JP3315698B2 - 化学分解性ポリオレフィンフィルム - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、安価なポリオレフィン溶融吹込(melt blo
wn)フィルム製品を製造するために或る充填剤を多量に
含むポリオレフィン樹脂、特にポリエチレン樹脂に関す
る。より詳細には、無機カーボネートなどの充填剤と金
属カルボキシレートとの両方を有するポリオレフィンか
ら作られたフィルムであって、化学的且つ熱的に分解性
であるものに関する。加えて、本発明は、これらの或る
充填剤と金属カルボキシレートとを含有する化学的且つ
熱的に分解性のキャストフィルムポリオレフィン製品に
関する。
wn)フィルム製品を製造するために或る充填剤を多量に
含むポリオレフィン樹脂、特にポリエチレン樹脂に関す
る。より詳細には、無機カーボネートなどの充填剤と金
属カルボキシレートとの両方を有するポリオレフィンか
ら作られたフィルムであって、化学的且つ熱的に分解性
であるものに関する。加えて、本発明は、これらの或る
充填剤と金属カルボキシレートとを含有する化学的且つ
熱的に分解性のキャストフィルムポリオレフィン製品に
関する。
本発明の充填剤は、好ましくは、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウムまたは合成カーボネートを含めた他の無
機カーボネートであるが、霞石閃長岩、タルク、水酸化
マグネシウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、雲
母、天然または合成シリカ、カ焼粘土などの物質を包含
する。
酸マグネシウムまたは合成カーボネートを含めた他の無
機カーボネートであるが、霞石閃長岩、タルク、水酸化
マグネシウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、雲
母、天然または合成シリカ、カ焼粘土などの物質を包含
する。
背景技術 米国特許第4,156,666号明細書は、ポリオレフィン樹
脂、脂肪酸または脂肪酸と一価脂肪族アルコールとのエ
ステル約0.2〜10重量%および場合によって炭酸カルシ
ウムなどの無機充填剤約10〜60重量%を含む分解性ポリ
オレフィン樹脂組成物を開示している。これらの樹脂
は、明らかに成形樹脂と特徴づけられ且つ上記の酸また
はエステルは、光分解性のための促進剤である。開示の
成形樹脂の分解は、分解が生ずるために日光への露光を
必要とする。
脂、脂肪酸または脂肪酸と一価脂肪族アルコールとのエ
ステル約0.2〜10重量%および場合によって炭酸カルシ
ウムなどの無機充填剤約10〜60重量%を含む分解性ポリ
オレフィン樹脂組成物を開示している。これらの樹脂
は、明らかに成形樹脂と特徴づけられ且つ上記の酸また
はエステルは、光分解性のための促進剤である。開示の
成形樹脂の分解は、分解が生ずるために日光への露光を
必要とする。
分解性プラスチックに関する第一の問題は「分解性」
の定義であることがよく文書化されている。環境上分解
性の物質の分類は、ミシガン・バイオテクノロジー・イ
ンスティテュートのR.ナラヤンにより「分解性物質:展
望、問題および機会」第1頁、CRCプレス、1990年の中
で「生分解性、光分解性および化学分解性」として行わ
れた。問題は、ジョン・ドネリーによる論文「分解性プ
ラスチック」、Garbage、1990年5月/6月で持ち出され
た:「それら(分解性プラスチック)は思い違い、解決
法または完全に悪ふざけか」。論文に記載のように、分
解性ポリオレフィンフィルム、例えば、ごみ袋を製造し
ようとする最初の試みは、プラスチックをより生分解性
にさせるデンプン、糖などの物質を加えるかプラスチッ
クをより光分解性にさせる金属などの物質を加えること
であった。しかしながら、これらの物質の各々は、プラ
スチックの環境に依存した:例えば、生分解性反応が生
ずるためには細菌の存在または光分解反応が生ずるため
には日光(UV)に依存する。
の定義であることがよく文書化されている。環境上分解
性の物質の分類は、ミシガン・バイオテクノロジー・イ
ンスティテュートのR.ナラヤンにより「分解性物質:展
望、問題および機会」第1頁、CRCプレス、1990年の中
で「生分解性、光分解性および化学分解性」として行わ
れた。問題は、ジョン・ドネリーによる論文「分解性プ
ラスチック」、Garbage、1990年5月/6月で持ち出され
た:「それら(分解性プラスチック)は思い違い、解決
法または完全に悪ふざけか」。論文に記載のように、分
解性ポリオレフィンフィルム、例えば、ごみ袋を製造し
ようとする最初の試みは、プラスチックをより生分解性
にさせるデンプン、糖などの物質を加えるかプラスチッ
クをより光分解性にさせる金属などの物質を加えること
であった。しかしながら、これらの物質の各々は、プラ
スチックの環境に依存した:例えば、生分解性反応が生
ずるためには細菌の存在または光分解反応が生ずるため
には日光(UV)に依存する。
本発明は、所定時間にわたってプラスチックの化学分
解を生ずる添加剤の組み合わせに関する。添加剤をプラ
スチック樹脂に配合することは、所望の用途、ごみ袋ま
たは農業用フィルムを可能にするが、化学反応によって
プラスチック製品を環境上分解性にさせるであろう。こ
の化学反応は、熱および/または紫外線によって促進さ
れるが、プラスチックを埋立地(landfill)に埋める時
に見出されるような温度に加熱される時には日光なしで
分解を生じさせるであろう。
解を生ずる添加剤の組み合わせに関する。添加剤をプラ
スチック樹脂に配合することは、所望の用途、ごみ袋ま
たは農業用フィルムを可能にするが、化学反応によって
プラスチック製品を環境上分解性にさせるであろう。こ
の化学反応は、熱および/または紫外線によって促進さ
れるが、プラスチックを埋立地(landfill)に埋める時
に見出されるような温度に加熱される時には日光なしで
分解を生じさせるであろう。
発明の開示 本発明は、粒径150メッシュ未満を有する無機カーボ
ネート、合成カーボネート、霞石閃長岩、タルク、水酸
化マグネシウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、
雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土またはそれ
らの混合物を含めた充填剤から選ばれる充填剤25〜60wt
%を含有するポリオレフィン樹脂を溶融吹込みする(me
lt blow)ことによって安価に製造される溶融吹込ポリ
オレフィンフィルムに関する。
ネート、合成カーボネート、霞石閃長岩、タルク、水酸
化マグネシウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、
雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土またはそれ
らの混合物を含めた充填剤から選ばれる充填剤25〜60wt
%を含有するポリオレフィン樹脂を溶融吹込みする(me
lt blow)ことによって安価に製造される溶融吹込ポリ
オレフィンフィルムに関する。
本発明の更に他の側面は、前記群の充填剤と金属カル
ボキシレートとの組み合わせの配合によって化学分解性
であるポリオレフィン樹脂、特にポリエチレンを含有す
る樹脂に関する。本発明の金属カルボキシレートは、セ
リウム、コバルト、鉄、マグネシウムなどの大多数の金
属を包含する。
ボキシレートとの組み合わせの配合によって化学分解性
であるポリオレフィン樹脂、特にポリエチレンを含有す
る樹脂に関する。本発明の金属カルボキシレートは、セ
リウム、コバルト、鉄、マグネシウムなどの大多数の金
属を包含する。
発明を実施するための最良の形態 本発明は、或る充填剤25〜60wt%を含有するポリオレ
フィン樹脂を溶融吹込することに関する。従来、溶融吹
込で使用されたポリオレフィン樹脂は、10wt%超える充
填剤を含有しなかった。その理由は、大抵のフィルム等
級樹脂中の充填剤がフィルムに引き裂きまたは穴を生じ
させる可能性があるからである。本発明によれば、或る
ポリオレフィン樹脂は、従来可能であるとは考えられな
かった量の或る充填剤を含有する溶融吹込フィルムを製
造するために使用できることが見出された。ポリオレフ
ィン樹脂に充填するために使用できる充填剤は、粒径15
0メッシュ未満を有する無機カーボネート、合成カーボ
ネート、霞石閃長岩、タルク、水酸化マグネシウム、ア
ルミニウム3水和物、けいそう土、雲母、天然または合
成シリカおよびカ焼粘土またはこれらの混合物から選ば
れる。更に、これらの充填剤は、水を含まないことを必
要とすることが見出された。これらの充填剤の表面は、
溶融吹込でフィルムにした時にスチームおよび穴を生ず
るであろう水を吸収しないように処理する。従って、炭
酸カルシウムなどのこれらの充填剤は、有機酸で処理し
てカーボネートの加工性を助長し且つより疎水性の充填
剤製品とする。ステアリン酸、オレイン酸などの酸は、
カーボネートまたは他の充填剤を表面処理するために通
常の酸である。この表面処理は、通常、カーボネート供
給者によって行われ且つ表面処理された充填剤は、本発
明の一部分を成す。
フィン樹脂を溶融吹込することに関する。従来、溶融吹
込で使用されたポリオレフィン樹脂は、10wt%超える充
填剤を含有しなかった。その理由は、大抵のフィルム等
級樹脂中の充填剤がフィルムに引き裂きまたは穴を生じ
させる可能性があるからである。本発明によれば、或る
ポリオレフィン樹脂は、従来可能であるとは考えられな
かった量の或る充填剤を含有する溶融吹込フィルムを製
造するために使用できることが見出された。ポリオレフ
ィン樹脂に充填するために使用できる充填剤は、粒径15
0メッシュ未満を有する無機カーボネート、合成カーボ
ネート、霞石閃長岩、タルク、水酸化マグネシウム、ア
ルミニウム3水和物、けいそう土、雲母、天然または合
成シリカおよびカ焼粘土またはこれらの混合物から選ば
れる。更に、これらの充填剤は、水を含まないことを必
要とすることが見出された。これらの充填剤の表面は、
溶融吹込でフィルムにした時にスチームおよび穴を生ず
るであろう水を吸収しないように処理する。従って、炭
酸カルシウムなどのこれらの充填剤は、有機酸で処理し
てカーボネートの加工性を助長し且つより疎水性の充填
剤製品とする。ステアリン酸、オレイン酸などの酸は、
カーボネートまたは他の充填剤を表面処理するために通
常の酸である。この表面処理は、通常、カーボネート供
給者によって行われ且つ表面処理された充填剤は、本発
明の一部分を成す。
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの無機カーボ
ネートが、充填剤として好ましい。しかしながら、炭酸
リチウム、炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムを使
用してもよい。加えて、ハイドロタルク石様化合物、炭
酸ナトリウムジヒドロキシアルミニウムなどの合成カー
ボネートが、本発明で使用可能である。無機または合成
カーボネートに加えて、粒径150メッシュ未満を有する
充填剤、例えば、霞石閃長岩、タルク、水酸化マグネシ
ウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、雲母、二酸
化ケイ素を含めた天然または合成シリカおよびカ焼粘土
またはそれらの混合物が、使用可能である。本発明のす
べての充填剤は、粒径150メッシュ未満を有するが、充
填剤物質の粒径が小さければ小さい程、充填剤物質とし
て好ましい。最も好ましい充填剤は、粒径1〜10μを有
する炭酸カルシウムである。
ネートが、充填剤として好ましい。しかしながら、炭酸
リチウム、炭酸ナトリウムまたは重炭酸ナトリウムを使
用してもよい。加えて、ハイドロタルク石様化合物、炭
酸ナトリウムジヒドロキシアルミニウムなどの合成カー
ボネートが、本発明で使用可能である。無機または合成
カーボネートに加えて、粒径150メッシュ未満を有する
充填剤、例えば、霞石閃長岩、タルク、水酸化マグネシ
ウム、アルミニウム3水和物、けいそう土、雲母、二酸
化ケイ素を含めた天然または合成シリカおよびカ焼粘土
またはそれらの混合物が、使用可能である。本発明のす
べての充填剤は、粒径150メッシュ未満を有するが、充
填剤物質の粒径が小さければ小さい程、充填剤物質とし
て好ましい。最も好ましい充填剤は、粒径1〜10μを有
する炭酸カルシウムである。
本発明に係るフィルム製品に溶融吹込されるポリオレ
フィンとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低
密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン、ポリブ
チレンおよびエチレンの共重合体、例えば、ポリエチレ
ン−酢酸ビニル(EVA)、ポリエチレン−アクリル酸(E
AA)、ポリエチレン−メタクリル酸(EMA)またはエチ
レンまたはプロピレンとブテン−1、ペンテン−1、ヘ
キセン、オクテンなどの低級オレフィンとの共重合体が
挙げられる。ここで使用する「ポリエチレン樹脂」なる
用語は、エチレンが支配的であり且つ前記リストでポリ
エチレン樹脂によって例示される樹脂を包含する。
フィンとしては、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低
密度ポリエチレン(LLDPE)、ポリプロピレン、ポリブ
チレンおよびエチレンの共重合体、例えば、ポリエチレ
ン−酢酸ビニル(EVA)、ポリエチレン−アクリル酸(E
AA)、ポリエチレン−メタクリル酸(EMA)またはエチ
レンまたはプロピレンとブテン−1、ペンテン−1、ヘ
キセン、オクテンなどの低級オレフィンとの共重合体が
挙げられる。ここで使用する「ポリエチレン樹脂」なる
用語は、エチレンが支配的であり且つ前記リストでポリ
エチレン樹脂によって例示される樹脂を包含する。
15〜65wt%、好ましくは20〜55wt%の充填剤量を溶融
吹込されることができるポリオレフィン樹脂は、通常エ
チレンまたはプロピレンの共重合体である特性を有す
る。本発明で使用するオレフィン樹脂に共通の特性は、
高い伸び〔500%以上の極限伸びを有する(ASTM−D−6
38)〕および高い伸びの性質と通常関連づけられる高い
溶融強度を有する樹脂である。共重合体樹脂は、通常、
有意な量の(2wt%以上、例えば、2〜25wt%)のコモ
ノマーを有し且つブロック共重合体樹脂を含んでいる。
一群のポリオレフィン樹脂は、アクリル酸、メタクリル
酸または酢酸ビニルまたは高度に可撓性の熱可塑性樹脂
の特性を有する単量体を包含するエチレンの共重合体で
ある。別の群のポリオレフィン樹脂は、共重合体を生成
するコモノマーとしてエチレンまたはプロピレンおよび
ブテン、ヘキセン、オクテンなどの他のオレフィンを包
含するものである。ここで使用する「ポリオレフィン共
重合体樹脂」なる用語は、少なくとも1種の他のコモノ
マーを有するポリエチレンまたはポリプロピレン樹脂を
包含する。ポリエチレン樹脂の密度は0.70〜0.97であり
且つ分子量は100,000〜250,000であってもよい。これら
のポリエチレン樹脂のメルトインデックスは、20〜約1
(g/分 ASTM D1238)であってもよい。メルトインデ
ックスの範囲は、適用可能な樹脂に広いが、この広い範
囲は、各々の特定の樹脂に適用できることを断定するも
のではないが、本発明の充填剤を充填する時のメルトイ
ンデックスの範囲の樹脂を溶融吹込してフィルムとする
ことができることのみを断定しようとするものである。
本発明で使用するこれらのポリオレフィン樹脂は、必ず
しもフィルム等級樹脂として生産販売されている樹脂で
はない。しかしながら、本発明の高い配合量の充填剤を
これらのポリオレフィン樹脂に配合する時には、配合樹
脂は、フィルムとして溶融吹込することができる。
吹込されることができるポリオレフィン樹脂は、通常エ
チレンまたはプロピレンの共重合体である特性を有す
る。本発明で使用するオレフィン樹脂に共通の特性は、
高い伸び〔500%以上の極限伸びを有する(ASTM−D−6
38)〕および高い伸びの性質と通常関連づけられる高い
溶融強度を有する樹脂である。共重合体樹脂は、通常、
有意な量の(2wt%以上、例えば、2〜25wt%)のコモ
ノマーを有し且つブロック共重合体樹脂を含んでいる。
一群のポリオレフィン樹脂は、アクリル酸、メタクリル
酸または酢酸ビニルまたは高度に可撓性の熱可塑性樹脂
の特性を有する単量体を包含するエチレンの共重合体で
ある。別の群のポリオレフィン樹脂は、共重合体を生成
するコモノマーとしてエチレンまたはプロピレンおよび
ブテン、ヘキセン、オクテンなどの他のオレフィンを包
含するものである。ここで使用する「ポリオレフィン共
重合体樹脂」なる用語は、少なくとも1種の他のコモノ
マーを有するポリエチレンまたはポリプロピレン樹脂を
包含する。ポリエチレン樹脂の密度は0.70〜0.97であり
且つ分子量は100,000〜250,000であってもよい。これら
のポリエチレン樹脂のメルトインデックスは、20〜約1
(g/分 ASTM D1238)であってもよい。メルトインデ
ックスの範囲は、適用可能な樹脂に広いが、この広い範
囲は、各々の特定の樹脂に適用できることを断定するも
のではないが、本発明の充填剤を充填する時のメルトイ
ンデックスの範囲の樹脂を溶融吹込してフィルムとする
ことができることのみを断定しようとするものである。
本発明で使用するこれらのポリオレフィン樹脂は、必ず
しもフィルム等級樹脂として生産販売されている樹脂で
はない。しかしながら、本発明の高い配合量の充填剤を
これらのポリオレフィン樹脂に配合する時には、配合樹
脂は、フィルムとして溶融吹込することができる。
射出成形樹脂であるか本発明に不適当であるポリオレ
フィン樹脂は、溶融強度がなく小さい極限伸び、通常10
0〜300%を有するものと特徴づけられる。
フィン樹脂は、溶融強度がなく小さい極限伸び、通常10
0〜300%を有するものと特徴づけられる。
ポリオレフィンの溶融吹込は、ポリオレフィンフィル
ムの周知の確立された製法である。しかしながら、充填
剤10wt%以上、詳細には20wt%より多い量を含有するフ
ィルムを溶融吹込することは、従来、行われていなかっ
た。驚異的なことに、充填剤のこれらの高い配合量は、
本発明のポリオレフィン樹脂のフィルム吹込能力に損失
を与えない。溶融吹込法においては、ポリオレフィン
は、ガス、通常空気を有するサーキュラーダイを通して
押出され、吹込んで樹脂の円形になってバルブを形成
し、このバルブは樹脂が冷却するまで上方に引き、次い
で、樹脂フィルムは、ローラーを通して走行し、これら
のローラーはバルブをつぶし且つフィルムの連続シリン
ダーを形成する。フィルムを溶融吹込するための装置
は、押出機、サーキュラーダイ、空気をダイに吹込むた
めの空気リング、形成されたバブルをつぶすためのコラ
プシブルフレーム、ニップロールおよびつぶれたフィル
ム用巻取機からなる。次いで、フィルムは、切開かれ、
つぶれたフィルム(フィルムのシリンダー)の大きさの
通常2倍であるか、換言すれば、大体形成されたバルブ
の円周の大きさであるシートを形成する。
ムの周知の確立された製法である。しかしながら、充填
剤10wt%以上、詳細には20wt%より多い量を含有するフ
ィルムを溶融吹込することは、従来、行われていなかっ
た。驚異的なことに、充填剤のこれらの高い配合量は、
本発明のポリオレフィン樹脂のフィルム吹込能力に損失
を与えない。溶融吹込法においては、ポリオレフィン
は、ガス、通常空気を有するサーキュラーダイを通して
押出され、吹込んで樹脂の円形になってバルブを形成
し、このバルブは樹脂が冷却するまで上方に引き、次い
で、樹脂フィルムは、ローラーを通して走行し、これら
のローラーはバルブをつぶし且つフィルムの連続シリン
ダーを形成する。フィルムを溶融吹込するための装置
は、押出機、サーキュラーダイ、空気をダイに吹込むた
めの空気リング、形成されたバブルをつぶすためのコラ
プシブルフレーム、ニップロールおよびつぶれたフィル
ム用巻取機からなる。次いで、フィルムは、切開かれ、
つぶれたフィルム(フィルムのシリンダー)の大きさの
通常2倍であるか、換言すれば、大体形成されたバルブ
の円周の大きさであるシートを形成する。
本発明は、更に、化学分解性ポリオレフィン溶融吹込
フィルムに関する。本発明によれば、溶融吹込ポリオレ
フィンフィルムは、或る化学プロデグラダント(prodeg
radant)、詳細には金属カルボキシレートを前記の或る
充填剤と組み合わせる時に化学分解性である。本発明の
分解性樹脂は、充填剤の混合物であってもよい或る充填
剤と化学プロデグラダント、金属カルボキシレートとの
組み合わせを溶融吹込してフィルムとすることができる
樹脂に配合し、充填剤およびプロデグラダントを押出機
中で混合し、次いで、通常の溶融吹込フィルム装置で使
用するペレットを形成することによって調製する。ここ
で使用する「分解性」なる用語は、ポリオレフィンが脆
性などの物性の損失または引張強さの損失だけではな
く、分子量の損失も示すことを意味する。ポリオレフィ
ン樹脂の分解は、明らかに、化学的と特徴づけられる。
その理由は、分解が開始し且つ生ずるために分解が紫外
線(光分解性)またはバイオ開始剤(生分解性)を必要
としないからである。一方、紫外線(日光)は、化学分
解を促進するであろう。分解添加剤、充填剤とプロデグ
ラダントとの組み合わせ、即ち、カーボネートおよび金
属カルボキシレートが10wt%を超えるであろうし且つ20
wt%より多いことができ且つ45wt%と同じ位またはそれ
以上であることができ且つ1ミル未満から25ミルまでま
たはそれ以上のフィルムに成形できることは、本発明の
特徴である。
フィルムに関する。本発明によれば、溶融吹込ポリオレ
フィンフィルムは、或る化学プロデグラダント(prodeg
radant)、詳細には金属カルボキシレートを前記の或る
充填剤と組み合わせる時に化学分解性である。本発明の
分解性樹脂は、充填剤の混合物であってもよい或る充填
剤と化学プロデグラダント、金属カルボキシレートとの
組み合わせを溶融吹込してフィルムとすることができる
樹脂に配合し、充填剤およびプロデグラダントを押出機
中で混合し、次いで、通常の溶融吹込フィルム装置で使
用するペレットを形成することによって調製する。ここ
で使用する「分解性」なる用語は、ポリオレフィンが脆
性などの物性の損失または引張強さの損失だけではな
く、分子量の損失も示すことを意味する。ポリオレフィ
ン樹脂の分解は、明らかに、化学的と特徴づけられる。
その理由は、分解が開始し且つ生ずるために分解が紫外
線(光分解性)またはバイオ開始剤(生分解性)を必要
としないからである。一方、紫外線(日光)は、化学分
解を促進するであろう。分解添加剤、充填剤とプロデグ
ラダントとの組み合わせ、即ち、カーボネートおよび金
属カルボキシレートが10wt%を超えるであろうし且つ20
wt%より多いことができ且つ45wt%と同じ位またはそれ
以上であることができ且つ1ミル未満から25ミルまでま
たはそれ以上のフィルムに成形できることは、本発明の
特徴である。
本発明の分解性製品を調製するために充填剤と組み合
わされる発明のプロデグラダント添加剤は、金属カルボ
キシレートである。好ましい金属カルボキシレートは、
ステアリン酸コバルト、ステアリン酸セリウムおよびス
テアリン酸鉄である。他の好適な金属カルボキシレート
は、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、
カドミウム、クロム、銅、ガリウム、ランタン、鉛、リ
チウム、マグネシウム、水銀、モリブデン、ニッケル、
カリウム、希土類、銀、ナトリウム、ストロンチウム、
スズ、タングステン、バナジウム、イットリウム、亜鉛
またはジルコニウムを含有するカルボキシレートであ
る。
わされる発明のプロデグラダント添加剤は、金属カルボ
キシレートである。好ましい金属カルボキシレートは、
ステアリン酸コバルト、ステアリン酸セリウムおよびス
テアリン酸鉄である。他の好適な金属カルボキシレート
は、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、
カドミウム、クロム、銅、ガリウム、ランタン、鉛、リ
チウム、マグネシウム、水銀、モリブデン、ニッケル、
カリウム、希土類、銀、ナトリウム、ストロンチウム、
スズ、タングステン、バナジウム、イットリウム、亜鉛
またはジルコニウムを含有するカルボキシレートであ
る。
化学分解性ポリオレフィンフィルム樹脂は、各添加剤
1重量%(1wt%)と同じ位少ない量、所定のカーボネ
ート充填剤1wt%および金属カルボキシレート1wt%を使
用して調製してもよい。しかしながら、本発明の充填剤
は化学分解性ポリオレフィンフィルムを製造するために
フィルム製造性ポリオレフィン樹脂に多量(10wt%〜45
wt%)添加することが最も望ましいことが見出された。
充填剤の範囲は、フィルムの用途に応じて1〜45wt%、
好ましくは5〜25wt%であってもよい。例えば、フィル
ム一体性および短時間のフィルムの物理的特性を必要と
する農業用フィルムは、フィルムの強度がより長い時間
必要とされる袋で使用するフィルムより高い配合量また
は大きい重量%の充填剤を有するであろう。
1重量%(1wt%)と同じ位少ない量、所定のカーボネ
ート充填剤1wt%および金属カルボキシレート1wt%を使
用して調製してもよい。しかしながら、本発明の充填剤
は化学分解性ポリオレフィンフィルムを製造するために
フィルム製造性ポリオレフィン樹脂に多量(10wt%〜45
wt%)添加することが最も望ましいことが見出された。
充填剤の範囲は、フィルムの用途に応じて1〜45wt%、
好ましくは5〜25wt%であってもよい。例えば、フィル
ム一体性および短時間のフィルムの物理的特性を必要と
する農業用フィルムは、フィルムの強度がより長い時間
必要とされる袋で使用するフィルムより高い配合量また
は大きい重量%の充填剤を有するであろう。
本発明の分解性フィルム等級樹脂に配合する金属カル
ボキシレートの量は、0.1〜15wt%、好ましくは0.5〜3w
t%である。少量のみの金属カルボキシレートですむこ
とがあり且つ1wt%未満の量は、特に非常に高い配合量
の充填剤で好適であることがある。金属カルボキシレー
トの量は、充填剤の量よりはるかに大きい効果を分解速
度に対して有する。しかしながら、高い配合量の充填剤
が有する1つの効果は、存在するプラスチックの合計wt
%を減少することである。このように、オレフィンプラ
スチックの分解速度は、金属カルボキシレートの量を増
大するか充填剤の量を実質上増大することによって増大
してもよい。しかしながら、別の因子は、分解プロセス
を促進するであろうポリオレフィンフィルム製品の環境
である。従って、製品を例えば戸外で使用し且つ日光
(UV)に付すならば、フィルム製品の全分解は、促進さ
れる。しかしながら、過去の組成物と異なり、プロデグ
ラダントは、分解を開始するために紫外線を必要としな
い。熱のみが化学分解反応を開始させ、100゜Fを超える
温度、特に120゜Fを超える温度が特に酸素の存在下で分
解を開始させるであろう。
ボキシレートの量は、0.1〜15wt%、好ましくは0.5〜3w
t%である。少量のみの金属カルボキシレートですむこ
とがあり且つ1wt%未満の量は、特に非常に高い配合量
の充填剤で好適であることがある。金属カルボキシレー
トの量は、充填剤の量よりはるかに大きい効果を分解速
度に対して有する。しかしながら、高い配合量の充填剤
が有する1つの効果は、存在するプラスチックの合計wt
%を減少することである。このように、オレフィンプラ
スチックの分解速度は、金属カルボキシレートの量を増
大するか充填剤の量を実質上増大することによって増大
してもよい。しかしながら、別の因子は、分解プロセス
を促進するであろうポリオレフィンフィルム製品の環境
である。従って、製品を例えば戸外で使用し且つ日光
(UV)に付すならば、フィルム製品の全分解は、促進さ
れる。しかしながら、過去の組成物と異なり、プロデグ
ラダントは、分解を開始するために紫外線を必要としな
い。熱のみが化学分解反応を開始させ、100゜Fを超える
温度、特に120゜Fを超える温度が特に酸素の存在下で分
解を開始させるであろう。
本発明の分解性溶融吹込フィルムは、数種の異なる市
場で用途を有し且つ市場に応じて市場に特殊な応用を有
するであろう添加剤を含有してもよい。分解性フィルム
の用途の1つの市場は、埋立地カバーとしてのものであ
る。毎夜、埋立地の開放面積または面(ごみが操作時に
捨てられている面積)は、カバーを必要とし、現在汚
物、砂または他のものの六インチ(6インチ)のカバー
を使用している。本発明のフィルムの有意な利点は、埋
立地の高さの156フィート/年(6インチ×6日×52週
間)の減少が可能であることである。溶融吹込ポリオレ
フィンフィルムが可塑剤または溶媒を使用しないので、
フィルムは、溶媒またはにおいを放出しない。別の利点
は、フィルムが圧密または温度を本発明のフィルムが化
学/熱反応によって分解するであろう水準まで上げる埋
立地に置かれたごみの多層の条件下で化学分解性であ
る。ランドカバーフィルムで使用される添加剤は、主と
して、広範囲の色選択を与えるために色添加剤である。
加えて、埋立地の通常の悪臭を克服するために、好まし
い匂いを与える添加剤は、本発明のフィルムに添加でき
る。
場で用途を有し且つ市場に応じて市場に特殊な応用を有
するであろう添加剤を含有してもよい。分解性フィルム
の用途の1つの市場は、埋立地カバーとしてのものであ
る。毎夜、埋立地の開放面積または面(ごみが操作時に
捨てられている面積)は、カバーを必要とし、現在汚
物、砂または他のものの六インチ(6インチ)のカバー
を使用している。本発明のフィルムの有意な利点は、埋
立地の高さの156フィート/年(6インチ×6日×52週
間)の減少が可能であることである。溶融吹込ポリオレ
フィンフィルムが可塑剤または溶媒を使用しないので、
フィルムは、溶媒またはにおいを放出しない。別の利点
は、フィルムが圧密または温度を本発明のフィルムが化
学/熱反応によって分解するであろう水準まで上げる埋
立地に置かれたごみの多層の条件下で化学分解性であ
る。ランドカバーフィルムで使用される添加剤は、主と
して、広範囲の色選択を与えるために色添加剤である。
加えて、埋立地の通常の悪臭を克服するために、好まし
い匂いを与える添加剤は、本発明のフィルムに添加でき
る。
本発明の分解性フィルムの別の市場は、水分を保在し
且つ雑草が成長し成長している作物から養分を取るのを
防止する農業用フィルムである。これらのポリオレフィ
ンフィルムカバーは、害虫、風および水分損失からの保
護を与え;且つ化学薬品スプレーの必要を削減または排
除する。農業用フィルムに加える添加剤は、色に加え
て、微量元素、肥料などの養分である。フィルムが分解
する時には、これらの微量元素および肥料は、作物の成
長を助長するであろう。本発明のフィルムが微量元素お
よび肥料を含有するであろうホームガーデン市場は、大
規模農業市場と同様である。
且つ雑草が成長し成長している作物から養分を取るのを
防止する農業用フィルムである。これらのポリオレフィ
ンフィルムカバーは、害虫、風および水分損失からの保
護を与え;且つ化学薬品スプレーの必要を削減または排
除する。農業用フィルムに加える添加剤は、色に加え
て、微量元素、肥料などの養分である。フィルムが分解
する時には、これらの微量元素および肥料は、作物の成
長を助長するであろう。本発明のフィルムが微量元素お
よび肥料を含有するであろうホームガーデン市場は、大
規模農業市場と同様である。
なお更に他の市場は、通常のフィルム市場である。し
かしながら、フィルムに加えられるものは、本発明の低
コストおよび分解性特徴である。例えば、包装用フィル
ム、ラップ、容器、使い捨て製品、特に使い捨ておむ
つ、袋などの製品である。これらの応用においては、追
加の添加剤は、必要とされないが、FDA承認材料は、性
質を変性するために添加してもよい。
かしながら、フィルムに加えられるものは、本発明の低
コストおよび分解性特徴である。例えば、包装用フィル
ム、ラップ、容器、使い捨て製品、特に使い捨ておむ
つ、袋などの製品である。これらの応用においては、追
加の添加剤は、必要とされないが、FDA承認材料は、性
質を変性するために添加してもよい。
前記のように、市販の炭酸カルシウムは、カーボネー
トの加工性を助長するために充填剤を加える前にステア
リン酸、オレイン酸などの有機酸1wt%で表面処理され
るであろうことは普通のプラクティスであるが、量がせ
いぜい約1wt%であるので、それらは、以下の処方物で
別個に説明しない。
トの加工性を助長するために充填剤を加える前にステア
リン酸、オレイン酸などの有機酸1wt%で表面処理され
るであろうことは普通のプラクティスであるが、量がせ
いぜい約1wt%であるので、それらは、以下の処方物で
別個に説明しない。
重量%(wt%)で与えられる下記例、すべての処方物
または配合物は、本発明で使用する若干の樹脂、充填剤
および金属カルボキシレートを例示する。
または配合物は、本発明で使用する若干の樹脂、充填剤
および金属カルボキシレートを例示する。
例1 ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%;および 炭酸カルシウム(CaCO3)40wt%を混合し、約300〜42
5゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。この
フィルム等級樹脂を溶融吹込んで厚さ約2ミリのフィル
ムとし、非常に高い充填量を有するポリオレフィン樹脂
の溶融吹込を例示する。
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%;および 炭酸カルシウム(CaCO3)40wt%を混合し、約300〜42
5゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。この
フィルム等級樹脂を溶融吹込んで厚さ約2ミリのフィル
ムとし、非常に高い充填量を有するポリオレフィン樹脂
の溶融吹込を例示する。
本例は、ポリオレフィン樹脂中の非常に高い配合量の
充填剤が溶融吹込ポリオレフィンフィルムを製造するで
あろうことを例示する。
充填剤が溶融吹込ポリオレフィンフィルムを製造するで
あろうことを例示する。
例2 ポリエチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合体〔エルバ
ックス(Elvax)260、デュポン・ケミカル・カンパニー
の製品〕50wt%;および 炭酸カルシウム50wt%を配合し、ペレット化し、吹込
んで1〜5ミルのフィルムとする。
ックス(Elvax)260、デュポン・ケミカル・カンパニー
の製品〕50wt%;および 炭酸カルシウム50wt%を配合し、ペレット化し、吹込
んで1〜5ミルのフィルムとする。
本例のポリエチレン(EVA)樹脂は、密度0.948(ASTM
D1505)、メルトインデックスMI 6(ASTM1238修
正)を有する。充填剤50wt%の高い配合量においてさ
え、フィルムは溶融吹込まれ且つ驚異的なことに線速度
は、増大できる。その理由は、充填剤が放熱子として作
用するのでフィルムが容易に冷却されるからである。最
も安価で約0.30ドル/ポンドであり且つ0.75ドル/ポン
ドと同じ位多額であることがある樹脂に加える時に0.10
ドル/ポンド以下である充填剤の添加は、本発明の利点
を示す。
D1505)、メルトインデックスMI 6(ASTM1238修
正)を有する。充填剤50wt%の高い配合量においてさ
え、フィルムは溶融吹込まれ且つ驚異的なことに線速度
は、増大できる。その理由は、充填剤が放熱子として作
用するのでフィルムが容易に冷却されるからである。最
も安価で約0.30ドル/ポンドであり且つ0.75ドル/ポン
ドと同じ位多額であることがある樹脂に加える時に0.10
ドル/ポンド以下である充填剤の添加は、本発明の利点
を示す。
例3 ポリプロピレン(HGZ350、フィリップス・ケミカル・
カンパニーの製品)65wt% 炭酸カルシウム〔コドマイト(kodomite)、トンプソ
ン・ウェイマンの製品〕35wt%を配合し、ペレット化
し、キャストして1〜5ミルのフィルムとする。
カンパニーの製品)65wt% 炭酸カルシウム〔コドマイト(kodomite)、トンプソ
ン・ウェイマンの製品〕35wt%を配合し、ペレット化
し、キャストして1〜5ミルのフィルムとする。
本発明によれば、フィルムは特に使い捨てフィルム製
品に好適な低コストフィルムを製造するために或る充填
剤が配合されたポリオレフィン樹脂、主としてポリエチ
レン樹脂から製造されることが明らかである。従来、添
加剤を溶融吹込ポリオレフィンに添加することは、単に
通常の安定剤、粘着防止剤またはカーボンブラックまた
は他の着色添加剤であり且つ少量、通常10wt%未満、よ
り通常5wt%未満であった。炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウムまたは他の無機カーボネート(しかし霞石閃長
岩、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合
成シリカ、カ焼粘土などの物質を包含してもよい)から
選ばれる充填剤の量は、充填剤10〜60wt%、好ましくは
15〜50wt%であり、炭酸カルシウム35〜45wt%の量が溶
融吹込フィルムを容易に製造する。充填剤は、すべて粒
径150メッシュ未満、好ましくはサイズ5〜30μを有す
る。本発明の高配合樹脂は、溶融吹込んで1〜10ミルの
フィルムとしてもよい。
品に好適な低コストフィルムを製造するために或る充填
剤が配合されたポリオレフィン樹脂、主としてポリエチ
レン樹脂から製造されることが明らかである。従来、添
加剤を溶融吹込ポリオレフィンに添加することは、単に
通常の安定剤、粘着防止剤またはカーボンブラックまた
は他の着色添加剤であり且つ少量、通常10wt%未満、よ
り通常5wt%未満であった。炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウムまたは他の無機カーボネート(しかし霞石閃長
岩、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合
成シリカ、カ焼粘土などの物質を包含してもよい)から
選ばれる充填剤の量は、充填剤10〜60wt%、好ましくは
15〜50wt%であり、炭酸カルシウム35〜45wt%の量が溶
融吹込フィルムを容易に製造する。充填剤は、すべて粒
径150メッシュ未満、好ましくはサイズ5〜30μを有す
る。本発明の高配合樹脂は、溶融吹込んで1〜10ミルの
フィルムとしてもよい。
以下の例は、金属カルボキシレートの単純な添加によ
る分解性フィルムを例示する。他の所定の添加剤は、特
定のフィルムに配合してもよい。
る分解性フィルムを例示する。他の所定の添加剤は、特
定のフィルムに配合してもよい。
例4 ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)39wt%;およ
び ステアリン酸コバルト1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。本例は、
充填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。配合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)39wt%;およ
び ステアリン酸コバルト1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。本例は、
充填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。配合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
本例は、高温条件下で短時間後に分解するであろう農
業用フィルムを溶融吹込むための分解性樹脂を例示す
る。
業用フィルムを溶融吹込むための分解性樹脂を例示す
る。
例5 エチレン−オクテン共重合体(2045、ダウ・ケミカル
・カンパニーの製品)55wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)40wt%; ステアリン酸セリウム3wt%;および カーボンブラック2wt%を混合し、約300〜425゜Fのバ
レル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドをペレ
ット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配合樹
脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
・カンパニーの製品)55wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)40wt%; ステアリン酸セリウム3wt%;および カーボンブラック2wt%を混合し、約300〜425゜Fのバ
レル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドをペレ
ット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配合樹
脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
前記例は、プロデグラダントと、ステアリン酸セリウ
ムと、充填剤と、カーボネートと、フィルムを着色する
カーボンブラックなどの他の充填剤との組み合わせを例
示する。
ムと、充填剤と、カーボネートと、フィルムを着色する
カーボンブラックなどの他の充填剤との組み合わせを例
示する。
以下の例は、充填剤の組み合わせを有する処方物を例
示する。
示する。
例6 エチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合体(エルバック
ス350、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品、VA 2
5%およびMI 19〕50wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)33wt% タルク10wt%; 霞石閃長岩〔ミネックス(Minex)7、ユニミン・カ
ナダ・リミテッドの製品〕5wt% ステアリン酸コバルト2wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
ス350、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品、VA 2
5%およびMI 19〕50wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)33wt% タルク10wt%; 霞石閃長岩〔ミネックス(Minex)7、ユニミン・カ
ナダ・リミテッドの製品〕5wt% ステアリン酸コバルト2wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
以下の例は、充填剤と組み合わされた1種より多い金
属カルボキシレートを包含する。
属カルボキシレートを包含する。
例7 ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)38wt%; ステアリン酸セリウム1wt%;および ステアリン酸コバルト1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)60wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)38wt%; ステアリン酸セリウム1wt%;および ステアリン酸コバルト1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
例8 エチレン−ヘキセン共重合体(VLLDPE1539、ユニオン
・カーバイド・カンパニーの製品)50wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)48wt%; ステアリン酸鉄1wt%;および ステアリン酸セリウム1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
・カーバイド・カンパニーの製品)50wt%; 炭酸カルシウム(CaCO3)48wt%; ステアリン酸鉄1wt%;および ステアリン酸セリウム1wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
以下の例は、1種より多い樹脂が本発明の分解性ポリ
オレフィン樹脂を製造するために使用できることを例示
する。
オレフィン樹脂を製造するために使用できることを例示
する。
例9 エチレン−ヘキセン共重合体(VLLDPE1539、ユニオン
・カーバイド・カンパニーの製品)30wt%; ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)30wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)38wt%; ステアリン酸コバルト1wt%;および ステアリン酸鉄1wt%を混合し、約300〜425゜Fのバレ
ル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドをペレッ
ト化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配合樹脂
を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
・カーバイド・カンパニーの製品)30wt%; ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)30wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)38wt%; ステアリン酸コバルト1wt%;および ステアリン酸鉄1wt%を混合し、約300〜425゜Fのバレ
ル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドをペレッ
ト化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配合樹脂
を溶融吹込んで分解性フィルムとする。
本例は、所望のフィルム特性を得るために2種の異な
る樹脂および異なる分解速度を有する2種の異なるプロ
デグラダントを使用することによって得られる融通性を
例示する。
る樹脂および異なる分解速度を有する2種の異なるプロ
デグラダントを使用することによって得られる融通性を
例示する。
例10 プロピレン−エチレン共重合体〔ハイモント(HIMON
T)KS051、ハイモント・インコーポレーテッドのキャタ
ロイ法樹脂製品)30wt%; ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)30wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)37wt%;および ステアリン酸コバルト3wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで4ミルの分解性フィルムとする。
T)KS051、ハイモント・インコーポレーテッドのキャタ
ロイ法樹脂製品)30wt%; ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)30wt
%; 炭酸カルシウム(CaCO3)37wt%;および ステアリン酸コバルト3wt%を混合し、約300〜425゜F
のバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストランドを
ペレット化してフィルム等級分解性樹脂を製造する。配
合樹脂を溶融吹込んで4ミルの分解性フィルムとする。
例11 溶融吹込装置の押出機に、例10の配合樹脂を等量のポ
リエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE5272、チ
ェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)と一緒に加え
る。混合樹脂は、このように、炭酸カルシウム18.5wt%
およびステアリン酸コバルト1.5wt%を有する。配合混
合樹脂を溶融吹込んで1ミル、5ミルおよび8ミルのフ
ィルムとする。
リエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE5272、チ
ェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)と一緒に加え
る。混合樹脂は、このように、炭酸カルシウム18.5wt%
およびステアリン酸コバルト1.5wt%を有する。配合混
合樹脂を溶融吹込んで1ミル、5ミルおよび8ミルのフ
ィルムとする。
例12 対照樹脂は、線状低密度ポリエチレン(LLDPE 751
0、ユニオン・カーバイドの製品)である。
0、ユニオン・カーバイドの製品)である。
第一試料を調製する: 線状低密度ポリエチレン(7510、ユニオン・カーバイ
ドの製品)57.5wt%; 炭酸カルシウム40wt%;および ステアリン酸コバルト2.5wt%を配合し、ペレット化
し、吹込んで1〜5ミルのフィルムとする。
ドの製品)57.5wt%; 炭酸カルシウム40wt%;および ステアリン酸コバルト2.5wt%を配合し、ペレット化
し、吹込んで1〜5ミルのフィルムとする。
第二試料を調製する; 線状低密度ポリエチレンとポリプロピレンとの混合物
(LLDPE 60wt%およびPP 40wt%)55wt%; 炭酸カルシウム40wt%; カーボンブラック2.5wt%;および ステアリン酸コバルト2.5wt%を配合し、ペレット化
し、吹込んで1〜5ミルのフィルムとする。
(LLDPE 60wt%およびPP 40wt%)55wt%; 炭酸カルシウム40wt%; カーボンブラック2.5wt%;および ステアリン酸コバルト2.5wt%を配合し、ペレット化
し、吹込んで1〜5ミルのフィルムとする。
各試料をUVランプに30日間露光する。試料の分子量
は、表1に示すようであることが見出される(源:マサ
チューセッツ州ウェブスターのラークス・エンタープラ
イジーズ)。
は、表1に示すようであることが見出される(源:マサ
チューセッツ州ウェブスターのラークス・エンタープラ
イジーズ)。
前記データから、充填剤、炭酸カルシウムと金属カル
ボキシレート、ステアリン酸コバルトとの両方の組み合
わせを含有するポリオレフィンの分解が促進試験におい
て分解してロウ状物質となることが示される。このよう
に、分子量の減少があるだけではなく、重合体を小さい
分子に破壊する化学分解もある。
ボキシレート、ステアリン酸コバルトとの両方の組み合
わせを含有するポリオレフィンの分解が促進試験におい
て分解してロウ状物質となることが示される。このよう
に、分子量の減少があるだけではなく、重合体を小さい
分子に破壊する化学分解もある。
同じ分解が例4〜11における処方物で予想され、即
ち、試料は測定することが困難であるような高いメルト
インデックスを有するロウ状物質を生ずるであろう。
ち、試料は測定することが困難であるような高いメルト
インデックスを有するロウ状物質を生ずるであろう。
例4〜12で例示するフィルムの試料は、充填剤または
金属カルボキシレートの特定量および/または使用する
樹脂の種類に応じて約1〜2週間または1〜6ヶ月間屋
外に置く時に分解する。また、試料は、試料を約130゜F
の温度で加熱することによって、分解、分子量の損失お
よびはるかに大きいメルトインデックスを示す。明らか
に、本発明の処方物の分解は、性状が化学的であり且つ
紫外線または埋立地条件に典型的な日光の不在下での熱
のいずれかによって開始される。
金属カルボキシレートの特定量および/または使用する
樹脂の種類に応じて約1〜2週間または1〜6ヶ月間屋
外に置く時に分解する。また、試料は、試料を約130゜F
の温度で加熱することによって、分解、分子量の損失お
よびはるかに大きいメルトインデックスを示す。明らか
に、本発明の処方物の分解は、性状が化学的であり且つ
紫外線または埋立地条件に典型的な日光の不在下での熱
のいずれかによって開始される。
本発明の分解性樹脂に特定の応用は、農業用フィルム
である。このようなフィルムは、タマネギ、トウモロコ
シ、トマトなどの所望の植物間での雑草および他のもの
の成長をを防止するためにカバーとして農業で使用され
る。
である。このようなフィルムは、タマネギ、トウモロコ
シ、トマトなどの所望の植物間での雑草および他のもの
の成長をを防止するためにカバーとして農業で使用され
る。
例13 例4の処方物は、3〜4ミルのシートとして溶融吹込
み且つ戸外に置く時に約4〜6週間で分解する。
み且つ戸外に置く時に約4〜6週間で分解する。
例14 例4と同様の農業用フィルム処方物は、少量(1wt%
未満)のマンガン、銅、亜鉛、鉄などの微量金属または
フィルムが分解する時に所望の植物の土壌または成長条
件を高めるポリリン酸アンモニウムなどの窒素含有物質
を加えることによって変更する。
未満)のマンガン、銅、亜鉛、鉄などの微量金属または
フィルムが分解する時に所望の植物の土壌または成長条
件を高めるポリリン酸アンモニウムなどの窒素含有物質
を加えることによって変更する。
例15 別の農業用マルチフィルム処方物; ポリエチレン−酢酸ビニル(EVA)共重合体(エルバ
ックス470、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品)5
0wt%; 炭酸カルシウム35wt%; ステアリン酸コバルト1.5wt%; ポリリン酸アンモニウム8.5wt%;および 微量元素(Mg、Cu、Zn、Fe)5wt%。
ックス470、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品)5
0wt%; 炭酸カルシウム35wt%; ステアリン酸コバルト1.5wt%; ポリリン酸アンモニウム8.5wt%;および 微量元素(Mg、Cu、Zn、Fe)5wt%。
例16 ポリプロピレン樹脂をポリエチレンを有する処方物に
添加することは、分解を高める。ポリプロピレンを含有
する典型的な処方物は、 ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)53wt
%; ポリプロピレン(HGZ350、フィリップス・ケミカル・
カンパニーの製品)15wt%; 炭酸カルシウム(コドマイト、トムソン・ウェイマン
の製品)31.5wt%;および ステアリン酸コバルト0.5wt% である。
添加することは、分解を高める。ポリプロピレンを含有
する典型的な処方物は、 ポリエチレン−4%酢酸ビニル(EVA)樹脂(PE527
2、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品)53wt
%; ポリプロピレン(HGZ350、フィリップス・ケミカル・
カンパニーの製品)15wt%; 炭酸カルシウム(コドマイト、トムソン・ウェイマン
の製品)31.5wt%;および ステアリン酸コバルト0.5wt% である。
配合樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。この
処方物からの1〜5ミルのフィルムは、屋外で約1〜6
週間で分解する。
処方物からの1〜5ミルのフィルムは、屋外で約1〜6
週間で分解する。
例17 以下ポリオレフィン ポリエチレン−アクリル酸(EAA樹脂435{650%};45
2{570%};455{650%};または459{650%}、ダウ
・ケミカル・カンパニーの製品); ポリエチレン−オクテン共重合体〔アタン(ATTANE)
4001{1000%};アタン4002{1000%};またはアタン
4003{760%}、ダウ・ケミカル・カンパニーの商標お
よび製品); 線状低密度ポリエチレン〔ダウレックス(DOWLEX)20
45{1000%}、ダウ・ケミカル・カンパニーの製品); ポリエチレン−酢酸ビニル(エルバックス470{750
%}、デュポン・ケミカル・カンパニーの商標および製
品); ポリエチレン−メチルアクリル酸〔ヌクレル(NUCRE
L)925{520%}、デュポン・ケミカル・カンパニーの
商標および製品) ポリエチレン−20%アクリル酸メチル(PE2260{800
%}、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品) ポリエチレン−ブテン共重合体〔LLDPE−7510ナチュ
ラル(NATURAL){800%}、ユニオン・カーバイドの製
品) ポリエチレン−ヘキサン共重合体(VLLDPE−1539{90
0%}、ユニオン・カーバイドの製品)を使用して、他
のポリオレフィンを次の通り有する処方物を調製する: ポリオレフィン樹脂(カッコ{}内の数は樹脂の極限
伸びである)69wt%; 炭酸カルシウム20wt%; 霞石閃長岩9wt%; ステアリン酸セリウム0.5wt%; ステアリン酸コバルト0.5wt%; カーボンブラック1wt%。
2{570%};455{650%};または459{650%}、ダウ
・ケミカル・カンパニーの製品); ポリエチレン−オクテン共重合体〔アタン(ATTANE)
4001{1000%};アタン4002{1000%};またはアタン
4003{760%}、ダウ・ケミカル・カンパニーの商標お
よび製品); 線状低密度ポリエチレン〔ダウレックス(DOWLEX)20
45{1000%}、ダウ・ケミカル・カンパニーの製品); ポリエチレン−酢酸ビニル(エルバックス470{750
%}、デュポン・ケミカル・カンパニーの商標および製
品); ポリエチレン−メチルアクリル酸〔ヌクレル(NUCRE
L)925{520%}、デュポン・ケミカル・カンパニーの
商標および製品) ポリエチレン−20%アクリル酸メチル(PE2260{800
%}、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製品) ポリエチレン−ブテン共重合体〔LLDPE−7510ナチュ
ラル(NATURAL){800%}、ユニオン・カーバイドの製
品) ポリエチレン−ヘキサン共重合体(VLLDPE−1539{90
0%}、ユニオン・カーバイドの製品)を使用して、他
のポリオレフィンを次の通り有する処方物を調製する: ポリオレフィン樹脂(カッコ{}内の数は樹脂の極限
伸びである)69wt%; 炭酸カルシウム20wt%; 霞石閃長岩9wt%; ステアリン酸セリウム0.5wt%; ステアリン酸コバルト0.5wt%; カーボンブラック1wt%。
樹脂のこのリストは、カーボネートと組み合わせる時
に酸と塩基との反応のため分解性になって二酸化炭素お
よび水を生成するEAA樹脂、エルバックス樹脂、ヌクレ
ル樹脂、アクリル酸メチル樹脂などの酸性樹脂を包含す
る。
に酸と塩基との反応のため分解性になって二酸化炭素お
よび水を生成するEAA樹脂、エルバックス樹脂、ヌクレ
ル樹脂、アクリル酸メチル樹脂などの酸性樹脂を包含す
る。
本発明は、金属カルボキシレートの配合によって分解
性にさせられるより通常のポリエチレンフィルム等級樹
脂の吹込フィルムによって更に示される。
性にさせられるより通常のポリエチレンフィルム等級樹
脂の吹込フィルムによって更に示される。
例18 ポリエチレン樹脂(PE5272、チェブロン・ケミカル・
カンパニーの製品)91.75wt%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)7.5wt%;およ
び ステアリン酸コバルト0.75wt%を混合し、約300〜425
゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。配合
樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。本例は、充
填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。
カンパニーの製品)91.75wt%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)7.5wt%;およ
び ステアリン酸コバルト0.75wt%を混合し、約300〜425
゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。配合
樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。本例は、充
填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。
例19 ポリエチレン樹脂(PE5272、チェブロン・ケミカル・
カンパニーの製品)91wt%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)7.5wt%;およ
び ステアリン酸コバルト1.5wt%を混合し、約300〜425
゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。配合
樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。本例は、充
填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。
カンパニーの製品)91wt%; 酸被覆された炭酸カルシウム(CaCO3)7.5wt%;およ
び ステアリン酸コバルト1.5wt%を混合し、約300〜425
゜Fのバレル温度範囲を有する押出機に加え、ストラン
ドをペレット化してフィルム等級樹脂を製造する。配合
樹脂を溶融吹込んで分解性フィルムとする。本例は、充
填剤と金属カルボキシレートとの組み合わせを例示す
る。
前記例のすべては、溶融吹込んで分解性フィルムとす
る処方物の一部分としてポリオレフィンを包含した。
る処方物の一部分としてポリオレフィンを包含した。
また、本発明は、分解性であるキャストポリオレフィ
ンフィルムを包含する。従来、高い配合量のキャストフ
ィルム樹脂は、考慮されていなかった。しかしながら、
本発明の充填剤および金属カルボキシレートを充填する
ことによって分解性であるキャストフィルムが見出され
た。
ンフィルムを包含する。従来、高い配合量のキャストフ
ィルム樹脂は、考慮されていなかった。しかしながら、
本発明の充填剤および金属カルボキシレートを充填する
ことによって分解性であるキャストフィルムが見出され
た。
ポリオレフィン樹脂またはコンパウンドがキャストフ
ィルム応用に設計される時には、分子量分布は、臨界的
である。平滑な表面を高い押出速度で押し出すために
は、分子量分布は、狭くなければならない。分子量分布
は、HLMI(ASTM1238)対レギュラーMIの比率として測定
できる。HLMI対MIの比率は、6未満である時には、狭い
分子量分布を示し且つこのような樹脂は、本発明のキャ
ストポリオレフィンフィルムを製造するために使用され
る。
ィルム応用に設計される時には、分子量分布は、臨界的
である。平滑な表面を高い押出速度で押し出すために
は、分子量分布は、狭くなければならない。分子量分布
は、HLMI(ASTM1238)対レギュラーMIの比率として測定
できる。HLMI対MIの比率は、6未満である時には、狭い
分子量分布を示し且つこのような樹脂は、本発明のキャ
ストポリオレフィンフィルムを製造するために使用され
る。
分解性ポリオレフィンフィルムの本発明は、キャスト
フィルム用処方物によって例示する。
フィルム用処方物によって例示する。
例20 エチレン−ヘキセン共重合体(VLLDPE1539、ユニオン
・カーバイド・ケミカル・カンパニーの製品)37wt%; ポリプロピレン(HGZ350、フィリップス・ケミカル・
カンパニーの製品)30wt%; 炭酸カルシウム30wt%; ステアリン酸セリウム2wt%; 二酸化チタン1wt%。
・カーバイド・ケミカル・カンパニーの製品)37wt%; ポリプロピレン(HGZ350、フィリップス・ケミカル・
カンパニーの製品)30wt%; 炭酸カルシウム30wt%; ステアリン酸セリウム2wt%; 二酸化チタン1wt%。
この処方物をフィルムとしてキャストする。
前記例は、本発明を例示するものであり且つ範囲およ
び特定の添加剤は、変更してもよい。ポリエチレン樹脂
中の添加剤の添加は、60wt%と同じ位多くてもよい一
方、ポリプロピレン樹脂の場合には、配合量は、50wt%
までであってもよい。
び特定の添加剤は、変更してもよい。ポリエチレン樹脂
中の添加剤の添加は、60wt%と同じ位多くてもよい一
方、ポリプロピレン樹脂の場合には、配合量は、50wt%
までであってもよい。
充填剤の若干、特に合成シリカは、ポリオレフィン樹
脂と本質上同じである屈折率を有するように調整でき、
または樹脂と同じ屈折率にさせるために粒子のサイズに
よって修正できる。充填剤および樹脂の屈折率が同じで
ある時には、透明フィルムが製造される。ステアリン酸
セリウムなどのプロデグラダントの若干も透明であり、
このことは第一透明分解性フィルムを製造することを可
能にする。
脂と本質上同じである屈折率を有するように調整でき、
または樹脂と同じ屈折率にさせるために粒子のサイズに
よって修正できる。充填剤および樹脂の屈折率が同じで
ある時には、透明フィルムが製造される。ステアリン酸
セリウムなどのプロデグラダントの若干も透明であり、
このことは第一透明分解性フィルムを製造することを可
能にする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08K 5/09 C08K 5/09 (56)参考文献 特開 昭49−104956(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 23/04 - 23/08 C08L 23/16 WPI/L(QUESTEL)
Claims (3)
- 【請求項1】分解性ポリオレフィン樹脂を溶融吹込法に
よってフィルムにする方法によって製造されたポリオレ
フィンフィルムであって、 ポリエチレン樹脂52−98.9重量%、無機炭酸塩、合成炭
酸塩、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天然シリ
カ、合成シリカ、カ焼粘土からなる群より選ばれ粒径15
0メッシュ未満の充填剤45−1.0重量%、および金属カル
ボキシレート3−0.1重量%を本質的に含んでなるポリ
エチレン組成物を溶融吹き込みダイを通して押し出し
て、 前記組成物にバブルを吹き込み、そして 前記バブルをつぶしてフィルムとする、 方法によって製造されたポリオレフィンフィルム。 - 【請求項2】充填剤45−10.0重量%を含む、請求項1に
記載のポリオレフィンフィルム。 - 【請求項3】金属カルボキシレートを0.5−3重量%含
む、請求項1に記載のポリオレフィンフィルム。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US93368592A | 1992-08-24 | 1992-08-24 | |
US104.195 | 1993-08-10 | ||
US933.685 | 1993-08-10 | ||
US08/104,195 US5416133A (en) | 1992-08-24 | 1993-08-10 | Chemically degradable polyolefin films |
PCT/US1993/007922 WO1994004606A2 (en) | 1992-08-24 | 1993-08-19 | Chemically degradable polyolefin films |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07500868A JPH07500868A (ja) | 1995-01-26 |
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Family
ID=26801278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50564894A Expired - Fee Related JP3315698B2 (ja) | 1992-08-24 | 1993-08-19 | 化学分解性ポリオレフィンフィルム |
Country Status (8)
Country | Link |
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US (2) | US5416133A (ja) |
EP (1) | EP0609430B1 (ja) |
JP (1) | JP3315698B2 (ja) |
CA (1) | CA2122050C (ja) |
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DK (1) | DK0609430T3 (ja) |
ES (1) | ES2225823T3 (ja) |
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KR102210546B1 (ko) * | 2020-03-31 | 2021-02-01 | (주)상진에코 | 항균 광분해성 수지 조성물 및 이의 제조방법 |
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