JP6189993B2 - 機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィルムおよびフォーム - Google Patents

機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィルムおよびフォーム Download PDF

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Description

発明の分野
本発明は、機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィルムおよび／または
フォームに関する。
発明の背景
様々な用途における機能性充填材材料の使用が一般的に知られているが、そのような様
々な用途は、例えば、吸収、熱伝導、電磁応答性、色制御、および／または生物活性応答
性の分野において、さらなる改良を必要とする。
機能性充填材の改良された使用を提供するための研究努力にもかかわらず、他の効率的
な特性、例えば、吸収、熱伝導、電磁応答性、色制御、および／または生物活性応答性な
どを維持しつつ、大量の機能性充填剤材料を充填するための効率的な方法を提供するシス
テムが、依然として必要とされている。
発明の概要
本発明は、１種または複数種の機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィ
ルムおよび／またはフォームを提供する。本発明による、１種または複数種の機能性充填
材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムおよび／またはフォームは、第
１の端部および第２の端部を有し、ならびに、（ａ）熱可塑性材料を含むマトリックスと
、（ｂ）マイクロキャピラリーフィルムおよび／またはフォームの第１の端部から第２の
端部まで、マトリック中に平行に配置された少なくとも１つまたは複数のチャネルであっ
て、お互いに少なくとも１μｍ離間しており、それぞれが少なくとも１μｍの範囲の直径
を有する、１つまたは複数のチャネルと、（ｃ）１つまたは複数のチャネル中に配置され
た少なくとも１種または複数種の機能性充填材材料とを含み、マイクロキャピラリーフィ
ルムおよび／またはフォームは、２μｍから２０００μｍまでの範囲の厚さを有する。
代替の一実施形態において、本発明は、熱可塑性材料が、ポリオレフィン、例えば、ポ
リエチレンおよびポリプロピレン；ポリアミド、例えば、ナイロン６；ポリ塩化ビニリデ
ン；ポリフッ化ビニリデン；ポリカーボネート；ポリスチレン；ポリエチレンテレフタレ
ート；ポリウレタン、および／またはポリエステルからなる群より選択されることを除い
て、前記実施形態のいずれかによる、１種または複数種の機能性充填剤材料を含有するマ
イクロキャピラリーフィルムおよび／またはフォームを提供する。
代替の実施形態において、本発明は、１つまたは複数のチャネルが、円形、長方形、楕
円形、星形、ひし形、三角形、正方形など、およびそれらの組み合わせからなる群より選
択される断面形状を有することを除いて、前記実施形態のいずれかによる、１種または複
数種の機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィルムおよび／またはフォー
ムを提供する。
代替の一実施形態において、本発明は、１種または複数種の機能性充填材材料を含有す
るマイクロキャピラリーフィルムおよび／またはフォームであって、１種または複数種の
機能性充填材材料が、気体、液体、固体、またはそれらの組み合わせからなる群より選択
されることを除いて、前記実施形態のいずれかによる、マイクロキャピラリーフィルムお
よび／またはフォームを提供する。
本発明を説明するために、図面において例示的な形態が示されるが、本発明は、図示さ
れるところの正確な配置および手段に限定されないということは理解されたい。
１種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの上面図である。 １種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの長手方向の断面図である。 ａ〜ｅは、１種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの様々な断面図である。 １種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの斜視図である。 図２に示されたような、１種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの長手方向の断面のセグメントである。 １種または複数種の機能性充填材材料を含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームの分解立体図である。 マイクロキャピラリーダイの概略図である。 マイクロキャピラリーダイの概略図である。
発明の詳細な説明
図を参照すると、同一番号は同一要素を示しており、図１〜６に、１種または複数種の
機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１
０）の第１の実施形態が示されている。
本発明による、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有する本発明のマイ
クロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）は、第１の端部（１４）および第２の
端部（１６）を有し、ならびに、（ａ）熱可塑性材料を含むマトリックス（１８）と、（
ｂ）前記マイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の第１の端部（１４）か
ら第２の端部（１６）へと前記マトリックス（１８）に平行に配置された少なくとも１つ
または複数のチャネル（２０）であって、お互いに少なくとも１μｍ離間されており、そ
れぞれが、少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、１つまたは複数のチャネルと、（ｃ
）前記１つまたは複数のチャネル（２０）中に配置された、少なくとも１種または複数種
の機能性充填材材料（１２）とを含み、この場合、前記マイクロキャピラリーフィルム（
１０）は、２μｍから２０００μｍまでの範囲の厚さを有する。
機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（
１０）は、２μｍから２０００μｍまでの範囲の厚さを有し得る。例えば、機能性充填材
材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）は、２μ
ｍから２０００μｍまでの範囲、あるいは１０μｍから１０００μｍまで、あるいは２０
０μｍから８００μｍまで、あるいは２００μｍから６００μｍまで、あるいは３００μ
ｍから１０００μｍまで、あるいは３００μｍから９００μｍまで、あるいは３００μｍ
から７００μｍまでの範囲の厚さを有し得る。フィルムの厚さとマイクロキャピラリーの
直径との比は、２：１から４００：１までの範囲である。「マイクロキャピラリーフィル
ム」なる用語は、本明細書において使用される場合、フィルムならびにテープを意味する
。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィル
ムまたはフォーム（１０）は、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有する
マイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して、少なくとも１
０体積パーセントのマトリックス（１８）を含み得る。例えば、１種または複数種の機能
性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）
は、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィ
ルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して、１０体積パーセントから８０体積パーセ
ントまでのマトリックス（１８）、あるいは、１種または複数種の機能性充填材材料（１
２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して
、２０体積パーセントから８０体積パーセントまでのマトリックス（１８）、あるいは、
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルム
またはフォーム（１０）の総体積に対して、３０体積パーセントから８０体積パーセント
までのマトリックス（１８）を含み得る。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィル
ムまたはフォーム（１０）は、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有する
マイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して、２０体積パー
セントから９０体積パーセントまでの空隙率を含み得る。例えば、１種または複数種の機
能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０
）は、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフ
ィルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して、２０体積パーセントから８０体積パー
セントまでの空隙率、あるいは、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有す
るマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の総体積に対して、２０体積パ
ーセントから７０体積パーセントまでの空隙率、あるいは、１種または複数種の機能性充
填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム（１０）の総
体積に対して、３０体積パーセントから６０体積パーセントまでの空隙率を含み得る。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラリーフィル
ムまたはフォーム（１０）は、上記に記載された総空隙率体積に対して５０体積パーセン
トから１００体積パーセントまでの１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含み
得、例えば、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有するマイクロキャピラ
リーフィルムまたはフォーム（１０）は、上記に記載された総空隙率体積に対して６０体
積パーセントから１００体積パーセントまでの１種または複数種の機能性充填材材料（１
２）、あるいは、上記に記載された総空隙率体積に対して７０体積パーセントから１００
体積パーセントまでの１種または複数種の機能性充填材材料（１２）、あるいは、上記に
記載された総空隙率体積に対して８０体積パーセントから１００体積パーセントまでの１
種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含み得る。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有する本発明のマイクロキャピラリ
ーフィルムまたはフォーム（１０）は、第１の端部（１４）および第２の端部（１６）を
有する。少なくとも１つまたは複数のチャネル（２０）が、第１の端部（１４）から第２
の端部（１６）へとマトリックス（１８）に対して平行に配置されている。１つまたは複
数のチャネル（２０）は、お互いに少なくとも１μｍ離間されている。少なくとも１つま
たは複数のチャネル（２０）は、少なくとも１μｍ、例えば、１μｍから１９９８μｍま
で、あるいは５μｍから９９０μｍまで、あるいは５μｍから８９０μｍまで、あるいは
５μｍから７９０μｍまで、あるいは５μｍから６９０μｍまで、あるいは５μｍから５
９０μｍまでの範囲の直径を有する。１つまたは複数のチャネル（２０）は、円形、長方
形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形など、およびそれらの組み合わせからなる群
より選択される断面形状を有し得る。１つまたは複数のチャネル（２０）は、さらに、第
１の端部（１４）、第２の端部（１６）、第１の端部（１４）と第２の端部（１６）との
間、および／またはそれらの組み合わせに、１つまたは複数のシール材も含み得る。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）を含有する本発明のマイクロキャピラリ
ーフィルムまたはフォーム（１０）は、例えば、コロナ表面処理、プラズマ表面処理、火
炎表面処理、および／または化学グラフト化表面処理などにより、さらに表面処理され得
る。
マトリックス（１８）は、１種または複数種の熱可塑性材料を含む。そのような熱可塑
性材料としては、これらに限定されるわけではないが、ポリオレフィン、例えば、ポリエ
チレンおよびポリプロピレンなど；ポリアミド、例えば、ナイロン６など；ポリ塩化ビニ
リデン；ポリフッ化ビニリデン；ポリカーボネート；ポリスチレン；ポリエチレンテレフ
タレート；ポリエステル、およびポリウレタンが挙げられる。マトリックス（１８）は、
例えば、ガラス繊維もしくは炭素繊維および／または任意の他の鉱物充填材、例えば、タ
ルクまたは炭酸カルシウムなど、により強化され得る。例示的充填材としては、これらに
限定されるわけではないが、天然炭酸カルシウム、例えば、白亜、方解石、および大理石
など、合成炭酸塩、マグネシウムおよびカルシウムの塩、苦灰石、炭酸マグネシウム、炭
酸亜鉛、石灰、マグネシア、硫酸バリウム、重晶石、硫酸カルシウム、シリカ、ケイ酸マ
グネシウム、タルク、珪灰石、粘土およびケイ酸アルミニウム、高陵土、マイカ、金属も
しくはアルカリ土類の酸化物もしくは水酸化物、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化亜鉛
、ガラスもしくは炭素繊維もしくは粉末、木材繊維もしくは粉末、またはこれらの化合物
の混合物が挙げられる。
熱可塑性材料の例としては、これらに限定されるわけではないが、１種または複数種の
α−オレフィン、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、のホモポリマーおよびコポリマ
ー（エラストマーを含む）、典型的には、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代表されるもの；α−オレフィンとコン
ジュゲートジエンもしくは非コンジュゲートジエンとのコポリマー（エラストマーを含む
）、典型的には、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
ネンコポリマーで代表されるもの；ならびにポリオレフィン（エラストマーを含む）、例
えば、２種以上のα−オレフィンとコンジュゲートジエンもしくは非コンジュゲートジエ
ンとのコポリマー、典型的には、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
ーで代表されるもの；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；スチレン性コポリマー（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、スチレンアクリレート、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
レートなど、ならびにスチレンブタジエンおよび架橋スチレンポリマーなど；ならびにス
チレンブロックコポリマー（エラストマーを含む）、例えば、スチレン−ブタジエンコポ
リマーおよびそれらの水和物、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、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、例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレン
テレフタレートなど；ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシドなど；
ならびにガラス状炭化水素ベースの樹脂、例えば、ポリジシクロペンタジエンポリマーお
よび関連するポリマー（コポリマー、ターポリマー）など；飽和モノオレフィン、例えば
、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルバーサテート、およびビニルブチレートなど
；ビニルエステル、例えば、モノカルボン酸のエステル、例えば、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチルヘ
キシルアクリレート、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；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によって製造された樹脂など、が挙げられる。これ
らの樹脂は、単独において、または２種以上の組み合わせにおいて使用され得る。
選択された実施形態において、熱可塑性材料は、例えば、エチレン−α−オレフィンコ
ポリマー、プロピレン−α−オレフィンコポリマー、およびオレフィンブロックコポリマ
ーからなる群より選択される１種または複数種のポリオレフィンを含み得る。特に、選択
された実施形態において、熱可塑性材料は、１種または複数種の非極性ポリオレフィンを
含み得る。
特定の実施形態において、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、
それらのコポリマー、およびそれらのブレンドなど、ならびにエチレン−プロピレン−ジ
エンターポリマーが使用され得る。いくつかの実施形態において、例示的オレフィン性ポ
リマーとしては、均一ポリマー；高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）；不均一分枝化直鎖状
低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；不均一分枝化直鎖状超低密度ポリエチレン（ＵＬＤ
ＰＥ）；均一分枝化直鎖状エチレン／α−オレフィンコポリマー；均一分枝化した実質的
に直鎖状のエチレン／α−オレフィンポリマー；および高圧での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）が挙げられる。
一実施形態において、エチレン−α−オレフィンコポリマーは、例えば、エチレン−ブ
テン、エチレン−ヘキセン、もしくはエチレン−オクテンコポリマーもしくはインターポ
リマーでもよい。他の特定の実施形態において、プロピレン−α−オレフィンコポリマー
は、例えば、プロピレン−エチレンもしくはプロピレン−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もよい。
ある特定の他の実施形態において、熱可塑性材料は、例えば、半結晶性ポリマーの場合
もあり、１１０℃未満の融点を有し得る。別の実施形態において、融点は、２５℃から１
００℃まででもよい。別の実施形態において、融点は、４０℃から８５℃の間でもよい。
特定の一実施形態において、熱可塑性材料は、プロピレン／α−オレフィンコポリマー
および、適宜に１種または複数種のポリマー、例えば、ランダムコポリマーポリプロピレ
ン（ＲＣＰ）など、を含むプロピレン／α−オレフィンインターポリマー組成物である。
特定の一実施形態において、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、実質的にアイソ
タクチックなプロピレン配列を有する。「実質的にアイソタチックなプロピレン配列」は
、配列が、１３Ｃ−ＮＭＲによって測定された、約０．８５を超える；あるいは約０．９
０を超える；あるいは約０．９２を超える；あるいは約０．９３を超えるアイソタチック
トライアド（ｍｍ）を有することを意味する。アイソタチックトライアドは、当技術分野
において周知であり、例えば、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルによって特定されたコポリマー
分子鎖におけるトライアドユニット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号および国際公開第００／０１７４５号に記載されている。
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８（２３０℃／２．
１６ｋｇ）に従って測定された０．１ｇ／１０分から５００ｇ／１０分までの範囲のメル
トフローレートを有し得る。０．１ｇ／１０分から５００ｇ／１０分までのすべての個々
の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、ならびに本明細書において開示されるところ
であり、例えば、メルトフローレートは、０．１ｇ／１０分、０．２ｇ／１０分、または
０．５ｇ／１０分の下限から、５００ｇ／１０分、２００ｇ／１０分、１００ｇ／１０分
、または２５ｇ／１０分の上限まででもよい。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポ
リマーは、０．１ｇ／１０分から２００ｇ／１０分までの範囲のメルトフローレートを有
してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．２ｇ／１０分か
ら１００ｇ／１０分までの範囲のメルトフローレートを有してもよく、あるいは、プロピ
レン／α−オレフィンコポリマーは、０．２ｇ／１０分から５０ｇ／１０分までの範囲の
メルトフローレートを有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマー
は、０．５ｇ／１０分から５０ｇ／１０分までの範囲のメルトフローレートを有してもよ
く、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１ｇ／１０分から５０ｇ／１
０分までの範囲のメルトフローレートを有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレ
フィンコポリマーは、１ｇ／１０分から４０ｇ／１０分までの範囲のメルトフローレート
を有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１ｇ／１０分か
ら３０ｇ／１０分までの範囲のメルトフローレートを有してもよい。
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも
２ジュール／グラムの融解熱）から３０重量パーセント（５０ジュール／グラム未満の融
解熱）までの範囲の結晶化度を有する。１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラ
ムの融解熱）から３０重量パーセント（５０ジュール／グラム未満の融解熱）までのすべ
ての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれ、ならびに本明細書において開示され
るところであり、例えば、結晶化度は、１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラ
ムの融解熱）、２．５パーセント（少なくとも４ジュール／グラムの融解熱）、または３
パーセント（少なくとも５ジュール／グラムの融解熱）の下限から、３０重量パーセント
（５０ジュール／グラム未満の融解熱）、２４重量パーセント（４０ジュール／グラム未
満の融解熱）、１５重量パーセント（２４．８ジュール／グラム未満の融解熱）、または
７重量パーセント（１１ジュール／グラム未満の融解熱）の上限まででもよい。例えば、
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２
ジュール／グラムの融解熱）から２４重量パーセント（４０ジュール／グラム未満の融解
熱）までの範囲の結晶化度を有し得る。あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマ
ーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から１５
重量パーセント（２４．８ジュール／グラム未満の融解熱）までの範囲の結晶化度を有し
得；あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント
（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から７重量パーセント（１１ジュール／グラ
ム未満の融解熱）までの範囲の結晶化度を有し得；あるいは、プロピレン／α−オレフィ
ンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱
）から５重量パーセント（８．３ジュール／グラム未満の融解熱）までの範囲の結晶化度
を有し得る。結晶化度は、ＤＳＣ法によって測定される。プロピレン／α−オレフィンコ
ポリマーは、プロピレンに由来するユニットと、１種または複数種のα−オレフィンコモ
ノマーに由来するポリマーユニットとを含む。プロピレン／α−オレフィンコポリマーを
製造するために用いられる例示的コモノマーは、Ｃ２およびＣ４からＣ１０までのα−オ
レフィン、例えば、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、およびＣ８α−オレフィンである。
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１重量パーセントから４０重量パーセント
までの１種または複数種のα−オレフィンコモノマーを含む。１重量パーセントから４０
重量パーセントまでのすべての個々の値および部分範囲は、本明細書に含まれており、本
明細書に開示される。例えば、コモノマー含有量は、１重量パーセント、３重量パーセン
ト、４重量パーセント、５重量パーセント、７重量パーセント、または９重量パーセント
の下限から、４０重量パーセント、３５重量パーセント、３０重量パーセント、２７重量
パーセント、２０重量パーセント、１５重量パーセント、１２重量パーセント、または９
重量パーセントの上限まででもよい。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは
、１重量パーセントから３５重量パーセントまでの１種または複数種のα−オレフィンコ
モノマーを含み；あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１重量パーセン
トから３０重量パーセントまでの１種または複数種のα−オレフィンコモノマーを含み；
あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３重量パーセントから２７重量パ
ーセントまでの１種または複数種のα−オレフィンコモノマーを含み；あるいは、プロピ
レン／α−オレフィンコポリマーは、３重量パーセントから２０重量パーセントまでの１
種または複数種のα−オレフィンコモノマーを含み；あるいは、プロピレン／α−オレフ
ィンコポリマーは、３重量パーセントから１５重量パーセントまでの１種または複数種の
α−オレフィンコモノマーを含む。
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３．５以下、あるいは３．０以下、あるい
は１．８から３．０までの分子量分布（ＭＷＤ）を有しており、分子量分布は数平均分子
量で除した重量平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）として定義される。
そのようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、さらに、米国特許第６，９６０
，６３５号および米国特許第６，５２５，１５７号に詳細に記載されており、なお、当該
文献は、参照により本明細書に組み入れられる。そのようなプロピレン／α−オレフィン
コポリマーは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹ
（商標）の商標名において、またはＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐ
ａｎｙからＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）の商標名において市販されている。
一実施形態において、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、さらに、（Ａ）６０
重量パーセントから１００重量パーセント未満の間、好ましくは８０重量パーセントから
９９重量パーセントの間、より好ましくは８５重量パーセントから９９重量パーセントの
間の、プロピレンに由来するユニットと、（Ｂ）ゼロ重量パーセント超から４０重量パー
セントの間、好ましくは１重量パーセントから２０重量パーセントの間、より好ましくは
４重量パーセントから１６重量パーセントの間、さらにより好ましくは４重量パーセント
から１５重量パーセントの間の、エチレンおよび／またはＣ４〜１０α−オレフィンの少
なくとも１つに由来するユニットとを含み；平均で少なくとも０．００１、好ましくは平
均で少なくとも０．００５、より好ましくは平均で少なくとも０．０１の長鎖分岐／１０
００総炭素を含有するとして特徴付けられる。プロピレン／α−オレフィンコポリマーに
おける長鎖分岐の最大数は重要ではないが、典型的には、それは、３長鎖分岐／１０００
総炭素を超えない。長鎖分岐なる用語は、プロピレン／α−オレフィンコポリマーに関し
て本明細書において使用される場合、短鎖分岐よりも少なくとも炭素１個（１）長い鎖長
を意味し、ならびに、短鎖分岐なる用語は、プロピレン／α−オレフィンコポリマーに関
して本明細書において使用される場合、コモノマーにおける炭素の数より炭素２個（２）
短い鎖長を意味する。例えば、プロピレン／１−オクテンインターポリマーは、少なくと
も炭素７個（７）の長さの長鎖分岐を有する骨格を有しているが、これらの骨格は、炭素
６個（６）だけの長さの短鎖分岐も有する。そのようなプロピレン／α−オレフィンコポ
リマーは、さらに、米国特許仮出願第６０／９８８，９９９号および国際特許出願第ＰＣ
Ｔ／ＵＳ０８／０８２５９９号において詳細に記載されており、なお、当該文献のそれぞ
れは、参照により本明細書に組み入れられる。
ある特定の他の実施形態において、熱可塑性材料、例えば、プロピレン／α−オレフィ
ンコポリマーは、例えば半結晶性ポリマーの場合もあり、１１０℃未満の融点を有し得る
。好ましい実施形態において、融点は、２５℃から１００℃まででもよい。さらに好まし
い実施形態において、融点は、４０℃から８５℃の間でもよい。
他の選択された実施形態において、オレフィンブロックコポリマー、例えば、エチレン
マルチブロックコポリマー、例えば、国際公開第２００５／０９０４２７号および米国特
許出願公開第２００６／０１９９９３０号に記載されているものなど、は、熱可塑性材料
として使用することができ、なお、当該文献は、そのようなオレフィンブロックコポリマ
ーおよびそのようなポリマーに対して以下に一覧されるこれらの特性を測定するための試
験方法を説明する程度に、参照により本明細書に組み入れられる。そのようなオレフィン
ブロックコポリマーは、
（ａ）約１．７から約３．５までのＭｗ／Ｍｎ、摂氏度表示の少なくとも１つの融点Ｔ
ｍ、およびグラム／立方センチメートル表示の密度ｄを有する（この場合、Ｔｍおよびｄ
の数値は以下の関係：
Ｔｍ＞−２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）２
に対応する）；または
（ｂ）約１．７から約３．５までのＭｗ／Ｍｎを有し、ならびにＪ／ｇ表示の融解熱Δ
Ｈ、および最高ＤＳＣピークと最高ＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義される摂
氏度表示のデルタ量ΔＴによって特徴付けられる（この場合、ΔＴおよびΔＨの数値は以
下の関係：
ΔＴ＞−０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１（ゼロ超から１３０Ｊ／ｇまでのΔＨ）
ΔＴ＞４８℃（１３０Ｊ／ｇを超えるΔＨ）
を有し、ＣＲＹＳＴＡＦピークは、累積ポリマーの少なくとも５パーセントを用いて決定
され、ならびにポリマーの５パーセント未満が識別可能なＣＲＹＳＴＡＦピークを有する
場合にはＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃である）；または
（ｃ）エチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成型フィルムで測定される、
３００パーセント歪みおよび１サイクルでの、パーセント表示の弾性回復率Ｒｅによって
特徴付けられ、ならびにグラム／立方センチメートル表示の密度ｄを有する（この場合、
Ｒｅおよびｄの数値は、エチレン／α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に
含まないとき、以下の関係：
Ｒｅ＞１４８１−１６２９（ｄ）
を満足する）；または
（ｄ）ＴＲＥＦを用いて分画する場合に４０℃から１３０℃の間において溶出する分子
画分であって、同じ温度間において溶出する、匹敵するランダムエチレンインターポリマ
ー画分よりも少なくとも５パーセント高いモルコモノマー含有量を有することを特徴とす
る分子画分を有する（この場合、匹敵するランダムエチレンインターポリマーは、同じコ
モノマー（複数可）を有し、かつエチレン／α−オレフィンインターポリマーの１０パー
セント以内のメルトインデックス、密度、およびモルコモノマー含有量（全ポリマーに対
して）を有する）；または
（ｅ）２５℃での貯蔵弾性率Ｇ’（２５℃）および１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’（１０
０℃）を有する（この場合、Ｇ’（２５℃）とＧ’（１００℃）の比率は約１：１から約
９：１までの範囲である）、
エチレン／α−オレフィンインターポリマーでもよい。
そのようなオレフィンブロックコポリマー、例えば、エチレン／α−オレフィンインタ
ーポリマーは、
（ａ）ＴＲＥＦを用いて分画する場合に４０℃から１３０℃の間において溶出する分子
画分であって、少なくとも０．５から約１までのブロックインデックスおよび約１．３を
超える分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有することを特徴とする分子画分も有し得るか、または
（ｂ）ゼロ超から約１．０までの平均ブロックインデックスおよび約１．３を超える分
子量分布Ｍｗ／Ｍｎも有し得る。
一実施形態において、マトリックス（１８）は、さらに、フォーム材料の形成を容易に
する発泡剤を含み得る。一実施形態において、マトリックスは、フォーム、例えば、独立
気泡フォームでもよい。別の実施形態において、マトリックス（１８）は、さらに、配向
、例えば二軸配向など、または空洞化、例えば、単軸配向または二軸配向、あるいはリー
チング、すなわち、充填材の溶解、を介して微孔質マトリックスの形成を容易にする１種
または複数種の充填材を含み得る。そのような充填材としては、これらに限定されるわけ
ではないが、天然炭酸カルシウム、例えば、白亜、方解石、および大理石など、合成炭酸
塩、マグネシウムおよびカルシウムの塩、苦灰石、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、石灰、
マグネシア、硫酸バリウム、重晶石、硫酸カルシウム、シリカ、ケイ酸マグネシウム、タ
ルク、珪灰石、粘土およびケイ酸アルミニウム、高陵土、マイカ、金属もしくはアルカリ
土類の酸化物もしくは水酸化物、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化亜鉛、ガラスもしく
は炭素繊維もしくは粉末、木材繊維もしくは粉末、またはこれらの化合物の混合物が挙げ
られる。
１種または複数種の機能性充填材材料（１２）は、気体、液体、固体、またはそれらの
組み合わせからなる群より選択され得る。
１種または複数種の相変化物質（１２）は、特定の最終用途にとって好適な任意の材料
でもよい。
機能性充填材材料（１２）は、２種以上の物質の混合物またはブレンドを含み得る。本
発明の様々な実施形態と併せて使用することができる機能性充填材材料（１２）は、様々
な有機および無機物質を含む。機能性充填材材料（１２）の例としては、これらに限定さ
れるわけではないが、（１）生物活性充填材、例えば、（自己集合性）タンパク質、リン
酸塩、ケイ酸炭酸塩、ヒドロキシアパタイト、生物活性ガラス、および／または制御送達
のための多孔質セラミック球など；（２）電気的かつ磁気的に活性な充填材、例えば、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、酸化鉄、酸化アルミ
ニウム、希土類酸化物、シリコンミクロ粒子およびナノ粒子、ならびに／あるいは金属ミ
クロ粒子および／またはナノ粒子など；（３）有機−無機ハイブリッド、例えば、表面特
性改質（濡れ性、耐スクラッチ性、摩擦係数、光沢）、例えば、官能化シラン、シロキサ
ン、シリカナノ粒子など；強化剤（剛性および耐衝撃性改質）、例えば、シリカナノ粒子
、シリカフューム、多孔質シリカ粒子など；レオロジー調整剤、例えば、ガラスミクロス
フェアならびに／あるいはシリカ粒子およびミクロスフェアなど；（４）表面特性調整剤
、例えば、固体潤滑剤（例えば、フルオロポリマー、マイカ、グラファイト、フュームド
シリカ、ヒドロタルサイト、酸化マグネシウム）など；および／または濡れ促進剤（例え
ば、アミド、アミンポリマー、無水マレイン酸、エチレン一酸化炭素、エチレン酢酸ビニ
ル、およびエチレンアクリル酸グラフト化ポリマー）；（５）難燃剤（固体および液体）
、例えば、金属水酸化物、酸化アンチモン、ポリリン酸アンモニウム、ホウ酸塩、低融点
ガラス、および／またはメラミンなどが挙げられる。
一実施形態において、機能性充填材材料は、１種または複数種の超吸収性ポリマーを含む。そのような超吸収性ポリマーは、一般的に知られており、そのようなポリマーとしては、これらに限定されるわけではないが、ポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシド、およびポリアクリロニトリルのデンプングラフト化コポリマーが挙げられる。一実施形態において、超吸収性ポリマーは、水酸化ナトリウムとブレンドされたアクリル酸を開始剤の存在下において重合させてポリアクリル酸ナトリウム塩（ポリアクリル酸ナトリウムと呼ばれることもある）を形成することによって製造されるポリマーを含む。そのような超吸収性ポリマーは、任意の方法により、例えば、懸濁重合または溶液重合などにより、製造することができる。
生産において、押出機器は、モーターによって駆動されるスクリュー押出機を含む。熱
可塑性材料が溶融され、図７ａおよび７ｂに示されているようなダイ（２４）へ運ばれる
。溶融した熱可塑性材料が、図７ａおよび７ｂに示されているようなダイ（２４）を通過
させられて、所望の形状および断面へと成形される。図７ａおよび７ｂを参照すると、ダ
イ（２４）は、入口部分（２６）、先細部分（２８）、および所定の形状を有するオリフ
ィス（３０）を含む。溶融した熱可塑性ポリマーは、ダイ（２４）の入口部分（２６）に
入り、オリフィス（３０）を出るまでに、先細部分（２８）によって徐々に成形される。
ダイ（２４）はさらに、射出器（３２）を含む。各射出器（３２）は、導管（３６）を有
する本体部分（３４）を有し、導管は、ダイ（２４）の壁を貫通している第２の導管（４
０）によって機能性充填材材料の供給源（３８）へと流動接続されており、溶融した熱可
塑性材料は射出器の周りを流れてオリフィス（３０）を通過しなければならない。射出器
（３０）はさらに、導出口（４２）を含む。射出器（３２）は、導出口（４２）がオリフ
ィス（３０）内に位置するように配置される。溶融した熱可塑性ポリマーがダイオリフィ
ス（３０）を出るとき、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）が溶融した熱可塑
性材料中に射出され、それによって、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）で満
たされたマイクロキャピラリーが形成される。一実施形態において、１種または複数種の
機能性充填材材料（１２）が、連続的に、溶融した熱可塑性材料中に射出され、それによ
って、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）で満たされたマイクロキャピラリー
が形成される。別の実施形態では、１種または複数種の機能性充填材材料（１２）が、断
続的に、溶融した熱可塑性材料中に射出され、それにより、フォーム様構造を示す、１種
または複数種の機能性充填材材料（１２）のセグメントおよび空隙セグメントで満たされ
たマイクロキャピラリーが形成される。
本発明による、１種または複数種の機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリー
フィルムまたはフォームは、吸収用途、廃棄物処理における選択的化学物質吸収、食品包
装における水分吸収、診断のための体液吸収、衛生学的用途における液体吸収、臭気吸収
、および徐放用途において使用することができる。
１種または複数種の機能性充填材材料を含有する１つまたは複数の本発明のマイクロキ
ャピラリーフィルムまたはフォームは、多層構造、例えば、ラミネートされた多層構造ま
たは共押出された多層構造など、における１つまたは複数の層を形成し得る。１種または
複数種の機能性充填材材料を含有するマイクロキャピラリーフィルムまたはフォームは、
マイクロキャピラリーの１つまたは複数の平行な列を含み得る（図３ｂに示されるような
チャネル）。チャネル２０（マイクロキャピラリー）は、図３ａ〜ｅに示されているよう
に、マトリックス（１０）における任意の場所に配置され得る。
本発明はその趣旨または本質的特徴から逸脱することなく他の形態で実施してもよく、したがって、本発明の範囲を示すものとして、上記の明細書でなく、添付の請求の範囲を参照すべきである。
本願発明には以下の態様が含まれる。
［１］
第１の端部および第２の端部を有するフィルムまたはフォームであって、前記フィルムが、
（ａ）熱可塑性材料を含むマトリックスと、
（ｂ）前記フィルムの第１の端部から第２の端部まで、前記マトリックス中に平行に配置された少なくとも１つまたは複数のチャネルであって、お互いに少なくとも１μｍ離間しており、それぞれが、少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、１つまたは複数のチャネルと、
（ｃ）前記１つまたは複数のチャネル中に配置された、少なくとも１種または複数種の機能性充填材材料と
を含み、前記フィルムが、２μｍから２０００μｍまでの範囲の厚さを有する、フィルムまたはフォーム。
［２］
前記熱可塑性材料が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選択される、上記［１］に記載のフィルムまたはフォーム。
［３］
前記ポリオレフィンが、ポリエチレンまたはポリプロピレンである、上記［２］に記載のフィルムまたはフォーム。
［４］
前記ポリアミドがナイロン６である、上記［２］に記載のフィルムまたはフォーム。
［５］
前記１つまたは複数のチャネルが、円形、長方形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形など、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される断面形状を有する、上記［１］に記載のフィルムまたはフォーム。
［６］
前記１種または複数種の機能性充填材材料が、気体、液体、固体、またはそれらの組み合わせからなる群より選択される、上記［１］に記載のフィルムまたはフォーム。
［７］
上記［１］に記載のフィルムまたはフォームを備える多層構造体。
［８］
上記［１］に記載のフィルムまたはフォームを備える物品。
１０ マイクロキャピラリーフィルムまたはフォーム
１２ １種または複数種の機能性充填材材料
１４ 第１の端部
１６ 第２の端部
１８ マトリックス
２０ １つまたは複数のチャネル
２４ ダイ
２６ 入口部分
２８ 先細部分
３０ オリフィス
３２ 射出器
３４ 本体部分
３６ 導管
３８ 機能性充填材材料の供給源
４０ 第２の導管
４２ 導出口

Claims (4)

  1. 第１の端部および第２の端部を有するフィルムまたはフォームであって、前記フィルムまたはフォームが、
    （ａ）熱可塑性材料を含むマトリックスであって、該熱可塑性材料がポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選択されるマトリックスと、
    （ｂ）前記フィルムまたはフォームの第１の端部から第２の端部まで、前記マトリックス中に平行に配置された複数のチャネルであって、お互いに少なくとも１μｍ離間しており、それぞれが、少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、複数のチャネルと、
    （ｃ）前記複数のチャネル中に配置された、ポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリルのデンプングラフト化コポリマー、およびポリアクリル酸ナトリウム塩から成る群から選択される１種または複数種のポリマーを含有する少なくとも１種または複数種の機能性充填材材料と
    を含み、前記フィルムまたはフォームが、２μｍから２０００μｍまでの範囲の厚さを有し、前記フィルムまたはフォームの厚さとチャネルの直径の比が２：１から４００：１の範囲である、フィルムまたはフォーム。
  2. 前記複数のチャネルが、円形、長方形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される断面形状を有する、請求項１に記載のフィルムまたはフォーム。
  3. 請求項１に記載のフィルムまたはフォームを備える多層構造体。
  4. 請求項１に記載のフィルムまたはフォームを備える物品。
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