(57)【要約】シンジオタクチックポリプロピレンを高分子量鉱油、超低密度ポリエチレン、またはこの両方とブレンドすることにより、独自な組の機械的性質を有するシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを製造し得る。本発明のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドは、低減された曲げモジュラス、低減されたヘイズ、改善された衝撃強度、および短縮された射出成形サイクル時間を有することが判明した。シンジオタクチックポリプロピレンへの約５〜約１０パーセントの高分子量鉱油の添加は、曲げ弾性率値を約２５〜約３０パーセント減少させることができることが確認された。更には、シンジオタクチックポリプロピレンへの約１０パーセントまでの高分子量鉱油の添加は、ブリードの兆候を示さず、あるいは透明性を損なわず、事実、パーセントヘイズ値は鉱油の添加により若干改善される。加えて、射出成形サイクル時間の最適化は、５％鉱油入りのシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを用いる全サイクル時間において鉱油無しのシンジオタクチックポリプロピレンに比較して約１２秒の改善を示す。本発明によるシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを認められた常法により更に加工して、キャスト成形フィルム、ブロー成形フィルム、共押し出しフィルム、積層シート、射出成形部品、ブロー成形容器、および当業界で既知の基本的なプラスチック加工法を用いる他の物品を製造し得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマー；および
高分子量鉱油
を含んでなる熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項２】
前記高分子量鉱油がＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定して１００°Ｆにおいて約２０〜約３０００ＳＵＳの粘度を有する請求項１に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項３】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約２０重量％未満を構成する請求項１に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項４】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約１〜約１０重量％を構成する請求項３に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項５】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約３．０〜約７．５重量％を構成する請求項３に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項６】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約４．５〜約５．５重量％を構成する請求項３に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項７】
約１５〜約２５重量％の超低密度ポリエチレンを更に含んでなる請求項１に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項８】
約２０重量％の超低密度ポリエチレンを更に含んでなる請求項１に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項９】
前記ブレンドから形成される２０ミルのプラックが約５％未満のヘイズを有する請求項１に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１０】
約５５〜約９９．９重量％のシンジオタクチックポリプロピレンホモポリマー；
約０．１〜約２０重量％の高分子量鉱油；および
約０〜約２５重量％の超低密度ポリエチレン
を含んでなる熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１１】
前記高分子量鉱油がＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定して１００°Ｆにおいて約２０〜約３０００ＳＵＳの粘度を有する請求項１０に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１２】
前記超低密度ポリエチレンが約０．８５〜約０．９３ｇ／ｍｌの密度および約０．２５〜約５０ｇ／１０分のメルトインデックスを有するエチレンコポリマーである請求項１０に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１３】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約３．０〜約７．５重量％を構成する請求項１０に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１４】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約４．５〜約５．５重量％を構成する請求項１０に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１５】
前記高分子量鉱油が前記ポリマーブレンドの約１９〜約２１重量％を構成する請求項１０に記載の熱可塑性ポリマーブレンド。
【請求項１６】
シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーを準備する段階；
前記シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーを高分子量鉱油と機械的にブレンドする段階；および
前記シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーおよび前記高分子量鉱油を押し出して、実質的に均質なポリマーブレンドを形成する段階
を含んでなる熱可塑性ポリマーブレンドを製造する方法。
【請求項１７】
押し出しに先立ち、前記シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーを超低密度ポリエチレンと機械的にブレンドする段階を更に含んでなる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記実質的に均質なポリマーブレンドをペレットに成形する段階を更に含んでなる請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記実質的に均質なポリマーブレンドをフィルムに成形する段階を更に含んでなる請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記実質的に均質なポリマーブレンドを射出成形物品に成形する段階を更に含んでなる請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、本出願と同一日時に出願の「透明な耐衝撃性シンジオタクチックポリプロピレン」と題し、そして引用により本明細書に組み込まれている共有の米国特許出願第１０／２２２，５５２号［Ａｔｔｏｒｎｅｙ  Ｄｏｃｋｅｔ  Ｎｏ．４０４２−０２８００］による優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、高度の可撓性および良好な光学的透明性を有するシンジオタクチックポリプロピレンブレンドに関する。特に、本発明は、高分子量鉱油（ＭＯ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、またはこの両方とブレンドされたシンジオタクチックポリプロピレン（ｓＰＰ）に関する。加えて、本発明のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドをフィルム、シート、成形物品などに引き続き成形し得る。
【背景技術】
【０００３】
ポリプロピレン材料は、チーグラー・ナッタあるいはメタロセン触媒により形成され、最も多用途でありそして今日世界で普通に使用される熱可塑性樹脂の一つである。ポリプロピレン材料は、キャストおよびブロー成形フィルム、射出成形部品、ブロー成形物品、熱成形シート、および引き続いて紡織されて、カーペットおよび他の完成物品を作り得るファイバーを含む極めて多様な完成物品の製造に有用である。ポリエチレンおよびポリプロピレンは、両方ともポリオレフィンのタイプであるが、ポリプロピレンは剛性が高く、そしてポリエチレンと比較して高い降伏応力および融点を呈する傾向があるが、特に低温において破壊し易い。これは主にガラス転移温度が高いことから生じ、そしてゴムまたは他のポリマー衝撃変成剤を使用して、モジュラスを若干犠牲にして低温耐衝撃性を改善し、強化されたブレンドを製造することにより、これに対処し得る。
【０００４】
前記のように、ほとんどすべての市販グレードのポリプロピレンは、チーグラー・ナッタあるいはメタロセンのいずれかの触媒機構を用いて製造される。これらの触媒によって、ポリプロピレンのタクチシティまたは完成ポリマーの炭素鎖骨格から延びるメチル基の配列に関してある程度の制御が可能になる。これらのペンダント基のランダム配列を有するポリプロピレン分子はアタクチックとして知られている。このペンダント基が鎖の同一の側に、あるいは同一の配向で常に位置するポリプロピレン鎖はアイソタクチックとして知られ、そしてこのペンダント基が鎖の一方の側から他方の側へと繰り返しパターンで交互するものはシンジオタクチックと呼ばれる。
【０００５】
従来、市販のポリプロピレンは、完成製品において大きな強度および靭性を呈する傾向があるのでアイソタクチックであった。しかしながら、触媒化学における比較的最近の革新によって、シンジオタクチックポリプロピレンの製造のために比較的大規模な運転が可能となった。アイソタクチックポリプロピレンほどは高強度でなく、あるいは剛直ではないが、シンジオタクチックポリプロピレンは大きな可撓性、高い耐衝撃性、および卓越した光学的透明性を含む独自な組の性質をもたらす。
【０００６】
高強度であり、可撓性で実質的に透明なポリオレフィンに理想的に適する多数の独自の用途が存在する。単なる例であるが、包帯、外科用縫合剤、および静脈（ＩＶ）注射用溶液の袋を含む多数の医療用物品を形成するのに、可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）が単独で、あるいは他のポリマー成分とのいずれかで在来使用されてきた。可塑化ＰＶＣフィルムは、容易な延伸、高度の回復、低疲労および最小の永久歪を含む多数の望ましい性質を保有する。しかしながら、ＰＶＣモノマーおよびその製造で使用される種々の可塑剤の両方と関連する既知の発ガン物質または疑わしい発ガン物質のために、可塑化ＰＶＣフィルムは望ましくないものとなった。明らかに、医療用物品、食品貯蔵容器、およびポリマーが身体または他の体液と直接に接触しているか、あるいは食品または体内に摂取あるいは取り込み対象である他の品目と接触している他の用途においては、可塑化ＰＶＣフィルムのような材料を種々のポリオレフィン、特に極めて低い抽出物含量のものにより置き換えることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
シンジオタクチックポリプロピレンは安価なポリオレフィン、すなわちポリエチレンと比較して卓越した強度および光学的透明性をもたらすが、ｓＰＰホモポリマーは、柔軟性またはドレープ性が決定的な要素である用途での使用には通常あまりにも剛直である。加えて、シンジオタクチックポリプロピレンは、アイソタクチックポリプロピレンほどには迅速に結晶化しないためやや加工性が悪い。なぜならば、成形物品は、形状を保持し、そして適切な寸法安定性を確保するためには射出金型などの中に長時間保持されることを必要とするためである。したがって、低減された靭性、改善された光学的透明性、低減された射出成形サイクル時間および改善された靭性をもたらすシンジオタクチックポリプロピレンブレンドに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明により製造されるシンジオタクチックポリプロピレンブレンドは、本明細書中で上記に示した必要性に対処するものであり、そしてシンジオタクチックポリプロピレンを高分子量鉱油、超低密度ポリエチレン、またはこの両方とブレンドすることにより、むしろ独自な組の機械的性質を提示する。要約して言えば、本発明のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドは、低減された曲げ弾性率、低減されたヘイズ、改善された衝撃強度および短縮された射出成形サイクル時間を有することが判明した。
【０００９】
特に、シンジオタクチックポリプロピレンへの約５〜約１０重量％の高分子量鉱油の超低密度ポリエチレンプラストマーの添加は、曲げ弾性率の値を約２５〜約３０パーセント減少させることができることが確認された。更には、シンジオタクチックポリプロピレン材料への約１０パーセントまでの鉱油の添加は、ブリードの兆候を示さず、あるいは透明性を損なわず、事実、パーセントヘイズ値は鉱油の添加により若干改善される。加えて、２．４ｍｍの壁厚を有する食品容器に対する射出成形サイクル時間の最適化は、５％の鉱油を含有するシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを用いる全サイクル時間において鉱油無しのシンジオタクチックポリプロピレンと比較して約６秒または約１３％の改善を示す。
【００１０】
低減された靭性と良好な光学的透明性をもたらすシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを製造する方法は更に本発明の範囲内である。シンジオタクチックポリプロピレン材料をペレットまたはフラフの形で準備し、そしてこの材料を高分子量鉱油、および超低分子量ポリエチレンまたはこの両方と機械的にコンパウンド化するか、あるいはブレンドすることにより、このことを行い得る。ｓＰＰフラフを鉱油および／またはＵＬＤＰＥとタンブラーブレンドし、引き続いてこの混合物を押し出し機などにフィードして、この成分に機械的にせん断を加えて、かなり均質な溶融ポリマーブレンドとすることにより、このコンパウンド化段階を行い得る。押し出しに続いて、本発明によるシンジオタクチックポリプロピレンブレンドは、認められた常法により更に加工されて、キャスト成形フィルム、ブロー成形フィルム、共押し出しフィルム、積層シート、射出成形部品、ブロー成形容器、および当業界で既知の基本的なプラスチック加工法を用いる他の物品を製造し得る。
【００１１】
以下の図面と一緒に詳細な説明を見れば本発明は更によく理解されるであろう。図面において類似の数字は各々の図の類似の部品を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明により製造されるシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを単層として、あるいは独特の柔軟性、可撓性およびレジリエンスを呈するフィルムの製造において生じる多層構造物中の構成成分として使用し得る。これらのブレンドから製造されるフィルムは、また、これらを医療用包装における使用に好適とさせるガンマ線照射を含む滅菌法にも耐えることが期待される。加えて、射出成形、熱成形および当業者に既知の他の基本的なプラスチック加工法により改善された可撓性または柔軟性および改善された耐照射性を持つ物品を製造するのに、これらの材料を使用し得る。
【００１３】
本発明によれば、ｓＰＰブレンド中での鉱油の使用は、光学的透明性を維持あるいは若干改善する一方で曲げ弾性率を３０％まで減少させることが示される。鉱油を含有するｓＰＰブレンドは、鉱油無しのｓＰＰブレンドに比較して射出成形用途において低減されたサイクル時間を呈し得ることも示される。鉱油を含有するｓＰＰブレンドは増大された破断時伸びの性質ももたらす。更に、鉱油の使用の有無の両方の場合超低密度メタロセンポリエチレンを添加することにより、このｓＰＰブレンドの機械的靭性または耐衝撃性の増強を行い得る。
【００１４】
極めて可撓性あるいはドレープ性のポリプロピレン材料を製造するために、他の試みが行われてきた。ポリプロピレン材料内の結晶化度を厳密に制御し、そしてＲＥＸＦＬＥＸの商品名で販売されている極めて可撓性のポリマーを製造することにより、一つのこのようなアプローチがＨｕｎｔｓｍａｎ−Ｃｈｅｍｉｃａｌにより商業化された。しかしながら、現時点では、これらの材料は製造中止され、そしてもはや市場で入手可能でない。したがって、良好な光学的透明性をもたらす形状適合性ポリプロピレンブレンドを製造する必要性がなお市場内に存在する。
【００１５】
本発明によれば、シンジオタクチックポリプロピレンへの鉱油の添加は、重量で約１％〜約１０％の鉱油含量の添加により曲げ値を２５〜３０パーセント減少させることができることが示される。シンジオタクチックポリプロピレンへの約１０重量％までの量での鉱油の添加は、この材料からのブリードの兆候を示さず、あるいは光学的透明性を損なわない。事実、パーセントヘイズ値はこのｓＰＰ材料への鉱油の添加により若干低減する。衝撃値および示差走査熱分析（ＤＳＣ）値は同等のままであり、メルトフロー速度（ＭＦＲ）は鉱油の添加により若干増加する。加えて、サイクル時間の最適化は、鉱油を含有するｓＰＰブレンドを使用することにより鉱油を含有しないｓＰＰブレンドに比較して、射出成形工程の全サイクル時間の改善を示すことが実証される。
【００１６】
Ｐｅｎｒｅｃｏ（Ｋａｒｎｅｓ  Ｃｉｔｙ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能なＤｒａｋｅｏｌ  Ｓｕｐｒｅｍｅ鉱油（１１４．４センチストークス＠１００°Ｆの粘度）と１と１０重量％の間の範囲の種々な濃度でブレンドされたＡＴＯＦＩＮＡ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ（ＬａＰｏｒｔｅ，Ｔｅｘａｓ）から入手可能なシンジオタクチックポリプロピレンのＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１（１０分当り４．１グラムメルトフロー速度）を用いて、本発明により製造される実験的コンパウンドを作製した。しかしながら、ＡＳＴＭ  Ｄ４４５により測定して１００°Ｆで約２０〜約３０００セイボルト・ユニバーサル秒（ＳＵＳ）の粘度を有する他の高分子量鉱油も本発明によるｓＰＰブレンドの製造に好適であると考えられる。場合によっては、更なる低温靭性および他の有利な特性のためにＤｕ  Ｐｏｎｔ  Ｄｏｗ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）から入手可能なＥＮＧＡＧＥ  ８１５０またはＥＮＧＡＧＥ  ８２００などの超低密度ポリエチレンもｓＰＰブレンドに組み込み得る。物理的試験用にステップチップ、引っ張りバー、アイゾッドバーおよびプラックにこれらのシンジオタクチックポリプロピレンブレンドを引き続いて射出成形した。これらの実験の主な目的は、このポリマーブレンドの良好な光学的透明性を維持する一方で曲げモジュラスを低減させることであった。
【００１７】
ＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１はこの文書中ではｓＰＰホモポリマーと呼ばれるが、これらのポリマーは実際にはｓＰＰの極少量のエチレンとのランダムコポリマーであることを注目すべきである。ＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１のエチレン含量は全ポリマー組成の約１重量％未満であり、したがって大部分の物理的性質の点でｓＰＰホモポリマーに極めて似た挙動をする。しかしながら、この材料の融解温度（Ｔｍ）は、純粋なｓＰＰホモポリマーに対してＦＤＡ規則（２１ＣＦＲ１７７．１５２０を参照のこと）が要求する温度に若干足りない。ＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１をｓＰＰホモポリマーと呼ぶが、純粋なｓＰＰホモポリマーにより、あるいはエチレンまたは約１０重量％までの、しかし好ましくは約１重量％未満のＣ４−Ｃ１２の範囲の種々のアルファオレフィンを含有するｓＰＰのコポリマーにより本発明によるＵＬＤＰＥによるｓＰＰの変成を行い得ると考えられる。選択されるｓＰＰ材料は、約０．８５〜約０．９０ｇ／ｍｌの範囲の密度および約０．１〜約１００ｇ／１０分のメルトインデックスを有しなければならない。そうでないという記載がないかぎり、用語ｓＰＰホモポリマーは、純粋なｓＰＰホモポリマーおよび約１重量％未満の種々のアルファオレフィンを含有するｓＰＰコポリマーの両方を含むように理解される。同様に、ＵＬＤＰＥも約０．８５〜約０．９３ｇ／ｍｌの範囲の密度および約０．２５〜約５０ｇ／１０分のメルトインデックスを有するエチレンコポリマーであると理解される。したがって、他の超低密度エチレンコポリマーまたはこれらの物理的属性を有するプラストマーは、本明細書で定義されるＵＬＤＰＥ材料と考えられる。
【００１８】
実験の初期段階時には、このブレンドの鉱油成分がこのポリマーからブリードアウトするかもしれないという懸念が存在した。ブレンドの安定性を決定するために、このコンパウンドを混合し、そしてＲａｎｄｃａｓｔｌｅ  Ｍｉｃｒｏｔｒｕｄｅｒを用いて薄いフィルムに押し出して、なんらかの種類のブリードが数日内にフィルム上に見られるかどうかを求めた。このフィルムはいかなるブリードも示さず、そしてＡＳＴＭ  ３２９１−９７のガイドラインにより更なる相溶性を試験して、この鉱油のブリードの潜在性を更に求めた。これらの試験においては、鉱油を含有するシンジオタクチックポリプロピレンブレンドからアイゾッドバーを成形し、引き続いて半分に曲げ、そしてクランプの中に置き、そこで４時間、２４時間、および７日を含む種々の時間保持した。これらの時間の終わりで、このバーを反対方向に折り曲げ、そしてティシュで拭くことにより鉱油のブリードについてチェックした。５および１０パーセントの鉱油の濃度で、試験された試料は７日後いかなる鉱油残渣も生じなかった。したがって、これらの濃度での鉱油はこのポリマー中に留まる傾向があり、そして表面に移行したり、あるいは射出成形工程または完成物品の以降の使用時に問題になり得る残渣を生じたりしないように見える。
【００１９】
本明細書中下記に更に詳細に議論されるように、鉱油を含有するｓＰＰブレンドは、射出成形工程において一種の離型剤として作用し、それによりサイクル時間を減少させる付加的メリットをもたらすように見える。しかしながら、鉱油は著しい表面移行無しでブレンド中に留まるために、在来の離型剤スプレーの使用よりも事実上優れている。なぜならば、鉱油を含有するｓＰＰブレンドは、本発明により製造されるブレンドが部品または金型それ自身の表面上にいかなる残渣も残さないように見えるためである。
【００２０】
在来の射出成形された引っ張りおよびアイゾッドの試験バーを用いて、更なる物理的性質の決定を行った。鉱油の添加により、そして、場合によってはＤｏｗ  Ｄｕｐｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＥＮＧＡＧＥ  ８１５０およびＥＮＧＡＧＥ  ８２００などの超低密度ポリエチレンの添加によりｓＰＰを更に可撓性とすることが望まれた。
【００２１】
図１を参照すると、多数の例示のｓＰＰブレンドに対して曲げおよび引っ張りモジュラスのデータが棒グラフの形で示される。曲げ弾性率をＡＳＴＭ  Ｄ７９０により測定し、そして引っ張りモジュラスをＡＳＴＭ  Ｄ６３８により測定した。これらの試験の両方を室温で行った。５重量％の鉱油または２０重量％のＵＬＤＰＥのいずれかをｓＰＰ材料に添加することにより、純粋なｓＰＰ材料のコントロールバーと比較してこの材料の曲げおよび引っ張りモジュラスの両方を著しく低減することが可能であるということが注目に値する。しかしながら、５重量％の鉱油および２０重量％のＵＬＤＰＥの両方のメリットを組み合わせることにより、モジュラス値の更なる低減および更に大きな柔軟性が達成され得る。
【００２２】
図１に示すように、５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８２００またはＥＮＧＡＧＥ  ８１５０のいずれかを含有する試料バーは、鉱油またはＥＮＧＡＧＥポリマーのいずれかの個別の添加を超えて著しく低減された曲げおよび引っ張りモジュラス値を生じる。７．５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８１５０材料により製造される試験バーも低減された曲げおよび引っ張りモジュラス値を呈するが、これらの結果は、５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８１５０により得られる値よりも若干良好であるに過ぎないことも注目に値する。したがって、ｓＰＰブレンド中での鉱油およびＵＬＤＰＥ添加物の独特な組み合わせを使用して、シンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーと比較して、はるかに卓越した柔軟性および感触を有するｓＰＰブレンドを製造し得ると考えられる。
【００２３】
前記のように、光学的透明性も特に医療用および食品関連用途におけるシンジオタクチックポリプロピレンブレンドの重要な性質である。種々の厚さ、すなわち２０、４０、６０および８０ミル（１ミル＝０．００１インチ）を有する一連のステップチップを成形し、そしてＡＳＴＭ  Ｄ１００３によりこのパーセントヘイズ値を測定することにより、光学的透明性を測定し得る。図２を参照すると、多数の例示のｓＰＰブレンドに対してパーセントヘイズデータが線グラフの形で示される。ここで示すように、純粋なｓＰＰポリマーのコントロール試料は、ステップチップの厚さが２０ミルから８０ミルまで増加するにしたがって約５％〜約１８％のヘイズの範囲のかなり直線的なプロットを有する。しかしながら、約５重量％の鉱油または２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８２００ＵＬＤＰＥを含有する試料がコントロール試料よりも一貫して低いパーセントヘイズ値を呈することは注目に値する。
【００２４】
図２に示すように、特に約２０〜４０ミルの薄い試料においては、５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８２００の両方を含有するステップチップはコントロール材料よりも低いヘイズパーセントを呈する。このことは、このｓＰＰブレンド材料は特定の機械的性質に寄与することが望まれている単層のｓＰＰブレンドフィルムまたは共押し出しされた多層フィルムのいずれかの製造において重要である。前記のように、良好な光学的透明性をもたらす高強度で、耐薬品性、低抽出性のフィルムは、このポリマーフィルム中に包まれている、あるいは封入されている内容物を肉眼的に点検することが望ましい医療用および食品関連用途において特に有用である。明らかに、２０ミル未満の厚さおよび約３％以下のヘイズパーセントを有する薄いｓＰＰブレンドフィルムは、これらの用途に理想的に適している。ここに示すように、限定量の鉱油およびＵＬＤＰＥをｓＰＰ材料に添加して、光学的透明性を実際に改善する一方で得られるフィルムの柔軟性およびドレープ性を増大させ得る。
【００２５】
図３を参照すると、多数の例示のｓＰＰブレンドに対して低温計装化衝撃データが棒グラフの形で提示されている。この試験をＡＳＴＭ  Ｄ３７６３により、そして−２０°Ｆの温度で行った。ここに示すように、このコントロールのｓＰＰホモポリマー試料をＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１と表示し、そしてこのグラフの右側の部分に示す。これらの試料は２．５フィート−ポンドから３．０フィート−ポンドまでの範囲のエネルギーの全エネルギー値を呈した。７．５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８１５０ＵＬＤＰＥを特徴とする試料はｓＰＰホモポリマー材料と類似の衝撃エネルギー値を呈した。しかしながら、５重量％の鉱油および２０重量％のＥＮＧＡＧＥ  ８１５０またはＥＮＧＡＧＥ  ８２００のいずれかにより製造される試料は、衝撃エネルギー値の著しい改善を示した。特に、ＥＮＧＡＧＥ  ８１５０を含有する試料は４．５フィート−ポンドを超えた全エネルギー値を生じ、そしてＥＮＧＡＧＥ  ８２００を含有する試料は４．０フィート−ポンド未満の値を呈した。これらの増加の程度はむしろ小さいように見えるが、ｓＰＰ材料に対する低温（−２０°Ｆ）計装化衝撃値のいかなる増加も有用であり、そしてｓＰＰポリマーへの鉱油およびＵＬＤＰＥの添加もこのブレンドに柔軟性および光学的透明性の改善を付与するということは注目に値する。
【００２６】
図４を参照すると、ｓＰＰポリマーへの鉱油およびＵＬＤＰＥの添加も製造効率の著しい改善並びに本明細書中上記に述べた機械的性質の改善をもたらし得ることを示すことができる。ここに示すように、この棒グラフの左側の部分には２つのコントロール試料がある。これらの第１のものは６８２３ＭＺと表示され、そしてこれはチーグラー・ナッタ法を用いて触媒された約９８重量％のポリプロピレンと約２重量％のエチレンのアイソタクチックポリプロピレン（ｉＰＰ）ランダムコポリマーを表す。この材料は射出成形可能なポリプロピレン部品に商用で認められた材料の好適な例であると考えられる。ここで示す第２のコントロール試料はＦＩＮＡＰＬＡＳ  １４７１と表示され、そしてシンジオタクチックポリプロピレンホモポリマーである。
【００２７】
図４の右側の部分に示すように、ｓＰＰポリマーは５あるいは１０重量％の鉱油のいずれかとブレンドされたものであった。予期したように、このポリプロピレンコポリマーはｓＰＰホモポリマーよりも著しく短いサイクル時間を呈する。これは、大部分、成形部品において寸法安定性を得るための長い射出時間および保持時間および部品を金型から取り出すのに充分に固化させるための長い冷却時間の結果である。約１０秒の更なる保持時間を更に必要とする一方で、５重量％または１０重量％の鉱油を含有する試料は、ｓＰＰホモポリマーと比較して著しく低減された冷却時間をもたらし、そして６８２３ＭＺアイソタクチックポリプロピレンランダムコポリマーのそれよりも若干長いだけの射出成形サイクル時間をもたらす。
【００２８】
鉱油をこのｓＰＰブレンドに組み込むことにより、この成形部品はｓＰＰホモポリマーから形成されるものよりも容易に金型からはずれる傾向があると考えられる。このブレンドに組み込まれる鉱油は、ポリマーから移行することなく、あるいは金型または部品を望ましくない残渣により被覆することなく金型離型剤として作用するように見える。在来の金型離型剤は、通常油状スプレーからなり、これは印刷またはラベル貼り付けなどの更なる加工段階を阻害し得る残渣により金型および得られる部品を被覆する傾向がある。要約して言えば、本発明によりブレンドを製造することにより、著しく改善された柔軟性および感触、改善された光学的透明性、改善された低温衝撃強度、および通常の射出成形製造法における商業的に実施可能なサイクル時間を有する材料を製造することが可能である。
【００２９】
本発明の好ましい態様を本明細書において示し、かつ説明したが、当業者によれば本発明の精神および教示から逸脱せずに改変がなされ得る。本明細書で説明される態様は単に例示的なものであり、そして限定的であるようには意図されない。本明細書で開示される本発明の多数の変形物、組み合わせ物、および変成物が可能であり、そして本発明の範囲内にある。したがって、保護の範囲は上記に述べた説明により限定されるものでないが、添付の特許請求の範囲であって、本特許請求の範囲の主題事項のすべての均等物を含む範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明により製造されるいくつかの例示のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドに対する曲げ弾性率データの棒グラフ表示である。
【図２】図２は本発明により製造されるいくつかの例示のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドに対してパーセントヘイズ対試験プラック厚さを示す線グラフである。
【図３】図３は本発明により製造されるいくつかの例示のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドに対する低温計装化衝撃データの棒グラフ表示である。
【図４】図４は本発明により製造されるいくつかの例示のシンジオタクチックポリプロピレンブレンドから成形される射出成形部品に対する保持時間、冷却時間、および全サイクル時間の三次元棒グラフ表示である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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