JP2015523449A - 殺菌剤含有水に対するポリオレフィン組成物の耐性を向上させるための酸捕捉剤の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
[MII 1−xMIII x(OH)2]x+(An−)x/n・yH2O
(式中、
MIIは、2価の金属イオン、好ましくは、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+およびCo2+であり、
MIIIは、3価の金属イオン、好ましくは、Al3+、Cr3+、Fe3+、Ga3+およびMn3+であり、
An−は、陰イオン、好ましくは、Cl−、CO3 2−、NO3 −、Br−、SO4 2−およびアルキルスルホン酸イオン、アルキルアリールスルホン酸イオン、有機カルボン酸イオン、有機リン酸イオンまたはこれらの混合物、より好ましくは、Cl−、CO3 2−、NO3 −、Br−、SO4 2−またはこれらの混合物であり、
ここで、nは、負電荷の数、例えば、Cl−の場合はn=1であり、CO3 2−の場合はn=2であり、通常、nは1〜2の範囲内にあり、
yは、結晶構造を安定化させるのに必要な水分子の数であり、通常、yは、0.25〜4、好ましくは0.5〜4、より好ましくは0.5〜1.0の範囲にあり、
xは、通常は0.1〜0.5の範囲内、好ましくは0.10〜0.38の範囲内、より好ましくは0.10〜0.33の範囲内にある)。
[MII 1−xMIII x(OH)2]x+(An−)x/n・yH2O
(式中、
MIIは、Mg2+、Ca2+またはZn2+から選択され、
MIIIは、Al3+であり、
An−は、Cl−、CO3 2−およびNO3 −から選択される陰イオンであり、
yは、0.25〜4の範囲内、好ましくは0.5〜1.0の範囲内にあり、
xは、0.10〜0.38の範囲内、好ましくは0.10〜0.33の範囲内にある)。
より好ましくは、層状複水酸化物(LDH)は、
合成ハイドロタルサイト
Mg4.5Al2(OH)13(CO3)・3.5H2O(CAS no.11097−59−9)
または
ハイドロタルサイト
Mg6Al2(OH)16(CO3)・4H2O
から選択される。
ステアリン酸金属塩(金属は、Na、K、MgまたはZn);
乳酸金属塩(金属は、Na、K、MgまたはZn);
ステアロイル−2−乳酸金属塩(金属は、Na、K、MgまたはZn);
酸化マグネシウム、酸化亜鉛; 層状複水酸化物(LDH);
またはこれらの混合物
から選択され、より好ましくは、酸捕捉剤は、ハイドロタルサイト、合成ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、乳酸カルシウム、ステアロイル−2−乳酸ナトリウム、ステアロイル−2−乳酸カルシウムおよびこれらの混合物から選択され、さらにより好ましくは、酸捕捉剤は、ハイドロタルサイト、合成ハイドロタルサイト、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸亜鉛およびこれらの混合物から選択され、最も好ましくは、酸捕捉剤は、ハイドロタルサイトまたは合成ハイドロタルサイトから選択される。
R7、R8およびR9は、独立に、ヘテロ原子を含んでいてもよい、無置換または置換された脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基であり、
X1、X2およびX3は、独立に、HまたはOHであり、但し、X1、X2およびX3の少なくとも1つはOHである)に従う酸化防止剤(A)と一緒に使用され、より好ましくは、酸捕捉剤は、層状複水酸化物(LDH)であり、式(I)に従う酸化防止剤(A)と一緒に使用され、さらにより好ましくは、酸捕捉剤は、合成ハイドロタルサイトまたはハイドロタルサイトから選択され、式(I)に従う酸化防止剤(A)と一緒に使用される。
酸化防止剤(B)は、一般式:
R1−P(OAr)2 (II)
(式中、OArは、式(II.A):
R1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい無置換または置換された脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基であり、
R2、R3、R4、R5およびR6は、独立に、水素原子であるかまたはヘテロ原子を含んでいてもよい無置換もしくは置換された脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基である)に従う)を有し、
酸化防止剤(C)は、式(III):
R11、R12、R13、R14およびR15は、独立に、Hであるかまたはヘテロ原子を含んでいてもよい無置換もしくは置換された脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基である)に従い、
酸化防止剤(D)は、式(IV):
R21およびR22は、それぞれ、少なくとも6個の炭素原子を含む同一であるかまたは異なる残基である)に従う。
式(I)に従う酸化防止剤が存在する場合、ポリオレフィン組成物中における式(I)に従う酸化防止剤の総量は、組成物の総重量を基準として、好ましくは0.025〜0.750重量%、より好ましくは0.050〜0.600重量%、さらにより好ましくは0.075〜0.550重量%である。
R1は、好ましくは、脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基であり、存在するヘテロ原子は、酸素、窒素およびリン原子から選択される。
式(III)に従う酸化防止剤(C)の無置換または置換された脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基R11、R12、R13、R14および/またはR15中に存在することができるヘテロ原子は、酸素、硫黄、窒素、リン等とすることができる。しかしながら、好ましくは、R11、R12、R13、R14またはR15は、より好ましくは、R11、R12、R13、R14およびR15は、ヘテロ原子を含まない、すなわち無置換または置換された脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基のみであるか、または上述したようにHである。
好ましくは、化合物(D)の式(IV)において、R21およびR22は、それぞれ同一であるかまたは異なる残基であり、好ましくは少なくとも10個のC原子を含む。
[MII 1−xMIII x(OH)2]x+(An−)x/n・yH2O
( MIIは、Mg2+、Ca2+またはZn2+から選択され;
MIIIは、Al3+であり;
An−は、Cl−、CO3 2−およびNO3 −から選択される陰イオンであり、
yは、0.25〜4の範囲、好ましくは0.5〜1.0の範囲にあり、
xは、0.10〜0.38の範囲、好ましくは0.10〜0.33の範囲にある)である層状複水酸化物(LDH)の使用を対象とし、
より好ましくは、層状複水酸化物(LDH)は、
合成ハイドロタルサイト
Mg4.5Al2(OH)13(CO3)・3.5H2O(CAS no.11097−59−9)
または
ハイドロタルサイト
Mg6Al2(OH)16(CO3)・4H2O
から選択され、
ここで、本発明によるポリオレフィン組成物(「ベース樹脂」)のポリマー成分全体は、ポリオレフィン組成物全体の少なくとも90重量%を構成し、ベース樹脂は、上に定義したエチレンホモポリマーもしくはコポリマーまたはプロピレンホモポリマーもしくはコポリマーを含む。
耐二酸化塩素性
試験に供する組成物をPE材料用Battenfeld押出機で外径25mm、肉厚2.3mm、長さ1メートルの管に成形する。
本試験においては、次に示す手順で供試管を270日間上述の二酸化塩素試験に付した。
EN ISO 1872−2(2007年2月)に準拠して圧縮成形により作製した試験片についてISO 1183−1:2004(方法A)に従い密度を測定する。結果をkg/m3単位で表す。
メルトフローレート(MFR)をISO 1133に従い測定し、g/10分単位で示す。MFRは、ポリマーの流動性、したがって加工性の指標である。メルトフローレートが高いほどポリマーの粘度は低い。MFRは、ポリエチレンの場合は、190℃で5.00kg(MFR5)の荷重を用いて測定される。
ノッチを有しない長さ350mm、25mm×2.3mmの管を、内側および外側が水となる環境で加圧試験に付す。エンドキャップを使用した。基準時間を時間単位で決定する。フープ応力を4.0MPaとし、温度を80℃とした。開発した材料が管加圧試験の基準点を超えるか否かを確認する。
コンパウンディングに使用したPE樹脂の嵩密度は951kg/m3であり、MFR5(ISO 1133、190℃、5.0kg)は0.85g/10分である。
Irganox 1010:ペンタエリスリチル−テトラキス(3−(3’,5’−ジ−tertブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)プロピオネート)
Irganox 1330:1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス−(3,5−ジ−tertブチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン
Irgafos 168:トリス(2,4−ジ−tertブチルフェニル)ホスファイト
Irganox E201:2,5,7,8−テトラメチル−2−(4’,8’,12’−トリメチルトリデシル)−クロマン−6−オール(ビタミンE)
ステアリン酸Ca:Faciより入手
カーボンブラックマスターバッチ(CBMB):カーボンブラック(Elftex TP、Cabot提供)39.5重量%と、MFR2(2.16kg、190℃、ISO 1133)が30g/10分であり、密度が959kg/m3であるエチレン−ブチレンコポリマー(コモノマー含有率1.7重量%)60.4重量%とを含むマスターバッチを使用した。
ハイドロタルサイト:Sasolより入手したPural MG63HT
下の表1に示す含有率の組成物を同方向回転二軸押出機Coperion ZSK40(L/D 43)を用いて調製した。スクリュー回転数は150〜200rpmの間に設定することができ、トルクは80〜85%であり、処理量は約50〜55kg/hとした。温度プロファイルを190〜200℃に設定した。
Claims (12)
- 二酸化塩素含有水に対するポリオレフィン組成物の耐性を向上させるための、層状複水酸化物(LDH)、金属酸化物、乳酸金属塩およびステアロイル−2−乳酸金属塩から選択される酸捕捉剤の使用。
- 前記酸捕捉剤が、ハイドロタルサイトである、請求項1に記載の使用。
- 酸捕捉剤の量が、前記ポリオレフィン組成物の0.05〜1.5重量%である、請求項1または2に記載の使用。
- 前記ポリオレフィン組成物中のポリマー成分全体(「ベース樹脂」)が前記ポリオレフィン組成物全体の少なくとも90重量%を構成する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の使用。
- 前記ベース樹脂がエチレンホモポリマーもしくはコポリマーまたはプロピレンホモポリマーもしくはコポリマーを含む、請求項4に記載の使用。
- エチレンホモポリマーまたはコポリマーおよびプロピレンホモポリマーまたはコポリマーの総量が前記ベース樹脂の少なくとも80重量%である、請求項4または5に記載の使用。
- 前記酸捕捉剤が、式(I)に従う酸化防止剤(A)と、次式(II)〜(IV)に従う酸化防止剤、すなわち
一般式(II):
R1−P(OAr)2 (II)
(式中、OArは、式(II.A):
R1は、ヘテロ原子を含んでいてもよい、無置換または置換された脂肪族または芳香族ヒドロカルビル基であり、
R2、R3、R4、R5およびR6は、独立に、水素原子であるかまたはヘテロ原子を含んでいてもよい無置換もしくは置換された脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基である)に従う)を有する酸化防止剤(B)、
式(III):
R11、R12、R13、R14およびR15は、独立に、Hであるかまたはヘテロ原子を含んでいてもよい無置換もしくは置換された脂肪族もしくは芳香族ヒドロカルビル基である)に従う酸化防止剤(C)、
式(IV):
R21およびR22は、それぞれ、同一であるかまたは異なる、少なくとも6個の炭素原子を有する基である)に従う酸化防止剤(D)
の1種もしくは複数種またはこれらの混合物と組み合わせて使用される、請求項7に記載の使用。 - 式(I)に従う少なくとも1種の酸化防止剤(A)と、酸化防止剤(B)、(C)および(D)から選択される少なくとも1種の酸化防止剤とが使用される、請求項7または8に記載の使用。
- 前記ポリオレフィン組成物が、管、継手、テープ、フィルム、シートまたは容器等の物品の形態にある、請求項1〜9のいずれか一項に記載の使用。
- 前記物品が管である、請求項9に記載の使用。
- 二酸化塩素含有水を輸送するための方法であって、ポリオレフィン組成物を含む管を介して前記水を搬送するステップを含み、前記ポリオレフィン組成物が、層状複水酸化物(LDH)、金属酸化物、乳酸金属塩およびステアロイル−2−乳酸金属塩から選択される酸捕捉剤を含む、方法。
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