(57)【要約】本発明は、製造の際に水浴を通すポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープの水の持ち越しを低減させる方法であって、ポリオレフィン処方物がポリオレフィンワックスを含んでなる方法に関する。その結果、水の持ち越しが低減され、製品の品質が高くなり、加工特性が良くなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造の際に水浴を通すポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープの水の持ち越しを低減させる方法であって、ポリオレフィン処方物が少なくとも一種のポリオレフィンワックスを含んでなる、方法。
【請求項２】
前記ポリオレフィンワックスが、極性または非極性ポリエチレンワックスまたは極性または非極性ポリプロピレンワックスである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリオレフィンワックスが、重量平均分子量Ｍｗ１０００〜５００００ｇ／モル、数平均分子量Ｍｎ７００〜１００００ｇ／モル、リング／穴法で測定した滴点または軟化点７０〜１７０℃、滴点または軟化点より１０℃上の温度で測定した溶融物粘度５〜５００００ｍＰａ．ｓ、および酸価０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、およびけん化価１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの未変性または極性変性ワックスである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリオレフィンワックスが、ツィーグラー−ナッタまたはメタロセン触媒を使用して製造されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリオレフィンワックスが、濃度０．０１〜３重量％で使用される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法におけるポリオレフィンワックスの、製造の際に水浴を通すポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープの水の持ち越しを低減させるための使用。
【請求項７】
水浴を通過した後の水の持ち越しが低減されたポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープであって、ポリオレフィン処方物が、ツィーグラー−ナッタまたはメタロセン触媒を使用して製造された、少なくとも一種の極性または非極性ポリエチレンワックスまたは極性または非極性ポリプロピレンワックスを含んでなる、ポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープ。
【請求項８】
前記ポリオレフィン処方物が、少なくとも一種の、重量平均分子量Ｍｗ１０００〜５００００ｇ／モル、数平均分子量Ｍｎ７００〜１００００ｇ／モル、リング／穴法で測定した滴点または軟化点７０〜１７０℃、滴点または軟化点より１０℃上の温度で測定した溶融物粘度５〜５００００ｍＰａ．ｓ、および酸価０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、およびけん化価１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの未変性または極性変性ワックスを含んでなる、請求項７に記載のポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープ。
【請求項９】
顔料を含んでなる、請求項７または８に記載のポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造の際に水浴を通すポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープの水の持ち越しを低減させる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリオレフィンフィルムおよびポリオレフィンテープを製造するための広く普及している方法では、重合体溶融物を適当な装置を通し、フィルムの形態で、水浴中に押し出し、そこでフィルムを冷却、固化させる。次いで、このフィルムを水浴から取り出し、その後の加工工程にかける。水浴から出る時に、フィルムは水を帯びていることがあり、この水がその後に続く加工工程の妨害となる。この水浴から水を帯びて出てくる現象を、技術文献では「水の持ち越し」と呼ぶことが多く、ＷＣＯと略記される。
【０００３】
適当な温度でフィルムを延伸することにより、重合体の配向およびさらなる結晶化が起こり、特殊な特性が得られる。この加工の第二工程は、フィルムに直接行うこともできるが、一次フィルムはテープに分割してから、延伸工程にかけることが多い。
【０００４】
所望の特性は、延伸工程の際に得られるので、すべての工程パラメータを精確に把握することが不可欠である。延伸工程の前にフィルムまたはテープ上に痕跡量の水分が残っていても、その後に続く延伸および配向工程が変化し、得られる製品の品質に非常に深刻な変動が生じる。この影響は、得られる最終製品の品質に大きな変動をもたらす。製造または加工の際にも、低品質は、例えばテープの破断を引き起こし、製造を停止させることがある。
【０００５】
上記の問題につながることがある水の供給源は、押し出した一次フィルムを導入する冷却浴である。ほとんどのプラスチック、特にポリオレフィン、例えばポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）は、疎水性が非常に高く、従って、水を吸収する傾向はほとんど無いが、比較的高い製造速度では、フィルムを水浴から引き上げる時に、水滴または水の薄い被膜がフィルムに付着することが多い。さらに、最終製品が良好な機能を確保する様に、様々な添加剤を重合体に加える必要がある。これらの添加剤の中には、水浴からの水の持ち越しを助長するものがある。
【０００６】
適当な製品を低コストで製造するには、これらの添加剤、および最大加工速度も非常に重要である。加工速度を低下させると、製造が非経済的になる。添加剤の中にはＷＣＯを悪くする（すなわちＷＣＯを増加し、従って、製品の品質を下げる）ものもあるが、必要な添加剤の添加を避けることは、これらの添加剤によりもたらされる製品特性を他の方法では達成できないので、不可能である。
【０００７】
ＷＣＯの低減は、現在、機械製造の際の簡単な設計手段により推進されている。例えば、重力だけで落下する水の量が最大になる様に、通常はフィルムを水浴から垂直に上向きに引き上げる。さらに、絞りローラーおよび／またはエアナイフを使用して最大量の水をフィルムから除去することが多い。機械の特定の構造に応じて、他の技術方法もあるが、ここでこれらのすべてを挙げる積もりはない。
【０００８】
しかし、純粋に設計に関連する方法とは別に、ＷＣＯを改良するための他の方法もある。一つの方法は、ＷＣＯに悪影響を及ぼさない添加剤を使用することによりＷＣＯを改良することである。
【０００９】
例えば、J.M. Huber Corp.アトランタ、GA 30327(http://www.huberemd.com/HuberRootFolder/Hysafe 549.html)のパンフレットは、酸補集剤として金属ステアレートの代わりにHysafe 539または549ハイドロタルク石を使用してＷＣＯを改良することを記載している。
【００１０】
ＷＣＯに対して好ましい効果を有する別の添加剤は、Great LakesによりAnox 330、フェノール系酸化防止剤、のパンフレットに記載されている。
【００１１】
ＷＣＯをあまり助長しない特殊な加工安定剤もある。Research Disclosure September 1998/1191 (41342)は、テープ製造の際のＷＣＯを改良するためにベンゾフラノロンを使用することを記載している。
【００１２】
さらに、フッ素含有加工助剤がＷＣＯの改良に推奨されている（Chemical Week, Author Steve Amos, Dyneon: http://search.chemweek.com/~mp/start search/1000/10MP%252fTech%20paper(Lo).HTMからのインターネット記事）。
【００１３】
これらは、特定の場合に改良をもたらすことがある特殊な添加剤であるが、複雑な実験室試験を伴う完全な再処方が必要である。
【００１４】
もう一つの方法は、特許文献１に記載されている。処方物中にどの様な成分が存在していても、水浴中の水に次亜ハロゲン酸塩(hypohalite)を加えることにより、ＷＣＯに好ましい影響を及ぼすことが特許権請求されている。しかし、強酸化体である次亜ハロゲン酸塩の使用には危険と欠点が伴う。
【００１５】
特許文献２によれば、フルオロホウ酸塩もＷＣＯに好ましい影響を及ぼす。しかし、ここでも、フッ素含有化合物から生じる副作用を考慮しなければならない。
【００１６】
従って、ポリオレフィンフィルムおよびポリオレフィンテープを製造する際のＷＣＯを改良する方法が依然として必要とされている。理想的には、好ましくない副作用が生じてはならず、その方法は、既存の処方に問題無く使用できるべきである。
【特許文献１】ＧＢ２２６２４７２明細書
【特許文献２】ＵＳ５００６５８７明細書
【特許文献３】ＷＯ０２／１２３８５Ａ１明細書
【非特許文献１】Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Edn., Vol. A 28, Weinheim 1996
【発明の開示】
【００１７】
ここで、驚くべきことに、ワックスを添加することにより、ポリオレフィンフィルムおよびポリオレフィンテープを製造する際のＷＣＯを著しく低減できることが分かった。これは、ポリオレフィンワックスがそれらの鎖長においてのみ重合体から異なっているので、特に予期せぬことである。この差だけがＷＣＯにおけるその様な大きな改良をもたらすということは、全く驚くべきことであり、到底予見できることではない。
【００１８】
従って、本発明は、製造の際に水浴を通すポリオレフィンフィルムまたはポリオレフィンテープの水の持ち越し（ＷＣＯ）を低減させる方法であって、少なくとも一種のポリオレフィンワックスを含んでなるポリオレフィン処方物を使用する方法を提供する。
【００１９】
ポリオレフィンワックスは、極性または非極性のポリエチレンワックスまたは極性または非極性のポリプロピレンワックスである。
【００２０】
極性ポリオレフィンワックスは、原則的に公知の方法により、例えば酸素含有ガス、例えば空気、で酸化することにより、および／または極性オレフィンモノマー、例えばα、β−不飽和カルボン酸および／またはこれらの誘導体、例えばアクリル酸、アクリル酸エステル、無水マレイン酸、マレイン酸モノ−またはジアルキル、をグラフト化させることにより、非極性ワックスを適当に変性することにより製造する。さらに、極性ポリオレフィンワックスは、エチレンを極性コモノマー、例えば酢酸ビニルまたはアクリル酸、と共重合させるか、または高分子量で非ワックス状のエチレン単独重合体または共重合体の酸化分解により、製造することもできる。適当な例は、例えば非特許文献１、ワックスの項、１０３〜１６３頁に記載されている。
【００２１】
非極性ポリオレフィンワックスは、分岐鎖状または非分岐鎖状ポリオレフィン、例えばポリエチレン、または１−オレフィン単独重合体または共重合体、例えばポリエチレンまたはポリプロピレンの熱分解により、あるいはオレフィンの直接重合により製造することができる。使用可能な重合方法の例は、オレフィン、一般的にはエチレン、を高圧、高温で反応させ、様々な分岐程度のワックスを与えるフリーラジカル製法、およびエチレンおよび／または高級１−オレフィンを有機金属触媒、例えばツィーグラー−ナッタまたはメタロセン触媒、を使用して重合させ、非分岐鎖状または分岐鎖状のワックスを形成する製法である。使用する１−オレフィンは、３〜１８個の炭素原子、好ましくは３〜６個の炭素原子を有する直鎖状または分岐鎖状のオレフィンであり、これらのオレフィンは、極性官能基、例えばエステル基または酸基、も含むことができる。この例は、プロペン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、または１−オクタデセン、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、例えばアクリル酸メチルまたはアクリル酸エチルである。エチレンまたはプロピレンの単独重合体、もしくはこれら相互の共重合体が好ましい。共重合体は、７０〜９９．９重量％、好ましくは８０〜９９重量％の単一種類のオレフィンから構成される。オレフィン単独重合体および共重合体ワックスを製造するための適当な方法は、例えば非特許文献１、ワックスの項、6.1.1./6.1.2.章（高圧重合）、6.1.2.章（ツィーグラー−ナッタ重合、メタロセン触媒を使用する重合）および6.1.4.章（熱分解）に記載されている。
【００２２】
特に適当な材料は、重量平均分子量Ｍｗ１０００〜５００００ｇ／モル、数平均分子量Ｍｎ７００〜１００００ｇ／モル、リング／穴法で測定した滴点または軟化点７０〜１７０℃、滴点または軟化点より１０℃上の温度で測定した溶融物粘度５〜５００００ｍＰａ．ｓ、および酸価０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、およびけん化価１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの未変性または極性変性ワックスである。
【００２３】
通常のワックス使用量は、０．００１〜１０重量％、特に０．０１〜３重量％、さらには０．０５〜１重量％である。
【００２４】
ワックスは通常の方法で、ペレット、粉末、微小粉末の形態で直接、またはマスターバッチとして、単独で、または添加剤との混合物として重合体中に配合する。配合は、製法の組合せ工程で、または別の工程で、すなわちワックスの配合のみ、で行うことができる。ワックスは、より早い段階で、重合体製造の際に加えることもできる。
【００２５】
関連する重合体の例は、特許文献３、７頁、２３行〜１３頁、９行に記載されている重合体である。
【００２６】
重合体中に存在していてもよい関連する添加剤の例は、特許文献３、１３頁、２１行〜２６頁、２７行に記載されている添加剤である。
【００２７】
特許文献３に記載されている重合体および添加剤を特に本願の課題に参考として含める。
【００２８】
フィルムまたはテープは、着色することもでき、その場合、ワックスは顔料の分散も促進することができる。
【００２９】
フィルムまたはテープは、通常の製法で製造することができ、その際、上に記載する本発明のワックスの使用により、ＷＣＯが低減され、より高い品質またはより高い加工速度が得られる。
【００３０】
下記の例は、本発明を例示するが、本発明を限定するものではない。
【００３１】
例
添加剤を配合するために、プレミックスをニーダー中、１９０℃で製造し、続いてこれらのプレミックスを押出機中でプレミックス：重合体＝１：２の比で希釈し、最終濃度を得た。
【００３２】
次いで、混合物を押出機（９５ｒｐｍ）中、２１０〜２７０℃で処理し、平フィルムダイ（幅４００ｍｍ）を使用してフィルムの形態で水浴中に押し出した。水浴の温度は１９〜２３℃に維持した。平フィルムは６ｍ／分の速度で引き出し、得られたフィルムの厚さは約１５０μｍであった。ＷＣＯは、フィルムが水浴から出てきた時に下記の等級を使用して目視により評価した。
【００３３】
ＷＣＯ無し          水の持ち越しが観察されない
中程度のＷＣＯ      水の持ち越しが見られる
悪いＷＣＯ          水の持ち越しを最少に抑える、すなわちＷＣＯ無しにすることが                      望ましい
【００３４】
表
ＷＣＯ実験の結果

ＬＳ１                ワックス                  ＷＣＯ  
０．２重量％            −                      中程度  
０．２重量％          ０．１重量％Ｗ１          無し    
０．２重量％          ０．１重量％Ｗ２          無し    
【００３５】
使用した重合体は、ＭＦＩが３０ｇ／分のアイソタクチックポリプロピレンであった。
【００３６】
ＬＳ１は、Clariant製のHostavin（登録商標）N30、エピクロロヒドリンと２，２，４，４−テトラメチル−７−オキサ−３，２０−ジアザ−２０−（２，３−エポキシプロピル）ジスピロ［５．１．１１．２］ヘンエイコサン−２１−オンの重合体である。
【００３７】
Ｗ１は、Clariant製のLicowax（登録商標）VP 220であり、軟化点が１６０〜１６６℃、粘度が１７０℃で約１７００ｍＰａｓである。
【００３８】
Ｗ２は、Clariant製のLicowax（登録商標）PE 130であり、滴点が１２７〜１３２℃、粘度が１４０℃で約３００ｍＰａｓである。
【００３９】
明らかに、ワックスの添加によりＷＣＯが著しく改良されることが分かる。
【国際調査報告】
2005526160.tif 000002
2005526160.tif 000003