JP5154769B2 - 活性化材料を有するモノリシックポリマー組成 - Google Patents

Description

関連出願：

本願は、１９９８年５月２９日に出願された米国特許出願第０９／０８７，８３０号の一部係属出願である。米国特許出願第０９／０８７，８３０号は１９９７年３月５日に出願された米国特許出願第０８／８１２，３１５号の一部係属出願であり、米国特許出願第０８／８１２，３１５号は１９９６年３月５日に出願された米国特許出願第０８／６１１，２９８号の一部係属出願であり、米国特許出願第０８／６１１，２９８号は１９９５年４月に出願された米国特許出願第０８／４２４，９９６号の一部係属出願である。

発明の属する分野：

本発明は、概して、水不溶性ポリマーと、親水性試薬と、吸収性かつ放出性の材料とを含んで成るモノリシック組成物に関する。１つの態様において、本発明は、１種以上の吸収性かつ放出性の材料とブレンドされると吸収性かつ放出性材料含有ポリマーを形成する変性ポリマーに関する。本発明は、さらに、ポリマー構造体の内側部分に位置する吸収性かつ放出性の材料をポリマー本体の外側の条件にさらす手段を含む添加剤入りポリマー（entrained polymer）に関する。１つの態様において、本発明の添加剤入りポリマーは、制御された環境を必要とする物品のための容器および包装の製造において有用である。

発明の背景：

制御および／または管理されていることの必要な環境で貯蔵、輸送および／または使用されることが好ましい多くの物品がある。例えば、湿分制御分野では、その容器および／または包装の中に取り込まれた過剰の湿分を吸収する能力を有する容器および／または包装が望ましいと認識されてきた。吸湿性容器が望まれている１つの分野は、湿分によりその有効性が損なわれる薬剤の輸送および貯蔵である。密封された湿分を含まない容器内に置くことは通常管理できる。さらに、薬剤用の容器は、それが低透湿性であるように選ばれる。従って、薬剤が最終使用者に達するまで、通常、その薬剤は湿分から保護される。しかしながら、いったん顧客が薬剤を受け取ると、薬剤を利用するために容器を繰り返し開け閉めしなくてはならない。容器を開けたり開封するたびに、たいてい湿気を伴った空気が容器内に入り込み、そして閉じるとその中に閉じ込められる。容器の雰囲気またはヘッドスペースからこの湿分が除去されない限り、有害なことに湿分が薬剤により吸収されるであろう。この理由から、容器内に薬剤と共に乾燥器を入れることが良く知られた慣例となっている。

他の物品である電子部品は、最適な性能が得られるように低湿分条件を必要とすることがある。これらの部品は容器内に密閉されることがあるが、最初に容器内に取り込まれた過剰の湿分を除去する必要がある。さらに、ハウジングは完全に湿密でないことがあり、容器内に湿分が入り込むことがある。この湿分も、使用する部品から遠ざけておかなくてはならない。これらの理由から、過剰の湿分を吸収しとどめておくための乾燥剤をハウジング内に入れることが重要である。湿分から保護されるべき多くの部品の繊細さのために、使用される乾燥剤が、汚染して部品の性能を損ないうる「粉立ち」性を有するものでないことが重要である。従って、そのような容器の内部空間に乾燥剤を露出させると同時に使用する部品が乾燥剤（それから生じうる乾燥剤の粉塵を含む）と実際に接触するのを妨げることが都合良いと認識されてきた。

他の場合に、輸送および／または貯蔵のために容器内に入れられたまたは包装用ラップ内に密閉された物品から湿分が放出されることがある。そのような物品の主な例は、輸送および貯蔵の間に湿分を放出する食品である。密封され実質的に不透湿性の容器の場合に、放出された湿分は容器内にとどまるであろう。除去されない場合には、この放出された湿分は、湿分を放出したまさにその物品に悪影響を及ぼすであろう。製造および包装後の最初の４８時間以内に特定の食品からかなりの量の湿分が放出されることが分かっている。この放出された湿分は、除去されるまでとどまるであろう。湿分が、その放出から短時間のうちに除去されない場合には、販売できない状態までの食品の劣化がもたらされるであろう。これらの場合に、製品が開封されるまで、放出された湿分を持続的に吸収するように、収容する物品とともに乾燥剤を入れることがある。この場合には、貯蔵される物品の周りに比較的乾燥した環境が保たれる。

ＷＯ９７／３２６６３号公報は、湿分吸収性の乾燥剤が混入されたポリマーの製造方法および結果として得られる構造を開示している。ＷＯ９８／３９２３１号公報も、湿分吸収性の乾燥剤が混入されたポリマーのための製造方法および結果として得られる構造を開示している。

ＷＯ ９７／３２６６３号公報 ＷＯ ９８／３９２３１号公報

発明の要旨：

本発明は、組成物全体にわたって連結チャネルが形成されている構造体と組成物全体にわたってその連結チャネルを形成する方法の両方を開示する。これらの連結チャネルは、プラスチック構造体の外部から吸収性かつ放出性の材料が配置されている内部位置への望ましい薬剤の移動を可能にする方式で、混入された吸収性かつ放出性の材料を組成物の適切な外部領域に連通する。さらに、望ましい薬剤が移動可能なこれらの連結チャネルは、組成物への輸送速度（transmission rate）を制御する親水性試薬（例えばチャネリング剤）により占められている。親水性試薬を使用して組成物の表面から内部に向かって組成物内に位置する吸収性かつ放出性の材料までの橋渡しとして作用させる。

上記の利点および改良点のうち、図面を参照して説明する以下の記載から本発明の他の目的および利点を明らかにする。図面は本明細書の一部を構成し、本発明の典型的な態様を含み、本発明の様々な目的および態様を例示する。

発明の詳細な説明：

要求されているように、本発明の詳細な態様をここに開示するが、開示する態様は、さまざまな形態で具体化できる本発明の単なる例示であると理解されるべきである。図面は必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、幾つかの図面は特定の要素についての詳細を示すために誇張されていることがある。従って、ここに開示する特定の構造および機能についての詳細は限定される方向に解釈されるべきでなく、純粋に特許請求の範囲の記載および当業者が本発明を様々に利用できるように教示した代表的な記載に基づいて解釈されるべきである。

本明細書において親水性試薬（例えばチャネリング剤）と呼ぶ特定の化合物を、成形品の形成に使用される水不溶性ポリマーと組み合わせられることを発見した。実際には、１つの態様において、親水性試薬を混ぜ合わせる水不溶性ポリマー基材には、例えばいかなるポリエチレンおよびポリプロピレンも包含される。

ある態様において、吸収性かつ放出性の材料と親水性試薬がブレンドされ水不溶性ポリマー全体にわたって十分に混合されるように、水不溶性ポリマーが溶融状態にあるときまたは水不溶性ポリマーが溶融状態になる前に水不溶性ポリマーに吸収性かつ放出性の材料および親水性試薬を添加して、溶融相に達する前にブレンドを均質混合する。例えば、そのような手法は、吸収性かつ放出性の材料、親水性試薬およびポリマーの全てが粉末である場合に有用である。

別の態様において、吸収性かつ放出性の材料を添加するのに先立って親水性試薬とポリマーとを混合する。ポリマーが溶融状態になる前またはポリマーが溶融状態になった後に親水性試薬を添加する。例えば、シートを成形する熱加工の間にポリマーに吸収性かつ放出性の材料を添加することができる。

十分なブレンディングおよび加工の後、冷却すると、親水性試薬は、ポリマー全体にわたる輸送連結通路として機能する連結チャネルを形成する。さらに、本発明の組成物はモノリシックであり、水不溶性ポリマー、親水性試薬および吸収性かつ放出性の材料が３相系を成している。

本発明に関し、「相」なる語句は、全体にわたって均一で、明確な境界を有し、かつ原理上は他の相と物理的に分けることのできる物理系の一部を意味する。「連結チャネル」なる語句は、水不溶性ポリマー中に広がっていて互いに連結していても良いチャネルを意味する。「水不溶性ポリマー」なる語句は、２５℃および大気圧で水への溶解度が約０．１％未満であるポリマーを意味する。「親水性試薬」なる語句は、架橋されておらず、２５℃および大気圧での水への溶解度が少なくとも約１％である物質として定義される。好適な親水性試薬には、「チャネリング」剤が包含される。「モノリシック組成物」なる語句は、２つ以上の別個の巨視的な層からならない組成物を意味する。さらに、本発明の目的に対し、「融点」ある語句は、ＤＳＣにより求められる物質の一次転移点として定義される。

ある態様において、本発明の好適な親水性試薬には、ポリ（エチレングリコール）およびポリ（プロピレングリコール）等のポリグリコール、並びにそれらの混合物が包含される。他の好適なものとしては、ＥＶＯＨ、グリセリン、ペンタエリトリトール、ＰＶＯＨ、ポリビニルピロリジン、ビニルピロリドンまたはポリ（Ｎ−メチルピロリドン）、およびサッカリドをベースとした化合物、例えばグルコース、フルクトースおよびそれらのアルコール類、マンニトール、デキストリン、並びに本発明の目的に好適な加水分解スターチが包含される。なぜなら、これらは親水性化合物であるからである。

別の態様において、本発明の好適な親水性試薬には、加工の間、溶融混合の際に親水性試薬がその融点よりも高い温度に加熱され、その後、冷却によって、ポリマーから分離して本発明の連結チャネル構造と、水不溶性ポリマー、親水性試薬および吸水性材料の３相系を形成するいかなる親水性材料も包含される。

本発明に様々な種類の吸収性かつ放出性の材料を使用することができる。概して、吸収性かつ放出性の材料はある組成物を含み、この組成物はその組成物を活性化する特定の液体、蒸気または気体を必要とし、活性化の後、その組成物は所望の蒸気、液体または気体を放出する。ある態様において、組成物を活性化させるために湿分が使用される。別の態様において、組成物を活性化させるために酸素が使用される。さらなる態様において、組成物を活性化させるために酸が使用される。さらなる態様において、組成物を活性化させるために塩基が使用される。さらに別の態様において、様々な物質を放出することができる。そのような物質は、周囲雰囲気に分散剤を放出する、固体、ゲル、液体、およびある場合には気体等のいかなる好適な形態をとっていてもよい。これらの物質は、香料または芳香源として機能すること；殺生物剤、抗微生物剤、農薬、病害虫防除剤、毒餌、芳香性薬剤等の生物学的に活性な成分を供給すること；給湿作用または乾燥作用のある物質を提供すること；または腐食抑制剤、熟成剤および臭気マスキング剤等の空気によって運ばれる活性化学物質をデリバリーすること等の様々な機能を果たすことができる。

１つが吸収性材料として機能し、その他が放出性材料として機能するように２種以上の材料を添加してよいことが理解されるべきである。

吸収性かつ放出性の材料の別の例は酵素系である。好適な酵素系には、グルコースオキシダーゼ；グルコース／グルコースオキシダーゼの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／スクロースの組み合わせ；スターチ／アミラーゼ／グルコースオキシダーゼの組み合わせ；セルロース／セルラーゼ／グルコールオキシダーゼの組み合わせ；ミルクパウダー／ラクターゼ／グルコースオキシダーゼの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／グルコースイソメラーゼ／フルクトースの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／ラクターゼ／乳清固形分／ラクトースの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／ラクターゼ／ラクトースの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／マルターゼ／スターチの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／マルターゼ／マルトースの組み合わせ；マッシュルームチロシナーゼ／チロシンの組み合わせ；グルコースオキシダーゼ／スクロース／スクラーゼの組み合わせ；アルコール／アルコールオキシダーゼ；ラクテート／ラクテートオキシダーゼ；アミノ酸／アミノ酸オキシダーゼ；ガラクトース／ガラクトースオキシダーゼ；キサンチン／キサンチンオキシダーゼ；アミン／アミンオキシダーゼ；アスコルベート／アスコルベートオキシダーゼ；ケリオン／ケリオンオキシダーゼ；およびこれらの酵素の任意の組み合わせが包含される。

さらに別の態様において、幾つかの触媒反応は、副生成物として過酸化水素を生成することがある。放出された過酸化水素は、それらの食品の濡れている表面と直接接触している場合に、獣肉、家禽の肉および魚肉の保存寿命を延ばすというある利点を有する。代わりに、過酸化水素の発生に関わる問題は酵素系にカタラーゼを含めることにより最低限に抑えることができる。

ある態様において、本発明により保護できる酸素感受性製品としては、チーズ、ランチョンミート、ベーコン、発酵乳製品、果物および野菜、生の獣肉、家禽の肉、魚肉および塩漬けの魚肉、中湿分食品（例えばジャーキー、ペットフードおよびグラノーラバー）、高脂肪湿分のパン・菓子類製品、酸性化乳製品、マヨネーズおよびサラダドレッシング、管理雰囲気／調整雰囲気で冷蔵される保存寿命の長い食品（例えば、ある程度調理された食品、パスタディッシュ、ソース、カットフルーツおよび野菜サラダ並びに他の水分を含む食品）等の自然食品および加工食品が挙げられる。

さらなる態様において、ポリマーに１つ以上の特定の性質、例えば酸性度、塩基性度、伝熱性、導電性、寸法安定性、低誘電率、高誘電率、イオン交換能、電流を生じる能力、難燃性等を付与するために、吸収性かつ放出性の材料を添加しても良い。

比較的微細な粒径を有する吸収性かつ放出性の材料に関係するある態様において、ポリマー中の露出している表面積がより小さい少数の大きな連結チャネルとは対照的に、ポリマー全体にわたって多数の小さな連結チャネルが生成するであろう。ある態様において、粘度を低下させ、ポリマーと親水性試薬の混和性を向上させるために、ポリプロピレンマレイン酸無水物のような二量体試薬または可塑剤を場合に応じて混合物に添加してよい。

さらに別の態様において、吸収性かつ放出性の材料と親水性試薬の間の親和性をもたらす極性を有する吸収性かつ放出性の材料が選ばれる。この理由から、ポリマー全体にわたって連結チャネルを形成する分離プロセスの間に、吸収性かつ放出性の材料が、高い親和性を有する親水性試薬のほうに向かって集まるであろうと考えられる。この様式では、親水性試薬は、ポリマー構造体の外側に位置する湿分とポリマー内に位置する吸収性かつ放出性の材料の間の橋渡しとして機能しうると理論化される。このことは、親水性試薬で満たされた通路内に束縛されている吸収性かつ放出性の材料に関して特にあてはまる。さらなる態様において、親水性試薬への吸収性および放出性の材料の分散または混合を促進するグリセリン等の極性可塑剤を混合物にさらに添加してよい。親水性試薬内に主に集まった吸収性かつ放出性の材料は、移動する親水性試薬から湿分を捕らえ、湿分をその中に保持する。この様式では、所望の薬剤は連結チャネル全体に迅速に取り込まれ、そしてプラスチック本体全体にわたって分散された吸収性かつ放出性の材料に捕らえられるため、迅速に放出させることができる。

混合物中の吸収性かつ放出性の材料の濃度が高いほど、最終組成物の収容能力はますます増加する。しかしながら、吸収性かつ放出性の材料の濃度が高いほど、本体はより脆くなり、混合物を熱成形、押出または射出成形するのがより困難になるであろう。ある態様において、吸収性かつ放出性の材料の添加量は、ポリマーに対して１０質量％〜２０質量％、２０質量％〜４０質量％および４０質量％〜６０質量％であることができる。

ある態様において、本発明の水不溶性ポリマーはいかなる熱可塑性材料であってもよい。好適な熱可塑性材料の例には、ポリプロピレンおよびポリエチレン、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリブテン等のポリオレフィン、ポリシロキサン、ポリカーボネート、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−メタクリレートコポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酸無水物、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリアクリル酸、アクリル樹脂、ポリウレタンおよびポリアセタール、またはこれらのコポリマーもしくは混合物が包含される。

別の態様において、本発明の組成物は、吸収性かつ放出性の材料、ポリプロピレンおよびポリグリコールを含む。これらのそれぞれ異なる成分の量は、例えば、吸収性かつ放出性の材料については１０〜８０質量％であり、ポリプロピレングリコール（例えばＥｘｘｏｎから入手可能な４００のメルトフローを有するポリプロピレンホモポリマー［３５０５］）について２０〜７０質量％であり、そしてポリグリコール（例えばＤｏｗから入手可能なポリエチレンプロピレングリコール（１５−２００））については５〜２０質量％であり、ポリグリコールの量は約１０質量％である。

さらに別の態様において、構成成分をまず、Henschel等のミキサー内でドライブレンドし、次に配合機に供給する。約１４０℃〜約１７０℃での良好な溶融混合を達成するために、例えばLeistritz二軸スクリュー押出機またはWerner Pfleiderミキサーを使用することができる。次に、溶融体を押し出して例えばフィルムを形成するか、または振動コンベヤー上で乾燥気流冷却を使用してペレットに加工することができる。チャネルを含む形成されたペレットを、例えば次に射出成形してビーズやふるいにしたり、容器の内側層としてポリプロピレンと共射出（co-inject）することができる。

なおもさらに別の態様において、本発明の組成物は、吸収性でかつ開放性の材料を含まないポリマーよりも通常に脆いことがあるので、パッケージの内部部分が本発明の組成物であり、一方、外部部分が純粋なポリマー又は吸収性でかつ開放性の材料の装填率がより低い本発明の組成物から形成されているようにパッケージが成形されることができる。例えば、本発明の組成物からなる内部部分と純粋なポリマーからなる外部部分を有するパッケージは、通常、より耐久性が高くかつより低い脆性であるだけでなく、パッケージの外部からの内部への蒸気の透過に対して耐性であるバリアとしても作用するであろう。このように、吸収性でかつ開放性の材料の能力は、蒸気を暴露させたいパッケージの内部にのみこの材料を暴露することにより潜在化される。

本発明の組成物は多くの用途を有する。１つの用途は栄養素及び医薬品のような比較的小体積の製品を含有させるために適切である硬質容器の構造体である。多くの場合には、これらのタイプの製品は、制御された環境で輸送されそして貯蔵されねばならない。別の態様において、本発明の組成物は容器の内部の中に入れるためのインサートに成形されてもよい。インサートの１つの形態の例はいずれかの適切な形状のプラグである。プラグは容器内にそれを単に配置することによってその目的を達成するが、内部空間内を移動するように内部の位置に留められてもよい。さらなる態様において、ディスクに成形されたプラグは、ポリマーにより形成された容器の底にプレス適合されるような形状及びサイズであってよい。

別の態様において、容器本体の内部表面に実質的に順応した外部表面を有するライナーは本発明の組成物から形成できる。ディスク同様に、ライナーは、ポリマー本体にプレス適合されて固定され、意図しない脱落を防止するために充分にぴったりと保持されるようなサイズであることができる。又は、さらなる態様において、プラグ又はライナーが最初に製造されそして硬化され、その後、その周囲に容器本体が次に製造され、それにより、吸収性でかつ開放性の材料を含有しないポリマー本体のより大きな収縮特性がプラグ又はライナーの周囲で容器本体を収縮適合させ、それにより、互いに容易に脱落しないようになる。なおもさらなる態様において、プラグ又はライナーのいずれかの形態をとるインサートはポリマー容器本体と実質的に同時に共成形されてもよく、それにより、各々は互いに一体で連結される。共成形法の場合には、吸収性でかつ開放性の材料を含むインサートの粘度とポリマー容器本体の粘度とは互いに成形される液体もしくは溶融材料の２つの相の適切かつ所望の配置が容易になるように通常にはほぼ同一であるべきである。

さらに別の態様において、本発明の組成物は別のシートに結合したシートを形成するために使用できる。少なくとも１つの態様において、シート同士は互いに有効に積層され、外側層は本発明の組成物に隣接して形成され、それは実質的に空気及び湿分が不透過性である。このラミネートシートは、その後、制御された環境に保存されるべき物品を包むために使用されてよい。結合プロセスを行うための１つの手段は熱押出法によるものである。

本明細書中に記載される本発明の態様の各々において、従来技術の方法及び構造にまさる利点及び改良点は、吸水性の材料をも環境に暴露しながら、硬質体が本発明の組成物から製造できるように、本発明の組成物を通して相互連結チャンネルを形成することができることを発見したことによる。さらに、ポリマー本体の外部と内部にある吸収性でかつ開放性の材料との間の透過率ブリッジとしても作用する親水剤の使用の発見は、包囲された構造に対して外にある望ましい特性（例えば、湿分）を急速に透過させ、そして再び放出することができる構造体の能力を大きく改良する。

本発明の１つの態様は、本発明の組成物の製造方法を含む。１つの態様において、本方法は水に対して不溶性のポリマーと親水剤とをブレンドすることを含む。親水剤をブレンドする前か、又は、親水剤をブレンドした後に、添加剤がポリマー中に均一に分散し、そして親水剤がポリマー中に分散するように、吸収性でかつ開放性の材料をポリマー中にブレンドする。次に、組成物を固化させた後に、親水剤が組成物中に相互連結チャンネルを形成し、このチャンネルを通して、組成物中、所望の特性のものがポリマーから吸収性でかつ開放性の材料へと透過することができる。別の態様において、親水剤及び吸収性でかつ開放性の材料は、全て乾燥粉末状態で完全に混合され、その後、ポリマーブレンドは溶融され、そして成形により所望の形態に加工される。相互連結チャンネルは組成物中に形成され、このチャンネルを通して、組成物中、所望の特性のものがポリマーから吸収性でかつ開放性の材料へと透過する。

本発明の別の態様において、水に不溶性のポリマー、親水剤及び吸収性でかつ開放性の材料を含むモノリシック組成物は、最初に、水に不溶性のポリマーと親水剤とを含む２相系を製造すること、その後、この２相系を、吸収性でかつ開放性の材料を含む溶液中に浸漬させることにより製造できる。結果として、吸収性でかつ開放性の材料は組成物に吸収され、そして水溶性ポリマー、親水剤及び吸収性でかつ開放性の材料を含む少なくとも３相からなるモノリシック組成物となる。本発明の目的のために、浸漬とはソーキング、コーティング、又は吸収性でかつ開放性の材料を組成物によって吸収することとなる他の方法を含むものと理解されるべきである。

１つの特定の例は、（１）水に不溶性のポリマーと親水剤とを混合して均一なブレンドを生じさせること、（２）工程（１）のブレンドを親水剤の融点よりも高い温度に加熱すること、（３）工程（２）のブレンドを冷却して所望の形状の成形品に加工すること、（４）工程（３）の成形品を、吸収性でかつ開放性の材料を含有する溶液中に浸漬させること、（５）材料に悪影響を及ぼさない適切な条件下に乾燥させること、及び、（６）水に不溶性のポリマー、親水剤及び吸収性でかつ開放性の材料を含むモノリシック組成物を含む成形品を形成させることからなる。

この別態様は、熱に敏感であり、この為、加工の間に親水剤を溶融させるために要求される温度に耐えることができない材料に好適であることがある。このような高温の例は押出工程の間に起こる温度である。結果的に、吸収性でかつ開放性の材料は押出加工の下流において加えられてよく、これにより、材料が悪影響を受けるような高い温度にさらされることがない。この別態様のさらなる例は、吸収性でかつ開放性の材料の溶液の製造に関する。１つの態様において、吸収性でかつ開放性の水溶液が製造される。

１つの態様において、本発明の組成物はバリア物質から製造されるパッケージ内に入れるためのプラグを形成するために使用される。別の態様において、本発明の組成物はバリア物質から製造される容器内に入れるためのライナーを形成するために使用される。さらに別の態様において、本発明の組成物は吸収性でかつ開放性のシートを形成するために使用される。吸収性でかつ開放性のシートはパッケージ用ラップとしての使用のためのバリア物質から製造されたバリアシートと組み合わされてよい。別の態様において、本発明の組成物は容器のための吸収性でかつ開放性のインサートを形成するために使用される。

本発明の態様の添付図面の図１を参照すると、本発明の組成物２０から製造されるインサートが例示されている。本発明のこの開示の目的で、ポリマー２５マトリックス中に乾燥剤３０の含有を参照するときに、用語「包含」及び「含有」は相互に交換可能に使用される。インサートはプラグ５５の形態であり、それは容器本体６０（図５）中に付着されていてよく、吸収性でかつ開放性の容器６１が形成される(図５）。図２を参照すると、吸収性でかつ開放性の材料３０と親水剤３５と均一にブレンドされた水に不溶性のポリマー２５を含むポリマー混合物から製造されたプラグ５５の断面図が示されている。図２の例示において、本発明の組成物は固化され、それにより、相互連結チャンネル４５が組成物全体にわたって形成されており、固化されたプラグ５５の全体にわたって通路が形成されている。図１及び２の両方において理解されるであろうように、プラグ５５の外部表面でチャンネル開口部４８で通路を終結している。

図３は、図２のプラグ５５と構造及び構成が類似のプラグ５５の態様を例示しており、相互連結チャンネルは非常に微細である。これは、親水剤としてポリグリコールを使用することにより生じるか、又は、親水剤とともにダイマー剤（すなわち、可塑剤）を使用することにより生じる。ダイマー剤５０は、ポリマー２５と親水剤３５との相溶性を改良させることができる。この改良された相溶性はブレンドの低下させられた粘度によって促進され、この低い粘度は組み合わせ物が均一な溶液となりにくい２つの化合物２５、３５のより完全なブレンディングを促進する。ダイマー剤が添加された本発明の組成物の固化のときに、全体を通して形成される相互連結チャンネルはより大きな分散性と小さい多孔性を有し、それにより、プラグ５５を通してより高い密度の相互連結チャンネルを形成する。１つの態様において、これと同一の効果は、ポリオレフィンのような疎水性の熱可塑性樹脂とポリグリコールの一般的な類似性のために、ポリグリコールが親水剤として使用されるときに容易に起こる。相互連結チャンネルは、固化されたプラグ５５の外部から内部の位置への所望の特性のものの制御された透過のための通路を提供するように形成され、この内部の位置には、包含された吸収性でかつ開放性の材料３０が結合している。

１つの態様において、これらの相互連結されたチャンネルは湿分透過性に耐性があり、その為、湿分バリアとして作用するポリマー２５の疎水性のために要求されるものであると信じられる。この為、ポリマー２５はそれ自体、その中に、吸収性でかつ開放性の材料３０が包含されうる湿分バリア物質として参照される。しかしながら、ポリマー２５の内部に包含された吸収性でかつ開放性の材料３０を暴露させるために、相互連結チャンネル４５が提供されている。これらの相互連結チャンネル４５がなければ、所望の特性のものは比較的に少量でしか、包含された吸収性でかつ開放性の材料３０によって吸収されそして開放されることはないものと信じられる。さらに、これらの少量のものは、成形体の外部表面に露出した限定された数の吸収性でかつ開放性の材料の粒子３０と、実質的に不透過性のポリマー２５を通過することができる非常に少量の所望の蒸気に由来するものであると信じられる。これらの特性のために、水に不溶性のポリマー２５は蒸気に対して完全に不透過性ではなくても、バリアとして参照される。

図３は、容器本体６０に付着され、それにより、吸収性容器６１を形成しているプラグ５５の本発明の態様を例示している。容器本体６０は内部表面６５を有し、そして本発明の組成物から実質的に製造されている。このように、容器６０が閉止されているときに、透過性物質が容器６０の壁を横切って透過されることが抑制される。図３から判るように、プラグ５５は容器６０の底の位置にプレス適合されている。プラグ５５を緩い包含状態とするために容器６０上に単に載せることも考えられるが、プラグ５５を容器６０に固定するように容器６０の本体に結合されることが好ましい。プラグ５５と容器本体６０との結合はプラグ５５の脱離及びプラグ５５の相対的な移動を抑制することが意図される。この連結はプラグ５５と本体６０の内部表面６５との間のぴったりとしたプレス適合によって達成できる。または、プラグ５５を固定するためにプラグ５５の周囲に延びているプロング、リップ、リッジ又は接着剤のような手段によって機械的に結合されてもよい。さらに別の態様において、容器本体６０がプラグ５５の周囲において成形され、それにより、容器本体６０の硬化プロセスの間に、本体６０がプラグ５５の周囲で収縮し、それにより２つの部品に収縮結合が生じる、ということも考えられる。このタイプの結合は共成形又は逐次成形法においても達成でき、プラグ５５は容器本体６０に含まれるポリマー２５よりも低い収縮性であるから、同様の結果が得られる。

図４は、コンテナー６０の底部位置に位置する、図３に図解された形態に類似するプラグ５５から形成された、本発明の組成物を有する吸収性コンテナー６１を図解するが、このプラグ５５及びコンテナー本体６０は、一体化された本体６１がプラグ５５成分と本体６０の成分との間に差異がより少ない界面を有して形成されるように共成形される。

図５及び図６は、図３及び図４のコンセプトと類似のコンセプトを図解するが、プラグ５５の部分は、ライナー７０が乾燥用コンテナー６１の内表面６５のより広い部分を覆って形成されるように展開している。ライナー７０は、コンテナー本体６０の底部部分に局在されないで、上方に伸び、かつコンテナー６１の内壁部を覆う壁面を有する。プラグ５５のごとく、ライナー７０は、別体として成形され、その後、コンテナー本体６０と一体化されるか、又は、図６に図解された一体化本体として共成形されてもよい。

図７及び図８は、本発明７５の吸収性及び放出性シートをバリアーシート８０と組み合わせて創製された本発明の一実施形態を図解する。このシートの特徴は、プラグ５５及びライナー７０並びにコンテナー本体６０に関して記述した特徴と類似している。即ち、図７は、２枚のシートが別体として成形され、その後、組み合わされて、内面において吸収性及び放出性特性を有し、外面において蒸気抵抗性を有する包装用ラップを形成する、一実施形態を図解する。図８は、吸収性及び放出性シート７５とバリアーシート８０との界面が図７の実施形態と比べて、差異がより少なくなるように共成形されたプロセス（ｐｒｏｃｅｓｓ）を図解する。この製品は、熱成形方法により製造できる。その方法において、ポリマー層は、溶融され、そして、プレス成形されるか、あるいは熱成形機中の開口部のごときスリットから押出される直前に、その層の頂部に置かれた吸収性及び放出性部（３０）と共に一枚のシートに部分的に成形される。別体のシート７５、８０は、接着剤又は他の適当な手段により一体とされて、複数のシート７５、８０からなる積層体を形成する。あるいは、シート７５、８０は、熱押出し方法により製造することができ、その方法においては、両シート７５、８０は、同時に製造され、効率的に一緒に共成形されて、図８中に図解された態様のものを成形する。

本発明の更に別の実施形態において、プラグ５５は、バリアー性物質から構成されたコンテナー６０内の含有物のための混合物から形成される。一実施形態において、プラグ５５は、バリアー性物質から構成されたコンテナー６０中に置かれる。このようにして、乾燥用コンテナー６１が創製される。プラグ５５は、プラグ５５がコンテナー６０に関して固定されるように、コンテナー本体６０の内部表面に結合することができる。

選択肢として、バリアー性物質から構成されるコンテナー６０は、少なくともプラグ５５の一部がコンテナー６０の内側に露出されるように、プラグ５５の周りに成形されてもよい。

本発明によって製造された乾燥プラグ５５は、又、少なくともプラグ５５の一部がコンテナー６０の内側に露出されるように、バリアー性物質から構成されたコンテナー６０と共成形されてもよい。

他の実施形態において、ライナー７０は、混合物４０から成形され、その後、バリアー性物質から構成されたコンテナー６０内に内包されてもよい。ライナー７０は、典型的には（必須ではないが）、コンテナー６０の内表面の少なくとも大半がライナー７０で覆われたコンテナー６１が創製されるように、コンテナー６０と一体関係となるようにプレスされる。

ライナー７０は、混合物４０から成形され、その後、バリアー性物質から構成されるコンテナー６０は、少なくともライナー７０の一部がコンテナー６０の内側に露出されるように、又、コンテナー６０の内表面６５の少なくとも大半がライナー７０で覆われるように、ライナー７０の周りに成形されてもよい。選択肢として、ライナー７０とコンテナー本体６０とは一緒に共成形されて、一体化した本体となってもよい。

吸収性シート７５は、包装用ラップとして使用するために、バリアー性物質から構成されたバリアーシート８０と組み合わされる。

シート７５、８０は、熱押出しにより積層されてもよい。

ダイマー剤をポリマー２５の混合相溶性を増加させるために、又、固体化した混合物内の通路の拡がりを増加させるために、チャネリング剤３５を混合物に添加することができる。

本発明の更に他の実施形態において、吸収性及び放出性コンテナー６１の製造方法が提供される。その方法は、蒸気バリアーがコンテナーの内部と外部の間に創製されるように実質的に蒸気不透過性材料からコンテナー６０を形成することを含む。インサートが本発明の組成物から形成される。そのインサートは、少なくともコンテナー６０の内部表面６５の少なくとも一部と一体となる関係に形成された外部表面を有する。このインサートは、インサートの外部表面の少なくとも一部が隣接するように、コンテナー６０の内部表面６５と一体化するように、コンテナー６０の内側に内装される。一体化により、コンテナー６０に関してインサートを固定し、又、コンテナー６０からインサートが脱離するのを防止する。インサートは、所望の物を吸収及び放出するためのコンテナー６０内部に露出される。インサートがコンテナー６０の内面から脱離するのを防止するように、このインサートはコンテナー６０内にきつく固定するに十分な力で、その内面中にプレスされる。インサートが受け入れ場所で維持できるように、インサートはコンテナーの内側内の受け入れ場所にすんなりと適合するように寸法取りされ、成型される。

他の実施形態において、インサートが受け入れ場所で維持できるように、インサートはコンテナー６０の内側底部の受け入れ場所にすんなりと適合するプラグ５５に寸法取りされ、成型される。

更に他の実施形態において、ライナー７０の内部表面の大半がコンテナー６０の内部表面６５と隣接して一体化するように、インサートは、コンテナー６０の内部表面６５に一致する外部表面を有するライナー７０に適合させられる。コンテナー６０及びライナー７０は、コンテナー６０の内部６５、及びライナー７０の外部が一緒にうまく適合してコンテナー６０からライナー７０の脱離が防止されるように、同様に形成される。

他の実施例において、コンテナー６０は、実質的に蒸気不透過性で、それ故、コンテナー内部と外部間のコンテナー６０の境界を横切って蒸気が透過するのを防止する。又、ライナー７０は、本発明の組成物から成形できる。

さらにその他の実施形態において、吸収性及び放出性コンテナー６１の製造法を提供する。コンテナーは、バリアーがコンテナー６０の内部と外部の間に形成されるように、実質的に蒸気不透過性の材料で形成される。実質的に固体のタブレット又はプラグ５５は、本発明２０の組成物から形成され、そのタブレット５５は、コンテナー６０の内部内に適合するように適切に寸法取りされる。そのとき、タブレット５５は、コンテナー６０の内部に配置されて、それにより、コンテナー６０がタブレット５５の周りに閉じ込められたとき、コンテナー６０の内部から所望の物質が吸収される手段が確立される。

本発明の他の実施形態において、吸収性及び放出性パッケージングの製造方法が提供される。外部スキン、シート又は層８０は、バリアーがスキンの対向する側面間に創製されるように、実質的に蒸気不透過性シートから形成される。内部スキン、シート又は層７５は、外部スキン８０の一側面に、本発明の組成物から形成される。吸収性パッケージは、外部不透過スキン８０の内側に、又、製品の隣接する位置に内部吸収スキン７５で、製品又は品目をシールすることにより製品又は品目の周りに形成される。吸収性ラミネートは、外部スキン８０と内部スキン７５を減圧真空成形により一緒になって成形され、吸収性パッケージングを形成する。

本発明の一実施形態において、吸収性及び放出性エンクロージャー６０が提供される。このエンクロージャーは、バリアーがコンテナー６０の内部と外部の間に創製されるように、実質的に蒸気不透過性物質から形成されたコンテナー６０を含む。ライナー７は、ライナー７０がコンテナー６０の内部表面６５の少なくとも一部とぴったりと一体化するように形成された表面を有するように、本発明２０の組成物から形成される。ライナー７０は、コンテナーの外部表面の少なくとも一部がコンテナー６０の内部表面６５と隣接して一体化するように、コンテナー６０の内部にインサートされる。この一体化により、コンテナー６０にライナー７０を関連させて固定し、コンテナー６０からライナー７０が脱離することを防止する。

本発明の他の実施形態において、閉鎖可能のコンテナー６０のための吸収性及び放出性インサートは、閉鎖可能のコンテナー６０に内装するために形成された吸収性及び放出性インサートを含む。そのインサート２５は、本発明の組成物から構成される。このインサート２５は、その外部表面から内部表面に延びる通路を有している。

本発明は、下記の具体的実施例によりより詳細に説明される。これらの実施例は、説明のために示されたものであって、開示又は請求の範囲を限定することを意図するものではない。例えば、下記の実施例は、７２°Ｆ（２２．２℃）において１０％Ｒｈ及び２０％Ｒｈで実験を行ったが、本発明の組成物は、又、他の条件でも適している。加えて、これらの実施例は、更に本発明が相互連結チャネルを有すること、及び、親水化剤が相互連結チャネル中に存在することを説明するものである。実施例中又は明細書中の他の部分における全てのパーセントは、他に特定されない限り、質量（重量）に基づいている。

例１

下記の例の目的は、本発明の組成物が下記の物質を膨潤、及び重量損失分析に供することにより相互連結チャネルを有することを明らかにすることである。

Ａ．試料の調製

フィルム ＃１: ポリプロピレン（エクソンケミカルズ、商品名Ｅｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）ポリプロピレン３５０５Ｇ）約９３％（重量）、及びポリエチレングリコール（ダウケミカル、商品名Ｅ−４５００）約７％（重量）のブレンドを十分に混合して、均一ブレンドを製造した。その後、このブレンドを、約１４５℃〜約１６５℃にわたる１６ゾーンの温度、供給速度４０ポンド（１８．１ｋｇ）／時間、スクリュー速度約４６０ｒｐｍ、及び６インチのダイのライストリッツ二軸スクリュー押出し機に供給した。その後、押出された組成物は、約８５℃〜約９２℃にわたる温度の３本ロールホットプレスに供給して、約４ミルのフィルムを製造した。

フィルム ＃２: ポリプロピレン（エクソンケミカルズ、商品名Ｅｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）ポリプロピレン３５０５Ｇ）約６８％（質量）、ポリエチレングリコール（ダウケミカル、商品名Ｅ−４５００）約１２％（質量）、及びモレキュラーシーブ乾燥剤（エルフアトケム，商品名Ｓｉｌｉｐｏｒｉｔｅ（登録商標）モレキュラーシーブ、４オングストローム）約２０％（質量）のブレンドを十分に混合して、均一ブレンドを製造した。その後、このブレンドを、約１４５℃〜約１６５℃にわたる１６ゾーンの温度、供給速度４０ポンド／時間、スクリュー速度約４６０ｒｐｍ、及び６インチのダイのライストリッツ二軸スクリュー押出し機に供給した。その後、押出された組成物は、約８５℃〜約９２℃にわたる温度の３本ロールホットプレスに供給して、約４ミルのフィルムを製造した。

フィルム ＃３: ポリプロピレン（エクソンケミカルズ、商品名Ｅｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）ポリプロピレン３５０５Ｇ）約３４．８８％（質量）、ポリエチレングリコール（ダウケミカル、商品名Ｅ−４５００）約１１．９６％（質量）、モレキュラーシーブ乾燥剤（エルフアトケム，商品名Ｓｉｌｉｐｏｒｉｔｅ（登録商標）モレキュラーシーブ、４オングストローム）約５２．８２％（質量）、及びグレーの着色剤約０．３４％（重量）のブレンドを十分に混合して、均一ブレンドを製造した。その後、このブレンドを、約１４５℃〜約１６５℃にわたる１６ゾーンの温度、供給速度５０ポンド／時間、スクリュー速度約４６０ｒｐｍ、及び６インチのダイのライストリッツ二軸スクリュー押出し機に供給した。その後、押出された組成物は、約８５℃〜約９２℃にわたる温度の３本ロールホットプレスに供給して、約４ミルのフィルムを製造した。

Ｂ．膨潤及び重量損失試験

３つの試料の各々から円形ディスク（ＯＤ１．１ｃｍ）を切り出した。各試料の初期乾燥重量を記録した。その後、その試料を２．０ｍｌの蒸留水中にインキュベーションし、室温で振盪を続けた。周期的に、１、２、３、及び３４日で、そのディスクを取り出し、表面を吸い取り紙で乾燥して、試料を計量して、膨潤度を決定した。各時点で、浸漬条件を整えるために蒸留水を取り替えた。研究の最後に、試料は、水分を取り出すために凍結乾燥し、試料を計量して、質量損失を決定した。図９は、その分析結果のグラフである。膨潤％は、ある時点（ｔ）での、初期乾燥重量（ゼロ）で湿分重量を除して、１００をかけたものと定義する。「乾燥」は、３４日間インキュベーション後の、最終凍結乾燥試料重量を示す。

図９は、試料＃１が、インキュベーション３４日間にわたり、膨潤しなかったか、あるいは重量を損失しなかったことを示す。したがって、この結果は、ポリエチレングリコール（即ち、親水化剤）は、ポリプロピレン（即ち、水不溶性ポリマー）中に完全に捕捉されたことを示すと考えられる。試料＃２は、膨潤により初期重量の約３％を得て、インキュベーション３４日の最後に、初期重量の約９％を失った。試料＃３は、初期重量の約６％を得て、インキュベーション３４日間の最後に、初期重量の約８％を失った。水はフィルム＃２及び＃３を透過して、フィルム＃２及び＃３の水溶性成分（即ち、ポリエチレングリコール）の実施的部分は、ポリマーから抽出されたのであるから、この結果は、内部から外部への連結チャネルが、本発明の組成物中に存在することを示している。

例２

以下の例の目的は、本発明の組成が、水不溶性重合体と親水性剤とからなる２つの別の相を有することを示すことである。
Ａ．サンプルの調製

フィルム＃４： １００％のポリプロピレン（エクソンケミカルズ（Exxon Chemicals）、商品名エスコレン（Escorene）（登録商標）ポリプロピレン３５Ｏ５Ｇ）を、約１４５℃〜約１６５℃の範囲の１６個のゾーンの温度で、約４０ ｌｂｓ（１８．１ｋｇ）／時間の供給速度で、約４６０ｒｐｍのスクリュー速度でライストリッツ（Leistritz）二軸スクリュー押出機および６インチのダイを通して供給した。押出された組成を、次いで約８５℃〜約９５℃の範囲の温度で、３本ロール・ホットプレスを通して供給して、約４ミル（mil）のフィルムを製造した。

フィルム＃５： 約８８％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のポリプロピレン（エクソンケミカルズ、商品名エスコレン（登録商標）ポリプロピレン３５０５Ｇ）、約１２％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のポリ（エチレングリコール）（ダウ・ケミカル、商品名Ｅ−４５００）のブレンドを充分に混合して均一なブレンドを製造した。そのブレンドを、約１４５℃〜約１６５℃の範囲の１６個のゾーンの温度で、約４０ ｌｂｓ（１８．１ｋｇ）／時間の供給速度で、約４６０ｒｐｍのスクリュー速度でライストリッツ二軸スクリュー押出機および６インチのダイを通して供給した。押出された組成を、次いで約８５℃〜約９５℃の範囲の温度で、３本ロール・ホットプレスを通して供給して、約４ミルのフィルムを製造した。

フィルム＃７： 約６８％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のポリプロピレン（エクソンケミカルズ（商品名エスコレン（登録商標）、ポリプロピレン３５０５Ｇ）、約１２％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のポリ（エチレングリコール）（ダウ・ケミカル、商品名Ｅ−４５００）、および約２０％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のモレキュラーシーブの乾燥剤（エルフアトケム（Elf Atochem）、商品名シリポライト（Siliporite）（登録商標）モレキュラーシーブ、４オングストロ−ム）のブレンドを充分に混合して均一なブレンドを製造した。そのブレンドを、約１４５℃〜約１６５℃の範囲の１６個のゾーンの温度で、約１２ ｌｂｓ／時間の供給速度で、約４６０ｒｐｍのスクリュー速度でライストリッツ二軸スクリュー押出機および６インチのダイを通して供給した。押出された組成を、次いで約１０５℃の範囲の温度で、３本ロール・ホットプレスを通して供給して、約４ミルのフィルムを製造した。

Ｂ．示差走査熱量測定法（「ＤＳＣ」）を用いる熱分析

それらの処理したフィルム・サンプルを、ＴＡＣ ７ＤＸ熱コントローラーＤＳＣ７を備えたパーキン・エルマー（Perkin Elmer）を用いて分析した。データを、パーキン・エルマーのピリス（Pyris）ソフトウェア（ヴァージョン２．０１）を用いて分析した。サンプルを、１０または１５℃／分で−５０から２５０℃への加熱し、次いで同じ速度で冷却し、次いでもう一度２５０℃まで同じ速度で加熱した。以下の表は、ＤＳＣから収集したデータである。融点データは、融点ピーク（℃）として与えられ、およびエンタルピー（ΔＨ、ジュール／ｇｍ）を第１の加熱ランプ（１°）および第２の加熱ランプ（２°）に対して与えられる。図１０〜３０を通して言及されるカラムは、表からのデータに対応するＤＳＣからのグラフィック出力である。サンプルを２５０℃まで加熱するだけであるため、フィルムサンプル＃２、＃３および＃７中のモレキュラーシーブは溶解せず、従って、融点データは記録されなかった。

１００％のポリ（エチレングリコール）サンプルは、６３℃で単一の融点を示し、フィルム＃４、１００％のポリプロピレンは１５７℃に融点を有する。フィルム＃５は、５８℃ポリ（エチレングリコール）、および１５７℃（ポリプロピレン）の両方のピークを示し、これは、２つのポリマーが相分離されたことを示す。もしポリマーが相分離されずに、混合されたのであれば、ピークは純粋のポリマーの溶融温度になく、シフトされるであろう。フィルム＃６は、１６０℃に明瞭なポリプロピレンピークを示す。モレキュラーシーブは、この温度領域では溶融せず、または純粋のポリプロピレンの溶融温度に影響しない。フィルム＃７は、再び２つの明瞭なピークを示す：５７℃でポリ（エチレングリコール）に対してのもの、および１５７℃でポリプロピレンに対してのもの示し、これは三成分混合物で全てが分離された相であることを示す。

フィルム・サンプル＃２と３は、例１で示された膨潤および減量解析の部分であった。もう一度、２つの明瞭なピークが明白であった：５９℃でポリ（エチレングリコール）に対してのもの、および１５８℃でポリプロピレンに対してのもの示し、これは三成分混合物で全てが分離された相であることを示す。しかしながら、ポリマーフィルムを室温で３４日間水中でインキュベートした後（ファイル＃２：後インキュベーション）、ＤＳＣによってテストした際には、ピーク位置は同様のままであり、それらの成分が未だ相分離されていることを示した。しかしながら、ポリ（エチレングリコール）のピーク（デルタＨ（エンタルピー）によって示された）面積は、顕著に低減していた。この結果は、ポリ（エチレングリコール）が長期間の水インキュベーションによって抽出されたことを示した。その結果は、例１で提示された減量データのための更なる確証を与え、ポリ（エチレングリコール）成分が、バルクのポリプロピレン・マトリックスにおけ相互接続チャネルによって大部分抽出されたことを示した。

フィルム・サンプル＃３は、Ｆｉｌｍサンプル＃２と同じ効果を示した。ポリプロピレンのデルタＨピークは検出可能でなく（フィルム＃３：後インキュベーション）、これは水インキュベーションの間にポリ（エチレングリコール）が殆ど完全に抽出されたことを示す。これは、同じフィルムがその初期重量の約８％失った、例１における減量結果を確認した。ポリ（エチレングリコール）サンプルの組成は、約１２％（ｗ／ｗ）（質量／質量）であった。

加えて、本発明のサンプルのＤＳＣデータからのガラス転移（Ｔｇ）解析も、水不溶性ポリマーおよび物質が別の相に存在することを証明する。純粋のポリプロピレンは、約−６℃のＴｇを示し、純粋のポリ（エチレングリコール）は約−３０℃にＴｇを示す。フィルム＃５からのＤＳＣデータは明瞭な複数のＴｇを示し、それはそれぞれのポリマー（ポリプロピレンに対する６℃、およびポリ（エチレングリコール）に対する３０℃）に対応し、従って更に、これら２つの成分が相分離されていることを示す。

例３

以下の例の目的は、本発明の組成物が相互接続チャネルを有し、親水性剤の範囲内で混合された第３の物質（例えば、水吸収性物質）を有することを説明することにある。

Ａ．走査電子顕微鏡（「ＳＥＭ」）法

フィルムの構造的な性質を、照射ダメージを最小化するために、８ｋＶ加速電圧で動作する日立Ｓ−２７００の顕微鏡を用いて撮像した。各フィルム・サンプルを、３つの視点で視覚化した：１）フィルム表面；２）破断されたフィルム断面（０°）、および３）方向＃２（９０°）に対する９０°の角で破断フィルムの断面。前インキュベーション・フィルムサンプルを、ポラロン インスツルメンツ（Polaron Instruments）スパッタコーティング装置ＥＳ１００により金−パラジウムの５〜１０ｎｍ層で直接によるスパッタコーティングした。後インキュベーションサンプルを、攪拌しつつ１０ｍｌの７０％のエタノール（ｗ／ｖ）中で２４時間室温でインキュベーションした。エタノールを捨て、サンプルを一晩中風乾した。サンプルを、次いで凍らせ、任意の残存性の水分を除去するために一晩中凍結乾燥し、次いでスパッタコーティングした。

Ｂ．フィルムサンプルの形態：

図１９ａ〜ｃは、フィルムサンプル＃４〜１００％ポリプロピレンの走査電子顕微鏡写真である。図１９ａ〜ｃは、水不溶性ポリマーが典型的には、有孔性を有しない緻密な（dense）、均一の形態であることを説明する。外表面は、図１９ａに示される。図１９ａは、緻密で、実質的に有孔性を示さない外表面を示す。断面図は、２００倍の倍率で図１９ｂで示される。図１９ｂは、フィルムのもろい構造（facture）の間で判明したポリマーのプレート状のドメインを示す。他の断面図は、１０００倍の倍率で図１９ｃで示される。図１９ｃは、緻密な、フィブリル状の形態を示す。

図２０ａ〜ｃは、フィルム・サンプル＃５−約８８％のポリプロピレン、および１２％のポリ（エチレングリコール）の走査電子顕微鏡写真である。図２０ａ〜ｃは、水不溶性ポリマーおよび親水性剤とから本質的に成る二相系が、ラメラ構造ドメイン（それはポリ（エチレングリコール）である）が点在された緻密なフィブリル状マトリックスを有する不均一な形態を有することを説明する。図２０ａ〜ｃは更に、チャネルであって、同じ方向で配向された、ラメラ・フィブリル状構造およびフィブリル状構造の間のボイドを示す。外表面は、１０００倍の倍率で、図２０ａに示される。図２０ａは、緻密で、実質的に有孔性示さない外表面を示す。断面図は、図２０ｂに２，５００倍の倍率で示される。図２０ｂは、ポリ（エチレングリコール）のラメラストランドでコーティングされたポリマーのフィブリル状ドメインを示す。図２０ｃは、破断されたフィルム・サンプル＃５の垂直な角、および１，５００倍の倍率での断面図である。図２０ｃは、フィブリル状にポリ（エチレングリコールの固体の、アモルファスのシリンダーが点在されたポリプロピレン・マトリックスを示す。

図２１ａ〜ｃは、フィルム・サンプル＃６−約５０％のポリプロピレンと５０％のモレキュラーシーブの走査電子顕微写真である。図２１ａ〜ｃは、典型的に均一な、緻密なマトリックスと不連続（discrete）なモレキュラーシーブが、時折観察され、モレキュラーシーブを高ローディングにもかかわらず、ポリマー中に深く埋め込まれていることを説明する。

図２１ａは、５〜３０ミクロンの長いチャネルでカバされた、１，０００倍の倍率での、外表面を示す。モレキュラーシーブ（１〜１０ミクロン）のアウトラインは、ポリマーの表面の下に埋め込まれて見ることができる。断面図は、図２１ｂに２００倍の倍率で示される。図２１ｂは、ポリマーのプレート状のドメイン、およびモレキュラーシーブの高ローディングによる粒状の外観を示す。図２１ｃは、１，５００倍の倍率の断面図であり、緻密な形態、実質的に有孔性でなく、ポリマー中に埋め込まれた多くの小粒子を示す。

図２２ａ〜ｄは、フィルム・サンプル＃３−約５２％のモレキュラーシーブ、約３４％のポリプロピレン、および約１２％のポリ（エチレングリコール）の走査電子顕微鏡写真である。図２２ａ〜ｄは、非常に多孔性の形態を有する三相系を示す。図２２ａは、５〜３０ミクロンの長いチャネルでカバーされ、多数の不連続のモレキュラーシーブ粒子で満たされた外表面を５００倍の倍率で示す。断面図は、３５０倍の倍率で図２２ｂに示される。図２２ｂは、破断方向に走行する長いチャネルを有する非常に多孔性の形態を示す。図２２ｃは、３５０倍の倍率で垂直な方向での断面図であり、穴を示すように見える。図２２は、より高い倍率−１，５００倍である。図２２ｄは、不連続のモレキュラーシーブ含むチャネル、並びにポリ（エチレングリコール）中に埋め込まれた多くのアグロメレートを示す。従って、図２２ｂに基づいて、図２２ｂおよび２２ｃにおいて見られる穴が、ＳＥＭのための破断調製の間にモレキュラーシーブが抜け落ちた位置であると思われる。

結論として、例１、２および３は、更に、相互接続チャネルの形成のための理論を確認する。１つの態様において、親水性剤が溶融した形態であり、水不溶性ポリマーが固体の状態である温度でプロセスが開始するため、第３成分（例えばモレキュラーシーブ）が液体親水性剤と相互に作用していると考えられる。従って、この点で、親水性剤が容易に流れ、固体水不溶性ポリマーおよびモレキュラーシーブ成分の間のギャップを満たすため、相互接続チャネルが形成されると思われる。プロセスが継続して、温度が高くなるにつれて、水不溶性ポリマーは溶融し、従って、組成はより均一になる。

例４

以下の例の目的は、本発明の組成の吸水性を示すことにある。約５０％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のモレキュラーシーブ［４オングストロ−ム］、約１２％（ｗ／ｗ）（質量／質量）のポリ（エチレングリコール）、および約３８％（ｗ／ｗ）ポリプロピレンを有するフィルムのサンプルを、フィルム＃１と同様の処理条件で作製し、以下の試験方法を用いてその全体の重量の水分吸着を評価した：（ａ）１つの環境チャンバを７２°Ｆ（２２．２℃）およびて１０％の相対湿度（「Ｒｈ」）に予めセットした；（ｂ）ディッシュを秤量し、重量を記録した；（ｃ）バランスからディッシュの重量を除去するために、スケールを次いで風袋測定した；（ｄ）次いで秤量したディッシュにフィルムを加えた；（ｅ）物質を次いで秤量し、重量を記録した；（ｆ）サンプルを有する計量ディッシュを環境チャンバ内に置いた；（ｇ）サンプルは、所望の時間の間、チャンバに放置した；（ｈ）所望の時間に到達した後、サンプルを有するディッシュを取り外して、再秤量し、重量を記録した；および（ｉ）モレキュラーシーブのグラム当たりで得られたパーセント水分を、｛（サンプル重量の合計増加）／（サンプル中のモレキュラーシーブの重量）｝×１００から計算した。結果は、図２３ａ（１０％ＲＨ）および２３ｂ（２０％ＲＨ）に示す。４オングストロ−ムのモレキュラーシーブの重量当たりで得られる最大理論的増加パーセント水分は、約２４〜２５％である。図２３ａおよび２３ｂは、本発明の高い透過速度（例えば水分吸収速度）を示す。

ここで、モノリシック組成およびそれらの成分化合物を記述した。上述したように、本発明の詳細な態様はここで開示された；しかしながら、開示した態様は、種々の形態で具体化することができる本発明の単に例示的なものと理解されるべきである。当業者によって認識されるであろう多くの修正および変形が、本発明の教示、精神および意図した範囲から逸脱することなく、特許請求されたように本発明の意図した範囲内であると認められる。

図１は、本発明の組成物から構成されるプラグ、インサートまたはタブレットの斜視図であって、誇張した縮尺でプラグの外面にある連結チャネルの開口部を示す図である。 図２は、親水性試薬と吸収性かつ放出性の材料をブレンドした水不溶性ポリマーから形成された固体化されたプラグの誇張して表わした断面図である。 図３は、輸送速度バリヤーとして作用するポリマーから構成された容器の底部に配置されたプラグインサートに形作られた本発明の組成物を有する容器の一部の誇張して表わした断面図である。 図４は、輸送速度バリヤーとして作用するポリマーから構成された容器の底部に共成形（comold）されたプラグに形作られた本発明の組成物を有する容器の一部の誇張して表わした断面図である。 図５は、輸送速度バリヤーとして作用するポリマーから構成された容器の内側に配置されたライナーインサートに形作られた本発明の組成物を有する容器の一部の誇張して表わした断面図である。 図６は、輸送速度バリヤーとして作用するポリマーから構成された容器の内側に共成形されたライナーに形作られた本発明の組成物を有する容器の一部の誇張して表わした断面図である。 図７は、輸送速度バリヤーとして作用するポリマーから構成されたバリヤーシートに隣接して配置されたシートに形作られた本発明の組成物の誇張して表わした断面図である。 図８は、製品が一体成形され、１つの統合したラミネートを構成するようにバリヤーシートの内部に共成形されたシートに形作られた本発明の組成物の誇張して表わした断面図である。 図９は、３つのフィルム試料、フィルム＃２、フィルム＃３およびフィルム＃４の膨潤性と質量損失の分析結果を表わすグラフ図である。 図１０は、ポリグリコール１００％の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１１は、フィルム＃４の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１２は、フィルム＃５の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１３は、フィルム＃６の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１４は、フィルム＃７の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１５は、プレインキュベーション状態にあるフィルム＃２の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１６は、ポストインキュベーション状態にあるフィルム＃２の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１７は、プレインキュベーション状態にあるフィルム＃３の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１８は、ポストインキュベーション状態にあるフィルム＃３の試料のＤＳＣ曲線のグラフ図である。 図１９ａは、フィルム＃４のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図１９ｂは、フィルム＃４のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図１９ｃは、フィルム＃４のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２０ａは、フィルム＃５のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２０ｂは、フィルム＃５のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２０ｃは、フィルム＃５のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２１ａは、フィルム＃６のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２１ｂは、フィルム＃６のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２１ｃは、フィルム＃６のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２２ａは、フィルム＃３のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２２ｂは、フィルム＃３のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２２ｃは、フィルム＃３のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２２ｄは、フィルム＃３のフィルム試料の走査型電子顕微鏡写真である。 図２３ａは、ＲＨ１０％および７２°Ｆ（２２．２℃）での分子ふるいの質量当たりの湿分増加率（％）を示すグラフ図である。 図２３ｂは、ＲＨ２０％および７２°Ｆ（２２．２℃）での分子ふるいの質量当たりの湿分増加率（％）を示すグラフ図である。

Claims (10)

1. （ａ）２５℃、大気圧で水への溶解度が０．１％未満である水不溶性のポリマー；
   （ｂ）混合の間、その融点より高く加熱される親水性剤；および
   （ｃ）水蒸気、酸素、酸および塩基からなる群から選ばれる特定の液体、蒸気または気体を吸収するモレキュラーシーブ、を含むモノリシック組成物であって；混合後の成分の組み合わせが、前記親水性剤の相互連結チャンネルを有する、少なくとも３つの相を含む組成物を形成し；
   該モノリシック組成物が、相互連結チャンネルを有する可塑（plastic）構造を含み；
   該相互連結チャンネルを通して、前記特定の液体、蒸気または気体が透過させられ；且つ
   、該相互連結チャンネルが前記親水性剤によって占められて（occupied）おり；
   前記水不溶性のポリマーが、ポリオレフィン、ポリカーボネート、およびポリアミドからなる群から選ばれ、
   前記親水性剤が、ポリグリコール、ポリ（エチレンビニルアルコール）、グリセリン、およびポリビニルアルコールからなる群から選ばれるモノリシック組成物。
2. 前記モレキュラーシーブが、ポリマーに対して、１０〜６０質量％の量で存在する請求項１の組成物。
3. 前記水不溶性のポリマーが、熱可塑性のポリオレフィン、ポリカーボネート、およびポリアミドからなる群から選ばれる請求項１の組成物。
4. シート、フィルム、ペレット、およびビーズからなる群から選ばれる物品の形態に成形された請求項１の組成物。
5. 特定の蒸気または気体が、湿分（moisture）である請求項１の組成物。
6. 特定の蒸気または気体が、酸素である請求項１の組成物。
7. 前記親水性剤が、２５℃、大気圧での水への溶解度が少なくとも１％である請求項１の組成物。
8. 請求項１の組成物から製造される製造品（article of manufacture）。
9. 制御された環境を必要とする物品（item）を含む容器または包装であって；該容器または包装が、その中に前記物品を収納するために使用される請求項８の製造品。
10. 以下を含む、請求項１の組成物の製造方法：
    （ａ）ポリオレフィン、ポリカーボネート、およびポリアミドからなる群から選ばれる前記水不溶性熱可塑性ポリマーおよび親水性剤であって、そのポリマーと親水性剤が相互に可溶でないものを組合せ；
    （ｂ）前記ポリマーおよび前記剤を混合し；
    （ｃ）前記ポリマーの融点より高い加熱温度を与えるように、前記ポリマーおよび剤の混合物を加熱し；
    （ｄ）モレキュラーシーブを加え；
    （ｅ）ステップ（ｄ）の成分を混合し；
    （ｆ）前記ステップ（ｅ）の組成物を冷却する。

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