KR20030022878A - 상쾌한 냄새 특성을 갖는 프로필렌 폴리머 및 이것으로성형된 제품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4 내지 120 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드, 및 상기 퍼옥사이드의 하나 이상의 분해물을 포함하고, 상쾌한 냄새 특성을 갖는 폴리머 조성물에 관한 것이다.

Description

상쾌한 냄새 특성을 갖는 프로필렌 폴리머 및 이것으로 성형된 제품{PROPYLENE POLYMERS HAVING AGREEABLE ODOR CHARACTERISTICS AND SHAPED ARTICLES THEREOF}
폴리프로필렌 수지의 물리적 특성은 식품, 제약 및 화장품 분야 적용시 여러가지 이점을 제공한다. PET와 같은 폴리머성 물질과 비교시, 폴리프로필렌은 요구되는 재료의 보다 낮은 양 때문에 일부 적용에서 비용 절감을 허용하는 보다 낮은 비중을 갖는다. 우수한 내온성은 폴리프로필렌이 "뜨겁게 충전된" 액체 용기에 사용될 수 있게 한다. 추가적으로, 낮은 수증기 투과성(moisture vapor transmission)은 폴리프로필렌이 건조 환경 저장을 요구하는 포장에 이상적으로 적용될 수 있게 한다. 폴리프로필렌 수지의 투명성이 폴리스티렌 물질에 의해 제공된 투명성에 아직 미치지 않지만, 포장된 내용물의 시각적 검사가 여전히 가능하다. 이것은 일부 소비재의 적용시 및 시각적 부피 결정을 수행하는 능력이 결정적인 의학용 주사기와 같은 적용에서 중요한 이점이다.
폴리프로필렌에 대한 최종 사용 적용은 무수하다. 폴리프로필렌은 소비재 적용, 예를 들면 소형 기계(구체적으로, 커피 머신 및 퍼스널 냉각기)에 자주 사용된다. 명도, 내균열성, 내온성 및 가공 용이성과 같은 특성은 소비자에게 직접적으로 영향을 주는 많은 사용에 대해 이 재료를 이상적으로 만든다.
의약 산업분야에서, 폴리프로필렌은 일회용 주사기를 위한 선택된 재료로서 아마도 최상으로 인식된다. 미성숙 분해없이 스팀 및 방사 무균화를 진행하는 폴리프로필렌의 능력은 의약 적용에서 이 재료의 성공에 대단히 중요한 요소이다. 폴리프로필렌은 또한 정맥내 유체 및 표본의 저장과 같은 의약적 포장 적용에 또한 사용된다.
블로우 성형, 사출 성형 및 열성형 작동에서 가공의 용이성은 식품 용도와 흔히 관련된 단단한 용기를 제조하는데 폴리프로필렌을 이상적인 재료로 만든다. 높은 내열성은 미리 요리된 음식이 전자레인지에서 가열되는 폴리프로필렌 용기에 공급되는 적용에서 이용된다. 폴리프로필렌은 뜨거운 음식을 따뜻하게 하고, 가열 순환동안 그의 강성을 유지하는 비싸지 않은 일회용 용기로 제공되게 한다.
이축연신된 폴리프로필렌 필름(BOPP)은 스낵 및 베이커리 마켓에서 널리 사용되고 있다. 폴리프로필렌의 낮은 증기 투과 특성은 구워진 제품이 외관상 촉촉하고 신선하게 유지되게 한다. 스낵 식품, 예를 들면 감자칩 및 초코렛 캔디는 BOPP와 낮은 산소 투과성 필름의 조합으로 제조된 불투명 백에 흔히 포장된다. 중요하게, 폴리프로필렌 필름의 높은 인쇄적성은 식품 판매자가 음식물 제품에 독특하게 표시하고 마크할 수 있는 기회를 제공한다.
안전성 및 성능과 관련된 특별한 요구사항은 수지 시장에서 가격 프리미엄을 강요한다. 폴리프로필렌에 대해 상기 설명된 성능 특성들은 이 수지가 고가 FDA 규제된 최종 용도로 성공적으로 거래되게 한다. 수지의 최종 제조 후에 존재하는 오르가노렙틱스(organoleptics)는 냄새 및 맛 특성에 영향을 미칠 수 있다. 이들 원치않는 화학적 함유물은 주의깊게 제어되어야 할 필요가 있다. 수지 제형물은 규제 기관에 의해서 뿐만 아니라 최종 사용자의 주관적인 냄새/맛 지각에 의해 영향을 받는다. 미국에서, 이 기능은 FDA가 수행하고, 이곳은 식품 및 제약 적용에서 허용되는 첨가제를 면밀히 규제한다. 냄새와 맛에 부정적인 영향을 끼칠 수 있는 첨가제(예를 들면, 티오에스테르)는 식품 적용을 위한 수지 제형물에서 일반적으로 회피된다.
많은 최종-사용 적용은 특정 용융 흐름 특성을 갖는 수지를 요구한다. 대부분의 경우에서, 고 융융 흐름 재료는 낮은 용융 흐름을 갖는 기본 폴리프로필렌 수지로부터 제조된다. 레올로지 변형의 이 공정은 점도 파괴(비스-파괴(vis-breaking))와 같은 공지된 반응성 압출 기술을 통해 일반적으로 성취된다. 제어된 레올로지 수지를 처리하는 방법은 유기 퍼옥사이드의 존재하에서 공지된 용융 흐름 특성의 폴리프로필렌 베이스 수지의 압출을 포함한다. 압출기 온도에서 유기 퍼옥사이드의 분해는 "베타 절단(beta scission)" 공정에서 폴리머 백본을 화학적으로 분해하는 라디칼 종을 생성한다. 이 공정은 압출동안 수지에 첨가된 퍼옥사이드의 양을 조절하는 것으로 정밀하게 제어될 수 있다. 이 공정을 통해 얻어진 일관성있고 예측가능한 결과는 제조 공정에 특별 정도(extra degree)의 유연성을 부여한다. 이것은 다량의 낮은 용융 흐름 폴리프로필렌이 다양한 보다 높은 용융 범위로 조정되게 한다. 제어된 레올로지 폴리프로필렌을 제조하기 위해 가장 광범위하게 사용된 유기 퍼옥사이드는 2,5-디메틸-2,5-디-t-부틸퍼옥시헥산(DTBPH)이다. 이 퍼옥사이드의 분해는 부산물로서 여러가지 유기 종(t-부틸 알코올(TBA), 아세톤, 메탄 및 기타 포함)을 얻는다. FDA는 TBA를 규제한다. 식품 등급 적용에서 허용된 TBA 농도의 최대 한계는 100ppm이다. TBA는 최종 수지의 냄새 및 맛 특성에 영향을 미치는 수렴성(astringent)의 "화학적" 냄새를 갖는다. TBA는 냄새/맛 성능에 영향을 미칠 뿐 아니라, 이것은 또한 고가 시장으로의 수지의 시장성에 영향을 미친다. TBA가 100ppm보다 더 높은 농도로 존재하는 경우, 폴리프로피렌은 FDA 규제(21 CFR 177.1520)에 의해 식품 등급 적용에서 사용될 수 없다.
첨가제로서, DTBPH는 FDA에 의해 규제된다. 추가적으로 특별한 한계는 잔류 TBA에 대해 적용된다. FDA 규제 분해물을 얻지 않고, 프로필렌 폴리머의 냄새/맛 특성에 부정적으로 영향을 미치지 않는 유기 퍼옥사이드는 TBA 타겟과 직면하는 관련된 어려움을 제거할 뿐만 아니라 동시에 높은 시장성 수지를 제조하기 위한 수단을 폴리프로필렌 산업에 제공한다.
미국 특허 제3,144,436호는 스크류 압출기중 산소의 필수적인 부재하에서 용융된 폴리머를, 폴리머 용융점에서 그의 용융점보다 100℃ 이상인 온도에서, 프리 라디칼 개시제 0.005 내지 0.5중량%와 함께, 얻어진 입체적으로 균일한 제품의 용융 인덱스가 "흐름 없음"-10로부터 0.1-100의 범위로 증가될 때까지, A.S.T.M. 테스트 넘버 D-1238-57T 조건 E의 조건하에서, 전체 중량의 0.2% 미만이 되는 처리동안 폴리머로 도입되는 산소량을 가지고 처리하는 단계를 포함하는 고분자량 입체적으로 규제된 탄화수소 폴리머의 가공성을 향상시키는 방법이 기재되어 있다.
미국 특허 제3,887,534호에는 100중량부의 폴리머와 0.001 내지 0.5중량부의 지방족 퍼옥사이드를 포함하는 혼합물을 170°내지 280℃ 온도에서 상기 폴리머의 분자량을 감소시키기 위해 가열하는 단계를 포함하고, 여기서 그의 가공성은 크게 개선되며, 상기 퍼옥사이드는 130℃에서 2.0 내지 10.0 시간의 반감기와 230℃에서 760mmHg보다 크지 않은 증기압을 갖는 결정성 프로필렌 폴리머의 개질 방법이 기재되어 있다.
미국 특허 제3,940,379호는 첫번째 용융 흐름 속도를 보여주는 프로필렌 폴리머를 산소 또는 산소-함유 가스 및 유기 또는 무기 퍼옥사이드와 접촉시키는 단계; 얻어진 혼합물을 고전단 영역에서 용융 및 작동시켜 이것으로 상기 프로필렌 폴리머가 분해되는 단계; 및 상기 첫번째 용융 흐름 속도보다 높은 두번째 용융 흐름 속도를 보여주는 필수적으로 냄새 없는 프로필렌 폴리머를 회수하는 단계를 포함하는 프로필렌 폴리머의 분해를 위한 공정을 기재하고 있다.
미국 특허 제4,271,279호에는 신규한 고리형 퍼케탈(perketals)의 기를 포함하는 특정 고리형 퍼케탈로 가교된 고밀도 폴리에틸렌을 기재하고 있다. 전형적인 신규한 분자는 3,6,6,9,9-펜타메틸-3-에틸아세테이트-1,2,4,5-테트라옥시 시클로노난이다.
미국 특허 제4,451,589호는 펠렛화동안 반응된 초과량으로 존재하는 화학적프로데그리던트(prodegradant)을 사용하여 고분자량 폴리머의 초기의 부분적인 분해를 초래하는 개선된 가공성을 보여주는 열경화성 폴리머의 특정 부류를 기재한다. 이 부류의 폴리머는 폴리프로필렌 및 부틸렌의 폴리머 및 코폴리머를 포함한다. 펠렛화후, 미반응된 프로데그리던트를 포함하는 폴리머는 어려움 없이 안전하게 취급되고 이동될 수 있다. 압출 또는 그 유사한 것에 의해 재용융되는 경우, 펠렛중의 프로데그리던트는 반응하고, 추가로 폴리머의 분자량 분포를 고품질의 섬유 및 압출된 제품의 고 용량 제조가 얻어질 수 있는 점까지 좁힐 뿐만 아니라 분자량을 감소시킨다. 프로데그리던트는 폴리머 제조업자 또는 가공업자의 제조 단계에서 미세한 변동에 의해 현저하게 영향 받음 없이 폴리머 분자 특성에 예측가능하고 제어가능하게 영향을 미치는 타입인 것이 바람직하다. 특정의 바람직한 구현예는 펠렛화후 폴리머의 중량을 기초하여 약 0.01 내지 10.0%의 미반응된 프로데그리던트의 양을 제공하는 양으로 첨가된 프로데그리던트로서 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼옥시)헥신-3; 3,6,6,9,9-펜타메틸-3-(에틸 아세테이트)-1,2,4,5-테트라옥시 시클로노난; α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필 벤젠 및 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산을 포함한다.
미국 특허 제4,707,524호는 TBA로 분해하지 않고, 128℃에서 약 1.0 내지 10시간의 범위의 반감기를 갖는 소량의 퍼옥사이드가 압출기에서 열기계적 용융에 의해 폴리프로필렌으로 포함된다는 것을 기재한다. 분자량 및 분자량 분포의 제어는 첨가된 퍼옥사이드의 양의 기능으로서 성취된다. 선택된 퍼옥사이드는 2,2 디(t-아밀)퍼옥시 프로판 및 3,6,6,9,9-펜타메틸-3-n-프로필-1,2,4,5-테트라옥시시클로노난이다.
상기 공개된 것은 이들 전체를 참조로서 본 명세서에 포함한다.
본 발명은 개선된 냄새 특성을 갖는 제어된 레올로지 폴리머에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 용융 흐름 지수(melt flow index)가 4 내지 120 데시그램/분인 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드, 및 하나 이상의 이것의 분해물을 포함하는 상쾌한 냄새 특성을 갖는 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 프로필렌 폴리머의 제어된 레올로지 반응을 위해 전통적으로 사용된 퍼옥사이드와 비교하여 개선된 오르가노렙틱 성능을 제공하는 디알킬 유기 퍼옥사이드를 제공한다. 이 퍼옥사이드, 즉 디-t-아밀퍼옥사이드(DTAP)는 보다 높은 용융 흐름 수지를 얻게하는 폴리프로필렌을 개선된 냄새 특성을 갖는 것으로 효과적으로 변형한다.
보다 상세하게, 본 발명은 4 내지 120 데시그램/분 범위의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드 및 상기 퍼옥사이드의 하나 이상의 분해물을 포함하는 폴리머 조성물에 관한 것이고, 여기서 상기 조성물은 상쾌한 냄새 특성을 갖는다.
다른 태양에서, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 성형된 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다:
A) 1 내지 20 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머를 비스-파괴량의 디-t-아밀 퍼옥사이드와 혼합하는 단계;
B) 용융 흐름 지수가 4 내지 120 데시그램/분의 범위가 될때까지 디-t-아밀 퍼옥사이드를 분해하기에 충분한 온도에서 혼합물을 가열하는 단계; 및
C) 4 내지 120 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드, 및 상기 퍼옥사이드의 분해물을 포함하는 혼합물을 상쾌한 냄새 특성을 갖는 제품으로 성형하는 단계.
또 다른 태양에서, 본 발명은 제어된 레올로지 프로필렌 폴리머를 제조하기 위한 방법의 개선점에 관한 것이고, 여기서 개선점은 프리 라디칼을 발생시키고 t-아밀 알코올을 생성하기 위해 비스-파괴량의 디-t-아밀 퍼옥사이드를 사용하는 단계를 포함하고, 여기서 폴리머의 오르가노렙틱 질의 유쾌함(pleasantness)이 증가된다.
프로필렌 폴리머는 다양한 성형된 제품의 제조를 위해 성공적으로 사용된다. 본 발명에 따라 제공된 상쾌한 냄새 특성이 특히 가치있는 성형된 제품은 식품 접촉 및 의약 적용, 예를 들면 포장 필름, 캔디 포장지, 식품 및 제약용 병 및 용기, 및 의약용 주사기를 포함하고, 여기서 명도, 내크랙성 및 내열성을 포함하는 물리적 특성, 가공의 용이성과 바람직한 경제성의 조합은 프로필렌 폴리머가 재료로 선택되게 한다. 특히 바람직한 것은 부피에 대한 고표면적의 비율을 특징으로 하는 성형된 제품, 예를 들면 필름이고, 여기서 상쾌한 냄새 특성이 특히 중요하다.
본 명세서에서 사용된 용어 "프로필렌 폴리머"는 호모폴리머성 폴리프로필렌 및 프로필렌과 다른 공중합가능한 모노머의 코폴리머이고, 여기서 코폴리머의 50중량% 이상을 차지하는 주된 부분은 프로필렌 부분으로 구성되는 것을 의미한다. 적합한 공중합가능한 모노머는 예를 들면 에틸렌, 부틸렌, 4-메틸-펜텐-1 및 등을 포함한다.
본 발명에 따라 성형된 제품, 특히 포장 적용을 위한 제품의 제조에서 사용된 프로필렌 폴리머는 낮은 용융 흐름 특성을 갖는 공급물스톡 수지가 요구된 용융흐름 범위로 점도 파괴(비스-파괴)로 알려진 반응성 압출 기술에 의해 변형되도록 제어된 레올로지 기술에 의해 적합하게 제조된다. 비스-파괴는 산화제 및 착색제와 같은 첨가제와 폴리머를 배합시키는 절차의 일부로서, 또는 첨가제와의 배합 전 또는 후에 별도 공정 단계로서 수행될 수 있다. 식품 접촉을 위해 고려된 성형 제품에서 안전하게 사용될 수 있는 첨가제의 편리한 편집물(compilation)은 Federal Regulation의 U.S. Code의 타이틀 21, 특히 산화제 및 안정화제에 대해서 Part 178, Section 2010을 포함한 Parts 170-199에 포함된다.
유기 퍼옥사이드로의 압출동안 공급물스톡 수지의 반응에 의한 비스-파괴 동안, 퍼옥사이드의 분해는 최종 수지의 냄새와 맛 특성에 영향을 미치는 미량의 유기 물질(오르가노렙틱)을 얻는다.
제어된 레올로지 반응에서 첫번째 단계는 퍼옥사이드의 분해이다. 이것은 두개의 알콕시 라디칼을 얻게 하는 균일 방식으로 일어난다. 상기 알콕시 라디칼은 자체로 폴리머로부터 수소를 추출(abstract)할 수 있거나 재배열을 진행할 수 있다. 알콕시기에 의한 수소 추출은 DTAP 및 DTBPH에 대해 t-아밀 알코올(TAA) 및 TBA를 각각 얻는다.
알콕시 라디칼의 재배열은 아세톤 및 퍼옥사이드 출발물질에 의존하여 에틸 또는 메틸 라디칼을 얻는다. 알콕시 라디칼에 대한 경우와 마찬가지로, 알킬 라디칼은 폴리프로필렌 수지로부터 수소를 추출하기가 자유롭다. 알킬 라디칼에 의한 수소 추출은 분해 후 재배열하는 더 높은 경향 때문에 DTAP에 대해 더 확실하게 된다. 이것은 최종 폴리프로필렌 수지에서 보다 더 적은 양의 잔류 알코올을 형성한다.
알콕시 또는 알킬 라디칼에 의한 폴리머 백본으로부터 수소 원자의 추출은 폴리머의 베타 절단 재배열에 이르게 한다. 이 반응은 더 높은 용융 흐름 특성을 갖는 폴리머를 얻게 하는 폴리머 사슬 길이(보다 낮은 MW)을 짧게 한다.
본 발명에 따라서, 냄새에서의 현저한 개선은 유기 퍼옥사이드로서 선택된 디-t-아밀 퍼옥사이드로 반응성 압출 기술에 의해 가공된 폴리프로필렌에서 실시된 일련의 냄새 연구에서 보여지고 있다. 냄새에서의 개선점은 디-t-아밀 퍼옥사이드와 다른 퍼옥사이드의 비교에 의해 나타난 바와 같이, 직접적으로 유기 퍼옥사이드의 분자 구조와 관련된다
최종 폴리프로필렌 생성물에서 개선된 냄새/맛 특성을 얻기 위해서, 오르가노렙틱이 보다 낮은 농도로 존재되어야 하거나, 폴리머중에 결합되거나 또는 보다 상쾌한 냄새/맛 특성을 본질적으로 가져야 한다.
DTAP는 DTBPH보다 더 낮은 활성 산소를 함유한다. 동일한 레올로지 효과를 얻기 위해, DTBPH에 비해서 더 많은 양의 DTAP가 사용되어야 한다. DTAP에 대한 9.6 대 DTBPH에 대한 11.02의 이론적 활성 산소 함량는 DTBPH에서와 동일한 레올로지 변형의 정도를 얻기 위해 대략 20% 이상의 DTAP가 필요하다는 것을 나타낸다. 실제로, 비스-파괴량의 디-t-아밀 퍼옥사이드는 프로필렌 폴리머 100만 중량부당 200 내지 2000중량부의 범위인 것이 적합하고, 디-t-아밀 퍼옥사이드를 분해하는데 효과적인 온도는 320℉(160℃) 내지 600℉(316℃)의 범위인 것이 적합하다.
보다 많은 양의 DTAP가 비스-파괴 반응에 대해 요구되고, DTBPH와 비교하여DTAP를 사용하여 제조된 CR 수지의 최종 특성에 차이가 없기 때문에, 냄새/맛에서 임의의 개선점은 오르가노렙틱의 냄새/맛 특성으로부터 유도되어야 한다. TBA와 TAA의 냄새를 비교하는 경우, TBA가 불쾌하고 수렴성의 냄새를 갖는 반면 TAA는 달콤하고 과일맛의 냄새를 갖는 것이 명백하다. 오르가노렙틱 종의 특성에서 이 차이는 최종 수지에서 개선된 냄새/맛을 이끈다.
DTAP의 물리적 특성의 분석은 이 디알킬 퍼옥사이드의 일부의 추가 이점을 밝힌다. DTAP는 -50℃ 이하의 빙점을 가져 실온에서 액체이다. 저빙점 액체는 히트 트레이싱 파이핑을 요구하지 않고, 겨울 동안 얼지 않을 것이다. 미국 교통부는 비교적 대형 포장으로 수송 및 저장을 허용하는 OP8 위험요소로써 DTAP를 분류한다.
퍼옥사이드 반응성이란 면에서, DTAP 및 DTBPH는 이들의 10시간 반감기 온도에서 유사성에 기인하여 매우 유사한 성능을 보여준다. 이것은 DTAP가 DTBPH에 대한 치환체로서 필수적으로 "드롭인" 방식으로 사용되게 하고, 압출기 가열 프로파일에 현저한 변화를 요구하지 않는다.
본 발명의 이점 및 중요한 특징은 다음의 실시예로부터 명백할 것이다. 모든 부 및 퍼센트는 다르게 표시하지 않는 한 중량에 의한 것이다.
실시예
DTAP 또는 DTBPH를 함유하는 제어된 레올로지 수지의 냄새 비교
일련의 냄새 연구는 비스-파괴된 폴리프로필렌 수지에 대해 하나의 조성물중에 디-t-아밀 퍼옥사이드를 가지고 및 또 다른 조성물중에는 제어된 레올로지 폴리프로필렌을 제조하기 위해 종래에 사용된 퍼옥사이드인 2,5-디메틸-2,5-디-t-부틸퍼옥시헥산(DTBPH)를 가지고 수행하였다. Solvay에 의해 제조된 폴리프로필렌 수지(MI = 12)를 베이스 수지로서 선택하였다. 압출 시험은 배출된(vented) 53㎜ 트윈 스크류 압출기상에서 시험되었다. 처리 속도는 390 내지 410℉(199 내지 210℃) 사이의 배럴 온도로 대략 350lbs./hr.이였다.
간편한 배합 기술에서, 퍼옥사이드를 베이스 프로필렌 수지와 혼합된 액체 퍼옥사이드를 포함하는 "마스터배치"로서 압출기에 첨가하였다. 마스터배치를 질소 퍼지하에서 첨가하였다. 퍼옥사이드 로딩 및 대응하는 용융 흐름 데이타를 표 1에 제공하였다.
퍼옥사이드 로딩
샘플 퍼옥사이드 로딩 용융 흐름 지수
베이스 수지 없음 12
DTAP(낮은 파괴) 500ppm 33
DTAP(높은 파괴) 1200ppm 55
DTBPH(낮은 파괴) 400ppm 36
DTBPH(높은 파괴) 700ppm 49
ASTM E544-75/88에 따른 냄새 연구는 베이스라인 폴리프로필렌과 비교하여 비스-파괴된 제품의 강도 및 기호 톤(hedonic tone)을 결정하기 위해 수행하였다. 베이스라인 데이타는 유기 퍼옥사이드 없이 압출된 "베어풋(barefoot)" 수지로 구성된다. 독립적인 냄새 평가는 St. Croix Sensory, Inc.에 의해 수행되었다. 10명으로 구성된 냄새 평가 패널들에게 비스-파괴된 폴리프로필렌의 냄새 특성을 평가하도록 요청하였다. 냄새 시험은 주변 온도 20℃(68℉)에서 및 상승 온도 60℃(140℉)에서 실시하였다. 냄새 시험의 결과는 표 2 및 3에 나타내었다.
냄새 강도는 인식 한계값(역치상) 이상의 냄새의 상대적 세기이다. 냄새의 강도는 [ASTM E544-75/88, Standard Practice for Referencing Suprathreshold Odor Intensity]에서 설명된 [ASTM Odor Referencing Scale]에서 참조하였다. IITRI Dynamic Dilution Binary Olfactometer(부탄올 휠)은 St.Croix Sensory가 냄새 강도 참조의 절차를 위해 사용하는 방법이다.
냄새 샘플의 냄새 강도는 일련의 농도의 참조 냄새 물질인 부탄올의 냄새 강도와 비교하였다. 냄새측정기(olfactometer)는 공기중의 부탄올을 시리즈로 증가하는 농도의 부탄올로 구성된 8개의 유리 흡입 포트로 전달한다. 상기 시리즈는 2의 증가 농도 비율을 갖는다(이진법).
냄새 샘플의 냄새 강도는 부탄올의 100만당 부(ppm)로 표현된다. 부탄올의 보다 큰 값은 보다 강한 냄새를 의미하지만, 단순한 수치적 비례를 의미하는 것은 아니다. 냄새 평가의 평균 값은 냄새 샘플에 대한 보고된 강도이다.
기호 톤은 냄새 샘플의 유쾌함 또는 불쾌함의 측정이다. 기호 톤은 독립된 이것의 특성이다. 기호 톤에 의한 냄새의 등급을 매기기 위한 자의적이지만, 일반적인 스케일은 21 포인트 스케일의 사용이고, 여기서 +10은 "유쾌", 0은 "중간", 및 -10은 "불쾌"이다.
평가인에 의한 냄새 샘플에 기호톤 값의 할당은 참조 스케일로서 냄새의 개인적 경험 및 기억을 사용하는 평가인에 의한다.
냄새 평가의 평균 값은 냄새 샘플에 대한 보고된 기호 톤이다.
냄새 시험의 결과(샘플 온도 @ 20℃)
샘플 냄새 강도 기호 톤
베이스라인(비압출) 25 +1.0
베이스라인(압출) 45 +0.5
DTAP(MI-33) 80 +0.6
DTBPH(MI-36) 110 -0.5
DTAP(MI-55) 150 -0.4
DTBPH(MI-49) 170 -0.5
냄새 시험의 결과(샘플 온도 @ 60℃)
샘플 냄새 강도 기호 톤
베이스라인(비압출) 55 -1.5
베이스라인(압출) 475 -1.9
DTAP(MI-33) 65 -0.5
DTBPH(MI-36) 70 -0.7
DTAP(MI-33) 120 -1.3
DTBPH(MI-49) 140 -1.8
냄새 결과는 DTAP로 변형된 폴리프로필렌이 양 시험온도 모두에서 DTBPH로 변형된 폴리프로필렌과 비교하는 경우 강도 및 기혼 톤 모두에서 개선된 냄새 특성을 갖는 것을 명확히 보여준다.
특히, 20℃에서 측정된 DTAP을 가지고 MI33으로 처리된 폴리프로필렌에 대한 냄새 강도는 DTBPH를 가지고 유사한 용융 흐름으로 변형된 수지에 대해 측정된 것보다 30 포인트 낮다(80 대 110). 게다가, 기호 톤은 유쾌에 대해 완전한 포인트 개선 이상을 보여준다(+0.6 대 -0.5). 이 개선점은 대략 20% 이상의 DTAP가 유사한 파괴를 얻기 위해 마스터배치 제형에 사용되는 경우에서 조차 보여진다.
유사한 결과는 비스-파괴가 보다 큰 정도(표 2의 끝에서 두번째 라인과 비교)로 수행되는 경우 관찰되었다.
60℃에서의 결과는 냄새의 사람 지각에서 증가하는 변화를 보여준다. 강도는 실제적으로 같은 샘플에서 감소한다. 예를 들면, DTAP(MI-33) 샘플은 20℃에서 80의 강도를 얻고, 반면 60℃에서 강도는 65이다.
놀랍게도, 이 샘플의 강도 및 기호 톤 모두는 변형되지 않은 압출 베이스 수지보다 더 우수한다(낮은 강도, 덜 부정적인 기호 톤).
본 발명이 포함하는 개념으로부터 벗어나지 않고 많은 변경 및 개량을 할 수 있다는 관점에서 본 발명의 보호 범위를 이해하기 위해 첨부 청구항을 참조하여야 한다.

Claims (13)

  1. 4 내지 120 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드, 및 상기 퍼옥사이드의 하나 이상의 분해물을 포함하고, 상쾌한 냄새 특성을 갖는 폴리머 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 호모폴리머성 폴리프로필렌 및 코폴리머의 50중량% 이상이 프로필렌 부분으로 구성되는 프로필렌과 다른 공중합가능한 모노머의 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 것인 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 호모폴리머성 폴리프로필렌인 조성물.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 프로필렌과, 에틸렌, 부틸렌 및 4-메틸-펜텐-1로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 코모노머의 코폴리머인 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 디-t-아밀 퍼옥사이드의 하나 이상의 분해물은 t-아밀 알코올인 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 디-t-아밀 퍼옥사이드는 프로필렌 폴리머의 100만중량부당 200 내지 2000중량부의 범위로 존재하는 것인 조성물.
  7. A) 1 내지 20 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머를 비스-파괴량의 디-t-아밀 퍼옥사이드와 혼합하는 단계,
    B) 용융 흐름 지수가 4 내지 120 데시그램/분의 범위가 될때까지 디-t-아밀 퍼옥사이드를 분해하기에 효과적인 온도에서 상기 혼합물을 가열하는 단계, 및
    C) 4 내지 120 데시그램/분의 용융 흐름 지수를 갖는 프로필렌 폴리머, 디-t-아밀 퍼옥사이드, 및 상기 퍼옥사이드의 분해물을 포함하는 혼합물을 상쾌한 냄새 특성을 갖는 제품으로 성형하는 단계를 포함하는 성형된 제품의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 호모폴리머성 폴리프로필렌 및 코폴리머의 50중량% 이상이 프로필렌 부분으로 구성되는 프로필렌과 다른 공중합가능한 모노머의 코폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 호모폴리머성 폴리프로필렌인 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 프로필렌 폴리머는 프로필렌과, 에틸렌, 부틸렌 및4-메틸-펜텐-1로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 코모노머의 코폴리머인 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 디-t-아밀 퍼옥사이드의 하나 이상의 분해물은 t-아밀 알코올인 방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 디-t-아밀 퍼옥사이드는 프로필렌 폴리머의 100만중량부당 200 내지 2000중량부의 범위로 존재하는 것인 방법.
  13. 제어된 레올로지 프로필렌 폴리머를 제조하는 방법에 있어서, 개선점은 프리 라디칼을 발생시키고 t-아밀 알코올을 생성하기 위해 비스-파괴량의 디-t-아밀 퍼옥사이드를 사용하는 단계를 포함하고, 폴리머의 오르가노렙틱 질의 유쾌함이 증가되는 것인 방법.
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