JP2021011573A - ポリマー組成物、そのような組成物から製造された物品、およびそのような組成物を成形するための方法 - Google Patents

ポリマー組成物、そのような組成物から製造された物品、およびそのような組成物を成形するための方法 Download PDF

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Abstract

【課題】特定の所望の溶融特性を有する望ましい光学的性質(たとえば、曇り度および光沢)を示す成形品を与えるポリマー組成物、及びその製造方法の提供。【解決手段】ポリマー組成物は、熱可塑性ポリマーと、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含み、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度ならびに(iii)約20以下のFRR(MFR10/MFR2)を有し、前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、ポリマー組成物。【選択図】なし

Description

発明の技術分野
[0001]本発明は、ポリマー組成物、そのようなポリマー組成物から製造された物品、およびそのようなポリマー組成物を成形するための方法に関する。
発明の簡潔な概要
[0002]上述のように、本発明は、一般に、ポリマー組成物、そのようなポリマー組成物から製造された物品(たとえば、成形品)、およびそのようなポリマー組成物を成形するための方法を対象とする。成形品、たとえば、押出吹込み成形品を形成するのに使用される場合、ポリマー添加物およびフルオロポリマーの相乗的ブレンドを含み、ある特定の所望の溶融特性(たとえば、見かけ溶融粘度)を有する本発明のポリマー組成物は、望ましい光学的性質(たとえば、曇り度および光沢)を示す成形品の製造に特によく適していると考えられる。特に、本発明のポリマー組成物を使用して製造された成形品は、他のポリマー組成物を使用して製造された物品と比較して、低い曇り度と高い光沢の望ましい組合せを示すと考えられる。これらの光学的性質の観点から、本発明のポリマー組成物およびそれから形成された成形品は、包装および食品容器における使用に特に望ましいと考えられる。
[0003]いかなる特定の理論にも縛られることを望まないが、造核または清澄剤は、ポリマーのほとんどまたは内部の部分に望ましい光学的性質(たとえば、低い曇り度)をもたらすように作用し、一方、フルオロポリマーは、造核または清澄剤と協調して、望ましい表面性質、たとえば、高い光沢を有する成形品をもたらすように働くと考えられる。より具体的には、フルオロポリマーは、ポリマー組成物を加工するために使用される機械装置の加工表面を被覆するように作用し、これらの被覆表面の近傍では、ポリマー組成物がより滑らかに、より高速で流動すると考えられる。さらに、造核剤または清澄剤の組入れにより、ポリマーが可塑化(溶融)状態から冷却される際に形成する結晶のサイズが低減され、このより小さな結晶サイズによりポリマー表面に生じる乱れは、それほど明白ではなく、より小さいと考えられる。最終的に、ポリマー組成物の溶融特性(見かけ溶融粘度によって示されるような)により、押出工程と吹込み成形工程の両方について、バランスのとれた性質を示すポリマー組成物がもたらされると考えられる。特に、ポリマー組成物は押出工程の間に比較的低い溶融粘度を示し、これはダイ壁の比較的低いせん断応力に相関すると考えられ、このことは、押出工程の間にダイ壁からはがれるフルオロポリマーコーティングが少ないことを意味する。また、ポリマー組成物は、パリソンが吹込まれ、モールドキャビティの表面に向かって拡がるときに受ける低いせん断応力条件下で、比較的低い粘度を示す。この比較的低い粘度により、ポリマー組成物が、成形仕上げ(典型的には高い光沢に磨かれる)のテクスチャーにより良好に一致することが可能になり、また、パリソンの表面を平らにし、またはならし、したがって表面曇り度を低減することが可能になると考えられる。しかし、ポリマー組成物の粘度は、これらの低いせん断条件下で、パリソンが自立できないほど低くはない。
[0004]第1の態様では、本発明は、
(a)熱可塑性ポリマーと、
(b)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、
(c)フルオロポリマーと
を含むポリマー組成物であって、
ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、ポリマー組成物を提供する。
[0005]第2の態様では、本発明は、キャビティを画定する少なくとも1つの壁を含む熱可塑性成形品であって、壁がその中に、キャビティへの到達を可能にする開口部を有し、熱可塑性ポリマーと、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を含む、熱可塑性成形品を提供する。ポリマー組成物は、好ましくは、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。
[0006]第3の態様では、本発明は、ポリマー組成物を製造するための方法であって、方法が、
(a)第1の熱可塑性ポリマーを用意する工程、
(b)マスターバッチ組成物を用意する工程であって、マスターバッチ組成物が、(i)第2の熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含む、工程、ならびに
(c)第1の熱可塑性ポリマーおよびマスターバッチ組成物を混合して、ポリマー組成物を製造する工程であって、ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程
を含む、方法を提供する。
[0007]第4の態様では、本発明は、ポリマー組成物を成形するための方法を提供する。
特に、本方法は、
(a)ダイおよびモールドキャビティを含む装置を用意する工程であって、モールドキャビティが、成形品の形状を画定する内表面を有する、工程、
(b)(i)熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を用意する工程であって、ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程、
(c)ポリマー組成物を、ポリマー組成物がダイを通して押出されてもよいように、ポリマー組成物を溶融するのに十分な温度に加熱する工程、
(d)溶融ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、
(e)モールドキャビティにパリソンを捕捉する工程、
(f)加圧流体を、パリソンを膨張させて、パリソンをモールドキャビティの内表面に一致させ、成形品を製造するのに十分な圧力下でパリソンに吹込む工程、
(g)成形品を、成形品がその形状を保持するように、ポリマー組成物が少なくとも部分的に固化する温度に冷却させる工程、ならびに
(h)成形品をモールドキャビティから取り出す工程
を含む。
発明の詳細な説明
[0008]第1の態様では、本発明は、熱可塑性ポリマーと、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を提供する。
[0009]ポリマー組成物は、任意の好適なポリマーを含有していてもよい。たとえば、ポリマー組成物は、熱可塑性ポリマー、たとえば、ポリオレフィンを含有していてもよい。
好適なポリオレフィンには、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマー(たとえば、ポリプロピレンランダムコポリマー)、ポリプロピレンインパクトコポリマーおよびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。好適なポリプロピレンコポリマーには、エチレン、ブタ−1−エン(すなわち、1−ブテン)およびヘキサ−1−エン(すなわち、1−ヘキセン)からなる群から選択されるコモノマーの存在下で、プロピレンの重合から製造されたランダムコポリマーが含まれるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンランダムコポリマーにおいて、コモノマーは、任意の好適な量で存在していてもよいが、典型的には、約10重量%未満(たとえば、約1〜約7重量%)の量で存在する。好適なポリプロピレンインパクトコポリマーには、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレンピロピレン−ジエンモノマー(EPDM)、ポリエチレンおよびプラストマーからなる群から選択されるコポリマーの、ポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンランダムコポリマーへの付加によって製造されるものが含まれるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンインパクトコポリマーにおいて、コポリマーは、任意の好適な量で存在していてもよいが、典型的には、約5〜約25重量%の量で存在する。ある特定のおそらく好ましい態様では、ポリマーは、エチレンの量を約1〜約7重量%として、プロピレンおよびエチレンの共重合から製造されたポリプロピレンランダムコポリマーである。
[0010]上述のように、ポリマー添加剤は、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択される。ここで利用される場合、「造核剤」という用語は、ポリマーが溶融状態から固化する際に、ポリマーにおいて核を形成する、または結晶の形成および/もしくは成長のための部位を提供する添加剤を指すために使用される。存在する場合、ポリマー組成物中の造核剤は、任意の好適な造核剤であってもよい。好適な造核剤には、2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)リン酸塩(たとえば、2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)リン酸ナトリウムまたは2,2’−メチレン−bis−(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)リン酸アルミニウム)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸塩(たとえば、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸二ナトリウムおよびビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸カルシウム)、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸塩(たとえば、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸カルシウム、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸一塩基性アルミニウム、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸二リチウム、シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸ストロンチウム)ならびにこれらの組合せが含まれるがこれらに限定されない。ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸塩およびシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸塩について、カルボキシレート部分は、シスまたはトランス配置のいずれで配置構成されていてもよいが、シス配置が好ましい。
[0011]ポリマー組成物中に存在する場合、造核剤は、任意の好適な量で存在していてもよい。当業者であれば理解するように、ポリマー組成物において使用するのに好適な造核剤の量は、いくつかの要因、たとえば、造核剤の組成およびポリマー組成物の所望の性質に依存する。たとえば、造核剤は、ポリマー組成物の総重量に対して、約0.001重量%以上、約0.0025重量%以上、約0.01重量%以上、約0.05重量%以上、約0.075重量%以上、または約0.1重量%以上の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。造核剤は、約10重量%以下、約5重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、約0.4重量%以下、または約0.3重量%以下の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。ある特定のおそらく好ましい態様では、造核剤は、ポリマー組成物の総重量に対して、約0.01〜約1重量%、約0.05〜約0.5重量%、約0.075〜約0.4重量%、または約0.1〜約0.3重量%の量で、ポリマー組成物中に存在する。
[0012]組成物中に存在する場合、清澄剤は、任意の好適な清澄剤であってもよい。
ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、トリスアミドならびに多価アルコールおよび芳香族アルデヒドの縮合生成物であるアセタール化合物からなる群から選択される。好適なトリスアミド清澄剤には、ベンゼン−1,3,5−トリカルボン酸のアミド誘導体、N−(3,5−bis−ホルミルアミノ−フェニル)−ホルムアミドの誘導体(たとえば、N−[3,5−bis−(2,2−ジメチル−プロピオニルアミノ)−フェニル]−2,2−ジメチル−プロピオンアミド)、2−カルバモイル−マロンアミドの誘導体(たとえば、N,N’−bis−(2−メチル−シクロヘキシル)−2−(2−メチル−シクロヘキシルカルバモイル)−マロンアミド)およびこれらの組合せが含まれるが、これらに限定されない。ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、多価アルコールおよび芳香族アルデヒドの縮合生成物であるアセタール化合物を含む。好適な多価アルコールには、非環式ポリオール、たとえば、キシリトールおよびソルビトール、ならびに非環式デオキシポリオール(たとえば、1,2,3−トリデオキシノニトールまたは1,2,3−トリデオキシノナ−1−エニトール)が含まれる。好適な芳香族アルデヒドは、典型的には、単一のアルデヒド基を含有し、ベンゼン環の残りの5つの位置は置換されているかまたは置換されていないかのいずれかである。したがって、好適な芳香族アルデヒドには、ベンズアルデヒドおよび置換ベンズアルデヒド(たとえば、3,4−ジメチル−ベンズアルデヒドまたは4−プロピル−ベンズアルデヒド)が含まれる。前述の反応によって製造されるアセタール化合物は、モノアセタール、ジアセタールまたはトリアセタール化合物(すなわち、それぞれ、1、2または3つのアセタール基を含有する化合物)であってもよい。
[0013]ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、以下の式(I)の構造に従うアセタール化合物を含む。
Figure 2021011573
式(I)の構造において、Rは、水素、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基およびハロゲン化アルキル基からなる群から選択される。R、R、R、R、R、R、R、R、R10およびR11は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選択される。R12は、−CHOHおよび−CHOHCHOHからなる群から選択されるヒドロキシアルキル基である。ある特定の態様では、Rは、アルキル基およびアルケニル基からなる群から選択され、R、R、R、R、R、R、R10およびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、RおよびRは、アルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される。ある特定のより具体的な態様では、Rは、アルキル基(好ましくは、n−プロピル)であり、R、R、R、R、R、R、R10およびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、RおよびRはそれぞれ、アルキル基(好ましくは、n−プロピル)である。ある特定の他の態様では、R、R、R、R、R、RおよびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、R、R、RおよびR10はそれぞれ、アルキル基(好ましくは、メチル基)である。ある特定の他の態様では、R、R、R、R、R、RおよびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、R、R、RおよびR10はそれぞれ、ハロゲン(好ましくは、塩素原子)である。
[0014]組成物中に存在する場合、清澄剤は、任意の好適な量で存在していてもよい。当業者であれば理解するように、ポリマー組成物において使用するのに好適な清澄剤の量は、いくつかの要因、たとえば、清澄剤の組成およびポリマー組成物の所望の光学的性質に依存する。たとえば、清澄剤は、ポリマー組成物の総重量に対して、約0.001重量%以上、約0.0025重量%以上、約0.01重量%以上、約0.05重量%以上、約0.075重量%以上、または約0.1重量%以上の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。清澄剤は、約10重量%以下、約5重量%以下、約1重量%以下、約0.7重量%以下、約0.6重量%以下、または約0.5重量%以下の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。ある特定のおそらく好ましい態様では、清澄剤は、ポリマー組成物の総重量に対して、約0.01〜約1重量%、約0.05〜約0.7重量%、約0.075〜約0.6重量%、または約0.1〜約0.5重量%の量で、ポリマー組成物中に存在する。したがって、ある特定のおそらく好ましい態様、たとえば、清澄剤が式(I)(式中、Rはアルキル基(たとえば、n−プロピル)であり、R、R、R、R、R、R、R10およびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、RおよびRはそれぞれ、アルキル基(たとえば、n−プロピル)である)の構造に従うアセタール化合物を含む場合では、清澄剤は、約0.1重量%〜約0.5重量%(たとえば、約0.15重量%〜約0.45重量%)の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。ある特定の他のおそらく好ましい態様、たとえば、清澄剤が、式(I)(式中、R、R、R、R、R、RおよびR11はそれぞれ、水素であり、R12は−CHOHCHOHであり、R、R、RおよびR10はそれぞれ、アルキル基(たとえば、メチル基)である)の構造に従うアセタール化合物を含む場合では、清澄剤は、約0.1重量%〜約0.3重量%(たとえば、約0.15重量%〜約0.25重量%)の量で、ポリマー組成物中に存在していてもよい。
[0015]ポリマー組成物中に存在するフルオロポリマーは、任意の好適なフルオロポリマー(たとえば、フッ素プラスチックまたはフルオロエラストマー)であってもよい。好適なフルオロポリマーには、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから製造されたポリマーが含まれるが、これらに限定されない。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、(i)フッ化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、1−ヒドロペンタフルオロプロピレンおよび2−ヒドロペンタフルオロプロピレンからなる群から選択されるコモノマーとのコポリマー、(ii)フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレン、1−ヒドロペンタフルオロプロピレンおよび2−ヒドロペンタフルオロプロピレンからなる群から選択されるコモノマーとのターポリマー、(iii)テトラフルオロエチレンとプロピレンとのコポリマー、(iv)テトラフルオロエチレンと、プロピレンと、フッ化ビニリデンとのコポリマー、ならびに(v)(i)〜(iv)のうちの2種以上の組合せからなる群から選択されるポリマーである。ある特定のより具体的なおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレンとのターポリマーである。
[0016]ポリマー組成物において使用するのに好適なフルオロポリマーは、任意の好適な分子量を有していてもよい。しかし、ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、比較的高い分子量を有する。いかなる特定の理論にも縛られることを望まないが、比較的高い分子量を有するフルオロポリマーは、少なくとも一部には、ポリマー組成物を加工するために使用される機器の加工表面でコーティングを形成および維持する、そのようなフルオロポリマーの能力のために、本発明のポリマー組成物において使用するのに特によく適していると考えられる。これらの加工表面に形成されたコーティングは、これらの加工表面の欠陥により成形品の表面に欠陥が生じるのを防ぐ、または成形品に形成される欠陥の程度を少なくとも低減することによって、ポリマー組成物から製造された成形品の外観を改善する(たとえば、光沢を改善する)助けになるとさらに考えられる。
[0017]当業者であれば理解するように、フルオロポリマー、たとえば、本発明のポリマー組成物に使用されるものを含むポリマーの分子量は、多くの様々な手法で測定および表現されてもよいが、ポリマー系のポリマー鎖の分子量の測定の複雑さのために、平均分子量とポリマーの1つ以上の物理的性質との間の相関関係に基づく測定が一般に使用される。1つのそのような測定は、平均分子量と溶融ポリマーの流速(たとえば、メルトフローインデックス(MFI))との間の相関関係に基づく。別のそのような測定は、平均分子量と、ポリマーに包埋された円柱状金属ディスクまたはローターの回転に抵抗するせん断トルク(すなわち、ムーニー粘度)との間の相関関係に基づく。
[0018]ポリマー組成物において使用するのに好適なフルオロポリマーは、任意の好適なメルトフローインデックス(MFI)を有していてもよい。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約2g以上、10分あたり約3g以上、10分あたり約4g以上、または10分あたり約5g以上のMFIを有する。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約2〜約50g、10分あたり約3〜約40g、または10分あたり約4〜約30gのMFIを有する。ある特定のおそらくより好ましい態様では、フルオロポリマーは、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約5〜約25gのMFIを有する。
[0019]ポリマー組成物において使用するのに好適なフルオロポリマーは、任意の好適なムーニー粘度を有していてもよい。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーのムーニー粘度は、121℃、大型ローター、条件ML 1+10分で、ASTM規格D1646−07に従って測定した場合、約25以上、または約28以上である。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーのムーニー粘度は、121℃、大型ローター、条件ML 1+10分で、ASTM規格D1646−07に従って測定した場合、約80以下、約70以下、約60以下、約50以下、または約40以下(たとえば、約38以下)である。したがって、ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーのムーニー粘度は、121℃、大型ローター、条件ML 1+10分で、ASTM規格D1646−07に従って測定した場合、約25〜約80、約25〜約70、約25〜約60、約25〜約50、または約25〜約40(たとえば、約28〜約38)である。
[0020]ポリマー組成物において使用するのに好適なフルオロポリマーには、多峰性フルオロポリマーが含まれる。ここで利用される場合、「多峰性」という用語は、別個の、分子量の異なる(たとえば、別個の、平均分子量の異なる)少なくとも2種の成分を有するフルオロポリマーを指すために使用される。好適な多峰性フルオロポリマーは、たとえば、国際特許出願公開WO2000/69967に記載されている。そのような多峰性フルオロポリマーにおいて、成分のそれぞれは、非晶質であっても半結晶であってもよく、または、1つの成分が非晶質であり、別の成分が半結晶であってもよい。
[0021]フルオロポリマーは、任意の好適な量で、本発明のポリマー組成物中に存在していてもよい。本発明のポリマー組成物を使用して製造された物品の光学的性質への悪影響を回避または低減するために、本発明者らは、フルオロポリマーが、典型的には、比較的少ない量でポリマー組成物中に存在すべきであることを見出した。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、ポリマー組成物の総重量に対して、約1,000ppm以下、約750ppm以下、約500ppm以下、または約250ppm以下(たとえば、約200ppm以下)の量でポリマー組成物中に存在する。ある特定のおそらく好ましい態様では、フルオロポリマーは、ポリマー組成物中に存在するポリマー添加剤およびフルオロポリマーの総重量に対して、ポリマー組成物中に存在するポリマー添加剤の量対ポリマー組成物中に存在するフルオロポリマーの量の比が、約4:1〜約100:1、約8:1〜約100:1、約10:1〜約100:1、または約20:1〜約100:1になるような量でポリマー組成物中に存在していてもよい。
[0022]ポリマー加工助剤として販売されている多くの市販のフルオロポリマーは、少量の少なくとも1種の界面剤、たとえば、ポリアルキレンオキシド(たとえば、ポリ(エチレングリコール)またはポリ(エチレンオキシド))を含有し、これにより、ポリマー加工助剤中のフルオロポリマー粒子の表面が湿らされることによって、ポリマー加工助剤の性能が改善されると考えられる。しかし、界面剤、たとえば、ポリ(エチレングリコール)の使用と典型的には関連する利益にもかかわらず、そのような界面剤により、本発明のポリマー組成物を使用して製造された成形品の好都合な光学的性質が、実際には低減する可能性があると考えられる。したがって、ある特定のおそらく好ましい態様では、本発明のポリマー組成物は、ポリ(エチレングリコール)を実質的に含まない、または任意の界面剤を実質的に含まない。より具体的には、ある特定のおそらく好ましい態様では、ポリマー組成物は、100ppm未満のポリ(エチレングリコール)、50ppm未満のポリ(エチレングリコール)、25ppm未満のポリ(エチレングリコール)、10ppm未満のポリ(エチレングリコール)、または5ppm未満のポリ(エチレングリコール)を含有する。
[0023]ポリマー組成物は、任意の好適な見かけ溶融粘度を有していてもよい。ポリマー組成物の見かけ溶融粘度は、任意の好適な方法を使用して測定されてもよい。たとえば、見かけ溶融粘度は、「Standard Test Method for Determination of Properties of Polymeric Materials by Means of a Capillary Rheometer」と題されるASTM Test Method D3835−08に記載されている試験方法を使用して決定されてもよい。この試験方法では、230℃が、ポリプロピレン組成物を試験するのに典型的に用いられる試験温度であると提示しているが、出願人は、190℃がより好適な温度であると考えており、これは、190℃が、出願人が開示の組成物および方法により可能にしようとするより低い加工温度により良好に近似するためである。したがって、ここで列挙するポリマー組成物の見かけ溶融粘度は、好ましくは、190℃の温度で、上で参照した試験方法を使用して決定される。ポリマー組成物の見かけ溶融粘度は、任意の好適な見かけせん断速度で測定されてもよい。見かけ溶融粘度を、ポリマー組成物が加工の間に受けるせん断条件に近似する2つ以上の異なる見かけせん断速度で測定することが有用であると考えられる。たとえば、50s−1、20s−1、および15s−1の見かけせん断速度は、たとえば、パリソンが吹込まれ、モールドキャビティの内表面に向かって拡がる際にポリマー組成物が受ける比較的穏やかなせん断条件に近似すると考えられる。他方、1,000s−1の見かけせん断速度は、たとえば、ポリマー組成物がダイオリフィスから出る際にポリマー組成物が受ける比較的高いせん断条件に近似すると考えられる。ポリマー組成物の見かけ溶融粘度を測定する場合、キャピラリーレオメーターは、好ましくは、長さ対直径比は30:1の、直径1.00mmのキャピラリーダイを備える。さらに、ポリマー組成物は、好ましくは、試験の開始前6分間の滞留時間、キャピラリーレオメーター内に留まることが可能である。好ましくは、見かけ溶融粘度の測定は、少なくとも3回繰り返され、そのような測定の値の平均が取られる。最終的に、ポリマー組成物の見かけ溶融粘度は、好ましくは、ポリマー、ポリマー添加剤、フルオロポリマーおよび任意の成分(たとえば、過酸化物)が溶融加工された(たとえば、押出機を通過した)後に決定される。
[0024]好ましい態様では、ポリマー組成物は、1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。なお別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(iii)50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(iii)15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。なお別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度、(iii)50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(iv)15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する。
[0025]上で示した値は、いくつかの異なる見かけせん断速度でのポリマー組成物の見かけ溶融粘度についての最大値を表す。ある特定の態様では、ポリマー組成物の見かけ溶融粘度は、好ましくは、ある特定の最小値を下回らず、この値は、見かけせん断速度に依存する。たとえば、好ましい態様では、ポリマー組成物は、1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約50Pa・s以上、より好ましくは、約100Pa・s以上の見かけ溶融粘度を有する。別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s以上、より好ましくは、約700Pa・s以上の見かけ溶融粘度を有する。なお別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s以上、より好ましくは、約800Pa・s以上の見かけ溶融粘度を有する。なお別の好ましい態様では、ポリマー組成物は、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約800Pa・s以上、より好ましくは、約1,000Pa・s以上の見かけ溶融粘度を有する。
[0026]一連の好ましい態様では、ポリマー組成物は、好ましくは、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約50Pa・s〜約200Pa・s(たとえば、約100Pa・s〜約200Pa・s)の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜2,550Pa・s(たとえば、約800Pa・s〜2,550Pa・s)の見かけ溶融粘度を有する。別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約50Pa・s〜約200Pa・s(たとえば、約100Pa・s〜約200Pa・s)の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜2,550Pa・s(たとえば、約800Pa・s〜2,550Pa・s)の見かけ溶融粘度、ならびに(iii)50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜1,500Pa・s(たとえば、約700Pa・s〜1,500Pa・s)の見かけ溶融粘度を有する。別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で約50Pa・s〜約200Pa・s(たとえば、約100Pa・s〜約200Pa・s)の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜2,550Pa・s(たとえば、約800Pa・s〜2,550Pa・s)の見かけ溶融粘度、ならびに(iii)15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約800Pa・s〜3,000Pa・s(たとえば、約1,000Pa・s〜3,000Pa・s)の見かけ溶融粘度を有する。なお別の特に好ましい態様では、ポリマー組成物は、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約50Pa・s〜約200Pa・s(たとえば、約100Pa・s〜約200Pa・s)の見かけ溶融粘度、(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜2,550Pa・s(たとえば、約800Pa・s〜2,550Pa・s)の見かけ溶融粘度、(iii)50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約500Pa・s〜1,500Pa・s(たとえば、約700Pa・s〜1,500Pa・s)の見かけ溶融粘度、ならびに(iv)15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約800Pa・s〜3,000Pa・s(たとえば、約1,000Pa・s〜3,000Pa・s)の見かけ溶融粘度を有する。
[0027]組成物において使用されるポリマー(たとえば、ポリプロピレンポリマー)は、ポリマー組成物についてここで記載される見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比を有するように製造されたポリマーであってもよい。たとえば、組成物において使用するのに好適なポリプロピレンポリマーには、製造業者によって販売されているポリマーが、ポリマー組成物についてここで記載される見かけ溶融粘度値のうち1つ以上を有するようなやり方で製造されたものが含まれる。あるいは、所望の特性を有さないポリマー(たとえば、ポリプロピレンポリマー)を、所望の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比を達成するために、1種以上の添加剤による処理を介して、機械加工によって、またはポリマーを1種以上の追加のポリマーと混合することによって改変してもよい。たとえば、ポリマーの1つ以上の特性を改変するために、ポリマーを、有機過酸化物またはビスブレーキング剤と合わせ、次いで、溶融加工(たとえば、押出)することができる。そのような使用に好適な有機過酸化物の例には、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ))ヘキシン−3,3,6,6,9,9−ペンタメチル−3−(エチルアセテート)−1,2,4,5−テトラオキシシクロノナン、tert−ブチルヒドロペルオキシド、過酸化水素、ジクミルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、ジ−tert−ブチルペルオキシド、p−クロロベンゾイルペルオキシド、ジベンゾイルジペルオキシド、tert−ブチルクミルペルオキシド、tert−ブチルヒドロキシエチルペルオキシド、ジ−tert−アミルペルオキシド、2,5−ジメチルヘキセン−2,5−ジペルイソノナノエート、アセチルシクロヘキサンスルホニルペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、tert−アミルペルネオデカノエート、tert−ブチル−ペルネオデカノエート、tert−ブチルペルピバレート、tert−アミルペルピバレート、bis(2,4−ジクロロベンゾイル)ペルオキシド、ジイソノナノイルペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ジオクタノイルペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、bis(2−メチルベンゾイル)ペルオキシド、ジスクシノイルペルオキシド、ジアセチルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペル−2−エチルヘキサノエート、bis(4−クロロベンゾイル)ペルオキシド、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペルマレエート、1,1−bis(tert−ブチルペルオキシ)−3,5,5−トリメチルシクロ−ヘキサン、1,1−bis(tert−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、tert−ブチルペルイソノナノエート、2,5−ジメチルヘキサン2,5−ジベンゾエート、tert−ブチルペルアセテート、tert−アミルペルベンゾエート、tert−ブチルペルベンゾエート、2,2−bis(tert−ブチルペルオキシ)ブタン、2,2−bis(tert−ブチルペルオキシ)プロパン、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン2,5−ジ−tert−ブチルペルオキシド、3−tert−ブチルペルオキシ−3−フェニルフタリド、ジ−tert−アミルペルオキシド、α,α’−bis(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、3,5−bis(tert−ブチルペルオキシ)−3,5−ジメチル−1,2−ジオキソラン、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチルヘキシン2,5−ジ−tert−ブチルペルオキシド、3,3,6,6,9,9−ヘキサメチル−1,2,4,5−テトラオキサシクロノナン、p−メンタンヒドロペルオキシド、ピナンヒドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンモノ−α−ヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドおよびtert−ブチルヒドロペルオキシドが含まれるが、これらに限定されない。
[0028]使用される場合、任意の好適な量の有機過酸化物またはビスブレーキング剤を、溶融加工の前にポリマー組成物に添加してもよい。当業者であれば理解するように、有機過酸化物またはビスブレーキング剤は、典型的には、溶融加工(たとえば、押出)の間に分解し、したがって、有機過酸化物またはビスブレーキング剤は、典型的には、溶融加工の後には、ポリマー組成物中に検出可能な量ではもはや存在しない。溶融加工の前に添加される有機過酸化物の好適な量は、いくつかの要因、たとえば、組成物において使用される特定のポリマー、ポリマーの開始時の性質、およびポリマーの性質の所望の変化に依存する。好ましい態様では、有機過酸化物は、溶融加工前のポリマー組成物の総重量に対して、約10ppm以上、約50ppm以上、または約100ppm以上の量で、ポリマー組成物(溶融加工前の)中に存在していてもよい。別の好ましい態様では、有機過酸化物は、溶融加工前のポリマー組成物の総重量に対して、約1重量%(10,000ppm)以下、約0.5重量%(5,000ppm)以下、約0.4重量%(4,000ppm)以下、約0.3重量%(3,000ppm)以下、約0.2重量%(2,000ppm)以下、または約0.1重量%(1,000ppm)以下、約0.05重量%(約500ppm)以下の量で、ポリマー組成物(溶融加工前の)中に存在していてもよい。したがって、一連の好ましい態様では、有機過酸化物は、溶融加工前のポリマー組成物の総重量に対して、約10〜約5,000ppm、約50〜約3,000ppm、約50〜約2,000ppm、または約100〜約1,000ppmの量で、ポリマー組成物(溶融加工前の)中に存在していてもよい。
[0029]上述のように、所望の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比を初期には有さないポリマーは、これらの性質のうちの任意のものが所望のパラメータ以内になるように改変するようなやり方で機械加工されてもよい。たとえば、ポリマーは、比較的激しい、高せん断条件下(たとえば、高いスクリュー回転数、たとえば、250rpm以上で動作する二軸スクリューコンパウンド製造用押出機を使用して)加工されてもよい。そのような高せん断条件により、ポリマーの溶融特性を、ここに記載される所望の範囲の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比に改変することができると考えられる。
[0030]上述のように、所望の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比を初期には有さないポリマーは、得られた混合物の性質が所望のパラメータ以内になるように、1種以上の追加のポリマーと合わされてもよい。たとえば、所望の性質を達成するために、比較的高い見かけ溶融粘度(すなわち、上で範囲について列記した最大値を超える見かけ溶融粘度)を有するポリマーを、より低い見かけ溶融粘度を有する第2のポリマーと合わせることができる。そのような使用に必要な追加のポリマーの量は、いくつかの要因、たとえば、第1のポリマーの初期の性質(たとえば、第1のポリマーの見かけ溶融粘度)、第1のポリマーと合わされることになる追加のポリマーの性質(たとえば、第2のポリマーの見かけ溶融粘度)、および得られた混合物の所望の性質に依存してもよい。特に好ましい一態様では、所望の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比を初期には有さないポリマーは、第2のポリマーと、ポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含むマスターバッチ組成物と合わされてもよい。マスターバッチに含有される第2のポリマーは、マスターバッチの他の成分の担体として作用するが、混合物の見かけ溶融粘度、メルトフローレートおよび/またはフローレート比が、所望の範囲内になるように、これを改変する第2のポリマーとしても機能する。そのような態様では、マスターバッチ組成物は、必ずしも1種のポリマーのみを含むとは限らない。
たとえば、マスターバッチは、マスターバッチ組成物に所望の性質をもたらす2種以上の異なるポリマーの組合せを含んでいてもよい。
[0031]ポリマー組成物は、任意の好適なメルトフローレートを有していてもよい。ポリマー組成物のメルトフローレートは、任意の好適な方法を使用して決定することができる。たとえば、ポリマー組成物のメルトフローレートは、「Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer」と題される、ASTM規格D1238−10の手順Bを使用して決定されてもよい。ポリマー組成物のメルトフローレートは、好ましくは、前述の標準試験方法を使用して測定される。好ましくは、ポリマー組成物は、10分あたり2.0g以上のメルトフローレートを有する。より好ましくは、ポリマー組成物は、10分あたり約2.1g以上、10分あたり約2.2g以上、10分あたり約2.3g以上、10分あたり約2.4g以上、または10分あたり約2.5g以上のメルトフローレートを有する。ポリマー組成物は、10分あたり約10g以下、より好ましくは10分あたり約8g以下のメルトフローレートを有する。見かけ溶融粘度の測定におけるように、ポリマー組成物のメルトフローレートは、好ましくは、ポリマー、ポリマー添加剤、フルオロポリマーおよび任意の成分(たとえば、過酸化物)が溶融加工された(たとえば、押出機を通過した)後に決定される。
[0032]当業者であれば理解するように、ポリマーは、別個のポリマー鎖の集団を含有し、これらのポリマー鎖は、様々な長さおよびモル質量を有する。ポリマーに含有されるポリマー鎖の長さ/モル質量の統計学的分布は、一般に、モル質量分布または分子量分布と称される。ここで記載される組成物において使用されるポリマーは、任意の好適なモル質量分布を有していてもよい。たとえば、ポリマーは、単一峰を示すモル質量分布を有していてもよく、またはモル質量分布は、複数峰(たとえば、二峰性、三峰性など)を示してもよい。ポリマーのモル質量分布の広さは、多分散性指数を使用して表すことができる。
多分散性指数は、ポリマーの数平均モル質量および質量平均モル質量(すなわち、重量平均モル質量)を測定し、次いで、ポリマーの質量平均モル質量をポリマーの数平均モル質量で除算することによって算出される。結果は、モル質量分布の広さを定量化する無次元単位であり、値が高いほどモル質量分布の広さが大きいことを示す。モル質量分布の広さは、異なる条件下でポリマー(または、ポリマーを含有する組成物)のメルトフローレートを測定し、比較してフローレート比(FRR)を得ることによって、間接的に定量化することもできる。この方法は、たとえば、「Standard Test Method
for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer」と題されるASTM規格D1238の手順Dに記載されている。好ましくは、FRRは、規格(MFR10)において指定される10kgのおもりを使用して測定されたメルトフローレート、および規格(MFR)において指定される2kgのおもりを使用して測定されたメルトフローレートを使用して算出される。ここで記載されるポリマー組成物は、任意の好適なFRRを有していてもよい。好ましくは、ポリマー組成物は、約20以下のFRR(MFR10/MFR)を有する。より好ましくは、ポリマー組成物は、約19以下、または約18以下のFRR(MFR10/MFR)を有する。見かけ溶融粘度およびメルトフローレートの測定におけるように、ポリマー組成物のフローレート比は、好ましくは、ポリマー、ポリマー添加剤、フルオロポリマーおよび任意の成分(たとえば、過酸化物)が溶融加工された(たとえば、押出機を通過した)後に決定される。
[0033]上述のように、本発明は、キャビティを画定する少なくとも1つの壁を含む熱可塑性成形品であって、壁がその中に、キャビティへの到達を可能にする開口部を有する、熱可塑性成形品も提供する。壁は、ポリマーと、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含むポリマー組成物、たとえば、上記のポリマー組成物の態様のうちの任意のものから形成される。
[0034]上述のように、本発明のポリマー組成物は、望ましい光学的性質、たとえば、高い光沢(内側光沢と外側光沢の両方)および低い曇り度を示す成形品を製造するのに使用するのに特によく適していると考えられる。特に、本発明のポリマー組成物を使用して製造された成形品は、成形品の光沢を、60°の角度でASTM規格D523に従って測定した場合、本出願に記載される成分のそれぞれを含有しない比較ポリマー組成物を使用して製造された成形品よりも、5、10、15、またはさらに20光沢単位高い光沢値を示す可能性があると考えられる。
[0035]本発明の熱可塑性成形品は、任意の好適な方法によって形成されてもよい。しかし、本発明のポリマー組成物は、押出吹込み成形プロセスにおける使用に特によく適していると考えられる。したがって、第3の態様では、本発明は、ダイおよびモールドキャビティを含む装置を用意する工程、ポリマー組成物を用意する工程、ポリマー組成物を、ポリマー組成物が装置のダイを通して押出されてもよいように、ポリマー組成物を可塑化(溶融)するのに十分な温度に加熱する工程、可塑化(溶融)ポリマー組成物を、ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、モールドキャビティにパリソンを捕捉する工程、加圧流体を、パリソンを膨張させて、パリソンをモールドキャビティの内表面に一致させ、成形品を製造するのに十分な圧力下でパリソンに吹込む工程、成形品を、成形品がその形状を保持するように、ポリマー組成物が少なくとも部分的に固化する温度に冷却させる工程、ならびに成形品をモールドキャビティから取り出す工程を一般に含む、方法を提供する。本方法において使用されるポリマー組成物は、上記のポリマー組成物の態様のうちの任意のもののように、ポリマーと、造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、フルオロポリマーとを含む。
[0036]本発明の方法を実施するのに使用される装置は、任意の好適な押出吹込み成形装置であってもよい。好適な押出吹込み成形装置には、連続押出吹込み成形装置、たとえば、回転ホイール押出吹込み成形装置およびシャトル押出吹込み成形装置、ならびに非連続押出吹込み成形装置、たとえば、往復スクリュー押出吹込み成形装置およびアキュムレーターヘッド押出吹込み成形装置が含まれる。上述のように、装置は、それを通して可塑化(溶融)ポリマー組成物が押出されて、パリソンが形成されるダイを備える。装置は、モールドキャビティを有する金型も備える。モールドキャビティまたはモールドキャビティの内表面により、装置によって製造される成形品の形状が画定される。より具体的には、モールドキャビティの内表面により、装置によって製造される成形品の外面が画定される。
[0037]ある特定のおそらく好ましい態様では、本方法の実施において使用される装置は、まず、装置の加工表面、たとえば、ダイおよび型を通してフルオロポリマーを含有するポリマー組成物(たとえば、フルオロポリマーを含有するマスターバッチ)を流すことによって、成形品の製造のための前準備されてもよい。より具体的には、マスターバッチが使用される場合、マスターバッチは、担体ポリマーに入れられ、混合され、得られた混合物が装置を通して流される。典型的には、マスターバッチは、成形品を製造するのに使用されるポリマー組成物中に存在するフルオロポリマーの量よりも多い量のフルオロポリマーを含有する混合物が製造される比またはレートで、担体ポリマーに入れられる。いかなる特定の理論にも縛られることを望まないが、比較的多い量のフルオロポリマーを含有するこの混合物を装置を通して流すことは、装置の加工表面を、フルオロポリマーで完全に被覆する助けになると考えられる。また、このコーティングは、少なくとも一部には、装置の加工表面(たとえば、ダイおよびモールドキャビティ)の欠陥または凸凹によって生じる成形品の欠陥が取り除かれるまたは少なくとも低減されることによって、成形品の光学的性質を改善する助けになると考えられる。上記の手順において使用されるフルオロポリマーおよび担体ポリマーは、任意の好適なフルオロポリマーおよび担体ポリマー、たとえば、上記のフルオロポリマーおよび熱可塑性ポリマーであってもよい。さらに、フルオロポリマーおよび担体ポリマーは、成形品を製造するために使用されるポリマー組成物に含有されるものと同じであってもよく、またはフルオロポリマーおよび/もしくは担体ポリマーは、成形品を製造するために使用されるポリマー組成物に含有されるものと異なっていてもよい。
[0038]本発明の方法に従って成形品の製造の前に使用される場合、先行する段落において記載されるポリマー組成物(たとえば、マスターバッチ組成物)は、任意の好適な長さの時間、装置を通して流されてもよい。典型的には、組成物(たとえば、マスターバッチ組成物)は、組成物(たとえば、マスターバッチ組成物)が装置の内部の部分(たとえば、押出機スクリュー)を通して加工され、装置の加工表面を被覆し始めるのに十分な長さの時間(たとえば、約5分以上、約10分以上、または約15分以上)、装置を通して流される。組成物(たとえば、マスターバッチ組成物)が所望の長さの時間、装置を通して流された後、装置は、あらゆるチャーおよび/または溶融ポリマーが、装置(たとえば、ダイ)の加工表面から除去され得るように分解されてもよい。これらの表面が清浄された後、装置は、再構築されてもよく、組成物(たとえば、マスターバッチおよび担体ポリマー混合物)が、所望の場合、追加の時間(たとえば、追加の60分以上)、装置を通して流されてもよい。所望の量の組成物(たとえば、マスターバッチおよび担体ポリマー混合物)が装置を通して流されると、装置は、装置からマスターバッチおよび担体ポリマー混合物をパージするのに十分な長さの時間(たとえば、約15分以上)、装置を通して担体ポリマー(すなわち、マスターバッチを含まない担体ポリマー)を流すことによってパージされてもよい。このパージ工程に使用される担体ポリマーは、典型的には、マスターバッチ組成物と混合される担体ポリマーと同じであるが、それらが必ずしも同じであるとは限らず、同じである必要もない。
[0039]上記の調製手順に従う場合、装置が所望の長さの時間パージされると、ポリマー添加剤とフルオロポリマーとを含むポリマー組成物が装置に供給される。当業者であれば理解するように、ポリマー組成物を、組成物を可塑化(溶融)するのに十分な温度に加熱する工程は、少なくとも一部には、ポリマー組成物を装置のダイに供給するのに使用される押出機スクリューによって生じる摩擦によって典型的には達成される。この摩擦加熱は、典型的には、ポリマー組成物を、より制御された条件下で、ポリマー組成物がダイを通してより容易に押出される温度に加熱することを可能にする加熱器を使用して補助される。
[0040]ポリマー組成物がこの温度に加熱されると、ポリマー組成物は、装置のダイを通して押出され、パリソンが形成される。次いで、得られたパリソンは、装置のモールドキャビティに補足される。金型は、典型的には、モールドキャビティへの到達を可能にする単一の開口部を含有している。パリソンは、パリソンの開放端が金型の開口部とそろうように金型に捕捉される。パリソンが金型に捕捉されると、加圧流体(たとえば、空気)が、パリソンを膨張させて、パリソンをモールドキャビティの内表面に一致させ、所望の成形品を形成するのに十分な圧力下でパリソンに吹込まれる。パリソンが吹込まれて所望の成形品が形成されたら、物品は、物品が金型から取り出された場合にその形状を維持するような程度にポリマーが固化するのに十分な長さの時間、金型内に置かれる。装置の金型は、典型的には、この冷却をより迅速に達成することができ、サイクルタイムが短縮されるように、冷却される。
[0041]以下の例は、上記の主題をさらに例示するが、当然のことながら、その範囲を限定するものとしてどのようにも解釈されるべきではない。
例1
[0042]この例により、本発明に従って熱可塑性物品を製造するための方法を実証する。
5キログラムバッチのポリプロピレンランダムコポリマー6試料(試料1A〜1F)を、以下の表1に示す配合に従ってコンパウンドにした。5キログラムのポリマー組成物(ポリマー組成物A)を、以下の表2に示す配合に従って製造した。
[0043]この例において使用したフルオロポリマーは、3M製Dynamar(商標)FX 5911ポリマー加工添加剤である。フルオロポリマーは、フッ化ビニリデンと、テトラフルオロエチレンと、ヘキサフルオロプロピレンとのターポリマーであると考えられ、これは、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたりおよそ10.8gのメルトフローレートを示す。Dynamar(商標)FX 5911はまた、界面活性剤を実質的に含まないと考えられる。この例において使用した過酸化物は、Akzo Nobel製の2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサンであるTrigonox(登録商標)101である。試料1A〜1Fおよびポリマー組成物Aに使用したポリプロピレンランダムコポリマーは、MOL Petrochemicals Co.Ltd製Tipplen R(登録商標)605であり、これは、2.16kgのおもりを使用して230℃で、ISO 1133に従って測定した場合、10分あたりおよそ2gのメルトフローレートを示す。
Figure 2021011573
Figure 2021011573
[0044]ポリマー組成物Aを、ダイアル設定1で5分の予定時間、Kenwood KM800低強度ミキサーにおいて成分をブレンドすることによってコンパウンドにした。次いで、試料を、27mm直径のスクリュー2本を備える、長さ/直径比40:1のLeistritz Micro27 GL−40D二軸スクリューコンパウンド製造用押出機でメルトコンパウンドにした。押出機のバレル温度を、およそ200℃からおよそ230℃に上昇させ、スループットを40kg/時に設定し、スクリュー回転数を450rpmに設定した。それぞれの試料についての押出物(4つのストランドの形態)を、水浴中で冷却し、続いてペレット化した。
[0045]ポリプロピレンランダムコポリマー試料のそれぞれを、ダイアル設定1で5分の予定時間、Kenwood KM800低強度ミキサーにおいて成分をブレンドすることによってコンパウンドにした。次いで、混合物を、27mm直径のスクリュー2本を備える、長さ/直径比40:1のLeistritz Micro27 GL−40D二軸スクリューコンパウンド製造用押出機でメルトコンパウンドにした。押出機のバレル温度を、およそ200℃からおよそ230℃に上昇させ、スループットを40kg/時に設定し、スクリュー回転数を450rpmに設定した。それぞれの試料についての押出物(4つのストランドの形態)を、水浴中で冷却し、続いてペレット化した。
[0046]試料1A〜1Fのメルトフローレート(MFR)を、2.16kgのおもりを使用して230℃で、ISO 1133に従って、ペレット上で測定した。結果を以下の表3に示す。
[0047]試料1A〜1Fの見かけ溶融粘度を、ASTM D3835−08に従って、Goettfert Rheo−Tester 2000キャピラリーレオメーターを使用して測定した。見かけ溶融粘度を、長さ対直径比30:1の1.00mm直径キャピラリーダイを使用して、10〜1000s−1の範囲の様々な見かけせん断速度で、190℃の温度で測定した(試料は、試験の前に6分間の滞留時間、レオメーター内で状態を合わせた)。様々なせん断速度での試料1の見かけ溶融粘度を表3に示す。
Figure 2021011573
[0048]上述のような調製シーケンスに従って、ポリプロピレンランダムコポリマー試料1A〜1Fのそれぞれを、シングルシャトル、シングルステーションのW.Mueller押出吹込み成形機で300mLシャンプーボトルに吹込み成形した。バレル温度を、およそ180℃からおよそ190℃に上昇させ、押出ヘッドを、およそ180℃の温度で維持した。マニホールド温度をおよそ190℃で維持した。ダイ温度を180℃に設定した。溶融ポリマーパリソンを、およそ12℃の金型温度で維持した、微細ガラスビーズでブラスト処理された吹込み成形用金型に、およそ190℃の溶融温度で押出した。サイクルタイムを12.2秒に設定した。最終ポリプロピレンボトルを秤量するとおよそ22グラムであり、測定された厚さは0.95mmであった。次いで、製造されたボトルを下記のように試験した。
[0049]ボトルの側壁についてのパーセント曇り度およびパーセント透明度を、BYK−Gardner Haze−Guard Plusを使用して、ASTM規格D1103−92に従って測定した。ボトル側壁の内側と外側の両方の光沢を、60°の角度でBYK−Gardner micro−TRI−glossを使用して、ASTM規格D523に従って測定した。ボトルについての測定されたパーセント曇り度、パーセント透明度および光沢値を以下の表4に示す。
Figure 2021011573
[0050]表4のデータから分かるように、所望の見かけ溶融粘度を有する試料(たとえば、試料1Eおよび1F)は、低い曇り度、高い透明度および高い光沢(内側と外側の両方)の望ましい組合せを示した。実際、試料1Eおよび1Fについての外側光沢は、他の試料、たとえば、試料1Eおよび1Fと同様の添加剤の組合せを含有したが、所望の見かけ溶融粘度値を有さなかった試料1Dについての光沢よりも、劇的に高かった。光沢におけるこの改善により、顕著に改善された美観を有するボトルが得られた。
例2
[0051]この例により、本発明に従って熱可塑性物品を製造するための方法を実証する。
[0052]ISPLEN(登録商標)RC530ポリプロピレンランダムコポリマーを、この例において使用した。受け取った樹脂に試料2Aとラベルを付けた。同じ樹脂を使用して、試料2B〜2Dを製造した。すべての試料2A〜2Dは、およそ2000ppmのNX8000K清澄剤およびおよそ90ppmのDynamar(商標)FX5911ポリマー加工助剤を含有する。
[0053]試料2B〜2Dを、27mm直径のスクリュー2本を備える、長さ/直径比40:1のLeistritz Micro27 GL−40D二軸スクリューコンパウンド製造用押出機でメルトコンパウンドにした。押出機のバレル温度を、バレル全体に沿っておよそ230℃に設定し(平坦な温度プロファイル)、スループットを30kg/時に設定し、スクリュー回転数を、試料2Bについては265rpm、試料2Cについては415rpm、試料2Dについては495rpmに設定した。それぞれの試料についての押出物(4つのストランドの形態)を、水浴中で冷却し、続いてペレット化した。
[0054]試料2A〜2Dのメルトフローレート(MFR)を、2.16kgのおもりを使用して230℃で、ISO 1133に従って、ペレット上で測定した。結果を以下の表5に示す。
[0055]試料2A〜2Dの見かけ溶融粘度を、ASTM D3835−08に従って、Goettfert Rheo−Tester 2000キャピラリーレオメーターを使用して測定した。見かけ溶融粘度を、長さ対直径比30:1の1.00mm直径キャピラリーダイを使用して、10〜1000s−1の範囲の様々な見かけせん断速度で、190℃の温度で測定した(試料は、試験の前に6分間の滞留時間、レオメーター内で状態を合わせた)。様々なせん断速度での試料2A〜Dの見かけ溶融粘度を表5に示す。
Figure 2021011573
[0056]ポリプロピレンランダムコポリマー試料2A〜2Dのそれぞれを、シングルシャトル、シングルステーションのW.Mueller押出吹込み成形機で300mLシャンプーボトルに吹込み成形した。バレル温度を、およそ180℃からおよそ190℃に傾斜をつけ、押出ヘッドをおよそ180℃の温度で維持した。マニホールド温度をおよそ190℃で維持した。ダイ温度を180℃に設定した。溶融ポリマーパリソンを、およそ12℃の金型温度で維持した、微細ガラスビーズブラストで処理された吹込み成形用金型に、およそ190℃の溶融温度で押出した。サイクルタイムを10.2秒に設定した。最終ポリプロピレンボトルを秤量するとおよそ20グラムであり、測定された厚さは1.0mmであった。次いで、製造されたボトルを下記のように試験した。
[0057]ボトルの側壁についてのパーセント曇り度およびパーセント透明度を、BYK−Gardner Haze−Guard Plusを使用して、ASTM規格D1103−92に従って測定した。ボトル側壁の内側と外側の両方の光沢を、60°の角度でBYK−Gardner micro−TRI−glossを使用して、ASTM規格D523に従って測定した。ボトルについての測定されたパーセント曇り度、パーセント透明度および光沢値を以下の表6に示す。
Figure 2021011573
[0058]表6のデータから分かるように、所望の見かけ溶融粘度を有する試料(たとえば、試料2D)は、低い曇り度、高い透明度および高い光沢(内側と外側の両方)の望ましい組合せを示した。実際、試料2Dの外側光沢は、試料2Dと同様の添加剤の組合せを含有したが、所望の見かけ溶融粘度値を有さなかったすべての他の試料についての光沢よりも、劇的に高かった。光沢におけるこの改善により、顕著に改善された美観を有するボトルが得られた。
[0059]ここで引用される、出版物、特許出願および特許を含むすべての参考文献は、それぞれの参考文献が、参照により組み込まれることが個々にかつ具体的に示され、その全体がここで示されているのと同程度に、参照によりここに組み込まれる。
[0060]本出願の主題を記載する文脈(とりわけ、以下の特許請求の範囲の文脈)における、「1つの(a)」および「1つの(an)」および「その(the)」という用語ならびに同様の指示物の使用は、ここで別途指示されるか文脈によって明らかに否定されるのでなければ、単数と複数の両方を包含すると解釈するべきである。「含む(comprising)」、「有する」、「含む(including)」および「含有する」という用語は、別途注記されない限り、オープンエンドな用語(すなわち、「含むが、限定されない」を意味する)と解釈するべきである。ここでの値の範囲の列記は、ここで別途指示されない限り、範囲内に入るそれぞれ別個の値を個々に参照する簡略的方法として役立つことを意図しているに過ぎず、それぞれの別個の値は、それが、ここで個々に列記されているかのごとく本明細書に組み込まれる。ここで記載されるすべての方法は、ここで別途指示されるかそうでなければ文脈によって明らかに否定されるのでなければ、任意の好適な順序で実施することができる。ここで示されるありとあらゆる例または例示的文言(たとえば、「たとえば(such as)」)の使用は、単に、本出願の主題をより良好に明らかにすることを意図しており、別途主張されない限り、主題の範囲を限定しない。
本明細書における文言のいずれも、任意の特許請求されていない要素を示すとも、ここに記載される主題の実施に不可欠であるとも解釈するべきではない。
[0061]本発明者らに公知の、特許請求される主題を実施するための最良の形態を含む、本出願の主題の好ましい態様がここで記載される。これらの好ましい態様の変形例は、前述の記載を読めば、当業者には明らかになり得る。本発明者らは、当業者が、適宜そのような変形例を採用することを予期し、本発明者らは、ここで記載される主題が、ここで具体的に記載されたものとは別のやり方で実施されることを意図する。したがって、本開示は、適用可能な法律によって認められるように、本明細書に添付の特許請求の範囲に列記される主題のすべての変更例および等価物を含む。さらに、すべての可能なその変形例における上記の要素の任意の組合せが、ここで別途指示されるかそうでなければ文脈によって明らかに否定されるのでなければ、本開示に包含される。

Claims (25)

  1. (a)熱可塑性ポリマーと、
    (b)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、
    (c)フルオロポリマーと
    を含むポリマー組成物であって、
    前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、ポリマー組成物。
  2. 前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィンである、請求項1に記載のポリマー組成物。
  3. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項2に記載のポリマー組成物。
  4. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンランダムコポリマーである、請求項3に記載のポリマー組成物。
  5. 前記ポリマー添加剤が、以下の式(I):
    Figure 2021011573
    (式中、Rは、水素、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基およびハロゲン化アルキル基からなる群から選択され、R、R、R、R、R、R、R、R、R10およびR11は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選択され、R12は、−CHOHおよび−CHOHCHOHからなる群から選択されるヒドロキシアルキル基である)
    の構造に従うアセタール化合物を含む清澄剤である、請求項1〜4の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  6. が、アルキル基およびアルケニル基からなる群から選択され、R、R、R、R、R、R、R10およびR11がそれぞれ、水素であり、R12が−CHOHCHOHであり、RおよびRが、アルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される、請求項5に記載のポリマー組成物。
  7. 、RおよびRが、n−プロピル基である、請求項6に記載のポリマー組成物。
  8. 前記フルオロポリマーが、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約4〜約30gのメルトフローインデックスを有する、請求項1〜7の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  9. 前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから製造されたポリマーである、請求項1〜8の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  10. 前記フルオロポリマーが、前記ポリマー組成物の総重量に対して、約200ppm以下の量で、前記ポリマー組成物中に存在する、請求項1〜9の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  11. 前記ポリマー組成物が、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項1〜10の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  12. 前記ポリマー組成物が、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項1〜11の何れか1項に記載のポリマー組成物。
  13. ポリマー組成物を製造するための方法であって、前記方法が、
    (a)第1の熱可塑性ポリマーを用意する工程、
    (b)マスターバッチ組成物を用意する工程であって、前記マスターバッチ組成物が、(i)第2の熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含む、工程、ならびに
    (c)前記第1の熱可塑性ポリマーおよび前記マスターバッチ組成物を混合して、ポリマー組成物を製造する工程であって、前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程
    を含む、方法。
  14. ポリマー組成物を成形するための方法であって、前記方法が、
    (a)ダイおよびモールドキャビティを含む装置を用意する工程であって、前記モールドキャビティが、成形品の形状を画定する内表面を有する、工程、
    (b)(i)熱可塑性ポリマーと、(ii)造核剤、清澄剤およびこれらの組合せからなる群から選択されるポリマー添加剤と、(iii)フルオロポリマーとを含むポリマー組成物を用意する工程であって、前記ポリマー組成物が、(i)1,000s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、約200Pa・s以下の見かけ溶融粘度、ならびに(ii)20s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、2,550Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、工程、
    (c)前記ポリマー組成物を前記ダイを通して押し出せるように、前記ポリマー組成物を溶融するのに十分な温度に加熱する工程、
    (d)前記溶融ポリマー組成物を前記ダイを通して押出して、パリソンを形成する工程、
    (e)前記モールドキャビティ中に前記パリソンを捕捉する工程、
    (f)加圧流体を、前記パリソンを膨張させるのに十分な圧力下で前記パリソンに吹込むことにより、前記パリソンを前記モールドキャビティの前記内表面に一致させ、成形品を製造する工程、
    (g)前記成形品を、前記ポリマー組成物が少なくとも部分的に固化する温度に冷却させることにより、前記成形品がその形状を保持する工程、ならびに
    (h)前記成形品を前記モールドキャビティから取り出す工程
    を含む、方法。
  15. 前記熱可塑性ポリマーがポリオレフィンである、請求項14に記載の方法。
  16. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンコポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記熱可塑性ポリマーが、ポリプロピレンランダムコポリマーである、請求項16に記載の方法。
  18. 前記ポリマー添加剤が、以下の式(I):
    Figure 2021011573
    (式中、Rは、水素、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基およびハロゲン化アルキル基からなる群から選択され、R、R、R、R、R、R、R、R、R10およびR11は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリール基およびハロゲンからなる群からそれぞれ独立して選択され、R12は、−CHOHおよび−CHOHCHOHからなる群から選択されるヒドロキシアルキル基である)
    の構造に従うアセタール化合物を含む清澄剤である、請求項14〜17の何れか1項に記載の方法。
  19. が、アルキル基およびアルケニル基からなる群から選択され、R、R、R、R、R、R、R10およびR11がそれぞれ、水素であり、R12が−CHOHCHOHであり、RおよびRが、アルキル基およびアルコキシ基からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。
  20. 、RおよびRが、n−プロピル基である、請求項19に記載の方法。
  21. 前記フルオロポリマーが、5kgのおもりを使用して265℃で、ASTM D1238−04cに従って測定した場合、10分あたり約4〜約30gのメルトフローインデックスを有する、請求項14〜20の何れか1項に記載の方法。
  22. 前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)およびこれらの組合せからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから製造されたポリマーである、請求項14〜21の何れか1項に記載の方法。
  23. 前記フルオロポリマーが、前記ポリマー組成物の総重量に対して、約200ppm以下の量で、前記ポリマー組成物中に存在する、請求項14〜22の何れか1項に記載の方法。
  24. 前記ポリマー組成物が、50s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、1,500Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項14〜23の何れか1項に記載の方法。
  25. 前記ポリマー組成物が、15s−1の見かけせん断速度および190℃の温度で、3000Pa・s以下の見かけ溶融粘度を有する、請求項14〜24の何れか1項に記載の方法。
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