JP6196631B2 - 毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及びフォーム - Google Patents

Description

本発明は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームに関する。

毛管作用、すなわち毛細管現象は、液体が絵筆の毛の間のような狭い空間、細い管、紙のような多孔性材料、液化炭素繊維のようないくつかの非多孔性材料、又は細胞の中を自発的に上昇する、重量に反して液体が流れる能力である。この作用は、重力、太陽又は流体の流れに影響する任意の電磁場に反した液体の流れを引き起こすことができる。毛管作用は、移送流体と異なる表面エネルギーを有する周囲表面との間の分子間引力によって起こる。管の場合、管の直径が十分に小さければ、表面エネルギー（液体内の凝集によって生じる）と、液体と管壁との間の接着力との組み合わせが作用して液体を持ち上げる。

毛管作用に基づく液体移送の方法は多数存在するが、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームの改良がなお必要とされている。

本発明は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームを提供する。毛管作用による流体移送に適したものを含有する本発明のマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームは、第１の端部及び第２の端部を有し、（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及び／又はフォームの第１の端部から第２の端部まで、マトリックス中に平行に配置された少なくとも１つ以上のチャネルであって、この１つ以上のチャネルが互いに少なくとも１μｍ離間しており、この１つ以上のチャネルのそれぞれが少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、チャネルと、を含み、このマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームは、２μｍ〜２０００μｍ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、ポリエチレン及びポリプロピレン；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；ポリウレタン及び／又はポリエステルからなる群から選択されることを除いて、先行実施形態のいずれかによる、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又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つ以上のチャネルが、円形、長方形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形等、及びこ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、先行実施形態のいずれかによる、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又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、マイクロキャピラリーチャネル及び任意追加的にマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォーム表面の処理、例えば、エアゾール化した機能性分子（アミン、ヒドロキシル、アリル、アクリル、フッ素、シリコーン等）を包含する誘電体バリア放電大気圧又は低圧プラズマを用いた表面処理、が行われて表面エネルギーが変更されることを除いて、先行実施形態のいずれかによる、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又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及び手段に限定されないということは理解されたい。

本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの上面図である。 本発明毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの長手方向の断面図である。 図３ａ〜ｅは、本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの様々な断面図である。 本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの斜視図である。 図２に示されたような、本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの長手方向の断面図の１つのセグメントである。 本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの分解図である。 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。 試料ＤＯＷ１０１〜ＤＯＷ１１２の張力計評価の結果を示すグラフである。 張力計評価後の試料の写真である。 張力計評価後の試料の別の写真である。

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、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の第１の実施形態が示されている。

本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、第１の端部（１４）及び第２の端部（１６）を有し、（ａ）熱可塑性材料を含むマトリックス（１８）と、（ｂ）マイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の第１の端部（１４）から第２の端部（１６）まで、マトリックス（１８）に平行に配置された少なくとも１つ以上のチャネル（２０）であって、この１つ以上のチャネル（２０）が互いに少なくとも１μｍ離間されており、この１つ以上のチャネル（２０）のそれぞれが少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、チャネルと、を含み、このマイクロキャピラリーフィルム（１０）は、２μｍ〜２０００μｍの範囲の厚さを有する。

毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、２μｍ〜２０００μｍの範囲の厚さを有してもよく、例えば、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、１０〜２０００μｍ、あるいは１００〜１０００μｍ、あるいは２００〜８００μｍ、あるいは２００〜６００μｍ、あるいは３００〜１０００μｍ、あるいは３００〜９００μｍ、あるいは３００〜７００μｍ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、２：１〜２０００：１の範囲である。「マイクロキャピラリーフィルム」という用語は、本明細書において使用される場合、フィルム並びにテープを意味し、パイプ、棒又は形材の形に成形されてもよい。

毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、少なくとも１０体積％のマトリックス（１８）を含んでもよく、例えば、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、１０〜８０体積％のマトリックス（１８）、あるいは、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、２０〜８０体積％のマトリックス（１８）、あるいは、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、３０〜８０体積％のマトリックス（１８）を含んでもよい。

毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、２０〜９０体積％の空隙率を含んでもよく、例えば、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、２０〜８０体積％の空隙率、あるいは、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、２０〜７０体積％の空隙率、あるいは、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）の総体積に対して、３０〜６０体積％の空隙率を含んでもよい。

本発明のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）は、第１の端部（１４）及び第２の端部（１６）を有する。少なくとも１つ以上のチャネル（２０）が、第１の端部（１４）から第２の端部（１６）まで、マトリックス（１８）中に平行に配置されている。１つ以上のチャネル（２０）は互いに少なくとも１μｍ離間されている。１つ以上のチャネル（２０）は、少なくとも１μｍ、例えば、１μｍ〜１９９８μｍ、あるいは５〜９９０μｍ、あるいは５〜８９０μｍ、あるいは５〜７９０μｍ、あるいは５〜６９０μｍ、あるいは５〜５９０μｍの範囲の直径を有する。１つ以上のチャネル（２０）は、円形、長方形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形等、及びこ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てもよい。１つ以上のチャネル（２０）は、更に、第１の端部（１４）、第２の端部（１６）、第１の点（１４）と第２の端部（１６）との間、及び／又はこれらの組み合わせに、１つ以上のシール材も包含してもよい。

マイクロキャピラリーチャネル、すなわち（マイクロキャピラリーの内側）、及び任意追加的にマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）表面は、例えばプラズマ表面処理、及び／又は化学グラフト表面処理による、マイクロキャピラリーチャネル、すなわち（マイクロキャピラリーの内側）の表面処理又はフィルム及び／若しくはフォーム表面の表面処理、又はこれらの組み合わせによって、更に修飾されてもよい。一実施形態において、マイクロキャピラリーチャネル、すなわち（マイクロキャピラリーの内側）、及び任意追加的にマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム（１０）表面は、エアゾール化した機能性分子（アミン、ヒドロキシル、アリル、アクリル、フッ素、シリコーン等）を包含する誘電体バリア放電大気圧又は低圧プラズマで処理される。表面処理は、１秒〜１時間、例えば１〜６０秒の範囲の時間であってもよい。表面処理は、いかなる既知方法によっても達成できる。

マトリックス（１８）は、１つ以上の熱可塑性材料を含む。こ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、ポリエチレン及びポリプロピレン；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；ポリエステル、及びポリウレタンが挙げられる。マトリックス（１８）は、例えば、ガラス若しくは炭素繊維及び／又は任意の他の鉱物充填剤、例えば、タルク又は炭酸カルシウム等によって強化されてもよい。例示的充填剤としては、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、方解石及び大理石等、合成炭酸塩、マグネシウム及びカルシウムの塩、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、粘土及びケイ酸アルミニウム、高陵土、マイカ、金属若しくはアルカリ土類の酸化物若しくは水酸化物、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化亜鉛、ガラス若しくは炭素繊維若しくは粉末、木材繊維若しくは粉末又はこれらの化合物の混合物が挙げられる。

熱可塑性材料（１１）の例としては、これらに限定されるわけではないが、１種又は複数種の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、及び１−ドデセン等、のホモポリマー及びコポリマー（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、及びプロピレン−１−ブテンコポリマーで代表されるもの；α−オレフィンと共役ジエン若しくは非共役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−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、及びエチレン−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又はエチレン−（メタ）アクリル酸コポリマー、及びエチレン（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）、並びにスチレンブタジエン及び架橋スチレンポリマー；並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及びそれらの水和物、並びにスチレン−イソプレン−スチレントリブロックコポリマー；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、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルアクリレート、及びポリメチルメタクリレート；ポリアミド、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、及びナイロン１２；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及びポリブチレンテレフタレート；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等；並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及び関連するポリマー（コポリマー、ターポリマー）；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、及びビニルブチレート等；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、及びブチルメタクリレート等；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；開環メタセシス及び交差メタセシス重合によって製造された樹脂等、が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上組み合わせて使用されてもよい。

選択された実施形態では、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、及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つ以上のポリオレフィンを含んでもよい。特に、選択された実施形態において、熱可塑性材料は１つ以上の非極性ポリオレフィンを含んでもよい。

特定の実施形態では、ポリオレフィン、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらのコポリマー、及びこれらのブレンド、並びにエチレン−プロピレン−ジエンターポリマーが使用されてもよい。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）；不均一分枝直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）；不均一分枝直鎖状超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）；均一分枝直鎖状エチレン／α−オレフィンコポリマー；均一分枝した実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンポリマー；並びに高圧フリーラジカル重合エチレンポリマー及びコポリマー、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）又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、若しくはエチレン−オクテンコポリマー若しくはインターポリマーであってもよい。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−エチレン若しくはプロピレン−エチレン−ブテンコポリマー若しくはインターポリマーであってもよい。

特定の他の実施形態において、熱可塑性材料は、例えば、半結晶性ポリマーであってもよく、１１０℃未満の融点を有してもよい。別の実施形態において、融点は、２５〜１００℃であってもよい。別の実施形態において、融点は、４０〜８５℃であってもよい。

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と、任意追加的に１つ以上のポリマー、例えば、ランダムコポリマーポリプロピレン（ＲＣＰ）と、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ことを特徴とする。「実質的にアイソタチックなプロピレン配列」とは、その配列が、^１３Ｃ−ＮＭＲで測定したときに、約０．８５を超える；あるいは約０．９０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測定されたコポリマー分子鎖におけるトライアド単位の観点から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号及び国際公開第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）に従って測定したときに０．１ｇ／１０分〜５００ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有してもよい。０．１ｇ／１０分〜５００ｇ／１０分のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に包含され、本明細書に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、又は０．５ｇ／１０分の下限から、５００ｇ／１０分、２００ｇ／１０分、１００ｇ／１０分、又は２５ｇ／１０分の上限までであることができる。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．１ｇ／１０分〜２００ｇ／１０分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〜１００ｇ／１０分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〜５０ｇ／１０分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〜５０ｇ／１０分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〜５０ｇ／１０分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〜４０ｇ／１０分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〜３０ｇ／１０分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％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜３０重量％（５０Ｊ／ｇ未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有する。１重量％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜３０重量％（５０Ｊ／ｇ未満の融解熱）のすべての個々の値及び部分範囲が本明細書に包含され、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％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）、２．５％（少なくとも４Ｊ／ｇの融解熱）、又は３％（少なくとも５Ｊ／ｇの融解熱）の下限から、３０重量％（５０Ｊ／ｇ未満の融解熱）、２４重量％（４０Ｊ／ｇ未満の融解熱）、１５重量％（２４．８Ｊ／ｇ未満の融解熱）又は７重量％（１１Ｊ／ｇ未満の融解熱）の上限までであることができる。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％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜２４重量％（４０Ｊ／ｇ未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜１５重量％（２４．８Ｊ／ｇ未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜７重量％（１１Ｊ／ｇ未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有してもよく、あるいは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量％（少なくとも２Ｊ／ｇの融解熱）〜５重量％（８．３Ｊ／ｇ未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有してもよい。結晶化度は、ＤＳＣ法によって測定する。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単位と、１つ以上のα−オレフィンコモノマーに由来するポリマー単位とを含む。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、Ｃ_２、及びＣ_４〜Ｃ_１０α−オレフィン；例えば、Ｃ_２、Ｃ_４、Ｃ_６及びＣ_８α−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、１〜４０重量％の１つ以上のα−オレフィンコモノマーを含む。１〜４０重量％のすべての個々の値及び部分範囲が、本明細書に包含され、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％、３重量％、４重量％、５重量％、７重量％、又は９重量％の下限から、４０重量％、３５重量％、３０重量％、２７重量％、２０重量％、１５重量％、１２重量％、又は９重量％の上限までであることができる。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１〜３５重量％の１つ以上の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、１〜３０重量％の１つ以上の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、３〜２７重量％の１つ以上の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、３〜２０重量％の１つ以上の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、３〜１５重量％の１つ以上の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の分子量分布（ＭＷＤ）は、重量平均分子量を数平均分子量で除した値（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）として定義され、３．５以下、あるいは３．０以下、あるいは１．８〜３．０である。

そのようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、更に、米国特許第６，９６０，６３５号及び米国特許第６，５２５，１５７号に詳細に記載されており、これらを参照により本明細書に組み込む。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）の商標名で、又はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）の商標名で市販されている。

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、更に、（Ａ）６０〜１００重量％未満、好ましくは８０〜９９重量％、より好ましくは８５〜９９重量％のプロピレンに由来する単位と、（Ｂ）ゼロ超〜４０重量％、好ましくは１〜２０重量％、より好ましくは４〜１６重量％、更により好ましくは４〜１５重量％の、少なくとも１つのエチレン及び／又はＣ_４〜１０α−オレフィンに由来する単位とを含むこと、及び平均で少なくとも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個の長鎖分枝／総炭素１０００個を含有することを特徴とする。プロピレン／α−オレフィンコポリマーにおける長鎖分枝の最大数は、重要ではないが、典型的には３長鎖分枝／総炭素１０００個を超えない。長鎖分枝という用語は、本明細書でプロピレン／α−オレフィンコポリマーに関して使用される場合、短鎖分枝よりも少なくとも炭素１個長い鎖長を意味し、短鎖分枝という用語は、本明細書でプロピレン／α−オレフィンコポリマーに関して使用される場合、コモノマーの炭素の数より炭素２個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個の長さの長鎖分枝を有する主鎖を有するが、これらの主鎖は、炭素６個だけの長さの短鎖分枝も有する。そのようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、更に、米国特許仮出願第６０／９８８，９９９号及び国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０８／０８２５９９号に詳細に記載されており、これらのそれぞれを、参照により本明細書に組み込む。

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であってもよく、１１０℃未満の融点を有してもよい。好ましい実施形態において、融点は、２５℃〜１００℃であってもよい。より好ましい実施形態において、融点は、４０℃〜８５℃であってもよい。

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号及び米国特許出願公開第２００６／０１９９９３０号に記載されているものを、熱可塑性材料として使用してもよく、当該文献は、そのようなオレフィンブロックコポリマー及びそのようなポリマーに関して以下に記載の特性を測定するための試験方法を説明する範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。そのようなオレフィンブロックコポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマーであって：
（ａ）約１．７〜約３．５のＭ_ｗ／Ｍ_ｎ、少なくとも１つの融点Ｔ_ｍ（摂氏温度）、及び密度ｄ（ｇ／ｃｍ３）を有し、この数値Ｔ_ｍ及びｄが以下の関係に対応する：
Ｔ_ｍ＞−２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）^２、又は
（ｂ）約１．７〜約３．５のＭ_ｗ／Ｍ_ｎを有し、融解熱ΔＨ（Ｊ／ｇ）、及び最高ＤＳＣピークと最高ＣＲＹＳＴＡＦピークとの温度差として定義されるデルタ量ΔＴ（摂氏温度）によって特徴付けられ、この数値ΔＴ及びΔＨが以下の関係を有し：
ΔＴ＞−０．１２９９（ΔＨ）＋６２．８１（ΔＨがゼロを超え１３０Ｊ／ｇまでの場合）、
ΔＴ≧４８℃（ΔＨが１３０Ｊ／ｇを超える場合）、
前記ＣＲＹＳＴＡＦピークは、累積ポリマーの少なくとも５％を用いて決定され、ポリマーの５％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、又は
（ｃ）エチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムで測定された３００％歪み及び１サイクルでの弾性回復率Ｒｅ（％）によって特徴付けられ、密度ｄ（ｇ／ｃｍ３）を有し、数値Ｒｅ及びｄが、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、以下の関係を満足する：
Ｒｅ＞１４８１−１６２９（ｄ）、又は
（ｄ）ＴＲＥＦを用いて分画した場合に４０℃〜１３０℃で溶出する分子画分であって、この分子画分が、同じ温度間において溶出する比較可能な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％高いモルコモノマー含有量を有することを特徴とし、この比較可能なランダムエチレンインターポリマーが同じコモノマーを有し、かつエチレン／α−オレフィンインターポリマーの１０％以内のメルトインデックス、密度、及びモルコモノマー含有量（全ポリマーに対して）を有する、又は
（ｅ）２５℃での貯蔵弾性率Ｇ’（２５℃）及び１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’（１００℃）を有し、Ｇ’（２５℃）対Ｇ’（１００℃）の比率が約１：１〜約９：１である。
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を用いて分画した場合に４０℃〜１３０℃で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及び約１．３を超える分子量分布Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎを有することを特徴とする分子画分を有してもよく、又は
（ｂ）ゼロを超え約１．０までの平均ブロックインデックス及び約１．３を超える分子量分布Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎを有してもよい。

一実施形態において、マトリックス（１８）は更に、フォーム材料の形成を容易にする発泡剤を含んでもよい。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あってもよい。別の実施形態において、マトリックス（１８）は、更に、例えば、配向（例えば二軸配向）、又は空洞化（例えば、単軸配向又は二軸配向）、あるいはリーチング（すなわち、充填剤の溶解）を介して微孔質マトリックスの形成を容易にする１つ以上の充填剤を含んでもよい。そのような充填剤としては、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、方解石及び大理石等、合成炭酸塩、マグネシウム及びカルシウムの塩、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、粘土及びケイ酸アルミニウム、高陵土、マイカ、金属若しくはアルカリ土類の酸化物若しくは水酸化物、水酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化亜鉛、ガラス若しくは炭素繊維若しくは粉末、木材繊維若しくは粉末、又はこれらの化合物の混合物が挙げられる。

生産において、押出装置は、モーターによって駆動するスクリュー押出機を含む。熱可塑性材料は、溶融され、図７Ａ及び７ｂに示すようなダイ（２４）へ運ばれる。溶融／半溶融された熱可塑性材料は、図７Ａ及び７ｂに示すようなダイ（２４）を通過して、所望の形状及び断面へと成形される。図７Ａ及び７ｂを参照すると、ダイ（２４）は、入口部分（２６）、先細部分（２８）、及び所定の形状を有するオリフィス（３０）を包含する。溶融／半溶融された熱可塑性ポリマーは、ダイ（２４）の入口部分（２６）に入り、溶融物がオリフィス（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）は更に、射出器（３２）を含む。各射出器（３２）は、内部に導管（３６）を有する本体部分（３４）を有し、導管はダイ（２４）の壁を貫通する第２の導管（４０）によって１つ以上のガス（例えば、空気又は窒素）供給源（３８）へと流動接続されており、溶融／半溶融された熱可塑性材料は、オリフィス（３０）を通過するには射出器の周りを流れなければならない。射出器（３０）は更に、導出口（４２）を包含する。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／半溶融された熱可塑性ポリマーがダイオリフィス（３０）を出るとき、１つ以上のガス、例えば空気又は窒素（１２）が溶融／半溶融された熱可塑性材料中に射出され、それによって、毛管作用による流体移送に適した溶融したマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームが形成される。

本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームは、形成され、続いて表面を修飾するためのプラズマ処理を受けて、例えばプラズマコーティング（１２）を形成してもよい。プラズマコーティング（１２）は、本明細書で使用するとき、連続、不連続、及び／又は表面の一体部分であることができる。あるいは、毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームの製造プロセスの一環として、希ガス及び／又は窒素ガスのようなプラズマガスを溶融／半溶融された熱可塑性材料中に射出し、その後マイクロキャピラリー中に挿入されたガス又はガス混合物から例えば誘導体バリア放電技術によってプラズマを誘起することによって、マイクロキャピラリーの表面を修飾し、プロセス内でプラズマコーティング及び／又は表面エネルギー変更（１２）を生成する。

本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームは、マイクロ灌漑のような流体移送に使用されてもよい。本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームは、キャピラリーチューブに成形されてもよい。キャピラリーチューブは、小さな灌漑用分配チューブ（点滴チューブ）で、最新の温室園芸に使用する点滴灌漑システムを形成するために点滴用ステークに組立てられている。キャピラリーチューブは、様々なサイズ及び長さで入手でき、使用圧力の調節により、給水分配量を達成できる。

１つ以上の本発明の毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム及び／又はフォームを組み合わせて、多層構造、例えば、ラミネートされた多層構造又は共押出された多層構造における１つ以上の層を形成してもよい。毛管作用による流体移送に適したマイクロキャピラリーフィルム又はフォームは、マイクロキャピラリーの１つ以上の平行な列（図３に示されるようなチャネル）を含んでもよい。チャネル（２０）（マイクロキャピラリー）は、図３に示すように、マトリックス（１０）における任意の場所に配置されてもよい。

以下の実施例は、本発明を例示するが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

ＶＩＴＯ−Ｆｌｅｍｉｓｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（ベルギー）が開発したＰｌａｓｍａＺｏｎｅ（登録商標）をプラズマ装置として使用した。ＰｌａｓｍａＺｏｎｅ（登録商標）（幅４０ｃｍの電極１個）を、以下の仕様に従って運転した：

装置は、２個の電極からなり、上側の電極は高電圧に接続し、下側の電極は接地されている。誘導体バリア放電は、２個の電極の間に発生する。キャピラリーチューブの内側を表面処理するためには、特定のガス混合物をキャピラリー内に吹き込む。続いて、キャピラリーテープをプラズマゾーンに一定時間置き、それによって、キャピラリーの内側の表面上にプラズマ化学修飾された表面又はコーティングを形成する。

表２でＤＯＷ１０１〜ＤＯＷ１１２と表記された１２の実験条件を評価し、結果を図８に示す。ＤＯＷ１０１〜ＤＯＷ１１０は、マイクロキャピラリーの内側の表面がガス状前駆体を介して処理された試料であった。ＤＯＷ１１１〜ＤＯＷ１１２は、マイクロキャピラリーの内側の表面が、超微細エアゾールに霧化された液体前駆体を介して処理された試料であった。

ガス混合物の主成分は窒素であり、プラズマ開始ガスとして少量のＨｅ（＜１体積％）及び所望の官能基に応じて最大で５体積％の水素及び／又はアンモニアを有する。

異なる実験条件がキャピラリーの内側の親水性挙動に与える影響を評価するため、張力計試験を用いた。高さ約７ｃｍ、幅３２．５ｃｍ及び厚さ７９０μｍで、それぞれの平均直径が４００μｍの４２本のマイクロキャピラリーを有するＬＬＤＰＥ ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５Ｇ試料を、脱イオン水を満たした浴に室温下で入れた。試料を２ｃｍ浸漬し、水の取り込みを重量で連続的に測定した。２分間の浸漬後、試料を水から取り出し、水の取り込みを目視点検した。結果を図９に示す。

図１０を参照すると、炭化水素の、ポリオレフィン樹脂に近い表面張力を有する非極性流体の毛管効果は、直径が約５〜１０μｍであってチューブの表面張力が液体の表面張力と等しいという条件で、処理あり又はなしで達成され、３〜４ｍのキャピラリー上昇の誘発が選択できる。ＬＬＤＰＥ ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５Ｇ未処理プロトタイプ試料は、ｎ−ヘキサン（１８．４３ｍＮ／ｍ＠２０℃）でキャピラリー上昇を示す。４００μｍキャピラリーでは約３５ｍｍの上昇が観察され、１４５μｍキャピラリーでは約８０ｍｍの上昇が示された。

本発明は、その趣旨及びその本質的特徴から逸脱することなく他の形態において実施することができ、したがって、本発明の範囲を示すには、以上の説明よりも、添付の請求の範囲を参照すべきである。
また、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。
（１）第１の端部及び第２の端部を有するマイクロキャピラリーフィルム又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）前記フィルムの前記第１の端部から前記第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つ以上のチャネルであって、前記１つ以上のチャネルが、互いに少なくとも１μｍ離間しており、前記１つ以上のチャネルのそれぞれが、少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、チャネルと、を含み、
前記フィルムが、２μｍ〜２０００μｍの範囲の厚さを有する、マイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（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）及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される、上記（１）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（３）前記ポリオレフィンが、ポリエチレン又はポリプロピレンである、上記（２）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（４）前記ポリアミドが、ナイロン６である、上記（２）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（５）前記１つ以上のチャネルが、円形、長方形、楕円形、星形、ひし形、三角形、正方形等、及びこ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）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（６）前記１つ以上のチャネル及び任意に前記マイクロキャピラリーフィルム又はフォームの表面が、表面処理されている、上記（１）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォーム。
（７）上記（１）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォームを含む多層構造。
（８）上記（１）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォームを含むパイプ又は形材。
（９）上記（１）に記載のマイクロキャピラリーフィルム又はフォームを含む物品。

Claims (4)

1. 第１の端部及び第２の端部を有するマイクロキャピラリーフィルムであって、：
   （ａ）熱可塑性材料を含むマトリックスと、
   （ｂ）前記フィルムの前記第１の端部から前記第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２つ以上の表面処理されたチャネルであって、前記２つ以上の表面処理されたチャネルが、互いに少なくとも１μｍ離間しており、前記２つ以上のチャネルのそれぞれが、少なくとも１μｍの範囲の直径を有する、チャネルとから成り、
   前記マイクロキャピラリーフィルムが、前記マイクロキャピラリーフィルムの総体積に対して３０〜８０体積％の前記マトリックスを含み、
   前記マイクロキャピラリーフィルムが、前記マイクロキャピラリーフィルムの総体積に対して、３０〜６０体積％の空隙率を含み、
   前記マイクロキャピラリーフィルムが、２００μｍ〜６００μｍの範囲の厚さを有し、
   そして、
   前記２つ以上のチャネルが５〜５９０μｍの範囲の直径を有し、
   前記２つ以上のチャネルが、円形の断面形状を有する、
   マイクロキャピラリーフィルム。
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）及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される、請求項１に記載のマイクロキャピラリーフィルム。
3. 前記ポリオレフィンが、ポリエチレン又はポリプロピレンである、請求項２に記載のマイクロキャピラリーフィルム。
4. 前記ポリアミドが、ナイロン６である、請求項２に記載のマイクロキャピラリーフィルム。
   
   

Images