JP7410061B2 - 食品接触用途での使用に適した貯蔵安定可能な水性分散液 - Google Patents
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Description
A)以下を含む金属ステアリン酸塩、
B)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
E)ラウリル硫酸ナトリウム、
F)ポリジメチルシロキサン(PDMS)、および
G)水。
A)以下を含む金属ステアリン酸塩、
B)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
E)ラウリル硫酸ナトリウム、
F)ポリジメチルシロキサン(PDMS)、および
G)水。
「ポリマー粒子」という用語は、本明細書に記載のように組成物でコーティングされた粒子を指し、典型的にはポリマーペレットを指すが、ポリマービーズ、フレーク、または粉末も指し得る。典型的なポリマー粒子は、一般に、実質的に小板、球状、円柱状、または棒状である。断面積は、ポリマーに応じて変動し得るが、ポリマー粒子の断面積は、好ましくは3x10-3平方インチ(1.93x10-2平方センチメートル)~0.2平方インチ(1.29平方センチメートル)であり、例えば、断面が円形の場合、直径は1/16インチ(0.15875cm)~1/2インチ(1.27cm)である。一実施形態では、粒子は、0.01平方インチ(6.45×10-2平方センチメートル)~0.05平方インチ(0.322平方センチメートル)の断面積を有する。例えば、断面が円形の場合、直径は0.125インチ(0.3175 cm)~0.375インチ(0.9525cm)である。一実施形態では、粒子は直径0.25cm~0.40cmである。
さらなる実施形態では、ジエンは、ENBである。
本明細書に記載のような組成物は、典型的には、有効量で用いられる。有効量は、ポリマーおよび最終用途に応じて、変動することがよくある。典型的には、組成物の有効量は、粒子が組成物から形成されたコーティングを含まないことを除いて、全ての点で同様のポリマー粒子の非拘束降伏強度と比較して、組成物から形成されたコーティングを含むポリマー粒子の非拘束降伏強度を、少なくとも約20パーセント、好ましくは少なくとも約30パーセント減少させる量である。多くの場合、非拘束降伏強度は、50パーセント以上、または100パーセント以上、または200パーセント以上、またはさらに500%以上低下し得る。
PDMSの種類およびその有効量は、組成およびポリマー粒子に応じて変動する。好ましいPDMSは、粘度がそれほど高くないため、結合剤を適用するのが難しいものである。一般的に、25℃で粘度が50~60,000センチストーク、または100~10,000センチストークの範囲の油が有用である。
一実施形態では、コーティングされたポリマー粒子を形成するプロセスは、ポリマー粒子を、本明細書に記載の1つ以上の実施形態の組成物と接触させることを含む。組成物は、ポリマー粒子を組成物で十分に物理的にコーティングすることができるような条件下で、ポリマー粒子と接触させなければならない。
本発明はまた、本明細書に記載されるように組成物から形成された、コーティングを含むポリマー粒子から形成された少なくとも1つの成分を含む物品を提供する。物品には、フィルム、射出成形品、熱成形品、および発泡体が含まれるが、これらに限定されない。追加の物品には、食品パッケージ、医療機器(例えば、圧力カフおよび安定化装置)、インフレータブル用品(例えば、玩具、船舶、クッション、家具)、シート(例えば、天幕、バナー、標識、テント、防水シート、プール、池、埋め立て用ライナー)、製本、ならびにキャリア(スポーツバッグおよびバックパック)が含まれる。追加の物品には、自動車部品が含まれる。
相反する記載、文脈から暗示的、または当該技術分野において慣習的でない限り、全ての部およびパーセントは重量に基づくものであり、全ての試験方法は本開示の出願日現在のものである。
1.以下の成分を含む、組成物:
A)金属ステアリン酸塩、
B)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
E)ラウリル硫酸ナトリウム、
F)ポリジメチルシロキサン(PDMS)、および
G)水。
2.金属ステアリン酸塩が、ステアリン酸カルシウムである、実施形態1に記載の組成物。
3.金属ステアリン酸塩が、以下:平均4.0~10.0ミクロン、最頻値1.0~5.0ミクロン、D90 10.0~20.0ミクロンのような粒度分布を有する、実施形態1または実施形態2に記載の組成物
4.成分Aの量が、組成物の重量に基づいて、40重量%~60重量%である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
5.成分Bと成分Cとの重量比が、0.80~1.20である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
6.成分Dと成分Eとの重量比が、0.80~1.20である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
7.成分Dと成分Fとの重量比が、0.80~1.20である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
8.成分Bの量が、組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
9.成分Cの量が、組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
10.成分Eの量が、組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
11.成分Dの量が、組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%である、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
12.成分AおよびGの合計量が、組成物の総重量の≧70重量%、または≧75重量%、または≧80重量%、または≧85重量%、または≧90重量%を構成する、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
13.成分A、B、C、D、E、F、およびGの合計量が、組成物の総重量の≧95重量%、または≧98重量%、または≧99重量%を構成する、前述の実施形態のいずれか1つに記載の組成物。
14.コーティングが、前述の実施形態のいずれか1つの組成物から形成される、コーティングされたポリマー粒子。
15.実施形態14のコーティングされた粒子から形成された少なくとも1つの成分を含む、物品。
16.コーティングされたポリマー粒子を形成するプロセスであって、実施形態1~13のいずれか1つの組成物をポリマー粒子の表面の少なくとも一部に適用することを含む、プロセス。
17.ポリマー粒子が、オレフィン系ポリマーを含むポリマー組成物から形成される、実施形態16に記載のプロセス。
18.ポリマー粒子が、エチレン系ポリマーを含むポリマー組成物から形成される、実施形態16または実施形態17に記載のプロセス。
20.ポリマー粒子が、プロピレン系ポリマーを含むポリマー組成物から形成される、実施形態16または実施形態17に記載のプロセス。
21.ポリマー粒子が、エチレン/アルファ-オレフィン/ジエンインターポリマーを含むポリマー組成物から形成される、実施形態16または実施形態17に記載のプロセス。
22.実施形態16~21のいずれか1つに記載のプロセスから形成された、コーティングされたポリマー粒子。
密度は、EPDMおよび同様のターポリマーを除いて、ASTM D792に従って測定され、次いで密度は、ASTMD297に従って測定される。
粒度分布は、汎用液体モジュールを装備したBeckman Coulter LS 13 320レーザー回折式粒度分布測定装置を使用して測定できる。この機器は、光散乱の原理を使用しており、粒子によって散乱された光の角度パターンが測定される。この散乱光パターンは、デコンボリューションアルゴリズムに送られ、サイズ分布が取得される。この装置は物理学の第一原理で動作するため、較正されていない。散乱パターンは、粒子の複素屈折率と周囲の媒質の屈折率の影響を受ける可能性がある。そのため、最大限の精度を得るために、粒子と懸濁媒質の複素屈折率がモデルによって考慮される。複素屈折率は実部と虚部で構成される。実数部は、ある媒体から別の媒体に伝播する際の光の曲がりによって特徴付けられ、虚数部または複合部は材料の吸収係数を表す。
ムーニー粘度(125℃でML1+4)を、1分間の予熱時間および4分間のロータ動作時間で、ASTM 1646に従って測定した。この機器は、Alpha Technologies Mooney Viscometer 2000である。
分子量は、システム温度140℃で動作する3個の混合多孔度カラム(Polymer Laboratories 103、104、105、および106)を備えたWaters 150℃高温クロマトグラフィーユニットでのゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を使用して決定される。溶媒は、1,2,4-トリクロロベンゼンであり、それから試料の約0.3重量%溶液が注入のために調製される。流量は、1.0mL/分であり、注入サイズは、100マイクロリットルある。
実際には、これは全ての分子の総分子量を分子数で割ったものであり、以下の式に従って通常の方法で計算される。
ni=分子量Miを有する分子数
wi=分子量Miを有する材料の重量分率
およびΣni=分子の総数
これら2つの平均の比である分子量分布(MWDまたはMw/Mn)は、分子量分布の幅を定義する。
示差走査熱量測定(DSC)は、エチレン系ポリマー(PE、またはOBC)試料およびプロピレン系ポリマー(PP)試料の結晶化度を測定するために使用される。約「5~8ミリグラム」の試料を秤量し、DSC皿に入れる。密閉された雰囲気を確保するために皿に蓋を圧着する。試料皿をDSCセルの中に入れ、次いで、約10℃/分の速度で、エチレン系ポリマー試料の場合180℃(プロピレン系ポリマー試料の場合230℃)の温度まで加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、試料を10℃/分の速度でエチレン系ポリマー試料の場合-60℃(プロピレン系ポリマー試料の場合-40℃)に冷却し、その温度で3分間等温に保持する。次に、試料を、完全に溶融するまで10℃/分の速度で加熱する(第2の加熱)。第2の熱曲線から決定した融解熱(Hf)を、エチレン系ポリマー試料について292J/gの理論融解熱(プロピレン系ポリマー試料については165J/g)で除算し、この量に100を乗算することによって、結晶化度パーセントを計算する(例えば、エチレン系ポリマー試料については、結晶化度%=(Hf/292J/g)×100、プロピレン系ポリマー試料については、結晶化度%=(Hf/165J/g)×100)。
この試験で使用される材料を以下の表1に示す。
以下の表2に示されたCaSt分散液を、最初に水、界面活性剤、PDMS、および脂肪酸を混合することによって調製して、溶液を得た。次に、CAFRAMOオーバーヘッドミキサーに取り付けられた「1インチ」のCOWELSブレードを使用して、ステアリン酸カルシウムを溶液に混合した。混合を1,200rpmで開始して、粉末をゆっくりと液相に混合した。5分間混合した後、ミキサーを停止し、容器の側面および混合ブレードをスパチュラでこすり取り、混合されていない粉末を除去して、それが分散液に組み込まれるようにした。次いで、分散液を2,000rpmでさらに5分間混合した。
分散液を40℃(静的オーブン)で熱老化させ、貯蔵安定性を評価した。分散液の粘度は、週単位で定性的に評価した。分散液Aは、粘度または安定性に実質的な変化を示さなかった(ディップスティックを試料バイアルに静かに挿入し、沈殿物が存在するかどうかを調べ、除去したときにスティックに付着した分散液の量を観察することからなる目視観察。沈殿の観察は、以下からなった:観察されなかった、柔らかいパッキング、または厚いゲル/ペースト。ソフトパッキングは、再分散可能と見なす。粘度の増加は、10週間後の除去時のスティック上でより多くの分散をもたらしたが、分散液B、C、およびDは、1週間後にかなり固化または増粘した。
表2に示す分散液AのpHは、6.3と測定される。分散液Aのアリコートに水酸化カリウム溶液を投与して、6.3、7、8、9、10、および11の範囲のpH値での安定性を決定した。人工的にpHを上げた全ての分散液は、室温および40℃(pHを銀/塩化銀pH電極で測定)で2週間を超えると不十分な安定性を示した。
追加の比較組成物を以下の表3~5に示す。
本願は以下の態様にも関する。
(1) 以下の成分、
A)金属ステアリン酸塩、
B)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
C)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
D)オクタン酸、
E)ラウリル硫酸ナトリウム、
F)ポリジメチルシロキサン(PDMS)、および
G)水、を含む、組成物。
(2) 前記金属ステアリン酸塩が、ステアリン酸カルシウムである、上記(1)に記載の組成物。
(3) 前記金属ステアリン酸塩が、平均4.0~10.0ミクロン、最頻値1.0~5.0ミクロン、D90 10.0~20.0ミクロンのような粒度分布を有する、上記(1)または上記(2)に記載の組成物
(4) 前記成分Aの量が、前記組成物の重量に基づいて、40重量%~60重量%である、上記(1)~(3)のいずれか一項に記載の組成物。
(5) 前記成分Bと成分Cとの重量比が、0.80~1.20である、上記(1)~(4)のいずれか一項に記載の組成物。
(6) 前記成分Dと成分Eとの重量比が、0.80~1.20である、上記(1)~(5)のいずれか一項に記載の組成物。
(7) 前記成分Dと成分Fとの重量比が、0.80~1.20である、上記(1)~(6)のいずれか一項に記載の組成物。
(8) 前記成分Bの量が、前記組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%である、上記(1)~(7)のいずれか一項に記載の組成物。
(9) 前記成分Cの量が、前記組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%である、上記(1)~(8)のいずれか一項に記載の組成物。
(10) 前記成分Eの量が、前記組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%である、上記(1)~(9)のいずれか一項に記載の組成物。
(11) 前記成分Dの量が、前記組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%である、上記(1)~(10)のいずれか一項に記載の組成物。
(12) 前記成分AおよびGの合計量が、前記組成物の総重量の≧70重量%、または≧75重量%、または≧80重量%、または≧85重量%、または≧90重量%を構成する、上記(1)~(11)のいずれか一項に記載の組成物。
(13) 成分A、B、C、D、E、F、およびGの合計量が、前記組成物の総重量の≧95重量%、または≧98重量%、または≧99重量%を構成する、上記(1)~(12)のいずれか一項に記載の組成物。
(14) コーティングされたポリマー粒子であって、前記コーティングが、上記(1)~(13)のいずれか一項に記載の組成物から形成される、コーティングされたポリマー粒子。
(15) 上記(14)に記載の前記コーティングされた粒子から形成された少なくとも1つの成分を含む、物品。
Claims (9)
- 以下の成分、
(A)金属ステアリン酸塩、
(B)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
(C)以下に示すような第二級アルコールエトキシレート、
(D)オクタン酸、
(E)ラウリル硫酸ナトリウム、
(F)ポリジメチルシロキサン(PDMS)、および
(G)水、を含む組成物であって、
前記成分(A)の量が、前記組成物の重量に基づいて、40重量%~60重量%であり、
前記成分(B)の量が、前記組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%であり、
前記成分(C)の量が、前記組成物の重量に基づいて、1.0重量%~2.0重量%であり、
前記成分(D)の量が、前記組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%であり、
前記成分(E)の量が、前記組成物の重量に基づいて、0.2重量%~0.7重量%であり、
前記成分(D)と成分(F)との重量比が、0.80~1.20であり、
前記成分(A)および(G)の合計量が、前記組成物の総重量の≧70重量%を構成する、
組成物。 - 前記金属ステアリン酸塩が、ステアリン酸カルシウムである、請求項1に記載の組成物。
- 前記金属ステアリン酸塩が、平均4.0~10.0ミクロン、最頻値1.0~5.0ミクロン、D90 10.0~20.0ミクロンのような粒度分布を有する、請求項1または請求項2に記載の組成物
- 前記成分(B)と成分(C)との重量比が、0.80~1.20である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記成分(D)と成分(E)との重量比が、0.80~1.20である、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記成分(A)および(G)の合計量が、前記組成物の総重量の≧75重量%を構成する、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、および(G)の合計量が、前記組成物の総重量の≧95重量%を構成する、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- コーティングされたポリマー粒子であって、前記コーティングが、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物から形成される、コーティングされたポリマー粒子。
- 請求項8に記載の前記コーティングされた粒子から形成された少なくとも1つの成分を含む、物品。
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