(57)【要約】熱可塑性有機ポリオレフィンポリマー（例えば、ポリエチレンなどの超高分子量ポリオレフィン）、粒状充填材（例えば、沈降シリカ）、および細孔を相互接続する網状構造を含む、微孔質材料が記載される。本発明の微孔質材料は、制御された揮発性材料移動特性を所有する。微孔質材料は、少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度；および０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、微孔質材料の揮発性材料接触面から蒸気放出面までの揮発性材料移動速度を有することができる。さらに、揮発性材料が、揮発性材料接触面から蒸気放出面まで移動するときに、蒸気放出面は、液体の形態である揮発性材料を実質的に含まない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気透過性微孔質材料であって、
（ａ）ポリオレフィンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと、
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材であって、前記マトリックスの全体にわたって分布されており、かつ前記微孔質材料の全重量に基づき４０から９０重量パーセントを構成している粒状充填材と、
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している、細孔を相互接続する網状構造と
を含み、前記微孔質材料が、
（１）少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度と、
（２）揮発性材料接触面および蒸気放出面であって、互いに対して実質的に対向している揮発性材料接触面および蒸気放出面と、
（３）前記蒸気透過性微孔質材料の前記揮発性材料接触面が揮発性材料と接触して配置され、かつ前記蒸気放出面が前記揮発性材料に直接接触していないとき、０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、前記微孔質材料の密度が、揮発性材料が前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面まで移動するとき、前記蒸気放出面が、液体の形態である液体揮発性材料が実質的にないような密度である、微孔質材料。
【請求項２】
０．８から１．２ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項３】
前記揮発性材料移動速度が、０．３０から０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）である、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項４】
前記揮発性材料移動速度が、０．３５から０．５０ｍｇ／（時・ｃｍ２）である、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項５】
前記揮発性材料接触面および前記蒸気放出面に、それぞれコーティング材料がない、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項６】
前記揮発性材料接触面の少なくとも一部が、その表面に第１のコーティングを有し、かつ／または前記蒸気放出面の少なくとも一部が、その表面に第２のコーティングを有する、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項７】
前記第１のコーティングおよび前記第２のコーティングが、それぞれ独立して、水性ポリ（メタ）アクリレート分散体、水性ポリウレタン分散体、水性シリコン油分散体、およびこれらの組合せからなる群から選択される水性コーティング組成物から形成される、請求項６に記載の微孔質材料。
【請求項８】
各水性コーティング組成物の分散体の粒子が、２００から４００ｎｍの粒度を有する、請求項７に記載の微孔質材料。
【請求項９】
前記第１のコーティングおよび前記第２のコーティングが、それぞれ独立して、０．０１から５．５ｇ／ｍ２のコーティング重量を有する、請求項８に記載の微孔質材料。
【請求項１０】
前記水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのポリオレフィンが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項１１】
前記超高分子量ポリオレフィンが、少なくとも１８デシリットル／グラムの固有粘度を有する超高分子量ポリエチレンである、請求項１０に記載の微孔質材料。
【請求項１２】
前記超高分子量ポリエチレンが、１８から３９デシリットル／グラムの範囲の固有粘度を有する、請求項１１に記載の微孔質材料。
【請求項１３】
前記熱可塑性有機ポリマーのポリオレフィンが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する実質的に線状の超高分子量ポリエチレンと、５０グラム／１０分未満のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスおよび少なくとも０．１グラム／１０分のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスを有する低分子量ポリエチレンとの混合物を含む、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項１４】
前記実質的に線状の超高分子量ポリエチレンが、前記マトリックスの少なくとも１重量パーセントを構成し、前記実質的に線状の超高分子量ポリエチレンおよび前記低分子量ポリエチレンが一緒になって、前記マトリックスの前記ポリマーの実質的に１００重量パーセントを構成する、請求項１３に記載の微孔質材料。
【請求項１５】
前記低分子量ポリエチレンが、高密度ポリエチレンを含む、請求項１４に記載の微孔質材料。
【請求項１６】
前記粒状充填材が、粒状シリカを含むケイ質粒子を含む、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項１７】
前記粒状シリカが、粒状沈降シリカを含む、請求項１６に記載の微孔質材料。
【請求項１８】
前記細孔が、前記微孔質材料の全体積に基づき、前記微孔質材料の３５から９５体積パーセントを構成する、請求項１に記載の微孔質材料。
【請求項１９】
蒸気透過性微孔質材料であって、
（ａ）ポリオレフィンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと、
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材であって、前記マトリックスの全体にわたって分布されておりかつ前記微孔質材料の全重量に対して４０から９０重量パーセントを構成している粒状充填材と、
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している、細孔を相互接続する網状構造とを含み；
前記微孔質材料が、
（１）０．８ｇ／ｃｍ３未満の密度と、
（２）揮発性材料接触面および蒸気放出面であって、互いに対して実質的に対向している揮発性材料接触面および蒸気放出面と、
（３）前記蒸気透過性微孔質材料の前記揮発性材料接触面が揮発性材料と接触して配置され、前記蒸気放出面が前記揮発性材料に直接接触していないとき、０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、
（ｉ）前記揮発性材料接触面の少なくとも一部が、その表面に第１のコーティングを有し、かつ／または（ｉｉ）前記蒸気放出面の少なくとも一部が、その表面に第２のコーティングを有しており、前記第１のコーティングおよび前記第２のコーティングが、それぞれ独立して、水性ポリ（メタ）アクリレート分散体、水性ポリウレタン分散体、水性シリコン油分散体、およびこれらの組合せからなる群から選択される水性コーティング組成物から形成され、揮発性材料が前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面まで移動するときに、前記蒸気放出面に液体揮発性材料が実質的にない、微孔質材料。
【請求項２０】
０．４ｇ／ｃｍ３から０．８ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２１】
０．４ｇ／ｃｍ３から０．７ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２２】
前記揮発性材料移動速度が、０．３０から０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）である、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２３】
各水性コーティング組成物の分散体の粒子が、２００から４００ｎｍの粒度を有する、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２４】
前記第１のコーティングおよび前記第２のコーティングが、それぞれ独立して、０．１から３ｇ／ｍ２のコーティング重量を有する、請求項２３に記載の微孔質材料。
【請求項２５】
前記ポリオレフィンが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２６】
前記超高分子量ポリオレフィンが、少なくとも１８デシリットル／グラムの固有粘度を有する超高分子量ポリエチレンである、請求項２５に記載の微孔質材料。
【請求項２７】
前記超高分子量ポリエチレンが、１８から３９デシリットル／グラムの範囲の固有粘度を有する、請求項２６に記載の微孔質材料。
【請求項２８】
前記マトリックスが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する実質的に線状の超高分子量ポリエチレンと、５０グラム／１０分未満のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスおよび少なくとも０．１グラム／１０分のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスを有する低分子量ポリエチレンとの混合物を含む、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項２９】
前記実質的に線状の超高分子量ポリエチレンが、前記マトリックスの少なくとも１重量パーセントを構成し、前記実質的に線状の超高分子量ポリエチレンおよび前記低分子量ポリエチレンが一緒になって、前記マトリックスの前記ポリマーの実質的に１００重量パーセントを構成する、請求項２８に記載の微孔質材料。
【請求項３０】
前記低分子量ポリエチレンが、高密度ポリエチレンである、請求項２９に記載の微孔質材料。
【請求項３１】
前記粒状充填材が、粒状シリカを含むケイ質粒子を含む、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項３２】
前記粒状シリカが、粒状沈降シリカを含む、請求項３５に記載の微孔質材料。
【請求項３３】
前記細孔が、前記微孔質材料の全体積に基づき、前記微孔質材料の３５から９５体積パーセントを構成する、請求項１９に記載の微孔質材料。
【請求項３４】
蒸気透過性微孔質材料であって、
（ａ）少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する超高分子量ポリエチレンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと、
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状シリカであり、前記マトリックスの全体にわたって分布されておりかつ前記微孔質材料の全重量に基づき４０から９０重量パーセントを構成している前記粒状シリカと、
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している細孔を相互接続する網状構造であって、相互接続される細孔が、前記微孔質材料の全体積に基づき、前記微孔質材料の３５から９５体積パーセントを構成する網状構造とを含み、
前記微孔質材料が：
（１）０．８から１．２ｇ／ｃｍ３の密度と、
（２）揮発性材料接触面および蒸気放出面であって、互いに対して実質的に対向している揮発性材料接触面および蒸気放出面と、
（３）前記蒸気透過性微孔質材料の前記揮発性材料接触面が揮発性材料に接触して配置され、前記蒸気放出面が前記揮発性材料に直接接触していないとき、０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、前記微孔質材料の密度は、揮発性材料が前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面まで移動するとき、前記蒸気放出面が、液体の形態である揮発性材料が実質的にないような密度である、蒸気透過性微孔質材料。
【請求項３５】
（ａ）前記熱可塑性有機ポリマーが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する実質的に線状の超高分子ポリエチレンと、５０グラム／１０分未満のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスおよび少なくとも０．１グラム／１０分のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスを有する低分子量ポリエチレンとの混合物を含み；
（ｂ）前記粒状シリカが沈降シリカであり；
（ｃ）前記微孔質材料の前記揮発性材料移動速度が、０．３０から０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）である、請求項３４に記載の蒸気透過性微孔質材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１２年５月１６日に出願され、現在は放棄された米国特許出願第１３／４７３，００１号の一部継続出願であり、この米国特許出願は、２０１０年４月１５日に出願された米国特許出願第１２／７６１，０２０号（今や米国特許第８，４３５，６３１号）の継続出願であり、これら米国特許出願の両方は、参考として本明細書中に援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、制御された揮発性材料移動特性を所有する微孔質材料に関する。この微孔質材料は、熱可塑性有機ポリマー、粒状充填材、および細孔を相互接続する網状構造（ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
芳香剤、例えば消臭スプレーなどの、揮発性材料の送達は、揮発性材料を含有するリザーバーを含んだ送達装置を用いて実現され得る。送達装置または送達デバイスは、リザーバーを覆いまたは閉じ込める蒸気透過性膜を、典型的には含む。リザーバー内の揮発性材料は、蒸気透過性膜を通過し、膜の大気側で大気中に、例えば空気中に放出される。蒸気透過性膜は、典型的には、有機ポリマーから製作され、そして多孔質である。
【０００４】
揮発性材料が蒸気透過性膜を通過する速度は、一般に、重要な因子である。例えば、揮発性材料が蒸気透過性膜を通過する速度が低過ぎる場合、芳香などの揮発性材料に関連した性質は、典型的には、望ましくないほど低くなりまたは感知できなくなる。一方、揮発性材料が蒸気透過性膜を通過する速度が高過ぎる場合、揮発性材料のリザーバーは非常に素早く空になる可能性があり、芳香などの揮発性材料に関連した性質は、望ましくないほど高くなり、場合によっては強力過ぎる可能性がある。
【０００５】
そこから揮発性材料が大気中に、例えば空気中に放出される、蒸気透過性膜の大気側または外側での、液体揮発性材料の形成を、最小限に抑えまたは防止することも一般に望ましい。蒸気透過性膜の外側を通過する液体揮発性材料は、膜の内部または膜の外側に収集され得、例えば溜まり、送達デバイスから漏出し、その結果、例えば液体揮発性材料に接触するようになる衣服または家具などの物品を汚損する可能性がある。さらに、蒸気透過性膜の外側での液体揮発性材料の形成は、送達デバイスからの揮発性材料の不均等な放出をもたらす可能性がある。
【０００６】
周囲温度のさらなる上昇は、揮発性材料が蒸気透過性膜を通過する速度を、望ましくないほど速い速度まで増大させ得る。例えば、自動車の乗客室内で使用される送達デバイスは、周囲温度の上昇に曝される可能性がある。したがって、周囲温度の上昇の関数として、デバイス内に含有される揮発性材料が蒸気透過性膜を通過する速度で、増大を最小限に抑えることが、典型的には望ましい。
【０００７】
制御された揮発性材料移動特性を所有する、新規な微孔質材料を開発することが望ましい。そのような新たに開発された微孔質材料が送達デバイスにおいて蒸気透過性膜として使用される場合、微孔質材料は、膜の外側または表面での液体揮発性材料の形成を最小限に抑えることが、さらに望ましい。さらに、揮発性材料がそのような微孔質材料を通過する速度は、周囲温度の上昇と共に、最小限に増加すべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（発明の要旨）
本発明によれば、微孔質材料が提供され、この微孔質材料は、
（ａ）ポリオレフィンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと、
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材であって、前記マトリックスの全体にわたって分布されており、かつ前記微孔質材料の全重量に基づき４０から９０重量パーセントを構成している粒状充填材と、
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している、細孔を相互接続する網状構造（ｎｅｔｗｏｒｋ）とを含み、
前記微孔質材料は
少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度と、
揮発性材料接触面と、
蒸気放出面であって、前記揮発性材料接触面および前記蒸気放出面が互いに対して実質的に対向している蒸気放出面と、
０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、
揮発性材料が前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面まで移動するときに（０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の揮発性材料移動速度で）、前記蒸気放出面が、液体の形態である揮発性材料を実質的に含まない。
【０００９】
さらに、本発明は、微孔質材料を提供し、この微孔質材料は、
（ａ）ポリオレフィンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと、
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材であって、前記マトリックスの全体にわたって分布されており、かつ前記微孔質材料の全重量に基づき４０から９０重量パーセントを構成している粒状充填材と、
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している、細孔を相互接続する網状構造とを含み、
前記微孔質材料は、
０．８ｇ／ｃｍ３未満の密度と、
揮発性材料接触面と、
蒸気放出面であって、前記揮発性材料接触面および前記蒸気放出面が、互いに対して実質的に対向しており、（ｉ）前記揮発性材料接触面の少なくとも一部が、その表面に第１のコーティングを有し、かつ／または（ｉｉ）前記蒸気放出面の少なくとも一部が、その表面に第２のコーティングを有している蒸気放出面と、
０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、
揮発性材料が前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面まで移動するときに（０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の揮発性材料移動速度で）、前記蒸気放出面が、液体の形態である揮発性材料を実質的に含まない。
【００１０】
また本発明は、微孔質材料を提供し、この微孔質材料は：
（ａ）ポリオレフィンを含む、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのマトリックスと；
（ｂ）微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材であり、前記マトリックスの全体にわたって分布されており、かつ前記微孔質材料の全重量に基づき４０から９０重量パーセントを構成している前記粒状充填材と；
（ｃ）前記微孔質材料の実質的に全体にわたって連通している、細孔を相互接続する網状構造とを含み；
前記微孔質材料は、
揮発性材料接触面と、
蒸気放出面であって、前記揮発性材料接触面および前記蒸気放出面が互いに対して実質的に対向しており、（ｉ）前記揮発性材料接触面の少なくとも一部が、その表面に第１のコーティングを有し、かつ／または（ｉｉ）前記蒸気放出面の少なくとも一部が、その表面に第２のコーティングを有しており、前記第１のコーティングおよび前記第２のコーティングが、それぞれ独立して、ポリ（ビニルアルコール）を含むコーティング組成物から選択される蒸気放出面と、
少なくとも０．０４ｍｇ／（時・ｃｍ２）の、前記揮発性材料接触面から前記蒸気放出面までの揮発性材料移動速度とを有し、
前記微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が、２５℃から６０℃までの温度上昇に曝されたときに、前記揮発性材料移動速度が１５０パーセント未満またはそれに等しいだけ増大する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（発明の詳細な説明）
本明細書および特許請求の範囲で使用される「揮発性材料接触面」という用語は、以下にさらに詳述するように、例えばリザーバーに含有される揮発性材料に面しており、典型的には接触している微孔質材料の表面を意味する。
【００１２】
本明細書および特許請求の範囲で使用される「蒸気放出面」という用語は、揮発性材料に面しておらず、かつ／または直接接触していない微孔質材料の表面であって、その面から、揮発性材料がガス状または蒸気の形態で外部雰囲気中に放出される表面を意味する。
【００１３】
本明細書および特許請求の範囲で使用される、「（メタ）アクリレート」という用語、および「（メタ）アクリル酸のエステル」などの類似の用語は、アクリレートおよび／またはメタクリレートを意味する。
【００１４】
本明細書および特許請求の範囲で使用される、微孔質材料の「揮発性材料移動速度」は、下記の記述に従い決定した。酢酸ベンジルなどの揮発性材料２ミリリットルを含有するのに十分な内部容積を有する試験リザーバーを、透明な熱可塑性ポリマーから製作した。リザーバーの内部寸法を、およそ４センチメートルの開放面の縁部での円直径および１センチメートルを越えない深さによって定義した。開放面は、揮発性材料の移動速度を決定するのに使用した。試験リザーバーを平らに置いた状態で（開放面は、上向きになっている）、酢酸ベンジル約２ミリリットルを試験リザーバー内に導入した。酢酸ベンジルを試験リザーバー内に導入した状態で、６から１８ミルの厚さを有する微孔質材料のシートを試験リザーバーの開放面／側に配置して、微孔質シートの揮発性材料接触面１２．５ｃｍ２がリザーバーの内部に曝されるようにした。試験リザーバーを計量して、充填されたアセンブリ全体の初期重量を得た。次いで酢酸ベンジルを含有し、かつ微孔質材料のシートで閉じ込められた試験リザーバーを、５フィート［１．５２メートル］（高さ）×５フィート［１．５２メートル］（幅）×２フィート［０．６１メートル］（深さ）のおよその寸法を有する実験室用化学ヒュームフード内に直立状態で配置した。試験リザーバーを直立状態にすることにより、酢酸ベンジルは、微孔質シートの揮発性材料接触面の少なくとも一部に直接接触した。ヒュームフードのガラス戸を引き下げ、フード内を通る空気流を、１時間当たり８回転（または交換）するフード体積になるように調節した。他に指示しない限り、フード内の温度は２５℃±５℃に維持した。ヒュームフード内の湿度は周囲状態にあった。試験リザーバーを、フード内で定期的に計量した。酢酸ベンジルの計算された重量損失を、試験リザーバーの内部に曝される微孔質シートの経過時間および表面積と組み合わせて使用して、微孔質シートの揮発性移動速度を、ｍｇ／（時・ｃｍ２）を単位として決定した。
【００１５】
本明細書および特許請求の範囲で使用される、２５℃から６０℃までの本発明の微孔質材料の揮発性材料移動速度の増大パーセントを、別々の、しかし実質的に均等な微孔質材料シート試料に関して、２５℃および６０℃で、上述の方法に従い決定した。リザーバーを、大きいガラス製ベルジャー内に配置し、塩化カリウムが５０％を超える水溶液もベルジャー内に入れた。内容物を含めたベルジャーの全体を、６０℃に加熱された炉内に配置した。リザーバーを、７から１０時間の期間にわたってこれらの条件下で保持した。次いでリザーバーを、周囲条件のフードに一晩戻し、そしてこのプロセスを数日間にわたって繰り返した。リザーバーのそれぞれを、ベルジャーに配置する前、およびベルジャーから取り出した後に計量した。ベルジャーから取り出したら、リザーバーを周囲温度に戻した後に各リザーバーの重量を得た。
【００１６】
本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、下記の方法を使用して、微孔質材料の蒸気放出面が「液体の形態にある揮発性材料を実質的にない（含まない）」か否かを決定した。試験リザーバーを上述のように計量したとき、微孔質シートの蒸気放出面を裸眼で目視検査して、表面に液滴および／または液体の膜が存在するか否かを決定した。液滴（即ち、１滴）および／または液体の膜のなんらかの証拠が蒸気放出面で目視観察されたがその面から流れ落ちない場合、微孔質シートは許容され得ると見なした。揮発性材料の液滴が蒸気放出面から流れ落ちた場合、微孔質シートは不良品であると決定した。液滴（即ち、１滴ではない）および／または液体の膜の証拠が蒸気放出面で目視観察されなかった場合、微孔質シートは、液体の形態にある揮発性材料を実質的に含まないと決定した。
【００１７】
他に指示しない限り、本明細書に開示される全ての範囲は、そこに包含される任意のおよび全ての部分範囲を含むことが理解されるべきである。例えば、記述される範囲「１から１０」は、最小値１から最大値１０の間（およびこれらの値も含めた）任意のおよび全ての部分範囲を含むと考えられるべきであり；即ち、最小値１またはそれより多くから始まり最大１０またはそれ未満で終わる全ての部分範囲、例えば１から６．１まで、３．５から７．８まで、５．５から１０までなどである。しかし任意の数値は、測定機器で見出されたものも含めて、そのそれぞれの試験測定で見出された標準偏差から必然的にもたらされるある誤差を本質的に含有する。
【００１８】
他に指示しない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される、構造寸法、成分の量などを表すような全ての数または表現は、「約」という用語によって全ての場合に修飾されることが理解される。したがって、反対の内容が示されない限り、本明細書および添付される特許請求の範囲に記載された数値パラメーターは、本発明により得ることが求められる所望の結果に応じて変化することができる近似値である。最低限でも、特許請求の範囲と均等な原理の適用を制限しようとするのではなく、各数値パラメーターは、報告された有効桁の数に照らして、かつ通常の丸め技法を適用することによって、少なくとも解釈されるべきである。さらに、本明細書および添付される特許請求の範囲で使用される、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、特別にかつ明瞭に１つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含むものとする。
【００１９】
本明細書および特許請求の範囲で使用される「揮発性材料」という用語は、周囲の室温および圧力で、かつ付与された追加の、または補われたエネルギーが、例えば、熱および／または攪拌の形態で存在しない状態で、ガス状または蒸気の形態に変換することが可能な、即ち、気化することが可能な材料を意味する。揮発性材料は、有機揮発性材料を含むことができ、これは、溶媒をベースにした材料を含むような揮発性材料、または溶媒をベースにした材料に分散されたものを含み得る。揮発性材料は、液体の形態および／または固体の形態であってもよく、天然に存在しても合成によって形成されてもよい。固体の形態である場合、揮発性材料は、典型的には中間の液体の形態を経ずに固体の形態から蒸気の形に昇華する。揮発性材料は任意選択で、担体、例えば水および／または不揮発性溶媒などの不揮発性材料と組み合わされるか、または配合されてもよい。固体の揮発性材料の場合、不揮発性担体は、固体の揮発性材料が内部に保持される多孔質材料、例えば多孔質無機材料の形態をとってもよい。また、固体揮発性材料は、半固体ゲルの形態をとってもよい。
【００２０】
揮発性材料は、天然に存在するか、または合成の香油などの芳香材料であってもよい。そこから液体の揮発性材料が選択されてもよい香油の例には、ベルガモット、苦橙皮、レモン、マンダリン、キャラウェイ、ニオイヒバ、丁子葉、セダーウッド、ゼラニウム、ラベンダー、オレンジ、オレガノ、プチグレーン、ヌマヒノキ、パチョリ、ネロイリ、純バラ、およびこれらの組合せの油が含まれるが、これらに限定するものではない。そこから揮発性材料が選択されてもよい固体の芳香材料の例には、バニリン、エチルバニリン、クマリン、トナリド、カロン、ヘリオトロペン、ムスクキシロール、セドロール、ムスクケトンベンゾフェノン、ラズベリーケトン、メチルナフチルケトンベータ、フェニルエチルサリチレート、ベルトール、マルトール、メープルラクトン、プロオイゲノールアセテート、エヴェミル、およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００２１】
微孔質材料の揮発性材料移動速度は、０．７ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．５０ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しくすることができる。微孔質材料の揮発性材料移動速度は、０．０２ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．０４ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．３０ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．３５ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きくすることができる。微孔質材料の揮発性材料移動速度は、これらの上限値および下限値の任意の組合せの間に及んでもよい。例えば、微孔質材料の揮発性材料移動速度は、０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．２から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．３０から０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．３５から０．５０ｍｇ／（時・ｃｍ２）とすることができ、それぞれの場合において、列挙された値が含まれる。
【００２２】
いかなる理論にも拘泥するものではないが、揮発性材料が微孔質材料の揮発性材料接触面から蒸気放出面まで移動する場合、揮発性材料は、液体、蒸気、およびこれらの組合せから選択される形態をとると考えられる。さらに、いかなる理論にも拘泥するものではないが、揮発性材料は、少なくとも部分的に、微孔質材料の実質的に全体にわたって連通する、細孔を相互接続する網状構造内を動くと考えられる。典型的には、揮発性材料の移動は、１５℃から４０℃、例えば１５または１８℃から３０または３５℃の温度で、かつ周囲大気圧で生じる。
【００２３】
微孔質材料は、少なくとも０．７ｇ／ｃｍ３または少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度を有することができる。本明細書および特許請求の範囲で使用される、微孔質材料の密度は、微孔質材料の試料の重量および体積を測定することによって決定される。微孔質材料の密度の上限は、例えば０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の目標とする揮発性材料移動速度を有すること、および揮発性材料が揮発性材料接触面から蒸気放出面まで移動するときに前記蒸気放出面が液体の形態にある揮発性材料を実質的に含まないことを前提として、広範に及んでもよい。典型的には、微孔質材料の密度は１．５ｇ／ｃｍ３未満もしくはそれに等しく、または１．０ｇ／ｃｍ３未満またはそれに等しい。微孔質材料の密度は、上述の値のいずれかの間であって列挙された値を含めたものの間に及ぶことができる。例えば、微孔質材料は、０．７ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３、例えば０．８ｇ／ｃｍ３から１．２ｇ／ｃｍ３であって、列挙された値も含めた密度を有することができる。
【００２４】
微孔質材料が少なくとも０．７ｇ／ｃｍ３、例えば少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度を有する場合、微孔質材料の揮発性材料接触面および蒸気放出面はそれぞれ、その表面にコーティング材料を含まなくてもよい。表面にコーティング材料を含まない場合、揮発性材料接触面および蒸気放出面はそれぞれ、微孔質材料によって画定される。
【００２５】
微孔質材料が少なくとも０．７ｇ／ｃｍ３、例えば少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度を有する場合、微孔質材料の揮発性材料接触面の少なくとも一部は、その表面に第１のコーティングを任意選択で有していてもよく、かつ／または微孔質材料の蒸気放出面の少なくとも一部は、その表面に第２のコーティングを任意選択で有していてもよい。第１のコーティングおよび第２のコーティングは、同じでも異なっていてもよい。揮発性材料接触面の少なくとも一部が、その表面に第１のコーティングを有する場合、揮発性材料接触面は、第１のコーティングによって少なくとも部分的に画定される。蒸気放出面の少なくとも一部が、その表面に第２のコーティングを有する場合、蒸気放出面は、第２のコーティングによって少なくとも部分的に画定される。
【００２６】
第１のコーティングおよび第２のコーティングはそれぞれ、液体コーティングおよび固体粒状コーティング（例えば、粉末コーティング）から選択されるコーティングから形成されてもよい。典型的には、第１および第２のコーティングはそれぞれ独立して、水、有機溶媒、およびこれらの組合せから選択される溶媒を任意選択で含んでいてもよい液体コーティングから選択される、コーティングから形成される。第１および第２のコーティングはそれぞれ独立して、架橋性コーティング、例えば熱硬化性コーティングおよび光硬化性コーティングと、非架橋性コーティング、例えば空気乾燥コーティングとから選択されてもよい。第１および第２のコーティングは、当技術分野で認識されている方法、例えば噴霧適用、カーテンコーティング、浸漬コーティング、および／またはドローダウンコーティングにより、例えばドクターブレードまたはドローダウンバー技法を用いて、微孔質材料のそれぞれの表面に塗布されてもよい。
【００２７】
第１および第２のコーティング組成物は、それぞれ独立して、当技術分野で認識されている添加剤、例えば抗酸化剤、紫外線安定化剤、流動制御剤、分散安定化剤、ならびに、例えば水性分散体の場合には、着色剤、例えば染料および／または顔料を任意選択で含むことができる。典型的には、第１および第２のコーティング組成物は着色剤を含まず、したがってそれらは実質的に透明または不透明である。任意選択の添加剤は、例えば、コーティング組成物の全重量に基づき０．０１から１０重量パーセントの個々の量で、コーティング組成物中に存在し得る。
【００２８】
第１のコーティングおよび前記第２のコーティングは、それぞれ独立して、分散した有機ポリマー材料を含む水性コーティング組成物から形成することができる。水性コーティング組成物は、２００から４００ｎｍの粒度（ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｓｉｚｅ）を有していてもよい。水性コーティング組成物の固形分は、広く様々であってもよく、例えば、水性コーティング組成物の全重量に基づき、それぞれの場合で、０．１から３０重量パーセント、または１から２０重量パーセントであってもよい。水性コーティング組成物を含む有機ポリマーは、例えば１０００から４，０００，０００または１０，０００から２，０００，０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有していてもよい。
【００２９】
水性コーティング組成物は、水性ポリ（メタ）アクリレート分散体、水性ポリウレタン分散体、水性シリコーン（またはシリコン）油分散体、およびこれらの組合せから選択することができる。水性ポリ（メタ）アクリレート分散体のポリ（メタ）アクリレートポリマーは、当技術分野で認識されている方法により調製され得る。例えば、ポリ（メタ）アクリレートポリマーは、アルキル基内部に１から２０個の炭素原子を有するアルキル（メタ）アクリレートの残基（またはモノマー単位）を含んでいてもよい。アルキル基内部に１から２０個の炭素原子を有するアルキル（メタ）アクリレートの例には、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートが含まれるが、これらに限定するものではない。非限定的な例示の目的で、そこから第１および第２のコーティング組成物がそれぞれ独立して選択されてもよい水性ポリ（メタ）アクリレート分散体の例は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から市販されているＨＹＣＡＲ２６１３８である。
【００３０】
そこから第１および第２のコーティングがそれぞれ独立して選択されてもよい水性ポリウレタン分散体のポリウレタンポリマーには、当業者に公知のもののいずれかが含まれる。典型的には、ポリウレタンポリマーは、２個またはそれより多いイソシアネート基を有するイソシアネート官能性材料、および２個またはそれより多い活性水素基を有する活性水素官能性材料から調製される。活性水素基は、例えば、ヒドロキシル基、チオール基、第１級アミン、第２級アミン、およびこれらの組合せから選択されてもよい。非限定的な例示の目的で、そこから第１および第２のコーティング組成物がそれぞれ独立して選択されてもよい水性ポリウレタン分散体の例は、Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＷＩＴＣＯＢＯＮＤ  Ｗ−２４０である。
【００３１】
水性シリコーン油分散体のシリコンポリマーは、公知の、当技術分野で認識されている水性シリコーン油分散体から選択されてもよい。非限定的な例示の目的で、そこから第１および第２のコーティング組成物がそれぞれ独立して選択されてもよい水性シリコン分散体の例は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓから市販されているＭＯＭＥＮＴＩＶＥ  ＬＥ−４１０である。
【００３２】
第１のコーティングおよび第２のコーティングはそれぞれ独立して、微孔質材料が例えば０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の目標とする揮発性材料移動速度を有すること、および揮発性材料が揮発性材料接触面から蒸気放出面に移動するときに前記蒸気放出面が液体の形態である揮発性材料を実質的に含まないことを前提として、任意の適切な厚さで付与することができる。また、第１のコーティングおよび第２のコーティングは、それぞれ独立して、コーティング重量、即ち微孔質材料上にあるコーティングである、重量０．０１から５．５ｇ／ｍ２、例えば０．１から５．０ｇ／ｍ２、または０．５から３ｇ／ｍ２、または０．７５から２．５ｇ／ｍ２、または１から２ｇ／ｍ２を有することができる。
【００３３】
微孔質材料は、０．８ｇ／ｃｍ３未満の密度を有することができ、微孔質材料の揮発性材料接触面の少なくとも一部は、その表面に第１のコーティングを有することができ、かつ／または微孔質材料の蒸気放出面の少なくとも一部は、その表面に第２のコーティングを有することができる。第１のコーティングおよび第２のコーティングは、同じでも異なっていてもよく、それぞれ独立して、少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３の密度を有する微孔質材料の随意選択の第１および第２のコーティングに関して本明細書で既に述べた通りである。
【００３４】
０．８ｇ／ｃｍ３未満の場合、微孔質材料が例えば０．０４から０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）の目標とする揮発性材料移動速度を有すること、および揮発性材料が揮発性材料接触面から蒸気放出面まで移動するときに前記蒸気放出面が液体の形態で揮発性材料を実質的に含まないことを前提として、本発明の微孔質材料の密度は任意の適切な下限を有していてもよい。本発明のこの特定の実施形態によれば、微孔質材料の密度は、０．６から０．８ｇ／ｃｍ３未満、または０．６から０．７５ｇ／ｃｍ３、例えば０．６０から０．７５ｇ／ｃｍ３、または０．６から０．７ｇ／ｃｍ３、例えば０．６０から０．７０ｇ／ｃｍ３、または０．６５から０．７０ｇ／ｃｍ３であってもよい。
【００３５】
さらに、微孔質材料の揮発性材料接触面の少なくとも一部は、その表面に第１のコーティングを有することができ、かつ／または微孔質材料の蒸気放出面の少なくとも一部は、その表面に第２のコーティングを有することができ、ここで、第１および第２のコーティングは、それぞれ独立して、ポリ（ビニルアルコール）を含むコーティング組成物から選択される。
【００３６】
本発明のポリ（ビニル）アルコールでコーティングされた実施形態によれば、微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料は、２５℃から６０℃の温度上昇に曝されたとき、その揮発性材料移動速度は１５０パーセント未満またはそれに等しいだけ増大する。ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が、例えば周囲温度の２５℃から６０℃までの温度上昇に曝された場合、揮発性材料移動速度は典型的には増大し、例えば微孔質材料がより高い周囲温度に曝されたことによって損傷を受けない限り、典型的には低下しない。したがって、本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、「その揮発性材料移動速度が［記述された］パーセント未満またはそれに等しいだけ増大する」という表現、例えば、１５０パーセントは、０パーセントの下限を含むが、０パーセント未満である下限は含まない。
【００３７】
例示の目的で、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が２５℃で０．３ｍｇ／（時・ｃｍ２）の揮発性材料移動速度を有する場合、および微孔質材料が６０℃の温度に曝された場合、揮発性材料移動速度は、０．７５ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満またはそれに等しい値まで増大する。
【００３８】
微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が２５℃から６０℃までの温度上昇に曝される実施形態では、その揮発性材料移動速度は１２５パーセント未満またはそれに等しいだけ増大する。例えば、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が、２５℃で０．３ｍｇ／（時・ｃｍ２）の揮発性材料移動速度を有する場合、および微孔質材料が６０℃の温度に曝された場合、揮発性材料移動速度は、０．６８ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満またはそれに等しい値まで増大する。
【００３９】
さらに、微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が、２５℃から６０℃の温度上昇に曝された場合、その揮発性材料移動速度は、１００パーセント未満またはそれに等しいだけ増大する。例えば、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が、２５℃で０．３ｍｇ／（時・ｃｍ２）の揮発性材料移動速度を有する場合、および微孔質材料が６０℃の温度に曝された場合、揮発性材料移動速度は０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満またはそれに等しい値まで増大する。
【００４０】
第１および第２のポリ（ビニルアルコール）コーティングはそれぞれ独立して、微孔質材料が例えば少なくとも０．０４ｍｇ／（時・ｃｍ２）の目標とする揮発性材料移動速度を有することおよび微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が２５℃から６０℃の温度上昇に曝されたときに、その揮発性材料移動速度が１５０パーセント未満またはそれに等しいだけ増大することを前提として、任意の適切なコーティング重量で存在していてもよい。典型的には、第１のポリ（ビニルアルコール）コーティングおよび第２のポリ（ビニルアルコール）コーティングは、それぞれ独立して、０．０１から５．５ｇ／ｍ２、または０．１から４．０ｇ／ｍ２、または０．５から３．０ｇ／ｍ２、または０．７５から２．０ｇ／ｍ２のコーティング重量を有する。
【００４１】
ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の揮発性材料移動速度は、少なくとも０．０２ｍｇ／（時・ｃｍ２）であることができる。ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の揮発性材料移動速度は、０．０４ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．１ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．２ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．３０ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きく、または０．３５ｍｇ／（時・ｃｍ２）に等しくもしくはそれより大きくてもよい。ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の揮発性材料移動速度は、０．７ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．６ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しく、または０．５０ｍｇ／（時・ｃｍ２）未満もしくはそれに等しくてもよい。ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の揮発性材料移動速度は、列挙された値も含めたこれら上限値および下限値の任意の組合せの間に及んでもよい。例えば、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の揮発性材料移動速度は、少なくとも０．０２ｍｇ／（時・ｃｍ２）、例えば０．０４から０．７０ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．０４から０．６０ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．２０から０．６０ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．３０から０．５５ｍｇ／（時・ｃｍ２）、または０．３５から０．５０ｍｇ／（時・ｃｍ２）とすることができ、それぞれの場合において、列挙された値が含まれる。
【００４２】
本発明のポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の実施形態の微孔質材料の密度は、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が例えば少なくとも０．０４ｍｇ／（時・ｃｍ２）の目標とする揮発性材料移動速度を有すること、および微孔質材料、即ちポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料が２５℃から６０℃の温度上昇に曝されたときにその揮発性材料移動速度が１５０パーセント未満またはそれに等しいだけ増大することを前提として、広く様々であってもよい。
【００４３】
さらに、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の、微孔質材料の密度は、少なくとも０．７ｇ／ｃｍ３、例えば少なくとも０．８ｇ／ｃｍ３、例えば０．８から１．２ｇ／ｃｍ３であってもよく、全てが列挙された値を含む。本発明の実施形態では、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の密度、即ちポリ（ビニルアルコール）コーティングを付与する前の微孔質材料の密度は、０．８ｇ／ｃｍ３未満である。例えば、ポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料の、微孔質材料の密度は、０．６から０．８ｇ／ｃｍ３未満、または０．６から０．７５ｇ／ｃｍ３、例えば０．６０から０．７５ｇ／ｃｍ３、または０．６から０．７ｇ／ｃｍ３、例えば０．６０から０．７０ｇ／ｃｍ３、または０．６５から０．７０ｇ／ｃｍ３であってもよく、全てが列挙された値を含む。
【００４４】
本発明のポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料に関し、揮発性材料が揮発性材料接触面から蒸気放出面まで移動するときに、蒸気放出面は、液体の形態の揮発性材料を実質的に含まない。
【００４５】
ポリ（ビニルアルコール）コーティングは、水、有機溶媒、およびこれらの組合せから選択される溶媒を任意選択で含んでいてもよい、液体コーティングから選択されてもよい。ポリ（ビニルアルコール）コーティングは、架橋性コーティング、例えば熱硬化性コーティングと、非架橋性コーティング、例えば空気乾燥コーティングとから選択されてもよい。ポリ（ビニルアルコール）コーティングは、当技術分野で認識されている方法、例えば噴霧塗布、カーテンコーティング、またはドローダウンコーティングにより、例えばドクターブレードまたはドローダウンバーを用いて、微孔質材料のそれぞれの表面に付与されてもよい。
【００４６】
実施形態では、第１および第２のポリ（ビニルアルコール）コーティングは、それぞれ独立して、水性ポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物から形成される。水性ポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物の固形分は、広く様々であってもよく、例えば、それぞれの場合に水性コーティング組成物の全重量に基づき０．１から１５重量パーセント、または０．５から９重量パーセントであってもよい。ポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物のポリ（ビニルアルコール）ポリマーは、例えば１００から１，０００，０００、または１０００から７５０，０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有していてもよい。
【００４７】
ポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物のポリ（ビニルアルコール）ポリマーは、ホモポリマーまたはコポリマーであってもよい。そこからポリ（ビニルアルコール）コポリマーが調製されてもよいコモノマーには、酢酸ビニルと共重合可能な（ラジカル重合を用いて）、当業者に公知のものが含まれる。例示の目的で、そこからポリ（ビニルアルコール）コポリマーが調製されてもよいコモノマーには：（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、これらの金属塩、これらのアルキルエステル、例えば、これらのＣ２〜Ｃ１０アルキルエステル、これらのポリエチレングリコールエステル、およびこれらのポリプロピレングリコールエステル；塩化ビニル；テトラフルオロエチレン；２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸、およびその塩；アクリルアミド；Ｎ−アルキルアクリルアミド；Ｎ，Ｎ−ジアルキル置換アクリルアミド；ならびにＮ−ビニルホルムアミドが含まれるが、これらに限定するものではない。
【００４８】
非限定的な例示の目的で、本発明のポリ（ビニルアルコール）でコーティングされた微孔質材料を形成するのに使用されてもよいポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物の例は、Ｓｅｋｉｓｕｉ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているＣＥＬＶＯＬ  ３２５である。
【００４９】
第１および第２のポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物は、それぞれ独立して、当技術分野で認識されている添加剤、例えば抗酸化剤、紫外線安定化剤、流動制御剤、分散安定化剤、ならびに、例えば水性分散体の場合には、着色剤、例えば染料および／または顔料を含んでいてもよい。典型的には、第１および第２のポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物は着色剤を含まず、したがって実質的に透明または不透明である。任意選択の添加剤は、例えば、コーティング組成物の全重量に基づき０．０１から１０重量パーセントの個々の量で、ポリ（ビニルアルコール）コーティング組成物中に存在していてもよい。
【００５０】
微孔質材料のマトリックスは、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーで構成される。マトリックスとして使用するのに適切なそのようなポリマーの数および種類は多い。一般に、押し出し、カレンダー掛けし、押圧し、または膜、シート、ストリップ、もしくはウェブ状に巻き取ることができる、任意の実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーを、使用してもよい。ポリマーは、単一ポリマーであってもよく、またはポリマーの混合物であってもよい。ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、アタクチックポリマー、イソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、線状ポリマー、または分枝状ポリマーであってもよい。ポリマーの混合物を使用する場合、混合物は、均質であってもよく、または２つもしくはそれより多くのポリマー相を含んでいてもよい。
【００５１】
適切な、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのクラスの例には、熱可塑性ポリオレフィン、ポリ（ハロ置換オレフィン）、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ（ビニルハロゲン化物）、ポリ（ビニリデンハロゲン化物）、ポリスチレン、ポリ（ビニルエステル）、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルフィド、ポリイミド、ポリシラン、ポリシロキサン、ポリカプロラクトン、ポリアクリレート、およびポリメタクリレートが含まれる。そこから実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーが選択されてもよい、企図される混成クラスには、例えば、熱可塑性ポリ（ウレタン−尿素）、ポリ（エステル−アミド）、ポリ（シラン−シロキサン）、およびポリ（エーテル−エステル）が含まれる。適切な、実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーのさらなる例には、熱可塑性高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン（アタクチック、イソタクチック、またはシンジオタクチック）、ポリ（塩化ビニル）、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンおよびアクリル酸のコポリマー、エチレンおよびメタクリル酸のコポリマー、ポリ（塩化ビニリデン）、塩化ビニリデンおよび酢酸ビニルのコポリマー、塩化ビニリデンおよび塩化ビニルのコポリマー、エチレンおよびプロピレンのコポリマー、エチレンおよびブテンのコポリマー、ポリ（酢酸ビニル）、ポリスチレン、ポリ（オメガ−アミノウンデカン酸）ポリ（ヘキサメチレンアジポアミド）、ポリ（イプシロン−カプロラクタム）、ならびにポリ（メチルメタクリレート）が含まれる。実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーの、これらのクラスおよび例の列挙は、排他的なものではなく、例示の目的のためだけに提供されるものである。
【００５２】
実質的に水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーは、特に、例えばポリ（塩化ビニル）、塩化ビニルのコポリマー、またはこれらの混合物を含んでいてもよい。実施形態では、水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーは：超高分子量ポリオレフィン、例えば、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する本質的に線状の超高分子量ポリオレフィン；もしくは超高分子量ポリプロピレン、例えば、少なくとも６デシリットル／グラムの固有粘度を有する本質的に線状の超高分子量ポリプロピレン；またはこれらの混合物から選択される、超高分子量ポリオレフィンを含む。特定の実施形態では、水に不溶性の熱可塑性有機ポリマーは、超高分子量ポリエチレン、例えば、少なくとも１８デシリットル／グラムの固有粘度を有する線状超高分子量ポリエチレンを含む。
【００５３】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ：ｕｌｔｒａｈｉｇｈ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）は、無限の分子量を有する熱硬化性ポリマーではなく、熱可塑性として技術的には分類される。しかし、分子は実質的に非常に長い鎖であるので、ＵＨＭＷＰＥは、加熱されたときに軟化するが、通常の熱可塑性手法では溶融液体として流れない。ＵＨＭＷＰＥに提供された非常に長い鎖および独特の性質は、大部分が、このポリマーを使用して作製される微孔質材料の所望の性質に寄与すると考えられる。
【００５４】
先に示したように、ＵＨＭＷＰＥの固有粘度は少なくとも約１０デシリットル／グラムである。通常、この固有粘度は少なくとも約１４デシリットル／グラムである。しばしばこの固有粘度は少なくとも約１８デシリットル／グラムである。多くの場合、この固有粘度は少なくとも約１９デシリットル／グラムである。この固有粘度の上限に特定の制約はないが、こり固有粘度は、高い頻度で、約１０から約３９デシリットル／グラムの範囲にあり、例えば約１４から約３９デシリットル／グラムの範囲にある。ほとんどの場合、ＵＨＭＷＰＥの固有粘度は約１８から約３９デシリットル／グラムの範囲にあり、典型的には約１８から約３２デシリットル／グラムである。
【００５５】
ＵＨＭＷＰＥの名目上の分子量は、方程式：
Ｍ（ＵＨＭＷＰＥ）＝５．３×１０４［η］１．３７
（式中、Ｍ（ＵＨＭＷＰＥ）は名目上の分子量であり、［η］は、デシリットル／グラムで表されるＵＨＭＷポリエチレンの固有粘度である。）
により、ポリマーの固有粘度に経験的に関連付けられる。
【００５６】
本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、固有粘度は、ゼロ濃度に、ＵＨＭＷＰＥのいくつかの希釈溶液の還元粘度または本来の粘度を外挿することによって決定され、希釈する溶媒は、０．２重量パーセントの３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシヒドロ桂皮酸、ネオペンタンテトライルエステル［ＣＡＳ  Ｒｅｇｉｓｔｒｙ  Ｎｏ．６６８３-１９-８］が添加された、新たに蒸留されたデカヒドロナフタレンである。ＵＨＭＷＰＥの還元粘度または本来の粘度は、異なる濃度のいくつかの希釈溶液が用いられる他は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４０２０−８１の一般手順に従いＵｂｂｅｌｏｈｄｅ  Ｎｏ．１粘度計を使用して、１３５℃で得られた相対粘度から確認される。ＡＳＴＭ  Ｄ  ４０２０−８１は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５７】
特定の一実施形態では、マトリックスが、少なくとも１０デシリットル／グラムの固有粘度を有する実質的に線状の超高分子量ポリエチレンと、５０グラム／１０分未満のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスおよび少なくとも０．１グラム／１０分のＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスを有する低分子量ポリエチレン（ＬＭＷＰＥ：ｌｏｗｅｒ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）との混合物を含む。ＬＭＷＰＥの名目上の分子量は、ＵＨＭＷポリエチレンの場合よりも低い。ＬＭＷＰＥは熱可塑性であり、多くの異なるタイプが公知である。分類の１つの方法は、以下にまとめられるように、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２４８−８４（１９８９年再承認）に従ってグラム／立方センチメートルで表されかつ小数第３位に丸められた密度による：
【表Ａ】
2016531965.tif 000002
これらのポリエチレンのいずれかまたは全ては、本発明においてＬＭＷＰＥとして使用されてもよい。いくつかの適用例では、通常はＭＤＰＥまたはＬＤＰＥよりも線状になる傾向があるので、ＨＤＰＥが使用され得る。ＡＳＴＭ  Ｄ  １２４８−８４（１９８９年再承認）は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５８】
様々なＬＭＷＰＥを作製するためのプロセスは、周知であり、十分に文書化されている。それらには、高圧プロセス、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｏｍｐａｎｙプロセス、Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｉｎｄｉａｎａ）プロセス、およびＺｉｅｇｌｅｒプロセスが含まれる。
【００５９】
ＬＭＷＰＥのＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅ（即ち、１９０℃および２．１６キログラム荷重）メルトインデックスは、約５０グラム／１０分未満である。しばしばＣｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスは、約２５グラム／１０分未満である。典型的には、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｅメルトインデックスは、約１５グラム／１０分未満である。
【００６０】
ＬＭＷＰＥのＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆ（即ち、１９０℃および２１．６キログラム荷重）メルトインデックスは、少なくとも０．１グラム／１０分である。多くの場合、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスは、少なくとも約０．５グラム／１０分である。典型的には、Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｆメルトインデックスは、少なくとも約１．０グラム／１０分である。ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８−８６は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００６１】
十分なＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥが、それらの性質を微孔質材料に与えるためにマトリックス中に存在すべきである。その他の熱可塑性有機ポリマーも、それらの存在が、有害な様式で微孔質材料の性質に大いに影響を及ぼすことがない限り、マトリックス中に存在していてもよい。１つまたは複数のその他の熱可塑性ポリマーが、マトリックス中に存在していてもよい。存在していてもよいその他の熱可塑性ポリマーの量は、そのようなポリマーの特質に依存する。任意選択で存在していてもよい熱可塑性有機ポリマーの例には、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリプロピレン、エチレンおよびプロピレンのコポリマー、エチレンおよびアクリル酸のコポリマー、ならびにエチレンおよびメタクリル酸のコポリマーが含まれるが、これらに限定するものではない。望む場合には、カルボキシル含有コポリマーのカルボキシル基の全てまたは一部を、ナトリウムまたは亜鉛などで中和してもよい。
【００６２】
ほとんどの場合、ＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥは一緒になって、マトリックスのポリマーの少なくとも約６５重量パーセントを構成する。しばしばＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥは一緒になってマトリックスのポリマーの少なくとも約８５重量パーセントを構成する。典型的には、その他の熱可塑性有機ポリマーが実質的に存在せず、ＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥが一緒になってマトリックスのポリマーの実質的に１００重量パーセントを構成する。
【００６３】
ＵＨＭＷＰＥは、マトリックスのポリマーの少なくとも１重量パーセントを構成することができる。ＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥが一緒になって、微孔質材料のマトリックスのポリマーの１００重量パーセントを構成する場合、ＵＨＭＷＰＥは、マトリックスのポリマーの４０重量パーセントより多くまたはそれに等しい割合を構成することができ、例えば、マトリックスのポリマーの４５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または４８重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または５０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または５５重量パーセントより多くもしくはそれに等しい割合を構成することができる。また、ＵＨＭＷＰＥは、マトリックスのポリマーの９９重量パーセント未満またはそれに等しい割合を構成することができ、例えば、マトリックスのポリマーの８０重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または７０重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または６５重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または６０重量パーセント未満もしくはそれに等しい割合を構成することができる。マトリックスのポリマーに占めるＵＨＭＷＰＥのレベルは、列挙した値を含めたこれらの値のいずれかの間に及ぶことができる。
【００６４】
同様に、ＵＨＭＷＰＥおよびＬＭＷＰＥが一緒になって、微孔質材料のマトリックスのポリマーの１００重量パーセントを構成する場合、ＬＭＷＰＥは、マトリックスのポリマーの１重量パーセントより多くまたはそれに等しい割合を構成することができ、例えば、マトリックスのポリマーの５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または１０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または１５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または２０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または２５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または３０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または３５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または４０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または４５重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または５０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または５５重量パーセントより多くもしくはそれに等しい割合を構成することができる。また、ＬＭＷＰＥは、マトリックスのポリマーの７０重量パーセント未満またはそれに等しい割合を構成することができ、例えば、マトリックスのポリマーの６５重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または６０重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または５５重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または５０重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または４５重量パーセント未満もしくはそれに等しい割合を構成することができる。ＬＭＷＰＥのレベルは、列挙された値を含めたこれらの値のいずれかの間に及ぶことができる。
【００６５】
本発明の、先に記載された微孔質材料のいずれかに関し、ＬＭＷＰＥは、高密度ポリエチレンを含むことができることに留意すべきである。
【００６６】
微孔質材料は、微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材材料も含む。粒状充填材材料は、有機粒状材料および／または無機粒状材料を含んでいてもよい。粒状充填材材料は、典型的には着色されておらず、例えば粒状充填材材料は、白色またはオフホワイトの粒状充填材材料であり、例えばケイ質またはクレー（ｃｌａｙ）粒状材料である。
【００６７】
微細化された、実質的に水に不溶性の充填材粒子は、微孔質材料の２０から９０重量パーセントを構成してもよい。例えば、そのような充填材粒子は、微孔質材料の３０重量パーセントから９０重量パーセント、または微孔質材料の４０から９０重量パーセント、または微孔質材料の４０から８５、例えば４５から８０重量パーセント、または微孔質材料の５０から８０、例えば５０から６５、７０、もしくは７５重量パーセント、および微孔質材料の６０重量パーセントから９０重量パーセントをも構成してもよい。
【００６８】
微細化された、実質的に水に不溶性の粒状充填材は、究極（ｕｌｔｉｍａｔｅ）粒子、究極粒子の凝集体、または両方の組合せの形をとってもよい。微孔質材料を調製する際に使用される充填材の少なくとも約９０重量パーセントは、０．０４マイクロメートル程度に小さい粒子直径を測定することが可能なＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｏｎのレーザー回折粒度機器、ＬＳ２３０を使用することによって決定したときに、０．５から約２００マイクロメートルの範囲、例えば１から１００マイクロメートルの全体粒度を有する。典型的には、粒状充填材の少なくとも９０重量パーセントは、５から４０、例えば１０から３０マイクロメートルの範囲の全体粒度を有する。充填材の凝塊のサイズは、微孔質材料を調製するのに使用される成分の加工中に低減する可能性がある。したがって、微孔質材料における全体粒度の分布は、生の充填材そのものの場合よりも小さくなる可能性がある。
【００６９】
本発明の微孔質材料で使用され得る、適切な有機および無機粒状材料の非限定的な例には、参照によりその引用部分が本明細書に組み込まれる米国特許第６，３８７，５１９  Ｂ１号、第９欄第４行から第１３欄第６２行に記載されるものが含まれる。
【００７０】
本発明の特定の実施形態では、粒状充填材材料は、ケイ質材料を含む。微孔質材料を調製するのに使用されてもよいケイ質充填材の非限定的な例には、シリカ、雲母、モンモリロナイト、カオリナイト、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ  Ｃｌａｙ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓから入手可能なクロイサイトなどのナノクレー、タルク、珪藻土、バーミキュライト、天然および合成ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウムナトリウム、ポリケイ酸アルミニウム、アルミナシリカゲル、ならびにガラス粒子が含まれる。ケイ質充填材に加え、その他の微細化された粒状の実質的に水に不溶性の充填材も、任意選択で用いてもよい。そのような任意選択の粒状充填材の非限定的な例には、カーボンブラック、木炭、黒鉛、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化アンチモン、ジルコニア、マグネシア、アルミナ、二硫化モリブデン、硫化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、および炭酸マグネシウムが含まれる。そのような任意選択の充填材のいくつかは、発色充填材であり、使用される量に応じて、色相または色を微孔質材料に付加してもよい。非限定的な実施形態では、ケイ質充填材は、シリカ、および前述のクレーのいずれかを含んでいてもよい。シリカの非限定的な例には、沈降シリカ、シリカゲル、ヒュームドシリカ、およびこれらの組合せが含まれる。
【００７１】
シリカゲルは、一般に、可溶性金属シリケート、例えばケイ酸ナトリウムの水溶液を、酸で低いｐＨに酸性化することによって商業的に生成される。用いられる酸は、一般に、硫酸または塩酸などの強力な無機酸であるが、二酸化炭素を使用することができる。粘度が低い状態で、ゲル相とその周囲の液相との間の密度に本質的に差はないので、ゲル相は沈降せず、即ち沈殿しない。その結果、シリカゲルは、コロイド状非晶質シリカの隣接粒子の非沈殿、密着、剛性、３次元網状構造（ｎｅｔｗｏｒｋ）と記述されてもよい。細分割の状態は、大きな固体の塊から極微小粒子にまで及び、水和の程度は、ほぼ無水のシリカから、重量でシリカ１部当たり水１００部程度を含有する軟質ゼラチン状の塊にまで及ぶ。
【００７２】
沈降シリカは一般に、シリカのコロイド状粒子が弱アルカリ溶液中で成長するように、かつ得られた可溶性アルカリ金属塩のアルカリ金属イオンによって凝固するように、可溶性金属シリケート、通常はケイ酸ナトリウムなどのアルカリ金属シリケートの水溶液と、酸とを組み合わせることによって商業的に生成される。無機酸を含むがこれに限定されない様々な酸を使用してもよい。使用されてもよい酸の非限定的な例には、塩酸および硫酸が含まれるが、二酸化炭素を使用して、沈降シリカを生成することもできる。凝固剤が存在しない状態では、シリカは、任意のｐＨで溶液から沈殿しない。非限定的な実施形態では、シリカを沈殿させるのに使用される凝固剤は、コロイド状シリカ粒子の形成中に生成される可溶性アルカリ金属塩であってもよく、または可溶性無機もしくは有機塩などの添加された電解質であってもよく、または両方の組合せであってもよい。
【００７３】
多くの異なる沈降シリカは、微孔質材料を調製するのに使用されるケイ質充填材として用いることができる。沈降シリカは、周知の商用材料であり、それらを生成するためのプロセスは、米国特許第２，９４０，８３０号および第４，６８１，７５０号を含めた多くの米国特許に詳述されている。微孔質材料を調製するのに使用される沈降シリカの平均究極粒度（究極粒子が凝塊形成するか否かにかかわらず）は、透過型電子顕微鏡法により決定されるように、一般に０．１マイクロメートル未満であり、例えば０．０５マイクロメートル未満または０．０３マイクロメートル未満である。沈降シリカは、多くのグレードで入試可能であり、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から形成される。これらのシリカは、Ｈｉ−Ｓｉｌ（登録商標）商標の下で販売されている。
【００７４】
本発明の目的には、微細化された粒状の実質的に水に不溶性のケイ質充填材は、実質的に水に不溶性の充填材材料の少なくとも５０重量パーセント、例えば少なくとも６５もしくは少なくとも７５重量パーセント、または少なくとも９０重量パーセントを構成することができる。ケイ質充填材は、粒状充填材材料の５０から９０重量パーセント、例えば６０から８０重量パーセントを構成してもよく、またはケイ質充填材は、実質的に水に不溶性の粒状充填材材料の実質的に全てを構成してもよい。
【００７５】
粒状充填材、例えばケイ質充填材は、典型的には高表面積を有し、そのため充填材は、本発明の微孔質材料を生成するのに使用される加工可塑剤組成物の多くを保持することが可能になる。高表面積充填材は、非常に小さい粒度の材料、高い多孔度を有する材料、またはそのような性質の両方を示す材料である。粒状充填材、例えばケイ質充填材粒子の表面積は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １９９３−９１に従いＢｒｕｎａｕｅｒ、Ｅｍｍｅｔｔ、Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）法により決定したときに、１グラム当たり２０または４０から４００平方メートルに及ぶことができ、例えば１グラム当たり２５から３５０平方メートル、または１グラム当たり４０から１６０平方メートルに及ぶことができる。ＢＥＴ表面積は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＴｒｉＳｔａｒ  ３０００（商標）機器を使用してなされた窒素吸着等温測定からの５つの相対圧力点を当て嵌めることによって決定される。ＦｌｏｗＰｒｅｐ−０６０（商標）ステーションは、試料調製中に熱および連続ガス流れを提供するのに使用することができる。窒素吸着の前に、シリカ試料を、流入窒素（ＰＳ）中１６０℃に１時間加熱することにより、乾燥する。一般に、必ずしも必要ではないが、使用される任意の非ケイ質充填材粒子の表面積も、これらの範囲の１つにある。充填材粒子は、実質的に水に不溶性であり、微孔質材料を調製するのに使用される任意の有機加工液にも実質的に不溶性であり得る。これは、微孔質材料内での粒状充填材の保持を容易にすることができる。
【００７６】
本発明の微孔質材料はまた、少量の、例えば微孔質材料の全重量に基づき５重量パーセント未満またはこれに等しい量の、加工に使用されるその他の材料、例えば潤滑剤、加工可塑剤、有機抽出液、および水などを含んでいてもよい。熱、紫外線、および寸法安定性などの特定の目的で導入されるさらなる材料は、任意選択で微孔質材料中に、少量で、例えば微孔質材料の全重量に基づき１５重量パーセント未満またはこれに等しい量で存在していてもよい。そのようなさらなる材料の例には、抗酸化剤、紫外線吸収剤、強化繊維、例えばチョップドガラスファイバーストランドなどが含まれるが、これらに限定するものではない。充填材、および任意のコーティング、印刷インク、または含浸剤であって、１つまたは複数の特別な目的のために適用されたものを除いた微孔質材料の残りは、本質的に熱可塑性有機ポリマーである。
【００７７】
本発明の微孔質材料はまた、微孔質材料の実質的に全体にわたって連通する、細孔を相互接続する網状構造も含む。コーティングがなく、インクを含まず、かつ含浸剤を含まない状態では、細孔は、本明細書にさらに記述されるプロセスによって作製される場合、微孔質材料の全体積に基づき３５から９５体積パーセントを典型的には構成する。細孔は、微孔質材料の全体積に対して、微孔質材料の６０から７５体積パーセントを構成してもよい。本明細書および特許請求の範囲で使用されるように、体積パーセントで表される微孔質材料の多孔率（空隙容量としても公知である）は、下記の方程式：
多孔率＝１００［１−ｄ１／ｄ２］
（式中、ｄ１は、試料寸法の測定から確認された試料重量および試料体積から決定される、試料の密度であり；ｄ２は、試料重量および試料の固体部分の体積から決定される、試料の固体部分の密度である。）
により決定される。微孔質材料の固体部分の体積は、機器に付随する操作マニュアルに従いＱｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ立体比重瓶（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  Ｃｏｒｐ．）を使用して決定される。
【００７８】
微孔質材料の細孔の体積平均直径は、機器に付随する操作マニュアルに従いＡｕｔｏｓｃａｎ水銀ポロシメーター（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ  Ｃｏｒｐ．）を使用した水銀ポロシメトリーによって決定される。単一スキャンに関する体積平均細孔半径は、ポロシメーターによって自動的に決定される。ポロシメーターの操作において、スキャンは高圧範囲（１３８絶対キロパスカルから２２７絶対メガパスカル）でなされる。全侵入体積の２パーセントまたはそれ未満が高圧範囲の下限（１３８から２５０絶対キロパスカル）で生じる場合、体積平均細孔直径は、ポロシメーターによって決定される体積平均細孔半径の２倍で得られる。そうでない場合、低圧範囲（７から１６５絶対キロパスカル）で追加のスキャンがなされ、体積平均細孔直径は、方程式：
ｄ＝２［ｖ１ｒ１／ｗ１＋ｖ２ｒ２／ｗ２］／［ｖ１／ｗ１＋ｖ２／ｗ２］
（式中、ｄは体積平均細孔直径であり；ｖ１は、高圧範囲で侵入した水銀の全体積であり；ｖ２は、低圧範囲で侵入した水銀の全体積であり；ｒ１は、高圧スキャンから決定された体積平均細孔半径であり；ｒ２は、低圧スキャンから決定された体積平均細孔半径であり；ｗ１は、高圧スキャンに供される試料の重量であり；ｗ２は、低圧スキャンに供される試料の重量である。）に従い計算される。
【００７９】
一般に、コーティングがなく、印刷インクを含まず、かつ含浸剤を含まない状態で、微孔質材料の細孔の体積平均直径は、少なくとも０．０２マイクロメートル、典型的には少なくとも０．０４マイクロメートル、より典型的には少なくとも０．０５マイクロメートルである。また同じ状態で、微孔質材料の細孔の体積平均直径は、典型的には０．５マイクロメートル未満またはそれに等しく、より典型的には０．３マイクロメートル未満またはそれに等しく、さらに典型的には０．２５マイクロメートル未満またはそれに等しい。この状態で、細孔の体積平均直径は、列挙された値を含めたこれらの値のいずれかの間に及んでもよい。例えば、微孔質材料の細孔の体積平均直径は、０．０２から０．５マイクロメートル、または０．０４から０．３マイクロメートル、または０．０５から０．２５マイクロメートルに及んでもよく、それぞれの場合において、列挙された値が包まれる。
【００８０】
上述の手順を用いて体積平均細孔直径を決定する過程で、検出された最大細孔半径も決定されてもよい。これは、実行される場合には低圧範囲スキャンから得られ；そうでない場合には高圧範囲スキャンから得られる。微孔質材料の最大細孔直径は、典型的には最大細孔半径の２倍である。
【００８１】
コーティング、印刷、および含浸プロセスは、微孔質材料の細孔の少なくとも一部の充填し得る。さらに、そのようなプロセスは、微孔質材料を不可逆的に圧縮し得る。したがって、多孔率、細孔の体積平均直径、および最大細孔直径に関するパラメーターは、これらのプロセスの１つまたは複数を適用する前に、微孔質材料について決定される。
【００８２】
数多くの当技術分野で認識されているプロセスを、本発明の微孔質材料を生成するのに使用してもよい。例えば、本発明の微孔質材料は、充填材粒子、熱可塑性有機ポリマー粉末、加工可塑剤、少量の潤滑剤および抗酸化剤を、実質的に均一な混合物が得られるまで一緒に混合することによって、調製することができる。混合物を形成する際に用いられる粒状充填材とポリマー粉末との重量比は、生成される微孔質材料の場合と本質的に同じである。混合物は、追加の加工可塑剤と一緒に、スクリュー押出し機の加熱バレルに典型的には導入される。押出し機の末端には、シーティングダイが取り付けられている。ダイによって形成された連続シートは、ダイから出て行く連続シートよりも厚さが薄い連続シートを形成するために協働的に動作する１対の加熱されたカレンダーロールに引かれることなく前進する。プロセスのこの時点で連続シート中に存在する加工可塑剤のレベルは、様々にすることができ、最終的な微孔質シートの密度をもたらすことになる。例えば、本明細書の下記において記載されるように抽出前の、連続シート中に存在する加工可塑剤のレベルは、連続シートの３０重量パーセントより多くまたはそれに等しくすることができ、例えば、抽出前の連続シートの４０重量パーセントより多くもしくはそれに等しく、または４５重量パーセントより多くもしくはそれに等しくすることができる。また、抽出前の連続シート中に存在する加工可塑剤の量は、連続シートの７０重量パーセント未満またはそれに等しくすることができ、例えば抽出前の連続シートの６５重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または６０重量パーセント未満もしくはそれに等しく、または５７重量パーセント未満もしくはそれに等しくすることができる。抽出前の、プロセスのこの時点で連続シート中に存在する加工可塑剤のレベルは、列挙された値を含めたこれらの値のいずれかの間に及ぶことができる。一般に、加工可塑剤のレベルは、一実施形態では５７から６２重量パーセントまで様々にすることができ、別の実施形態では５７重量パーセント未満にすることができる。
【００８３】
次いでカレンダーからの連続シートを、第１の抽出ゾーンに通し、そこでは加工可塑剤を、加工可塑剤に良好な溶媒、有機ポリマーには不十分な溶媒、および加工可塑剤よりも揮発性がある有機液体で抽出することによって、実質的に除去する。通常、必ずしも必要ではないが、加工可塑剤および有機抽出液は共に、水に対して実質的に不混和性である。次いで連続シートは第２の抽出ゾーンに移り、そこでは残留有機抽出液を、水蒸気および／または水によって実質的に除去する。次いで連続シートを強制空気乾燥器内に通して、残留水および残された残留有機抽出液を実質的に除去する。乾燥器から、多孔質材料である連続シートを巻取りロールに通す。
【００８４】
加工可塑剤は、室温では液体であり、通常はパラフィン油、ナフテン油、または芳香油などの加工油である。適切な加工油には、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２２６−８２の要件を満たすもの、Ｔｙｐｅ  １０３および１０４が含まれる。より典型的には、ＡＳＴＭ  Ｄ  ９７−６６（１９７８年再承認）に従い２２０℃未満の流動点を有する加工油が、本発明の微孔質材料を生成するのに使用される。本発明の微孔質材料を調製する際に有用な加工可塑剤は、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる米国特許第５，３２６，３９１号、第１０欄第２６から５０行までに、さらに詳細に論じられている。
【００８５】
本発明の実施形態では、微孔質材料を調製するのに使用される加工可塑剤組成物は、６０℃ではポリオレフィンに対してほとんど溶媒和効果を発揮せず、１００℃程度の高温では中程度の溶媒和効果しかない。加工可塑剤組成物は、一般に、室温で液体である。使用されてもよい加工油の非限定的な例には、ナフテン系原油から誘導された溶媒精製および水素化処理油であるＳＨＥＬＬＦＬＥＸ（登録商標）４１２油、ＳＨＥＬＬＦＬＥＸ（登録商標）３７１油（Ｓｈｅｌｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏ．）、ならびに白色鉱油であるＡＲＣＯｐｒｉｍｅ（登録商標）４００油（Ａｔｌａｎｔｉｃ  Ｒｉｃｈｆｉｅｌｄ  Ｃｏ．）およびＫＡＹＤＯＬ（登録商標）油（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．）を含めることができる。加工可塑剤のその他の非限定的な例には、フタル酸エステル可塑剤、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ビス（２−エチルヘキシル）、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、およびフタル酸ジトリデシルを含めることができる。前述の加工可塑剤のいずれかの混合物を、本発明の微孔質材料を調製するのに使用することができる。
【００８６】
本発明の微孔質材料を調製するのに使用することができる、多くの有機抽出液がある。適切な有機抽出液の例には、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる米国特許第５，３２６，３９１号、第１０欄第５１から５７行に記載されるものが含まれる。
【００８７】
抽出流体組成物は、塩素化炭化水素および／またはフッ素化炭化水素などのハロゲン化炭化水素を含むことができる。特に、抽出流体組成物は、ハロゲン化炭化水素（複数可）を含んでいてもよく、４から９（Ｊｃｍ３）１／２に及ぶ計算された溶解度パラメーター、クーロン項（δｃｌｂ）を有していてもよい。本発明の微孔質材料を生成する際に使用される抽出流体組成物として適切なハロゲン化炭化水素（複数可）の非限定的な例には、ｔｒａｎｓ−１，２−ジクロロエチレン、１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−デカフルオロペンタン、および／または１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタンから選択されるハロゲン化炭化水素の１種または複数の共沸混合物を含めることができる。そのような材料は、ＶＥＲＴＲＥＬ  ＭＣＡ（１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−ジヒドロデカフルオロペンタンおよびｔｒａｎｓ−１，２−ジクロロエチレン：６２％／３８％の２元共沸混合物）およびＶＥＲＴＲＥＬ  ＣＣＡ（１，１，１，２，２，３，４，５，５，５−ジヒドロデカフルオルペンタン、１，１，１，３，３−ペンタフルオルブタン、およびｔｒａｎｓ−１，２−ジクロロエチレン：３３％／２８％／３９％の３元共沸混合物）として市販されており、共にＭｉｃｒｏＣａｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００８８】
本発明による微孔質材料の残留加工可塑剤の含量は、通常、微孔質材料の全重量に基づき１０重量パーセント未満であり、この量は、同じまたは異なる有機抽出液を使用する追加の抽出によって、さらに低減されてもよい。しばしば、残留加工可塑剤の含量は、微孔質材料の全重量に基づき５重量パーセント未満であり、この量は、追加の抽出によってさらに低減されてもよい。
【００８９】
本発明の微孔質材料はまた、米国特許第２，７７２，３２２号；第３，６９６，０６１号；および／または第３，８６２，０３０号の一般的な原理および手順に従って生成されてもよい。これらの原理および手順は、マトリックスのポリマーが、ポリ（塩化ビニル）であるか、もしくは大部分がポリ（塩化ビニル）であるか、または高い割合の重合した塩化ビニルを含有するコポリマーである場合、特に適用可能である。
【００９０】
上述のプロセスによって生成された微孔質材料は、任意選択で延伸させてもよい。微孔質材料の延伸は、典型的には、材料の空隙容量の増大と、増大または増強された分子配向の領域の形成との両方をもたらす。当技術分野で公知のように、分子が配向された熱可塑性有機ポリマーの、引張り強さ、引張り係数、ヤング率およびその他を含めた物理的性質の多くは、分子配向をほとんどまたは全く持っていない対応する熱可塑性有機ポリマーの場合とは、例えばかなり異なる。延伸は、典型的には上述の加工可塑剤が実質的に除去された後に実現される。
【００９１】
様々なタイプの延伸装置およびプロセスは、当業者に周知であり、本発明の微孔質材料の延伸を実現するのに使用されてもよい。微孔質材料の延伸は、参照によりその開示が本明細書に組み込まれる米国特許第５，３２６，３９１号、第１１欄第４５行から第１３欄第１３行までにさらに詳細に記載されている。
【実施例】
【００９２】
本発明を、下記の実施例でより具体的に記載するが、それらは単なる例示を目的とするものであり、その理由は、数多くの修正例および変更例は当業者に明らかであるからである。他に指定しない限り、全ての部およびパーセンテージは重量によるものである。
【００９３】
下記の実施例のパート１では、パイロットプラントで調製され表１に提示される実施例および比較例のミックスと、スケールアッププロセスで調製された実施例ミックスおよび表２に提示された比較例の市販の試料とを調製するのに使用される、材料および方法について記載する。パート２では、パート１およびパート２のミックスから調製されたシートを押し出し、カレンダー掛けし、抽出するのに使用される方法について記載する。パート３では、表３および４で報告された物理的性質を決定するのに使用される方法について記載する。パート４Ａおよび４Ｂでは、使用されるコーティング配合物を表５および７に列挙し、コーティングされたシートの性質を表６および８に列挙する。パート５では、表１、２、６、および８の生成物に関する酢酸ベンジル試験結果を、表９、１０、１１、および１２に列挙する。
【００９４】
パート１−ミックス調製
乾燥成分を、１つの高強度チョッパースタイル混合ブレードを備えたＦＭ−１３０Ｄ  Ｌｉｔｔｌｅｆｏｒｄプラウブレードミキサー内に、表Ｉで指定された順序および量（グラム（ｇ））で計量した。乾燥成分を、プラウブレードのみ使用して、１５秒間予備混合した。次いでプロセス油（Ｍｉｘ  Ｏｉｌ）を、プラウブレードのみ運転した状態で、ハンドポンプを介してミキサーの上部にある噴霧ノズルを通してポンプ送達した。実施例でのポンプ送達時間は４５〜６０秒の間で様々であった。高強度チョッパーブレードを、プラウブレードと一緒にオンにし、ミックスを３０秒間混合した。ミキサーを停止させ、ミキサーの内側を擦り落として、全ての成分が均等に混合されるのを確実にした。ミキサーを、元通りオンにすると共に、高強度チョッパーとプラウブレードとの両方もオンにし、ミックスをさらに３０秒間混合した。ミキサーオフにし、ミックスを一度に貯蔵容器内に入れた。
【表１】
2016531965.tif 000003
【００９５】
スケールアップ実施例１０〜１８は、上述の設備および手順に類似した生産規模の設備を使用して、プラントスケールアップバッチサイズで調製した。スケールアップ試料は、全ミックスの重量パーセントとして表２に列挙された成分のミックスから調製した。
【表２】
2016531965.tif 000004
【００９６】
パート２−押出し、カレンダー掛け、および抽出
実施例１〜９および比較例１〜５のミックスを、以下に記載する供給、押出し、およびカレンダー掛けシステムを含めた押出しシステムを使用して、押し出し、カレンダー掛けして最終的なシート形態にした。減算重量式供給システム（ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  ｌｏｓｓ  ｉｎ  ｗｅｉｇｈｔ  ｆｅｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ）（Ｋ−ｔｒｏｎモデル＃Ｋ２ＭＬＴ３５Ｄ５）を使用して、各ミックスのそれぞれを２７ｍｍの２軸スクリュー押出し機（モデル＃はＬｅｉｓｔｒｉｔｚ  Ｍｉｃｒｏ−２７ｇｇであった）に供給した。押出し機のバレルは、８つの温度ゾーンと、シートダイに対する加熱アダプターとで構成された。押出し混合物供給ポートが、第１の温度ゾーンの直前に位置付けられた。大気用ベントは第３の温度ゾーンに位置付けられた。減圧ベントは第７の温度ゾーンに位置付けられた。
【００９７】
ミックスを、９０ｇ／分の速度で押出し機内に供給した。様々な量の追加の加工油も、押し出されたシート内の油の所望の合計含量を実現するために、必要に応じて、第１の温度ゾーンで注入した。押出し機から排出される押出しシート（押出物）に含有される油を、本明細書では「押出物油」または「プロセス油」と呼び、表１では、押出しシートの全重量に基づく重量パーセントで報告される。本発明の実施形態によれば、押出しシート内のプロセス油（押出物油）の量が５７重量パーセント未満である場合、微孔質シートの０．８ｇ／ｃｍ３を超える密度が得られる。いかなる特定の理論にも拘泥するものではないが、目下の実験的証拠から、押し出された微孔質シート内のプロセス油の量を低下させることによって、微孔質シートの密度が例えば０．８ｇ／ｃｍ３を超えるまで増大し、蒸気放出面に移動した揮発性材料がより分散されるようにかつその面上に最初に溜まって液滴にならないように、シートの表面を変化させると考えられる。
【００９８】
バレルからの押出物を、１．５ミリメートルの排出開口を有する１５センチメートル幅のシートＭａｓｔｅｒｆｌｅｘ（登録商標）ダイの内部に排出した。押出し溶融温度は２０３〜２１０℃であり、処理量は１時間当たり７．５キログラムであった。
【００９９】
カレンダー掛けプロセスは、１つのニップ点および１つの冷却ロールを備えた３ロール縦型カレンダースタックを使用して実現した。ロールのそれぞれはクロムの表面を有していた。ロール寸法は、およそ長さ４１ｃｍおよび直径１４ｃｍであった。上部ロール温度を、１３５℃から１４０℃の間で維持した。中間ロール温度は１４０℃から１４５℃の間で維持した。底部ロールは、温度が１０〜２１℃の間に維持される冷却ロールであった。押出物をシート形態にカレンダー掛けし、底部水冷ロール上に通し、巻き取った。
【０１００】
２５．４ｃｍまでの幅および３０５ｃｍの長さに切断されたシートの試料を巻き上げ、キャニスター内に置き、高温液体１，１，２−トリクロロエチレンにおよそ７〜８時間曝して、シート試料から油を抽出した。その後、抽出したシートを空気乾燥し、以下に記載する試験方法に供した。
【０１０１】
表２に示されるスケールアップ実施例１０〜１８のミックスを、上述のシステムの生産サイズ型でありかつ参照によりその記述が本明細書に組み込まれる米国特許第５，１９６，２６２号、第７欄第５２行から第８欄第４７行に記載されるように実施された、押出しシステムおよび油抽出プロセスを使用して、押し出し、カレンダー掛けして、最終的なシート形態にした。最終的なシートを、パート３で上述の試験方法を使用して、物理パラメーターに関して試験した。比較例６〜１０は、下記の通り特定された市販の微孔質生成物であった：比較例６は、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）Ｄｉｇｉｔａｌ  １０ミルであり；比較例７は、Ｔｅｓｌｉｎ（登録商標）ＳＰ  ６ミルであり；比較例８は、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）ＳＰ  １０ミルであり；比較例９は、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）ＳＰ  １４ミルであり；比較例１０は、ＴＥＳＬＩＮ（登録商標）ＳＰ  １２ミルであった。
【０１０２】
比較例６〜１０で使用される市販製品に関する押出物油（重量パーセント）は、５７から６２パーセントまで様々であった。
【０１０３】
パート３−試験および結果
抽出し乾燥した膜に関して測定された物理的性質、および得られた結果を、表３および４に列挙する。押出物の油重量パーセントは、Ｓｏｘｈｌｅｔ抽出器を使用して測定した。押出物の油重量パーセントの決定は、前抽出なしの押出物シートの試験片を使用した。およそ２．２５インチ×５インチ（５．７２ｃｍ×１２．７ｃｍ）の試料試験片を計量し、小数点以下第４位まで記録した。次いで、各試験片をシリンダーに巻き付け、Ｓｏｘｈｌｅｔ抽出装置内に置き、溶媒としてトリクロロエチレン（ＴＣＥ）を使用しておよそ３０分間抽出した。次いで、試験片を取り出し、乾燥した。次いで、抽出し乾燥した試験片を、計量した。油重量パーセンテージの値（押出物）は、下記の通り計算した：油重量％＝（初期重量−抽出された重量）×１００／初期重量
【０１０４】
厚さを、小野測器厚さゲージＥＧ−２２５を使用して決定した。２つの４．５インチ×５インチ（１１．４３ｃｍ×１２．７ｃｍ）の試験片を、各試料から切断し、各試験片に関する厚さを９カ所（任意の縁部から少なくとも４分の３インチ（１．９１ｃｍ））で測定した。読取り値の算術平均を、ミルを単位として小数点以下第２位まで記録し、ミクロンに換算した。
【０１０５】
上述の実施例の密度は、各試料から切断された４．５インチ×５インチ（１１．４３ｃｍ×１２．７ｃｍ）と測定された２つの試験片の平均無水重量を、それらの試験片の平均体積で割ることによって決定した。平均体積は、２つの試験片を脱イオン水中で１０分間煮沸し、２つの試験片を取り出して室温の脱イオン水中に入れ、室温と平衡になった後に、脱イオン水中に懸濁された各試験片を計量し、表面水を拭った後に空気中で各試験片を計量することによって決定した。試験片の平均体積は、下記の通り計算した：
体積（平均）＝［（空気中で計量された軽く拭った試験片の重量−浸漬重量の和）×１．００２］／２
【０１０６】
無水重量は、２つの試験片のそれぞれを化学天秤で計量し、これらの試験片は２パーセントの水分を含有することが想定されるためにその重量に０．９８を乗ずることによって決定した。
【０１０７】
表３および４で報告された多孔率は、ＧＰＩ  Ｇｕｒｌｅｙ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｔｒｏｙ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）製のＧｕｒｌｅｙデンソメーター、モデル４３４０を使用して決定した。報告された多孔率は、試料内を通る空気流の速度または試料内を通る空気流に対する抵抗の尺度であった。尺度の単位は「Ｇｕｒｌｅｙ秒」であり、４．８８インチの水の圧力差（１２．２×１０２Ｐａ）を使用して１平方インチ（６．４×１０−４ｍ２）の面積を１００ｃｃの空気が通過する時間を秒で表す。より低い値は、より少ない空気流抵抗に等しい（より多くの空気が自由に通過できる。）。この測定は、マニュアル、MODEL  4340  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｅｎｓｏｍｅｔｅｒ  ａｎｄ  Ｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｅｒ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｍａｎｕａｌに列挙された手順を使用して終了した。ＴＡＰＰＩ法Ｔ  ４６０  ｏｍ−０６−Ａｉｒ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｐａｐｅｒも、測定の基本原理に関して参照することができる。
【表３】
2016531965.tif 000005
【表４】
2016531965.tif 000006
【０１０８】
パート４Ａ−コーティング配合物およびコーティングされた製品
表５に列挙されたコーティング１〜５は、６００ｍＬのビーカー内で、穏やかに擾乱しながら、冷水中にＣＥＬＶＯＬ（登録商標）３２５ポリビニルアルコールを分散させることによって調製した。穏やかな擾乱は、電気撹拌モーターによって駆動される１インチ（２．５４ｃｍ）のパドル撹拌子を用いて行った。混合物を、１９０°Ｆ（８７．８℃）に加熱し、２０〜３０分間撹拌した。得られた溶液を、撹拌しながら室温まで冷ました。具体的なミックスの量および得られた測定済み固形分の概要を、表５に示す。
【表５】
2016531965.tif 000007
【０１０９】
目に見える非溶解粒子を含まないことが確認されたコーティングを、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、Ｐａにより販売されたＴＥＳＬＩＮ（登録商標）ＨＤ微孔質基材に付与した。コーティングは、８．５インチ×１１インチ（２１．５９ｃｍ×２７．９４ｃｍ）、１１ミル厚の基材のシートに付与し、そのそれぞれは、シートを透明なガラス表面上に配置しかつテープを使用してシートの上部の隅をガラスに接着する前に、天秤で風袋を計ったものである。１片の、透明な１０ミル厚のポリエステル、１１インチ×３インチ（２７．９４ｃｍ×７．６２ｃｍ）を、シートの上縁部全体にわたって位置付け、シートの上縁部から下に２分の１インチ（１．２７ｃｍ）までを覆った。ポリエステルを、テープでガラス表面に固定した。Ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓからの、ワイヤが巻かれた測定ロッドを、シートの上方１〜２インチ（２．５〜５．１ｃｍ）に、上縁部に平行に、ポリエステルの上縁部付近に配置した。１０〜２０ｍＬの量のコーティングを、使い捨てピペットを使用して測定ロッドのすぐ隣に接触するように、ビーズストリップ（およそ１／４インチ（０．６４ｃｍ）幅）として直接堆積した。バーを、連続／一定速度を試みてシート全体にわたって完全に引いた。得られた湿潤シートをガラス表面から除去し、事前風袋天秤にすぐに置き、計量し、湿潤コーティング重量を記録し、次いでコーティングされたシートを強制空気炉内に置き、９５℃で２分間乾燥した。乾燥したシートを炉から取り出し、同じコーティング手順を同じコーティング付きシート表面に対して繰り返した。２つの湿潤コーティング重量を使用して、１平方メートル当たりの最終乾燥コート重量を、グラムを単位として計算した。実施例１９〜２３のコーティングされたシートを、表６に示す。
【表６】
2016531965.tif 000008
下式を使用して、最終乾燥コート重量を計算した。
１平方メートル当たりの計算された最終乾燥コート重量（単位：グラム）＝（（コーティング固形分×０．０１）×（第１の湿潤コーティング重量＋第２の湿潤コーティング重量））／（８．５×１０．５）×１５５０
【０１１０】
パート４Ｂ−コーティング配合物およびコーティングされた製品
コーティング７を使用前に２日間混合したこと以外、コーティング６〜１２のコーティング配合物を調製する際にパート４Ａの手順に従った。コーティング配合物を、表７に列挙する。
【０１１１】
このパート４Ｂで使用した基材は、ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、Ｐａにより販売されたＴＥＳＬＩＮ（登録商標）ＳＰ１０００微孔質基材であった。いくつかのシートが、その両面をコーティングし、第１のコーティング面を乾燥した後に反対側に第２のものを付与し、番号９の測定ロッドをコーティングの全てに関して使用したこと以外、パート４Ａで使用したのと同じ手順に従った。最終コーティング付きシートに関する情報を、表８に含める。
【表７】
2016531965.tif 000009
【表８】
2016531965.tif 000010
【０１１２】
パート５−酢酸ベンジル試験
膜の蒸発速度と性能試験に使用されるホルダーアセンブリは、リングガスケットを備えたフロントクランプ、バッククランプ、試験リザーバーカップ、および４つのスクリューからなるものとした。試験リザーバーカップは、およそ４センチメートルの開口面縁部での円直径および１センチメートルを超えない深さによって画定される内部寸法を有する、透明な熱可塑性ポリマーから製作した。開口面を使用して、揮発性材料移動速度を決定した。
【０１１３】
ホルダーアセンブリの各クランプは、試験リザーバーカップを収容し、かつ試験下で膜を露出させる開口を提供するための、１．５インチ（３．８ｃｍ）直径の円形開口を有していた。膜を試験下に置いた場合、即ち６から１８ミルの厚さを有する微孔質材料のシートに置いた場合、ホルダーアセンブリのバッククランプは、コルクリングの上部に配置した。試験リザーバーカップをバッククランプ内に配置し、およそ２ｍＬの酢酸ベンジルを投入した。およそ２インチ（５．１ｃｍ）直径のディスクを膜シートから切断し、微孔質シートの揮発性材料接触面の１２．５ｃｍ２がリザーバーの内部に曝されるように、リザーバーカップの縁部上に直接接触させて配置した。
【０１１４】
スクリューホールを位置合わせした状態でかつ膜ディスクを妨げないように、ホルダーのフロントクランプをアセンブリ全体の上に慎重に配置した。コーティングされた微孔質シートを使用した場合、コーティングされた表面を、下記の表に示されるようにリザーバーに向けてまたは大気に向けて配置した。スクリューを取り付け、漏れを防止するよう十分に堅く締めた。リングガスケットは封止を生じた。ホルダーは、試験下で膜試料が特定されるように標識した。５から１０個の複製物を、試験ごとに調製した。対照（コーティングされていない試料）の５個の複製物が、コーティングされた実施例に含まれた。表１１の実施例では、各実施例に関して５つの対照があり、対照ごとの平均蒸発速度を、対応する実施例、ならびに対応する対照と比較した実施例の蒸発速度の減少パーセントと共に報告した。表１１の実施例１９〜２３のコーティングされた表面は、大気に向けた。
【０１１５】
各ホルダーアセンブリを計量して、投入済みアセンブリ全体の初期重量を得た。次いでアセンブリを、５フィート［１．５２メートル］（高さ）×５フィート［１．５２メートル］（幅）×２フィート［０．６１メートル］（深さ）のおよその寸法を有する実験室用化学ヒュームフード内に、直立状態で配置した。試験リザーバーを直立状態にすることにより、酢酸ベンジルは、微孔質シートの揮発性材料接触面の少なくとも一部に直接接触した。ヒュームフードのガラス戸を引き下げ、フード内を通る空気流を、１時間当たり８回転（または交換）するフード体積になるように調節した。他に指示しない限り、フード内の温度は２５℃±５℃に維持した。ヒュームフード内の湿度は周囲状態であった。試験リザーバーを、フード内で定期的に計量した。試験は、５日間行った。酢酸ベンジルの計算された重量損失を、試験リザーバーの内部に曝される微孔質シートの経過時間および表面積と組み合わせて使用して、微孔質シートの揮発性材料移動速度を、ｍｇ／（時間・ｃｍ２）を単位として決定した。複製物の平均蒸発速度（ｍｇ／時）は、アセンブリ全体に関して、以下の表に報告した。これら２つの値は、下式によって関係付けられる：
平均蒸発速度（ｍｇ／時）／１２．５ｃｍ２＝揮発性材料移動速度（ｍｇ／時・ｃｍ２）
【０１１６】
マージナル（Ｍａｒｇ．）は、合格と不合格との両方の複製物があったこと、または試験では膜の表面よりも下に酢酸ベンジルの「溜まり」および「垂れ」により記載される不合格はなかったが膜の表面上にビーズを形成する何滴かの酢酸ベンジルがあり、これも「合格」の結果としてグレード付けするには許容できないと見なされたことを示す。しかし、不合格（ＦＡＩＬ）試験結果とマージナル（Ｍａｒｇ．）試験結果との間には明らかな性能の相違があり、本明細書で論じるように後者が明らかに優れている。
【０１１７】
実施例１０〜１８および比較例６〜１０に関する表２、４、および１０のデータは、生産規模の設備で生成された微孔質シートを示すものであり、このデータは、押し出されたシート内の押出物油の量を低下させることによって実現される増加シート密度と、酢酸ベンジル試験の合格との間の相関を確認する。このデータは、表１３に要約されている。
【表Ｂ】
2016531965.tif 000011
【表Ｃ】
2016531965.tif 000012
【０１１８】
本発明の特定の実施形態について、例示の目的で記載してきたが、本発明の詳細の数多くの変更を、添付される特許請求の範囲に定義される本発明から逸脱することなく行ってもよいことが、当業者に明らかであり得る。
【国際調査報告】
2016531965.tif 000013
2016531965.tif 000014
2016531965.tif 000015
2016531965.tif 000016
2016531965.tif 000017