マイクロカプセルを含む組成物を製造する方法及びそれにより製造される組成物
本発明の方法において、潤滑剤、油、香料、着色剤等などの少なくとも添加剤を含む複数のマイクロカプセルを分散性ポリマー材料と混合して最初のブレンドを形成させ、最初のブレンドを少なくともポリマー材料を含むベース中に３７０℃未満の温度で配合することにより、組成物を製造する。得られる組成物は、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、マイクロカプセルを含む組成物及び／又は物品を製造する新規な方法、特に、それにより製造される改善された摩耗特性を有する潤滑性マイクロカプセルを含む自己潤滑性熱可塑性組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
マイクロカプセルは、多くの適用分野で広く使用されている。液体及び固体の例えば、接着剤、農薬、触媒、潤滑剤、生体細胞、香味料、香料、医薬品、ビタミン等の多数の物質がカプセル封入されている。シーリングエレメントのような耐摩耗適用分野、コンベア適用分野等向けの自己潤滑性組成物；抗菌性医療、衛生、家庭用品等向けの抗菌性樹脂組成物、例えば、注射びん用ゴム栓、ばんそうこう、マウスピース等の多くの適用分野向けの樹脂組成物が従来技術において開示されている。
【０００３】
マイクロカプセルシェルは、有機ポリマーからワックスや脂肪（ｆａｔｓ）までの多くの様々な物質を含む。マイクロカプセルがポリマー複合材料に用いられている適用分野において、マイクロカプセル、特に、尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）をシェルとして含むマイクロカプセルの分解（ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）は、職業上及び健康上の害をもたらすホルムアルデヒドの放出をもたらす。
【０００４】
従来技術は、潤滑剤を含むマイクロカプセルをポリマー複合材料中に最善の状態で導入することに対するアプローチについて言及していないか、又は特開平１−１２９０６７号公報におけるように「これらのマイクロカプセルは、ベース合成樹脂に添加し、分散させる時点の混合せん断力又は加工熱により分解（破壊）させるべきでない。したがって、壁材料（膜）になる高分子材料は、マイクロカプセルがベース合成樹脂の加工条件又は加工状態のもとで破壊されないように注意深く選択すべきである」のような注意を与えている。
【０００５】
従来技術の実施において、マイクロカプセルは、次のうちの１つにより高温熱可塑性組成物中に導入される。すなわち、その後に射出成形が続く押出し、射出成形と組合せられたドライブレンド、及び、その後に圧縮成形が続く、マイクロカプセルとのポリマー顆粒のドライブレンド。従来技術の方法は、制御されない油の放出と煙の発生という結果を伴う、マイクロカプセルシェルの熱分解をもたらす。さらに、スプレー及び／又は焼けの跡が製造された物品に見られる。
【特許文献１】特開平１−１２９０６７号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、マイクロカプセルの分離（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）及び／又はカプセル化シェルの熱分解（ｈｅａｔ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）を避けるためのカプセル封入物質（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を材料中に導入する改善された方法に関する。さらに、本発明の方法により製造される組成物は、一実施形態において、目に見えるスプレー／焼けの跡をほとんど又は全く有さない複雑な形状の物品を製造するために用いることができる。
【０００７】
発明の概要
一態様において、本発明は、少なくとも１つの添加剤を含む複数のカプセル封入物質を分散性ポリマー物質（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）と混合して最初のブレンドを形成させ、最初のブレンドを少なくともポリマー物質を含むベース（ｂａｓｅ）中に３７０℃未満のプロセス温度で配合すること（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）により組成物を得るための方法に関するものであるが、得られる組成物は、分離したカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【０００８】
一実施形態において、複数のマイクロカプセルを、ポリマーベースを形成する樹脂と同じである分散性ポリマー物質とドライブレンドする。他の実施形態において、複数のマイクロカプセルを、２８５℃未満の融点を有し、マスターバッチを形成する分散性ポリマー物質とドライブレンドし、この場合、分散性ポリマーがポリマーベースを形成する樹脂と異なり、最初のブレンドがマスターバッチである。
【０００９】
他の態様において、本発明は、最初に複数のマイクロカプセルを少なくとも１つのキャリヤーポリマー樹脂（ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｒｅｓｉｎ）とドライブレンドし、マイクロカプセルとキャリヤーポリマーのドライブレンドを少なくとも１つの第２のポリマー樹脂と配合することにより形成されるポリマー組成物に関し、第２のポリマー樹脂がキャリヤーポリマー樹脂と同じ又は異なるが、得られる組成物は、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【００１０】
本発明はさらに、最初に複数のマイクロカプセルを少なくとも１つのキャリヤーポリマー樹脂とドライブレンドし、マイクロカプセルとキャリヤーポリマーのドライブレンドを少なくとも１つの第２のポリマー樹脂と配合することにより形成されるポリマー組成物を含む物品（ａｒｔｉｃｌｅｓ）に関し、第２のポリマー樹脂がキャリヤーポリマー樹脂と同じ又は異なるが、得られる組成物は、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【００１１】
最後に、本発明は、複数のマイクロカプセルと最初のブレンドを形成する少なくともキャリヤーポリマー樹脂とを混合し、その後、１ｐｐｍの最大許容濃度未満のホルムアルデヒドの放出を伴う方法で最初のブレンドとポリマーマトリックス（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｒｉｘ）とをメルトブレンドすること（ｍｅｌｔ−ｂｌｅｎｄｉｎｇ）により形成される自己潤滑ポリマー組成物（ｓｅｌｆ−ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む、自動車エンジンのピストン、コンベアベルト、タービン用シールアセンブリ、圧縮機用シールアセンブリ、シールエレメント等の、滑動適用分野（ｓｌｉｄｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）もしくは表面間のこすれ接触（ｒｕｂｂｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔｓ）を伴う適用分野用の部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）に関する。
【００１２】
発明の詳細な説明
「ａ」及び「ａｎ」という語は、量の制限を意味するのではなく、言及した品目の少なくとも１つの存在を意味する。本明細書に開示するすべての範囲は、包含的（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）であり、組合せ可能（ｃｏｍｂｉｎａｂｌｅ）である。さらに、本明細書に開示するすべての範囲は、終点を包含し、独立に組合せ可能である。
【００１３】
本明細書では、関連する基本的機能の変化をもたらさずに変化し得る定量的表現を修飾するために、近似術語（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ）が用いられるであろう。したがって、「約」及び「実質的に」などの１つの用語又は複数の用語により修飾される値は、場合によって、特定される正確な値に限定されなくてよい。少なくともいくつかの例において、近似術語は、値を測定するための器具の精度に対応し得る。
【００１４】
本明細書では、「マイクロカプセル（単数形）」又は「マイクロカプセル（複数形）」という用語は、マイクロカプセルに組み入れられる又は封入される、香料、薬剤、ビタミン、潤滑剤などの相変化物質（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）等から選択される少なくとも添加剤を有するマイクロ又はナノサイズのカプセルを意味する「カプセル」、「カプセル封入マイクロ粒子」、「マイクロ粒子」、「ナノカプセル」と同義で用いることができる。
【００１５】
本明細書では、「相変化物質」という用語は、温度安定化範囲（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｒａｎｇｅ）で、又は範囲内で熱流を減少又は除去するために熱エネルギーを吸収又は放出する能力を有するあらゆる物質（又は物質の混合物）を含み得る。本発明の一実施形態において、マイクロカプセルは、少なくとも潤滑剤を含む。
【００１６】
本明細書では、「分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない」という用語は、少量のマイクロカプセルのみが組成物を製造する工程において分解することを意味する。一実施形態において、配合されたマイクロカプセルの１０％未満がその工程において分解する（破壊される／分解する）。一実施形態において、配合されたマイクロカプセルの５％未満がその工程において破壊される／分解する。第３の実施形態において、配合されたマイクロカプセルの５％未満が破壊される／分解する。第４の実施形態においては、３％未満である。
【００１７】
マイクロカプセルの分解は、パルスＮＭＲ法（ｐ−ＮＭＲ）を用いることにより検出することができる。マイクロカプセルが破壊されるとき、潤滑剤がポリマーマトリックス中に放出され、その柔軟性を失い、ひいてはそのｐ−ＮＭＲシグナルを失う。
【００１８】
マイクロカプセルのシェルがポリオキシメチレン尿素などの尿素ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）を含む一実施形態において、本発明の方法により製造される組成物は、シェルの分解に起因して放出されるホルムアルデヒドの量が８時間時間加重平均（ＴＷＡ）単位として０．７５ｐｐｍ未満であるというように、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。第２の実施形態において、ＴＷＡレベルは、米国国立労働安全衛生研究所（ＵＳ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ（ＮＩＯＳＡ））による推奨限界である０．３０ｐｐｍ未満のホルムアルデヒド放出である。第３の実施形態において、その放出は、１ｐｐｍの最大許容濃度（ＭＡＣ）未満である。
【００１９】
本発明の方法により製造される組成物は、少なくとも１つのポリマーキャリヤー（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃａｒｒｉｅｒ）、潤滑剤などの少なくとも添加剤を含む複数のマイクロカプセル、及びポリマーマトリックス物質としての少なくとも１つのポリマー樹脂を含む。キャリヤーポリマー（ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｌｙｍｅｒ）は、マトリックス物質を含むポリマーと同じであるか、又は異なっていてもよい。
【００２０】
添加剤を含むマイクロカプセル
本発明の方法において、マイクロカプセルは、１〜３０重量％の最終重量含量を達成するようにポリマー組成物中に均一に分散している。第２の実施形態において、マイクロカプセルは、２〜２５重量％の量で存在する。第３の実施形態において、マイクロカプセルは、３〜２０重量％の最終量で存在する。第４の実施形態において、マイクロカプセルは、５〜１５重量％の量で存在する。
【００２１】
ポリマー組成物の最終末端用途及び／又はマイクロカプセル化技術によって、潤滑油を含有するためのシェルは、ワックス動物ワックス、植物ワックス又は石油ワックス；ゼラチン；ポリビニルアルコール；メチルセルロース；ポリビニルピロリドン；ポリテレフタルアミド；及びポリオキシメチレン尿素（ＰＭＵ）などの他のポリマーから選択される物質を含んでいてよい。ＰＭＵは、マイクロカプセルの一般的に用いられているシェルである。
【００２２】
マイクロカプセルは、同じ又は異なる形状又はサイズを有することができる。それらは、球体、楕円体、対称又は不規則形状のものであってよい。一実施形態において、マイクロカプセルは、約０．０１〜約２０００μｍの範囲の最大直線寸法（例えば、直径）を有する。他の実施形態において、マイクロカプセルは、一般的に球形及び約０．５〜約５００μｍの範囲の最大直線寸法を有する。第３の実施形態において、直径は１〜約２００μｍである。第５の実施形態において、直径は約３〜１００μｍである。
【００２３】
潤滑油などの添加剤を含むカプセルは、米国特許第５，１１２，５４１号、ＰＣＴ特許公開番号ＷＯ９８２２５４９Ａ１及びまた「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｃｒｏ ａｎｄ Ｎａｎｏ−ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ」，Ｐｒｏｆ．Ｋｉｐａｒｉｓｓｉｄｅｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｒｉｓｔｏｔｌｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｈｅｓｓａｌｏｎｉｋｉ（２００４年）に開示されているような方法を含む、軟質アルギン酸塩ビーズを用いる乾燥噴霧、プリリング（ｐｒｉｌｌｉｎｇ）、コアセルベーション、及びｉｎ ｓｉｔｕ重合等を含む当技術分野で知られている様々なマイクロカプセル化技術を用いて製造することができる。用いられる方法は、潤滑粒子の要求される寸法及び本発明のポリマー組成物の末端用途に依存する。
【００２４】
マイクロカプセルを乾燥噴霧法を用いて製造する一実施形態において、５〜３０μｍと小さい寸法のカプセルに添加剤を封入することが可能である。プリリング法を用いる他の実施形態において、２〜２０００μｍのサイズのマイクロカプセルが製造され、５〜５００μｍの範囲が一般的に認められる。第３の実施形態において、２５〜３００μｍのサイズを有するマイクロカプセルについて、それらをコアセルベーション法を用いて製造する。さらに他の実施形態において、２５〜３００μｍのサイズを有するカプセルについて、強いポリマーシェルを得るために尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）を用いるｉｎ−ｓｉｔｕ重合法を用いて潤滑剤をカプセル封入する。第５実施形態において、マイクロカプセルを４０００μｍまでのサイズを有する容易に押しつぶすことができる球形を有するアルギン酸塩軟質ビーズにカプセルに封入する。
【００２５】
一実施形態において、マイクロカプセルは、ＰＭＵのシェル又はワックス又は薄膜内に含まれた、潤滑剤、例えば液体又は油、などの相変化物質を含む。潤滑油の例としては、有機、天然又は合成油などがある。特に適切な油は、酸性度が低く、高い操作温度に耐える潤滑油である。一実施形態において、マイクロカプセル内に用いられる潤滑油は、約４０℃の温度で測定される２０〜２５０ｃＳｔの範囲内の粘度値を示す。マイクロカプセル内に含まれる潤滑油に加えて、意図する用途によって他の添加剤を用いることができる。特に、高圧条件下での使用のために、亜鉛、ホウ素及びその混合物などの微量元素を導入させることができる。
【００２６】
最初のブレンドを形成するためのキャリヤーポリマー
一実施形態において、マイクロカプセルは、自己潤滑適用分野に一般的に用いられる樹脂と比べて低い温度耐性を有するＰＭＵシェルにカプセル化される。この温度耐性は、マイクロカプセルを導入することができるポリマーマトリックスの種類、特に、好ましくは滑動／シール適用分野に用いられる高温可塑性物質（Ｔｍ＞２８５℃）を制限する。ある種のマイクロカプセルシェルのこの低い温度限界のほかに、マイクロカプセルに封入されている大部分の潤滑剤もそれらが分解される前の温度限界を有する。
【００２７】
本発明の一実施形態において、発明者らは、マスターバッチ又は濃縮物（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）を形成する、２８５℃未満の融点を有する少なくとも１つのキャリヤーポリマーに、マイクロカプセルを最初にメルトブレンドすることによって分解の問題を多少とも解消している。一実施形態において、キャリヤーポリマーは、２６０℃未満の融点を有する。マスターバッチ（濃縮物又はプレブレンド）にメルトブレンドするマイクロカプセルの量は、一実施形態において１〜５０重量％、第２の実施形態において１０〜４０重量％、第３の実施形態において１０〜３０重量％の範囲にある。
【００２８】
本発明の第２の実施形態において、発明者らは、少なくとも１つのキャリヤーポリマーにマイクロカプセルを最初にドライブレンドし、その後、高温でのマイクロカプセルの分解を最小限にするために下流の供給点又はサイドフィーダーを介して押出し機法の後の部分（ｌａｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）にドライブレンドした混合物をメルトブレンドすることによって分解の問題を多少とも解消している。混合物にドライブレンドするマイクロカプセルの量は、一実施形態において１〜８０重量％、第２の実施形態において５〜７０重量％、第３の実施形態において１０〜５０重量％の範囲にある。
【００２９】
マイクロカプセルをマスターバッチにメルトブレンドする一実施形態において、キャリヤーポリマーは、２８５℃未満の融点を有する熱可塑性ポリマー（又は熱可塑性ポリマーの混合物）から選択される。第２の実施形態において、キャリヤーポリマーは、２６０℃未満の融点を有する熱可塑性樹脂から選択される。
【００３０】
低融点を有するキャリヤーポリマーの例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネートホモポリマー、ポリエステルカーボネートコポリマー、線状芳香族ポリカーボネート樹脂、枝分れ芳香族ポリカーボネート樹脂及びポリ（エステル−カーボネート）樹脂などのポリカーボネート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリアセタール、などのポリアミド、ポリエチレン又はポリプロピレン、オレフィンのコポリマー（３元ポリマー等を含む）などのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン及びこれらのモノマーの相互の又は他の不飽和モノマーとのコポリマーなどのハロゲン化ビニル又はビニリデンポリマー、ポリアミドコポリマー、スチレンポリマー及びコポリマー、ポリアクリロニトリル、熱可塑性シリコーン樹脂、熱可塑性ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、熱可塑性修飾セルロース、ポリスルホン及びその混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３１】
マイクロカプセルをキャリヤーポリマー中にドライブレンドしてドライブレンド混合物を形成させる実施形態において、キャリヤーポリマーは、ベースポリマーマトリックス、すなわち、上で挙げたような高温熱可塑性樹脂又は２８５℃未満の融点を有するポリマー樹脂を含むポリマーと同じであるか、又は異なっていてよい。
【００３２】
マイクロカプセルのキャリヤーポリマーとして使用する高温ポリマーの例は、半結晶性並びに非晶質ポリマーを含む。高温半結晶性ポリマーの例としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）及びそのブレンドなどがある。高温非晶質ポリマーの例としては、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドなどがある。
【００３３】
一実施形態において、ポリエチレンテレフタレートを、ベースポリマーとしてのポリエーテルイミドを含む組成物を得るためのマイクロカプセルのキャリヤー（ｃａｒｒｉｅｒ）として用いる。第２の実施形態において、ポリエチレンテレフタレートを、ポリエーテルエーテルケトンを含む組成物を得るためのキャリヤーとして用いる。第３の実施形態において、ポリカーボネートを、自己潤滑ポリエーテルエーテルケトン複合材を得るためのキャリヤーとして用いる。第４の実施形態において、ポリアミドを、ポリエーテルエーテルケトン組成物を得るためのキャリヤーとして用いる。
【００３４】
キャリヤーポリマーの量は、最終組成物の総重量に基づく５〜４０重量％の範囲にある。第２の実施形態において、キャリヤーポリマーの量は、組成物の総重量に基づく５〜３０重量％の範囲にある。第３の実施形態において、キャリヤーポリマーの量は、組成物の総重量に基づく５〜２０重量％の範囲にある。
【００３５】
組成物のポリマーベースとしてのマトリックスポリマー材料：
一般的に、マトリックスポリマー材料は、１つ又は複数の所望の物理的特性を、有する、又はポリマー複合材若しくはそれから製造される物品に与えるあらゆるポリマー（又はポリマーの混合物）を含んでいてよい。物理的特性の例は、機械的特性（例えば、延性、引張強度及び硬度）、熱的特性（例えば、熱成形性）及び化学的特性（例えば、反応性）などである。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、マトリックスポリマー材料は、キャリヤーポリマーに相溶性若しくは混和性であることができ、又は親和性を有する。本発明のいくつかの実施形態において、そのような親和性は、キャリヤーポリマー材料及びマトリックスポリマー材料の例えば、溶解性パラメーター、極性、疎水特性又は親水特性に依存し得る。
【００３７】
前記キャリヤー材料の場合と同様に、マトリックスポリマーは、上述のような高温熱可塑性樹脂又は上記のような２８５℃未満の融点を有するポリマー樹脂であってよい。マトリックスポリマーの例は、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン１２、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸等）、ポリアミン、ポリイミド、ポリアクリル（例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、メタクリル酸及びアクリル酸のエステル等）、ポリカーボネート（例えば、ポリビフェノールＡカーボネート、ポリプロピレンカーボネート等）、ポリジエン（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリノルボルネン等）、ポリエポキシド、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン、ポリグリコリド、ポリラクチド、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリエチレンアジピン酸、ポリブチレンアジピン酸、ポリプロピレンコハク酸等）、ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシド）、ポリブチレングリコール、ポリプロピレンオキシド、ポリオキシメチレン（パラホルムアルデヒド）、ポリテトラメチレンエーテル（ポリテトラヒドロフラン）、ポリエピクロロヒドリン等）、ポリフルオロカーボン、ホルムアルデヒドポリマー（例えば、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド等）、天然ポリマー（例えば、セルロース誘導体、キトサン、リグニン、ワックス等）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン、ポリオクテン等）、ポリフェニレン（例えば、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテルスルホン等）、シリコン含有ポリマー（例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボメチルシラン等）、ポリウレタン、ポリビニル（例えば、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、ポリビニルメチルケトン等）、ポリアセタール、ポリアリーレート、コポリマー（例えば、ポリエチレン−コ−酢酸ビニル、ポリエチレン−コ−アクリル酸、ポリブチレンテレフタレート−コ−ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリラウリルラクタム−ブロック−ポリテトラヒドロフラン等）及びその混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３８】
本発明の一実施形態において、マトリックスポリマーは、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの少なくとも１つから選択される。
【００３９】
マトリックスポリマーの量は、最終組成物の総量に基づく１５〜９０重量％の範囲にある。第２の実施形態において、マトリックスポリマーの量は、自己潤滑組成物の総量に基づく３０〜８０重量％の範囲にある。第３の実施形態において、マトリックスポリマーの量は、３０〜５０重量％の範囲にある。
【００４０】
任意選択添加成分：
他の通例の添加剤は、物理的特性に有害な影響を及ぼさない必要な量で樹脂の混合又は成形時に樹脂組成物のすべてに加えることができる。熱可塑性組成物に一般的に用いられている、例えば、着色剤（顔料又は染料）、耐熱剤、酸化防止剤、有機繊維状充填材、耐風化剤、抗酸化剤、潤滑剤、離型剤、流動促進剤、可塑剤及び流動性促進剤等も所望の量で加えることができる。
【００４１】
耐摩耗性組成物の一実施形態において、マイクロカプセルに加えて、組成物は、石油などの液体潤滑剤又はＰＴＦＥなどの固体乾燥潤滑剤の形の潤滑剤をさらに含んでいてよい。
【００４２】
組成物は、繊維状充填材及び／又は低アスペクト比充填材を含む充填材成分をさらに含んでいてよい。適切な繊維状充填材は、ポリマー樹脂に用いられ、１を超えるアスペクト比を有する任意の従来の充填材、例えば、ウィスカ、ニードル、ロッド、チューブ、ストランド、細長いプレートレット、薄板状プレートレット、楕円体、マイクロファイバー、ナノファイバー及びナノチューブ、細長いフラーレン等であってよい。そのような充填材が集合体の形で存在する場合、１を超えるアスペクト比を有する集合体も繊維状充填材に十分である。充填材の他の例は、Ｅ、Ａ、Ｃ、ＥＣＲ、Ｒ、Ｓ、Ｄ及びＮＥガラスなどのガラス繊維並びに石英等などである。他の適切な無機繊維状充填材は、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び硫酸カルシウム半水和物のうちの少なくとも１つを含むブレンド由来のものを含む。繊維状充填材に、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル又は銅を含む単結晶繊維又は「ウィスカ」も含まれる。他の適切な無機繊維状充填材としては、炭素繊維、ステンレススチール繊維、金属被覆繊維等がある。
【００４３】
他の任意選択の添加剤は、シリカ粉末；窒化ホウ素粉末及びホウケイ酸粉末；アルカリ土類金属塩；アルミナ及び酸化マグネシウム（又はマグネシア）；珪灰石；硫酸カルシウム；炭酸カルシウム；タルク；ガラス粉末；ガラス−セラミック粉末；クレー；雲母；長石及びかすみ石を含む閃長岩；石英；珪岩；パーライト；珪藻土；炭化ケイ素；硫化亜鉛；チタン酸バリウム；バリウムフェライト；バリウムスルフェート及び重晶石；粒子状アルミニウム、青銅、亜鉛、銅及びニッケル；カーボンブラック；フレーク状充填材；等を含む低アスペクト比充填剤を含んでよい。当技術分野によく知られているそのような充填材の例は、「Ｐｌａｓｔｉｃ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ」Ｒ．Ｇａｃｈｔｅｒ及びＨ．Ｍｕｌｌｅｒ（編集者）、Ｐ．Ｐ．Ｋｌｅｍｃｈｕｃｋ（准編集者）、Ｈａｎｓｅｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｒｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９９３に記載されているものを含む。
【００４４】
組成物中に存在する任意選択の添加剤の総量は、組成物の総重量の約０．１〜約５０重量％であってよい。一実施形態において、３〜約３０重量％の量である。他の実施形態において、５〜約２０重量％である。
【００４５】
本発明が上述の組成物の反応生成物を含むことは、明らかであるはずである。
【００４６】
本発明の方法：
本明細書では、「プロセス温度」は、配合装置、例えば、押出し機について最初に設定した温度である。本発明の方法の第１の実施形態において、２８５℃未満のＴmを有する少なくともキャリヤーポリマーを添加剤を含むマイクロカプセルと最初にメルトブレンドして、濃縮物又はマスターバッチの最初のブレンドを形成させる。第２のステップにおいて、製造したマスターバッチペレットは、物品を形成させる後続の射出成形若しくは圧縮成形のために少なくともマトリックスポリマーとドライブレンドするか、又は３７０℃未満のプロセス温度で少なくともマトリックスポリマーとさらに混合（メルトブレンド）して、ポリマー組成物の顆粒又はペレット又はシート又は成形ブリケットを得ることができる。１つの例において、別個のフィーダーを用いて、マイクロカプセル及びキャリヤーポリマーを押出し機、好ましくはツイン押出し機に供給する。第２の例において、マイクロカプセルをキャリヤーポリマーより下流に供給して、マイクロカプセルの分離／分解を最小限にする。１つの例において、配合ステップにおける処理温度は、３５０℃未満である。第２の例において、３００℃未満の温度である。第３の例において、処理温度は、２８５℃未満である。
【００４７】
本発明の方法の第２の実施形態において、キャリヤーポリマーを最初に、添加剤、例えば、香料、潤滑剤を含むマイクロカプセルとドライブレンドして、最初のドライブレンドを形成させる。第２のステップにおいて、そのドライブレンドを少なくともマトリックスポリマーと配合して、自己潤滑ポリマー組成物の顆粒又はペレット又はシート又は成形ブリケットを得る。
【００４８】
配合ステップにおいて、マイクロカプセルは、マトリックスポリマーと別個のフィーダーを用いて、すなわち、処理温度が３７０℃未満である、マトリックスポリマーを供給するためのフィーダーから下流のフィーダー又はサイドフィーダーを経由して供給する。１つの例において、その工程は、ポリマーマトリックス用高温ポリマーを上流供給点を介して押出し工程の開始時に加え、マイクロカプセル／キャリヤーポリマードライブレンドを下流供給点を介して押出し機工程の後の部分に加えるワン−パスプロセスである。１つの例において、メルトブレンディングステップにおける処理温度は３５０℃未満である。第２の例において、３００℃未満の温度である。第３の例において、処理温度は２８５℃未満である。
【００４９】
メルトブレンディングは、せん断力、伸張力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー又は前記力若しくはエネルギーの形態の少なくとも１つを含む組合せの使用を伴っていてよく、単式スクリュー、複式スクリュー、噛合い型同方向回転若しくは逆方向回転スクリュー、非噛合い型同方向回転若しくは逆方向回転スクリュー、往復スクリュー、ピンを有するスクリュー、ピンを有するバレル、ロール、ラム、ヘリカルロータ又は前記の少なくとも１つを含む組合せなどの処理装置中で行う。フュームドシリカを、第１の実施形態においてマイクロカプセルと、又は第２の実施形態のドライブレンドとブレンドして、マイクロカプセルの流動を促進することができる。
【００５０】
ドライミキシング／ブレンディングは、当技術分野で知られている処理装置、例えば、リボン混合機又は高強度Ｈｅｎｓｃｈｅｌ若しくはＷｅｌｅｘ混合機で行うことができる。
【００５１】
本発明の方法により製造されたポリマー組成物は、さらなる下流処理のために顆粒若しくはペレットに押出し、又はシートに切断し、又はブリケットに成形した後に当技術分野で知られている標準的処理技術を用いてさらに処理して、物品を作ることができる。組成物は、熱可塑性組成物を処理するために一般的に用いられる装置、例えば、射出成形機で成形することができる。
【００５２】
本発明の方法は、マイクロカプセルの分解が最小限のため望ましくない物質の放出レベルが比較的低いことにより、環境及び健康に有利に適合できると特徴づけられる。尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）シェルを有するマイクロカプセルを用いる一実施形態において、シェルが分解した場合にホルムアルデヒドが放出され得る。ホルムアルデヒドは、最大許容濃度（ＭＡＣ）を有するヒト発癌物質である。一実施形態において、ホルムアルデヒドの放出は、押出し装置のストランドとヒューム抽出ユニットとの間のダイヘッドにおいてＤｒａｅｇｅｒチューブを用いて測定する。測定されるホルムアルデヒドのレベルがＭＡＣレベルを上回っている場合、操作を直ちに中止しなければならず、さらなる配合は許容されない。いくつかの国におけるＭＡＣレベルは、１ｐｐｍである。
【００５３】
一実施形態において、その放出レベルは、１５分間の期間にわたり２ｐｐｍ未満である（短期曝露限界（ＳＴＥＬ））。第２の実施形態において、その放出レベルは、米国労働安全衛生局（ＵＳ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（ＯＳＨＡ））限界である８時間時間加重平均（ＴＷＡ）としての０．７５百万分率（ｐｐｍ）未満である。第３の実施形態において、放出レベルは８時間ＴＷＡの０．０１６ｐｐｍ未満であり、米国国立労働安全衛生研究所（ＮＩＯＳＡ）による推奨限界に従った１５分間にわたる０．１ｐｐｍの最大値を有する。
【００５４】
好ましい操作条件の利点のほかに、マイクロカプセルが添加剤として潤滑剤を含む実施形態において、本発明の方法は、マイクロカプセルの添加のないポリマーと比較して優れた摩耗及び摩擦を示す組成物も製造する。一実施形態において、１０％マイクロカプセルを含むポリエステルを含む組成物は、マイクロカプセルを含まない組成物と比較して摩耗係数を２桁改善し、すなわち、金属表面をプラスチック表面に押し付ける摩擦学的システムで測定したとき、５０未満の摩耗係数Ｋ、０．０４未満の摩擦係数（μ）を有する。摩耗係数Ｋは、米国特許出願番号Ｓ／Ｎ：１１／１７５２４１に開示されているようなＷＩ−０６８７（修正摩耗試験方法であり、ＡＳＴＭ Ｄ３７０２−７８と類似している）を含む当技術分野で知られている方法を用いて測定することができる。その方法は、米国特許第４７４９７３８号；第４６６３３９１号；第Ｓ６８８７９３８号；及び米国特許出願公開番号２００３０００４２６８Ａ１に同様に開示されている。
【００５５】
他の実施形態において、１０％マイクロカプセルを含むポリエーテルイミドは、マイクロカプセルを含まないポリエーテルイミド組成物と比較して摩耗係数を３桁改善する一方、摩擦は少なくとも１桁低下し、すなわち、金属表面をプラスチック表面に押し付ける摩擦学的システムで測定したとき、５０未満の摩耗係数、０．１未満の摩擦係数（μ）を有する。他の実施形態において、本発明の方法により製造されたポリエチレンテレフタレート／マイクロカプセルの３０％ブレンドを含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）は、マイクロカプセルを含まないポリエーテルエーテルケトン組成物と比較して４桁改善された摩耗係数を有する。
【００５６】
組成物からの物品
組成物は、フィルム及びシート押出し、射出成形、ガス援用射出成形、押出し成形、圧縮成形及びブロー成形などの一般的な方法を用いて物品に製造することができる。カプセル封入された潤滑剤を含むマイクロカプセルを含む組成物については、組成物は、その組成物から作られている表面が、他の異なるプラスチック表面又は金属表面を含む他の表面を圧迫する特に摩擦学的適用分野における耐久性物品、構造製品並びに電気及び電子部品等などの成形品を製造するのに用いることができる。
【００５７】
マイクロカプセルを主フィーダースロートより下流に供給する本発明の一実施形態において、本発明の組成物から製造される物品は、従来技術の方法で組成物から製造された濁った又は不透明な物品（マイクロカプセルの分解に起因する）とは対照的に透明であると特徴づけづけられる。
【００５８】
一実施形態において、潤滑性マイクロカプセルを含む組成物は、低い摩耗及び／又はかなり改善された寿命を有する、ベアリングシール、或いは往復圧縮機用のシリンダ及びピストンのシールエレメントのような乾燥滑動適用分野に用いることができる。第２の実施形態において、組成物を、タービンのような回転機械のシールアセンブリにおけるアブレイダブル（ａｂｒａｄａｂｌｅ）シール部材として用いる。組成物は、高温操作用の自動車エンジンのピストン部品として用いることができる。
【００５９】
すべての引用した特許、特許出願及び他の参考文献は、参照によりその全部が本明細書に組み込まれる。本発明は、以下の非限定的実施例によりさらに説明される。
【００６０】
実施例
例において、すべての例で用いたＰＢＴポリマーは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（「ＧＥ」）からＶａｌｏｘ ＰＢＴ３１５樹脂又はＰＢＴ１９５として入手可能である。用いたＰＥＴポリマーは、ＧＥからＶａｌｏｘ ＰＥＴ９６２樹脂として入手可能である。ポリエーテルイミドは、ＧＥからＵｌｔｅｍ ＰＥＩ１０１０樹脂として入手可能である。用いたポリカーボネートも示すようにＧＥからＬｅｘａｎ ＰＣ１０５又はＰＣ１７５樹脂として入手可能である。用いたＰＥＥＫは、ＶｉｃｔｒｅｘによりＶｉｃｔｒｅｘ Ｐ１５１として市販されている。ナイロン６は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．（「ＤｕＰｏｎｔ」）により市販されている。用いたポリアセタールは、Ｈｏｅｓｃｈｔ ＣｅｌａｎｅｓｅからＨｏｓｔａｆｏｒｍ ＰＯＭ Ｃ１３０３１として入手可能である。ＰＴＦＥ潤滑剤は、ＤｕＰｏｎｔ製である。
【００６１】
例で用いたマイクロカプセルは、米国のミネソタ州のＡｖｅｋａ，Ｉｎｃ．製であり、ＰＭＵシェルを有し、カプセル封入された添加剤として潤滑剤を含む。潤滑剤は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｏｒｐ．からＧａｒｇｏｙｌｅ Ａｒｔｉｃ ＳＨＣ２２６として入手される。
【００６２】
例Ａ
ポリマーマトリックス材料としてのＰＥＴ及びＰＥＥＫ中１０重量％マイクロカプセルを含む組成物は、従来技術の方法、すなわち、組成物中マイクロカプセルの直接メルトブレンディングを用いて製造した。配合されたＰＥＴペレット中に油カプセルが目視により認められ、油カプセルの一部が配合工程により伸びた（分解した）ように思われた。さらに、カプセルがＰＥＥＫ成形試料に見られた。
【００６３】
例Ｂ
この例において、１０〜３０重量％の量のマイクロカプセルをＷｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ押出し機（２穴、２ロブスクリュー及び９バレル）のサイドフィーダーを介してＰＥＩ組成物に直接加えた。ＰＥＩは、スロートフィーダーに加えた。工程は、マイクロカプセルが分解し、室内に滞在する操作者に対して許容できるレベルを超えるホルムアルデヒドを発生したときに停止になった。
【００６４】
例Ｃ
メルトブレンディングを約２６０℃の温度で行い、マイクロカプセルをＰＥＴキャリヤーポリマーとドライブレンドしてサイドフィーダーを介して押出し機に加えることにより、最大３０重量％のマイクロカプセルをキャリヤーポリマーとしてのＰＥＴに最初に導入した。様々な割合のマスターバッチ（例えば、９０％ＰＥＴ、１０％マイクロカプセル等）を、下の表１に示すように様々な量（重量％）のポリマーマトリックスとしてのＰＥＩ１０１０又はＰＥＩ１０１０とＰＥＴ９６２のブレンドを含む組成物中にブレンドした。油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００６５】
【表１】
【００６６】
例Ｄ
この例において、様々な量のマイクロカプセルを最初に粉砕したＰＥＩ１０１０とドライブレンドする。ドライブレンドをマトリックスキャリヤー（ｍａｔｒｉｘ ｃａｒｒｉｅｒ）としてのＰＥＩ１０１０中に種々の量（重量％）で、３５０℃の高温に設定した押出し機を用いて配合した。ＰＥＩ１０１０とマイクロカプセルとのドライブレンドは、下流にサイドフィーダーを介して供給し、マトリックスポリマーは、Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ押出し機の主フィーダーに直接供給した。マイクロカプセルのキャリヤーとしてマスターバッチを用いた例と同様に、３５０℃での３回の操作すべてにおいて油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００６７】
【表２】
【００６８】
例Ｅ
処理を３７０℃で行なったことを除いて、例Ｄを繰り返した。ＭＡＣを超えるホルムアルデヒドの放出のため、工程を停止した。
【００６９】
例Ｆ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にＰＣ１７５とドライブレンドした。ドライブレンドを、マトリックスキャリヤーとしてのＰＣ１０５中に種々の量（重量％）で、押出し機を３００℃の温度に設定し、また、ＰＣ１７５中に押出し機の温度を２７５℃に設定して配合した。結果は、表３に示す通りである。ＮＯＫは、ホルムアルデヒドが許容レベルを超えていたことを意味する。
【００７０】
【表３】
【００７１】
例Ｇ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にＰＢＴ１９５とドライブランドする。ドライブランドをポリマーマトリックスとしてのＰＢＴ１９５及びＰＢＴ３１５のブレンド中に表４に示すように様々な量（重量％）で、２６０℃の温度に設定した押出し機を用いて配合した。この例においては、酸化防止剤はトリス（ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェートであった。テトラステアリン酸ペンタエリトリトールを離型剤として用いた。１４μｍの平均長さを有するガラス繊維を充填材として用いた。すべての操作において油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００７２】
【表４】
【００７３】
例Ｈ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にナイロン６（ＰＡ６）とドライブランドする。ドライブランドをポリマーマトリックスとしてのＰＡ６中に表５に示すように様々な量（重量％）で、２４０℃の温度に設定した押出し機を用いて配合した。この例においては、用いた離型剤は、ＥＢＳワックスであった。酸化防止剤は、ＰＡ６用のフェノール系酸化防止剤及びホスホナイトＰＥＰＱであった。すべての操作において油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００７４】
【表５】
【００７５】
この書面による説明は、最良の態様を含む本発明を開示し、また、当業者が発明を作製し、使用することを可能にするための実施例を用いる。本発明の特許を受けることができる範囲は、特許請求の範囲により定義されており、当業者に思い浮かぶ他の例を含むことができる。そのような他の例は、請求項の文字通りの意味と異なっていない構造的要素を有する場合、又は請求項の文字通りの意味と軽微な差異がある同等の構造的要素を有する場合、特許請求の範囲内にあるものとされる。
【００７６】
本明細書に記載するすべての引用文は、参照により本明細書に明確に組み込まれる。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、マイクロカプセルを含む組成物及び／又は物品を製造する新規な方法、特に、それにより製造される改善された摩耗特性を有する潤滑性マイクロカプセルを含む自己潤滑性熱可塑性組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
マイクロカプセルは、多くの適用分野で広く使用されている。液体及び固体の例えば、接着剤、農薬、触媒、潤滑剤、生体細胞、香味料、香料、医薬品、ビタミン等の多数の物質がカプセル封入されている。シーリングエレメントのような耐摩耗適用分野、コンベア適用分野等向けの自己潤滑性組成物；抗菌性医療、衛生、家庭用品等向けの抗菌性樹脂組成物、例えば、注射びん用ゴム栓、ばんそうこう、マウスピース等の多くの適用分野向けの樹脂組成物が従来技術において開示されている。
【０００３】
マイクロカプセルシェルは、有機ポリマーからワックスや脂肪（ｆａｔｓ）までの多くの様々な物質を含む。マイクロカプセルがポリマー複合材料に用いられている適用分野において、マイクロカプセル、特に、尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）をシェルとして含むマイクロカプセルの分解（ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）は、職業上及び健康上の害をもたらすホルムアルデヒドの放出をもたらす。
【０００４】
従来技術は、潤滑剤を含むマイクロカプセルをポリマー複合材料中に最善の状態で導入することに対するアプローチについて言及していないか、又は特開平１−１２９０６７号公報におけるように「これらのマイクロカプセルは、ベース合成樹脂に添加し、分散させる時点の混合せん断力又は加工熱により分解（破壊）させるべきでない。したがって、壁材料（膜）になる高分子材料は、マイクロカプセルがベース合成樹脂の加工条件又は加工状態のもとで破壊されないように注意深く選択すべきである」のような注意を与えている。
【０００５】
従来技術の実施において、マイクロカプセルは、次のうちの１つにより高温熱可塑性組成物中に導入される。すなわち、その後に射出成形が続く押出し、射出成形と組合せられたドライブレンド、及び、その後に圧縮成形が続く、マイクロカプセルとのポリマー顆粒のドライブレンド。従来技術の方法は、制御されない油の放出と煙の発生という結果を伴う、マイクロカプセルシェルの熱分解をもたらす。さらに、スプレー及び／又は焼けの跡が製造された物品に見られる。
【特許文献１】特開平１−１２９０６７号公報
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、マイクロカプセルの分離（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）及び／又はカプセル化シェルの熱分解（ｈｅａｔ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）を避けるためのカプセル封入物質（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を材料中に導入する改善された方法に関する。さらに、本発明の方法により製造される組成物は、一実施形態において、目に見えるスプレー／焼けの跡をほとんど又は全く有さない複雑な形状の物品を製造するために用いることができる。
【０００７】
発明の概要
一態様において、本発明は、少なくとも１つの添加剤を含む複数のカプセル封入物質を分散性ポリマー物質（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ）と混合して最初のブレンドを形成させ、最初のブレンドを少なくともポリマー物質を含むベース（ｂａｓｅ）中に３７０℃未満のプロセス温度で配合すること（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）により組成物を得るための方法に関するものであるが、得られる組成物は、分離したカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【０００８】
一実施形態において、複数のマイクロカプセルを、ポリマーベースを形成する樹脂と同じである分散性ポリマー物質とドライブレンドする。他の実施形態において、複数のマイクロカプセルを、２８５℃未満の融点を有し、マスターバッチを形成する分散性ポリマー物質とドライブレンドし、この場合、分散性ポリマーがポリマーベースを形成する樹脂と異なり、最初のブレンドがマスターバッチである。
【０００９】
他の態様において、本発明は、最初に複数のマイクロカプセルを少なくとも１つのキャリヤーポリマー樹脂（ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｒｅｓｉｎ）とドライブレンドし、マイクロカプセルとキャリヤーポリマーのドライブレンドを少なくとも１つの第２のポリマー樹脂と配合することにより形成されるポリマー組成物に関し、第２のポリマー樹脂がキャリヤーポリマー樹脂と同じ又は異なるが、得られる組成物は、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【００１０】
本発明はさらに、最初に複数のマイクロカプセルを少なくとも１つのキャリヤーポリマー樹脂とドライブレンドし、マイクロカプセルとキャリヤーポリマーのドライブレンドを少なくとも１つの第２のポリマー樹脂と配合することにより形成されるポリマー組成物を含む物品（ａｒｔｉｃｌｅｓ）に関し、第２のポリマー樹脂がキャリヤーポリマー樹脂と同じ又は異なるが、得られる組成物は、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。
【００１１】
最後に、本発明は、複数のマイクロカプセルと最初のブレンドを形成する少なくともキャリヤーポリマー樹脂とを混合し、その後、１ｐｐｍの最大許容濃度未満のホルムアルデヒドの放出を伴う方法で最初のブレンドとポリマーマトリックス（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｒｉｘ）とをメルトブレンドすること（ｍｅｌｔ−ｂｌｅｎｄｉｎｇ）により形成される自己潤滑ポリマー組成物（ｓｅｌｆ−ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む、自動車エンジンのピストン、コンベアベルト、タービン用シールアセンブリ、圧縮機用シールアセンブリ、シールエレメント等の、滑動適用分野（ｓｌｉｄｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）もしくは表面間のこすれ接触（ｒｕｂｂｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔｓ）を伴う適用分野用の部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）に関する。
【００１２】
発明の詳細な説明
「ａ」及び「ａｎ」という語は、量の制限を意味するのではなく、言及した品目の少なくとも１つの存在を意味する。本明細書に開示するすべての範囲は、包含的（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ）であり、組合せ可能（ｃｏｍｂｉｎａｂｌｅ）である。さらに、本明細書に開示するすべての範囲は、終点を包含し、独立に組合せ可能である。
【００１３】
本明細書では、関連する基本的機能の変化をもたらさずに変化し得る定量的表現を修飾するために、近似術語（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ）が用いられるであろう。したがって、「約」及び「実質的に」などの１つの用語又は複数の用語により修飾される値は、場合によって、特定される正確な値に限定されなくてよい。少なくともいくつかの例において、近似術語は、値を測定するための器具の精度に対応し得る。
【００１４】
本明細書では、「マイクロカプセル（単数形）」又は「マイクロカプセル（複数形）」という用語は、マイクロカプセルに組み入れられる又は封入される、香料、薬剤、ビタミン、潤滑剤などの相変化物質（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）等から選択される少なくとも添加剤を有するマイクロ又はナノサイズのカプセルを意味する「カプセル」、「カプセル封入マイクロ粒子」、「マイクロ粒子」、「ナノカプセル」と同義で用いることができる。
【００１５】
本明細書では、「相変化物質」という用語は、温度安定化範囲（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ ｒａｎｇｅ）で、又は範囲内で熱流を減少又は除去するために熱エネルギーを吸収又は放出する能力を有するあらゆる物質（又は物質の混合物）を含み得る。本発明の一実施形態において、マイクロカプセルは、少なくとも潤滑剤を含む。
【００１６】
本明細書では、「分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない」という用語は、少量のマイクロカプセルのみが組成物を製造する工程において分解することを意味する。一実施形態において、配合されたマイクロカプセルの１０％未満がその工程において分解する（破壊される／分解する）。一実施形態において、配合されたマイクロカプセルの５％未満がその工程において破壊される／分解する。第３の実施形態において、配合されたマイクロカプセルの５％未満が破壊される／分解する。第４の実施形態においては、３％未満である。
【００１７】
マイクロカプセルの分解は、パルスＮＭＲ法（ｐ−ＮＭＲ）を用いることにより検出することができる。マイクロカプセルが破壊されるとき、潤滑剤がポリマーマトリックス中に放出され、その柔軟性を失い、ひいてはそのｐ−ＮＭＲシグナルを失う。
【００１８】
マイクロカプセルのシェルがポリオキシメチレン尿素などの尿素ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）を含む一実施形態において、本発明の方法により製造される組成物は、シェルの分解に起因して放出されるホルムアルデヒドの量が８時間時間加重平均（ＴＷＡ）単位として０．７５ｐｐｍ未満であるというように、分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない。第２の実施形態において、ＴＷＡレベルは、米国国立労働安全衛生研究所（ＵＳ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ（ＮＩＯＳＡ））による推奨限界である０．３０ｐｐｍ未満のホルムアルデヒド放出である。第３の実施形態において、その放出は、１ｐｐｍの最大許容濃度（ＭＡＣ）未満である。
【００１９】
本発明の方法により製造される組成物は、少なくとも１つのポリマーキャリヤー（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｃａｒｒｉｅｒ）、潤滑剤などの少なくとも添加剤を含む複数のマイクロカプセル、及びポリマーマトリックス物質としての少なくとも１つのポリマー樹脂を含む。キャリヤーポリマー（ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｌｙｍｅｒ）は、マトリックス物質を含むポリマーと同じであるか、又は異なっていてもよい。
【００２０】
添加剤を含むマイクロカプセル
本発明の方法において、マイクロカプセルは、１〜３０重量％の最終重量含量を達成するようにポリマー組成物中に均一に分散している。第２の実施形態において、マイクロカプセルは、２〜２５重量％の量で存在する。第３の実施形態において、マイクロカプセルは、３〜２０重量％の最終量で存在する。第４の実施形態において、マイクロカプセルは、５〜１５重量％の量で存在する。
【００２１】
ポリマー組成物の最終末端用途及び／又はマイクロカプセル化技術によって、潤滑油を含有するためのシェルは、ワックス動物ワックス、植物ワックス又は石油ワックス；ゼラチン；ポリビニルアルコール；メチルセルロース；ポリビニルピロリドン；ポリテレフタルアミド；及びポリオキシメチレン尿素（ＰＭＵ）などの他のポリマーから選択される物質を含んでいてよい。ＰＭＵは、マイクロカプセルの一般的に用いられているシェルである。
【００２２】
マイクロカプセルは、同じ又は異なる形状又はサイズを有することができる。それらは、球体、楕円体、対称又は不規則形状のものであってよい。一実施形態において、マイクロカプセルは、約０．０１〜約２０００μｍの範囲の最大直線寸法（例えば、直径）を有する。他の実施形態において、マイクロカプセルは、一般的に球形及び約０．５〜約５００μｍの範囲の最大直線寸法を有する。第３の実施形態において、直径は１〜約２００μｍである。第５の実施形態において、直径は約３〜１００μｍである。
【００２３】
潤滑油などの添加剤を含むカプセルは、米国特許第５，１１２，５４１号、ＰＣＴ特許公開番号ＷＯ９８２２５４９Ａ１及びまた「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｉｃｒｏ ａｎｄ Ｎａｎｏ−ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ」，Ｐｒｏｆ．Ｋｉｐａｒｉｓｓｉｄｅｓ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａｒｉｓｔｏｔｌｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｈｅｓｓａｌｏｎｉｋｉ（２００４年）に開示されているような方法を含む、軟質アルギン酸塩ビーズを用いる乾燥噴霧、プリリング（ｐｒｉｌｌｉｎｇ）、コアセルベーション、及びｉｎ ｓｉｔｕ重合等を含む当技術分野で知られている様々なマイクロカプセル化技術を用いて製造することができる。用いられる方法は、潤滑粒子の要求される寸法及び本発明のポリマー組成物の末端用途に依存する。
【００２４】
マイクロカプセルを乾燥噴霧法を用いて製造する一実施形態において、５〜３０μｍと小さい寸法のカプセルに添加剤を封入することが可能である。プリリング法を用いる他の実施形態において、２〜２０００μｍのサイズのマイクロカプセルが製造され、５〜５００μｍの範囲が一般的に認められる。第３の実施形態において、２５〜３００μｍのサイズを有するマイクロカプセルについて、それらをコアセルベーション法を用いて製造する。さらに他の実施形態において、２５〜３００μｍのサイズを有するカプセルについて、強いポリマーシェルを得るために尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）を用いるｉｎ−ｓｉｔｕ重合法を用いて潤滑剤をカプセル封入する。第５実施形態において、マイクロカプセルを４０００μｍまでのサイズを有する容易に押しつぶすことができる球形を有するアルギン酸塩軟質ビーズにカプセルに封入する。
【００２５】
一実施形態において、マイクロカプセルは、ＰＭＵのシェル又はワックス又は薄膜内に含まれた、潤滑剤、例えば液体又は油、などの相変化物質を含む。潤滑油の例としては、有機、天然又は合成油などがある。特に適切な油は、酸性度が低く、高い操作温度に耐える潤滑油である。一実施形態において、マイクロカプセル内に用いられる潤滑油は、約４０℃の温度で測定される２０〜２５０ｃＳｔの範囲内の粘度値を示す。マイクロカプセル内に含まれる潤滑油に加えて、意図する用途によって他の添加剤を用いることができる。特に、高圧条件下での使用のために、亜鉛、ホウ素及びその混合物などの微量元素を導入させることができる。
【００２６】
最初のブレンドを形成するためのキャリヤーポリマー
一実施形態において、マイクロカプセルは、自己潤滑適用分野に一般的に用いられる樹脂と比べて低い温度耐性を有するＰＭＵシェルにカプセル化される。この温度耐性は、マイクロカプセルを導入することができるポリマーマトリックスの種類、特に、好ましくは滑動／シール適用分野に用いられる高温可塑性物質（Ｔｍ＞２８５℃）を制限する。ある種のマイクロカプセルシェルのこの低い温度限界のほかに、マイクロカプセルに封入されている大部分の潤滑剤もそれらが分解される前の温度限界を有する。
【００２７】
本発明の一実施形態において、発明者らは、マスターバッチ又は濃縮物（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）を形成する、２８５℃未満の融点を有する少なくとも１つのキャリヤーポリマーに、マイクロカプセルを最初にメルトブレンドすることによって分解の問題を多少とも解消している。一実施形態において、キャリヤーポリマーは、２６０℃未満の融点を有する。マスターバッチ（濃縮物又はプレブレンド）にメルトブレンドするマイクロカプセルの量は、一実施形態において１〜５０重量％、第２の実施形態において１０〜４０重量％、第３の実施形態において１０〜３０重量％の範囲にある。
【００２８】
本発明の第２の実施形態において、発明者らは、少なくとも１つのキャリヤーポリマーにマイクロカプセルを最初にドライブレンドし、その後、高温でのマイクロカプセルの分解を最小限にするために下流の供給点又はサイドフィーダーを介して押出し機法の後の部分（ｌａｔｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）にドライブレンドした混合物をメルトブレンドすることによって分解の問題を多少とも解消している。混合物にドライブレンドするマイクロカプセルの量は、一実施形態において１〜８０重量％、第２の実施形態において５〜７０重量％、第３の実施形態において１０〜５０重量％の範囲にある。
【００２９】
マイクロカプセルをマスターバッチにメルトブレンドする一実施形態において、キャリヤーポリマーは、２８５℃未満の融点を有する熱可塑性ポリマー（又は熱可塑性ポリマーの混合物）から選択される。第２の実施形態において、キャリヤーポリマーは、２６０℃未満の融点を有する熱可塑性樹脂から選択される。
【００３０】
低融点を有するキャリヤーポリマーの例は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネートホモポリマー、ポリエステルカーボネートコポリマー、線状芳香族ポリカーボネート樹脂、枝分れ芳香族ポリカーボネート樹脂及びポリ（エステル−カーボネート）樹脂などのポリカーボネート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリアセタール、などのポリアミド、ポリエチレン又はポリプロピレン、オレフィンのコポリマー（３元ポリマー等を含む）などのポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン及びこれらのモノマーの相互の又は他の不飽和モノマーとのコポリマーなどのハロゲン化ビニル又はビニリデンポリマー、ポリアミドコポリマー、スチレンポリマー及びコポリマー、ポリアクリロニトリル、熱可塑性シリコーン樹脂、熱可塑性ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、熱可塑性修飾セルロース、ポリスルホン及びその混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３１】
マイクロカプセルをキャリヤーポリマー中にドライブレンドしてドライブレンド混合物を形成させる実施形態において、キャリヤーポリマーは、ベースポリマーマトリックス、すなわち、上で挙げたような高温熱可塑性樹脂又は２８５℃未満の融点を有するポリマー樹脂を含むポリマーと同じであるか、又は異なっていてよい。
【００３２】
マイクロカプセルのキャリヤーポリマーとして使用する高温ポリマーの例は、半結晶性並びに非晶質ポリマーを含む。高温半結晶性ポリマーの例としては、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）及びそのブレンドなどがある。高温非晶質ポリマーの例としては、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドなどがある。
【００３３】
一実施形態において、ポリエチレンテレフタレートを、ベースポリマーとしてのポリエーテルイミドを含む組成物を得るためのマイクロカプセルのキャリヤー（ｃａｒｒｉｅｒ）として用いる。第２の実施形態において、ポリエチレンテレフタレートを、ポリエーテルエーテルケトンを含む組成物を得るためのキャリヤーとして用いる。第３の実施形態において、ポリカーボネートを、自己潤滑ポリエーテルエーテルケトン複合材を得るためのキャリヤーとして用いる。第４の実施形態において、ポリアミドを、ポリエーテルエーテルケトン組成物を得るためのキャリヤーとして用いる。
【００３４】
キャリヤーポリマーの量は、最終組成物の総重量に基づく５〜４０重量％の範囲にある。第２の実施形態において、キャリヤーポリマーの量は、組成物の総重量に基づく５〜３０重量％の範囲にある。第３の実施形態において、キャリヤーポリマーの量は、組成物の総重量に基づく５〜２０重量％の範囲にある。
【００３５】
組成物のポリマーベースとしてのマトリックスポリマー材料：
一般的に、マトリックスポリマー材料は、１つ又は複数の所望の物理的特性を、有する、又はポリマー複合材若しくはそれから製造される物品に与えるあらゆるポリマー（又はポリマーの混合物）を含んでいてよい。物理的特性の例は、機械的特性（例えば、延性、引張強度及び硬度）、熱的特性（例えば、熱成形性）及び化学的特性（例えば、反応性）などである。
【００３６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、マトリックスポリマー材料は、キャリヤーポリマーに相溶性若しくは混和性であることができ、又は親和性を有する。本発明のいくつかの実施形態において、そのような親和性は、キャリヤーポリマー材料及びマトリックスポリマー材料の例えば、溶解性パラメーター、極性、疎水特性又は親水特性に依存し得る。
【００３７】
前記キャリヤー材料の場合と同様に、マトリックスポリマーは、上述のような高温熱可塑性樹脂又は上記のような２８５℃未満の融点を有するポリマー樹脂であってよい。マトリックスポリマーの例は、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン１２、ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸等）、ポリアミン、ポリイミド、ポリアクリル（例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、メタクリル酸及びアクリル酸のエステル等）、ポリカーボネート（例えば、ポリビフェノールＡカーボネート、ポリプロピレンカーボネート等）、ポリジエン（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリノルボルネン等）、ポリエポキシド、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリカプロラクトン、ポリグリコリド、ポリラクチド、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリエチレンアジピン酸、ポリブチレンアジピン酸、ポリプロピレンコハク酸等）、ポリエーテル（例えば、ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキシド）、ポリブチレングリコール、ポリプロピレンオキシド、ポリオキシメチレン（パラホルムアルデヒド）、ポリテトラメチレンエーテル（ポリテトラヒドロフラン）、ポリエピクロロヒドリン等）、ポリフルオロカーボン、ホルムアルデヒドポリマー（例えば、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン−ホルムアルデヒド、フェノールホルムアルデヒド等）、天然ポリマー（例えば、セルロース誘導体、キトサン、リグニン、ワックス等）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリブテン、ポリオクテン等）、ポリフェニレン（例えば、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテルスルホン等）、シリコン含有ポリマー（例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリカーボメチルシラン等）、ポリウレタン、ポリビニル（例えば、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、ポリビニルメチルケトン等）、ポリアセタール、ポリアリーレート、コポリマー（例えば、ポリエチレン−コ−酢酸ビニル、ポリエチレン−コ−アクリル酸、ポリブチレンテレフタレート−コ−ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリラウリルラクタム−ブロック−ポリテトラヒドロフラン等）及びその混合物を含むが、これらに限定されない。
【００３８】
本発明の一実施形態において、マトリックスポリマーは、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの少なくとも１つから選択される。
【００３９】
マトリックスポリマーの量は、最終組成物の総量に基づく１５〜９０重量％の範囲にある。第２の実施形態において、マトリックスポリマーの量は、自己潤滑組成物の総量に基づく３０〜８０重量％の範囲にある。第３の実施形態において、マトリックスポリマーの量は、３０〜５０重量％の範囲にある。
【００４０】
任意選択添加成分：
他の通例の添加剤は、物理的特性に有害な影響を及ぼさない必要な量で樹脂の混合又は成形時に樹脂組成物のすべてに加えることができる。熱可塑性組成物に一般的に用いられている、例えば、着色剤（顔料又は染料）、耐熱剤、酸化防止剤、有機繊維状充填材、耐風化剤、抗酸化剤、潤滑剤、離型剤、流動促進剤、可塑剤及び流動性促進剤等も所望の量で加えることができる。
【００４１】
耐摩耗性組成物の一実施形態において、マイクロカプセルに加えて、組成物は、石油などの液体潤滑剤又はＰＴＦＥなどの固体乾燥潤滑剤の形の潤滑剤をさらに含んでいてよい。
【００４２】
組成物は、繊維状充填材及び／又は低アスペクト比充填材を含む充填材成分をさらに含んでいてよい。適切な繊維状充填材は、ポリマー樹脂に用いられ、１を超えるアスペクト比を有する任意の従来の充填材、例えば、ウィスカ、ニードル、ロッド、チューブ、ストランド、細長いプレートレット、薄板状プレートレット、楕円体、マイクロファイバー、ナノファイバー及びナノチューブ、細長いフラーレン等であってよい。そのような充填材が集合体の形で存在する場合、１を超えるアスペクト比を有する集合体も繊維状充填材に十分である。充填材の他の例は、Ｅ、Ａ、Ｃ、ＥＣＲ、Ｒ、Ｓ、Ｄ及びＮＥガラスなどのガラス繊維並びに石英等などである。他の適切な無機繊維状充填材は、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム及び硫酸カルシウム半水和物のうちの少なくとも１つを含むブレンド由来のものを含む。繊維状充填材に、炭化ケイ素、アルミナ、炭化ホウ素、鉄、ニッケル又は銅を含む単結晶繊維又は「ウィスカ」も含まれる。他の適切な無機繊維状充填材としては、炭素繊維、ステンレススチール繊維、金属被覆繊維等がある。
【００４３】
他の任意選択の添加剤は、シリカ粉末；窒化ホウ素粉末及びホウケイ酸粉末；アルカリ土類金属塩；アルミナ及び酸化マグネシウム（又はマグネシア）；珪灰石；硫酸カルシウム；炭酸カルシウム；タルク；ガラス粉末；ガラス−セラミック粉末；クレー；雲母；長石及びかすみ石を含む閃長岩；石英；珪岩；パーライト；珪藻土；炭化ケイ素；硫化亜鉛；チタン酸バリウム；バリウムフェライト；バリウムスルフェート及び重晶石；粒子状アルミニウム、青銅、亜鉛、銅及びニッケル；カーボンブラック；フレーク状充填材；等を含む低アスペクト比充填剤を含んでよい。当技術分野によく知られているそのような充填材の例は、「Ｐｌａｓｔｉｃ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、４ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ」Ｒ．Ｇａｃｈｔｅｒ及びＨ．Ｍｕｌｌｅｒ（編集者）、Ｐ．Ｐ．Ｋｌｅｍｃｈｕｃｋ（准編集者）、Ｈａｎｓｅｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄｒｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １９９３に記載されているものを含む。
【００４４】
組成物中に存在する任意選択の添加剤の総量は、組成物の総重量の約０．１〜約５０重量％であってよい。一実施形態において、３〜約３０重量％の量である。他の実施形態において、５〜約２０重量％である。
【００４５】
本発明が上述の組成物の反応生成物を含むことは、明らかであるはずである。
【００４６】
本発明の方法：
本明細書では、「プロセス温度」は、配合装置、例えば、押出し機について最初に設定した温度である。本発明の方法の第１の実施形態において、２８５℃未満のＴmを有する少なくともキャリヤーポリマーを添加剤を含むマイクロカプセルと最初にメルトブレンドして、濃縮物又はマスターバッチの最初のブレンドを形成させる。第２のステップにおいて、製造したマスターバッチペレットは、物品を形成させる後続の射出成形若しくは圧縮成形のために少なくともマトリックスポリマーとドライブレンドするか、又は３７０℃未満のプロセス温度で少なくともマトリックスポリマーとさらに混合（メルトブレンド）して、ポリマー組成物の顆粒又はペレット又はシート又は成形ブリケットを得ることができる。１つの例において、別個のフィーダーを用いて、マイクロカプセル及びキャリヤーポリマーを押出し機、好ましくはツイン押出し機に供給する。第２の例において、マイクロカプセルをキャリヤーポリマーより下流に供給して、マイクロカプセルの分離／分解を最小限にする。１つの例において、配合ステップにおける処理温度は、３５０℃未満である。第２の例において、３００℃未満の温度である。第３の例において、処理温度は、２８５℃未満である。
【００４７】
本発明の方法の第２の実施形態において、キャリヤーポリマーを最初に、添加剤、例えば、香料、潤滑剤を含むマイクロカプセルとドライブレンドして、最初のドライブレンドを形成させる。第２のステップにおいて、そのドライブレンドを少なくともマトリックスポリマーと配合して、自己潤滑ポリマー組成物の顆粒又はペレット又はシート又は成形ブリケットを得る。
【００４８】
配合ステップにおいて、マイクロカプセルは、マトリックスポリマーと別個のフィーダーを用いて、すなわち、処理温度が３７０℃未満である、マトリックスポリマーを供給するためのフィーダーから下流のフィーダー又はサイドフィーダーを経由して供給する。１つの例において、その工程は、ポリマーマトリックス用高温ポリマーを上流供給点を介して押出し工程の開始時に加え、マイクロカプセル／キャリヤーポリマードライブレンドを下流供給点を介して押出し機工程の後の部分に加えるワン−パスプロセスである。１つの例において、メルトブレンディングステップにおける処理温度は３５０℃未満である。第２の例において、３００℃未満の温度である。第３の例において、処理温度は２８５℃未満である。
【００４９】
メルトブレンディングは、せん断力、伸張力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー又は前記力若しくはエネルギーの形態の少なくとも１つを含む組合せの使用を伴っていてよく、単式スクリュー、複式スクリュー、噛合い型同方向回転若しくは逆方向回転スクリュー、非噛合い型同方向回転若しくは逆方向回転スクリュー、往復スクリュー、ピンを有するスクリュー、ピンを有するバレル、ロール、ラム、ヘリカルロータ又は前記の少なくとも１つを含む組合せなどの処理装置中で行う。フュームドシリカを、第１の実施形態においてマイクロカプセルと、又は第２の実施形態のドライブレンドとブレンドして、マイクロカプセルの流動を促進することができる。
【００５０】
ドライミキシング／ブレンディングは、当技術分野で知られている処理装置、例えば、リボン混合機又は高強度Ｈｅｎｓｃｈｅｌ若しくはＷｅｌｅｘ混合機で行うことができる。
【００５１】
本発明の方法により製造されたポリマー組成物は、さらなる下流処理のために顆粒若しくはペレットに押出し、又はシートに切断し、又はブリケットに成形した後に当技術分野で知られている標準的処理技術を用いてさらに処理して、物品を作ることができる。組成物は、熱可塑性組成物を処理するために一般的に用いられる装置、例えば、射出成形機で成形することができる。
【００５２】
本発明の方法は、マイクロカプセルの分解が最小限のため望ましくない物質の放出レベルが比較的低いことにより、環境及び健康に有利に適合できると特徴づけられる。尿素−ホルムアルデヒドコポリマー（ＰＭＵ）シェルを有するマイクロカプセルを用いる一実施形態において、シェルが分解した場合にホルムアルデヒドが放出され得る。ホルムアルデヒドは、最大許容濃度（ＭＡＣ）を有するヒト発癌物質である。一実施形態において、ホルムアルデヒドの放出は、押出し装置のストランドとヒューム抽出ユニットとの間のダイヘッドにおいてＤｒａｅｇｅｒチューブを用いて測定する。測定されるホルムアルデヒドのレベルがＭＡＣレベルを上回っている場合、操作を直ちに中止しなければならず、さらなる配合は許容されない。いくつかの国におけるＭＡＣレベルは、１ｐｐｍである。
【００５３】
一実施形態において、その放出レベルは、１５分間の期間にわたり２ｐｐｍ未満である（短期曝露限界（ＳＴＥＬ））。第２の実施形態において、その放出レベルは、米国労働安全衛生局（ＵＳ Ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ Ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ Ｈｅａｌｔｈ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（ＯＳＨＡ））限界である８時間時間加重平均（ＴＷＡ）としての０．７５百万分率（ｐｐｍ）未満である。第３の実施形態において、放出レベルは８時間ＴＷＡの０．０１６ｐｐｍ未満であり、米国国立労働安全衛生研究所（ＮＩＯＳＡ）による推奨限界に従った１５分間にわたる０．１ｐｐｍの最大値を有する。
【００５４】
好ましい操作条件の利点のほかに、マイクロカプセルが添加剤として潤滑剤を含む実施形態において、本発明の方法は、マイクロカプセルの添加のないポリマーと比較して優れた摩耗及び摩擦を示す組成物も製造する。一実施形態において、１０％マイクロカプセルを含むポリエステルを含む組成物は、マイクロカプセルを含まない組成物と比較して摩耗係数を２桁改善し、すなわち、金属表面をプラスチック表面に押し付ける摩擦学的システムで測定したとき、５０未満の摩耗係数Ｋ、０．０４未満の摩擦係数（μ）を有する。摩耗係数Ｋは、米国特許出願番号Ｓ／Ｎ：１１／１７５２４１に開示されているようなＷＩ−０６８７（修正摩耗試験方法であり、ＡＳＴＭ Ｄ３７０２−７８と類似している）を含む当技術分野で知られている方法を用いて測定することができる。その方法は、米国特許第４７４９７３８号；第４６６３３９１号；第Ｓ６８８７９３８号；及び米国特許出願公開番号２００３０００４２６８Ａ１に同様に開示されている。
【００５５】
他の実施形態において、１０％マイクロカプセルを含むポリエーテルイミドは、マイクロカプセルを含まないポリエーテルイミド組成物と比較して摩耗係数を３桁改善する一方、摩擦は少なくとも１桁低下し、すなわち、金属表面をプラスチック表面に押し付ける摩擦学的システムで測定したとき、５０未満の摩耗係数、０．１未満の摩擦係数（μ）を有する。他の実施形態において、本発明の方法により製造されたポリエチレンテレフタレート／マイクロカプセルの３０％ブレンドを含むポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）は、マイクロカプセルを含まないポリエーテルエーテルケトン組成物と比較して４桁改善された摩耗係数を有する。
【００５６】
組成物からの物品
組成物は、フィルム及びシート押出し、射出成形、ガス援用射出成形、押出し成形、圧縮成形及びブロー成形などの一般的な方法を用いて物品に製造することができる。カプセル封入された潤滑剤を含むマイクロカプセルを含む組成物については、組成物は、その組成物から作られている表面が、他の異なるプラスチック表面又は金属表面を含む他の表面を圧迫する特に摩擦学的適用分野における耐久性物品、構造製品並びに電気及び電子部品等などの成形品を製造するのに用いることができる。
【００５７】
マイクロカプセルを主フィーダースロートより下流に供給する本発明の一実施形態において、本発明の組成物から製造される物品は、従来技術の方法で組成物から製造された濁った又は不透明な物品（マイクロカプセルの分解に起因する）とは対照的に透明であると特徴づけづけられる。
【００５８】
一実施形態において、潤滑性マイクロカプセルを含む組成物は、低い摩耗及び／又はかなり改善された寿命を有する、ベアリングシール、或いは往復圧縮機用のシリンダ及びピストンのシールエレメントのような乾燥滑動適用分野に用いることができる。第２の実施形態において、組成物を、タービンのような回転機械のシールアセンブリにおけるアブレイダブル（ａｂｒａｄａｂｌｅ）シール部材として用いる。組成物は、高温操作用の自動車エンジンのピストン部品として用いることができる。
【００５９】
すべての引用した特許、特許出願及び他の参考文献は、参照によりその全部が本明細書に組み込まれる。本発明は、以下の非限定的実施例によりさらに説明される。
【００６０】
実施例
例において、すべての例で用いたＰＢＴポリマーは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（「ＧＥ」）からＶａｌｏｘ ＰＢＴ３１５樹脂又はＰＢＴ１９５として入手可能である。用いたＰＥＴポリマーは、ＧＥからＶａｌｏｘ ＰＥＴ９６２樹脂として入手可能である。ポリエーテルイミドは、ＧＥからＵｌｔｅｍ ＰＥＩ１０１０樹脂として入手可能である。用いたポリカーボネートも示すようにＧＥからＬｅｘａｎ ＰＣ１０５又はＰＣ１７５樹脂として入手可能である。用いたＰＥＥＫは、ＶｉｃｔｒｅｘによりＶｉｃｔｒｅｘ Ｐ１５１として市販されている。ナイロン６は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．（「ＤｕＰｏｎｔ」）により市販されている。用いたポリアセタールは、Ｈｏｅｓｃｈｔ ＣｅｌａｎｅｓｅからＨｏｓｔａｆｏｒｍ ＰＯＭ Ｃ１３０３１として入手可能である。ＰＴＦＥ潤滑剤は、ＤｕＰｏｎｔ製である。
【００６１】
例で用いたマイクロカプセルは、米国のミネソタ州のＡｖｅｋａ，Ｉｎｃ．製であり、ＰＭＵシェルを有し、カプセル封入された添加剤として潤滑剤を含む。潤滑剤は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｏｒｐ．からＧａｒｇｏｙｌｅ Ａｒｔｉｃ ＳＨＣ２２６として入手される。
【００６２】
例Ａ
ポリマーマトリックス材料としてのＰＥＴ及びＰＥＥＫ中１０重量％マイクロカプセルを含む組成物は、従来技術の方法、すなわち、組成物中マイクロカプセルの直接メルトブレンディングを用いて製造した。配合されたＰＥＴペレット中に油カプセルが目視により認められ、油カプセルの一部が配合工程により伸びた（分解した）ように思われた。さらに、カプセルがＰＥＥＫ成形試料に見られた。
【００６３】
例Ｂ
この例において、１０〜３０重量％の量のマイクロカプセルをＷｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ押出し機（２穴、２ロブスクリュー及び９バレル）のサイドフィーダーを介してＰＥＩ組成物に直接加えた。ＰＥＩは、スロートフィーダーに加えた。工程は、マイクロカプセルが分解し、室内に滞在する操作者に対して許容できるレベルを超えるホルムアルデヒドを発生したときに停止になった。
【００６４】
例Ｃ
メルトブレンディングを約２６０℃の温度で行い、マイクロカプセルをＰＥＴキャリヤーポリマーとドライブレンドしてサイドフィーダーを介して押出し機に加えることにより、最大３０重量％のマイクロカプセルをキャリヤーポリマーとしてのＰＥＴに最初に導入した。様々な割合のマスターバッチ（例えば、９０％ＰＥＴ、１０％マイクロカプセル等）を、下の表１に示すように様々な量（重量％）のポリマーマトリックスとしてのＰＥＩ１０１０又はＰＥＩ１０１０とＰＥＴ９６２のブレンドを含む組成物中にブレンドした。油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００６５】
【表１】
【００６６】
例Ｄ
この例において、様々な量のマイクロカプセルを最初に粉砕したＰＥＩ１０１０とドライブレンドする。ドライブレンドをマトリックスキャリヤー（ｍａｔｒｉｘ ｃａｒｒｉｅｒ）としてのＰＥＩ１０１０中に種々の量（重量％）で、３５０℃の高温に設定した押出し機を用いて配合した。ＰＥＩ１０１０とマイクロカプセルとのドライブレンドは、下流にサイドフィーダーを介して供給し、マトリックスポリマーは、Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ押出し機の主フィーダーに直接供給した。マイクロカプセルのキャリヤーとしてマスターバッチを用いた例と同様に、３５０℃での３回の操作すべてにおいて油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００６７】
【表２】
【００６８】
例Ｅ
処理を３７０℃で行なったことを除いて、例Ｄを繰り返した。ＭＡＣを超えるホルムアルデヒドの放出のため、工程を停止した。
【００６９】
例Ｆ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にＰＣ１７５とドライブレンドした。ドライブレンドを、マトリックスキャリヤーとしてのＰＣ１０５中に種々の量（重量％）で、押出し機を３００℃の温度に設定し、また、ＰＣ１７５中に押出し機の温度を２７５℃に設定して配合した。結果は、表３に示す通りである。ＮＯＫは、ホルムアルデヒドが許容レベルを超えていたことを意味する。
【００７０】
【表３】
【００７１】
例Ｇ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にＰＢＴ１９５とドライブランドする。ドライブランドをポリマーマトリックスとしてのＰＢＴ１９５及びＰＢＴ３１５のブレンド中に表４に示すように様々な量（重量％）で、２６０℃の温度に設定した押出し機を用いて配合した。この例においては、酸化防止剤はトリス（ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェートであった。テトラステアリン酸ペンタエリトリトールを離型剤として用いた。１４μｍの平均長さを有するガラス繊維を充填材として用いた。すべての操作において油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００７２】
【表４】
【００７３】
例Ｈ
この例においては、様々な量のマイクロカプセルを最初にナイロン６（ＰＡ６）とドライブランドする。ドライブランドをポリマーマトリックスとしてのＰＡ６中に表５に示すように様々な量（重量％）で、２４０℃の温度に設定した押出し機を用いて配合した。この例においては、用いた離型剤は、ＥＢＳワックスであった。酸化防止剤は、ＰＡ６用のフェノール系酸化防止剤及びホスホナイトＰＥＰＱであった。すべての操作において油の燃焼又は煙は検出されなかった。
【００７４】
【表５】
【００７５】
この書面による説明は、最良の態様を含む本発明を開示し、また、当業者が発明を作製し、使用することを可能にするための実施例を用いる。本発明の特許を受けることができる範囲は、特許請求の範囲により定義されており、当業者に思い浮かぶ他の例を含むことができる。そのような他の例は、請求項の文字通りの意味と異なっていない構造的要素を有する場合、又は請求項の文字通りの意味と軽微な差異がある同等の構造的要素を有する場合、特許請求の範囲内にあるものとされる。
【００７６】
本明細書に記載するすべての引用文は、参照により本明細書に明確に組み込まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー組成物を製造する方法であって、
少なくとも添加剤を含む複数のカプセル封入物質をキャリヤーポリマー材料と混合して最初のブレンドを形成するステップと、
最初のブレンドを、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合するステップと
を含み、
ここで、配合が３７０℃未満のプロセス温度であり、得られる組成物が分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない方法。
【請求項２】
カプセル封入物質がマイクロカプセル又はナノカプセルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カプセル封入物質の平均直径が５ｎｍを超える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
カプセル封入物質に含まれる添加剤が、潤滑剤、油、香料、香味料、触媒及びその混合物の群から選択される相変化物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
マイクロカプセルが、潤滑剤、油及びその混合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
配合が３００℃未満の配合温度で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
配合が２８５℃未満の配合温度で実施される、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
配合が２６０℃未満の配合温度で実施される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
マイクロカプセルがポリオキシメチレン尿素（ＰＭＵ）のシェルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ポリオキシメチレン尿素を含む熱分解したシェルから放出されるホルムアルデヒドがＭＡＣレベル未満であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
ポリオキシメチレン尿素を含む熱分解したシェルから放出されるホルムアルデヒドが１ｐｐｍ未満であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とメルトブレンディングにより混合し、キャリヤーポリマー材料が２８５℃未満の融点を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
キャリヤーポリマー材料が２６０℃未満の融点を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
キャリヤーポリマー材料が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリエステルカーボネートコポリマー、線状芳香族ポリカーボネート樹脂、枝分れ芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリ（エステル−カーボネート）樹脂；ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィンのコポリマー、ハロゲン化ビニルポリマー、ビニリデンポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミドコポリマー、スチレンポリマー、スチレンコポリマー、ポリアクリロニトリル、シリコーン樹脂、ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、修飾セルロース、ポリスルホン及びその混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
キャリヤーポリマーが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド及びその混合物からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
ポリマーマトリックスが、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの群から選択される高温材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とドライブレンディングにより混合する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とドライブレンディング又はメルトブレンディングにより混合して最初のブレンドを形成し、最初のブレンドを、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合し、
ここで、該最初のブレンドをポリマーマトリックス材料より下流の供給点からポリマーマトリックス中に配合する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
最初のブレンドのための下流供給点が２８５℃未満の温度である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
下流供給点が押出し機のサイドフィーダーである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記マイクロカプセルが５〜５００μｍの平均直径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記マイクロカプセルが２０〜２００μｍの平均直径を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約１重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約５重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約２０重量％の量で存在する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約４０重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約５０重量％〜約８０重量％の量で存在する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約６０重量％〜約８０重量％の量で存在する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１に記載の方法により製造される組成物。
【請求項３２】
少なくとも添加物を含む複数のマイクロカプセルを含む組成物であって、
複数のマイクロカプセルがキャリヤーポリマー材料中に最初に混合されて濃縮ブレンドが形成され、
濃縮ブレンドがその後、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合される、
分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない組成物。
【請求項３３】
マイクロカプセルの１０％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３４】
マイクロカプセルの５％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３５】
マイクロカプセルの３％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３６】
マイクロカプセルが少なくとも潤滑剤を含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３７】
キャリヤーポリマーが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド及びその混合物の少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３８】
ポリマーマトリックスが、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの群から選択される高温材料を含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３９】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約１．０重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項２９に記載の組成物。
【請求項４０】
少なくとも添加物を含む複数のマイクロカプセルを含む組成物であって、
複数のマイクロカプセルがキャリヤーポリマー材料中に最初に混合されて濃縮ブレンドが形成され、
濃縮ブレンドがその後、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合され、
配合が３７０℃未満のプロセス温度である組成物。
【請求項４１】
配合が３００℃未満のプロセス温度である、請求項３３に記載の組成物。
【請求項１】
ポリマー組成物を製造する方法であって、
少なくとも添加剤を含む複数のカプセル封入物質をキャリヤーポリマー材料と混合して最初のブレンドを形成するステップと、
最初のブレンドを、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合するステップと
を含み、
ここで、配合が３７０℃未満のプロセス温度であり、得られる組成物が分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない方法。
【請求項２】
カプセル封入物質がマイクロカプセル又はナノカプセルである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カプセル封入物質の平均直径が５ｎｍを超える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
カプセル封入物質に含まれる添加剤が、潤滑剤、油、香料、香味料、触媒及びその混合物の群から選択される相変化物質である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
マイクロカプセルが、潤滑剤、油及びその混合物のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
配合が３００℃未満の配合温度で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
配合が２８５℃未満の配合温度で実施される、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
配合が２６０℃未満の配合温度で実施される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
マイクロカプセルがポリオキシメチレン尿素（ＰＭＵ）のシェルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ポリオキシメチレン尿素を含む熱分解したシェルから放出されるホルムアルデヒドがＭＡＣレベル未満であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
ポリオキシメチレン尿素を含む熱分解したシェルから放出されるホルムアルデヒドが１ｐｐｍ未満であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とメルトブレンディングにより混合し、キャリヤーポリマー材料が２８５℃未満の融点を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
キャリヤーポリマー材料が２６０℃未満の融点を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
キャリヤーポリマー材料が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートホモポリマー、ポリエステルカーボネートコポリマー、線状芳香族ポリカーボネート樹脂、枝分れ芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリ（エステル−カーボネート）樹脂；ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィンのコポリマー、ハロゲン化ビニルポリマー、ビニリデンポリマー、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリアミドコポリマー、スチレンポリマー、スチレンコポリマー、ポリアクリロニトリル、シリコーン樹脂、ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、修飾セルロース、ポリスルホン及びその混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
キャリヤーポリマーが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド及びその混合物からなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
ポリマーマトリックスが、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの群から選択される高温材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とドライブレンディングにより混合する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
潤滑性物質を含む複数のマイクロカプセルをキャリヤーポリマー材料とドライブレンディング又はメルトブレンディングにより混合して最初のブレンドを形成し、最初のブレンドを、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合し、
ここで、該最初のブレンドをポリマーマトリックス材料より下流の供給点からポリマーマトリックス中に配合する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
最初のブレンドのための下流供給点が２８５℃未満の温度である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
下流供給点が押出し機のサイドフィーダーである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記マイクロカプセルが５〜５００μｍの平均直径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記マイクロカプセルが２０〜２００μｍの平均直径を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約１重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約５重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約３０重量％の量で存在する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
キャリヤーポリマー材料が組成物の総重量の約５重量％〜約２０重量％の量で存在する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約４０重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約５０重量％〜約８０重量％の量で存在する、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
ポリマーマトリックスを含む材料が組成物の総重量の約６０重量％〜約８０重量％の量で存在する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１に記載の方法により製造される組成物。
【請求項３２】
少なくとも添加物を含む複数のマイクロカプセルを含む組成物であって、
複数のマイクロカプセルがキャリヤーポリマー材料中に最初に混合されて濃縮ブレンドが形成され、
濃縮ブレンドがその後、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合される、
分離したマイクロカプセル及び熱分解したシェルを実質的に含まない組成物。
【請求項３３】
マイクロカプセルの１０％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３４】
マイクロカプセルの５％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項３０に記載の組成物。
【請求項３５】
マイクロカプセルの３％未満が分離しているか、又は熱分解したシェルを有する、請求項３１に記載の組成物。
【請求項３６】
マイクロカプセルが少なくとも潤滑剤を含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３７】
キャリヤーポリマーが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド及びその混合物の少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３８】
ポリマーマトリックスが、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、高温ナイロン（ＨＴＮ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）及びそのブレンドの群から選択される高温材料を含む、請求項２９に記載の組成物。
【請求項３９】
マイクロカプセルが組成物の総重量の約１．０重量％〜約４０重量％の量で存在する、請求項２９に記載の組成物。
【請求項４０】
少なくとも添加物を含む複数のマイクロカプセルを含む組成物であって、
複数のマイクロカプセルがキャリヤーポリマー材料中に最初に混合されて濃縮ブレンドが形成され、
濃縮ブレンドがその後、キャリヤーポリマー材料と同じ又は異なるポリマー材料を含むポリマーマトリックス中に配合され、
配合が３７０℃未満のプロセス温度である組成物。
【請求項４１】
配合が３００℃未満のプロセス温度である、請求項３３に記載の組成物。
【公表番号】特表２００９−５２２４３０（Ｐ２００９−５２２４３０Ａ）
【公表日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４９５８７（Ｐ２００８−５４９５８７）
【出願日】平成１９年１月５日（２００７．１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０００３７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８１８５４
【国際公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月５日（２００７．１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０００３７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８１８５４
【国際公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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