JP2000239463A - 強靱な高い結晶性フイルムに有用な組成物 - Google Patents

強靱な高い結晶性フイルムに有用な組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高度に結晶性のポリプロピレンの脆性を緩和
しながら高いレベルの結晶化度由来のその性質を利用す
る。 【解決手段】 その大部分が高度にアイソタクチックな
ポリオレフィンであるポリプロピレン組成物であって、
約８９Ｊ／ｇ以上の融解熱（ΔＨm）の特性を有するこ
とを特徴とするポリプロピレン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフイルム用途のため
の高度に結晶性のポリプロピレン（ＨＣＰＰ）の使用に
関する。軟質の強いフイルムを本発明の実施により製造
することができる。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】特に低
い誤り率（ｅｒｒｏｒ ｒａｔｅ）を有するポリマーで
あるＨＣＰＰ又は高度にアイソタクチックなポリプロピ
レンは、使用に適した取り扱い特性によって射出成形用
途に使用されそして有利な製品が得られる。一般にＨＣ
ＰＰは、その固有に脆い性質によりその有用性が制限さ
れている比較的脆い材料として認識されている。
【０００３】フイルム用途における使用は、特に、その
材料の脆い、容易に裂ける傾向及び不快な又は“硬い”
手触りを有する傾向によりＨＣＰＰについては考慮され
なかった。
【０００４】一般に、有用なポリマー組成物の開発の分
野の人々は、その加工が困難なこと及び不利な性質によ
り高度にアイソタクチックなポリ−α−オレフィンを顧
慮しない傾向があった。このような材料は、高められた
強度を含むその高いレベルの結晶化度から得られるべき
潜在的利点にもかかわらず敬遠されている。
【０００５】高度に結晶性のポリオレフィンの性質を利
用し、しかもその脆性を緩和するために、ある人々は複
合フイルム又は多層フイルムを追求した。このような計
画の例は１９８４年１２月１日に出願されそして住友化
学工業株式会社に譲渡された特願昭８４−４１６７に見
いだされる。
【０００６】他の人々はね１９９７年２月１８日に発行
された米国特許第５６０３６９６号においてシェル（Ｓ
ｈｅｌ）等により示されたとおり、適度のシンジオタク
チックな性質を有するポリプロピレンのブレンドにおい
てその約１５％まで含むことによりアイソタクチックポ
リプロピレンの適度の結晶化度の利点を得ようとした。
【０００７】ゴインズ（Ｇｏｉｎｓ）等は、１９９６年
１１月１２日に発行されたヨーロッパ特許第７４７４３
０号において、アイソタクチックポリプロピレンと４重
量％までの量の比較的広い分子量分布を有するシンジオ
タクチックポリプロピレンとのブレンドを述べている。
しかしながら、使用されたポリマーは標準のアイソタク
チックポリプロピレンであって、本発明のＨＣＰＰでは
ない。
【０００８】デルシア（ＤｅＬｕｃｉａ）等を含む他の
人々は、ＷＯ９６２３０９５において、ｓＰＰのより低
い融点又は流れ温度を使用して簡単に不織布用途におい
て熱的点接合剤を提供することを述べている。しかしな
がら、ｓＰＰと組み合わせたＨＣＰＰの使用は示されて
いない。
【０００９】すべて三井東圧化学株式会社に譲渡されて
いる、１９９５年６月１３日に公開された特開平７−１
４９９６８号、１９９５年５月１６日に公開された特開
平７−１２６４５８号及び１９９５年６月１４日に公開
されたヨーロッパ特許公開公報第６５０８１８号（ＥＰ
６５０８１８ Ａ３）は、シンジオタクチックポリプ
ロピレンとアイソタクチックポリプロピレンの樹脂及び
それらのフイルムを述べている。
【００１０】アイソタクチックポリプロピレンの結晶性
の性質からの或る利益を得るが加工の容易さは維持する
試みの更なる例は、米国特許第５６０３６９６号に見い
だされる。この米国特許第５６０３６９６号においては
少量のアイソタクチックポリプロピレンは多量のｓＰＰ
と共に含まれて成形品を形成する。この概念は米国特許
第５２６９８０７号にも適用される。米国特許第５２６
９８０７号においては縫合糸材料はブレンドされたｓＰ
Ｐ及びとｉＰＰ又は静的（ｓｔａｔｉｃ）ＰＰから製造
される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも、
高度にアイソタクチックなポリプロピレンとシンジオタ
クチックポリプロピレン（ｓＰＰ）を含有して成るポリ
マー組成物を提供する。本発明の組成物は、多数の用
途、特にフイルムの製造に有用な材料及び、パウチ、バ
ッグ、バリヤー及び他の品目を包含するフイルムから製
造された物品を提供する。これらのフイルム及びそれか
ら製造された物品を包含するこのような物品は、顕著な
透明性、強靱性を与えそして手触りが柔らかく且つ快
い。フイルムは弾性的性質、低い溶媒溶解性、特にキシ
レンへの低い溶解性も示す。
【００１２】本発明は、高度にアイソタクチックである
が、アイソタクチック材料由来の有利な性質を示すと共
に一般により脆い純粋なアイソタクチック組成物より軟
質である物品、特にフイルム及びそれらの加工された物
品を提供するポリ−α−オレフィンの組成物の態様を提
供する。高度にアイソタクチックな、従って高度に結晶
性のポリプロピレンは本発明の実施に特に利益となるよ
うに有用である。本発明を説明する目的で、“高度にア
イソタクチック”とは、約９３％より大きい、好ましく
は約９６％より大きいアイソタクチックな性質を有する
ポリマーを意図するものであり、換言すれば、ポリマー
鎖は、約７％より少ない、好ましくは約４％よりは少な
い非アイソタクチックモノマー挿入の誤り率を示すのが
有用である。
【００１３】本発明の１つの態様は、高度に結晶性のア
イソタクチックポリプロピレン少なくとも約７０％と約
０．０１％〜約３０％の範囲の量のシンジオタクチック
ポリ−α−オレフィンを含有して成る少なくともポリマ
ー組成物を提供する。他の加工及び性能添加剤をこのよ
うな組成物中に有効に含有させることができる。
【００１４】その大部分が高度にアイソタクチックなポ
リオレフィンであるポリオレフィン組成物は、約８９Ｊ
／ｇ以上の融解熱（ΔＨm）の特性を有する。有用に
は、このような組成物は、約０．０８ｍｍ（０．００３
インチ）の厚さのフイルムにキャストされるとき、フイ
ルムが、 ａ）約８５０ＭＰａ以下の縦方向、横方向及び両方向の
１％割線モジュラス（Ｓｅｃａｎｔ Ｍｏｄｕｌｕ
ｓ）、 ｂ）約２５０ｇ以上の落槍衝撃強さ（ｄａｒｔ ｄｒｏ
ｐ ｉｍｐａｃｔ）又は ｄ）その組み合わせを示すような特性を有するであろ
う。
【００１５】特に有用には、このような材料は、 ａ）約８００ＭＰａ以下の縦方向、横方向及び両方向の
１％割線モジュラス、 ｂ）約２００ｇ以上の落槍衝撃強さ又は ｄ）その組み合わせ を示すようなフイルム特性を与えるであろう。
【００１６】これらの態様の組成物への有用な添加剤に
は、ヒンダードフェノール系化合物及びアミン及びそれ
らの組み合わせを包含する酸化及び熱劣化を抑制するこ
とができる安定剤、種々のホスファイト抑制剤を包含す
る溶融加工中の劣化の防止を助ける溶融安定剤又は二次
安定剤及び、金属ステアレート、フルオロポリマー及び
その組み合わせを包含する離型剤又はダイ滑剤が包含さ
れる。他の有用な添加剤は、電子衝突（β放射）又はガ
ンマ放射による照射又は滅菌に付されるべき材料及び物
品のための紫外線（ＵＶ）安定化及び放射安定剤のため
に特に計画された添加剤、並びに核剤又は透明化剤、シ
リカのようなブロック防止剤、及びグリセロールモノス
テアレート、脂肪アミド及びフルオロポリマーを包含す
る帯電防止剤を包含することができる。
【００１７】ここに述べたポリマー組成物の各々は組成
物の構成を変えることにより利益を得ることができる。
革新的に好ましいＨＣＰＰの下限は少なくとも約７０
％、少なくとも約８０％及び少なくとも約９０％であろ
う。シンジオタクチック材料の革新的に好ましい下限は
少なくとも約１％、及び少なくとも約７％であろう。
【００１８】これらの組成物のすべてのフイルムはＨＣ
ＰＰの濃度が増加するにつれて有利な性質を有するであ
ろう。これらの組成物のフイルムの物品はそれぞれ高い
アイソタクティシテイ及びｓＰＰの導入から高い結晶化
度及びより良好な柔軟性に由来する有用な性質の組み合
わせに関する有利な用途が見いだされるであろう。
【００１９】
【実施例】本発明を明らかにしそして本発明の理解を高
めるのを助けるために、本発明の態様及び組成物の実験
的作業の実施例を与える。これらの実施例は本発明の実
際の用途を説明するのに有用であると理解されるべきで
あり、本発明の範囲及び広さの限定を定めるものとみな
すべきではない。
【００２０】実施例アメリカ合衆国、テキサス州、デア
パークのフィナオイル・アンド・ケミカル・カンパニー
から入手可能な反応試薬グレード（ｒｅａｃｔｏｒ−ｇ
ｒａｄｅ）の高度に結晶性のポリプロピレン（ＨＣＰ
Ｐ）は１％未満のキシレン可溶分を有し、そしてメソペ
ンタッド分布（ｍｅｓｏ ｐｅｎｔａｄ ｄｉｓｔｒｉ
ｂｕｔｉｏｎ）の９８％がキシレンに可溶性のフラクシ
ョンに見られる。これのサンプルが我々の実験のために
得られた。この材料を、各々更に加工するために約９１
ｋｇ（２００ポンド）の部分に分割した。実験のため
の、フィナオイル・アンド・ケミカル・カンパニーから
のシンジオタクチックポリプロピレン（ｓＰＰ）である
或る量の反応試薬グレードの材料も得られた。比較材料
として使用するために、商業的に入手可能な典型的なフ
イルムグレードポリプロピレン（商業的、フイルム）の
サンプルもフィナオイル・アンド・ケミカル・カンパニ
ーから得られた。種々のポリプロピレン組成物を表１に
従って製造した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に記載の組成物の各々を、ヒンダード
ポリフェノール系安定剤（チバ・ガイギーから入手可能
なイルガノックス１０７６）５０ｐｐｍ、ヒンダードフ
ェノール系安定剤（エチル・コーポレーションから入手
可能なエタノックス（Ｅｔｈａｎｏｘ）３３０）１．０
００ｐｐｍ、ホスファイト二次酸化防止剤（チバ・ガイ
ギーから入手可能なイルガホス（Ｉｒｇａｆｏｓ）１６
８）５００ｐｐｍ及びステアリン酸カルシウムの形態に
あるダイ滑剤／離型剤５００ｐｐｍと、実験室用配合装
置を使用して配合した。
【００２３】ポリマー組成物の特性を４つの例の各々に
ついて測定し、そして下記の表２に示す。
【００２４】
【表２】
【００２５】★ＴmはＤＳＣ吸熱からのピーク温度とし
て決定された。
【００２６】挙げられた熱的特性は、パーキン−エルマ
ーＤＳＣ７を使用して示差走査熱量分析法（ＤＳＣ）に
より決定された。例示的組成物の各々について、ポリマ
ー組成物ペレット約５〜１０ｍｇをアルミニウムＤＳＣ
パンに入れそして約２１０℃で１０分間溶融し、続いて
再結晶発熱を記録しながら１０℃／分の速度で５０℃に
冷却した。続いて同じ速度で１９０℃に加熱して溶融吸
熱を記録した。
【００２７】アイソタクチシテイ（％ｍｍｍｍ）はキシ
レン／ヘプタン不溶性フラクシヨンに関して決定され
た。実施例の間で溶融熱（ΔＨm）の比較は、ｓＰＰ変
性ＨＣＰＰサンプルの各々のΔＨmは純粋なＨＣＰＰの
ΔＨmと慣用のポリプロピレンのΔＨmの間に入ることを
示す。アイソタクチシテイの結果（％ｍｍｍｍ）はＤＳ
Ｃの結果と良く一致する。
【００２８】例示的組成物の各々のサンプルを３２／１
のＬ／Ｄを有する３．５インチのスクリューを有するイ
ーガン・ライン（Ｅｇａｎ ｌｉｎｅ）を使用して２５
０℃で１５．６℃のチルロール及び３０．５ｍ／分の線
速度で、キャストして約０．０８ｍｍ（０．００３イン
チ）のフイルムとした。フイルム特性を測定した。ＡＳ
ＴＭ方法に従うこのような測定の結果を下記の表３に示
す。
【００２９】
【表３】
【００３０】ポリマー組成物の検討として、フイルム試
験結果は、本発明の実施により、高められた破断点にお
ける引張強さ及び伸び又は応力−歪曲線下の面積である
強靱性測定により示され純粋なＨＣＰＰにまさるより良
好な強靱性を有する、フイルム及びそれらの加工された
物品が得られることを証明する。更に、ｓＰＰ変性した
実施例では破断点における引張強さ及び伸びはＨＣＰＰ
のそれらより大きく、より脆いＨＣＰＰに勝る高められ
た強度を示す。ｓＰＰ変性実施例のフイルムの艶及び透
明性は減少するが、変性された組成物を商業的に有用で
なくする程に損失は大きくなかった。
【００３１】強靱性に関するｓＰＰ変性ＨＣＰＰフイル
ムの物理的特性は一般に典型的なフイルムグレードの値
の範囲内にあるが、化学的特性は、表１に見られるとお
り、２倍は良好である。キシレン可溶物のレベルは、ｓ
ＰＰ変性ＨＣＰＰでは、典型的な商業的フイルムグレー
ドの場合のほぼ半分である。かくしてフイルム強靱性は
有用な範囲内に維持され、多分脆性は僅かに増加する
が、低分子量の揮発性分子の輸送中の環境に対する脅威
及び健康の心配は変性された高度に結晶性のポリプロピ
レンのフイルムの使用により食品包装者にとっては実質
的に減少される。ＨＣＰＰの加工性は、それを典型的な
フイルムグレードと一致させるために、ＨＣＰＰ組成物
にシンジオタクティックポリプロピレンを含ませること
により高められる。
【００３２】全体的にみて、高度に結晶性のポリプロピ
レンを使用しそしてその材料の固有の脆性の欠点を緩和
しながら高いレベルの結晶化度由来のその性質を有利に
使用することにより利益が達成されることが分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セヒユン・キム アメリカ合衆国ペンシルベニア州15668マ リースビル・ウインザーコート4119 (72)発明者 セオドア・ハリス アメリカ合衆国テキサス州77007ヒユース トン・ナンバー2322・サウスハイツブール バード201 (72)発明者 羽生 愛子 アメリカ合衆国テキサス州77062ヒユース トン・ジヤスミンリツジコート2515

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その大部分が高度にアイソタクチックな
    ポリオレフィンであるポリプロピレン組成物であって、
    約８９Ｊ／ｇ以上の融解熱（ΔＨm）の特性を有するこ
    とを特徴とするポリプロピレン組成物。
  2. 【請求項２】 高度に結晶性のポリプロピレン少なくと
    も約７０％と、約０．０１％〜約３０％の範囲の量のシ
    ンジオタクチックポリ−α−オレフィンを含んで成るポ
    リマー組成物。
  3. 【請求項３】 高度に結晶性のポリプロピレン少なくと
    も約７０％と、約５％〜約３０％の範囲の量のシンジオ
    タクチックポリプロピレンを含んで成るポリプロピレン
    組成物。
  4. 【請求項４】 約０．０８ｍｍ（０．００３インチ）の
    厚さのフイルムにキャストされるとき、フイルムが、 ａ）約８５０ＭＰａ以下の縦方向、横方向又は両方向の
    １％割線モジュラス、 ｂ）約２５０ｇ以上の落槍衝撃強さ、又は ｄ）その組み合わせを示すような性質を組成物が更に有
    する請求項１のポリオレフィン組成物。
  5. 【請求項５】 フイルムの性質が、 ａ）約８００ＭＰａ以下の縦方向、横方向又は両方向の
    １％割線モジュラス、 ｂ）約２００ｇ以上の落槍衝撃強さ又は ｄ）その組み合わせを示すような性質を含む請求項４の
    組成物。
  6. 【請求項６】 高度に結晶性のポリ−α−オレフィン少
    なくとも約８０％と、約１％〜約２０％の範囲の量のシ
    ンジオタクチックポリ−α−オレフィンを含んで成る請
    求項２のポリマー組成物。
  7. 【請求項７】 高度に結晶性のポリ−α−オレフィン少
    なくとも約９０％と、約５％〜約１０％の範囲の量のシ
    ンジオタクチックポリ−α−オレフィンを含んで成る請
    求項６のポリマー組成物。
  8. 【請求項８】 請求項６のポリマー組成物から製造され
    たフイルム。
  9. 【請求項９】 請求項７のポリマー組成物から製造され
    たフイルム。
  10. 【請求項１０】 請求項８のフイルムの物品。
  11. 【請求項１１】 請求項９のフイルムの物品。
  12. 【請求項１２】 高度に結晶性のポリプロピレン少なく
    とも約８０％と、約１％〜約２０％の範囲の量のシンジ
    オタクチックポリプロピレンを含んで成る請求項３のポ
    リプロピレン組成物。
  13. 【請求項１３】 高度に結晶性のポリプロピレン少なく
    とも約９０％と、約５％〜約１０％の範囲の量のシンジ
    オタクチックポリプロピレンを含んで成る請求項１２の
    ポリプロピレン組成物。
  14. 【請求項１４】 請求項１２のポリマー組成物から製造
    されたフイルム。
  15. 【請求項１５】 請求項１３のポリマー組成物から製造
    されたフイルム。
  16. 【請求項１６】 請求項１４のフイルムの物品。
  17. 【請求項１７】 請求項１５のフイルムの物品。
  18. 【請求項１８】 請求項１の組成物から製造されたフイ
    ルム。
  19. 【請求項１９】 請求項４の組成物から製造されたフイ
    ルム。
  20. 【請求項２０】 請求項５の組成物から製造されたフイ
    ルム。
  21. 【請求項２１】 請求項１８のフイルムの物品。
  22. 【請求項２２】 請求項１９のフイルムの物品。
  23. 【請求項２３】 請求項２０のフイルムの物品。
JP2000034433A 1999-02-22 2000-02-14 強靱な高い結晶性フイルムに有用な組成物 Expired - Fee Related JP4942236B2 (ja)

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