JP2009519361A - エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン成形物品の製造方法 - Google Patents
エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン成形物品の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
(a)ポリオレフィン成分の重量に対して300重量ppm以上の量の1種以上の酸スキャベンジャー;及び(b)ポリオレフィン成分の重量に対して1100重量ppm以上の量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;を含む安定化組成物の存在下で、ポリオレフィン成分をエチレン−ビニルアルコールコポリマーと溶融混合する、エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン物品の製造方法。
Description
本発明は、オレフィン樹脂及びエチレン−ビニルアルコールコポリマー(以下、しばしば「EVOH」と呼ぶ)の混合物を含む成形物品の製造方法に関する。
溶融混合によって得られるオレフィン樹脂(特にポリプロピレン又はポリエチレン)及びEVOHの混合物を成形することによって、様々な種類の物品を製造することができる。特に、例えば米国特許6316114号明細書において説明されているように、EVOHを多層包装用途において用いて食品容器用のガスバリヤーが得られる。
しかしながら、かかる物品の工業的な製造において解決しなければならない主たる問題点は、EVOHの化学的及び熱的分解である。
実際、EVOHは非常に反応性である。特に、ポリオレフィンと溶融混合すると、それは、触媒残渣(重合プロセスに由来)、特に塩化物と反応する可能性がある。これにより、黒点が形成される。
実際、EVOHは非常に反応性である。特に、ポリオレフィンと溶融混合すると、それは、触媒残渣(重合プロセスに由来)、特に塩化物と反応する可能性がある。これにより、黒点が形成される。
更に、EVOHは、溶融処理装置のバレルに容易に粘着し、分解し始める。しばらくすると、それは褐色/黒色になり、ポリマーメルト中に戻ってきて、これも黒点の形成をもたらす。
実際に、これらの点に関して行った研究により、酸化EVOHの適合しない薄層の存在が明らかになり、これらはかかる分解現象によって引き起こされることが確認された。
その結果、主としてかかる黒点の出現によって物理的及び光学的特性が悪化する。
その結果、主としてかかる黒点の出現によって物理的及び光学的特性が悪化する。
かかる問題点は、かかる物品の製造において、一般的に「粉砕再生材料」と呼ばれている既にEVOHを含むスクラップ及び他のリサイクル材料を用いる場合に特に重大になる。
したがって、褐色点の形成を抑止/減少することのできる技術的解決手段に対する強い必要性が存在する。
而して、本発明の目的は、
(a)ポリオレフィン成分の重量に対して300重量ppm以上、好ましくは600〜1500重量ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;及び
(b)ポリオレフィン成分の重量に対して1100重量ppm以上、好ましくは1400〜3000重量ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;
を含む安定化組成物の存在下で、ポリオレフィン成分をエチレン−ビニルアルコールコポリマーと溶融混合する、エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン成形物品の製造方法を提供することである。
(a)ポリオレフィン成分の重量に対して300重量ppm以上、好ましくは600〜1500重量ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;及び
(b)ポリオレフィン成分の重量に対して1100重量ppm以上、好ましくは1400〜3000重量ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;
を含む安定化組成物の存在下で、ポリオレフィン成分をエチレン−ビニルアルコールコポリマーと溶融混合する、エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン成形物品の製造方法を提供することである。
かかる添加剤の存在のために、多量のEVOHを含む粉砕再生材料を用いることによって、ボトル、シート、及びホイルのような比較的肉厚(100〜500μm又はそれ以上)を有する物品である場合でさえ、黒点の出現が避けられるか又は少なくとも強く低減される。
かかる効果は、本発明方法を、成分(a)及び(b)に加えて1種以上のリン含有溶融安定剤(c)の存在下で行うと、大きく増進される。
本発明方法の溶融混合工程において場合によって用いられてもよいかかる成分(c)の好ましい量は、ポリオレフィン成分の重量に対して1000重量ppm以上、より好ましくは1000〜3000重量ppm、特に1300〜2500重量ppmである。
本発明方法の溶融混合工程において場合によって用いられてもよいかかる成分(c)の好ましい量は、ポリオレフィン成分の重量に対して1000重量ppm以上、より好ましくは1000〜3000重量ppm、特に1300〜2500重量ppmである。
本発明方法において用いるのに特に適しているEVOHコポリマーは、一般に、エチレン−ビニルエステルコポリマーを鹸化することによって、特にエチレン−ビニルアセテートコポリマーを鹸化することによって得られるものである。EVOHのエチレン含量は、好ましくは、5〜60モル%、より好ましくは15〜55モル%である。ビニルアセテート成分の鹸化度は、好ましくは80〜100モル%である。高いガスバリヤー特性を達成するためには、鹸化度は、より好ましくは95モル%以上、更に好ましくは98モル%以上、特に99モル%以上である。また、EVOHは、プロピレン、1−ブテン、イソブテンのようなエチレン性不飽和モノマー、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フタル酸、マレイン酸、イタコン酸のような不飽和酸或いはこれらの誘導体、アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミドのようなアクリルアミド類、メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸若しくはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミン若しくはその塩のようなメタクリルアミド類、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミドのようなN−ビニルアミド類、アクリロニトリル、メタクリロニトリルのようなシアネート化ビニル、アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル、ハロゲン化ビニルのようなビニルエーテルを含んでいてもよい。
また、EVOHは、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランのような少量(一般に0.5モル%以下)のビニルシランコモノマーを含んでいてもよい。
かかるEVOHコポリマーは、通常、ASTM試験D−1238Lにしたがって、2.16kgの重量及び230℃の温度を用いて測定して、約0.1〜50g/10分の範囲のメルトインデックスを有する。
かかるEVOHコポリマーは、通常、ASTM試験D−1238Lにしたがって、2.16kgの重量及び230℃の温度を用いて測定して、約0.1〜50g/10分の範囲のメルトインデックスを有する。
一般に、本発明方法において用いることのできるポリオレフィンは、R−CH=CH2オレフィン(式中、Rは、水素原子、又はC1〜C8アルキル基、又はアリール(特にフェニル)基、例えば1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテンである)のポリマー又はコポリマー並びにそれらの混合物である。
以下のポリマーが特に好ましい。
(A)好ましくは80より高いアイソタクチックインデックスを有する、アイソタクチック、主としてアイソタクチック、或いはアタクチックのプロピレンホモポリマー;
(B)プロピレンとエチレン及び/又は上式(ここで、Rは、C2〜C8アルキル又はアリール(特にフェニル)基である)のC4〜C10−α−オレフィンとの結晶質コポリマー(ここで、全コモノマー含量は0.05〜20重量%の範囲である)、或いはかかるコポリマーと、アイソタクチック又は主としてアイソタクチックのプロピレンホモポリマーとの混合物;
(C)一般に20〜80重量%のエチレンを含み、場合によっては少量(例えば0.5〜15重量%)のジエン、例えばブタジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、エチリデン−ノルボルネンを含む、エチレンとプロピレン及び/又は該式のC4〜C10−α−オレフィンとのエラストマーコポリマー;
(D)エチレンのホモポリマー及びコポリマー、特にHDPE、LDPE、LLDPE;
(E)スチレンポリマー。
(A)好ましくは80より高いアイソタクチックインデックスを有する、アイソタクチック、主としてアイソタクチック、或いはアタクチックのプロピレンホモポリマー;
(B)プロピレンとエチレン及び/又は上式(ここで、Rは、C2〜C8アルキル又はアリール(特にフェニル)基である)のC4〜C10−α−オレフィンとの結晶質コポリマー(ここで、全コモノマー含量は0.05〜20重量%の範囲である)、或いはかかるコポリマーと、アイソタクチック又は主としてアイソタクチックのプロピレンホモポリマーとの混合物;
(C)一般に20〜80重量%のエチレンを含み、場合によっては少量(例えば0.5〜15重量%)のジエン、例えばブタジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、エチリデン−ノルボルネンを含む、エチレンとプロピレン及び/又は該式のC4〜C10−α−オレフィンとのエラストマーコポリマー;
(D)エチレンのホモポリマー及びコポリマー、特にHDPE、LDPE、LLDPE;
(E)スチレンポリマー。
かかるオレフィンポリマー及びそれらの混合物に関する、室温(約25℃)においてキシレン中に可溶のフラクションのメルトフローレート(MFR、ISO 1238L規準による)及び粘度(η)の好ましい値は、
MFR:0.05〜3000g/10分;
キシレン可溶分固有粘度(η):0.5〜7.5dL/g;
である。
MFR:0.05〜3000g/10分;
キシレン可溶分固有粘度(η):0.5〜7.5dL/g;
である。
上記の(A)及び(B)の定義内に包含されるプロピレンポリマーの特定の例は、1800MPa以上、好ましくは1900MPa以上、最も好ましくは2000MPa以上の曲げ弾性率(ASTM D790にしたがい23℃において測定)を有する結晶質のプロピレンホモポリマー及びコポリマーに代表される。かかるホモポリマー及びコポリマーは、一般に、キシレン中25℃において測定して94%以上、より好ましくは96%以上のアイソタクチックインデックスを有する。実際には、高度に立体特異性のチーグラー・ナッタ触媒を用いて1以上の段階で重合することによって、上記記載のアイソタクチックインデックスに対応する2000MPaより更に高い曲げ弾性率値を有する結晶質のプロピレンホモポリマー及びコポリマーを得ることができる。更に、上記記載の高弾性率のプロピレンポリマーの分子量分布は一般に広範で、好ましくは7〜30の範囲のMw/Mn値(ここで、Mw及びMnは、それぞれ、ゲル透過クロマトグラフィーによって測定した重量平均分子量及び数平均分子量を指す)を有する。
高い曲げ弾性率値を保持するためには、コポリマー中のコモノマーの含量は、一般に10重量%以下、特に5重量%以下の低さであることがより良好である。
かかるポリオレフィンに加えて、本発明方法において用いるポリオレフィン成分は、一定割合(一般に、存在する場合には、ポリオレフィン成分の全重量に対して1〜10重量%)の官能化ポリオレフィン、一般にカルボキシル基変性ポリオレフィンを含んでいてよい。
かかるポリオレフィンに加えて、本発明方法において用いるポリオレフィン成分は、一定割合(一般に、存在する場合には、ポリオレフィン成分の全重量に対して1〜10重量%)の官能化ポリオレフィン、一般にカルボキシル基変性ポリオレフィンを含んでいてよい。
かかるカルボキシル基変性ポリオレフィンは、一般に、かかるポリオレフィンをカルボン酸又はその誘導体(特に無水物)で予めグラフトした生成物である。かかるカルボン酸及びその誘導体としては、とりわけ、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、無水マレイン酸、及び無水イタコン酸が挙げられる。これらの中で、無水マレイン酸が特に好ましい。
グラフト反応は、一般に、溶融状態の出発ポリオレフィンを、遊離基生成剤(有機ペルオキシド)及びグラフトされるべきモノマー化合物(カルボン酸又は誘導体)で処理することによって行う。好ましくは、グラフトポリオレフィン中のカルボキシル基含量は、0.005重量%〜1重量%、より好ましくは0.01重量%〜0.6重量%である。
かかる官能化ポリオレフィンは、ポリオレフィン材料中でのEVOHコポリマーの分散を向上させ、及び/又は、多層物品における中間結合層のため(通常は、EVOH含有層をポリオレフィン層に結合させるため)に用いるので、これらはしばしば上記記載の量で粉砕再生材料中に見られる。
本発明方法によれば、EVOHコポリマー成分を、二つの成分の合計重量に対して2〜60%、好ましくは5〜55%のEVOHコポリマーの重量で、ポリオレフィン成分と混合する。
プラスチック(特にポリオレフィン)中に存在する酸物質を中和して、それにより金属の腐食などの酸性残留物(一般に重合触媒に由来する)の典型的な影響を低減又は回避するのに有効な当該技術において公知の任意の化合物を、本発明方法において成分(a)として用いることができる。
好ましくは、本発明方法において用いる酸スキャベンジャー(a)は、カルボン酸の金属塩及びハイドロタルサイトからなる群から選択される。
特に、カルボン酸の金属塩は、プロパン酸の金属塩、安息香酸の金属塩、及び脂肪酸の金属塩の中から選択することができる。
特に、カルボン酸の金属塩は、プロパン酸の金属塩、安息香酸の金属塩、及び脂肪酸の金属塩の中から選択することができる。
かかる塩の金属成分は特に重要ではないが、一般に、ナトリウム及びカリウムのようなアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、及びバリウムのようなアルカリ土類金属、並びに亜鉛から選択される。
プロパン酸以外のカルボン酸の例としては、n−酪酸、イソ酪酸、ペンタン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチル酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸が挙げられる。
上記記載のカルボン酸の金属塩の特定の例は、オクタン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、及び安息香酸ナトリウムである。
ハイドロタルサイトの例としては、一般に次式:
Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O
によって表される水和カーボネートミネラル、及び一般に式:
M1−xAlx(OH)2(An−)x/n・mH2O
(式中、Mは、Mg、Ca、又はZnであり;An−は価数nのアニオン、例えばCl−、Br−、I−、NO3 −、ClO4 2−、SO4 2−、CO3 2−、SiO3 2−、HPO4 2−、及びPO4 2−であり;xは0〜0.5の数であり;mは0〜2の数である)
によって表される合成ハイドロタルサイトが挙げられる。
ハイドロタルサイトの例としては、一般に次式:
Mg6Al2(OH)16CO3・4H2O
によって表される水和カーボネートミネラル、及び一般に式:
M1−xAlx(OH)2(An−)x/n・mH2O
(式中、Mは、Mg、Ca、又はZnであり;An−は価数nのアニオン、例えばCl−、Br−、I−、NO3 −、ClO4 2−、SO4 2−、CO3 2−、SiO3 2−、HPO4 2−、及びPO4 2−であり;xは0〜0.5の数であり;mは0〜2の数である)
によって表される合成ハイドロタルサイトが挙げられる。
本発明方法において用いる酸化防止剤(b)は、一般に、当該技術において酸化防止剤として知られている全てのフェノール系酸化防止剤である。かかるフェノール系酸化防止剤は、一般に、その構造中に、1以上の立体障害フェノール基、即ちヒドロキシル基に対してオルト位に少なくとも1つの水素以外の置換基、好ましくはC3〜C30分岐鎖アルキル基を有する基が存在することを特徴とする。
上記化合物の例は、式:
(式中、R’は、−CHR2又は−OR基であり;R基は、式(I)及びR’の両方において、同一か又は異なり、水素、或いはC1〜C30の線状又は分岐鎖アルキル基;C3〜C30シクロアルキル;C6〜C30アリール、C7〜C30アルカリール若しくはアラルキル;或いはC1〜C30アルコキシ基であり;1以上のかかるR基は、場合によっては、官能基、特にピペリジン、又は−COOR”;−O−;−S−;−NHR”;−NHR”−NHR”;−OR”基を含んでいてもよく、ここでR”は、水素、或いはC1〜C30の線状又は分岐鎖アルキル;C3〜C30シクロアルキル;C6〜C30アリール、C7〜C30アルカリール若しくはアラルキルであり;或いは、二つ以上のR及びR’基は、結合して環式構造を形成し;但し、式(I)において−OH基に対してオルト位の二つのR基の少なくとも1つは水素ではない)
のフェノール化合物;或いは、R及びR’基が上記に記載の意味を有し、それらの少なくとも一つが、直接結合又は−O−官能基若しくは−S−官能基、或いは多価の線状若しくは分岐鎖C1〜C30アルキル;C3〜C30シクロアルキル;C6〜C30アリール;C7〜C30アルカリール若しくはアラルキル基によって置換されており、かかる多価基は場合によっては上記記載の官能基を含み、ここで全ての価数は式(I)の構造単位によって飽和されている点で異なる式(I)の2つ以上の構造単位を含むフェノール系酸化防止剤である。
のフェノール化合物;或いは、R及びR’基が上記に記載の意味を有し、それらの少なくとも一つが、直接結合又は−O−官能基若しくは−S−官能基、或いは多価の線状若しくは分岐鎖C1〜C30アルキル;C3〜C30シクロアルキル;C6〜C30アリール;C7〜C30アルカリール若しくはアラルキル基によって置換されており、かかる多価基は場合によっては上記記載の官能基を含み、ここで全ての価数は式(I)の構造単位によって飽和されている点で異なる式(I)の2つ以上の構造単位を含むフェノール系酸化防止剤である。
上記記載のフェノール系酸化防止剤の特定の例は、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;2−tert−ブチル−4,6−ジメチルフェノール;2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール;2,6−ジ−tert−ブチル−4−イソアミルフェノール;2,6−ジシクロペンチル−4−メチルフェノール;2−tert−ブチル−4,6−ジイソプロピルフェノール;2−tert−ブチル−4,6−ジオクタデシルフェノール;2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシメチルフェノール;2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン;2,6−ジシクロヘキシルヒドロキノン;2,6−ジ−tert−ブチル−4−ヘキサデシルオキシフェノール;4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−2−メチルフェノール);2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール);4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール);1,1−ビス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン;オクタデシルメチルの3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート;エチル又はオクタデシルの3(3,5−ジシクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート;1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン;テトラキス[メチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]メタン;2,2−ビス[4−(2(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシシンナモイルオキシ)エトキシフェニル]プロパン;ペンタエリトリトール−テトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、Sumitomo Chemicalによって商標名Sumilizer GSで販売されている2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニル]アクリレートである。
好ましいフェノール系酸化防止剤の例は、Degussaによって商標名Ionolで販売されている2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール;2,2−ビス(4−(2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナモイルオキシ))エトキシフェニル)プロパン;Ciba Specialty Chemicalsによって商標名Irganox 1076で販売されているオクタデシル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート;及びCiba Specialty Chemicalsによって商標名Irganox 1010で販売されているペンタエリトリチル−テトラキス−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノエートである。
本発明方法において用いるのに特に好ましいのは、ASTM D3012の方法によるオーブン劣化試験において、120℃より高い温度の安定化効果を実質的に示すフェノール系酸化防止剤である。
かかる種類の安定剤の例は、ペンタエリトリチル−テトラキス3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノエート、及びオクタデシル3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートである。
特にポリマーの溶融分解に対する安定剤として当該技術において公知の、有機ホスフェート及びホスホナイトから選択される任意のリン含有化合物を、成分(c)として用いることができる。
本発明方法において成分(c)として用いることのできる有機ホスファイトの例は、次の一般式:
(式中、R1、R2、R3は、同一か又は異なり、1〜18個の炭素原子を有する、アルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基である);
(式中、R1及びR2は、同一か又は異なり、上記に示す意味を有する基であり;Qは4価のアルキル基である);
(式中、R1、R2、R3、R4は、同一か又は異なり、R基に関して既に示した意味を有する基であり、Xは、2価のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基である);
を有する化合物である。
を有する化合物である。
一般式(II)に含まれる有機ホスファイトの例は、米国特許4,187,212号明細書及び同4,290,941号明細書に記載されている。
一般式(II)、(III)、及び(IV)に含まれる化合物の特定の例は、Ciba Specialty Chemicalsによって商標名Irgafos 168で市販されているトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト;商標名Weston 618で市販されているジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト;ADEKA PALMAROLEによって商標名Mark Pで市販されている4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト;商標名Ultranox 626で市販されているビス(2,4−ジ−tert−ブチル)ペンタエリトリトールジホスファイト;である。
一般式(II)、(III)、及び(IV)に含まれる化合物の特定の例は、Ciba Specialty Chemicalsによって商標名Irgafos 168で市販されているトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト;商標名Weston 618で市販されているジステアリルペンタエリトリトールジホスファイト;ADEKA PALMAROLEによって商標名Mark Pで市販されている4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト;商標名Ultranox 626で市販されているビス(2,4−ジ−tert−ブチル)ペンタエリトリトールジホスファイト;である。
本発明方法において成分(c)として用いることのできる有機ホスホナイトの例は、一般式:
(式中、R1、R2、R3は、同一か又は異なり、1〜18個の炭素原子を有する、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基である)
の化合物である。
の化合物である。
また、R3基は、基:
(式中、R4及びR5は、同一か又は異なり、R基に関して上記に示す意味を有する基であり;Xは、2価のアルキル基、アリール基、又はアラルキル基である)
によって置き換えられていてもよい。
によって置き換えられていてもよい。
一般式(V)に含まれる有機ホスホナイトの例は、英国特許1,372,528に記載されている。
一般式(V)に含まれる化合物の特定の例は、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ジフェニリレンジホスホナイトである。
一般式(V)に含まれる化合物の特定の例は、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ジフェニリレンジホスホナイトである。
かかる成分(a)、(b)、及び(c)は、任意の好都合な方法で加えることができる。
特に、これらは、本発明方法の溶融混合工程の前に、(通常の配合技術を用いて)かかる量でポリオレフィン成分に加えることができる。
特に、これらは、本発明方法の溶融混合工程の前に、(通常の配合技術を用いて)かかる量でポリオレフィン成分に加えることができる。
例えば、粉砕再生材料を用いる場合には、かかる成分は、ポリオレフィン材料、EVOHのいずれか或いはこれらの両方を含む、粉砕物品(フィルム又はボトルなど)の1以上の層に由来する粉砕再生フラクション中に存在させることができる。
実際、かかる物品を製造するための製造プロセスにおいては、EVOHコポリマーを含まない層を製造するために用いるのでスクラップに由来する粉砕再生材料が既に本発明方法で必要な量の(a)、(b)、及び(c)を含む場合においても、ポリオレフィン材料にかかる安定剤成分を加えて、それによって望ましくない量の黒点の発現を起こさずに最終物品を連続的に製造することを可能にすることが、可能であり且つ好都合である。
而して、本発明の他の対象は、式:R−CH=CH2(式中、Rは、水素、又は2〜8個の炭素原子を有する線状又は分岐鎖のアルキル基、或いはアリール(特にフェニル)基である)を有するオレフィンの1種以上のポリマー又はコポリマー、並びに、ポリオレフィン組成物に対する重量ppmで、
(a)300ppm以上、好ましくは600〜1500ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;
(b)1100ppm以上、好ましくは1400〜3000ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;及び場合によっては
(c)1000ppm以上、好ましくは1000〜3000ppm、より好ましくは1300〜2500ppmの量の1種以上のリン含有溶融安定剤;
を含む安定化組成物を含む、本発明方法において用いるためのポリオレフィン組成物によって構成される。
(a)300ppm以上、好ましくは600〜1500ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;
(b)1100ppm以上、好ましくは1400〜3000ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;及び場合によっては
(c)1000ppm以上、好ましくは1000〜3000ppm、より好ましくは1300〜2500ppmの量の1種以上のリン含有溶融安定剤;
を含む安定化組成物を含む、本発明方法において用いるためのポリオレフィン組成物によって構成される。
本発明方法は、ポリマー処理技術において周知の方法及び装置を用いることによって行うことができる。
而して、溶融混合工程は、熱可塑性ポリマー、特にポリオレフィンを処理するために通常用いられる押出機内で行うことができる。
而して、溶融混合工程は、熱可塑性ポリマー、特にポリオレフィンを処理するために通常用いられる押出機内で行うことができる。
当該技術において通常知られている好適な押出機としては、一軸押出機(シングルエクストルーダー)、伝統的CoKneader(Bussなど)、共回転二軸押出機(ツインスクリューエクストルーダー)、ミキサー(連続式及びバッチ式)が挙げられる。好ましくは、かかる押出機に、供給する材料(例えば粉砕再生材料及びバージンポリマー)のための別々の供給システムを取り付ける。押出機内の温度は、好ましくは100℃〜260℃、より好ましくは160〜230℃の範囲である。かかる温度において操作することによって、溶融混合が達成される。
予備混合工程を行う場合には、当該技術において用いられている任意の装置、好ましくはNautaミキサー、Mixacoミキサー、及びTurbomixerなどの中速及び高速ミキサーを採用することができる。
溶融混合工程の下流において、公知の方法にしたがって溶融ポリマーを処理して所望の最終物品を製造する。
而して、押出機に、例えば、平面型又は環状押出ダイを取り付けて、フィルム、シート、及びボトルを製造することができる。
而して、押出機に、例えば、平面型又は環状押出ダイを取り付けて、フィルム、シート、及びボトルを製造することができる。
共押出及びブロー成形などの通常用いられている全ての方法を用いて単層及び多層物品を製造することができる。
以下の実施例において詳細を与えるが、これらは本発明を例示するものであり、本発明を限定しない。
以下の実施例において詳細を与えるが、これらは本発明を例示するものであり、本発明を限定しない。
実施例1〜3及び比較例1:
以下のポリマー材料及び添加剤を用いた。
ポリマー材料:
−PP:4g/10分のMFRL及び97.5%のアイソタクチシティーインデックスを有する、約0.4重量%のエチレンを含むプロピレンのランダムコポリマー;
−EVOH:1.17g/cm3の密度及び10g/10分のMFRLを有する、32モル%のエチレンを含むエチレン−ビニルアルコールコポリマー(EVAL T101B、EVALによって市販);
−結合層:カルボキシル基変性ポリオレフィンからなる、NF 518E(Mitsuiによって市販)
添加剤(成分(a)〜(c)):
−CaSt:ステアリン酸カルシウム、成分(a)として使用;
−NaBz:安息香酸ナトリウム、成分(a)として使用;
−Irganox 1010:ペンタエリトリチルテトラキス3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノエート、成分(b)として使用;
−Sumilizer GS:2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニル]アクリレート、成分(b)として使用;
−Irgafos 168:トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、成分(c)として使用;
−Irganox B215:約34重量%のIrganox 1010及び約66重量%のIrgafos 168のブレンド;
−Irganox B225:50重量%のIrganox 1010及び50重量%のIrgafos 168のブレンド;
−OB30:ASTM D1298にしたがって20℃において0.842kg/Lの密度及びASTM D97にしたがって−10℃の流動点を有するパラフィン油;
−DBS:ジベンジリデンソルビトール。
以下のポリマー材料及び添加剤を用いた。
ポリマー材料:
−PP:4g/10分のMFRL及び97.5%のアイソタクチシティーインデックスを有する、約0.4重量%のエチレンを含むプロピレンのランダムコポリマー;
−EVOH:1.17g/cm3の密度及び10g/10分のMFRLを有する、32モル%のエチレンを含むエチレン−ビニルアルコールコポリマー(EVAL T101B、EVALによって市販);
−結合層:カルボキシル基変性ポリオレフィンからなる、NF 518E(Mitsuiによって市販)
添加剤(成分(a)〜(c)):
−CaSt:ステアリン酸カルシウム、成分(a)として使用;
−NaBz:安息香酸ナトリウム、成分(a)として使用;
−Irganox 1010:ペンタエリトリチルテトラキス3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパノエート、成分(b)として使用;
−Sumilizer GS:2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニル]アクリレート、成分(b)として使用;
−Irgafos 168:トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、成分(c)として使用;
−Irganox B215:約34重量%のIrganox 1010及び約66重量%のIrgafos 168のブレンド;
−Irganox B225:50重量%のIrganox 1010及び50重量%のIrgafos 168のブレンド;
−OB30:ASTM D1298にしたがって20℃において0.842kg/Lの密度及びASTM D97にしたがって−10℃の流動点を有するパラフィン油;
−DBS:ジベンジリデンソルビトール。
上記記載のポリマー材料及び添加剤を、回転ドラム内で一緒に混合した。
次に、かくして得られた混合材料を、二軸押出機Berstorff ZE25(スクリューの長さ/直径比:33)内で溶融配合し、窒素雰囲気下、以下の条件下において押出した。
次に、かくして得られた混合材料を、二軸押出機Berstorff ZE25(スクリューの長さ/直径比:33)内で溶融配合し、窒素雰囲気下、以下の条件下において押出した。
回転速度:250rpm;
押出機排出量:6〜20kg/時;
溶融温度:200〜250℃。
押出機排出量:6〜20kg/時;
溶融温度:200〜250℃。
二つの押出パスを行い、その後、MFRLを測定し、それぞれのパスの生成物から調製した曇り度プラークについて曇り度及び黒点含量を測定し、一方、同様にかかる生成物から製造したペレット(約3mmの直径及び約5mmの長さを有する)について黄変指数を測定した。結果を、溶融混合にかけた成分の量と一緒に表1に報告する。
試験法:
曇り度測定のための厚さ1mmのプラークを、1秒の射出時間、230℃の温度、40℃の成形型温度を用いて射出成形によって製造した。射出プレスは、50トンのクランプ力を有するBattenfeld(商標)タイプBA500CDであった。
曇り度測定のための厚さ1mmのプラークを、1秒の射出時間、230℃の温度、40℃の成形型温度を用いて射出成形によって製造した。射出プレスは、50トンのクランプ力を有するBattenfeld(商標)タイプBA500CDであった。
インサート成形によって、二つのプラーク(それぞれ55×60×1mm)の成形を行った。
曇り度:
プラークを、RH50±5%及び23±1℃において12〜48時間コンディショニングした。
曇り度:
プラークを、RH50±5%及び23±1℃において12〜48時間コンディショニングした。
用いた装置は、Hunter(商標)D25P-9比色計であった。測定及び演算の原則は、ASTM−D1003規準において与えられている。
試料を用いずに装置を較正し、曇り度標準試料を用いて較正をチェックした。5つのプラークについて曇り度の測定を行った。
試料を用いずに装置を較正し、曇り度標準試料を用いて較正をチェックした。5つのプラークについて曇り度の測定を行った。
黒点:
視覚評価によった。5つのプラークについて100cm2あたりの黒点の数を測定した。報告された値は、5つの計数値の平均である。
視覚評価によった。5つのプラークについて100cm2あたりの黒点の数を測定した。報告された値は、5つの計数値の平均である。
黄変指数:
ASTM−D1925の方法にしたがって測定した。
ASTM−D1925の方法にしたがって測定した。
Claims (11)
- (a)ポリオレフィン成分の重量に対して300重量ppm以上、好ましくは600〜1500重量ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;及び
(b)ポリオレフィン成分の重量に対して1100重量ppm以上、好ましくは1400〜3000重量ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;
を含む安定化組成物の存在下で、ポリオレフィン成分をエチレン−ビニルアルコールコポリマーと溶融混合する、エチレン−ビニルアルコールコポリマーを含むポリオレフィン物品の製造方法。 - 成分(a)及び(b)に加えて、(c)ポリオレフィン成分の重量に対して1000重量ppm以上、好ましくは1000〜3000重量ppm、より好ましくは1300〜2500重量ppmの量の1種以上のリン含有溶融安定剤の存在下で、ポリオレフィン成分をエチレン−ビニルアルコールコポリマーと溶融混合する、請求項1に記載の方法。
- 安定化組成物の成分(a)が、カルボン酸の金属塩及びハイドロタルサイトからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 成分(a)が、プロパン酸の金属塩、安息香酸の金属塩、及び脂肪酸、特にステアリン酸の金属塩からなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 安定化組成物の成分(b)が立体障害フェノール系化合物である、請求項1に記載の方法。
- 立体障害フェノール系化合物が、ASTM D3012の方法にしたがって測定して、オーブン劣化試験において120℃より高い温度において機能する、請求項5に記載の方法。
- エチレン−ビニルアルコールコポリマー成分を、二つの成分の合計重量に対して2〜60%のエチレン−ビニルアルコールコポリマーの重量でポリオレフィン成分と混合する、請求項1に記載の方法。
- エチレン−ビニルアルコールコポリマーを粉砕再生材料の形態で用いる、請求項1に記載の方法。
- 式:R−CH=CH2(式中、Rは、水素、又は2〜8個の炭素原子を有する線状又は分岐鎖のアルキル基、或いはアリール(特にフェニル)基である)を有するオレフィンの1種以上のポリマー又はコポリマー、並びに、ポリオレフィン組成物に対する重量ppmで、
(a)300ppm以上、好ましくは600〜1500ppmの量の1種以上の酸スキャベンジャー;
(b)1100ppm以上、好ましくは1400〜3000ppmの量の1種以上のフェノール系酸化防止剤;
を含む安定化組成物を含む、請求項1に記載の方法において用いるためのポリオレフィン組成物。 - 請求項1に記載の方法によって得られる成形物品。
- 多層容器、フィルム、又はシートの形態の、請求項9に記載の成形物品。
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