(57)【要約】【課題】本発明は、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率、および少なくとも４００ＭＰａの強度を有し、ポリオレフィンと核剤などのナノ材料とを含む延伸ポリオレフィン材料を提供する。【解決手段】本発明の材料は、少なくとも１６の延伸比で延伸される延伸ステップを含む方法によって得ることができる材料であり、ナノ材料が、好ましくは分子規模で前記ポリオレフィン材料中に分散されるポリオレフィン材料と核形成剤などのナノ材料との複合物を製造するステップと、この複合物を押出成形するステップと、引き続き、前記材料が少なくとも１６の全延伸比まで延伸される延伸ステップとからなる方法によって製造される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率、および少なくとも４００ＭＰａの強度を有する延伸ポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンおよびナノ添加物材料から構成され、該材料が、少なくとも１６の延伸比で延伸される延伸工程を含む方法によって得ることができる延伸ポリオレフィン材料。
【請求項２】
前記ナノ材料が、無機核形成剤および有機核形成剤から選択される核形成剤である、請求項１に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項３】
前記核形成剤が、板形状（層状）の無機材料（特に、天然ナノクレイ、合成ナノクレイ、または有機基で修飾されたナノクレイ）；繊維状または針状の材料（特に、金属ウィスカー、ナノクレイ、炭素ウィスカー、またはナノチューブ）；球状材料；ゼオライト；アルミナ；シリカ；アルミノケイ酸塩材料；ならびにそれらの組み合わせから選択される無機核形成剤からなる、請求項２に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項４】
前記核形成剤が、ソルビトール誘導体から選択される有機核形成剤からなり、該材料が、好ましくは２２を超える延伸比において得られる、請求項２に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項５】
前記ナノ材料は、少なくとも１つの寸法が１−１００ｎｍである粒子からなる、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項６】
前記添加物が、最終の延伸材料の重量を規準にして０．０１から１０重量％の量で使用される、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項７】
前記延伸比が、２０を超える、好ましくは２５を超える、より好ましくは２６を超える、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項８】
２種類の異なる材料が、同時押出ポリオレフィン材料、特に２種類の異なるポリプロピレン材料であり、前記ナノ材料が、前記異なる材料の少なくとも１つの中に存在する、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項９】
１５を超える延伸比を有し、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率を有し、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらの組み合わせから選択されるポリオレフィンの中心層（Ｂ）と、前記中心層Ｂの材料と同じ種類のポリオレフィンの１つまたは２つの別の層（Ａ）とから実質的になり、前記別の層（Ａ）の材料のＤＳＣ融点が、前記中心層（Ｂ）の材料のＤＳＣ融点よりも低く、前記中心層（Ｂ）が、前記材料の５０および９９重量％の間であり、前記別の層（Ａ）が、１および５０重量％の間である、ＡＢ型またはＡＢＡ型の一軸延伸ポリオレフィン多層フィルム、テープ、または糸である、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項１０】
前記ナノ材料が、前記中央層に存在する、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項１１】
テープ、フィルム、または糸の形態である、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項１２】
請求項１−１０のいずれかに記載のテープまたはフィルムからなる一方向性板材ないし重層板材。
【請求項１３】
ナノ材料が、好ましくは分子規模で前記ポリオレフィン材料中に分散される、ポリオレフィン材料と該ナノ材料との複合物を準備するステップと、この複合物を押出成形するステップと、引き続き、前記材料が少なくとも１６の全延伸比まで延伸される延伸ステップとからなる、延伸材料の製造方法。
【請求項１４】
押出成形ステップの前に、前記ナノ材料を最初に前記ポリオレフィン系材料の最初の部分と混合することでマスターバッチを製造し、続いて、このマスターバッチを前記ポリオレフィン系材料の残りの部分と混合するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記延伸が、好ましくは異なる温度で行われる１つ以上の延伸ステップを含む、請求項１３−１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記延伸材料の少なくとも１つが、別のポリオレフィン系材料と同時押出され、その別のポリオレフィン系材料が、請求項１３−１５のいずれかに記載の方法により製造される、請求項１３〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
板材または三次元構造の製品であって、延伸ポリオレフィン材料からなり、ＩＳＯ  ５２７−４により測定して、少なくとも５．５ＧＰａ、好ましくは少なくとも７ＧＰａ、より好ましくは少なくとも８ＧＰａのＥ弾性率；およびＩＳＯ  ５２７−４により測定して、少なくとも２００ＭＰａ、好ましくは少なくとも２５０ＭＰａの引張強度を有する、板材または三次元構造物の製品。
【請求項１８】
前記延伸ポリオレフィン材料が、請求項１−１０のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料、または請求項１３−１６のいずれかに記載の方法によって得ることができる延伸ポリオレフィン材料である、請求項１７に記載の製品。
【請求項１９】
織布または不織布、板材、あるいは三次元構造物である、請求項１７または１８に記載の製品。
【請求項２０】
厚さが１３０ｎｍで、面密度が０．１０ｋｇ／ｍ２である織物材料であって、破断時荷重が布幅ｃｍ当たり２５０Ｎである、請求項１−１１のいずれかに記載の材料からなる織布または不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改善された機械的性質、特に、改善された強度および剛性（Ｅ弾性率）を有する延伸ポリオレフィン材料に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、これらの延伸ポリオレフィン材料から製造された製品（布、板材、および三次元構造物）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
国際公開第０３／０８１９０号公報により、非常に高い強度および剛性の同時押出ポリオレフィン材料（テープ、フィルム、または糸）は、これらの材料を高い延伸比
（すなわち１２を超える）で延伸することによって製造することができることが知られている。これらの材料のＥ弾性率は、少なくとも１０ＧＰａの高さにすることができ、一方、引張強度は、容易に、少なくとも２５０ＭＰａにすることができる。国際公開第０３／０８１９０号公報による好ましい延伸方法では、好ましくは異なる温度での多段階延伸が行われる。
【０００３】
米国特許出願公開第２００７／０００７６８８号公報には、ゲル紡糸によって得られるポリマーが開示されている。米国公開第５
１１８ ５６６号公報には、スチレンポリマーなどの樹脂を加えることによって機械的性質が改善される二軸配向ポリオレフィン材料が開示されている。この文献では、高延伸比は、開示も示唆もされていない。
【０００４】
国際公開第２００４／１０１６６０号公報には、ミクロ多孔質である二軸配向ポリオレフィンフィルムが開示されている。米国特許出願公開第２００７／０００７６８８号公報、米国公開第５
１１８ ６６６号公報、および国際公開第２００４／１０１６６０号公報には、ポリオレフィン系材料を一軸延伸して高い剛性値を得ることは記載も示唆もされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０３／０８１９０号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０００７６８８号公報
【特許文献３】米国公開第５ １１８ ５６６号公報
【特許文献４】国際公開第２００４／１０１６６０号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００７／０００７６８８号公報
【特許文献６】米国公開第５ １１８ ６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、国際公開第０３／０８１９０号公報により得られる材料と比較して、類似または同等の改善された機械的性質を有し、同時押出材料には限定されない延伸ポリオレフィン材料を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある種の添加物、特に核形成剤などのナノ材料を、ポリオレフィンと併用することによって、はるかに高い延伸比で延伸されたポリオレフィンの延伸製品が得られ、それによって、非常に好都合な最終的な機械的性質、特に優れた剛性および／または強度を有するポリオレフィン材料を提供できることが分かった。
【０００８】
したがって、第１の態様において、本発明は、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率、および少なくとも４００ＭＰａの強度を有し、ポリオレフィンと１種類以上のナノ材料を含み、このポリオレフィン材料は、材料が少なくとも１６の延伸比で延伸される延伸ステップからなる方法によって得ることができる延伸ポリオレフィン材料に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
好ましくは、本発明の延伸ポリオレフィン材料は、少なくとも２４ＧＰａ、より好ましくは少なくとも２６ＧＰａ、さらにより好ましくは少なくとも２９ＧＰａのＥ弾性率を有するものである。
【００１０】
好ましくは、本発明の延伸ポリオレフィン材料は、少なくとも５００ＭＰａ、より好ましくは少なくとも７５０ＭＰａ、さらにより好ましくは少なくとも８６０ＭＰａの強度を有するものである。
【００１１】
本発明の製品は、ナノ材料が、好ましくは分子規模でポリオレフィン材料中に分散される、ポリオレフィン材料とナノ材料との複合物を提供するステップと、この複合物を押出成形するステップと、引き続き、材料を少なくとも１６の全延伸比で延伸する延伸ステップからなる方法によって好適に製造される。
【００１２】
核形成剤などのナノ材料の分散は、押出成形ステップの前に、ナノ材料をポリオレフィン系材料の最初の部分と混合してマスターバッチ（たとえば、５０重量％までの核形成剤などのナノの材料の含有率を有する）を製造し、続いて、このマスターバッチを、ポリオレフィン系材料の残りの部分と混合する別のステップによって行うことができる。これによって、ポリオレフィン系材料全体へのナノ材料の良好な分散が促進される。
【００１３】
本発明の場合、材料は、全延伸比（ＴＳＲ）の最小レベルに適合するように定義される。ＴＳＲは、等方性溶融物から最終テープまたはフィルムへの（一軸）延伸の程度として定義される。これは、一般に、延伸ローラーの間の速度差によって規定される。ＴＳＲの実際の値は、最終フィルム、テープ、または糸（の延伸方向における）複屈折および／またはＥ弾性率から決定することができる。
【００１４】
前述の方法によって得ることができる本発明のポリオレフィン系材料は、同時押出ポリオレフィン材料、ならびに１つの組成の材料、たとえば、ポリエチレンまたはポリプロピレンの単一材料であってよい。同時押出繊維または単一材料繊維のいずれかを主成分とするマルチフィラメント繊維も本発明に含まれる。国際公開第０３／０８１９０号公報の同時押出材料が本発明により使用される場合、剛性および／または機械的強度の値がさらに改善された製品を得ることができる。
【００１５】
本発明のポリオレフィン系材料は、それ自体が新規であり、特に、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａの高い剛性（Ｅ弾性率）を考慮すれば、従来技術の材料とは異なるものと考えられる。この剛性は、好適にはＩＳＯ  ５２７によって決定される。
【００１６】
本発明の材料の強度も、従来技術の材料と比較して、高いものである。典型的には、４００ＭＰａを超える、さらには５００ＭＰａを超える引張強度を得ることができる。引張強度は、好適にはＩＳＯ  ５２７によって決定される。
【００１７】
本発明において使用されるナノ材料は、核形成剤として、好ましくは無機核形成材料として機能することができる。好ましい無機核形成剤は、天然または合成のナノクレイ、有機基で修飾されたナノクレイなどの板形状（層状）の無機材料；金属ウィスカー、炭素ウィスカー、またはナノチューブなどの繊維状または針状の材料；球状材料；ゼオライト；アルミナ；シリカ；およびアルミノケイ酸塩またはケイ酸マグネシウム材料から選択される１つ以上の成分から選択される。
【００１８】
これらの材料は、好ましくは、ナノ材料（たとえば、ナノクレイ）とも、通常、呼ばれる非常に微粉化された形態で使用される。これらの材料を構成する粒子は、たとえば、少なくとも１つの寸法がナノ分子規模、たとえば、１〜１００ｎｍであることができ、一方、他の寸法は、数十または数百ｎｍ、たとえば１０〜１０００ｎｍであることができる。
【００１９】
好適なクレイは、たとえば、市販品として入手できるＮａｎｏｃｏｒ（登録商標）などのスメクタイト型、特に、モンモリロナイト型のクレイであるが、針状材料も挙げられる。好適なゼオライトは、たとえば、ＺＳＭ−５、ゼオライトベータ、モルデナイト、フェリエライト、および／またはゼオライトＹである。
【００２０】
ナノ材料は、必ずしも、核形成剤、すなわちポリマー材料の核形成特性に寄与する化合物として機能する必要はない。何らかの別の方法で、ポリオレフィンの延伸特性に寄与し、その結果として材料の改善された機械的性質、特に、強度および剛性に寄与することも可能である。たとえば、理論によって縛られることを望むものではないが、たとえば、材料中に結果として生じる結晶部分と非晶質相との間の界面の構造を変化させることによって、ナノ材料は、延伸プロセスを促進することができると考えられる。
【００２１】
有機核形成剤を使用することもできる。一般に、有機核形成剤は、無機核形成剤と比較すると、改善された機械的性質を得るために、より高い延伸比が必要とされる。好適な有機核形成剤は、１，３：２，４−ジ（３，４−ジメチルベンジリデン）ソルビトール（ＤＭＤＢＳ）などのソルビトール誘導体であり、商品名Ｍｉｌｌａｄ（登録商標）、たとえば、Ｍｉｌｌａｄ（登録商標）３９８８で、市販品として入手可能である。他の好適な核形成剤は、商品名Ｈｙｐｅｒｆｏｒｍ（登録商標）で入手可能な核剤である。
【００２２】
好ましくは、ナノ材料の量は、最終（延伸）材料の重量を規準にして１０％以下、より好ましくは５％以下、さらにより好ましくは３重量％以下、さらにより好ましくは２重量％以下、最も好ましくは約１重量％である。添加物の最小量は変動してもよく、典型的には約０．０１重量％、好ましくは約０．０５重量％、より好ましくは約０．１重量％である。
【００２３】
ナノ材料（特に、ナノクレイ）のポリマー材料中への分散の程度は、インターカレーション構造から完全に剥離した構造（すなわち、ナノ材料を構成する粒子がポリマー材料によって互いに完全に分離し、ナノ材料の凝集が防止される最高程度の分散）までの範囲であってよい。
【００２４】
最も好ましくは、ナノ材料は、ほぼ完全ないし完全に剥離している。ナノ材料は、別々にまたはポリマーとともに、液体、粉末、またはペレットの形態で提供することができる。単独、または残りのポリマー材料と共に、（濃縮された）マスターバッチとしても提供することもできる。これは、押出機に供給する前に、ポリマー材料と予備混合および／または配合することもできる。
【００２５】
これらの低使用量のナノ材料添加物によって、ポリオレフィン材料の延伸性に対して、このような顕著な影響が生じ、その結果、延伸後のそれらの機械的性質にも影響を与えることは、非常に意外なことである（材料は、さらに延伸することができるので、それらの機械的性質は、従来技術の材料よりも改善され得る）。
【００２６】
理論によって縛られることを望むものではないが、十分に分散したナノ粒子は、核剤または核形成剤として、さらには、「超核形成剤」として機能することができ、そのため、ポリマーの結晶化プロセスを制御できると考えられる。
【００２７】
ナノ粒子は、延伸プロセスを促進する。この結果、高い延伸比が実現され、この値は、理論的に最大値に近づき得る。米国公開第７
０７４ ４８３号公報は、核形成剤、特に、ある種のソルビトール誘導体を押出混合物に添加することによって、溶融物の結晶化速度に対して好ましい効果を与えることができると教示している。
【００２８】
ナノ材料は、別の方法で、ポリオレフィンの延伸を促進することもできる。本発明の一態様は、非常に高い延伸比までの延伸比で、ポリマー材料の剛性が直線的に増加することである。本発明によると、２１．３以上の、好ましくは２２以上の、より好ましくは２５以上の、全延伸比を実現することができる。
【００２９】
たとえば、２２ＧＰａの高さの剛性および８００ＭＰａの強度を有するポリプロピレン材料は、延伸比２６まで延伸することによって製造することができる。典型的な従来の製造方法においては、ポリプロピレンは、通常、２０またはそれ以下の延伸時で破断する傾向にあるため、このことは、注目に値する。
【００３０】
本明細書で前述したように、有機核形成剤が使用される場合、延伸比は、好ましくは２２以上である。無機核形成剤の場合、より低い延伸比、たとえば、１６以下で十分となり得る。
【００３１】
本発明において使用されるポリオレフィン系材料は、好ましくはポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）、あるいはそれらのブレンドからなる。より好ましくは、ポリマー材料は、ポリプロピレンからなる。ポリオレフィンのフィルム、テープ、および糸から製造された製品の再利用に関して、材料のすべての成分がポリプロピレンまたはポリエチレンなどの同じ材料に分類できる場合に好都合である。
【００３２】
本明細書において、用語「ポリプロピレン」は、通常の意味で使用され、プロピレンモノマー単位と他のモノマー単位（特に、エチレンモノマー単位）とのコポリマーも含んでいるが、モノマー単位の総数の大部分がプロピレンである。同様に、用語「ポリエチレン」は、エチレンと他のモノマー（特に、プロピレンモノマー）とのコポリマーを含むが、このコポリマー中のモノマーの総数の大部分がエチレンである。
【００３３】
再利用可能な材料を製造することは非常に有利である。このためには、結果として再利用される材料が、種々の成分（汚染物質なし）の混合物ではなく、１種類の材料と見なされることが必要である。このことは、本発明によっても可能となる。
【００３４】
延伸は、１ステップで行うことができるが、複数の延伸ステップを使用することもできる。複数の延伸ステップ、特に、第１の延伸を第２の延伸よりも低温で行う２段階延伸を使用することによって、さらに高い延伸比を実現することができ、それによって、さらに高い値の剛性および／または強度を有する製品を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の一実施形態において、同時押出材料の１つ以上の層、特に、国際公開第０３／０８１９０号公報に調製法が詳述されているＰＵＲＥ（登録商標）に類似の材料を製造するために、核形成添加物などのナノ材料が加えられる。この目的のために、クレイまたは他のナノ材料が、同時押出材料を構成する１つ以上の層が製造されるポリオレフィンブレンドに加えられる。
【００３６】
これらの同時押出テープに基づく本発明による材料の延伸比は、さらに低くすることができ、たとえば、１５以下とすることができる。すでに、これらの低延伸比において、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率、および少なくとも４００ＭＰａの強度を有する（同時押出）材料を得ることができる。他方、こうして製造した同時押出テープは、国際公開第０３／０８１９０号公報に記載されるよりも、さらに高い延伸比に供することができる。
【００３７】
その結果、非常に高い剛性を有する材料を得ることができる。たとえば、特定の一実施形態においては、本発明は、１５以上の延伸比を有し、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率を有し、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選択されるポリオレフィンの中心層（Ｂ）と、中心層Ｂの材料と同じ種類のポリオレフィンの１つまたは２つの別の層（Ａ）とから実質的になり、前記別の層（Ａ）の材料のＤＳＣ融点が、前記中心層（Ｂ）の材料のＤＳＣ融点よりも低く、中心層（Ｂ）が、材料の５０〜９９重量％であり、別の層（Ａ）が、１〜５０重量％の間である、ＡＢ型またはＡＢＡ型の一軸延伸ポリオレフィン多層フィルム、テープ、または糸に係るものである。
【００３８】
核形成添加物などのナノ材料が、この実施形態の層（Ａ）または（Ｂ）のいずれか１つの中に存在することができる。好ましくは（Ｂ）層中または両方の層中に存在する。本発明の延伸ポリオレフィン材料は、染料および顔料、難燃剤、ＵＶ安定剤、酸化防止剤、カーボンブラック、老化防止添加剤、加工用添加剤、およびそれらの組み合わせから選択される添加剤を含有することができる。本発明の材料が異なる層を含む場合、これらの従来の添加物は、これらの異なる層の１つ以上の中、好ましくはすべての層中に存在することができる。
【００３９】
本発明の材料は、テープ、フィルム、糸、および／またはマルチフィラメントの形態であってよい。実際には、本発明のテープ、フィルム、または糸の厚さは、最大３００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍの間となる。これは、元のフィルムの厚さ、および延伸比、特に、延伸ローラーの速度比によって決定される。テープの幅は、２５μｍから最大５０ｃｍ以上などの広範囲にわたって変動させることができる。フィルムの幅も、たとえば、１ｃｍから最大１５０ｃｍ以上の広範囲にわたって変動させることができる。
【００４０】
本発明の一実施形態において、一軸延伸テープ層は、１つの方向に十分に延伸したテープを配向することによって製造され、その後で、熱および圧力を加えることによって、材料を緻密化することができる。さらに、圧密化の前に、１つ（または２つ以上）の第２の一方向層を第１の一方向層に、第１の層とは異なる方向のテープの方向に加えることで、多方向積層体を形成して、いわゆる重層構造を形成することができる。非同時押出材料（単一材料）の場合には、熱および圧力を加えた後で材料を互いに溶着させるために、通常は、一方向テープ層の間にポリマーフィルムまたはテープをさらに適用する必要がある。
【００４１】
本発明のさらなる一実施形態において、本発明の材料、すなわち、たとえばテープ、フィルム、糸、および／またはマルチフィラメントの形態は、テープから布地を編むことなどによるそれ自体公知の方法を使用して、シートにさらに加工することができ、この後で、たとえば、国際公開第０３／００８１９０号公報に記載されるような、さらなるステップを行うことができる。
【００４２】
この目的のために、複数の材料を組み合わせて、織布または不織布を形成し、続いて、これを熱処理およびプレス加工することができる。これは、前述の同時押出材料を使用して、または単一材料を使用することによって行うことができる。非同時押出材料（単一材料）の場合には、熱および圧力を加えた後で、材料を互いに溶着させるために、通常は、本発明の材料（たとえば、テープ）の間にポリマーフィルムまたはテープをさらに適用する必要がある。これらのさらなるフィルムまたはテープは、通常は、非常に薄く、たとえば、１０μｍ〜１０００μｍの厚さを有する。
【００４３】
複数の同時押出材料または非同時押出材料は、織布または不織布の形態で組み合わせることができる。これらの布（織布または不織布）は、熱処理の前に、布地の外観を有し、これらは、可撓性であり、ひだを付けることができ、金型内に容易に配置することができる。このような布は、その剛性および強度がはるかに高いという点で、従来技術の材料とは異なる。典型的には、本発明の織布の場合、厚さが１３０ｎｍであり、面密度が０．１０ｋｇ／ｍ２である均一の織物で、テープの破断時に布幅１ｃｍ当たり少なくとも２５０Ｎの荷重が測定される（ＤＩＮ  ５３８５７に準拠）。
【００４４】
個々の材料、たとえば、テープ、フィルム、糸、および／またはマルチフィラメントの形態から布地を織ること以外に、個々の材料を手による応用に適用することもできる。たとえば、複数のテープを平行に配置した後、金型に圧力および熱を加える。
【００４５】
熱処理によって、個々の繊維は、互いに溶着する。この方法では、布地の構造的完全性が保証され、冷却すると、堅いシートが形成される。金型中でプレス加工ステップを行って、三次元形状の製品を得ることができるが、この方法で、平坦な板を製造することもできる。
【００４６】
典型的には、熱処理は、外層（Ａ）の材料の軟化点と中央層（Ｂ）の材料の軟化点との間の温度で行われる。熱処理された材料の性質として、改善された耐摩耗性、および個々の繊維の剥離に対する抵抗性が挙げられる。
【００４７】
この実施形態の成形製品（三次元物体または板）を構成する本発明の材料の改善された機械的性質は、これらの製品自体の優れた機械的性質に反映される。本発明の材料（たとえば、テープ、フィルム、糸、および／またはマルチフィラメントの形態）の剛性値（Ｅ弾性率）は、それらから製造された製品（板および三次元構造）のＥ弾性率とは、典型的には、異なることに留意されたい。同じことが、引張強度値についても言える。この差は、構造の違いによるものである。
【００４８】
テープ（あるいはフィルム、糸、またはマルチフィラメント）の剛性および引張強度は、典型的には、前述したようにＩＳＯ  ５２７に準拠して測定される。この方法では、テープの長さ方向でテープの両端をクランプで留める。留められた両端を互いに反対方向に移動させ（すなわち両端を移動させる、または一端のみを移動させ；一般には、一端が移動しないような設定が使用される）、応力−ひずみ曲線を記録する。原点におけるこの応力−ひずみ曲線に対する接線の傾きから、Ｅ弾性率が決定される。
【００４９】
これらの材料（すなわち、板および三次元構造）から製造された製品の剛性および引張強度が決定される場合に、典型的にはＩＳＯ  ５２７−４などの別の試験方法が使用される。この試験方法では、典型的には、数平方センチメートルの寸法の製品の試験片をクランプで留め、応力−ひずみ測定を行う。
【００５０】
こうして記録された値は、通常、その製品を構成するテープの値よりも低く、テープの実質的なパーセント値（均一の織物を主成分とするシートの場合、典型的には、約５０％）が、応力が適用される方向に対して垂直の方向にあるためである。したがって、一般に、剛性および引張強度の測定値は、これに対応して低くなる。それにもかかわらず、これらの製品での測定値、特に、剛性値は、従来技術の材料で記録される値よりも依然としてはるかに大きい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、ＩＳＯ  ５２７−４による測定で、少なくとも５．５ＧＰａ、好ましくは少なくとも７ＧＰａ、より好ましくは少なくとも８ＧＰａのＥ弾性率を有する製品（板および三次元構造）を製造することが可能である。これらの製品の引張強度は、２００ＭＰａ以上、好ましくは少なくとも２５０ＭＰａまでの高さとなり得る。
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月4日(2008.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率、および少なくとも４００ＭＰａの強度を有する延伸ポリオレフィン材料であって、ポリオレフィンおよびナノ添加物材料から構成され、該材料が、押出成形工程および少なくとも１６の延伸比で延伸される延伸工程を含む方法によって得ることができ、前記ナノ材料は、少なくとも１つの寸法が１−１００ｎｍである粒子からなる、延伸ポリオレフィン材料。
【請求項２】
前記ナノ材料が、無機核形成剤および有機核形成剤から選択される核形成剤である、請求項１に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項３】
前記核形成剤が、板形状（層状）の無機材料（特に、天然ナノクレイ、合成ナノクレイ、または有機基で修飾されたナノクレイ）；繊維状または針状の材料（特に、金属ウィスカー、ナノクレイ、炭素ウィスカー、またはナノチューブ）；球状材料；ゼオライト；アルミナ；シリカ；アルミノケイ酸塩材料；ならびにそれらの組み合わせから選択される無機核形成剤からなる、請求項２に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項４】
前記核形成剤が、ソルビトール誘導体から選択される有機核形成剤からなり、該材料が、好ましくは２２を超える延伸比において得られる、請求項２に記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項５】
前記添加物が、最終の延伸材料の重量を規準にして０．０１から１０重量％の量で使用される、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項６】
前記延伸比が、２０を超える、好ましくは２５を超える、より好ましくは２６を超える、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項７】
２種類の異なる材料が、同時押出ポリオレフィン材料、特に２種類の異なるポリプロピレン材料であり、前記ナノ材料が、前記異なる材料の少なくとも１つの中に存在する、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項８】
１５を超える延伸比を有し、少なくとも１７ＧＰａ、好ましくは少なくとも２０ＧＰａのＥ弾性率を有し、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびそれらの組み合わせから選択されるポリオレフィンの中心層（Ｂ）と、前記中心層Ｂの材料と同じ種類のポリオレフィンの１つまたは２つの別の層（Ａ）とから実質的になり、前記別の層（Ａ）の材料のＤＳＣ融点が、前記中心層（Ｂ）の材料のＤＳＣ融点よりも低く、前記中心層（Ｂ）が、前記材料の５０および９９重量％の間であり、前記別の層（Ａ）が、１および５０重量％の間である、ＡＢ型またはＡＢＡ型の一軸延伸ポリオレフィン多層フィルム、テープ、または糸である、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項９】
前記ナノ材料が、中央層に存在する、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項１０】
テープ、フィルム、または糸の形態である、前記請求項のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料。
【請求項１１】
請求項１−１０のいずれかに記載のテープまたはフィルムからなる一方向性板材ないし重層板材。
【請求項１２】
ナノ材料が、好ましくは分子規模で前記ポリオレフィン材料中に分散される、ポリオレフィン材料とナノ材料との複合物を準備するステップと、この複合物を押出成形するステップと、引き続き、前記材料が少なくとも１６の全延伸比まで延伸される延伸ステップとからなる、延伸材料の製造方法。
【請求項１３】
押出成形ステップの前に、前記ナノ材料を最初に前記ポリオレフィン系材料の最初の部分と混合することでマスターバッチを製造し、続いて、このマスターバッチを前記ポリオレフィン系材料の残りの部分と混合するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記延伸が、好ましくは異なる温度で行われる、１つ以上の延伸ステップを含む、請求項１２−１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記延伸材料の少なくとも１つが、別のポリオレフィン系材料と同時押出され、その別のポリオレフィン系材料が、請求項１２−１４のいずれかに記載の方法により製造される、請求項１２−１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
板材または三次元構造の製品であって、延伸ポリオレフィン材料からなり、ＩＳＯ  ５２７−４により測定して、少なくとも５．５ＧＰａ、好ましくは少なくとも７ＧＰａ、より好ましくは少なくとも８ＧＰａのＥ弾性率；およびＩＳＯ  ５２７−４により測定して、少なくとも２００ＭＰａ、好ましくは少なくとも２５０ＭＰａの引張強度を有する、板材または三次元構造物の製品。
【請求項１７】
前記延伸ポリオレフィン材料が、請求項１−１０のいずれかに記載の延伸ポリオレフィン材料、または請求項１２−１５のいずれかに記載の方法によって得ることができる延伸ポリオレフィン材料である、請求項１６に記載の製品。
【請求項１８】
織布または不織布、板材、あるいは三次元構造物である、請求項１６または１７に記載の製品。
【請求項１９】
厚さが１３０ｎｍで、面密度が０．１０ｋｇ／ｍ２である織物材料であって、破断時荷重が布幅ｃｍ当たり２５０Ｎである、請求項１−１１のいずれかに記載の材料からなる織布または不織布。
【国際調査報告】
2010517812.tif 000002
2010517812.tif 000003
2010517812.tif 000004