JPH10501295A - 分解できるポリマー及びポリマー製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は分解可能なプラスチックポリマーブレンド及びそれをつくる方法を提供する。ブレンドはポリマー材料及びオルガノソルブリグニンを含む。本発明は又製造物品を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 分解できるポリマー及びポリマー製品 関連出願への引照 これは1994年６月10日出願の出願番号０８／２５８，２８０の部分継続であり 、それは1992年７月９日出願の出願番号０７／８６７，７１８の継続で、それは 今1996年６月14日発行の米国特許第５，３２１，０６５号である。発明の背景 ポリマーをブレンドすることは容易に入手し得るベースポリマーから新しい材 料を発展させる最も商業的に重要でかつ費用のかからない方法の一つになってき た。ポリマーブレンド（polyblending）の主たる目的は、減少されたコストにお ける良好なパフォーマンスの材料の製造又はポリマーのある特定の性質の変性で ある。これは無限のブレンドの可能性、現存のフレキシブルな処理装置を使用す る能力及び高価なポリマーを通常の且つ豊富なポリマーと結びつける包容力を通 して達成される。 ポリエチレンはエチレンガスを重合することにより製造され、その結果はエチ レン分子を長いポリマー鎖へと一緒に結合することである。最も普通の添加物は 熱及び光安定剤、滑り及びアンチブロック剤及び帯電防止剤、火焔抑制剤及び顔 料である。処理の間の課題であり得る熱的酸化に対し保護するため、抗酸化剤が 通常添加される。通常のＰＥがＵＶ照射に曝露される時生起する光酸化は最もし ばしばカーボンブラック及び／又はＵＶ安定剤の添加により抑制さ れる。 ＰＥは低及び中密度（ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥ）又は高密度（線状）ＰＥ（Ｈ ＤＰＥ）の何れかにＡＳＴＭ名称に基づき分類される。ＬＤＰＥ及びＬＬＤＰＥ はいくつかの応用において用いられている：フィルム及びシート、家庭用品、囲 い及び容器、包装材料、電線及びケーブルのコーティング、回転成形、粉末コー ティング、パイプ押出物、ごみ袋及び押出コーティング。ＨＤＰＥを最終製品へ 転換するために用いられる主たる処理技術は容器及びふた閉鎖部（lidclosures ）、フィルム及び大きな容器に対しブロー及び射出成形である。 エチレン（ビニル）アセテート（ＥＶＡ）コポリマーは一般に酢酸ビニルをＰ Ｅに添加することにより得られる。ＥＶＡはＬＤＰＥよりも強靱で、より可撓性 で、より柔らかく且つ熱抵抗性はより少ない。ＰＥよりもより柔らかく且つより 可撓性であって、コポリマーはしばしばゴム及び可塑化ＰＶＣと競合する。コモ ノマー配合のより高いレベルにおいては、ＥＶＡ類はワックス添加剤として、且 つホットメルトコーティング及び接着剤のための他の処方における成分として用 いられる。これらの応用において、コポリマーは強度、改良されたバリヤー特性 及びより良い処理特性を提供する。 ポリプロピレン（ＰＰ）はその自然の形体において特に酸素及び太陽による分 解的攻撃を受け易い。安定剤が、ＰＰを低コストでその良好な機械的性質のバラ ンスを保持し、そして厳しい環境においてそうする様にさせる様に発達された。 フェノール系抗酸化剤は、ポリマーの過酸ラジカルと反応してより安定なラジカ ルを形成し、かくして鎖の酸化的攻撃を停止させるという主要な機能を有する。 ポリマーをＵＶ照射に対する長期間の戸外の曝露に対し保護するた め、ＵＶ吸収剤が処理前に添加される。これらの吸収剤は無色でＵＶ照射を無害 なより長い波長の光に転換する。通常のクラスのＵＶ添加物はベンゾフェノン類 、ベンゾトリアゾール類、サリシレート類及びフェニルトリアジン類を含む。あ る種のニッケル塩も又ある程度のＵＶ吸収を提供し、そして遊離ラジカル捕捉剤 として作用し、光による鎖分解工程の伝播を防止する。ＰＰは自動車及び機器の 用途のための成形製品、包装、繊維及び繊維化フィルム、微多孔性フィルタ及び 脱塩装置、紡織繊維、フィルム及びシート及び不織品において用途を見出す。 スチレンは主として熱可塑性樹脂の製造のために用いられ、それらの中ポリス チレン（ＰＳ）及びポリスチレンコポリマーが最も重要である。ポリスチレンは 第三の最も広く使用される熱可塑性樹脂であって、ただＰＶＣ及びＰＥのみがそ れを超えている。殆どのポリスチレンは回転及び射出成形、押出及び熱成形によ り加工される。二つのタイプのポリスチレンが現在使用されている。即ち結晶及 び衝撃ポリスチレンである。両方のタイプが家庭用品の応用、包装、機器、壁被 覆及び多くの特殊品の応用に用途を見出している。 ＰＶＣは公知の最も高度に変性可能なプラスチックである。製品は広い範囲の 機械的性質をもって形成され得る。自己消火性であって、ＰＶＣは又固有の火焔 抵抗性を有する。フタレート類及びアジペート類の如き可塑剤はその可撓性に貢 献する。ＰＶＣの感触は可塑剤及び／又は充填材料の量、並びに樹脂のタイプに より制御される。衝撃変性剤は破断抵抗を増大するため包含され得る。 ＵＶ照射下、及び酸素及び水分の存在において、ＰＶＣは非常に速い脱塩化水 素化及び過酸化工程を経過し、ポリレン類の形成及び 引続く鎖の切断及び／又は架橋を生ずる。ＵＶ安定化効果を有する添加剤は太陽 下の劣化を防止するため包含され得る。一つのかかる安定剤は二酸化チタン（Ｔ ｉＯ₂）であり、これは大抵の目的に対し適当な保護を提供し、10乃至12phrまで のレベルにおいて最もしばしば導入される。これらのレベルにおいて、ＴｉＯ₂ はＰＶＣ製品の耐候性の性質を増大し得るが、それはポリマー上に落下するＵＶ 照射をある程度まで吸収するその能力による。 ＴｉＯ₂は戸外のサービスのために用いられる未可塑化ＰＶＣよりほぼ50％よ り高価であり、ＰＶＣ生産者は彼らのＴｉＯ₂消費を減少するための方途を求め ている。 現行の熱可塑性材料は一般に焼却によって処理されている。それらは又リサイ クルにより処分されることができ、それはそれらの酸化温度を増加することによ り達成され得る。酸化温度を増加することは添加物の使用により達成され得る。 かかる添加物は一般にある他の欠点を有することが知られており、それはかかる 材料が焼却されねばならない時、かかる添加物が毒性のガス（fume）を発生し、 それが追加の処理ステップを必要とし、それが全体の処分のコストを増大すると いう様なものである。どの様な場合においても、ＰＶＣについては流出ガスのた めの追加の処理が必要である。 ある種の熱可塑性ポリマー材料は光分解性又は生分解性の何れかであり得る。 一般に光分解性熱可塑性ポリマー材料は例えばポリオレフィンの如きベース材料 中に光活性の添加物を導入することにより得られる。これらの添加物は酸素及び ／又は重金属を含む分子からなり、紫外（ＵＶ）照射の作用下に遊離ラジカルの 開始及び形成にある役割を演ずる。遊離ラジカルはポリマーの鎖の破裂を惹起し 、 それ故、ポリマーを脆弱にし、機械的に劣化可能とする。 しばしば使用中、かかる光活性添加物は一般に強く酸化し、それはプラスチッ ク材料の劣化を材料の製造直後に開始させ、それ故熱可塑性ポリマー材料の保存 性を減少する。 一般に生分解性プラスチック材料は澱粉の如きバイオポリマーの導入により得 られ得る。澱粉は微生物により攻撃され得るから、材料は劣化を受け易くなる。 しかしながら、かかる材料中の澱粉の混入はそれが加工の間に部分的に分解さ れ得ること及びそれが水に対し高度に敏感であるという欠点を有し得る。更に、 澱粉は大抵のポリマーと親和性でなく、そのポリマー製造中の混入は最終製品を 脆弱にし得る。更に、特に小さな厚さをもつポリマーのフィルムにおいては、澱 粉の粒子寸法は全体の製造プロセス上の一つの限界因子であり得、コストは禁止 的になる。 澱粉に加えて例えば他の炭水化物の如き多数のバイオポリマーが又使用され得 るが、ポリマー材料とブレンドする際、バイオポリマーが酸化及びポリ縮合の如 き各種の変質を受け得るという一つの主要な欠点をもつ。バイオポリマーに対す るかかる変質はポリマー材料の機械的性質上への負の効果を有し得る。 上述に対する一つの選択として、オルガノソルブ（organosolv）リグニンが熱 可塑性ポリマー材料と混合され得る。発明の概要 本発明はその中にオルガノソルブリグニンを混合した分解可能なポリマー及び ポリマー製品を提供する。リグニンの混入はポリマーの機械的性質を増大し、一 方、それらをある条件下で分解を惹起さ せる。この発明のポリマーは焼却又はリサイクルなしに処分され、エネルギーに おける節約と最小の汚染を結果として生ずる。好ましい実施態様の説明 本発明に使用されるバイオポリマーは、有機溶剤、例えばエタノールに基づく 新規な化学的脱リグニン技術により植物のバイオマスから分離されるリグニンで ある。一般にオルガノソルブリグニンと言及され、それは自由流動性で、無毒性 の粉末である。それはアルカリ水溶液及び選択された有機溶剤中に可溶である。 それは一般にその疎水性、純粋性、溶融流動性、及び低レベルの炭水化物及び無 機不純物により特徴づけられる。 この発明のリグニンは各種のポリマー材料中に混入でき、ポリマーブレンドに 対し、例えばそれらが抗酸化剤として、紫外線照射に対する安定剤として作用で き、これらの材料の機械的性質を増加し得るという様な種々の効果を有し得る。 この発明のリグニンは光添加剤（photoadditives）がブレンドに添加される時 ポリマー材料の分解を刺激し得る。製品はポリマー材料及びリグニンの光劣化に より、又はさもなくば堆肥条件（compostingconditions）下でのリグニンの生分 解により分解し得る。 この発明のリグニンは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ ル及びポリスチレンコポリマーの如きポリマーと、選ばれたポリマーと約0.5％ から約40％までの重量比でブレンドされ、混合され得る。ブレンドは次いで押出 、つや出し、射出又は当業界で公知のプロセスにより加工されて、例えばフィル ム及び成形製品の如き異なった用途を有する製造物品を生じ得る。さもなくば、 リグニンは例えばエチレン（ビニル）アセテート又はスチレン−ブタ ジエンコポリマーの如きコポリマーとブレンドされ得る。得られたブレンドは、 更に例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル及びポリスチレンコ ポリマーの如きポリマーとブレンドすることにより希釈され得るマスターバッチ である。ブレンドは当業界に公知の方法により加工でき、望ましい最終製品を生 ずる。 好ましい実施態様において、マスターバッチは重量ベースで約35％から約85％ のオルガノソルブリグニンをＥＶＡ、ＳＢＳ又はリグニンと同範囲のガラス転移 温度を有することが公知の任意の他のポリマーと混合することにより調製され得 る。マスターバッチは凡ての成分を直接に又は順次の段階において混合すること により調製され得る。 特定の応用に対しては、マスターバッチは又選択されたポリマーと目的とする 最終製品に依存して共押出され得る。ペレットが可変の組成をもつ芯と鞘をもっ て製造され得る。ペレットの芯はマスターバッチの組成を有し、一方、鞘は意図 する最終製品のポリマー組成を有し得る。ペレットは一般に押出機から出てくる フィラメントを顆粒化することにより得られ得る。 ペレットの芯はその中に混入さるべきバイオポリマーの性質を考慮することに より製造され得る。オルガノソルブリグニンが使用される時、ペレットは何ら化 学的又は物理的劣化を惹起することなしに、リグニン、又は例えばＥＶＡ又はＳ ＢＳ又はリグニンと同範囲のガラス転移温度を有することが知られている任意の 他のマスターバッチポリマーの如き、特に興味あるマスターバッチポリマーを混 合することにより製造され得る。 約35％乃至約85％のリグニンと65％乃至15％のマスターバッチポ リマーからなる芯は、約115℃乃至約145℃の温度において押出されて最終製品と 類似の組成を有するポリマー鞘を形成する。上述の温度における押出はリグニン に対する何らの損傷も生じないだろうと信じられる。鞘の押出は一般に約170℃ 乃至約230℃の温度を必要とする。ターゲットとして、共押出されたコンパウン ドの全組成は好ましくは仕上げられた製品の組成と均等である。鞘の厚さは芯の 直径により調整されることができ、芯の直径は最終の共押出された製品中のリグ ニンのレベルが約0.5％乃至約40％である様な中央のフィラメントの直径に対応 する。好ましい実施態様において、約１mm乃至約２mmの芯直径に対し、鞘の厚さ は、コンパウンドの凡ての個々のペレットが約４％乃至約25％のリグニンを含む 様に、約４mm乃至約５mmである。 ポリエチレン及びポリプロピレンの混練温度において共押出を用いる利点はバ イオポリマーの熱分解及び酸化に結びつく問題が軽減されることである。この特 別な場合において、押出で共押出されたペレットは顕微鏡下で不均質であるが、 尚二つの異なるペレット組成物の機械的混合から生ずるペレットの外観と対比す ると全体としてより均質である。 この発明のマスターバッチは、押出、ブロー（blowing）、射出又は他の当業 界で公知のプロセスで加工され得る。一般に使用される機械は、この発明のプロ セスに対し、例えば酸化温度の如き臨界温度において要求されるより短い滞留時 間に適合する様な適応を必要とする。又本発明のプロセスは、主としてより容易 に溶融し且つその粘度がＰＥ又はＰＰの様には温度に対し敏感でないリグニンの 多い芯に対する鞘からの追加の熱保護のために、より低い温度で操作 することができると信じられる。 この発明のある特定の応用において、約0.1ミクロン乃至約100ミクロンの中央 （median）粒子寸法をもち、約0.5％乃至約40％の量のオルガノソルブリグニン 粉末は、ポリエチレン又はより一般にはエチレンコポリマーと混合され、約５ミ クロン乃至約100ミクロンの厚さをもつ均質なフィルムを製造し得る。ポリエチ レンブレンドは直接混合することにより又はマスターバッチ調製を用いることに より調製され得る。得られたフィルムはステアリン酸鉄又はセリウム塩の如き任 意の他の光活性及び／又は酸化性の添加物が、ターゲットのフィルムの貯蔵寿命 及びフィルムが用いられるであろう条件に依存する範囲で添加される時劣化分解 し得ることが観察された。好ましい範囲はポリマーブレンドの合計重量に基づき 約0.1％乃至約0.5％の塩である。かくして得られたプラスチックフィルムは多く の農業の応用に対し、並びにごみ用プラスチック袋、ショッピングバスケット等 の製造に対し使用され得る。フィルムの硬さが必須である農業的応用において、 本発明のリグニン含有ポリエチレンフィルムは、時間に亘るフィルムの分解が大 地の外側にある表面及び大地内に埋められる表面との両者に対しトータルである から、特に使用するに興味がある様に思われる。更に、農業的応用の分野におい て、リグニンの、精油、殺虫剤等の吸着及び吸収能力は、新規な殺菌、殺鼠又は 他の性質に対する添加物としてのリグニンの使用を許容するであろう。 同様にリグニンの吸着性は、リグニンがコポリマーとのその混合前に光活性製 品中に混入され得る様に利用され得、これはフィルムの均質性及び分解性を増加 する利益を有する。他方、このリグニン 含有プラスチックフィルムは共押出され得、それ故複合フィルムの一部であり得 る。 更に本発明のリグニン含有分解可能フィルムの当初の機械的性質は全くリグニ ンを含まないフィルムのそれと同等であることが注目さるべきである。 一般にそして調製のプロセスに高度に依存して、リグニンは熱的には明らかな 融解をもって且つ酸化なしに約125℃から約200℃の温度範囲で部分的に縮合し、 他方、約160℃において縮合なしに酸化するという挙動をする。リグニンの性質 はこの発明のプロセスに対し重要である。リグニンが縮合する時、それはその重 量の約１％から約６％まで水を発生することができると信じられる。それ故特別 な注意が熱可塑性ポリマー材料の製造の間に生成される水を除去するために与え られねばならない。 リグニン及びポリマーは押出機中で混合され得るが、それは単軸又は複軸の何 れでもあり得る。混合は好ましくはリグニンから生成される水蒸気が除去される 様なベント付押出機中で実施される。押出条件はプロセスのスケールに依存する 。 軸（screw）の回転速度は重要なパラメータであり、上流に導入された材料の 関数である。 温度の輪郭（profile）も良好なミックスの成功の又重要な要素であり、それ はリグニンが酸化及び熱劣化から保護されねばならないからである。これはリグ ニンを既に溶融したポリマーに添加するか、又はここで上述したマスターバッチ を用いることにより達成され得る。リグニンとの混合において、リグニンは熱的 な抗酸化剤として挙動し、それはポリマーの酸化温度における増加を生ずる。混 合物 の酸化温度における増加はかかる材料のリサイクルを可能にし、かくして再び再 使用のため劣化なしに溶融されることを許容する。材料が最早リサイクルされ得 ず、有効に材料を焼却することが必要であることがわかる場合には、リグニンの 添加は、リグニンの加熱値（heating value）が使用されるポリマーのそれと均 等であり、従ってその焼却による破壊を許容するから有利である。 例えば、使用されるポリマーが純粋なポリエチレンである時、その酸化温度は 約150℃から約160℃である。対照的に約10％リグニンでは酸化温度は約185℃か ら約195℃であり、約25％リグニンでは、酸化温度は約195℃から約205℃である 。他の例では、使用されるポリマーがポリプロピレンである時、酸化温度は約21 0℃から約220℃である。対照的に約10％リグニンでは酸化温度は約255℃から約2 65℃である。 この発明の熱可塑性ポリマー材料は当業界に公知の応用において、例えば押出 ／ブローの応用、つや出し、射出成形において、フィルム、プレート、シート、 管、瓶、蓋、包装紙、車の部品等を形成するに使用され得る。 この発明の熱可塑性ポリマー材料の機械加工を改良するため、いくつか名をあ げるとスチレンブタジエンゴム、ステアリン酸鉛、大豆油の如き可塑剤が製作の 間で添加され得る。 一般に熱可塑性ポリマー材料は芳香をつけられ得ないから、本発明はかかる芳 香添加物を吸収し得るリグニン又は任意の他のバイオポリマーの存在の故に、芳 香材料の添加を提供する。本発明の一つの実施態様において、リグニンは熱時又 は冷時単独又は熱可塑性ポリマー材料と共に混合され得る。この実施態様におい て、リグニン はそれがポリマー材料とブレンドされる前に精油を含む溶剤中でマーセル化によ り処理され得る。他の実施態様においては、テルペン及びシトロネラ（citronel la）の如き芳香の混合物が直接に混合物の製造の間押出機のセクションの一つに 注入され得る。 予期しないことだが、ポリエチレンの如きポリマーに対し、リグニンの如きバ イオポリマーのポリマー材料への添加は紫外線照射に対する材料の抵抗性におけ る改良へ導き得ることが注目さるべきである。これは予期しないことで、誰も光 劣化に対する抵抗を可能にするであろう添加物を添加しないからであるが、リグ ニンは第１表に示す如く紫外照射による劣化に対し重合材料を安定化することに ある役割を演ずるのである。又リグニンなしには紫外線照射への露出の長さにお ける増加はポリマーの重要な断片化とポリマーの分子量における顕著な変動を惹 起することが注目さるべきである。 この発明の好ましい実施態様において、ＰＶＣは重量ベースで約0.5から約40 ％の約1.27の比重と約0.1ミクロンから約100ミクロンの中間粒子寸法をもつオル ガノソルブリグニンとブレンドされ得る。最終のＰＶＣ／リグニンブレンドはよ り強い機械的性質を有し、 光の影響下に分解し得る。ＰＶＣブレンドは医療、食品、ファッション及び家庭 の応用において使用され得る。 以下にはＰＶＣのオルガノソルブリグニンとのブレンドの一つの特別な実施態 様を示す。使用したＰＶＣは市販の非可塑化樹脂（BFGoodrich Technical Cente r，Avon Lake，Ohio，USAからのGeon 85862）であり、高分子量（ｋ＝67）の懸 濁ポリマーであり、次の処方を有する：ＰＶＣ樹脂、100phr；安定剤、２phr； 加工助剤、1.5phr；衝撃変性剤、６phr；潤滑剤、3.75phr；ＴｉＯ₂、０から10p hrまで可変。10phr ＴｉＯ₂では、ＰＶＣ樹脂は約1.48の比重を有する。 ＰＶＣブレンドが第２表に示した組成で調整された。 ブレンドは約195℃の温度でローラーブレードを設備したHaake Rheomix 600中 で溶融混練（melt compounding）により調製された。混合の時間は約65rpmのロ ーラーブレードの速度で約８分であった。ＰＶＣが最初に添加され、リグニンは 約30秒後２番目に添加された。いくつかのバッチが各処方に対し調製され、溶融 混合後得られたブレンドは約３から約５mmの粒子寸法まで粉砕された。２mmの厚 さをもつシートが約195℃での圧縮により成形された。空気による及び圧力下の 冷却後、シートは切断ダイで機械的テストのためのショルダー（shoulder）形の 標本に切断された。 機械的性質、抗張力及び破断伸度が、人工的耐候試験の前及び５日及び20日後 に測定され、且つＰＶＣ対照品の性質と関連付けられた。それらはＡＳＴＭ Ｄ 638によりインストロンユニバーサル試験機を用いて測定された。 試料の耐候試験はＱ−パネルＱＵＶの如き当業界に公知の設備を用いて遂行さ れた。このテスターにおいて、雨及び露は凝縮システムにより刺激され、そして それは343nmにおけるピークのエミッションと295から約400nmのスペクトルパワ ー分布をもつ一連のＵＶ−Ａランプを含む。凡ての標本は数個の４時間のサイク ルをうけ、各々約50℃の平衡温度でのＵＶ露光とそれと交互の約40℃の平衡温度 での凝縮露出からなる。加速耐候試験の日数は５及び20であった。 第３表はブレンドの融解特性へのリグニンの影響を示す。ＰＶＣブレンドの加 工性又は融解特性は一般に樹脂のタイプ及び存在する添加物により影響される。 硬質ＰＶＣ組成物の場合において特に処方における変化はＰＶＣブレンドの融解 特性そしてひいてはそれらの加工性に影響し得る。不適当な加工性はＰＶＣの機 械的性質及び その耐候性に負の効果を有し得る。ＰＶＣのリグニンとの存在するＴｉＯ₂有り 及び無しブレンドの融解特性はＰＶＣ対照と殆ど同じ特性を有することが見出さ れた。ＰＶＣ−リグニンブレンドのＰＶＣ対照と比較しての融解特性は非常に近 接し、リグニンの存在はＰＶＣ−リグニンブレンドの加工性に負の効果を有しな いと結論し得る。ＰＶＣリグニンのＴｉＯ₂とのブレンドの標本はベージュから 褐色に着色され、ＴｉＯ₂無しのＰＶＣリグニンブレンドは黒褐色であった。 第４表はＰＶＣ対照及びＰＶＣ−リグニンブレンドに対する前及び５日及び20 日後のひずみ−応力のデータを示す。Nielsenにより作成された理論モデルによ り予言された抗張応力−ひずみデータ（J.Appl．Polym．Sci.，第10巻，97-103 （1966））、特に充填剤（この場 合リグニン）及びポリマー（この場合ＰＶＣ）の間の完全な接着の場合における データと、第４表に示した実験値との間の相関の欠如はブレンド中の二つのポリ マーの間のある程度の相互作用を示唆する。更に、約6.81％のあるレベルまで、 リグニンは伸長に対する負の影響をもつことなしに強化剤として作用する。耐候 試験後に見られる如く、凡てのブレンドはＰＶＣ対照より高い抗張力を示し、増 加した値はリグニン負荷量（loading）及び耐候試験時間と相関され得る。破断 伸度の減少は又耐候試験時間及びリグニン負荷量と相関され得る。又20日の耐候 試験後、凡てのブレンドはそれらのＴｉＯ₂のレベルに拘らず高度の脆化と伸長 における殆どの欠如と共に抗張力における増加を示す。観察された効果は架橋に よるものであり得ると信じられる。 加うるに、耐候試験期間後、ＴｉＯ₂無しのＰＶＣブレンド及びリグニン含有 のＰＶＣブレンドはＵＶ光への露出側上にのみ観察さ れた色における変化により特徴づけられる。ＴｉＯ₂無しのＰＶＣブレンドの場 合には、色は灰白色から赤みがかった黄色へ変化し、リグニン含有ＰＶＣブレン ドの場合には色はより淡い色調に変化した。9.09％ＴｉＯ₂を含むＰＶＣブレン ドの場合には、耐候試験後の色における変化は殆ど認められず、これはＰＶＣの 耐候性に対するＴｉＯ₂の効果によるものであると信じられる。 人工的耐候試験による脆化及び色の変化はＵＶ照射に対する両者の相互作用す るポリマーの感受性によるものと信じられる。リグニンが遊離ラジカル、主とし てフェノキシラジカルの生成の結果として光分解すると信じられる。 この発明のＰＶＣブレンドはＴｉＯ₂及びリグニンの相乗的レベルをブレンド することにより良好な耐候性を達成する様処方され得る。 本発明及びそれに付随する利点の多くは上述の説明から理解されるであろう。 そして種々の変形及び変化が本発明の精神及び範囲から離脱することなしに、又 はその重要な利点の凡てを犠牲にすることなしになされ得ることは明らかであり 、ここに述べられた特定の材料、工程及び例は単なる好ましい実施態様である。 例えば、異なる種類のＰＶＣ化合物をリグニンとブレンドすることにより、他 のタイプのブレンドがより低い加工温度及びより温和な耐候性条件という利点を 有するであろう様に処方され得る。適当なＵＶ吸収剤及び／又は光−熱安定剤系 が又風化前の適当な機械的性質及び最終ブレンドにおける適当な色合いを達成す るため処方中に包含され得る。 他の例において、リグニン及びＴｉＯ₂は一緒に処方されて更に リグニン及びＴｉＯ₂の光化学反応を最適化し、かくして処方の最終の光分解性 に影響を与える様になし得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ //(Ｃ０８Ｌ 101/00 97:00） (72)発明者 バニュ，ドリーナ カナダ国ケベック・エイチ３シー・４アイ ３ モントリオール，リュ・ルシェン・ラ レール・575 (72)発明者 ローラ，ジャイロ，エイチ アメリカ合衆国ペンシルヴァニア州19063 メディア，カムビィ・チェイス・７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリマー材料をオルガノソルブリグニンと、該ポリマー材料との重量ベース で約0.5から約40％の重量比で混合する段階を有する、分解可能な熱可塑性ポリ マーブレンドをつくる方法。 ２．該ポリマー材料がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル及びポリ スチレンコポリマーからなる群から選ばれる請求項１の方法。 ３．ポリエチレン及び該ポリエチレンとの重量ベースで約0.5から約40％の重量 比のリグニンからなる分解可能な熱可塑性フィルム。 ４．更に酸化性添加物を該ポリマーブレンドとの重量比で約0.1％から約0.5％含 有する請求項３のフィルム。 ５．該リグニンが約0.1ミクロンから約100ミクロンの中間粒子寸法を有する請求 項４のフィルム。 ６．約５から約100ミクロンの厚さを有する請求項５のフィルム。 ７．オルガノソルブリグニンをポリマー材料と該ポリマー材料との重量比約35％ から約85％で混合する段階を含むマスターバッチをつくる方法。 ８．該ポリマー材料がエチレン（ビニル）アセテート及びスチレンブタジエンコ ポリマーからなる群から選ばれる請求項７の方法。 ９．オルガノソルブリグニンを第一のポリマー材料と該第一のポリマー材料との 重量比約35％から約85％で混合してマスターバッチ混合物を生成し；そして 該マスターバッチ混合物を第二のポリマー材料とペレットを生成する様共押 出しし、該ペレットが芯及び鞘を有し、該マスター バッチは該芯を形成し、又該第二のポリマー材料が該鞘を形成する； 工程を含むペレットをつくる方法。 10．該ペレットが該第一及び第二のポリマー材料との重量ベースで該リグニンを 約0.5％から約40％で含有する請求項９の方法。 11．該第一のポリマー材料がエチレン（ビニル）アセテート及びスチレン−ブタ ジエンコポリマーからなる群から選ばれる請求項10の方法。 12．該第二のポリマー材料がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル及 びポリスチレンコポリマーからなる群から選ばれる請求項11の方法。 13．請求項１の方法による製造物品。 14．請求項７の方法による製造物品。 15．請求項９の方法による製造物品。