(57)【要約】ポリマーまたはポリマー混合物のメルトフローは、ポリマーにフィッシャー・−トロプシュワックスを混合することにより高められる向上するが、ポリマーの曲げ強度および硬さは、有意には低下しない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
主要量のベースポリマーまたはポリマー混合物；および
フィッシャー・トロプシュ誘導ワックス
を含む樹脂組成物であって、
前記フィッシャー・トロプシュ誘導ワックスの量は、前記ポリマーの曲げ強度および硬さを実質的に保持しつつ、前記ポリマーまたはポリマー混合物のメルトフローインデックスを向上するのに十分な量であることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記ベースポリマーは、熱および圧力の少なくとも一つを適用することによって硬質成形品を形成するのに適する熱可塑性ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ベースポリマーは、ポリオレフィンであることを特徴とする請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記ワックスの量は、前記ポリマーのロックウェル硬さの９３％および曲げ強度の９２％を保持しつつ、前記ポリマーのメルトインデックスを向上するのに十分な量であることを特徴とする請求項３に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記ワックスは、沸点１０００゜Ｆ＋（５３８℃＋）、炭素数４０〜１００の留分、沸点１１００゜Ｆ＋（５９３℃＋）、炭素数５４〜１００の留分および沸点１３００゜Ｆ＋（７０４℃＋）、炭素数６７〜１００の留分からなる群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記ワックスは、前記組成物全体の１〜２０重量％を構成することを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項７】
熱および圧力の少なくとも一種を適用することによって硬質成形品を形成するのに適する熱可塑性ポリマーのメルトフローの向上方法であって、
前記ポリマーに、前記ポリマーの曲げ強度および硬さを実質的に保持しつつ、前記ポリマーのメルトフローインデックスを向上するのに十分な量のＦ−Ｔワックスを混合する工程を含むことを特徴とするメルトフローの向上方法。
【請求項８】
前記ワックスは、１〜２０重量％混合されることを特徴とする請求項７に記載のメルトフローの向上方法。
【請求項９】
前記ワックスの量は、前記ポリマーのロックウェル硬さの９３％および曲げ強度の９２％を保持しつつ、前記ポリマーのメルトインデックスを向上するのに十分な量であることを特徴とする請求項７に記載のメルトフローの向上方法。
【請求項１０】
前記ワックスは、沸点１０００゜Ｆ＋（５３８℃＋）、炭素数４０〜１２０の留分、沸点１１００゜Ｆ＋（５９３℃＋）、炭素数５４〜１００の留分および沸点１３００゜Ｆ＋（７０４℃＋）、炭素数６７〜１００の留分からなる群から選択されることを特徴とする請求項８または９に記載のメルトフローの向上方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本発明は、概してポリマー加工における改良に関する。より詳しくは、本発明は、ベースポリマーに新規な加工助剤を組み込むことによって、ベースポリマーの曲げ強度および硬さを保持しつつ、メルトフローを向上させた樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型成形、押出成形、カレンダー加工、シート成形、またはその他の固体ポリマーからの成形品の製造において、加工助剤を用いることは実務的に極めて重要なことである。例えば、押出成形技術によって成形品を形成する際には、ベースポリマーに加工助剤が添加されて、ポリマーのメルトフローインデックスが向上される。これにより、ポリマーを押出成形するのに必要なエネルギーが低減され、処理量の増大が可能となり、その結果押出成形加工の経済性が向上される。一方、加工助剤はしばしば、ポリマーから製造される物品の機械的特性に悪影響を及ぼす。従って、ポリマーを加工する者は常に、仕上がった物品の機械的特性への影響がより少ない、新規な改良された加工助剤を必要としている。実際、ポリマーの曲げ強度および硬さを保持しつつ、ポリマーのメルトフローインデックスを向上する手法を、当該技術において利用可能とすることは望ましいことである。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第５，３４８，９８２号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，５４５，６７４号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様には、主要量のベースポリマーまたはポリマー混合物が、そのベースポリマーまたはポリマー混合物の曲げ強度および靭性を実質的に保持しつつ、ベースポリマーのメルトフローインデックスを向上するのに十分な量のフィッシャー・トロプシュ誘導ワックス（Ｆ−Ｔワックス）と混合された樹脂組成物が含まれる。
【０００５】
本発明の他の態様には、ポリマーまたはポリマー混合物に、そのポリマーの曲げ強度および硬さを実質的に保持しつつ、ポリマーのメルトフローを向上するのに十分な量のフィッシャー・トロプシュ誘導ワックス（Ｆ−Ｔワックス）を混合することにより、ポリマーまたはポリマー混合物の曲げ強度および硬さを実質的に保持しつつ、ポリマーまたはポリマー混合物のメルトフローを向上する方法が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の組成物で用いられるベースポリマーは、熱可塑性ポリマーまたはその混合物であって、熱、圧力またはその両方をポリマーまたはポリマー混合物に適用することにより、硬質成形品を形成するのに適切なものである。このような加工技術の例には、射出成形、ブロー成形、押出成形、カレンダー加工、シート成形などが含まれる。適切なポリマーの例には、ポリオレフィン、ナイロン、ポリエステルおよびポリカーボネートが含まれる。特に好ましいポリマーは、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレンなどの半結晶質ポリオレフィンである。
【０００７】
本発明の組成物には、主要量のベースポリマーが含まれる。例えばベースポリマーは、典型的には組成物全体の約８０〜９９重量％を構成する。
【０００８】
組成物に含まれるものは、フィッシャー・トロプシュ誘導ワックスである。
【０００９】
フィッシャー・トロプシュ法は、当業者に周知である。例えば、（特許文献１）および（特許文献２）を参照されたい。これらは引用により本明細書に含まれるものとする。典型的には、フィッシャー・トロプシュ法には、水素および一酸化炭素からなる合成ガス原料を、フィッシャー・トロプシュ触媒の存在下に反応させる工程が含まれる。典型的な触媒には、助触媒（例えばルテニウム、レニウム、ハフニウム、ジルコニウム、チタン）の存在下または非存在下に、担持または非担持の第ＶＩＩＩ族非貴金属（例えばＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）が含まれる。フィッシャー・トロプシュ法の主生成物は、主としてパラフィン性合成原油である。この原油のワックス質成分、即ちＦ−Ｔワックスには、高濃度のノルマルパラフィンが含まれる。本発明を実施するに際して、用いられるＦ−Ｔワックスは、沸点１０００゜Ｆ＋、炭素数約４０〜約１００の留分、好ましくは沸点１１００゜Ｆ＋、炭素数約５４〜約１００の留分、より好ましくは沸点１３００゜Ｆ＋、炭素数約６７〜約１００の留分である。
【００１０】
Ｆ−Ｔワックスは、周知の混合技術によってベースポリマーまたはポリマー混合物と混合される。例えば、ポリマーとＦ−Ｔワックスはバンバリーミキサーで混合してもよい。
【００１１】
本発明の組成物に含まれるＦ−Ｔワックスの量は、ベースポリマーの曲げ強度および硬さを実質的に低減することなく、ベースポリマーのメルトフローを高めるのに十分な量である。従って、一方ポリマーのロックウェル硬さの約９３％および曲げ強度の約９２％を保持しつつ、ポリマーのメルトインデックスを高めるのに十分な量のＦ−Ｔワックスが添加される。
【００１２】
典型的には、組成物は、約１〜約２０重量％のＦ−Ｔワックスを含む。
【実施例】
【００１３】
次の実施例および比較例において、特定量の加工助剤を市販の添加剤を含まない高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）と混合することによって、４つの異なる加工助剤から試料を調製した。添加剤のうちの二つは本発明のＦ−Ｔワックスであり、下記表１に示される特性を有した。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
他の二つの加工助剤のうちの一方は、融点１４４゜Ｆ、油分０．１質量％未満の完全精製された石油ワックスであった。これは、エクソンモービルコーポレーション（ルイジアナ州バトンルージュ）から、パラヴァン１４２（Ｐａｒａｖａｎ  １４２）の商品名で販売されている。他の一方は、融点１１５℃、メルトインデックス５５ｇ／１０分の低密度ポリエチレンであった。これは、アルドリッチカンパニー（ウィスコンシン州ミルウォーキー）から販売されている。
【００１６】
２ポンドのバンバリー溶融ミキサー中、各加工助剤を５および１０重量％レベルでＨＤＰＥと混合して均一に分散させたものを、ポリマーペレットとして製造した。また、以下に説明される試験のために、各ＨＤＰＥ混合物のプラックを圧縮成形により調製した。
【００１７】
ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８に従い、ペレットのメルトインデックス（ＭＩ）（１９０℃、荷重２．１６ｋｇ、１０分間）を測定した。また比較のために、ＨＤＰＥ単独のＭＩも測定した。結果を図１に示す。図１から判るように、全ての加工助剤はＭＩを高めた。
【００１８】
ＡＳＴＭ−７９０に従い、各試料プラックの曲げ強度を、インストロンシリーズ＃Ｃ８６５８（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＃Ｃ  ８６５８）装置を用い、クロスヘッドスピード０．０５インチ／分で測定した。結果を図２に示す。これからわかるように、Ｆ−Ｔワックスとの混合物については、曲げ強度（三点曲げ試験で破断に要する力）は遥かに高いものであった。
【００１９】
ＡＳＴＭ  Ｄ−７８５に従い、各試料プラックのロックウェル硬さを、基準荷重１０ｋｇおよび試験荷重６０ｋｇで測定した。結果を図３に示す。これからわかるように、両Ｆ−Ｔワックス混合物の硬さは、他の加工助剤との混合物のそれに比べて優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に従い加工助剤としてＦ−Ｔワックスを用いることの、有利な効果を示す棒グラフである。
【図２】本発明に従い加工助剤としてＦ−Ｔワックスを用いることの、有利な効果を示す棒グラフである。
【図３】本発明に従い加工助剤としてＦ−Ｔワックスを用いることの、有利な効果を示す棒グラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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