JPH07500868A - 化学分解性ポリオレフィンフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 化学分解性ポリオレフィンフィルム 技　術　分　野 本発明は、安価なポリオレフィン溶融吹込（ａ＋ｅｌｔｂｌｏｗｎ）フィルム製 品を製造するために成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、これらの成る充 填剤と金属カルボキシレートとを含ｑ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、力焼粘土などの物質を包含米国特許第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１ ０〜６０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 ・インスティテユートの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ブレス、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Ｊ　、Ｇａｒｂａｇｅ　ｓ　１９９０年り月／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（Ｉａｎｄｆｌｌｌ）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メツ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力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２５〜６０ｖｔ％を含有するポリオレフィン樹脂を 溶融吹込みする（ｌａｅｌｔ　ｂｌｏｗ）ことによって安価に製造される溶融吹 込ポリ第１ノフインフイルムに関する。

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。

発明を実施するための最良の形態 本発明は、成る充填剤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、１０ ｖｔ％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、成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 った量の成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１５０メツ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力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 ネート供給者によフ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メツ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力焼粘土また 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 メツ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Ｒ（ＦＡＡ）　、ポリエチレン −メタクリル酸（Ｅ　ＭＡ）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２０〜５５ｖｔ％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−６３８）：ｌ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、２〜２５ｖｔ％）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１００，００ ０〜２５０，０００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１００〜３００％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１０ｖｔ％以上、詳細には２０ｖｔ％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−ダイを通して押出され、吹込んで樹脂の円形 になってバブルを形成し、このバブル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ブルをつぶ 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−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ブシブルフレーム、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 成されたバブル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、成る化学プロデグラダント（ｐ ｒｏｄｅｇｒａｄａｎｔ）　、詳細には金属カルボキシレートを前記の成る充填 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成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ベ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（口先）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２０νｔ％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本発明のプロデグ 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、イツトリウム、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％（１νｔ％）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 ｌｖｔ％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％〜４５ｖｔ％）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１〜４５ｖｔ％、好ましくは５〜２５ ｖｔ％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． １〜１５ｖｔ％、好ましくは０．５〜３νｔ％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１　ｖｔＸ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ｖｔＸ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 −！・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Ｌ］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丁を超える温度、特に１２ ０　’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目×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ろの 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、水分を保存し且つ雑草が成長［２成長し ２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。

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１　ｖｔ％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１ｖｔ ％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。

例１ 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）６０シｔ％：および 炭酸カルシウム（Ｃａ　Ｃ０３）　４０　ｗＬ％を混合し、約３００〜４２５下 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ミルのフィ 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。

例２ ポリエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）共重合体〔エルパックス（Ｅｌｖａｘ）２ ６０　、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品〕５０ｖｔ％　；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　Ｄ１５０ ５）　、メルトインデックスＭｌ　６　（ＡＳＴＭ１２３８修正）を有する。充 填剤５０νｔ％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０６３０ドル／ポンド であり且つ０．７５ドル／ボ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） ６５ｖｔ％ 炭酸カルシウム〔コドマイト（ＫｏｄｏｔａＩｔｅ）　％　）ンブソン・ウェイ マンの製品）３５ｖｔ％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成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、添加削を溶融吹込ポリ 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１０νｔ％未満、より通常５ ｖｔ％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、θ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１５〜５０　ｖｔ％であり、炭酸カルシウ ム３５〜４５ｗｔ％の量が溶Ｗ吹込フィルムを容易に製造する。充填剤は、すべ て粒径１５０メツシュ未満、好ましくはサイズ５〜３０μを存する。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。

例４ 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９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−１・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。

例５ エチレン−オクテン共重合体（２０４５、ダウ會ケミカル・カンパニーの製品） ５５ｗ１％；炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯ３）　４０　ｗｔ％ニステアリン酸セ リウム３ｖｔ％；およびカーボンブラック２ｖｔ％を混合し、約３００〜４２５ 下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。

以下の例は、充填剤の組み合わせを有する処方物を例エチレンー酢酸ビニル（Ｅ ＶＡ）共重合体（エルパックス３５０、デュポン・ケミカル・カンパニーの製品 、ｖＡ　２５％およびＭｌ　１９］　５０ｖｔ％　；炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３）３３ｖｔ％タルク１０ｗｔ％　； 霞石閃長岩〔ミネックス（旧ｎｅｗ）　７　、ユニミン・カナダ・リミテッドの 製品１５ｗｔ％ 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。

例７ ポリエチレン−４％酢酸ビニル（ＥＶＡ）　樹脂（ＰＥ５２７２、チェブロンや ケミカル・カンパニーの製品）６０ｖｔ％； 炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）３８ｗｔ％；ステアリン酸セリウムｌｖｔ％　； およびステアリン酸コバルトｌｖｔ％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）５０ｖｔ％　：炭酸カルシウム（Ｃａ　Ｃ０３）　４８　ｖ ｔ％；ステアリン酸鉄１ｗｔ％；および ステアリン酸セリウム１νｔ％を混合し、約３００〜４２５下のバレル温度範囲 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エチレン−ヘキセン共重合体（ＶＬＬＤＰＥ　１５ ３９、ユニオン・カーバイド・カンパニーの製品）３０ｖｔ％；ポリエチレンー 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）３０ｖｔ％； 炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯ３）　３８　ｗ　ｔ％；ステアリン酸コバルトｌｖ ｔ％；およびステアリン酸鉄１ｗｔ％を混合し、約３００〜４２５丁のバレル温 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。

例１０ プロピレン−エチレン共重合体〔ハイモント（旧ＭＯＮＴ）ＫＳＯ５１、ハイモ ントｅインコーボレーテッドのキャラロイ法樹脂製品）３０ｖｔ％； 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）３０νｔ％； 炭酸カルシウム（ＣａＣ０３）３７ｗｔ％；およびステアリン酸コバルト３ｖｔ ％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−緒に加える。混合樹脂は、このように 、炭酸カルシウム１８．５ｖｔ％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（ＬＬＤＰＥ７５１０、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（７５，１０，ユニオンやカーバイドの製品）５７．５ ｖｔ％　； 炭酸カルシウム４０ｖｔ％；および ステアリン酸コバルト２．５νｔ％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　６０ｖｔ％ およびＰＰ　４０ｖｔ％）５５ｖｔ％； 炭酸カルシウム４０ｖｔ％； カーボンブラック２．５ｖｔ％　；およびステアリン酸コバルト２．５ｖｔ％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−ブライシーズ）。

表１ 分子量　分子量 試料　数平均　重量平均　ばらつき 対照　４９４９０　２４２４２０　４．９０４９５０２　２４２４９２　４．９ ０ ５０２９３　２４３０８０　４．８３ 対照平均　４９７８２　２４２６６４　４．８８試料　数平均　重量平均　ばら つき 第一　２７８９　７９２０　２．８４ ２６８８　７７４１　２．８８ ２７４３　７８５９　２．８７ 第−平均　２７４０　７８４０　２．８６第二　２１９２　４２４０　１．９３ ２１２１　４０８９　１．９３ ２０６７　４１２０　１．９９ 第二甲均　２１２７　４１５０　１．９５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。

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 。

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ケ 月問屋外に置く時に分解する。また、試料は、試料を約１３０下の温度で加熱す 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。

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。

例４と同様の農業用フィルム処方物は、少１ｔ（ｌｖｔ％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 より−ご変更する。

例１５ 別の農業用マルチフィルム処方物： ポリエチレンー酢酸ビニル（ＥＶＡ）共重合体（エルパックス４７０、デコボン φケミカルφカンパニーの製品）５０νｔ％； 炭酸カルシウム３５ｗｔ％； ステアリン酸コバルト１．５ｖｔ％； ポリリン酸アンモニウム８．５ｖｔ％　；および微量元素（Ｍｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、 Ｆｅ）５ｖｔ％。

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（ＰＥ５２７２　、チェブロン・ ケミカル・カンパニーの製品）５３ｗＬ％　。

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） １５ｖｔ％；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 ．５ｒｔ％　；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。

例１７ 以下のポリオレフィン ポリエチレン−アクリル酸（ＦＡＡ樹脂４３５（６５０％ｌ　；４５２　（５７ ０％ｌ　；４５５　（６５０％）；または４５９　（６５０％）、ダウ・ケミカ ル・カンパニ・−の製品）； ポリエチレン−オクテン共重合体〔アタン（ＡＴＴＡＮＥ）４００１　（１００ ０％）　；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）２０４５　＋１０００ ％）、ダウ費ケミカル・カンパニーの製品）； ポリエチレン−酢酸ビニル（エルパックス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（ＮＵＣＲＥＬ）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・カンノくニーの製品） ポリエチレン−ブテン共重合体（ＬＬＤＰＥ−７５１０ナチユラル（ＮＡＴＵＲ ＡＬ）　＋　８００％）、ユニオン・カーバイドの製品） ポリエチレン−ヘキセン共重合体（ＶＬＬＤＰＥ−１５３９＋９００％）、ユニ オン・カーノくイドの製品）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（力・ソコ（）内の数は樹脂の極限伸びである）６９ｖｔ％ 　； 炭酸カルシウム２０ｖｔ％： 霞石閃長岩９ｖｔ％； ステアリン酸セリウム０，５ｖｔ％　。

ステアリン酸コバルト０．５νｔ％　。

カーボンブラックｌｖｔ％。

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／く・ソクス樹 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。

例１８ ポリエチレン樹脂（Ｐ　Ｅ　５２７２、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製 品）　９１　、　７５ｖｔ％；酸被覆された炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯ３）　 ７．　５ｖｔ％；および ステアリン酸コバルト０．７５ｖｔ％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（Ｐ　Ｅ　５２７２、チェブロン・ケミカル・カンパニーの製 品）９１νｔ％；酸被覆された炭酸カルシウム（Ｃａ　ＣＯ３）　７．５ｖｔ％ ；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。

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。

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　（ＡＳ ＴＭ１２３ｇ）対レギュラーＭｌの比率として測定できる。ＨＬＭＩ対Ｐｖ１１ 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。

例２０ エチレン−ヘキセン共重合体（ＶＬＬＤＰＥ　１５３９、ユニオン・カーバイド ・ケミカル・カンパニーの製品）３７ｖｔ％； 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） ３０ｖｔ％；”炭酸カルシウム３０ｖｔ％； ステアリン酸セリウム２ｖｔ％； 二酸化チタンｌｖｔ％。

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、６０ｖｔ％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、５０ｖｔＸ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。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号Ｃ０８Ｋ　３／２６ ３／３４　ＫＥＦ　７２４２−４Ｊ ／／　Ｂ　２９　Ｋ　２３：００ １０５：１６ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＰＴ、ＳＥ ）、　ＣＡ、ＪＰＩ

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリエチレン樹脂４０〜７５ｗｔ％および粒径０．５〜１０μを有する炭酸 カルシウム６０〜２５ｗｔ％を含む組成物を溶融吹込ダイを通して押出し、前記 組成物のバブル（これをつぶしてフィルムとする）を吹込成形することを特徴と する、ポリエチレン樹脂の溶融吹込法。
2. ２．ポリプロピレン樹脂５０〜６５ｗｔ％および粒径０．５〜１０μを有する炭 酸カルシウム５０〜３５ｗｔ％を含む組成物を溶融吹込ダイを通して押出し、前 記組成物のバブル（これをつぶしてフィルムとする）を吹込成形することを特徴 とする、ポリプロピレン樹脂の溶融吹込法。
3. ３．ポリオレフィン樹脂４０〜９０ｗｔ％および粒径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、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、 天然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる群から選ばれる充填剤６０〜１０ ｗｔ％を含むポリオレフィン組成物を溶融吹込ダイを通して押出し、前記組成物 のバブル（これをつぶしてフィルムとする）を吹込成形することを特徴とする、 ポリオレフィン樹脂の溶融吹込法。
4. ４．前記充填剤の屈折率は、透明フィルムが製造されるような前記樹脂の屈折率 と実質的に同一である、請求項３に記載の方法。
5. ５．請求項３の方法から製造されるポリオレフィン樹脂の１〜１０ミルのフィル ム。
6. ６．ポリオレフィン樹脂５５〜９８ｗｔ％、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、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天然 または合成シリカおよびカ焼粘土からなる群から選ばれる充填剤３０〜１ｗｔ％ 、および金属カルボキシレート１５〜１ｗｔ％を含むポリオレフィン組成物を溶 融吹込ダイを通して押出し、前記組成物のバブル（これをつぶしてフィルムとす る）を吹込成形することを特徴とする、分解性ポリオレフィン樹脂の溶融吹込法 。
7. ７．請求項６の方法から製造されるポリオレフィン樹脂の１〜１０ミルのフィル ム。
8. ８．前記ポリオレフィンがポリエチレン樹脂であり且つ充填剤２５〜１ｗｔ％お よび金属カルボキシレート１０〜１ｗｔ％を含有する、請求項６に記載の方法。
9. ９．各成分が、ポリオレフィン樹脂少なくとも５５ｗｔ％で８８ｗｔ％まで、充 填剤４３〜１０ｗｔ％、および金属カルボキシレート１０〜１ｗｔ％である、請 求項６に記載の方法。
10. １０．実質上５００％を超える極限伸びを有するポリオレフィン樹脂３５〜８９ ｗｔ％、粒径１５０メッシュ未満を有する無機カーボネート、タルク、水酸化マ グネシウム、雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる群から選ばれ る充填剤１０〜５０ｗｔ％、および金属カルボキシレート１〜１５ｗｔ％からな ることを特徴とする、分解性ポリオレフィン組成物。
11. １１．前記ポリオレフィンがポリエチレン樹脂であり且つ充填剤１５〜２５ｗｔ ％および金属カルボキシレート１〜１０ｗｔ％を含有する、請求項１０に記載の 分解性組成物。
12. １２．各成分が、ポリオレフィン樹脂少なくとも５５ｗｔ％で８９ｗｔ％まで、 充填剤１０〜４５ｗｔ％、および金属カルボキシレート１〜１０ｗｔ％である、 請求項１０に記載の分解性組成物。
13. １３．ポリオレフィン樹脂のＨＬＭＩ対ＭＩの比率が、６未満である、請求項１ ０に記載の分解性組成物。
14. １４．５００％を超える極限伸びを有するポリエチレン樹脂４０〜７５ｗｔ％、 および粒径０．５〜１０μを有する炭酸カルシウム６０〜２５ｗｔ％を含むこと を特徴とする、ポリエチレン溶融吹込フィルム等級組成物。
15. １５．請求項１４の組成物を溶融吹込することによって製造されたポリエチレン の１〜１０ミルのフィルム。
16. １６．ポリプロピレン樹脂５０〜６５ｗｔ％、および粒径０．５〜１０μを有す る炭酸カルシウム５０〜３５ｗｔ％を含むことを特徴とする、ポリプロピレンフ ィルム等級組成物。
17. １７．５００％を超える極限伸びを有するポリオレフィン樹脂４０〜９０ｗｔ％ 、および粒径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 、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土か らなる群から選ばれる充填剤６０〜１０ｗｔ％を含むことを特徴とする、ポリオ レフィンフィルム等級組成物。
18. １８．ポリオレフィン樹脂４０〜８９ｗｔ％、充填剤５０〜１０ｗｔ％、および 肥料および微量金属からなる群から選ばれる物質１０〜１ｗｔ％を含む、請求項 １７に記載の農業用ポリオレフィンフィルム等級組成物。
19. １９．前記充填剤の屈折率は、透明フィルムが製造できるような前記樹脂の屈折 率と実質上同一である、請求項１７に記載の組成物。
20. ２０．５００％を超える極限伸びを有するポリオレフィン樹脂５５〜９８ｗｔ％ 、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、タル ク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる 群から選ばれる充填剤３０〜１ｗｔ％、および金属カルボキシレート１５〜１ｗ ｔ％を含むことを特徴とする、分解性ポリオレフィン組成物。
21. ２１．ポリオレフィン樹脂５５〜９７ｗｔ％、充填剤２０〜１ｗｔ％、金属カル ボキシレート１５〜１ｗｔ％、および肥料および微量金属からなる群から選ばれ る物質１０〜１ｗｔ％を含む、請求項２０に記載の農業用分解性ポリオレフィン 組成物。
22. ２２．前記ポリオレフィンがポリエチレン樹脂であり且つ充填剤２５〜１ｗｔ％ および金属カルボキシレート１０〜１ｗｔ％を含有する、請求項２０に記載の分 解性フィルム等級組成物。
23. ２３．密度０．７０〜０．９７および分子量１００，０００〜２５０，０００を 有するポリエチレン樹脂４０〜７５ｗｔ％および粒径０．５〜１０μを有する炭 酸カルシウム６０〜２５ｗｔ％を含むことを特徴とする、ポリエチレン溶融吹込 フィルム。
24. ２４．ポリプロピレン樹脂５０〜６５ｗｔ％、および粒径０．５〜１０μを有す る炭酸カルシウム５０〜３５ｗｔ％を含むことを特徴とする、ポリプロピレン溶 融吹込フィルム。
25. ２５．フィルム等級ポリオレフィン樹脂４０〜９０ｗｔ％、および粒径１５０メ ッシュ未満を有する無機カーボネート、タルク、水酸化マグネシウム、雲母、天 然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる群から選ばれる充填剤６０〜１０ｗ ｔ％を含むことを特徴とする、ポリオレフィン溶融吹込フィルム。
26. ２６．前記充填剤の屈折率は、前記フィルムが透明であるような前記樹脂の屈折 率と実質上同一である、請求項２５に記載のフィルム。
27. ２７．５００％を超える極限伸びを有するポリオレフィン樹脂４０〜９０ｗｔ％ を粒径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、タル ク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる 群から選ばれる充填剤６０〜１０ｗｔ％と混合し、前記混合物を押出してストラ ンドとし、前記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とを 特徴とする、フィルム等級樹脂を製造するためのポリオレフィン組成物の配合法 。
28. ２８．５００％を超える極限伸びを有するポリオレフィン樹脂５５〜９８ｗｔ％ を粒径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、タル ク、水酸化マグネシウム、雲母、天然または合成シリカおよびカ焼粘土からなる 群から選ばれる充填剤３０〜１ｗｔ％および金属カルボキシレート１５〜１ｗｔ ％と混合し、前記混合物を押出してストランドとし、前記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とを特徴とする、フィルム等級樹脂を製造 するためのポリオレフィン組成物の配合法。
29. ２９．ごみを操作期に埋立地に捨てて、ごみの開放面を作り、分解性ポリオレフ ィン樹脂を埋立地の開放面上にローリングし、追加のごみを更なる操作期にポリ オレフィンフィルム上に置くことを特徴とする、埋立地のカバー法。