例えば、湿式堆積された材料は、一般に繊維の平面配置に起因して高密度であるという欠
点をもつ。エアレイド材料は嵩が高くなる傾向があるが、多孔性の限界に加えてそれらの
安定性およびレジリエンスが制限される。伝統的なフラッフパルプおよびクレープ加工さ
れたティッシュは、高い空隙容量をもたらし親水性であるが、湿潤すると崩壊する。吸収
性発泡体の開発は、これらの欠点の一部に取り組むことが有望であることが分かった。

高い吸収性を示すことのできる発泡体および発泡材料は、一般に低密度エラストマー、
プラスチック、および多様な多孔性をもつその他の材料から作成される。発泡体および発
泡材料には６つの基本型：連続気泡、独立気泡、軟質、硬質、網状、およびシンタクチッ
クがある。連続気泡発泡体は互いにつながった孔もしくは気泡を有し、濾過適用に適して
いる。独立気泡発泡体は互いにつながった孔もしくは気泡を有さないが、浮力または浮遊
適用に有用である。軟質発泡体は、亀裂または離層することなく、折り曲げ、屈曲させる
または衝撃を吸収することができる。網状発泡体は、薄い材料のストランドまたは壁体の
相互接続するネットワークからなるマトリックスを含む非常に開放された構造を有する。
硬質発泡体は、柔軟性がほんの少ししかないか、または全くないマトリックスを特色とす
る。シンタクチック発泡体は、プラスチックまたは樹脂マトリックスにより結合されてい
る硬質なミクロスフェアまたはガラスマイクロバルーンからなる。

上記の多様な特性をもつ発泡体はパーソナルケア製品によく見られる。発泡体を生成す
る１つの方法は、起泡工程を通じて、発泡体安定化界面活性剤の存在下、空気をポリマー
粒子の水分散液の中に導入することである。起泡は、所望の発泡体密度が得られるまで継
続してよい。この時点で発泡体は基材または乾燥用のコンベヤーベルトの上に置いてよい
。そのような方法に従って作成されるポリオレフィン気泡発泡体（ＰＦＦ）の例を、先行
技術のポリオレフィン気泡発泡体の断面（図１ａ）および表面（図１ｂ）のＳＥＭ画像で
ある、図１ａおよび１ｂに示す。図１ａに示されるように、これらの発泡体は、面から面
への連続気泡である。すなわち、発泡体は、表面で小さな気泡およびスポンジ様の形態を
表す断面の中央に向かってより大きな気泡を含む、連続的な網状の連続気泡形態を有する
。この型の形態により作出される毛管圧は、衛生パーソナルケア製品に望ましい一部の液
体吸収特性、例えば侵襲物(insult)の吸収および分配または吸上などを発泡体に提供する
。しかし、流体の吸収される速度（侵襲率）への制限がこれらの発泡体に存在する。侵襲
率が低すぎると、流体は、全ての流体侵襲物が発泡体パッドに吸収される前に発泡体表面
をオーバーフローする可能性がある。

その上、気泡発泡体の小さな表面気泡中の流体を保持する毛管力は、典型的にＳＡＰの
浸透圧性吸収圧よりも強いため、発泡体は流体の少なくとも一部を保持することができ、
ＳＡＰによる吸収を防ぐ。この結果、負荷がコアに置かれた場合に、流体を有する吸収性
コアが、皮膚を再び濡らすことになる。

起泡した種類の発泡体の処方における別の挑戦は矛盾していて、望ましくない発泡体の
崩壊が乾燥工程中に起こり、よって発泡体の特性を制御しにくくする。繊維を積んだ発泡
体は、乾燥工程中の崩壊の程度を下げることに有用性のあることが証明された。両方とも
チェンらに発行された特許文献１および特許文献２は、セルロース系またはその他の類似
繊維からなる基礎材料を有する吸収材料を作成する方法を記載している。特許文献１およ
び特許文献２は、これらの親水性繊維が、発泡体の質量の９８重量％までを占める、吸収
性発泡体の主な構造部材を含むはずであることを開示している。壁体様繊維の接着剤とし
て働くポリマー結合剤は、主に発泡体の残りの２から１０％質量を占める。

従って、吸収率の増加した吸収性物品に対する継続的な必要性が存在する。その工程に
おいて、高い空隙容量維持し、流体の毛管保持率を低下させる表面開口部を増加させるこ
とが望ましい。

米国特許第６，２６１，６７９号明細書 米国特許第６，６０３，０５４号明細書

一態様では、本明細書に開示される実施形態は、水分散液から熱可塑性発泡体を生成す
るための方法に関し、前記水分散液は、熱可塑性樹脂、水、および分散安定化剤を含み、
前記方法には、少なくとも１種類のフロス安定化界面活性剤を水分散液に添加して混合物
を形成すること；繊維を混合物に付加すること；および混合物を起泡させてフロスを作出
し、フロスの中の水の少なくとも一部を除去して発泡体を作出することが含まれ、この際
、生成された発泡体は、非気泡構造のフィブリル化された形態を有する。

もう１つの態様では、本明細書に開示される実施形態は、熱可塑性系フィブリル化非気
泡構造に関し、この際、発泡体の平均密度は約０．０２ｇ／ｃｍ³から約０．０７ｇ／ｃ
ｍ³である。特定の実施形態では、前記発泡体は、吸収性物品、例えば、幼児用おむつ、
女性用衛生用品、成人用失禁用品、創傷包帯パッド、外科スポンジ、医療用衣類、外科用
掛け布、ふき取り用タオル（wiping towel）、ふき取り用スポンジ(wiping sponge)、お
よび食品包装パッドなどに用いることができる。

本開示のその他の態様および利点は、以下の図面および添付の特許請求の範囲から明ら
かとなる。

従来法により作成したポリオレフィン発泡体の断面（１ａ）および表面（１ｂ）のＳＥＭ画像を示す図である。 本明細書中に開示される実施形態に従うフロスからの発泡体の形成を示す図である。 本明細書中に開示される実施形態に従う分散液を形成するために用いることのできる押出機を示す図である。 図４ａ〜４ｂは、本明細書中に開示される一実施形態に従って作成されたポリオレフィン発泡体の断面（３ａ）および表面（３ｂ）の、１０００μｍの分解能でのＳＥＭ画像を示す図である。 本明細書中に開示される一実施形態に従って作成されたポリオレフィン発泡体の、５０μｍの分解能でのＳＥＭ画像を示す図である。 本明細書中に開示される一実施形態に従って作成されたポリオレフィン発泡体の壁体の断面の、１０μｍの分解能でのクローズアップＳＥＭ画像を示す図である。

本開示の実施形態は、パーソナルケア吸収性物品において用いられる吸収材料および吸
収材料を作成するための方法に関する。特に、特定の実施形態は、熱可塑性樹脂粒子およ
び熱可塑性繊維により形成される発泡体に関する。特に、実施形態は、ポリオレフィン繊
維と化合したポリオレフィン粒子の水分散液から形成される発泡体に関する。以下の説明
において、本開示の理解をもたらすために多数の詳細が示される。しかし、本開示がこれ
らの詳細を実践しなくても、記載される実施形態の多数の変形形態または変更形態が可能
であり得ることは、当業者には理解される。

本開示の一実施形態は、熱可塑性発泡体を生成するための方法からなる。本開示の吸収
性構造は、熱可塑性繊維を水分散液と混合することにより形成することができ、この際、
前記水分散液には、熱可塑性樹脂、水、および安定化剤が含まれてよい。繊維と水分散液
の混合物を泡立ててフロスを作出し、それをその後に乾燥させて少なくとも一部分の水を
除去し、発泡体を形成することができる。

本明細書において、用語「起泡させる」または「起泡した」とは、かなりの量の空気、
またはその他の気体を液体に組み込む、一部の実施形態では、起泡した材料の少なくとも
８０容量％がガス状成分からなる、プロセスをさす。その他の実施形態では、起泡した材
料の少なくとも８５容量％；そして、さらにその他の実施形態では少なくとも９０容量％
がガス状成分からなる。液体は、分子溶液、ミセル溶液、または水性もしくは有機媒質中
の分散液であってよい。一般に、起泡した液体は、大気条件下の高剪断混合または所望に
より混合中に系に気体を注入することなどの機械的な方法により作出される。用語「フロ
ス」とは、本明細書において、上記のように、液体媒質を乾燥させるまたは除去する前に
、既に起泡している液体をさす。本明細書において、乾燥および除去は、同義的に用いら
れてよく、液体媒質の熱的および／または機械的除去が含まれ得る。

用語「発泡体」は、本明細書において、一部の液体媒質をフロスから取り除くことによ
り（例えば、液体媒質の少なくとも一部、かなりの部分、または全てが取り除かれてよい
）形成される、弾性構造をさす。本明細書中に開示される実施形態に従うフロスからの発
泡体の形成は、図２に例示される。フロス５は、分散液８の内部に蒸気７のポケットが含
まれてよく、分散液８には液体媒質９中にポリマー粒子１０が含まれている。乾燥もしく
は除去プロセス１１中に液体媒質９がフロス５から取り除かれると、ポリマー粒子１０は
合体し、一緒に溶融して閉じ込められた蒸気泡１３の周囲に相互に連結した膜または壁体
１２を作出し、結果として生じる構造１４に安定性をもたらす。膜形成は、特に、フロス
の内部のポリマーの融点、液体媒質の除去速度（すなわち蒸発速度）、および全体的なフ
ロスの組成を含む変数に依存し得る。例えば、水分散液から形成されたフロスから水が除
去される時に、その分散液に含まれているポリマーは合体し、膜を形成し、結果として生
じる発泡体に構造およびレジリエンスをもたらし得る。一部の実施形態では、残留液の量
が０から２０重量％；その他の実施形態では０から１０重量％；さらにその他の実施形態
では０から８％の範囲である場合に発泡体が形成され得る。

水分散液

より一般には、本開示の実施形態は、水分散液および起泡した発泡体を形成する際に有
用な水分散液から作成される化合物に関する。これらの起泡した発泡体は、例えば、液体
吸収性用途において有用であり得る。本開示の実施形態において用いられる分散液は、水
、（Ａ）少なくとも１種類の熱可塑性樹脂、および（Ｂ）安定化剤を含む。これらは下記
でより詳細に考察される。

熱可塑性樹脂

本開示の水分散液の実施形態に含まれる熱可塑性樹脂（Ａ）は、それ自体水中に容易に
分散可能でない樹脂である。用語「樹脂」は、本明細書において、合成ポリマーまたは化
学的に改質された天然樹脂を含むものと解釈されるべきである。

本明細書で用いられる樹脂としては、エラストマー類およびオレフィンポリマー類のブ
レンドを挙げることができる。一部の実施形態では、熱可塑性樹脂は半結晶性樹脂である
。用語「半結晶性」は、標準的な示差走査熱量測定（ＤＳＣ）評価に付された場合に少な
くとも１つの吸熱量を有する樹脂を特定するために意図される。一部の半結晶性ポリマー
は、走査温度が最後の最大吸熱量を過ぎて増加する時に、比較的緩やかな勾配を示すＤＳ
Ｃ吸熱量を示す。これは、一般に鋭い融点であると考えられるものを有するポリマーより
むしろ、広範な溶融範囲のポリマーを反映する。本開示の分散液において有用な一部のポ
リマーは単一の融点を有し、一方、その他のポリマーは１より多い融点を有する。

一部のポリマーにおいて、１又はそれ以上の融点は、全部又は一部のポリマーがかなり
狭い温度範囲、例えば２、３℃で融解するように鋭くてよい。その他の実施形態では、ポ
リマーは、約２０℃の範囲にわたって広範な融解特性を示し得る。さらにその他の実施形
態では、ポリマーは、５０℃よりも高い範囲にわたって広範な融解特性を示し得る。

本開示において用いられ得る熱可塑性樹脂（Ａ）の例としては、α−オレフィンのホモ
ポリマー類およびコポリマー類（エラストマーを含む）、例えば、エチレン、プロピレン
、１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−
ペンテン、１−ヘプテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、および１−ドデセ
ンなど、典型的に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、ポリ−３−メチ
ル−１−ブテン、ポリ−３−メチル−１−ペンテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、
エチレン-プロピレンコポリマー、エチレン−１−ブテンコポリマー、およびプロピレン
−１−ブテンコポリマーで表されるもの；α−オレフィンの共役もしくは非共役ジエンと
のコポリマー類（エラストマーを含む）、典型的に、エチレン−ブタジエンコポリマーお
よびエチレン−エチリデンノルボルネンコポリマーで表されるもの；ならびにポリオレフ
ィン類（エラストマーを含む）、例えば、２又はそれ以上のα−オレフィンと共役もしく
は非共役ジエンのコポリマーなど、典型的に、エチレン−プロピレン−ブタジエンコポリ
マー、エチレン−プロピレン−ジシクロペンタジエンコポリマー、エチレン−プロピレン
−１，５−ヘキサジエンコポリマー、およびエチレン−プロピレン−エチリデンノルボル
ネンコポリマーで表されるもの；エチレン−ビニル化合物コポリマー、例えば、エチレン
−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、エチレン−塩化ビニ
ルコポリマー、エチレンアクリル酸またはエチレン−（メタ）アクリル酸コポリマー、お
よびエチレン−（メタ）アクリレートコポリマーなど；スチレン系コポリマー類（エラス
トマーを含む）、例えば、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリロニトリル−スチレンコポリマ
ー、α−メチルスチレン−スチレンコポリマー、スチレンビニルアルコールなど、スチレ
ンアクリレート類、例えば、スチレンメチルアクリレート、スチレンブチルアクリレート
、スチレンブチルメタクリレート、およびスチレンブタジエン類および架橋スチレンポリ
マー類など；ならびにスチレンブロックコポリマー類（エラストマーを含む）例えば、ス
チレン−ブタジエンコポリマーおよびその水和物、ならびにスチレン−イソプレン−スチ
レントリ−ブロックコポリマーなど；ポリビニル化合物、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、塩化ビニル−塩化ビニリデンコポリマー、ポリメチルアクリレート、お
よびポリメチルメタクリレートなど；ポリアミド類、例えば、ナイロン６、ナイロン６，
６、およびナイロン１２など；熱可塑性ポリエステル類、例えば、ポリエチレンテレフタ
ラートおよびポリブチレンテレフタラートなど；ポリカーボネート、ポリフェニレンオキ
シドなど；ならびに、ポリ−ジシクロペンタジエンポリマーおよび関連ポリマー（コポリ
マー、ターポリマー）を含むガラス質炭化水素系樹脂；飽和モノ−オレフィン類、例えば
、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルおよび酪酸ブチルなど；ビニルエステル類、例えば、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレー
ト、ドデシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、フェニルアクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、およびブチルメタクリレートなどを含む、モノ
カルボン酸のエステルなど；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、
それらの混合物；開環メタセシスおよび交差メタセシス重合などにより生成される樹脂が
挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても、２又はそれ以上の組み合わせで用いてもよ
い。

特定の一実施形態では、熱可塑性樹脂はエチレンと、アルケン、例えば１−オクテンな
どを含むコモノマーのα−オレフィンインターポリマーを含んでよい。エチレンおよびオ
クテンコポリマーは単独で存在してもよいし、別の熱可塑性樹脂、例えばエチレン−アク
リル酸コポリマーなどと組合せて存在してもよい。一緒に存在する場合、エチレンおよび
オクテンコポリマーと、エチレン−アクリル酸コポリマーとの間の重量比は、約１：１０
から約１０：１、例えば約３：２から約２：３などの範囲であり得る。ポリマー樹脂、例
えばエチレン−オクテンコポリマーなどは、約５０％未満、例えば、約２５％未満などの
結晶化度を有し得る。一部の実施形態では、ポリマーの結晶化度は、５から３５％の範囲
である。その他の実施形態では、結晶化度は７から２０％の範囲である。

本明細書に開示される実施形態にはまた、少なくとも１つのマルチブロックオレフィン
インターポリマーを含み得るポリマー成分が含まれてよい。適したマルチブロックオレフ
ィンインターポリマーとしては、例えば、米国特許仮出願第６０／８１８，９１１号に記
載されるものが挙げられ得る。用語「マルチブロックコポリマー」とは、好ましくは線状
の様式で接合された２又はそれ以上の化学的に別個の領域またはセグメント（「ブロック
」と称される）を含むポリマー、すなわちペンダント方式またはグラフト方式ではなく、
重合エチレン官能基に関して末端間で接合される化学的に区別される単位を含むポリマー
をさす。特定の実施形態では、ブロックは、組み込まれるコモノマーの量または種類、密
度、結晶化度の量、かかる組成のポリマーに起因する晶子サイズ、立体規則性の種類また
は程度（アイソタクチックまたはシンジオタクチック）、位置規則性もしくは位置不規則
性、分岐の量（長鎖分岐または超分岐を含む）、均質性、またはその他のいかなる化学的
もしくは物理的特性の点で異なる。マルチブロックコポリマーは、コポリマーを作成する
独自のプロセスに起因して、多分散指数（ＰＤＩまたはＭ_w／Ｍ_n）の特有の分布、ブロッ
ク長分布、および／またはブロック数分布により特徴付けられる。より具体的には、連続
工程で製造される場合、ポリマーの実施形態は、約１．７から約８の範囲；その他の実施
形態では約１．７から約３．５の範囲；その他の実施形態では約１．７から約２．５の範
囲；およびさらにその他の実施形態では約１．８から約２．５または約１．８から約２．
１の範囲のＰＤＩを有し得る。バッチ工程または半バッチ工程で製造される場合、ポリマ
ーの実施形態は、約１．０から約２．９の範囲；その他の実施形態では約１．３から約２
．５の範囲；その他の実施形態では約１．４から約２．０の範囲；およびさらにその他の
実施形態では約１．４から約１．８の範囲のＰＤＩを有し得る。

マルチブロックオレフィンインターポリマーの１つの例は、エチレン／α−オレフィン
ブロックインターポリマーである。マルチブロックオレフィンインターポリマー別の例は
、プロピレン／α−オレフィンインターポリマーである。以下の説明は、エチレンを過半
数のモノマーとして有するインターポリマーに焦点を合わせているが、同じような様式で
一般的なポリマー特性に関してプロピレン系マルチブロックインターポリマーに当てはま
る。

エチレン／α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、化学的または物理的特性の異
なる２又はそれ以上の重合したモノマー単位（ブロックインターポリマー）の複数の（す
なわち２又はそれ以上の）ブロックまたはセグメントを特徴とする、エチレンおよび１又
はそれ以上の共重合可能なα−オレフィンコモノマーを重合した形態で含んでよい。一部
の実施形態では、コポリマーは、マルチブロックインターポリマーである。一部の実施形
態では、マルチブロックインターポリマーは、次式：
により表され得る。
（ＡＢ）_n
ここで、ｎは、少なくとも１であり、多様な実施形態において、ｎは、１より大きく、例
えば、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０
、１００など、または１以上の大きい整数であり；「Ａ」は、ハードブロックもしくはセ
グメントを表し；かつ、「Ｂ」は、ソフトブロックもしくはセグメントを表す。好ましく
は、Ａ’およびＢ’は、分枝または星型の方法ではなく、線状の方法で連結されている。
「ハード」セグメントは、エチレンが、一部の実施形態では９５重量％より多い量で、そ
の他の実施形態では９８重量％より多い量で存在する、重合した単位のブロックをさす。
言い換えると、ハードセグメント中のコモノマー含量は、一部の実施形態ではハードセグ
メントの総重量の５重量％未満、その他の実施形態ではハードセグメントの２重量％未満
である。一部の実施形態では、ハードセグメントは全てのまたは実質的に全てのエチレン
を含む。他方、「ソフト」セグメントは、一部の実施形態では、コモノマー含量が、多様
なその他の実施形態において、ソフトセグメントの総重量の５重量％より多い、８重量％
より多い、１０重量％より多い、または１５重量％より多い、重合した単位のブロックを
さす。一部の実施形態では、ソフトセグメント中のコモノマー含量は、多様なその他の実
施形態において、２０重量％より多い、２５重量(eight)％より多い、３０重量％より多
い、３５重量％より多い、４０重量％より多い、４５重量％より多い、５０重量％より多
い、または６０重量％より多い。

一部の実施形態では、ＡブロックおよびＢブロックはポリマー鎖に沿ってランダムに分
布する。言い換えると、ブロックコポリマーは、
ＡＡＡ―ＡＡ―ＢＢＢ―ＢＢ
のような構造を有さない。

その他の実施形態では、ブロックコポリマーは第３のブロックを含まない。さらにその
他の実施形態では、ブロックＡもブロックＢも２又はそれ以上のセグメント（またはサブ
ブロック）、例えばチップセグメントなどを含まない。

マルチブロックインターポリマーは、ゼロより大きく、かつ約１．０までの範囲の平均
ブロックインデックス、ＡＢＩ、および約１．３より大きい分子量分布、Ｍ_w／Ｍ_nにより
特徴付けられ得る。この平均ブロックインデックスＡＢＩは、５℃の増分で、２０℃から
１１０℃の分取ＴＲＥＦで得られたポリマー画分の各々についてのブロックインデックス
（「ＢＩ」）の重量平均であり：
式中、ＢＩ_iは、分取ＴＲＥＦで得られたマルチブロックインターポリマーのｉ番目の画
分についてのブロックインデックスであり、ｗ_iは、ｉ番目の画分の重量パーセンテージ
である。

同様に、平均に関する２次モーメントの平方根（以下、２次モーメント重量平均ブロッ
クインデックスという）は、次のように定義することができる。

各ポリマー画分について、ＢＩは、次の２つの方程式（両方に同じＢＩ値を与える）の
一方によって定義される：
式中、Ｔ_Xはｉ番目の画分についての分析昇温溶離分別（ＡＴＲＥＦ）溶出温度（好まし
くはケルビンで表したもの）であり、Ｐ_Xは、ｉ番目の画分についてのエチレンモル分率
であり、これは下に記載されるようにＮＭＲまたはＩＲによって測定することができる。
Ｐ_ABは、エチレン／α−オレフィンオレフィンインターポリマー全体（分別前）のエチレ
ンモル分率であり、これもＮＭＲまたはＩＲによって測定することができる。Ｔ_Aおよび
Ｐ_Aは、純粋な「ハードセグメント」（これはインターポリマーの結晶性セグメントをさ
す）についてのＡＴＲＥＦ溶出温度およびエチレンモル分率である。近似値として、また
は「ハードセグメント」組成が不明なポリマーについては、Ｔ_A値およびＰ_A値を、高密度
ポリエチレンホモポリマーについての値に設定する。

Ｔ_ABは、マルチブロックインターポリマーと同じ組成（Ｐ_ABというエチレンモル分率を
有する）および分子量のランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ溶出温度である。Ｔ_AB
は、エチレンのモル分率（ＮＭＲにより測定される）から次の方程式を用いて計算するこ
とができる：
Ｌｎ Ｐ_AB＝α／Ｔ_AB＋β
ここで、αおよびβは２つの定数であり、これらは、広い組成分布（broad composition
）のランダムコポリマーのよく特徴付けられた分取ＴＲＥＦ画分および／または狭い組成
分布（narrow composition）を持つよく特徴付けられたランダムエチレンコポリマーをい
くつか用いる検量線の作成により決定することができる。なお、αおよびβが機器ごとに
異なる可能性がある。さらに、検量線を作成するために用いられる分取ＴＲＥＦ画分およ
び／またはランダムコポリマーについて適切な分子量範囲およびコモノマーの種類を用い
て、関心対象のポリマー組成とともに適切な検量線を作成する必要がある。わずかな分子
量効果がある。検量線が同様の分子量範囲から得られるのであれば、かかる効果は基本的
に無視してよい。一部の実施形態では、ランダムエチレンコポリマーおよび／またはラン
ダムコポリマーの分取ＴＲＥＦ画分は、次の関係を満たす。
Ｌｎ Ｐ＝−２３７．８３／Ｔ_ATREF＋０．６３９

上記の検量線式は、狭い組成分布のランダムコポリマーおよび／または広い組成分布ラ
ンダムコポリマーの分取ＴＲＥＦ画分について、エチレンのモル分率Ｐを分析ＴＲＥＦ溶
出温度Ｔ_ATREFに関係付ける。Ｔ_XOは、同じ組成の、Ｐ_Xというエチレンモル分率を有する
ランダムコポリマーについてのＡＴＲＥＦ温度である。Ｔ_XOは、ＬｎＰ_X＝α／Ｔ_XO＋β
から計算することができる。逆に、Ｐ_XOは、同じ組成の、Ｔ_XというＡＴＲＥＦ温度を有
するランダムコポリマーについてのエチレンモル分率であり、これは、Ｌｎ Ｐ_XO＝α／
Ｔ_X＋βから計算することができる。

各分取ＴＲＥＦ画分についてのブロックインデックス（ＢＩ）が得られると、ポリマー
全体についての重量平均ブロックインデックスＡＢＩを計算することができる。一部の実
施形態では、ＡＢＩはゼロより大きいが約０．４未満であるか、または約０．１から約０
．３である。その他の実施形態では、ＡＢＩは約０．４より大きく約１．０までである。
さらにその他の実施形態では、ＡＢＩは、約０．４から約０．７、約０．５から約０．７
、または約０．６から約０．９の範囲内であるべきである。一部の実施形態では、ＡＢＩ
は、約０．３から約０．９、約０．３から約０．８、または約０．３から約０．７、約０
．３から約０．６、約０．３から約０．５、または約０．３から約０．４の範囲内である
。その他の実施形態では、ＡＢＩは、約０．４から約１．０、約０．５から約１．０、ま
たは約０．６から約１．０、約０．７から約１．０、約０．８から約１．０、または約０
．９から約１．０の範囲内である。

マルチブロックインターポリマーのもうひとつの特徴は、インターポリマーが、分取Ｔ
ＲＥＦにより得ることのできる少なくとも１つのポリマー画分を含み、前記画分は約０．
１より大きく約１．０までのブロックインデックスを有し、ポリマーは約１．３より大き
い分子量分布Ｍ_w／Ｍ_nを有することである。一部の実施形態では、ポリマー画分のブロッ
クインデックスは、約０．６より大きく約１．０まで、約０．７より大きく約１．０まで
、約０．８より大きく約１．０まで、または約０．９より大きく約１．０までである。そ
の他の実施形態では、ポリマー画分のブロックインデックスは、約０．１より大きく約１
．０まで、約０．２より大きく約１．０まで、約０．３より大きく約１．０まで、約０．
４より大きく約１．０まで、または約０．４より大きく約１．０までである。さらにその
他の実施形態では、ポリマー画分のブロックインデックスは、約０．１より大きく約０．
５まで、約０．２より大きく約０．５まで、約０．３より大きく約０．５まで、または約
０．４より大きく約０．５までである。さらにその他の実施形態では、ポリマー画分のブ
ロックインデックスは、約０．２より大きく約０．９まで、約０．３より大きく約０．８
まで、約０．４より大きく約０．７まで、または約０．５より大きく約０．６までである
。

本明細書中に開示される実施形態で用いられるエチレンα−オレフィンマルチブロック
インターポリマーは、エチレンと少なくとも１つのＣ₃−Ｃ₂₀α−オレフィンのインター
ポリマーであってよい。インターポリマーは、Ｃ₄−Ｃ₁₈ジオレフィンおよび／またはア
ルケニルベンゼンをさらに含んでよい。エチレンと重合させるために有用な、適した不飽
和コモノマーとしては、例えば、エチレン性不飽和モノマー、共役もしくは非共役ジエン
、ポリエン、アルケニルベンゼンなどが挙げられる。かかるコモノマーの例としては、Ｃ
₃−Ｃ₂₀α−オレフィン類、例えば、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ヘキ
セン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノ
ネン、１−デセンなどが挙げられる。特定の実施形態では、α−オレフィンは、１−ブテ
ンまたは１−オクテンであってよい。その他の適したモノマーとしては、スチレン、ハロ
もしくはアルキル置換スチレン、ビニルベンゾシクロブタン、１，４−ヘキサジエン、１
，７−オクタジエン、およびナフテン酸（例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、お
よびシクロオクテンなど）が挙げられる。

本明細書に開示されるマルチブロックインターポリマーは、従来の、ランダムコポリマ
ー、ポリマーの物理的なブレンド、および逐次モノマー添加により調製されるブロックコ
ポリマー、流動触媒、およびアニオンもしくはカチオンリビング重合法と区別することが
できる。特に、同じモノマーおよび同等の結晶化度または弾性率でのモノマー含量のラン
ダムコポリマーと比較して、本インターポリマーは、融点で測定されるより良好な（より
高い）耐熱性、より高いＴＭＡ浸透温度、より高い高温引張強さ、および／または動的機
械的分析により測定されるより高い高温捩り貯蔵弾性率を有する。インフィルの特性は、
同じモノマーおよびモノマー含量を含有するランダムコポリマーと比較してマルチブロッ
クインターポリマーの使用により利益を得てよく、前記マルチブロックインターポリマー
は、より低い圧縮永久歪（特に高温下で）、より低い応力緩和、より高い耐クリープ性、
より高い引裂強度、より高い耐ブロッキング性、より高い結晶化（固化）温度に起因する
より急速な硬化(setup)、より高い回復力（特に高温下で）、より良好な耐摩耗性、より
高い収縮力、およびより良好なオイルおよび増量剤許容性を有する。

その他のオレフィンインターポリマーとしては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−
メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンなどを含む、モノビニリデン芳香族モノマーを含む
ポリマーが挙げられる。特に、エチレンおよびスチレンを含むインターポリマーが使用さ
れ得る。その他の実施形態では、エチレン、スチレンおよびＣ₃−Ｃ₂₀αオレフィンを含
む、所望によりＣ₄−Ｃ₂₀ジエンを含むコポリマーが使用され得る。

適した非共役ジエンモノマーとしては、６から１５個の炭素原子を有する、直鎖、分枝
鎖または環式炭化水素ジエンを挙げることができる。適した非共役ジエンの例としては、
限定されるものではないが、直鎖非環式ジエン類、例えば、１，４−ヘキサジエン、１，
６−オクタジエン、１，７−オクタジエン、１，９−デカジエンなど、分枝鎖非環式ジエ
ン類、例えば、５−メチル−１，４−ヘキサジエン；３，７−ジメチル−１，６−オクタ
ジエン；３，７−ジメチル−１，７−オクタジエンおよびジヒドロミリセンとジヒドロオ
シネンの混合異性体など、単環脂環式ジエン類、例えば、１，３−シクロペンタジエン；
１，４−シクロヘキサジエン；１，５−シクロオクタジエンおよび１，５−シクロドデカ
ジエンなど、ならびに多環脂環式融合および架橋環ジエン類、例えば、テトラヒドロイン
デン、メチルテトラヒドロインデン、ジシクロペンタジエン、ビシクロ−（２，２，１）
−ヘプタ−２，５−ジエンなど；アルケニル、アルキリデン、シクロアルケニルおよびシ
クロアルキリデンノルボルネン類、例えば、５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）
など；５−プロペニル−２−ノルボルネン、５−イソプロピリデン−２−ノルボルネン、
５−（４−シクロペンテニル）−２−ノルボルネン、５−シクロヘキシリデン−２−ノル
ボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン、およびノルボルナジエンが挙げられる。ＥＰ
ＤＭを調製するために典型的に用いられるジエンの中で、特に好ましいジエンは、１，４
−ヘキサジエン（ＨＤ）、５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）、５−ビニリデ
ン−２−ノルボルネン（ＶＮＢ）、５−メチレン−２−ノルボルネン（ＭＮＢ）、および
ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）である。

本明細書中に開示される実施形態に従って用いられ得る望ましいポリマーの１つの種類
としては、エチレン、Ｃ₃−Ｃ₂₀α−オレフィン、特にプロピレン、および所望により１
又はそれ以上のジエンモノマーの弾性インターポリマーが挙げられる。この実施形態にお
ける使用に好ましいα−オレフィンは、式ＣＨ₂＝ＣＨＲ^*により表され、ここで、Ｒ^*は
、１から１２個の炭素原子からなる線状もしくは分枝状のアルキル基である。適したα−
オレフィンの例としては、限定されるものではないが、プロピレン、イソブチレン、１−
ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、および１−オクテン
が挙げられる。特に好ましいα−オレフィンはプロピレンである。プロピレン系ポリマー
は、当分野で一般にＥＰまたはＥＰＤＭポリマーと称される。かかるポリマー、特にマル
チブロックＥＰＤＭ型ポリマーを調製する際の使用に適したジエンとしては、４から２０
個の炭素を含む共役または非共役、直鎖または分枝鎖、環式または多環式ジエンが挙げら
れる。好ましいジエンとしては、１，４−ペンタジエン、１，４−ヘキサジエン、５−エ
チリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、シクロヘキサジエン、および５−
ブチリデン−２−ノルボルネンが挙げられる。特に好ましいジエンは５−エチリデン−２
−ノルボルネンである。

１つの適した種類の樹脂として、ジ−またはポリ−カルボン酸と、ジフェノールを含む
ジオールのエステル化生成物を使用してよい。これらの樹脂は、参照により本明細書に援
用される米国特許第３，５９０，０００号に説明されている。その他の樹脂の具体例とし
ては、スチレン／メタクリレートコポリマー、およびスチレン／ブタジエンコポリマー；
懸濁重合スチレンブタジエン；ビスフェノールＡと酸化プロピレンの反応に続いて結果と
して生じる生成物とフマル酸の反応により得られるポリエステル樹脂；ならびにジメチル
テレフタレート(dimethylterphthalate)、１，３−ブタンジオール、１，２−プロパンジ
オール、およびペンタエリトリトールの反応の結果として生じる分枝状ポリエステル樹脂
、スチレンアクリレート、ならびにそれらの混合物が挙げられる。

さらに、本開示の具体的な実施形態は、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、
プロピレン−エチレンコポリマー、およびスチレン系コポリマーを組成物の一成分として
用いることができる。本開示のその他の実施形態は、脂肪族ジオール、例えば、Ｔｈｅ
Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ＭＩ）より入手可能なＵ
ＮＯＸＯＬ３，４ジオールなどを含有するものを含む、ポリエステル樹脂を用いることが
できる。

選択実施形態では、熱可塑性樹脂は、エチレン−αオレフィンコポリマーまたはプロピ
レン−αオレフィンコポリマーから形成される。特に、選択実施形態では、熱可塑性樹脂
には１又はそれ以上の非極性ポリオレフィンが含まれる。

具体的な実施形態では、ポリオレフィン類、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、
そのコポリマー、およびそのブレンド、ならびにエチレン−プロピレン−ジエンターポリ
マーなどが使用され得る。一部の実施形態では、好ましいオレフィン系重合体としては、
エルストンに対して発行された米国特許第３，６４５，９９２号に記載されるような均質
なポリマー；アンダーソンに対して発行された米国特許第４，０７６，６９８号に記載さ
れるような高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；不均一に分枝した直鎖状低密度ポリエチレ
ン（ＬＬＤＰＥ）；不均一に分枝した線状超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）；均一に
分枝した線状エチレン／α−オレフィンコポリマー；例えば、その開示が参照により本明
細書に援用される、米国特許第５，２７２，２３６号および同第５，２７８，２７２号に
開示される方法により調製することのできる、均一に分枝した、実質的に線状のエチレン
／α−オレフィンポリマー；ならびに高圧、フリーラジカル重合エチレンポリマーおよび
コポリマー、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）またはエチレン酢酸ビニルポリマ
ー（ＥＶＡ）などが挙げられる。

その各々が参照によりその全文が本明細書に援用される、米国特許第６，５６６，４４
６号、同第６，５３８，０７０号、同第６，４４８，３４１号、同第６，３１６，５４９
号、同第６，１１１，０２３号、同第５，８６９，５７５号、同第５，８４４，０４５号
、または同第５，６７７，３８３号に記載される、ポリマー組成、およびブレンドも一部
の実施形態において適し得る。一部の実施形態では、ブレンドには２種類の異なるチーグ
ラー・ナッタポリマーが含まれ得る。その他の実施形態では、ブレンドには、チーグラー
・ナッタポリマーとメタロセンポリマーのブレンドが含まれ得る。さらにその他の実施形
態では、本明細書で用いられるポリマーは、２種類の異なるメタロセンポリマーのブレン
ドであってよい。その他の実施形態では、シングルサイト触媒ポリマーが使用され得る。

一部の実施形態では、ポリマーは、プロピレン系コポリマーもしくはインターポリマー
である。一部の特定の実施形態では、プロピレン／エチレンコポリマーもしくはインター
ポリマーは、実質的にアイソタクチックなプロピレン配列を有するとして特徴付けられる
。用語「実質的にアイソタクチックなプロピレン配列」および同様の用語は、¹³Ｃ ＮＭ
Ｒにより測定されるその配列のアイソタクチックトリアッド（ｍｍ）が、一実施形態では
約０．８５より大きく；もう一つの実施形態では、約０．９０より大きく；もう一つの実
施形態では、約０．９２より大きく；かつ、さらに別の実施形態では約０．９３より大き
いことを意味する。アイソタクチックトリアッドは当分野で周知であって、例えば、¹³Ｃ
ＮＭＲスペクトルにより測定されるコポリマー分子鎖中のトリアッド単位に関してアイ
ソタクチック配列に言及している米国特許第５，５０４，１７２号およびＷＯ００／０１
７４５号に記載されている。

オレフィンポリマー、コポリマー、インターポリマー、およびマルチブロックインター
ポリマーは、少なくとも１つの官能基をそのポリマー構造中に組み込むことにより官能化
され得る。例示的な官能基としては、例えば、エチレン性不飽和単官能性および二官能性
カルボン酸、エチレン性不飽和単官能性および二官能性カルボン酸無水物、それらの塩お
よびそれらのエステルを挙げることができる。かかる官能基はオレフィンポリマーにグラ
フトされてもよいし、またはエチレンおよび随意のさらなるコモノマーで共重合されて、
エチレン、官能性コモノマーおよび所望によりその他のコモノマー（１又は複数）のイン
ターポリマーを形成してもよい。官能基をポリエチレンにグラフトするための手段は、例
えば、その開示の全文が参照により本明細書に援用される米国特許第４，７６２，８９０
号、同第４，９２７，８８８号、および同第４，９５０，５４１号に記載されている。特
に有用な一官能基は無水マレイン酸である。

官能性ポリマー中に存在する官能基の量は変動する可能性がある。官能基は、一部の実
施形態では少なくとも約１．０重量％；その他の実施形態では少なくとも約５重量％；さ
らにその他の実施形態では少なくとも約７重量％の量で存在してよい。官能基は、一部の
実施形態では約４０重量％未満；その他の実施形態では約３０重量％未満；さらにその他
の実施形態では約２５重量％未満の量で存在してよい。

その他の特定の実施形態では、熱可塑性樹脂は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）系ポリ
マーであってよい。その他の実施形態では、熱可塑性樹脂は、エチレン−アクリル酸メチ
ル（ＥＭＡ）系ポリマーであってよい。その他の特定の実施形態では、エチレン−αオレ
フィンコポリマーは、エチレン−ブテン、エチレン−ヘキセン、またはエチレン−オクテ
ンコポリマーもしくはインターポリマーであってよい。その他の特定の実施形態では、プ
ロピレン−αオレフィンコポリマーは、プロピレン−エチレンまたはプロピレン−エチレ
ン−ブテンコポリマーもしくはインターポリマーであってよい。

特定の実施形態では、熱可塑性樹脂は、０．８５７から０．９１１ｇ／ｃｃの間の密度
および０．１から１００ｇ／１０分のメルトインデックス（２．１６ｋｇ重量で１９０℃
）を有するエチレン−オクテンコポリマーもしくはインターポリマーであってよい。その
他の実施形態では、エチレン−オクテンコポリマーは、０．８６３から０．９０２ｇ／ｃ
ｃの間の密度および０．８から３５ｇ／１０分のメルトインデックス（２．１６ｋｇ重量
で１９０℃）を有し得る。エチレン−オクテンコポリマーもしくはインターポリマーは、
エチレンおよびオクテンの重量で２０から４５％のオクテンを組み込んでよい。

特定の実施形態では、熱可塑性樹脂は、５から２０重量％の間のエチレン含量および０
．５から３００ｇ／１０分のメルトフローレート（２．１６ｋｇ重量で２３０℃）を有す
るプロピレン−エチレンコポリマーもしくはインターポリマーであってよい。その他の実
施形態では、プロピレン−エチレンコポリマーもしくはインターポリマーは、９から１２
重量％の間のエチレン含量および１から１００ｇ／１０分のメルトフローレート（２．１
６ｋｇ重量で２３０℃）を有し得る。

特定のその他の実施形態では、熱可塑性樹脂は、０．９１１から０．９２５ｇ／ｃｃの
間の密度および０．１から１００ｇ／１０分のメルトインデックス（２．１６ｋｇ重量で
１９０℃）を有する低密度ポリエチレンであってよい。

一部の実施形態では、熱可塑性樹脂は、５０％未満の結晶化度を有し得る。その他の実
施形態では、樹脂の結晶化度は５から３５％であってよい。さらにその他の実施形態では
、結晶化度は７から２０％の範囲であってよい。

一部の実施形態では、熱可塑性樹脂は半結晶性ポリマーであり、１１０℃未満の融点を
有し得る。その他の実施形態では、融点は２５から１００℃であってよい。さらにその他
の実施形態では、融点は４０から８５℃の間であってよい。

一部の実施形態では、熱可塑性樹脂はガラス質のポリマーであり、１１０℃未満のガラ
ス転移温度を有し得る。その他の実施形態では、ガラス転移温度は、２０から１００℃で
あってよい。さらにその他の実施形態では、ガラス転移温度は、５０から７５℃であって
よい。

特定の実施形態では、熱可塑性樹脂は、１０，０００ｇ／モルより大きい重量平均分子
量を有し得る。その他の実施形態では、重量平均分子量は、２０，０００から１５０，０
００ｇ／モル；さらにその他の実施形態では、５０，０００から１００，０００ｇ／モル
であってよい。

１又はそれ以上の熱可塑性樹脂は、水分散液中にポリマー固形物の約１重量％から約９
６重量％の量で含まれ得る。例として、熱可塑性樹脂は、水分散液中に、一実施形態では
約１０重量％から約６０重量％、もう一つの実施形態では約２０重量％から約５０重量％
の量で存在してよい。

安定化剤

本開示の実施形態は、安定な分散液またはエマルジョンの形成を促進するために安定化
剤を用いる。選択された実施形態では、安定化剤は、界面活性剤、ポリマー（上に詳述さ
れるベースポリマーとは異なる）、またはそれらの混合物であってよい。その他の実施形
態では、樹脂が自己安定化剤であり、そのため外からのさらなる安定化剤は必要でない。
例えば、自己安定化系には、部分的に加水分解されたポリエステルが挙げられ、そこでは
ポリエステルを水性塩基と合することにより、ポリエステル樹脂および界面活性剤様安定
剤分子が産生され得る。特に、安定化剤は、分散剤、発泡体を起泡させるための界面活性
剤として用いることができ、または、両方の目的に役立ち得る。さらに、１又はそれ以上
の安定化剤を組み合わせて用いてもよい。

特定の実施形態では、安定化剤は、極性基をコモノマーまたはグラフトされたモノマー
のいずれかとして有する極性ポリマーであってよい。好ましい実施形態では、安定化剤に
は、極性基をコモノマーまたはグラフトされたモノマーのいずれかとして有する１又はそ
れ以上の極性ポリオレフィンが含まれ得る。典型的なポリマーとしては、エチレン−アク
リル酸（ＥＡＡ）およびエチレン−メタクリル酸コポリマー、例えば、ＰＲＩＭＡＣＯＲ
（商標）（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標）、ＮＵＣＲＥＬ
（商標）（Ｅ．Ｉ． ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓの商標）、およびＥＳＣＯＲ
（商標）（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌの商標）の商標のもとで入手可能であり、その各々が参
照によりその全文が本明細書に援用される米国特許第４，５９９，３９２号、同第４，９
８８，７８１号、および同第５，９３８，４３７号に記載されているものなどが挙げられ
る。その他の適したポリマーとしては、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマ
ー、エチレンメチルメタクリレート（ＥＭＭＡ）、およびエチレンブチルアクリレート（
ＥＢＡ）が挙げられる。その他のエチレン−カルボン酸コポリマーも用いてよい。当業者
であれば、いくつかのその他の有用なポリマーも用いてよいことを認識する。

ポリマーの極性基が本来酸性または塩基性であるならば、中和剤で安定化ポリマーを部
分的にまたは完全に中和して対応する塩を形成してよい。特定の実施形態では、安定化剤
、例えば長鎖脂肪酸またはＥＡＡなどの中和は、モルベースで２５から２００％；その他
の実施形態ではモルベースで５０から１１０％であり得る。例えば、ＥＡＡに関して、中
和剤は塩基、例えば、水酸化アンモニウムまたは水酸化カリウムなどである。その他の中
和剤には、例えば水酸化リチウムまたは水酸化ナトリウムが含まれ得る。当業者であれば
、適切な中和剤の選択は処方される具体的な組成に依存すること、およびそのような選択
は当業者の知識の範囲内であることを理解する。

その他の用いてよい安定化剤としては、１２から６０個の炭素原子を有する長鎖脂肪酸
または脂肪酸塩が挙げられる。その他の実施形態では、長鎖脂肪酸または脂肪酸塩は１２
から４０個の炭素原子を有し得る。

本開示の実践に有用であり得るさらなる安定化剤としては、陽イオン性界面活性剤、陰
イオン性界面活性剤、または非イオン性界面活性剤が挙げられる。陰イオン性界面活性剤
の例としては、スルホン酸塩、カルボン酸塩、およびリン酸塩が挙げられる。陽イオン性
界面活性剤の例としては、第四級アミンが挙げられる。非イオン性界面活性剤の例として
は、エチレンオキシドおよびシリコーン界面活性剤を含有するブロックコポリマーが挙げ
られる。安定化剤として有用な界面活性剤は、外部界面活性剤かまたは内部界面活性剤の
いずれかであり得る。外部界面活性剤は、分散液の調製の間に化学的に反応してポリマー
の中に入りこまない界面活性剤である。本明細書において有用な外部界面活性剤の例とし
ては、ドデシルベンゼンスルホン酸の塩およびラウリルスルホン酸塩が挙げられる。内部
界面活性剤は、分散液の調製の間に化学的に反応してポリマーの中に入りこむ界面活性剤
である。本明細書において有用な内部界面活性剤の例としては、２，２−ジメチロールプ
ロピオン酸およびその塩が挙げられる。

特定の実施形態では、分散剤または安定化剤は、用いる熱可塑性樹脂（または熱可塑性
樹脂混合物）の量に基づいて、ゼロより大きく約６０重量％までの範囲の量で用いられ得
る。例えば、長鎖脂肪酸またはその塩は、熱可塑性樹脂の量に基づいて０．５から１０重
量％で用いられ得る。その他の実施形態では、エチレン−アクリル酸またはエチレン−メ
タクリル酸コポリマーは、熱可塑性樹脂の量に基づいて０．５から６０重量％の量で用い
られ得る。さらにその他の実施形態では、スルホン酸塩は、熱可塑性樹脂の量に基づいて
０．５から１０重量％の量で用いられ得る。

上に考察されるように、１より多くの安定化剤を用いてよく、その組合せは、例えば分
散剤として、かつ界面活性剤として用いることができる。

分散剤

一実施形態では、水分散液は、分散剤を水分散液の約１重量％より多くの量；もう一つ
の実施形態では約２重量％より多くの量；そしてさらに別の実施形態では約３重量％より
多くの量で含んでよい。もう一つの実施形態では、水分散液は、分散剤を水分散液の約１
０重量％未満の量；もう一つの実施形態では約８重量％未満の量；そしてさらに別の実施
形態では５重量％未満の量で含んでよい。

ポリオレフィン樹脂に適した分散剤には、一部の実施形態では１２より大きい炭素鎖長
の、その他の実施形態では１８から３６炭素原子の脂肪酸（１または複数）の塩が含まれ
得る。この塩は、酸を対応する塩基、例えば、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、およびＮＨ₄ＯＨで中
和することにより調製される脂肪酸のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩であってよい
。これらの塩は、下でより十分に説明されるように、分散段階において原位置で形成され
得る。適切な脂肪酸分散剤は、所望の平均粒度の樹脂を分散液中に実現するために押出溶
融段階のための分散剤としての機能を果たすように選択され、その平均粒度は一実施形態
では約０．２から２５μｍの間、もう一つの実施形態では約０．５から１０μｍの間であ
る。もう一つの実施形態では、ポリオレフィン粒子の粒度は０．５から１.５μｍの範囲
であり得る。

当業者であれば、比較的安定なポリオレフィン樹脂粒子の水分散液を作出するために用
いる分散剤が、用いるポリオレフィン粒子の性質によって変動し得ることを理解する。さ
らに、用いる分散剤は、その後のフロスの調製で用いられるフロス安定化界面活性剤と同
じであっても異なっていてもよい。

分散処方物

本明細書中に開示される実施形態に従う分散処方物には、液体媒質、例えば水など、熱
可塑性樹脂、分散安定化剤、および所望により増量剤が含まれ得る。熱可塑性樹脂および
分散安定化剤に関して、一部の実施形態では、熱可塑性樹脂は、組成物中のベースポリマ
ーと分散安定化剤の総量の約３０％から９９％（重量による）の間を含み得る。その他の
実施形態では、熱可塑性樹脂は、組成物中のベースポリマーと分散安定化剤の総量の約５
０％から約８０％（重量による）の間を含み得る。さらにその他の実施形態では、熱可塑
性樹脂は、組成物中のベースポリマーと分散安定化剤の総量の約７０％（重量による）を
含み得る。

一実施形態では、本明細書に開示される水分散液には、サイズが約０．２から１０μｍ
；もう一つの実施形態では約０．５から５μｍ；さらに約１から２μｍの範囲のポリオレ
フィン樹脂粒子が含まれ得る。従って、水分散液と混合した熱可塑性繊維と比較して、ポ
リオレフィン樹脂粒子は下でさらに考察される繊維よりも数桁小さい。

特定の実施形態では、ポリオレフィン樹脂には、エチレンおよび／またはプロピレンの
コポリマーおよびインターポリマー、ならびにＣ₄−Ｃ₁₀オレフィン、好ましくはα−オ
レフィンから選択される、より好ましくはＣ₄−Ｃ₈α−オレフィンから選択される、そし
て最も好ましくは、ｎ−ブテン、ｎ−ヘキセンおよびｎ−オクテンから選択されるその他
のモノマーが含まれ得る。樹脂のエチレンまたはプロピレン含量は、ポリオレフィンの約
２から９８重量％の範囲であってよい。より柔らかい、より柔軟な発泡体が望ましい場合
、主としてエチレンがポリオレフィンの約９８から５０重量％を構成するエチレン系ポリ
オレフィンを選択することができるが、プロピレン系エラストマーも用いることができる
。曲げ弾性率の大きい、より堅い発泡体が望ましい場合、主としてプロピレンがポリオレ
フィンの約９８から５０重量％を構成するプロピレン系またはその他のポリオレフィンを
選択してよい。選択されたコモノマー（１または複数）は、前記ポリオレフィン粒子の残
りを構成し得る。

一実施形態では、ポリオレフィン樹脂には、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２．１６ｋｇ重量
で１９０℃）に従って測定される、約０．１から２５ｇ／１０分；もう一つの実施形態で
は０．２５から２２ｇ／１０分；そしてさらに別の実施形態では約０．５から１８ｇ／１
０分のメルトインデックス（「ＭＩ」）を有するエチレン系ポリオレフィンが含まれ得る
。もう一つの実施形態では、ポリオレフィン樹脂には、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（２．１６
ｋｇ重量で２３０℃）に従って測定される、約０．２５から８５ｇ／１０分；もう一つの
実施形態では約０．７から７０ｇ／１０分；さらに別の実施形態では約１．４から６０；
そしてさらに別の実施形態では約２から５０ｇ／１０分のメルトフローレート（「ＭＦＲ
」）を有するプロピレン系ポリオレフィンが含まれ得る。

一実施形態では、ポリオレフィン樹脂は、約０．８４５から０．９２５ｇ／ｃｃ；もう
一つの実施形態では約０．８５から０．９１；さらに別の実施形態では約０．８５５から
０．９０５；そしてさらに別の実施形態では約０．８６から０．９０の範囲の密度を有す
るエチレン系ポリオレフィンを含んでよい。

本開示の実施形態における使用に特に適したポリオレフィンの１つの種類は、エチレン
と１−オクテンまたは１−ブテンのコポリマーであり、ここでエチレンは、一実施形態で
はコポリマーの約５０から９０重量％、もう一つの実施形態ではコポリマーの約５５から
８５重量％を構成し、かつ、１−オクテンまたは１−ブテンは、一実施形態ではコポリマ
ーの約１０から５０重量％、もう一つの実施形態ではコポリマーの約１５から４５重量％
を構成し、かつ、エチレンコポリマーは、一実施形態では約０．２５から３０ｇ／１０分
、そしてもう一つの実施形態では０．５から２０ｇ／１０分の範囲のメルトインデックス
を有する。

本開示で用いるポリオレフィンのもう１つの好ましい種類は、１−プロペンおよびエチ
レン、１−オクテン、１−ヘキセンまたは１−ブテンのコポリマー類であり、ここで１−
プロペンは、一実施形態ではコポリマーの約６５から９５重量％、そしてもう一つの実施
形態ではコポリマーの約７５から９３重量％を構成し、かつ、エチレン、１−オクテン、
１−ヘキセンまたは１−ブテンは、一実施形態ではコポリマーの約５から３５重量％、そ
してもう一つの実施形態ではコポリマーの約７から２５重量％を構成し、かつ、コポリマ
ーは、一実施形態では約０．７から８５ｇ／１０分、そしてもう一つの実施形態では約１
．４から５５ｇ／１０分の範囲の、メルトフローレートを有する。

熱可塑性樹脂および分散安定化剤は、液体媒質中に分散されていることが好ましく、液
体媒質は、一部の実施形態では水である。一部の実施形態では、約６から約１４のｐＨ範
囲を達成するために十分な塩基を加えて得られる分散液を中和する。特定の実施形態では
、約９から約１２の間のｐＨを維持するために十分な塩基を添加する。分散液の含水量は
、熱可塑性樹脂と分散安定化剤を組み合わせた含量（固形含量）は、約１％から約７４％
（容積による）の間であるように制御することができる。もう一つの実施形態では、固形
含量は約２５％から約７４％（容積による）の間にわたる。さらに別の実施形態では、固
形分は、約３０％から約５０％（増量剤なし、重量による）の間にわたる。さらに別の実
施形態では、固形含量の範囲は約４０％から約５５％（増量剤なし、重量による）の間で
ある。

本開示の実施形態に従って形成された分散液は、約０．３から約３．０μｍの間の平均
粒度を有することを特徴とし得る。その他の実施形態では、分散液の平均粒度は約０．８
から約１．２μｍである。「平均粒度」により、本開示は容積平均粒径を意味する。粒径
を測定するために、例えばレーザー回折技法を用いることができる。この説明中の粒径と
は、分散液中のポリマーの直径をさす。球形でないポリマー粒子に関しては、粒子の直径
は、粒子の長軸と短軸の平均である。粒径は、Ｂｅｃｋｍａｎ−Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ２
３０ レーザー回折粒径分析器またはその他の適した装置で測定することができる。

特定の実施形態では、熱可塑性樹脂、安定化剤、および増量剤は、押出機の中で水およ
び中和剤、例えば、アンモニア、水酸化カリウム、または両者の組合せなどとともに溶融
混練されて分散液化合物を形成する。当業者であれば、多数のその他の中和剤が使用され
得ることを理解する。一部の実施形態では、熱可塑性樹脂と安定化剤をブレンドした後に
増量剤を加えてよい。

当分野で公知のいかなる溶融混練手段を用いてもよい。一部の実施形態では、ニーダー
、ＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標）ミキサー、一軸スクリュー押出機、または多軸スクリュー
押出機が使用される。本開示に従って分散液を製造するためのプロセスは、特に限定され
ていない。１つの好ましいプロセスは、例えば、米国特許第５，７５６，６５９号および
米国特許出願公開第２００１００１１１１８号に従う、上記の成分を溶融混練することを
含むプロセスである。

図３は、本開示の実施形態で用いることのできる押出装置を模式的に説明する。特定の
実施形態では二軸スクリュー押出機である、押出機２０は、背圧レギュレーター、溶融ポ
ンプ、またはギアポンプ３０に連結されている。実施形態は、ベースリザーバ４０および
初期水リザーバ５０も提供し、その各々にはポンプが含まれる（図示せず）。所望の量の
ベースおよび初期水はベースリザーバ４０および初期水リザーバ５０からそれぞれ供給さ
れる。いかなる適したポンプを用いてもよいが、一部の実施形態では、２４０バールの圧
力で約１５０ｃｃ／分の流れをもたらすポンプを用いてベースおよび初期水が押出機２０
に供給される。その他の実施形態では、液体注入ポンプは、２００バールで３００ｃｃ／
分または１３３バールで６００ｃｃ／分の流れをもたらす。一部の実施形態では、ベース
および初期水は予熱器で予熱される。

当業者であれば、上記のリストが適したポリマーの非包括的なリストであることを理解
する。本開示の範囲が請求項にのみ制限されることは当然理解される。

界面活性剤

本開示の実施形態は、安定な分散液の形成を促進するため、かつ起泡を助けるために界
面活性剤を使用してよい。起泡および乾燥段階中にフロスを作り出し安定化させることは
、最初にフロスを作り出す場合には、フロス安定化界面活性剤をポリオレフィン樹脂の水
分散液へ添加することにより達成することができる。その上、これらの界面活性剤は、所
望であれば、乾燥した発泡体の水性湿潤を改良するためにも用いることができる。

適したフロス安定化界面活性剤は、陽イオン性、非イオン性、および陰イオン性界面活
性剤から選択してよい。一実施形態では、陰イオン性界面活性剤が使用され得る。陽イオ
ン性界面活性剤の例としては、第四級アミン、第一級アミン塩、ジアミン塩、およびエト
キシル化アミンが挙げられる。非イオン性界面活性剤の例としては、エチレンオキシドを
含有するブロックコポリマー、シリコーン界面活性剤、アルキルフェノールエトキシレー
ト、ならびに炭素原子を８個より多く含有するアルキル基の直鎖および第２級アルコール
エトキシレートが挙げられる。

陰イオン性界面活性剤の例としては、スルホン酸塩、カルボン酸塩、およびリン酸塩が
挙げられる。一実施形態では、水分散液からフロスを調製する際に有用な陰イオン性界面
活性剤は、カルボン酸塩およびカルボキシル基をもつ脂肪酸のエステルアミド、好ましく
は１２から３６個の炭素原子を含む脂肪酸、例えば、ステアリン酸またはラウリン酸、パ
ルミチン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノール酸、リシノール酸、エルカ酸などから
選択され得る。

一部の実施形態では、界面活性剤は、両性界面活性剤、例えば、数ある中でもアミノプ
ロピオン酸塩、両性スルホン酸塩、ベタイン、イミダゾリン系両性界面活性剤、およびス
ルタイン(sultaines)などを含み得る。例えば、界面活性剤はイミダゾリンから誘導され
てよく、アセテート型（塩を含有する）またはプロピオネート型（塩を含まない）のいず
れであってもよい。適した両性界面活性剤の例としては、界面活性剤、例えば、数ある中
で、ラウルアミドプロピルベタイン、ナトリウムラウルイミノジプロピオネート、ココア
ミドプロピルヒドロキシルスルタイン、アルキルエーテルヒドロキシプロピルスルタイン
、ナトリウムカプリロアンホヒドロキシプロピルスルホネート、ジナトリウムカプリロア
ンホジプロピオネート、ナトリウムココアンホアセテート、ジナトリウムココアンホジア
セテート、ナトリウムココアンホプロピオネート、ジナトリウムオクチルイミノジプロピ
オネート、ナトリウムココアンホヒドロキシプロピルスルホネート、ジナトリウムラウリ
ルイミノジプロピオネート、ナトリウムステアロアンホアセテート、およびジナトリウム
タロー(tallow)イミノジプロピオネートなどが挙げられる。当分野で公知のその他の両性
界面活性剤を用いてもよい。

安定化剤として有用な界面活性剤は、外部界面活性剤かまたは内部界面活性剤のいずれ
かであり得る。外部界面活性剤は、分散液の調製の間に化学的に反応してポリマーの中に
入りこまない界面活性剤である。本明細書において有用な外部界面活性剤の例としては、
ドデシルベンゼンスルホン酸の塩およびラウリルスルホン酸塩が挙げられる。内部界面活
性剤は、分散液の調製の間に化学的に反応してポリマーの中に入りこむ界面活性剤である
。本明細書において有用な内部界面活性剤の例としては、２，２-ジメチロールプロピオ
ン酸およびその塩が挙げられる。

一実施形態では、完成した発泡体において良好な「手触り」または織物のような感触が
望ましい場合、飽和脂肪酸誘導体（例えば、ステアリン酸またはパルミチン酸の塩）が使
用され得る。その他の適した陰イオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホナ
ート、第２級ｎ−アルカンスルホナート、α−オレフィンスルホナート、ジアルキルジフ
ェニレンオキシドスルホナート、スルホスクシネートエステル、イソチオネート、直鎖ア
ルキル（アルコール）スルフェートおよび直鎖アルコールエーテルスルフェートが挙げら
れる。フロス安定化界面活性剤が、分散液を調製するために用いられるものと異なってい
ても異なっていなくてもよいことは当然理解される。これらの界面活性剤は、フロス形成
を助けることとフロスを安定化させやすくすることの両方に役立つ。特定の実施形態では
、界面活性剤は、アルカリ金属、モノ−、ジ−およびトリ−アルカノールアミン（例えば
、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）の中の少なくとも１種類、ならびにラウリ
ルスルフェート、ドデシルベンゼンスルフェート、アルコールエトキシスルフェート、お
よびイソチオネートのアンモニウム塩、Ｎ−オクチルデシルスルホスクシニメートの二塩
基酸塩、ならびにそれらの混合物から選択されてよい。その他の実施形態では、フロス安
定化剤にはセルロースが含まれてよい。

繊維

一実施形態では、繊維には、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリビニルアルコール、ポリカプロラクトン、スチレンブタジエンブロック
コポリマーなどを含む、熱可塑性ポリマーから形成されたメルトブロー繊維が含まれ得る
。適したポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレ
ン、エチレンとその他のα−オレフィンのコポリマー、プロピレンとその他のα−オレフ
ィンのコポリマー、ブチレンとその他のα−オレフィンのコポリマー、ならびにそれらの
組合せが挙げられる。一部の実施形態では、繊維には、ホモフィル(homofil)繊維が含ま
れ得る。あるいは、熱可塑性繊維には、上に列挙される熱可塑性ポリマーのいずれかから
形成された溶融紡糸または溶融線引された繊維が含まれてよい。特定の実施形態では、熱
可塑性繊維は、合成ポリオレフィン繊維を含み得る。市販の合成繊維の例は、ＭｉｎｉＦ
ＩＢＥＲＳ，Ｉｎｃ．（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＴＮ）より入手可能なＦＹＢＲＥＬ
（登録商標）Ｅ型ポリエチレン合成パルプである。これらの繊維は、９５％を上回るポリ
エチレンと５％未満のポリビニルアルコールを含んでよく、融点は１３５℃であり、比重
は０．９６ｇ／ｃｍ³である。その他の実施形態では、天然繊維も使用してよく、それに
はセルロース系繊維、例えば、綿またはパルプ繊維などが含まれる。さらにその他の実施
形態では、繊維は、粉砕されたモノフィラメント型繊維（すなわち小さな部分に分割され
た繊維または長さを短くした繊維）である。

一実施形態では、繊維はまた、湿潤剤をそれらの構造の中に組み入れてもよい。湿潤剤
は、添加剤、例えば、アルコキシル化アルキルフェノールなどを、モノ−、ジ−、および
トリ−グリセリド、およびポリオキシアルキレン脂肪酸エステルならびにそれらの組合せ
から選択される少なくとも１種類とともに（または組み合わせて）含んでよい。かかる湿
潤剤の封入は、参照により本明細書に援用される米国特許第４，４８６，５５２号に記載
されている。

多様な実施形態では、前記発泡体は、熱可塑性樹脂と繊維の総合重量に基づいて約１０
重量％から約６０重量％の繊維；そしてその他の実施形態では、熱可塑性樹脂と繊維の総
合重量に基づいて約１０重量％から約４０重量％の繊維を含み得る。一実施形態では、繊
維の平均長は０．２から３０ｍｍの範囲；もう一つの実施形態では０．５から２０ｍｍ；
さらに別の実施形態では１から１０ｍｍである。もう一つの実施形態では、熱可塑性繊維
の融点は、熱可塑性樹脂の融点より大きい。一部の実施形態では、繊維は、繊維を含まな
いフロスを乾燥させることと比較して、フロス乾燥プロセスの発泡体の崩壊を低下させ得
る。

添加剤

発泡体は、所望により、それらが設計される適用に応じて、熱可塑性樹脂の重量の約２
から１００％（乾燥べース）の範囲の量で充填剤を含んでよい。これらの随意的な成分と
しては、例えば、炭酸カルシウム、二酸化チタン粉末、ポリマー粒子、中空のガラス球、
ポリマー繊維、例えば、ポリオレフィン系短繊維モノフィラメントなどが含まれ得る。吸
収性物品における使用のために設計された発泡体は、ポリマー発泡体の全体にわたって均
一に分布しているバルク液体吸収材料、例えば、短い綿繊維またはその他のセルロース繊
維などを含み得る。

それらは典型的に起泡させる前に粒子分散液とブレンドされないが、それらの強い吸水
性に起因して、高吸水性ポリマー（「ＳＡＰ」）の微粒子、例えば軽く架橋されたアクリ
レートポリマーなどは、それが乾燥プロセスに入ると同時にフロスの表面上に均一に分布
されて乾燥時にその表面で並外れた吸収性をもつ耐久性のある発泡体をもたらす。しかし
、ＳＡＰ粒子が（例えば、遅延型水溶性ポリマー、例えば、ヒドロキシプロピルアルキル
セルロースエーテルまたはポリオキシエチレン樹脂の表面層で）処理されて、粒子の初期
吸水速度をフロスが乾燥した発泡体の状態に達するまで低下させるならば、かかる「遅延
吸収性」ＳＡＰ粒子は、起泡が開始される前に粒子分散液に直接有利に加えられてよい。

本明細書中に開示される実施形態において有用な高吸収性ポリマー（「ＳＡＰ」）粒子
は、問題になっている流体、例えば、湿度、水または水性液などのそれら自身の重量を何
度も吸収する粒子である。ＳＡＰ粒子は、流体を吸収すると膨潤する。ＳＡＰは多様な用
途に用いられており、それにはおむつ、建設業界における遮水用途、および食品包装シス
テムにおける液体吸収剤、ならびに衛生および医療用途が含まれる。ＳＡＰ粒子は、架橋
されて大量の液体を吸収できる、一部の例では粒子をその乾燥サイズの数倍まで膨潤させ
る、既知の親水性ポリマーのいずれかであり得る。これらのポリマーは当分野で周知であ
り、商業的に広く入手可能である。大部分のＳＡＰは架橋され、部分的に中和され、およ
び／または表面処理されている。架橋のレベルを選択して特定の適用のための所望の膨潤
特性を得ることが好ましい。

一部の適したＳＡＰおよびＳＡＰを調製するための方法（ゲル重合過程を含む）の例は
、米国特許第３，６６９，１０３号；同第３，６７０，７３１号；同第３，９２６，８９
１号；同第３，９３５，０９９号；同第３，９９７，４８４号；同第４，０７６，６６３
号；同第４，０９０，０１３号；同第４，０９３，７７６号；同第４，１９０，５６２号
；同第４，２８６，０８２号；同第４，３４０，７０６号；同第４，４４６，２６１号；
同第４，４５９，３９６号；同第４，６５４，０３９号；同第４，６８３，２７４号；同
第４，７０８，９９７号；同第４，８５７，６１０号；同第４，９８５，５１８号；およ
び同第５，１４５，９０６号に開示されており、その教示は参照により本明細書に援用さ
れる。加えて、Buchholz, F.L. and Graham, A.T.、「Modern Superabsorbent Polmer Te
chnology」、John Wiley & Sons (1998)および Lisa Brannon-Peppas and Ronald S. Har
land、「Absorbent Polymer Technology」 Elsevier (1990)参照。

フロスの調製

フロスは、機械的方法、例えば、空気またはその他の気体を分散液の水相に連行するた
めに、または所望により混合中に気体をシステムに注入するために大気条件下での、高剪
断、機械的混合プロセスなどを用いることにより分散液／界面活性剤／繊維混合物から調
製してよい。フロスの中に組み込むことのできる空気またはその他の気体の量（空気に加
えて気体が望ましい、または空気以外の気体が望ましい場合）は、一実施形態では容積に
より少なくとも８０％、もう一つの実施形態では容積により少なくとも８５％、そしてさ
らに別の実施形態では容積により得られるフロスの少なくとも９０％を占めてよい。最初
に、フロスを作成するために用いられる予定の全ての成分を、空気の取り込みを避けるた
めに穏やかに攪拌しながら一緒に混合する。

全ての成分が十分混合されると、混合物を高剪断機械的混合に曝す。この段階の間、流
動性のない堅いフロスが形成されるまで、より多くの空気が連続水相の中に閉じ込められ
るにつれ混合物のバルク粘度は増大し得る。所望の密度をもつフロスを得るために必要な
混合時間は、フロス安定化界面活性剤の量および種類ならびに機械的剪断の量とともに変
動し得る。濃厚な水分散液中に空気を泡立たせることのできる任意の機械的混合装置、例
えば、キッチンブレンダー／ハンドミキサー、ワイヤホイップを備えた、または大規模に
は、Ｃｏｗｉｅ−Ｒｉｄｉｎｇ Ｔｗｉｎ Ｆｏａｍｅｒ（Ｃｏｗｉｅ Ｒｉｄｉｎｇ
Ｌｔｄ．）を備えたホバートミキサーなどを用いることができる。市販の発泡装置(foame
r)も、極めて低い（５０ｇ／Ｌｍ未満）密度のフロスを得るために、空気をその高剪断混
合ヘッドの中に注入させることができる。

フロス密度は、例えば、フロスのサンプルを所定の容積および重量のカップに引き出し
、フロスを満たしたカップを秤量し、次にサンプルの密度を計算することにより測定する
ことができる。市販の発泡剤では、空気を混合ヘッドの中に直接加えて低密度フロスの発
生を助けることができる。所望のフロス密度を得るために起泡装置の速度を増加または低
下させてよい。一実施形態では、フロス密度は、約０．０４から０．１５ｇ／ｃｃの範囲
内であってよく、もう一つの実施形態では０．０７から０．０８ｇ／ｃｃの間であってよ
い。所望の密度のフロスが得られると、フロスは、所望により、フロスの発泡体への変換
の前に基材の上に塗布されてよい。

ポリマーを含む起泡した発泡体はまた、２００４年８月２５日出願のＰＣＴ出願第ＰＣ
Ｔ／ＵＳ２００４／０２７５９３号に開示され、国際公開公報第２００５／０２１６２２
号として公開されるように形成されてもよい。その他の実施形態では、ポリマーはまた、
任意の公知の手段、例えば、過酸化物、電子ビーム、シラン、アジド、γ線照射、紫外線
の使用、またはその他の架橋技法などにより架橋されていてもよい。ポリマーはまた、例
えば、グラフト（例えば無水マレイン酸（ＭＡＨ）、シラン、またはその他のグラフト剤
の使用により）、ハロゲン化、アミノ化、スルホン化、またはその他の化学修飾によるな
ど、化学的に改質されてよい。

乾燥および回収段階

一実施形態では、発泡体は、本明細書に開示されるように調製されるフロスの一部の液
体／水性要素を除去することにより、フロスから調製され得る。その他の実施形態では、
発泡体は、フロスの少なくとも大部分の液体／水性要素を除去することにより、フロスか
ら調製され得る。さらにその他の実施形態では、発泡体は、実質的に全ての液体／水性要
素を除去することにより調製され得る。様々な実施形態では、３０重量％を上回る、５０
重量％を上回る、８０重量％を上回る、９０重量％を上回る、９５重量％を上回る、９８
重量％を上回る、または９９重量％を上回る液体／水性要素が除去され得る。液体部分が
除去される手段は、フロス容積の崩壊の量を最小化するように選択してよい。一実施形態
では、フロスは、強制空気乾燥オーブン中で、最適な乾燥のために選択された温度にて加
熱することにより乾燥され、発泡体に変換され得る。一実施形態では、フロスは約６０℃
から１２０℃の間の温度まで加熱され得る。

熱可塑性樹脂の性質が許容するように、加工は、フロスの泡の表面でポリオレフィン樹
脂粒子の粘度を崩壊することなく、または部分的に乾燥したフロスの有意な（例えば、３
０容量％を上回る）崩壊を引き起こすことなく、フロスからできるだけ迅速に水を除去す
るために実現可能な最高温度で行われてよい。もう一つの実施形態では、乾燥温度は、熱
可塑性繊維の融点温度を超えないように選択されてよい。一実施形態では、フロスを熱可
塑性樹脂の溶融範囲に接近するが、それを超えない温度で乾燥させることが望ましい。も
う一つの実施形態では、発泡体がその最終的な形態および寸法で完全に「乾燥し」、フロ
ス中の水の少なくとも９５重量％が追い出されるより前に、繊維との擬似架橋の間に熱可
塑性樹脂中の非晶質領域が融合し始め、フロスの崩壊を回避するかまたは少なくとも最小
化する温度に達することが望ましい。結果として生じる「乾燥した」発泡体は、一実施形
態では約０．０２から０．０７ｇ／ｃｍ³、そしてもう一つの実施形態では約０．０３か
ら０．０５ｇ／ｃｍ³の密度を有し得る。

乾燥した発泡体の一部の実施形態は、０．０１ｃｍから２．５ｃｍの範囲の平均厚さを
有し得る。乾燥した発泡体のその他の実施形態は、０．０５ｃｍから２．０ｃｍの範囲；
そしてさらにその他の実施形態では１から１．５ｃｍの範囲の平均厚さを有し得る。乾燥
した発泡体の実施形態を含む物品は、０．１ｃｍから２．５ｃｍ；その他の実施形態では
０．５ｃｍから２．０ｃｍ；そしてさらにその他の実施形態１．０ｃｍから１．５ｃｍの
範囲の平均厚さを有する発泡体の少なくとも１つの層を含み得る。一部の実施形態では、
２又はそれ以上の発泡体を一緒に積層してもよく；様々な実施形態では、２又はそれ以上
の発泡体は同じまたは異なる密度、同じまたは異なる気泡サイズ、あるいは同じまたは異
なる構造（フィブリル化、開放気泡、独立気泡、など）を有し得る。その他の実施形態で
は、１又はそれ以上の発泡体は、基材、例えば膜などに積層され得る。

本開示の所望の発泡体を形成するためのフロスの乾燥は、バッチ方式または連続方式で
行われてよい。例えば、従来の強制空気乾燥オーブンまたは幾列もの赤外線加熱ランプま
たは誘電加熱装置、例えば、無線（典型的に１から１００ＭＨｚの間の範囲の許容される
周波数帯で作動する）およびマイクロ波（典型的に４００から２５００ＭＨｚの間の範囲
の許容される周波数帯で作動する）周波数エネルギー生成源を含み、連続様式で、フロス
を設置するかまたはそれを通ってフロスを運搬するトンネルまたはチャンバーにライニン
グを施す装置を乾燥に用いてよい。かかる乾燥エネルギー源の組合せを同時にまたは連続
適用で用いて、フロスを乾燥させて発泡体を形成することができる。一実施形態では、乾
燥には誘電体装置と強制空気乾燥オーブンの同時使用が含まれる。厚さ約０．２５から０
．６ｃｍの発泡体に関して、強制空気オーブンがおよそ７５℃で作動し、無線周波数発生
器がフロスを約４５から５０℃の内部温度まで加熱する場合、乾燥は４５から９０秒程度
で迅速に達成することができる。乾燥運転の温度は、発泡体を調製するために用いられる
ポリオレフィン樹脂の性質および溶融範囲（ＤＳＣにより測定される）に従って選択され
てよい。様々な国で産業用に許可されている、誘電加熱周波数帯は、参照文献「Foundati
ons of Industrial Applications of Microware and Radio Frequency Fields」、Rousy,
G and Pierce, J. A. (1995) の中に大いに詳細に指定されている。

発泡体の構造

繊維および分散液の実施形態を合し、起泡させ、乾燥させて各々上記のように発泡体を
生じる場合、フィブリル化構造が生じ得る。図４から６を参照して下の実施例３にさらに
説明されるように、発泡体の壁体様構造には、熱可塑性繊維１および熱可塑性樹脂２が含
まれ、この熱可塑性樹脂２は繊維網を取り囲み、相互連結して連続的なウェブを形成する
。フィブリル化構造は気泡質であってもよいし、図４から６に示されるように、外見は非
気泡質であってもよい。発泡体形態学はまた、伝統的なＰＦＦと比較して高度のランダム
性および大きな表面開口部を有するとして特徴付けられる。発泡体の内部構造はまた、不
織フィブリルを含む非気泡構造および従来のＰＦＦと比較してより大きな空きスペースを
示す。

一実施形態では、吸収性構造（発泡体）は非気泡質のフィブリル化形態学を有し得る。
本明細書において、「非気泡質のフィブリル化構造」とは、フィブリルまたは糸状の長繊
維からなる、または有する、オープンで、ランダムな、非気泡質の形態を有する発泡体を
さす。非気泡質のフィブリル化構造は、例えば、不均一であって非反復性であってよい（
例えば、フィブリルが不織繊維様ウェブを形成し、大多数の壁体が相互に接続されていな
いなど）。

もう一つの実施形態では、前記発泡体は、サイズ５０ｃｍ²の発泡体サンプル上に２３
℃の合成尿の５．０ｍＬ液体侵襲物をもとに約０．１から約１０秒の範囲の速度による侵
襲物の攻撃(insult strike)を受け得る。さらに別の実施形態では、発泡体は、約０．５
から７秒；そしてさらにその他の実施形態では約１から４秒の範囲の速度による侵襲物の
攻撃を受け得る。さらに別の実施形態では、発泡体の平均厚さは約０．０３から３．０ｃ
ｍ；その他の実施形態では約０．１から約２．５ｃｍ；その他の実施形態では約０．５か
ら約２．０ｃｍ；そしてさらにその他の実施形態では約１．０から約１．５ｃｍの範囲で
ある。

衛生物品

本開示の一実施形態では、本明細書に開示される発泡体は、身体浸出液を適切に含みな
がら着用者に対して改良された適合性および快適さをもたらすよう設計された、衛生物品
；例えば、おむつ、失禁用ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつカバーおよびライナー
、女性用衛生衣類などの吸収性コア構造の二次加工に用いられ得る。

吸収性コアとは、その機能が流体を獲得し、分配し、移動させ、保存し、および／また
は再分配することである、吸収性物品の部分（例えば、層）をさす。吸収性コアは、吸収
材料を含み、その少なくとも１つは本開示の発泡体を含み、かつ、液体、例えば、尿およ
び特定のその他の身体浸出液などを適した様式および程度で獲得し、分配し、および／ま
たは保持することができる。

その他の実施形態では、２又はそれ以上の発泡体層を有する物品を形成することが望ま
しい場合がある。一部の実施形態では、発泡体層は同じまたは異なる密度からなってよい
。その他の実施形態では、２又はそれ以上の発泡体層は積層されていてよい。

実施例

以下の実施例には、例示的なフロス発泡体および吸収性用途におけるそれらの有効性を
示す実験データが含まれる。発泡体は、ＳＥＭ画像形成、４５度流出測定、負荷を受けた
場合の崩壊％、滲み通り(strikethrough)時間（Ｅｄａｎａ １５０．４−９９）、およ
び吸収力指標を含む様々な方法により特性決定することができる。

ポリオレフィンエラストマー（ＥＮＧＡＧＥ（登録商標））またはポリオレフィンプラ
ストマー（ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標））（各々、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃ
ｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ,ＭＩより入手可能）およびポリエチレンパルプ（Ｍｉｎ
ｉＦＩＢＥＲＳ，Ｉｎｃ．，Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＴＮより入手可能なポリエチレ
ンファイバーＥ型）を用いて本明細書に詳述されるプロトコールに従って形成された分散
液から発泡体を生成した。以下の手順は例示的であり、所望の繊維の装填、希釈、および
界面活性剤の使用を調節することにより改変形態を実行してもよい。

分散液：ポリオレフィンプラストマーの水分散液は、国際公開公報第２００５０２１６
３８号に記載される手順に従って形成される。分散液は、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標） Ｅ
Ｇ ８２００（約５ｄｇ／分のＭＩ２、および０．８７０ｇ／ｃｃの密度を有するエチレ
ン−αオレフィンコポリマー）を用いて形成される。分散界面活性剤系には、ＵＮＩＣＩ
Ｄ（登録商標）（Ｂａｋｅｒ Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅより入手可能な直鎖カルボン酸）、Ｈ
ＹＳＴＲＥＮＥ（登録商標）（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｃｏｒｐ．，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，Ｃ
ｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔより入手可能な脂肪酸）、およびＭＥＴＨＯＣＥＬ（登録商標）（
Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能な水溶性メチルセルロ
ースおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースポリマー）が含まれ、エチレンコポリマ
ーと界面活性剤系の総合重量に基づいてそれぞれ２重量％、１重量％、および０．２重量
％の添加量で用いられる。生成された水分散液は、およそ５３重量％の固形含量を有する
。

発泡体：４０％の繊維を添加した発泡体を生成するため、１０ガロンの上記分散液（Ｐ
ＯＤ ８１０２、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ
，ＭＩ）を、ポリマー固形分に基づいて１．５重量％のラウレス硫酸アンモニウム（ＳＴ
ＥＯＬ（登録商標）、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏ．，Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ
より入手可能）および１重量％のラウリル硫酸ナトリウム（ＳＴＥＰＡＮＯＬ（登録商標
）、これもＳｔｅｐａｎ Ｃｏ．より入手可能）と混合する（２部の安定化剤、１部のフ
ロス安定化界面活性剤、および１部の湿潤剤を有する２−１−１分散液）。分散液の８０
グラムアリコートを混合ボウルの中に入れ、８０グラムの脱イオン水でさらに希釈する。
混合物を攪拌する。低い設定で１分間、次に１５グラムの合成繊維（ポリエチレンファイ
バーＥ型、ＭｉｎｉＦＩＢＥＲＳ，Ｉｎｃ．，Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＴＮより入手
可能）を、２分間にわたり遅い攪拌を継続しながら添加する。１から２分間高速で攪拌す
ることにより（泡立て器を備えたホバートミキサー）フロスを作出する。フロスを剥離紙
の上に載せ、スクリード用の道具を用いて約０．１ｃｍから約２．５４ｃｍの範囲の高さ
に平らにする。次に、フロスを７５℃に予熱したオーブンで乾燥させて発泡体を形成する
。

実施例１

３つの発泡体サンプルを上記の手順に従って調製する。サンプル１の発泡体は繊維を含
まず、上記のＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標） ＥＧ ８２００（ＰＯＤ ８１０２、Ｔｈｅ
Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ）の２−１−１分散
液およびポリマー固形分に基づいて１．５％のＳＴＥＯＬ（登録商標）を用いる。サンプ
ル２および３は、ポリエチレン繊維を添加する４０％の繊維（ＭｉｎｉＦＩＢＥＲＳ，Ｉ
ｎｃ．，Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＴＮより入手可能なポリエチレンファイバーＥ型）
を、１．５％ＳＴＥＯＬ（登録商標）に加えて用いる（両方ともポリマー固形分に基づく
）。サンプル２は、２−１−１ ＰＯＤ ８１０２分散液で作成されるが、一方のサンプ
ル３は、２−１−２ ＰＯＤ ８１０２分散液を用いる。

液体が発泡体構造を通過する速度で試験される滲み通り(strikethrough)実験、および
吸収力指標(Absorbent Capacity Index)（ＡＣＩ）測定を、上記に開示される詳細に従っ
て調製されたこれらの発泡体サンプルで行う。

滲み通り測定に用いた液体は、２３℃の合成尿（米国特許第５，２６０，３４５号に記
載される通り）の５．０ｍＬサンプルであり、発泡体サンプルのサイズは５０ｃｍ²であ
る。液体をサンプルの上部および下部に導入する。滲み通り試験の結果（各エントリーは
４回の実施の平均である）を、下の表１に示す。

表１に示されるように、ポリオレフィン繊維を含有するサンプルについて滲み通りの劇
的な減少がある。湿った負荷が前記発泡体サンプルの上部または下部に導入されたかどう
かが滲み通りを生じるように見えなかった。

ＡＣＩ測定は上記と同じ合成尿をサイズ５０ｃｍ²の発泡体サンプルとともに用い、２
４．９ｍＬの合成尿を７．０ｍＬ／秒の速度で導入する。下の表２は、これらの発泡体サ
ンプルについての吸収データをまとめたものであり、各エントリーは６回の実施の平均で
ある。

表２に示されるように、ＡＣＩは、繊維を含まない発泡体サンプル（サンプル１）に対
して、４０％のポリエチレン繊維を含むサンプル（サンプル２および３）について大きく
なる。

実施例２

発泡体サンプルは、上に概説されるプロトコールに従って合成される。ポリオレフィン
分散液（ＰＯＤ ８１０２）は、様々に希釈され、ポリエチレンパルプ（ＭｉｎｉＦＩＢ
ＥＲＳ，Ｉｎｃ．，Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｃｉｔｙ，ＴＮより入手可能なポリエチレンファイ
バーＥ型）を用いて様々な繊維添加量を組み込む。表３に示される繊維添加量は、ポリマ
ー固形分の重量に基づく。サンプル発泡体は１５．３ｃｍ×１０．２ｃｍである。これら
のサンプルを、前記発泡体サンプルを４５度の角度の面の上に置き、２つの８０ｍＬ液体
侵襲物を発泡体の上部に導入し、前記発泡体に吸収されずに流出した全ての液体の量を回
収および測定することにより行われる、４５度流出試験に付す。液体侵襲物は５分離して
導入され、流出測定は、それぞれ１回目および２回目の流出として報告される。発泡体の
崩壊は、硬化中のフロスの崩壊の量を表す。液体侵襲物は、０．０３重量％の塩化カルシ
ウム、０．０８重量％の硫酸マグネシウム、０．７７重量％の塩化ナトリウム、１．９４
重量％の尿素、および９７.１７重量％の脱イオン水として処方された合成尿である。こ
れらの試験の結果を下の表３にまとめる。

一定の繊維を添加したサンプルを比較すると、ポリオレフィン分散液の希釈率の増加は
、一般に崩壊の増加をもたらした（サンプル４から６または７から１０参照）。繊維を含
まずに作出された発泡体と比べると、繊維添加量が増加すると、繊維の存在に起因して崩
壊が劇的に低下し（サンプル６、１０、１５および１９参照）、繊維が発泡体構造内部の
壁体の保全性を支援し得ることを示唆する。流出試験は、繊維を含まずに作出された発泡
体では、流出量が一般に多かったことを示した。従って、崩壊の増加を招くことなく流出
を最小化するための希釈レベルのバランスを見つけ出す必要がある。本明細書に開示され
る発泡体の中に繊維を添加することは、発泡体の崩壊を効果的に減少させるためのこのバ
ランスを保つ際に不可欠な役割を果たし得る。

実施例３

上に概説されるプロトコールに従って作成されたポリオレフィン発泡体のサンプルのＳ
ＥＭ画像を図４ａおよび４ｂに図示する。組み込まれたポリオレフィン繊維を含む、ＡＦ
ＦＩＮＩＴＹ（商標）の水分散液から形成された発泡体は、新規な非気泡質のフィブリル
化構造を提示する。発泡体の形態は、図１ａからｂに示される伝統的なＰＦＦと比較して
高度のランダム性および大きな表面開口部を有するとして特徴付けられ得る。図４ａに示
される発泡体の断面も、不織フィブリルを含む非気泡構造および大きな空きスペースを提
示する。図４ｂに示される表面開口部が大きいほど、液体の滲み通りを速くすることがで
き、空きスペースが大きい結果、液体保持のための毛管圧が低くなり得る。

発泡体壁体の高解像度ＳＥＭ画像により、図５および６に示されるように、ポリエチレ
ン繊維がＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリマーによって実質的に封入されていることが示さ
れる。図５において、発泡体構造中の壁体の高解像度画像により、壁体構造の大部分を構
成するＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリマー２のマトリックス内にあるポリオレフィン繊維
１が示される。繊維１により壁体構造の補強がもたらされている。図６は壁体の断面図の
高解像度ＳＥＭ画像であり、ポリエチレン繊維２を取り囲むＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポ
リマー１が示される。

個人用衛生物品のための吸収材料における本開示の発泡体の使用への言及が成されてい
るが、本開示への制限はかかる説明により何ら意図されない。むしろ本明細書に開示され
る発泡体は、具体的には、家庭用およびパーソナルケア用ふき取り繊維、医療創傷ケアお
よび外科用包帯、空気および液体濾過、食品吸収パッド、例えば鶏肉または肉類用パッド
など、生地／織物の裏布、雑音／音の消音、および自動ＩＰの支持体(auto IP backing)
に使用が見出され得る。

本開示の実施形態の利点としては、次の１又はそれ以上を挙げることができる。網状の
形態はより大きな発泡体表面開口部を可能にし、それはより迅速な液体吸収およびより迅
速な液体滲み通りをもたらし得る。空きスペースが大きいことにより、伝統的なフロス発
泡体形態に対して、少ない液体保持のため低い毛管圧が結果としてもたらされる。本明細
書に記載される発泡体は、セルロース系繊維システムと比較して、優れた湿潤および乾燥
引張強さならびに優れた湿潤崩壊を提示し得る。その上、様々な発泡体のエラストマー性
も、発泡体に形態を保持させる。有利には、一部の実施形態では、繊維は崩壊安定化剤と
しての役割を果たし、膜形成中のフロス崩壊を減少させおよび／または乾燥発泡体の崩壊
を減少させ得る。

本開示を限定された数の実施形態に関して説明してきたが、当業者であれば、本明細書
に開示される本開示の範囲から逸脱することなくその他の実施形態が考案され得ることを
理解する。従って、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲にのみ限定されるものである
。

Claims (11)

1. 熱可塑性ポリオレフィン樹脂に基づくフィブリル化した非気泡構造（ｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ ｎｏｎ−ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含む発泡体であって、前記発泡体の平均密度が０．０２ｇ／ｃｍ^３から０．０７ｇ／ｃｍ^３である、発泡体。
2. 前記発泡体が、１０重量％から６０重量％の繊維を含む、請求項１に記載の発泡体。
3. 前記繊維が、ポリエチレンホモポリマー、コポリマー、またはマルチブロックインターポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、コポリマー、またはマルチブロックインターポリマー、合成パルプ、あるいはそれらの組合せを包含する、請求項２に記載の発泡体。
4. 前記繊維の平均長が、０．５ｍｍから２０ｍｍである、請求項２に記載の発泡体。
5. 前記繊維の表面積の少なくとも５０％が熱可塑性樹脂で被覆されている、請求項２に記載の発泡体。
6. 前記熱可塑性樹脂が少なくとも一部分架橋されている、請求項５に記載の発泡体。
7. 前記発泡体の平均厚さが０．０１ｃｍから２．５ｃｍである、請求項１に記載の発泡体。
8. 前記発泡体が、脱イオン水中、０．２重量％のＫＣｌ、０．２重量％のＮａ_２ＳＯ_４、０．０８５重量％のＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４、０．０１５重量％の（ＮＨ_４）２ＨＰＯ_４、０．０２５重量％のＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏおよび０．０５重量％のＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏを含有する２３℃の合成尿の５．０ｍＬサンプルを用い、０．１から１０秒の侵襲物滲み通り時間を有する、請求項１に記載の発泡体。
9. 前記発泡体が、脱イオン水中、０．２重量％のＫＣｌ、０．２重量％のＮａ_２ＳＯ_４、０．０８５重量％のＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４、０．０１５重量％の（ＮＨ_４）２ＨＰＯ_４、０．０２５重量％のＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏおよび０．０５重量％のＭｇＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏを含有する２３℃の合成尿の５．０ｍＬサンプルを用い、１から４秒の侵襲物滲み通り時間を有する、請求項１に記載の発泡体。
10. 高吸収性ポリマーをさらに含む、請求項１に記載の発泡体。
11. 請求項１に記載の発泡体を含む、幼児用おむつ、女性用衛生用品、成人用失禁用品、創傷包帯パッド、外科スポンジ、医療用衣類、外科用掛け布、ふき取り用タオル（wiping towel）、ふき取り用スポンジ(wiping sponge)、および食品包装パッドから選択される吸収性物品。