(57)【要約】押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物が開示されている。ブレンド組成物は、単一層フィルム、多層フィルム、不織ウェブ、シート、発泡体、異形材、多層貼合せ体、繊維、チューブ、ロッドまたはパイプなどの押出品または成形品の調製のために特に適合し、それらの物品は、次に、電力ケーブルおよび通信ケーブル、またはおむつ、衛生用ナプキン、タンポン、失禁製品、病院着またはベッドパッドなどの使い捨て吸収品の調製のために特に適合する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一種以上の超吸収性ポリマーおよび（ｂ）（ａ）とイオン相互作用または共有相互作用する官能基を含む一種以上の熱可塑性樹脂を含む押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項２】
約０．１〜約３００ｇ／１０分の間のメルトフローレートを与える温度条件および加荷重条件下で、約５〜約１００フィート／分の間の溶融引落速度および約０．１〜約１０の間の溶融張力を有する請求項１に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項３】
前記超吸収性ポリマーは水溶性α，β−エチレン系不飽和モノマーから調製される請求項１に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項４】
前記α，β−エチレン系不飽和モノマーは、モノカルボン酸、ビニルポリカルボン酸、アクリルアミドまたはそれらの混合物である請求項３に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマー。
【請求項５】
前記超吸収性ポリマーは、セルロース系−グラフトコポリマー、澱粉−グラフトコポリマー、澱粉−ｇ−ポリ（アクリル酸）、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ（アクリル酸）、スルホン酸基含有モノマーのコポリマーまたはそれらの混合物である請求項１に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項６】
架橋され、部分的に中和され、表面処理され、あるいはそれらの組み合わせが行われた請求項５の記載の超吸収性ポリマー。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂は、ポリアクリル酸、エチレン−アクリル酸コポリマー、エチレン−ｔ−ブチルアクリレート−アクリル酸ターポリマー、エチレン−メタクリル酸コポリマー、エチレン−メタクリル酸コポリマーのイオノマー、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素ターポリマー、エチレン−一酸化炭素コポリマー、エチレン−アクリル酸−一酸化炭素ターポリマー、エチレン−ｎ−ブチルアクリレート−一酸化炭素ターポリマーまたはそれらのブレンドである請求項１に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項８】
界面活性剤をさらに含む請求項１に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項９】
ポリエチレン、ポリエチレンのコポリマー、ポリプロピレン、ポリプロピレンのコポリマーまたはポリスチレンをさらに含む請求項１、３または８のいずれか１項に記載の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物。
【請求項１０】
押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を調製する方法であって、（ａ）一種以上の超吸収性ポリマーおよび（ｂ）（ａ）とイオン相互作用または共有相互作用する官能基を含む一種以上の熱可塑性樹脂を組み合わせる工程を含む方法。
【請求項１１】
（ｃ）界面活性剤を組み合わせる工程をさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の押出品または成形品を製造する方法であって、１）（ａ）一種以上の超吸収性ポリマーおよび（ｂ）（ａ）とイオン相互作用または共有相互作用する官能基を含む一種以上の熱可塑性樹脂を含む押出性熱可塑性超吸収性ポリマー組成物を調製する工程と、２）前記熱可塑性超吸収性ポリマー組成物を押出品または成形品に押出すか、または成形する工程とを含む方法。
【請求項１３】
前記超吸収性ポリマー組成物は（ｃ）界面活性剤をさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記押出品は、単一層フィルム、多層フィルム、不織ウェブ、シート、発泡体、異形材、多層貼合せ体、繊維、チューブ、ロッドまたはパイプである請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記押出品は、モノフィラメント繊維、複合モノフィラメント繊維、スパンボンド不織ウェブ、メルトブロー不織ウェブ、またはそれらの組み合わせを含む複合材である請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記押出品は、一種以上の複合繊維を含むスパンボンド不織ウェブ、一種以上の複合繊維を含むメルトブロー不織ウェブ、または一種以上のスパンボンド不織ウェブの少なくとも一層の層と一種以上のメルトブロー不織ウェブの少なくとも一層の層とを含む複合材構造体であって、前記複合材の一層以上の層が複合繊維を含む複合材構造体、を含む不織ウェブである請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１７】
押出品または成形品の形をとる請求項１または８に記載の組成物。
【請求項１８】
単一層フィルム、多層フィルム、不織ウェブ、シート、発泡体、異形材、多層貼合せ体、繊維、チューブ、ロッドまたはパイプである請求項１７に記載の押出品または成形品。
【請求項１９】
モノフィラメント繊維、複合モノフィラメント繊維、スパンボンド不織ウェブ、メルトブロー不織ウェブ、またはそれらの組み合わせを含む複合材である請求項１７に記載の押出品または成形品。
【請求項２０】
一種以上の複合繊維を含むスパンボンド不織ウェブ、一種以上の複合繊維を含むメルトブロー不織ウェブ、または一種以上のスパンボンド不織ウェブの少なくとも一層の層と一種以上のメルトブロー不織ウェブの少なくとも一層の層とを含む複合材構造体であって、前記複合材の一層以上の層が複合繊維を含む複合材構造体、を含む不織ウェブである請求項１７に記載の押出品または成形品。
【請求項２１】
金属に貼合せた請求項１８に記載の単一層フィルムまたは多層フィルム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の金属貼合せ体を含む電力ケーブル。
【請求項２３】
請求項２１に記載の金属貼合せ体を含む通信ケーブル。
【請求項２４】
請求項１８に記載の単一層フィルムまたは多層フィルムを含む電力ケーブル。
【請求項２５】
請求項１８に記載の単一層フィルムまたは多層フィルムを含む通信ケーブル。
【請求項２６】
請求項１８に記載の押出品または成形品を含む使い捨て吸収用具。
【請求項２７】
おむつ、衛生用ナプキン、タンポン、失禁製品、病院着またはベッドパッドである請求項２６に記載の使い捨て吸収用具。
【請求項２８】
請求項１９に記載の押出品または成形品を含む使い捨て吸収用具。
【請求項２９】
おむつ、衛生用ナプキン、タンポン、失禁製品、病院着またはベッドパッドである請求項２８に記載の使い捨て吸収用具。
【請求項３０】
請求項２０に記載の押出品または成形品を含む使い捨て吸収用具。
【請求項３１】
おむつ、衛生用ナプキン、タンポン、失禁製品、病院着またはベッドパッドである請求項３０に記載の使い捨て吸収用具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、超吸収性ポリマーを含む熱可塑性ポリマーブレンド組成物および該組成物を調製する方法に関する。
【０００２】
超吸収性ポリマーは、おむつなどのパーソナルケア製品から建築産業における水バリア用途、通信ケーブルにおける水遮断剤、食品包装系における液体吸収剤に至る様々な用途で用いられる周知された材料である。これらのポリマーは、例えば、水分、水、塩水、尿、血液および漿液性体液を自重の数倍吸収することが知られている。
【０００３】
吸収用具内で超吸収性ポリマー粒子を用いることに関わる問題の一つは、超吸収性ポリマー粒子の保持または固定である。特定の吸収用具に応じて、超吸収性ポリマー粒子を保持または固定するために様々なアプローチが講じられてきた。例えば、おむつ、衛生用ナプキン、タンポンおよび失禁製品などの使い捨て吸収製品は、典型的には、ライナーで包まれたマットまたはバットを含み、ここでバットは、通常、米国特許３，６７０，７３１号に見られる粒状形をとった超吸収性ポリマーを含む。しかし、時にはシェークアウトと呼ばれる粒子の損失および／または用具内の粒子の再配分は多くの場合に起きる。
【０００４】
シェークアウトを減少させようとする試みは米国特許４，８０６，５９８号で教示されており、この特許には、第三のセグメントとの反応を通してハードセグメントに結合されたソフトセグメントを含むポリオキシエチレン超吸収剤と熱可塑性ポリマーとを含む熱可塑性ポリマー組成物から製造された不織ウェブが開示されている。しかし、ポリオキシエチレン超吸収剤と熱可塑性ポリマーとの間に殆ど相互作用がなく、ブレンドは相分離に対して安定ではない。さらに、熱可塑性ポリマー組成物から製造されたウェブは適切な湿潤強度を示さず、そして熱可塑性ポリマー組成物の一部を低密度ポリエチレンに置き換えることによるウェブの湿潤強度を改善しようとする試みは、ウェブの吸水性を実質的に低下させるという結果となっている。
【０００５】
電力ケーブルおよび通信ケーブルの用途において、水遮断剤として超吸収性ポリマーを結合または固定するために、様々なアプローチが試みられてきた。例えば、超吸収性ポリマーと高分子結合剤を混合し、その後、混合物を不織布上に塗布することにより製造された水遮断テープを開示している米国特許４，９６６，８０９号、ケーブルのワイヤ間の空間を満たすために用いられるゲルを形成させるためにチキソトロピー剤と混合された超吸収性ポリマーを開示している米国特許５，４６１，１９５号、または、超吸収剤を含むホットメルト接着剤が被覆または含浸された強化部材または緩衝チューブを開示している米国特許５，９２５，４６１号を参照すること。
【０００６】
超吸収性ポリマーと結合剤の混合物は、製造温度および運転温度の制約、混合物を塗布する基材への接着性の欠如、物品を引張方向に引っ張る時の離層、物品を二次加工する時に摩耗の一因となることなどの多くの欠点および／または制約によって特徴付けられる。さらに、テープは、ケーブルの組立に際して追加部品を付加し、よってケーブルのコストおよび直径の好ましくない相当な増加を引き起こす。充填剤ゲルを用いるケーブルは、製造温度および運転温度の制約、水移動の通路になる空隙の形成、および工業標準を満たすことの困難さなどの多くの欠点および／または制約によって特徴付けられる。
【０００７】
超吸収性ポリマーを結合するための他の方法は知られている。例えば、ウェブに成形される不連続繊維を超吸収剤の粒子を結合する熱硬化性結合剤材料で被覆する方法を開示している米国特許５，５１６，５８５号を参照すること。米国特許４，３９２，９０８号に記載された方法において、超吸収性ポリマー粒子を熱可塑性樹脂で被覆し、粒子の熱可塑性被膜を軟化させるために熱を加え、粒子および基材を押し付けて粒子を基材に結合させることにより吸水性基材に固定する。これらの方法は特殊な装置および／または多くの工程を要するので高価であり、商業的応用性は限定的である。
【０００８】
さらに、超吸収性ポリマーのフィルムおよび貼合せ体は、超吸収性ポリマーの溶液の調製、その後の加熱および／または溶媒の除去から製造されてきた。架橋された超吸収性ポリマーのフィルムおよび貼合せ体の例については、米国特許３，９２６，８９１号、４，０７６，６７３号および４，１１７，１８４号を参照すること。架橋されていない超吸収性ポリマーフィルムの例については、米国特許３，９３５，０９９号、３，９９７，４８４号および４，０９０，０１３号を参照すること。米国特許３，６６９，１０３号には、超吸収性ポリマー粒子を含む薄い発泡ポリウレタン熱硬化シートを製造する方法が記載されている。残念なことに、フィルム、貼合せ体およびシートを形成させるこれらの方法は大規模商業用途には実用的でない。
【０００９】
良好な吸収特性を維持しつつ、パーソナルケア製品およびケーブル包み部品などの吸収用具中で用いるために超吸収性ポリマー粒子の保持が改善された超吸収性ポリマー組成物を有することが望ましいであろう。さらに、特に商業規模で、こうした超吸収性ポリマー組成物を様々な有用な形に容易且つ便利に造形することが望ましいであろう。
【００１０】
本発明は、こうした組成物である。本発明は、（ａ）超吸収性ポリマー、（ｂ）熱可塑性樹脂および任意に（ｃ）界面活性剤を含む熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物であって、成分（ａ）および（ｂ）が互いにイオン相互作用または共有相互作用し、例えば、フィルム、シート、貼合せ体、発泡体、異形材および射出成形品に押出によってブレンド組成物を成形することができる熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物である。
【００１１】
もう一つの態様において、本発明は、上述した押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を調製する方法である。
【００１２】
別の態様において、本発明は、上述した押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を押し出すか、または成形する方法を含む。
【００１３】
なお別の態様において、本発明は、上述した押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の押出品（例えば、フィルム、シート、発泡体および貼合せ体）または成形品を含む。
【００１４】
なお別の態様において、本発明は、上述した押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の押出品または成形品を含む物品を含む。
【００１５】
本発明のブレンド組成物ならびに押出品および成形品は、例えば、ケーブル包み部品、および衛生用ナプキン、使い捨ておむつ、病院着またはベッドパッドなどの様々な使い捨て吸収品の集成または組立などの、技術上知られているような様々な用途で用いてよい。
【００１６】
本発明において適切に使用できる超吸収性水膨潤性親水性ポリマーまたは超吸収性軽度架橋親水性ポリマーは、大量の流体を吸収できる既知の親水性ポリマーのいずれであることも可能である。これらのポリマーは技術上周知されており、広く市販されている。
【００１７】
適する幾つかのポリマーおよびゲル重合プロセスを含む超吸収性ポリマーを調製するためのプロセスの例は、米国特許３，９９７，４８４号、３，９２６，８９１号、３，９３５，０９９号、４，０９０，０１３号、４，０９３，７７６号、４，３４０，７０６号、４，４４６，２６１号、４，６８３，２７４号、４，４５９，３９６号、４，７０８，９９７号、４，０７６，６６３号、４，１９０，５６２号、４，２８６，０８２号、４，８５７，６１０号、４，９８５，５１８号および５，１４５，９０６号で開示されている。さらに、Ｂｕｃｈｈｏｌｚ，Ｆ．Ｌ．ａｎｄ　Ｇｒａｈａｍ，Ａ．Ｔ．，「Ｍｏｄｅｒｎ　Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　Ｓｏｎｓ（１９９８）およびＬｉｓａ　Ｂｒａｎｎｏｎ−Ｐｅｐｐａｓ　ａｎｄ　Ｒｏｎａｌｄ　Ｓ．Ｈａｒｌａｎｄ，「Ａｂｓｏｒｂｅｎｔ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙ」，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ（１９９０）を参照すること。
【００１８】
好ましい超吸収性ポリマーは、モノカルボン酸、ビニルポリカルボン酸、アクリルアミドおよびそれらの誘導体などの水溶性α，β−エチレン系不飽和モノマーから調製される。より好ましい超吸収性ポリマーは、セルロース系−グラフトコポリマー、または澱粉−ｇ−ポリ（アクリロニトリル）および澱粉−ｇ−ポリ（アクリル酸）などの澱粉−グラフトコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリ（アクリル酸）、エチレンオキシド（ＥＯ）およびプロピレンオキシド（ＰＯ）の高分子量ポリマー、好ましくは架橋高分子量ポリマー、ビニルスルホン酸、スルホエチルメタクリル酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メチルプロパン−スルホン酸またはナトリウム塩（ＡＭＰＳ）などのスルホン酸基含有モノマーのコポリマーである。
【００１９】
最も好ましい超吸収性ポリマーは、架橋されていたり、部分的に中和されていたり、および／または表面処理されていたりする。好ましくは、架橋のレベルは、特定の用途向けに所望の膨潤特性を与えるように選択される。中和度は、一般には３０〜１００％、より好ましくは５０〜８０％である。ナトリウムなどの第一族金属イオンを含む塩基性物質による中和が好ましい。好ましい表面処理は、超吸収性ポリマーの表面架橋を行うためのポスト重合反応から成る。
【００２０】
本発明による熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物中に含めるべき超吸収性ポリマーの量は、例えば、用いられる超吸収性ポリマーの種類、用いられる熱可塑性樹脂の種類、所望の押出品または成形品、押出品または成形品の最終使用用途、最終使用用途における水および／または他の流体の所望の遮断レベル、吸収レベルまたは移行の停止レベルに応じて異なる。
【００２１】
超吸収性ポリマーは、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして約１部／重量以上、好ましくは５部／重量以上、より好ましくは１０部／重量以上、さらにより好ましくは１５部／重量以上、最も好ましくは２０部／重量以上の量で存在する。超吸収性ポリマーの量は、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして７０部／重量以下、好ましくは６５部／重量以下、より好ましくは６０部／重量以下、さらにより好ましくは５５部／重量以下、最も好ましくは５０部／重量以下の量で存在する。
【００２２】
本発明のブレンド組成物は、超吸収性ポリマーに加えて、超吸収性ポリマーと相互作用する（すなわち、イオン相互作用、共有相互作用）少なくとも一種の熱可塑性樹脂を含有する。例えば、−ＯＨ、−Ｃｌ、−ＯＯＣＲ、−ＮＨ２または−ＯＲなどの脱離基が、超吸収性ポリマー中に存在する別の塩基性基で置換される置換反応を生じさせる求核性攻撃を受けうるアシル基を有する熱可塑性樹脂。もう一つの例は、陽子を獲得するとともに超吸収性ポリマー中に存在する別の塩基性基を付加する求核性攻撃を受けうるカルボニル基を含む熱可塑性樹脂である。これらの条件下で、熱可塑性樹脂と超吸収性ポリマーの反応生成物は、均一および／または共連続性の非分離ポリマーブレンドを形成させることが可能である。
【００２３】
好ましい熱可塑性樹脂は、アシル基またはカルボニル基（例えば、α，β−不飽和カルボニル化合物、ヒドロキシ酸、ジカルボン酸、ケト酸、酸無水物、カルボン酸、アルデヒド、ケトン、酸ハロゲン化物、エステル、アミドなど）、スルホニル、スルホニルハロゲン化物、エーテル、フェノール、アリールハロゲン化物、エポキシド、炭水化物、アルコール、アジドおよびアミンなどの官能基を有する。
【００２４】
好ましい熱可塑性樹脂はアクリルポリマーであり、ポリアクリル酸（ＰＡＡ）、エチレン−アクリル酸コポリマー（ＥＡＡ）、エチレン−ｔ−ブチルアクリレート−アクリル酸ターポリマー（ＥｔＢＡＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマー（ＥＭＡＡ）、エチレン−メタクリル酸コポリマーのイオノマー、特にナトリウムおよび亜鉛イオノマー、エチレン−酢酸ビニル−一酸化炭素ターポリマー（ＥＶＡＣＯ）、エチレン−一酸化炭素コポリマー（ＥＣＯ）、エチレン−アクリル酸−一酸化炭素ターポリマー（ＥＡＡＣＯ）、エチレン−ｎ−ブチルアクリレート−一酸化炭素ターポリマー（ＥｎＢＡＣＯ）およびそれらのブレンドが最も好ましい。
【００２５】
最も好ましい熱可塑性樹脂は、１）ＥＡＡコポリマーであって、ＥＡＡコポリマーがコポリマーの重量を基準にして好ましくは１０〜２０重量％のアクリル酸の組成および１９０℃と２．１６ｋｇの加荷重の条件下で１００〜２００グラム／１０分（ｇ／１０分）のメルトフローレート（ＭＦＲ）を有する一種以上のＥＡＡコポリマーのブレンドであってよいＥＡＡコポリマー、２）ＥＭＡＡのイオノマー、好ましくは亜鉛イオノマー、３）好ましくはターポリマーの重量を基準にして少なくとも９重量％の一酸化炭素含有率を有するＥＶＡＣＯ、または４）それらのブレンドである。
【００２６】
熱可塑性樹脂は、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして３０部／重量以上、好ましくは３５部／重量以上、より好ましくは４０部／重量以上、さらにより好ましくは４５部／重量以上、最も好ましくは５０部／重量以上の量で存在する。熱可塑性樹脂の量は、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして９９部／重量以下、好ましくは９５部／重量以下、より好ましくは９０部／重量以下、さらにより好ましくは８５部／重量以下、最も好ましくは８０部／重量以下の量で存在する。
【００２７】
本発明が二種以上の超吸収性ポリマーを含むブレンドおよび／または二種以上の熱可塑性樹脂のブレンド（例えば、ＥＡＡ／ＥＶＡＣＯ、ＥＭＡＡ／ＥＡＡ、第１のＥＡＡ／第２のＥＡＡ）を考慮していることは当業者に対して明らかであろう。
【００２８】
本発明のブレンド組成物が少なくとも一種の超吸収性ポリマーを含有する一方で、こうしたブレンド組成物は、ブレンド組成物中の超吸収性ポリマーのレベルおよび吸収性ならびに水性媒体への超吸収性ポリマーの可用性に応じて、超吸収性であってもよく、または超吸収性でなくてもよい。
【００２９】
本発明のブレンド組成物は、他の熱可塑性ポリマー、好ましくは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、エチレン−メチルアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）、エチレン−エチルアクリレートコポリマー（ＥＥＡ）、エチレン−ｎ−ブチルアクリレートコポリマー（ＥｎＢＡ）、無水マレイン酸がグラフトされたポリエチレン（ＰＥ−ｇ−ＭＡＨ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、無水マレイン酸がグラフトされたエチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ−ｇ−ＭＡＨ）またはそれらの組み合わせとさらにブレンドすることが可能である。
【００３０】
本発明のブレンド組成物は、滑剤、増量剤、相溶化剤、可塑剤、低分子量ワックス、高分子量ワックス、界面活性剤、安定剤、顔料、カーボンブラック、ならびにタルク、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）およびマイカなどの充填剤などの、この種の組成物中で一般に用いられる別の添加剤をさらに含んでよい。
【００３１】
本発明のブレンド組成物は、分散液またはペーストを生じさせるために溶媒とさらにブレンドしてよい。当業者は、特定の最終使用用途に応じて溶媒の種類と量を容易に選択することができる。
【００３２】
本明細書で用いられる「押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物」という言葉は、（１）ブレンド組成物が押出成形プロセス、射出成形プロセスおよび／またはブロー成形プロセスで溶融加工性であり、（２）押出物がペレットに変えられるか、あるいは押出加工技術によって直接押し出されるか、または直接成形されるかのいずれかであり、（３）ペレットが測定可能なメルトフローレート、溶融引落速度、および溶融張力と時には呼ばれる溶融強度を有し、そして（４）ペレットを押出加工技術によって再押出することが可能であることを意味する。好ましくは、本発明のブレンド組成物は、押出プロセス中に、目詰まり、ダイ面堆積、サージング、メルトフラクチャー、ピンホール、引裂きおよび／または劣った押出物特性（すなわち、ストランド滴下、離層）を引き起こさない。
【００３３】
メルトインデックス測定装置は、メルトフローレート（ＭＦＲ）、溶融張力および引落速度を決定するために用いられる。ＭＦＲは、ＡＳＴＭ　Ｄ１２３８によって決定され；運転条件（すなわち、温度および加荷重）は用いられる熱可塑性樹脂に応じて決まる。溶融張力は、フィート／分（ｆｐｍ）で測定される所定のある速度でリールを巻取るためにメルトインデックス測定装置のダイから押出物を引っ張るのに要した荷重を測定するメルトインデックス測定装置の底に装着されたロードセルから決定される。引落速度（ｆｐｍ）は、メルトインデックス測定装置から出る押出物を押出物が破壊するより先にいかに速く引っ張ることができるかによって決定される。ＭＦＲ条件が０．１〜３００ｇ／１０分の間のＭＦＲを与えるように選択される時、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物は、５〜１００ｆｐｍの間の溶融引落速度および０．１〜１０の間の溶融張力を有する。
【００３４】
押出されたブレンド組成物の成分は、相分離がブレンド組成物の溶融加工性にも性能にも有意な悪影響を及ぼさないかぎり、共連続相または分離相（一相が連続で１相以上が前記一相に分散されている）であることが可能である。
【００３５】
好ましい押出加工技術には、メルトブローフィルムまたはキャストフィルム、押出被覆、スパンボンド不織ウェブ、メルトブロー不織ウェブまたはそれらの組み合わせを含む複合材を含む（共）押出不織ウェブ、シート、発泡体、異形材、多層貼合せ体、モノフィラメント繊維および複合モノフィラメント（ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔ）繊維を含む繊維、チューブ、ロッドまたはパイプ、ブロー成形品、射出成形品（無空気射出成形、共射出成形、構造発泡射出成形およびガスアシスト射出成形を含む）の調製が含まれる。好ましい不織ウェブは、一種以上の複合繊維を含むスパンボンド不織ウェブ、一種以上の複合繊維を含むメルトブロー不織ウェブ、および一種以上のスパンボンド不織ウェブの少なくとも一層の層と一種以上のメルトブロー不織ウェブの少なくとも一層の層とを含む複合材構造体であって、前記複合材の一層以上の層が複合繊維を含む複合材構造体を含む。
【００３６】
本発明の熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物は、化学発泡剤または物理発泡剤を用いて発泡体に押出すことが可能である。さらに、熱可塑性超吸収性ポリマーは、ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ、ＰＰ、ＰＳ、ＥＥＡ、ＥＭＡ、ＥＮＢＡ、ＰＥ−ｇ−ＭＡＨ、ＥＶＡまたはＥＶＡ−ｇ−ＭＡＨなどの他の混和性熱可塑性ポリマーまたは相溶性熱可塑性ポリマーとブレンドすることを可能である。当業者は、必要に応じて熱可塑性超吸収性ポリマー発泡体の気泡サイズ、構造、気孔率、微小気泡的性質および吸収性の特性を改良するために特定の最終用途向けに熱可塑性超吸収性ポリマーとブレンドする発泡剤および他のポリマーの種類および量を選択することが可能である。
【００３７】
発泡体を製造するためのブレンド組成物は、滑剤、増量剤、核剤、相溶化剤、可塑剤、低分子量ワックス、高分子量ワックス、界面活性剤、安定剤、顔料、カーボンブラック、ならびにタルク、ＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＭｇＯおよびマイカなどの充填剤などの、この種の組成物中で一般に用いられる別の添加剤をさらに含んでよい。
【００３８】
さらに、押出ペレットまたは押出シートは、圧縮成形、カレンダー成形、真空成形または熱成形することが可能である。本発明の熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の調製は、技術上知られている適するいかなる混合手段によっても実行することが可能である。典型的には、成分および一切の別の添加剤は、それらの完全分配を得るのに十分な攪拌を用いて紛状、粒状および／またはペレット状でタンブラーまたはシェーカー内でブレンドされる。ドライブレンドされた配合物は、例えば、真空または非真空の押出機内で、または他の混合装置（例えば、バンバリーミキサー、ロールミル、ヘンシェルミキサー、リボンミキサー）内で、ポリマーを熱軟化させ、溶融混合するのに十分な温度で剪断応力にさらに供することが可能である。さらに、別の粉末添加剤、粒状添加剤および／または液体添加剤を混合プロセス中に組成物に添加してよい。こうした溶融混合された材料は、最終物品（すなわち、フィルム、シート、発泡体、異形材）を製造するために押出すことが可能であるか、あるいはペレット、粉末またはフレーク、好ましくはペレットの形で回収することが可能である。押出物は、ストランド裁断機または水中ダイフェースカッターなどの従来のいかなる手段によってもペレットに変えてよい。
【００３９】
溶融混合からの押出物は、空冷、ガス冷却、ベルト冷却、液浴に通すことによる液冷などの技術上知られているいかなる方法によっても冷却してよい。好ましくは、例えば、スエーデンのサンドビク・プロセス・システムズ（Ｓａｎｄｖｉｋ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）製のステンレススチールベルトクーラーまたはスイスのビービーエー（ＢＢＡ　ＡＧ）製のＣｏｍｐａｃｔ　Ｃｏｎｔｉ　Ｃｏｏｌｅｒ、あるいは好ましくはｐＨが１．０未満である水性液浴、あるいは２５Ｆｒｅｎｃｈ　Ｄｅｇｒｅｅより高い水硬度の水性液浴、より好ましくは比重計で測定して１．０５より大きい比重の水性液浴が用いられる。水性浴は、好ましくは、第一族金属イオン、好ましくは塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）および炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）などのナトリウムイオンを含む飽和塩溶液を含む。
【００４０】
さらに、超吸収性化合物に及ぼす水の影響を最少にするため、２３℃未満、好ましくは２０℃未満に液浴の温度を維持すると、ブレンド組成物中の超吸収性ポリマーを著しく活性化せずにペレットを効果的に冷却することが発見された。
【００４１】
水中ペレタイザーを用いる時、水中ペレタイザーから分離ドライヤーまでの移送パイプの長さを最適化すると、ブレンド組成物中の超吸収性ポリマーの活性化を最小にすることがさらに見出された。
【００４２】
ペレット上の残留水分を追い出すために、流動床クーラーの使用など、ペレット収集容器内で冷風を吹かすと、乾燥プロセスをさらに改善する。
【００４３】
水中ダイフェースカッター、１．０５より大きい比重および２０℃未満の温度を有する飽和ＮａＨＣＯ３溶液を含むプロセスを用い、そしてペレット収集容器内で冷風を吹かすと、超吸収性ポリマー、ブレンド組成物中の超吸収性ポリマーの濃度および母材熱可塑性ポリマーに応じて、ブレンド組成物の重量を基準にして０．２〜４重量％の範囲の含水率を有する易流動性プラスチックペレット状の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を生じさせることがさらに見出された。
【００４４】
溶融混合された材料（粉末、フレークまたはペレット）は、最終物品を製造するために再押出しまたは成形することができる。ブレンド組成物のドライブレンドは直接射出成形することも可能であり、または前もって溶融混合せずに別の溶融物加工プロセスに計量供給することも可能である。
【００４５】
本発明の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物は、キャットリッター、凝固ガス／流体、ゼリー状氷、土壌改良剤、霜調整剤、農業デリバリー系、ゲル化バイオハザード、スピル制御剤中で用いるためにペレット状、フレーク状または粉末状で有用であり、あるいは独立気泡、半多孔質気泡、微小気泡または連続気泡などの発泡体、複合繊維および防水塗料系または遮水塗料系、衛生用ナプキン、使い捨ておむつ、病院着およびベッドパッドなどの使い捨て吸収品のような用途向けの薄いフィルムまたはシート、例えば、包装用途、輸送用途および建築用途における水分敏感系、水などの水分の吸収構造体のような用途向けのフィルム、おむつ裏地、肉トレー、カーペット裏地、または電力ケーブル水遮断テープおよび通信ケーブル水遮断テープ、貼合せ発泡構造体、貼合せ不織構造体などの貼合せ構造体向けのフィルム、光ファイバーケーブル、銅対ケーブルおよび同軸ケーブルなどの電力ケーブルまたは通信ケーブル用のケーブル遮蔽テープのような用途向けの貼合せ体向けのフィルムなどの物品の加工のためにペレット状、フレーク状または粉末状で有用であり、かかる用途は米国特許３，７９５，５４０号、４，４４９，０１４号、４，７３１，５０４号および４，３２２，５７４号で開示された通りである。
【００４６】
例えば、光ファイバーケーブル、銅対ケーブル、同軸ケーブルなどの電力ケーブルおよび通信ケーブルの組立に際して本発明を用いる時、ケーブルが特定の水浸透要件を満たすことがさらに望ましい。最も好ましくは、押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を含むケーブル構造体は、時には水遮断性とも呼ばれて、長手方向のケーブルを通した水の浸透を阻止する。
【００４７】
本発明の実施技術を例示するために、実施例を以下に記載する。
【００４８】
実施例
熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物
比較例Ａ〜ＺＺおよび実施例１〜１３において、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒ内で、ストックハウゼン（Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎ）から粉末として入手でき、スチュアート・スーパーアブソーベンツ（Ｓｔｅｗａｒｔ　Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ　ＬＬＣ）から供給される１〜３００マイクロメートルの粒子サイズ分布を有する表面架橋されているＣＡＢＬＯＣ（登録商標）８５０−１３ポリアクリル酸ナトリウム超吸収性ポリマーと、各種熱可塑性樹脂とを溶融ブレンドする。特に注記がないかぎり、超吸収性ポリマー対熱可塑性樹脂の比は４０：６０である。Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒの条件は、用いられる熱可塑性樹脂に応じて２７５〜４２０°Ｆ（１３５〜２１６℃）の範囲のバレル温度、８０の混合回転数／分（ＲＰＭ）および１．５〜２分の範囲の混合時間である。ポリマーブレンドのメルトフローレート、溶融張力および溶融引落速度を決定するためにメルトインデックス測定装置を用いる。
【００４９】
表１は、比較例Ａ〜ＺＺおよび実施例１〜１３に関する組成物および組成物の特性を記載している。表１において、何らかの方式で溶融ブレンドし、ある形状にプレスできるか、あるいはシートまたは物品に成形できるが、押出性として本明細書に示した基準を満たさないブレンド組成物を押出性でないと明示している。
【００５０】
比較例ＡＢ〜ＡＮおよび実施例１４〜１７をＷＰ　ＺＫ３０二軸スクリュー押出機で配合する。ＳＡＰおよびポリマーを押出機の供給部に別々にフィードし、押出機のベント口を大気に開放し、押出物を空冷する。
【００５１】
比較例ＡＢ〜ＡＮおよび実施例１４〜１７の組成物ならびに押出機温度を表２に示し、超吸収性ポリマーは、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして部で示している。表２において、ダイ面堆積および／または目詰まりを示す組成物を「押出性でない」と明示している。
【００５２】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【００５３】
【表４】
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【００５４】
比較例ＡＯ〜ＡＷは、異なる純熱可塑性樹脂であり、比較例ＡＵは純超吸収性ポリマーＣＡＢＬＯＣ８５０−１３であり、ＡＶは純超吸収性ポリマーＣＡＢＬＯＣ８０ＨＳであり、ＡＷは純超吸収性ポリマー８８ＨＳであり、実施例１８〜３０は超吸収性ポリマーが配合された異なる熱可塑性樹脂化合物である。低剪断混合スクリューおよび１０温度ゾーンを有するＺＳＫ５８ミリメートル（ｍｍ）同時回転二葉二軸スクリュー押出機を用いる。サイドポート粉末スクリューフィーダーを用いて超吸収性ポリマーをゾーン４と５との間でフィードする。混合はゾーン６で起きる。ゾーン８と９との間の転移点はベント口である。ベント口の前に混練混合部が存在する。最初の三ゾーンに関する温度範囲は６５〜１２０°Ｆ（１８〜４９℃）であり、ゾーン４および５に関する温度範囲は２４０〜２５５°Ｆ（１１６〜１２４℃）であり、ゾーン６〜８に関する温度範囲は３２０〜３３５°Ｆ（１６０〜１６８℃）であり、ゾーン９および１０に関する温度範囲は２７０〜３３０°Ｆ（１３２〜１６６℃）である。溶融温度を３１０°Ｆ（１５４℃）に維持する。
【００５５】
孔径０．１１０インチ（２．８ｍｍ）の２４孔水中ダイを通して、比重計で測定して１．０５より大きい比重を有するＮａＨＣＯ３溶液を含む液浴であって温度を２０℃未満に維持された液浴にブレンド組成物を押出した。押出物をペレットにするために、３個の刃を有するＧａｌａ水中ペレタイザを用いる。水の吸収を最小にするために、水中ペレタイザから分離ドライヤーまでの距離を最適化する。さらに、ペレット収集容器内のペレット上に冷風を吹き付け、ペレット上の一切の残留水分を追い出す。
【００５６】
純熱可塑性樹脂比較例ＡＯ〜ＡＴ、純超吸収性ポリマー比較例ＡＵ〜ＡＷおよび熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物実施例１８〜３０の純水吸収容量（ＷＡＣ）を以下の手順に従って測定する。熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物では、（ブレンド組成物中の％超吸収性ポリマーを基準にして）１ｇの超吸収性ポリマーを含有することが決定された重さＷ１のサンプルを１．５リットルの蒸留水に入れ、シェーカーで２時間にわたり振とうする。７５マイクロメートルの篩いを通して水を膨潤した粒子から濾過する。その後、膨潤した粒子の重量（Ｗ２）を測定する。吸収された水の量ＷＡはＷ２−Ｗ１である。純樹脂および純超吸収性ポリマーでは、重さ１ｇのサンプルを本明細書で上述したのと同じ手順に供する。
【００５７】
比較例ＡＯ〜ＡＷおよび実施例１８〜３０に関する組成および吸収された水を表３に示し、超吸収性ポリマーは、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして重量部で示し、吸収された蒸留水ｇ／超吸収性ポリマーｇとして水吸収を報告している。
【００５８】
【表５】
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【００５９】
ポリエチレンとブレンドされた熱可塑性超吸収性ポリマー
実施例３１〜３８において、Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒ内で熱可塑性超吸収性ポリマーを７０：３０のＬＬＤＰＥ：ＬＤＰＥポリマーブレンドと溶融ブレンドする。熱可塑性超吸収性ポリマーは、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎから粉末として入手でき、Ｓｔｅｗａｒｔ　Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ　ＬＬＣによって供給される約１〜約６０マイクロメートルの粒子サイズ分布を有する表面架橋されているポリアクリル酸ナトリウム超吸収性ポリマーであるＣＡＢＬＯＣ　Ｔ５０６６−Ｆ、４０重量％および５０：５０のＰＲＩＭＡＣＯＲ５９８０：ＰＲＩＭＡＣＯＲ３４６０ポリマーブレンド６０重量％を含む。Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒの条件は、２７５°Ｆ（１３５℃）に設定されたバレル温度、８０の混合ＲＰＭおよび１．５〜２分の範囲の混合時間である。ポリマーブレンドのメルトフローレート、溶融張力および引落速度を決定するためにメルトインデックス測定装置を用いる。ブレンド組成物は押出性であると考えられる。実施例３１〜３８の組成物および組成物のＭＦＲ、溶融張力および引落速度を表４に示している。
【００６０】
【表６】
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【００６１】
単一層フィルム
実施例３９〜４２は、キャストラインプロセスを用いて製造された熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の単一層フィルムである。熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物は、熱可塑性樹脂とＣＡＢＬＯＣ８５０−１３とを含む。キャストフィルムプロセスに関する温度ゾーンは２５０°Ｆ〜３２０°Ｆ（１２１〜１６０℃）の範囲である。フィードブロックおよびダイの温度は２７０°Ｆ〜３２０°Ｆ（１３２〜１６０℃）の範囲である。厚さが６．０ミル（０．１５ｍｍ）より厚い平滑フィルムから表面模様付き均一化フィルム、または厚さ０．６ミル（０．０１５ｍｍ）未満のウェブフィルムを巻取速度に応じて製造することが可能である。
【００６２】
単一層フィルム実施例３９〜４２の組成および特性を表５に示しており、超吸収性ポリマーは、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の重量を基準にして重量部で示している。純水吸収容量を本明細書で上述したように決定した。
【００６３】
【表７】
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【００６４】
界面活性剤を含有する単一層フィルム
実施例４３〜４６は界面活性剤を含有する単一層フィルムである。Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒ内で熱可塑性超吸収性ポリマーと界面活性剤を含有する市販ポリエチレンとを溶融ブレンドする。界面活性剤を含有するポリエチレンは、アンパセット（ＡＭＰＡＣＥＴ）からＡＮＴＩＦＯＧ　ＰＥ　ＭＢとして入手でき、ＬＬＤＰＥ／ＬＤＰＥ母材ポリマー中に１０重量％の活性界面活性剤、モノグリセリドおよびジグリセリドを含有する。熱可塑性超吸収性ポリマーは、Ｓｔｏｃｋｈａｕｓｅｎから粉末として入手でき、Ｓｔｅｗａｒｔ　Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ　ＬＬＣによって供給される約１〜約６０マイクロメートルの粒子サイズ分布を有する表面架橋されているポリアクリル酸ナトリウム超吸収性ポリマーであるＣＡＢＬＯＣ　Ｔ５０６６−Ｆ、４０重量％および５０：５０のＰＲＩＭＡＣＯＲ５９８０：ＰＲＩＭＡＣＯＲ３４６０ポリマーブレンド６０重量％を含む。Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ　Ｐｌａｓｔｉｃｏｄｅｒの条件は、２７５°Ｆ（１３５℃）に設定されたバレル温度、８０の混合ＲＰＭおよび１．５〜２分の範囲の混合時間である。５〜７ミル（０．１３〜０．１８ｍｍ）の圧縮成形フィルムの２インチ（５１ｍｍ）円板サンプルを直径２インチ（５１ｍｍ）の筒体に入れることにより、水吸収および吸収速度を測定する。筒体の底は、７５マイクロメートル以下である微細メッシュスクリーンである。テフロン円板をフィルムサンプルの上に置いて、試験中にフィルムサンプルを所定の場所に固定する。サンプルを含む筒体を４インチ（１０２ｍｍ）のガラスフレットの上に置き、フィルムサンプルとスクリーンがガラスフレットと向き合うようにした。濾紙を筒体とガラスフレットとの間に置く。水を含む容器内にガラスフレット、フィルタおよび筒体を入れ、水の高さがガラスフレットの高さに達するようにする。水を連続的に除去し、補給する。構成全体はＭｅｔｔｋｅｒ　ＰＧ３００１−Ｓ天秤上に乗る。サンプルを含む筒体を一旦天秤上に置くと、Ｍｅｔｔｋｅｒ　ＢａｌａｎｃｅＬｉｎｋデータ取得ソフトウェアパッケージを用いて、天秤は風袋を差し引き、水吸収および水吸収速度のデータが生じる。表６は、実施例４３〜４６の組成物および組成物の水吸収量および水吸収速度を記載している。
【００６５】
【表８】
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【００６６】
多層フィルム
比較例ＡＸ−ＡＺおよび実施例４７〜４９は、ブローフィルムプロセスを用いて製造された熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の多層フィルムである。熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物（層１）に関する押出機温度ゾーンは２５０°Ｆ〜３００°Ｆ（１２１〜１４９℃）の範囲である。用いられるポリマーに応じて、層２および３に関する押出機温度ゾーンは２５０°Ｆ〜４００°Ｆ（１２１〜２０４℃）の範囲であり、ダイ温度は２５０°Ｆ〜４００°Ｆ（１２１〜２０４℃）の範囲である。多層ブローフィルム比較例ＡＸ−ＡＺおよび実施例４７〜４９の組成および説明を表７に示している。
【００６７】
実施例５０〜５３は、本明細書で上述したように調製された多層ブローフィルムであって、ＣＡＢＬＯＣ８５０−１３のレベルをＰＲＩＭＡＣＯＲブレンド樹脂中で変える一方で、層２および３の組成および比を一定にしてある多層ブローフィルムである。本明細書で上述したような吸収容量および純水中でゲル遮断する時間を決定する。ケル遮断と呼ばれる超吸収性フィルムのために純水吸収容量で超吸収性ポリマーが水をゲル化する時間を以下の手順に従って測定する。２５．６ｇの蒸留水を含むバイアル内に０．１５ｇの超吸収性ポリマーを含む熱可塑性超吸収性フィルム組成物のサンプル。混合物がゲル遮断されるまで手で混合物を振とうした。膨潤開始時間は、水が添加された時から超吸収性ポリマーの最初の認めうる膨潤までの時間である。
【００６８】
表８は、多層フィルム比較例ＡＡＡおよび実施例５０〜５３に関する組成およびフィルム厚さを記載している。表９は、多層フィルム比較例ＡＡＡおよび実施例５０〜５３ならびに純ＣＡＢＬＯＣ８５０−１３（比較例ＡＡＢ）に関する水吸収、膨潤開始時間およびゲル遮断する時間の特性を記載している。
【００６９】
【表９】
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【００７０】
【表１０】
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【００７１】
【表１１】
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【００７２】
界面活性剤溶液が被覆された多層フィルム
実施例５４〜５７は２．０ミルの多層ブローフィルムを用いている。多層フィルムは、ＰＲＩＭＡＣＯＲ３４６０／ＰＲＩＭＡＣＯＲ５９８０の５０：５０ブレンド６０重量％およびＣＡＢＬＯＣ　Ｔ５０６６Ｆ、４０重量％を含む熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物を層１として、ＬＤＰＥ４００５を層２として、およびＥｑｕｉｓｔａｒ製のＥＶＡｇ−ＭＡＨであるＰＬＥＸＡＲ１０７を層３として含む。熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物（層１）に関する押出機温度ゾーンは２５０°Ｆ〜３００°Ｆ（１２１〜１４９℃）の範囲であり、層２に関するゾーン温度は３０５°Ｆ〜３１０°Ｆ（１５２〜１５４℃）の範囲であり、層３に関するゾーン温度は３５０°Ｆ〜３７０°Ｆ（１７７〜１８８℃）の範囲である。層１：２：３に関する厚さ比は３０：５０：２０である。多層フィルムの熱可塑性超吸収性層である層１に０〜８％の範囲の界面活性剤を含む界面活性剤溶液を噴霧する。この試験のために用いた界面活性剤はアルコールエーテルスルフェートである。フィルムに噴霧した後、フィルムを空気循環炉内に入れて、５０℃の温度で１〜２分にわたり乾燥させる。水吸収および吸収速度を前の節の手順に従って測定する。実施例５４〜５７に関する水吸収量および水吸収速度を表１０にまとめている。
【００７３】
【表１２】
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【００７４】
超吸収性フィルムと金属の貼合せ体
実施例５８は、熱ラミネーションプロセスを介して６．０ミル（０．１５ｍｍ）の電気クロム被覆鋼（ＥＣＣＳ）に貼合された実施例５３に記載された多層フィルムである。鋼表面にフィルムを接着させるために、フィルムの接着剤層（層３）を用いる。超吸収性フィルム／金属貼合せ体は、電力ケーブルおよび通信ケーブルの組立において有用であることが分かる。金属基材は遮蔽を与えることができ、熱可塑性超吸収性ポリマー層は、それ自体に接着させ又は別の基材に接着させるために使用することができ、ケーブル中で水を止め、遮断し、吸収するために機能することができる。表１１は例５７の超吸収性フィルムと金属との貼合せ体の接着特性を示す。
【００７５】
【表１３】
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【００７６】
外装ケーブル
超吸収性フィルムをＥＣＣＳに貼合せ、幅２．２５インチ（５７ｍｍ）の鋼テープに細長く裁断した。外装ケーブル実施例５９〜６２を製造するために、このテープを用いる。鋼テープを３２波／インチに波形をつける（油を用いて、または油を用いずに波を達成することが可能である）。波形テープは一連のフォーミングダイを通して成形された縦材である。外径０．６０インチ（１５．２ｍｍ）のＰＶＣ外被絶縁銅対ケーブル心線を成形外装テープ内部に入れる。その後、外被樹脂を成形外装テープ上に押出して、最終外径０．７４２インチ（１８．８ｍｍ）の最終ケーブルを製造する。内部外被と外装テープとの間の最終空隙は、約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）であると計算される。
【００７７】
ダウケミカル（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手できるＺＥＴＡＢＯＮ　ＣＪＢＳ２６２外装テープを含むケーブル（比較例ＡＡＣ）およびランター（Ｌａｎｔｏｒ　Ｉｎｃ．）製の不織超吸収性テープ３Ｅ２５２をさらに含むケーブル（比較例ＡＡＤ）と、熱可塑性超吸収性ポリマー貼合せ体を含むケーブル（表１２の実施例５９〜６２）の性能を比較する。不織超吸収性テープは、ドライケーブル設計で用いるためのワイヤ・ケーブル工業標準である。不織超吸収性テープは、二種の不織材料間に挟まれた超吸収性粒子を含む。この評価において、ケーブル心線を成形外装テープ内部に入れる前に、不織超吸収性テープを銅対ケーブル心線まわりに螺旋状に巻き付ける。ワイヤ・ケーブル産業において、不織超吸収性テープは、典型的には、ケーブル心線まわりに成形された縦材である。
【００７８】
ケーブルの水遮断性能は、ＥＩＡ／ＴＩＡ−４５５−８２Ａ（「Ｌ−試験」）によって決定される。水がケーブル心線のワイヤを通して移動できないように、ケーブル心線の端にテープを被せるか、または密封する。ケーブルの長さは１メートルであり、試験継続時間は２４時間であり、水柱は１メートルであり、浸透時間を測定する。
【００７９】
【表１４】
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【００８０】
界面活性剤が被覆された熱可塑性超吸収性ポリマー入り外装ケーブル
超吸収性フィルムをＥＣＣＳに貼合せた。フィルムの超吸収性層にアルコールエーテルスルフェート界面活性剤溶液を前もって被覆するか、後被覆する。界面活性剤溶液の濃度は２重量％〜８重量％の範囲である。消泡剤であるＤＯＷ　Ｃｏｒｎｉｎｇ　Ａｎｔｉ　Ｆｏａｍ１５２０−ＵＳも用いる。用いられる消泡剤の量は２５００ｐｐｍである。被覆された貼合せ体を幅１．３７５インチ（３４．９ｍｍ）の鋼テープに細長く裁断する。外装ケーブル実施例６３〜６８（表１３）を製造するために、このテープを用いる。鋼テープを３２波／インチに波形をつける（油を用いて、または油を用いずに波を達成することが可能である）。波形テープは、一連のフォーミングダイを通して成形された縦材である。外径０．３７５インチ（９．４ｍｍ）のユナイテッドステーツ・プラスチック・コーポレーション（Ｕｎｉｔｅｄ　Ｓｔａｔｅｓ　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のＨＤＰＥ巻心を成形外装テープ内部に入れる。その後、外被樹脂を成形外装テープ上に押出して、最終ケーブルを製造する。内部外被と外装テープとの間の最終空隙は、約０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）であると計算される。
【００８１】
ダウケミカル（Ｄｏｗ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手できるＺＥＴＡＢＯＮ　ＣＪＢＳ２６２外装テープを含むケーブル（比較例ＡＡＣ）と、熱可塑性超吸収性ポリマー貼合せ体を含むケーブル（実施例６３〜６８）の性能を比較する。
【００８２】
ケーブルの水遮断性能は、ＥＩＡ／ＴＩＡ−４５５−８２Ａ（「Ｌ−試験」）によって決定される。水がケーブル心線のワイヤを通して移動できないように、ケーブル心線の端にテープを被せるか、または密封する。ケーブルの長さは１メートルであり、試験継続時間は２４時間であり、水柱は１メートルであり、浸透時間を測定する。
【００８３】
【表１５】
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【００８４】
発泡体熱可塑性超吸収性ポリマー
実施例６９〜７７は、熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の押出発泡体である。約１２部／１００（ｐｐｈ）のＨＣＦＣ１４２Ｂ物理発泡剤を用いる。押出機温度ゾーンは１１０℃〜１５０℃の範囲であり、ダイ温度は８５℃〜９０℃の範囲である。発泡体の組成および説明を表１４に示している。得られた発泡体は軟らかく柔軟で且つ脆くない。超吸収性粒子は、表皮上に且つ発泡体の気泡構造全体を通して均一に分配されている。
【００８５】
【表１６】
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【００８６】
前述した押出発泡プロセスによって押出した熱可塑性超吸収性発泡体実施例７８〜８０（表１５）の純水吸収容量（ＷＡＣ）を表１６に示している。ＷＡＣは、以下の手順に従って測定する。発泡体を０．１２５インチＸ０．６２５インチＸ０．１２５〜０．２５インチ（３．２ｍｍＸ１５．９ｍｍＸ３．２〜６．４ｍｍ）に切断し、（発泡体組成物中の％超吸収性ポリマーを基準にして）０．１ｇの超吸収性ポリマーを含有することが決定された重さＷ１の切断発泡体サンプルを０．１５０リットルの蒸留水に入れ、シェーカーで２時間にわたり振とうする。７５マイクロメートルの篩いを通して水を発泡体から濾過する。その後、膨潤した発泡体の重量（Ｗ２）を測定する。吸収された水の量（Ｗａ）は式Ｗａ＝（Ｗ２−Ｗ１）＊１０によって計算される。
【００８７】
【表１７】
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【００８８】
これらのデータから、一種以上の超吸収性ポリマーと前記超吸収性ポリマーと相互作用する官能基を含む一種以上の熱可塑性樹脂とを含む本発明の押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンドが超吸収性ポリマーの保持、加工性、成形性および吸収特性の最良バランスをもたらすと結論付けることが可能である。
【００８９】
改善された熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物および特に、単一層フィルム、多層フィルム、不織ウェブ、シート、発泡体、異形材、多層貼合せ体、繊維、チューブ、ロッドおよびパイプを調製する方法を本発明が提供することが分かった。本発明により得られる部品または構造体が前述した押出性熱可塑性超吸収性ポリマーブレンド組成物の使用によって驚くほど改善され、押出品、成形品または別の様式で加工された物品が前記押出品または成形品から組み立てられる吸収品の製造を容易にし、性能を改善し、コストを低減することが分かる。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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