(57)【要約】９９．５〜５１重量％のポリオレフィンと、０．５〜４９．９重量％のポリ乳酸との組成を有するポリマーブレンドから成るペレット。【特許請求の範囲】
【請求項１】
９９．５〜５１重量％のポリオレフィンと、０．５〜４９．９重量％のポリ乳酸との組成を有するポリマーブレンドから成るペレット。
【請求項２】
ポリオレフィンがポリプロピレンまたはポリエチレンである請求項１のペレット。
【請求項３】
ポリオレフィンがポリエチレンであり、このポリエチレンが高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）または直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）である請求項２に記載のペレット。
【請求項４】
ポリオレフィンがポリプロピレンで、このポリプロピレンがプロピレンの単独重合体、プロピレンの共重合体または高溶融強度ポリプロピレンである請求項２に記載のペレット。
【請求項５】
プロピレンの単独重合体が高結晶性ポリプロピレンのホモポリマーである請求項４に記載のペレット。
【請求項６】
上記の高結晶性ポリプロピレンのホモポリマーがアイソタクチックポリプロピレンから成る請求項５に記載のペレット。
【請求項７】
プロピレンの共重合体がプロピレンのランダム共重合体またはプロピレンの異相共重合体である請求項４に記載のペレット。
【請求項８】
高溶融強度ポリプロピレンが半結晶性ポリプロピレンまたは異相コポリマーを含むプロピレンのコポリマーマトリックスである請求項４に記載のペレット。
【請求項９】
ポリオレフィンがチグラー−ナッタ触媒を用いて製造されたものである請求項１に記載のペレット。
【請求項１０】
ポリオレフィンがメタロセン触媒を用いて製造されたものである請求項１に記載のペレット。
【請求項１１】
ポリ乳酸が非晶質または半結晶性である請求項１に記載のペレット。
【請求項１２】
ペレットが安定剤、紫外線遮蔽剤、酸化剤、抗酸化剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、加工油、離型剤、着色剤、顔料／染料、核剤、可塑剤、充填剤、ナノフィラー、ステレオコンプレックスポリ乳酸、鎖延長剤、およびこれらの組み合わせから成る群の中から選択される添加剤をさらに含む請求項１１に記載のペレット。
【請求項１３】
第三成分をさらに含み、この第三成分がキャビテーションブースターまたは反応性改質剤から成る請求項１に記載のペレット。
【請求項１４】
ポリオレフィンと半結晶質または非晶質のポリ乳酸とから成るポリマーブレンドと、エポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはこれらの組み合わせから成る第三成分とから成るペレット。
【請求項１５】
ポリオレフィンがメタロセン触媒を用いて製造されたプロピレンランダム共重合体、ジグラー・ナッタ触媒を用いて製造されたプロピレンランダム共重合体またはメタロセン触媒を用いて製造された高密度ポリエチレンである請求項１４に記載のペレット。
【請求項１６】
ポリオレフィンがメタロセン触媒を用いて製造されたプロピレン単独重合体、メタロセン触媒を用いて製造されたランダム共重合体または高密度ポリエチレンである請求項１４に記載のペレット。
【請求項１７】
ポリ乳酸が可塑剤、核剤、充填剤、ナノフィラーまたはステレオポリ乳酸をさらに含む請求項１６に記載のペレット。
【請求項１８】
ポリオレフィンがポリプロピレンまたはポリエチレンである請求項１４に記載のペレット。
【請求項１９】
ポリプロピレンが高溶融強度ポリプロピレンである請求項１８に記載のペレット。
【請求項２０】
ポリ乳酸が鎖修飾剤または充填剤をさらに含む請求項１８に記載のペレット。
【請求項２１】
ポリオレフィンがチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造されたプロピレン耐衝撃コポリマーであり、ポリ乳酸が半結晶性ポリ乳酸であり、ポリ乳酸が鎖修飾剤または充填剤をさらに含む請求項１４に記載のペレット。
【請求項２２】
ポリオレフィンがチーグラー−ナッタ触媒またはメタロセン触媒を用いて製造されたポリプロピレンのホモポリマー、ランダムプロピレンコポリマー、耐衝撃コポリマーまたは高密度ポリエチレンであり、ポリ乳酸が半結晶性ポリ乳酸であり、ポリ乳酸が可塑剤、核剤、充填剤、ナノフィラーまたはステレオコンプレックスポリ乳酸を含む請求項１４に記載のペレット。
【請求項２３】
チーグラー・ナッタ触媒またはメタロセン触媒を用いて製造されたポリプロピレンのホモポリマー、ランダムプロピレンコポリマー、耐衝撃コポリマーまたは高密度ポリエチレンと、
半結晶性または非晶質のポリ乳酸と、
マレイン化ポリオレフィンと、
含むブレンドから成るペレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は2013年3月12日出願の米国特許出願第13/795270号の一部継続出願であり、この継続出願自体は米国特許出願第13/562122号の継続出願であり、この継続出願は2008年6月30日出願の米国特許第8268913号の分割出願である。
本発明は、ポリマー組成物に関するものであり、具体的にはシングルペレットポリマー組成物（single pellet polymeric composition）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成ポリマー材料、例えばポリプロピレンやポリエチレン樹脂は医療機器から食品容器まで広い範囲の最終用途の種々の物品の製造に使用されている。合成ポリマー材料で作られた物品は広い有用性を有するが、その使用に伴う1つの欠点はその物品が自然環境中に半永久的に残ってしまう傾向があることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この環境問題に対応するために、より容易に生分解するポリマー材料を製造し、使用することに関心が高まっている。そうした材料は「グリーンな材料」ともよばれ、自然環境中での分解が加速される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、９９．５〜５１重量％のポリオレフィンと、０．５〜４９．９重量％のポリ乳酸との組成を有するポリマーブレンドから成るペレットを開示する。
本発明はさらに、ポリオレフィンと、半結晶または非晶質のポリ乳酸と、第三成分とを含むポリマーブレンドを含むペレットを開示する。この第三成分はエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレン−メタアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体またはこれらの組み合わせである。
【０００５】
本発明はさらに、チーグラー−ナッタ触媒またはメタロセン触媒を用いて製造したプロピレンのホモポリマー、プロピレンのランダムコポリマー、インパクトコポリマーまたは高密度ポリエチレンと、半結晶性ポリ乳酸または非晶質ＰＬＡと、マレイン化ポリオレフィンとから成る一つのブレンドを含むペレットを開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明は、添付の図面を参照した以下の詳細な説明からより良く理解できよう。なお、各特徴は業界の標準的プラクティスに従って一つの縮尺で描いていない点を強調しておく。
【図１】ＬＸ３１２−４０／２０Ｔａｆｍｅｒ／１０％ＰＬＡブレンドの原子間力顕微鏡の写真。
【図２】本発明の少なくとも一つの実施形態に従って射出成形された材料の剛性／衝撃バランスを示すグラフ。
【図３】本発明の少なくとも1つの実施形態に従って射出成形した材料の引張機械特性を示すグラフ。
【図４】実施例サンプルの押出し中の溶融圧力のプロット。
【図５】実施例サンプルの原子間力顕微鏡写真。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、各種の実施形態の異なる特徴を実現するための多くの異なる実施形態または実施例を開示するが、構成要素および構成の特定実施例は本発明の説明を簡単にするためのものであり、単なる例示であり、本発明をそれに限定するものではない。
【０００８】
以下、本明細書で使用される各種の用語を示すが、特許請求の範囲で使用される用語の中で以下に定義しないものは、出願時点で印刷され、特許された出版物の記載に基づいて当該分野の当業者が最も広い定義で解釈される。さらに、特に断らない限り、本明細書に記載の全ての化合物は置換または非置換の化合物であり、化合物のリストにはその誘導体も含まれる。
【０００９】
また、以下に記載する種々の範囲および/または数値限定は、特に明記しない限り、その両端の値を含む。さらに、記載した範囲または大きさの内部に入る任意の範囲もその範囲に含まれる。
【００１０】
本発明は少なくとも1種のポリオレフィンとポリ乳酸とのシングルペレットのブレンドを開示する。
「シングルペレット（single pellet）」とは、一つまたは複数の樹脂ペレットがブレンドの全ての成分を含み且つ実質的に均一であること、すなわち、一つまたは複数の樹脂ペレットが実質的に同じ組成物から成ることを意味する。
【００１１】
本発明の一つの実施形態では、シングルペレットの組成は９９．５〜５１重量％のポリオレフィンと、０．５〜４９．９重量％のポリ乳酸とである。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態では、シングルペレットは第三成分をさらに含むことができる。この第三成分は改質剤または相溶化剤にすることができるが、これに限定されるものではない。
【００１３】
シングルペレットは各種のプロセスで直接使用でき、すなわち、他のポリマーまたは改質剤と組み合わせずに直接使用できる。上記プロセスとしてはフィルム／シートの押出し成形、延伸フィルム成形、インフレーションフィルム成形、射出成形、射出延伸ブロー成形、押出成形、押出成形、熱成形、発泡成形、繊維およびテープ成形が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
シングルペレット中のポリオレフィンはポリプロピレンにすることができる。他の実施形態ではポリオレフィンはポリエチレンにすることができる。
【００１５】
本発明の一つの実施形態では、ポリオレフィンはポリプロピレンである。このポリプロピレンはホモポリマーにすることができるが、このホモポリマーは他のα-オレフィンを５％まで含むことができる。他のα-オレフィンとしてはＣ2〜Ｃ8α−オレフィン、例えばエチレン、１−ブテンが含まれるが、これらに限定されるものではない。他のα−オレフィンが少量存在しているポリプロピレンの場合でも一般にポリプロピレンのホモポリマーとよぶことにする。
【００１６】
本発明で使用するのに適したポリプロピレンのホモポリマーは当該技術分野で公知の任意タイプのポリプロピレンを含む。ポリプロピレンのホモポリマーの例としてはアタクチックポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ヘミアイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレンまたはそれらの組み合わせが挙げられる。ポリマーの鎖の両側にペンダント基がランダムに配置されている場合、そのポリマーは「アタクチック」である。全てのペンダント基が鎖の同じ側に配置されているポリマーが「アイソタクチック」で、ペンダント基が鎖の反対側に交互にあるものが「シンジオタクチック」である。ヘミアイソタクチックポリマーでは、全ての他の繰り返し単位がランダムな置換基を有する。
【００１７】
一つの実施形態では、本発明で使用するのに適したポリプロピレンのホモポリマーのＡＳＴＭ  Ｄ１５０５に従って測定した密度は０．８９５ｇ／ｃｃ〜０．９２０ｇ／ｃｃまたは０．９００ｇ／ｃｃ〜０．９１５ｇ／ｃｃあるいは０．９０５ｇ／ｃｃ〜０．９１５ｇ／ｃｃであり、示差走査熱量で測定した溶融温度は１５０℃〜１７０℃または１５５℃〜１６８℃あるいは１６０℃〜１６５℃であり、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８条件Ｌに従って測定したメルトフローレートは０．５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分または１．０ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分あるいは１．５ｇ／１０分〜５．０ｇ／１０分であり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って測定した引張弾性率は２００，０００ｐｓｉ〜３５０，０００ｐｓｉまたは２２０，０００ｐｓｉ〜３２０，０００ｐｓｉあるいは２５０，０００ｐｓｉ〜３２０，０００ｐｓｉであり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って測定した降伏点引張応力は３，０００ｐｓｉ〜６，０００ｐｓｉまたは３５００ｐｓｉ〜５５００ｐｓｉあるいは４０００ｐｓｉ〜５５００ｐｓｉであり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って測定した降伏点引張歪は５％〜３０％または５％〜２０％あるいは５％〜１５％であり、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って測定した曲げ弾性率は１２０，０００ｐｓｉ〜３３０，０００ｐｓｉまたは１９０，０００〜３１０，０００ｐｓｉあるいは２２０，０００〜３００，０００ｐｓｉであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２４６３に従って測定したガードナー衝撃値は３ｉｎ−ｌｂ〜５０ｉｎ−ｌｂまたは５ｉｎ−ｌｂ〜３０ｉｎ−ｌｂあるいは９ｉｎ−ｌｂ〜２５ｉｎ−ｌｂであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２５６Ａに従って測定したノッチ付きアイゾット衝撃強度は０．２ｆｔ  ｌｂ／ｉｎ〜２０ｆｔ  ｌｂ／ｉｎまたは０．５ｆｔ  ｌｂ／ｉｎ〜１５ｆｔ  ｌｂ／ｉｎあるいは０．５ｆｔ  ｌｂ／ｉｎ〜１０ｆｔ  ｌｂ／ｉｎであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２２４０に従って測定したショアＤ硬度は３０〜９０または５０〜８５あるいは６０〜８０であり、ＡＳＴＭ  Ｄ６４８に従って測定した熱変形温度は５０℃〜１２５℃または８０℃〜１１５℃あるいは９０℃〜１１０℃である。
【００１８】
本発明で使用するのに適したポリプロピレンのホモポリマーの例はTotal Petrochemicals USA, Inc社から市販のポリプロピレンのホモポリマーである３３７１、３２７１、３２７０および３２７６であるが、これらに限定されるものではない。実施例で使用のポリプロピレンホモポリマー（例えば、３３７１）は一般に［表１］に記載の物性を有する。
【表１】
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【００１９】
本発明の別の実施形態では、ポリプロピレンは高結晶性ポリプロピレンのホモポリマー（ＨＣＰＰ）にすることができる。このＨＣＰＰは主としてアイソタクチックポリプロピレンを含むことができる。ポリマーのアイソタクチシティーはメソペンタッドを用いた13Ｃ  ＮＭＲ分光法で測定でき、メソペンタッドの百分率（％ＭＭＭＭ）で表すことができる。本明細書で使用する「メソペンタッド」という用語は、ポリマー鎖の同じ側に位置する連続したメチル基を意味する。一つの実施形態ではＨＣＰＰは９７％以上または９８％以上または９９％以上のメソペンタッド分率を有している。ＨＣＰＰは所定量のアタクチックまたは非晶質ポリマーを含むことができる。ポリマーのアタクチック部分はキシレンに可溶性であり、従って、キシレン可溶画分（ＸＳ％）とよばれる。ＸＳ％の測定時にはポリマーを沸騰キシレンに溶解した後、溶液を０℃に冷却してポリマー中のアイソタクチックまたは結晶性部分を沈殿させる。ＸＳ％は冷キシレン中に溶けたままの部分の量である。従って、ポリマー中のＸＳ％は形成される結晶性ポリマーの程度を表す指標となる。ポリマーの総量（１００％）はＡＳＴＭ  Ｄ５４９２−９８に従って測定されるキシレン可溶画分とキシレン不溶性画分との合計である。一つの実施形態では、ＨＣＰＰのキシレン溶解画分は１．５％以下または１．０％以下または０．５％以下である。
【００２０】
一つの実施形態では、本発明での使用に適しＨＣＰＰは０．８９５ｇ／ｃｃ〜０．９２０ｇ／ｃｃまたは０．９００ｇ／ｃｃ〜０．９１５ｇ／ｃｃあるいは０．９０５ｇ／ｃｃ〜０．９１５ｇ／ｃｃの密度（ＡＳＴＭ  Ｄ１５０５に従って測定）を有し、０．５ｇ／１０分〜５００ｇ／１０分または１．０ｇ／１０分間〜１００ｇ／１０分あるいは１．５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分のメルトフローレート（ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って測定）を有し、３５０，０００〜４２０，０００ｐｓｉまたは３８０，０００〜４２０，０００ｐｓｉあるいは４００，０００〜４２０，０００ｐｓｉの機械方向（ＭＤ）割線モジュラス（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、４００，０００〜７００，０００ｐｓｉまたは５００，０００〜７００，０００ｐｓｉあるいは６００，０００〜７００，０００ｐｓｉの横方向（ＴＤ）割線モジュラス（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、１９,０００のｐｓｉ〜２８，０００のｐｓｉまたは２２，０００ｐｓｉ〜２８，０００ｐｓｉあるいは２５，０００ｐｓｉ〜２８，０００ｐｓｉのＭＤ方向の引張破断強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、２０，０００ｐｓｉ〜４０，０００のｐｓｉまたは３０，００００ｐｓｉ〜４０，０００ｐｓｉあるいは３５，０００ｐｓｉ〜４０，０００ｐｓｉのＴＤ破断強度（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、５０％〜２００％または１００％〜１８０％あるいは１２０％〜１５０％のＭＤ破壊時伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、５０％〜１５０％または６０％〜１００％あるいは８０％〜１００％のＴＤ破断伸び（ＡＳＴＭ  Ｄ８８２に従って測定）を有し、１５０℃〜１７０℃または１５５℃〜１７０℃あるいは１６０℃〜１７０℃の溶融温度（示差走査熱量で測定）を有し、７０〜９５または７５〜９０あるいは８０から９０の４５°光沢度（ＡＳＴＭ  Ｄ２４５７に従って測定）を有し、０．５％〜２．０％または０．５％〜１．５％あるいは０．５％〜１．０％のヘイズ（ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に従って測定）を有し、０．１５〜０．３０ｇ−ｍｉｌ／１００ｉｎ2／日または０．１５〜０．２５ｇ−ｍｉｌ／１００ｉｎ2／日あるいは０．２０か０．２１グラム・ミル／１００ｉｎ2／日の水蒸気透過率（ＡＳＴＭ  Ｆ−１２４９−１２９０に従って測定）を有する。
【００２１】
本発明で使用するのに適したＨＣＰＰの例はTotal Petrochemicals USA, Incから市販のＨＣＰＰであるＨＣＰＰ３２７０であるが、これに限定されるものではない。このＨＣＰＰ（例えば、３２７０）は一般に［表２］に示す物理的特性を有する。
【表２】
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【００２２】
別の実施形態では、ポリプロピレンはポリプロピレン共重合体にすることができる。特定の実施形態では、ポリプロピレン共重合体は例えばTotal Petrochemicals SA, Inc.から市販のプロピレンのランダム共重合体であるメタロセンポリプロピレＬＸ０２−１５にすることができる。ポリプロピレン共重合体の株の他の例はTotal Petrochemicals SA, Inc.から市販のチグラー−ナッタ触媒を用いて製造された６０００−、７０００−および８０００−シリーズのプロピレンのランダム共重合体が挙げられる。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、ポリプロピレンコポリマーはポリプロピレン異相共重合体（heterophasic copolymer、ＰＰＨＣ）にすることができる。この異相共重合体ではポリプロピレンのホモポリマーの相または成分が共重合体の相または成分に加えられる。この異相共重合体はＰＰＨＣの合計重量の６．５重量％〜２０重量％または８．５重量％〜１８重量％あるいは９．５重量％〜１６重量％のエチレンにすることができる。
【００２４】
ＰＰＨＣの共重合体相はプロピレンとエチレンとのランダム共重合体（エチレン／プロピレンゴム（ＥＰＲ）とよばれる）にすることができる。ＰＰ異相コポリマーは、エチレンとプロピレンのランダム配置を有する短い配列またはブロックによって中断された各単独重合体相を示す。ランダムコポリマーと比較して、ＥＰＲから成るブロックセグメントは全体としてのコポリマーとは異なる特定のポリマーの特性（例えば、固有粘度）を有する。特定の理論に限定されることは望まないが、ＰＰＨＣのＥＰＲ部分はゴム状特性を有し、単独重合体成分のマトリックス内に組み込まれたときに、ＰＰＨＣの衝撃強度を増加させる機能をする。一つの実施形態では、ＰＰＨＣのＥＰＲ部分はＰＰＨＣの１４重量％以上または１８重量％以上であり、あるいはＰＰＨＣの１４重量％〜ＰＰＨＣの１８重量％にすることができる。
【００２５】
ＰＰＨＣのＥＰＲ部分の中に存在するエチレンの量はＥＰＲ部分の総重量を基にして３８重量％〜５０重量％または４０重量％〜４５重量％にすることができる。ＰＰＨＣのＥＰＲ部分中に存在するエチレンの量はフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＴＲ）変換方法を用いて分光光度法で求め減ることができる。具体的には、既知のＥＰＲエチレン含有量を有する一連のサンプルで、ポリマー試料のＦＴＩＲスペクトルを記録する。各エチレン濃度に対して７２０ｃｍ-1／９００ｍ-1の透過率比を計算し、検量線を作る。次に、較正曲線に線形回帰分析してサンプル材料に対するＥＰＲエチレン含有量を決定するのに使用される方程式を導く。
【００２６】
ＰＰＨＣのＥＰＲ部分はプロピレン単独重合体成分とは異なる固有粘度を示すことができる。本明細書で固有粘度は溶液の粘度を増加させる溶液中のポリマーの能力を意味する。この粘度は内部摩擦に起因する流れに対する抵抗と定義される。
【００２７】
一つの実施形態では、ＰＰＨＣのＥＰＲ部分の固有粘度は１ｄｌ／ｇｌ以上または２．０ｄｌ／ｇ〜３．０ｄｌ／ｇあるいは２．４〜３．０ｄｌ／ｇあるいは２．４ｄｌ／ｇ〜２．７ｄｌ／ｇあるいは２．６ｄｌ／ｇ〜２．８ｄｌ／ｇにすることができる。ＰＰＨＣのＥＰＲ部分の固有粘度はＡＳＴＭ  Ｄ５２２５に従って決定される。
【００２８】
一つの実施形態では、ＰＰＨＣのメルトフローレート（ＭＦＲ）は０．５ｇ／１０分〜５００ｇ／１０分または１ｇ／１０分〜１００ｇ／１０分あるいは１．５ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分あるいは２．０ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分にすることができる。高ＭＦＲで示される優れた流動特性は成形ポリマー成分の高速製造を可能にする。
一つの実施形態では、ＰＰＨＣが変性無しの反応器グレードの樹脂であり、低オーダＰＰとよぶことができる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、ＰＰＨＣはメルトフローレートがは例えばビスブレーキングなどの様々な技術で調整された制御されたレオロジーグレードの樹脂である。ＭＦＲは例えば米国特許第６５０３９９０号明細書に記載のビスブレーキングによって増加させることができる。この特許の内容はその全体が参考として援用される。この特許明細書に記載のように、フレーク、粉末またはペレット状のポリマー樹脂に所定料の過酸化物を混合して樹脂のＭＦＲを増加させる。
【００３０】
本明細書ではＭＦＲは特定の温度で特定負荷下にオリフィスを通って流れる溶融ポリマー樹脂の量で定義される。ＭＦＲはＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って２．１６ｋｇの荷重かつ２３０℃の温度で、所定寸法のオリフィスを通してポリプロピレンを押し出すデッドピストンプラストメーターを用いて決定することができる。
【００３１】
適したＰＰＨＣｓの代表的な例にはTotal Petrochemicals SA, Inc.から市販のインパクトコポリマー樹脂である４９２０Ｗと４９２０ＷＺがあるが、これらに限定されるものではない。一つの実施形態ではＰＰＨＣ（例えば、４９２０Ｗ）は一般に［表３］に記載の物理的性質を有する。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
別の実施形態では、ポリプロピレンは高溶融強度（high melt strength）ポリプロピレンである。この高溶融強度ポリプロピレンは異相共重合体を含む半結晶性ポリプロピレンまたはポリプロピレンコポリマーのマトリックスにすることができる。異相（heterophasic）共重合体はエチレンと高級α−オレフィン重合体、例えば非晶質エチレン−プロピレン共重合体を含むことができる。
【００３４】
本発明の特定の実施形態では、多官能性モノマーとラジカル開始剤とを使用して長鎖分枝を有する架橋したポリオレフィン組成物を形成することで高溶融強度ポリプロピレンを形成することができる。
【００３５】
１つまたは複数の実施形態では、多官能性モノマーは一般に二官能性モノマー、三官能性モノマーおよびこれらの組み合わせを含む。適切な多官能性モノマーにはアクリルモノマーが含まれる。このアクリルモノマーには２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリデシルアクリレート、トリデシルアクリレートヘキサンジオールジアクリレート、ラウリルアクリレート、アルコキシル化ラウリルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、１，６-ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンタンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートおよびそれらの組み合わせが含まれる。
【００３６】
１つまたは複数の実施形態では、多官能性モノマーは疎水性または親水性にすることができる。本明細書で「親水性」という用語は、その骨格構造中に酸素または窒素原子を有する多官能性モノマーをいう。親水性多官能性モノマーには例えば２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、テトラヒドロフルフラールアクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジアクリレートまたはこれらの組み合わせが含まれる。
【００３７】
ラジカル開始剤には当業者に公知の任意のフリーラジカル開始剤が含まれる。適切なラジカル開始剤には例えば有機過酸化物、アゾ含有化合物、アジド化合物、パーオキシジカーボネートおよびそれらの組み合わせが含まれる。例えば、ラジカル開始剤はＴＲ１ＧＡＮＯＸ３０１(登録商標)（Akzo-Nobel Chemicals, Inc.社から市販）またはＬＵＰＥＲＳ１０１ＯＬ(登録商標)（Ｎ−ブチルパーオキシネオデカノエート）として市販の過酸化物にすることができる。
【００３８】
ラジカル開始剤はさらに、パーオキシジカーボネート、例えばAkzo-Nobel Chemicals, Inc.社から市販のPerkadox 24Lにすることもできる。さらに、Cray Valley社から市販のＤｙｍａｌｉｎｋ  ７０５のようなアクリレート系アイオノマーのような他の成分も容易に熱重合をして、多官能性モノマーのためのフリーラジカルを提供することができる。
【００３９】
一つまたは複数の実施形態では、各成分の接触は一般にポリオレフィン、多官能性モノマーおよびラジカル開始剤成分をブレンドする単一工程で実施することができる。このブレンドはポリオレフィン、多官能性モノマーおよびラジカル開始剤成分を、ポリオレフィン上での長鎖分岐を容易にする成分を混合することができるシステムを導入することよって行うことができる。このブレンドは例えばバッチミキサー、連続ミキサー、単軸押出機または二軸スクリュー押出機にポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン）と、多官能性モノマーを導入して、均質な混合物または溶液を形成することで行うことができる。例えば、ラジカル開始剤成分を導入してポリオレフィン上に多官能性モノマーおよびシラン化合物が共重合グラフトするような圧力および温度条件にする。
【００４０】
一つの実施例では、反応押出し成形を使用してポリオレフィン上に多官能性モノマーを共重合グラフトする。すなわち、ポリオレフィン、多官能性モノマーおよびラジカル開始剤成分を導入した成分が互いに密に接触でき且つポリオレフィンに多官能性モノマーをグラフト重合することができる圧力および温度条件下の押出機に導入する。
【００４１】
多官能性モノマーはポリオレフィン鎖へのグラフト反応に関与する。グラフト時には多官能性モノマーの第一の官能基がポリオレフィンと反応し、多官能性モノマーの第一および第二の官能基が他のポリオレフィンと反応して、ポリオレフィンの長鎖分枝が促進される。ラジカル開始剤は多官能性モノマーの官能基にフリーラジカルを形成し、それによってポリオレフィンと多官能性モノマーとの重合が容易に起こる。
【００４２】
多官能性モノマーにラジカル開始剤が作用して、ポリオレフィン鎖を切断するのが有利である。グラフト時には多官能性モノマーの反応性官能基でのフリーラジカル反応のラジカル攻撃とポリオレフィン主鎖の切断が効果的に抑制される。従って、得られたポリオレフィン組成物は実質的により高い分子量と低いメルトフローレートとを有している。
【００４３】
ラジカル開始剤としてＰｗｋａｄｏｘを使用してポリオレフィン鎖の切断を実質的に少なくするのが有利である。Ｐｗｋａｄｏｘフリーラジカルは溶融押出時にポリプロピレンの第三水素を引き抜き、多官能モノマーと組む前に安定な構造を形成することでポリオレフィンの切断を効果的に抑制することができる。従って、得られたポリオレフィン組成物は実質的により高い分子量を有する。
【００４４】
一つの実施形態では、ポリエチレンは多成分物品の総重量の１重量％〜９９重量％または５重量％〜７０重量％あるいは１０重量％〜５０重量％の量で存在する。
【００４５】
別の実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンはポリプロピレンと、フリーラジカル開始剤と、グラフト可能なモノマーとを含む官能化ポリプロピレンを含む。このポリプロピレンはホモポリマーであるか、少なくとも５０重量％のポリプロピレンと、残りの部分のＣ２〜Ｃ２０オレフィンとの共重合体にすることができる。ポリプロピレンは少なくとも３０％の結晶化度と、少なくとも６０％の立体規則性とを有することができる。ポリプロピレンはアイソタクチックまたはシンジオタクチックにすることができ、メルトフローインデックス（ＭＦ１）は０．１〜１００ｇ／１０分にすることができ、必要に応じて１．０〜８０ｇ／１０分または５．０〜５０ｇ／１０分にすることができる。このＭＦＩはＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８規格に従って、２．１６ｋｇ荷重下で２３０℃で測定される。本発明の実施形態では、ＡＳＴＭのＤ５２９６  Ｄ０５によって測定したポリプロピレンの重量平均分子量分布（ＭＷＤ）は１５０，０００〜８５０，０００であり、必要に応じて２００，０００〜６００，０００または３００，０００〜５００，０００または２５０，０００〜４００，０００または３５０，０００〜４００，０００の範囲にすることができる。
【００４６】
特定の実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンのポリプロピレンは耐衝撃性コポリマー（ＩＣＰ）にすることができる。このＩＣＰの密度は０．８８〜０．９３ｇ／ｃｍ3にすることができ、必要に応じて０．８９〜０．９２ｇ／ｃｍ3、必要に応じて０．９〜０．９１ｇ／ｃｍ3にすることができる。一つの実施形態では、このＩＣＰの融点は１５５〜１７０℃の範囲を有し、必要に応じて１５８〜１６６℃、必要に応じて１６０〜１６５℃である。このＩＣＰポリプロピレンのメルトフローレート（ＭＦＲ）は０．１〜４０ｇ／１０分の範囲を有することができる。他の実施形態では、このＩＣＰポリプロピレンのＭＦＲは１〜３０ｇ／１０分、必要に応じて３〜２０ｇ／１０、必要に応じて５〜１０ｇ／１０分にすることができる。本明細書で使用されるＩＣＰの重量平均分子量分布（ＭＷＤ）は２８０，０００〜８５０，０００の範囲することができ、必要に応じて３２０，０００〜７８０，０００、必要に応じて４２０，０００〜７００，０００の範囲にすることができる。
【００４７】
開始剤は一般に過酸化物であり、必要に応じて有機過酸化物、具体的にはアルキル過酸化物、例えばジ−tert−ブチルペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ｐ−メンタンペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド（反復可能）、tert−ブチルクミルパーオキサイド、１，３−ジ（２−tert−ブチルブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（tert−ブチルブチルペルオキシ）ヘキサン、ジ（terｔ−ブチル）ペルオキシド、２、５−ジメチル−２，５−ジ−tert−ブチルペルオキシ）−３−ヘキサンおよび２，５−ジメチル−２，５−ジ−terｔ−ブチルペルオキシ（ＤＨＢＰ）にすることができる。過酸化物はさらに、Akzo Nobil社から市販の過酸化物Perkadox 24Ｌにすることができる。Cray Valley社から供給されるアイオノマーDamlink 70５もその熱重合を介して開始剤として機能させることができる。過酸化物の量はポリプロピレンに対して０．００１〜０．５重量％、必要に応じて０．０１〜０．３重量％、必要に応じて０．０１〜０．１重量％にすることができる。
【００４８】
グラフト可能なモノマーは一般に、カルボニル、カルボン酸または酸無水物官能基を含み、以下から選択できる：アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水クロトン酸および無水シトラコン酸、無水マレイン酸、アリルメタクリレート。グラフトモノマーの量はポリプロピレンに対して０．０１〜１０重量％、必要に応じて０．１〜１０重量％、必要に応じて１．０〜５．０重量％にすることができる。
【００４９】
一つの実施形態では、グラフト可能なモノマーは無水マレイン酸であり、官能性ポリプロピレンはマレイン化ポリプロピレンである。官能化ポリプロピレンとして市販のマレインＰＰ、例えば、iio Chemtura社から市販のPolybond 3150またはPolybond 3200を使用することができる。
【００５０】
一つの実施形態では、官能化ポリプロピレンは多官能性モノマー、例えばジアクリレート、トリアクリレートを０．１〜１０重量％、必要に応じて０．１〜５重量％、必要に応じて０．１〜３重量％含む。この官能性モノマーはグラフト化度を高くすることができる。この多官能性モノマーはトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、グリセロールプロポキシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシレートテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールエトキシレートトリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートのようなアクリレート基を３〜５個含むことができる。
【００５１】
一つの実施形態では、官能化ポリプロピレンはアクリレート、多官能性モノマーの存在下で形成されるマレイン化ポリプロピレンである。市販のマレイン化ポリプロピレン樹脂を使用して高溶融強度ポリプロピレンを製造することができるが、無水マレイン酸と過酸化物とポリプロピレンとを反応押出しすることで一般的に高分子量の鎖を有意にブレークアップでき、あるいは、本発明の高溶融強度ポリプロピレンは、カップリング反応を含む場合、マレイン化ＰＰの製造時にポリプロピレンビスブレーク−低減ビスブレークして長鎖分枝の数を増やすことができる。これによって中和時にＰＰベースのアイオノマーの長期性能をより良くすることができる。
【００５２】
一つの実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンは酸中和剤を含む。この高溶融強度ポリプロピレンはポリプロピレンアイオノマーである。カルボニル、カルボン酸または酸無水物官能基を含むグラフト可能なモノマーは金属カチオンで中和できる。例えば、マレイン化ポリプロピレンはポリマー鎖中にカルボン酸を含む。酸中和剤を添加するとポリプロピレンアイオノマーを生成する。極性基は集まる傾向があり、ポリマー鎖全体を架橋させる。高温で極性基の引力が弱くなり、酸中和で作成された架橋結合が可逆的であるので、熱可塑性の性質を保持しながらポリプロピレンの溶融強度を高くすることができる。
【００５３】
本発明に用いられる酸中和剤は塩であり、必要に応じて金属塩にすることができる。金属塩のカチオン部分はアルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオンまたは遷移金属カチオンにすることができ、一方、金属塩のアニオン部分はアルコラート、カルボキシレート、水酸化物、酸化物、アルキル、カーボネートまたはハイドロジェンカーボネートにすることができる。酸中和剤は水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ナトリウムメトキシド、酢酸ナトリウム、マグネシウムエトキシド、ジエチル亜鉛、アルミニウムブトキシド、ジルコニウムブトキシド、水酸化カリウム、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等から選択できる。酸中和剤は水酸化カリウム、酢酸亜鉛またはステアリン酸亜鉛にすることができる。酸中和剤は０．１〜１０重量％、必要に応じて０．１〜７．５重量％、必要に応じて０．１〜５重量％の量で存在することができる。中和反応を促進するために少量の水、例えば０．５〜１重量％の水を使用することができる。中和反応を促進するためにアクリレートイオン性モノマー、例えばSartomer社から市販のＳＲ  ７３２を０．１〜５重量％、必要に応じて０．１〜２．５重量％、必要に応じて０．５〜１重量％加えることができる。
【００５４】
別の実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンはアミンカップリング剤を含むことができる。このアミンはＣ（４）−Ｃ（１２）アルキレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）、ポリプロピレングリコール）−ビス−（２−プロピル）ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、１，３−フェニレンジアミンから成る群の中から選択できる。望ましいカップリング剤は１，３−フェニレンジアミンである。アミンは０．１〜５重量％、必要に応じて０．１〜２．５重量％、必要に応じて０．５〜２重量％の量で存在することができる。
【００５５】
一つの実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンはアクリレート、多官能性モノマー、カップリング剤および酸中和剤の存在下で形成されるマレイン化ポリプロピレンを含む。この実施形態では、上記の各実施形態が相乗的に相互作用してポリマーの溶融強度を向上させ、その熱可塑性特性を損なわずに長鎖分岐を増加させる。
【００５６】
特定の実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンはさらに、従来の添加剤、例えば安定剤、酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、核剤、発泡剤、ガラス繊維、その他の充填剤を含むことができる。
【００５７】
特定の実施形態では、高溶融強度ポリプロピレンの各成分を反応押出し成形のような反応性ブレンディングを使用して組み合わせることができる。一回または２回の反応性押し出し成形を用いて高溶融強度ポリプロピレンを形成することができる。一つの実施形態では、ポリプロピレン、フリーラジカル開始剤、グラフト可能なモノマーと、必要に応じて用いる多官能性モノマーとを第１回目の反応押出成形で組み合わせて例えばマレイン化ポリプロピレンのような官能化ポリプロピレンを形成する。次いでこの官能化ポリプロピレンを、中和剤、カップリング剤またはこれらの組み合わせで組み合わせて、第２回目の反応押出成形することができる。他の実施形態では、官能化ポリプロピレンの構成要素を中和剤、カップリング剤、その他の添加剤と単一の押出機で組み合わせることができる。いずれの場合でも、各成分のミキサーへの導入順序は重要ではない。このプロセスは任意の押出機、例えば二軸押出機を用いて行うことができる。この押出機はペレットを押し出す装置、シートを作る押出機、その他の任意の公知のタイプにすることができる。反応押出はポリプロピレンの融点以上の温度、一般には１５０℃〜３００℃、１６０℃〜２５０℃、必要に応じて１９０℃〜２３０℃で行うことができる。
【００５８】
一つの実施形態では、ポリオレフィンはポリエチレンであるか、高密度ポリエチレンあるいは低密度ポリエチレンあるいは直鎖低密度ポリエチレンである。
【００５９】
一つの実施形態では、ポリオレフィンは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から成る。このＨＤＰＥの密度は０．９４１ｇ／ｃｃ以上、０．９４１ｇ／ｃｃ〜０．９６５ｇ／ｃｃまたは０．９４５ｇ／ｃｃ〜０．９６０ｇ／ｃｃである。ＨＤＰＥはホモポリマーであるか、エチレンと１つまたは複数のα−オレフィンモノマー、例えばプロピレン、ブテン、ヘキセンとのコポリマーにすることができる。一つの実施形態ではＨＤＰＥはホモポリマーである。本発明の使用に適したＨＤＰＥのＡＳＴＭ  Ｄ１２３８によって決定されるメルトフローレートは一般に０．０１ｇ／１０分〜５０ｇ／１０分または０．５ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分または１．０ｇ／１０分〜１０ｇ／１０分である。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＨＤＰＥは一般にＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって決定される引張弾性率が１００，０００ｐｓｉ〜３５０，０００ｐｓｉまたは１５０，０００ｐｓｉ〜３００，０００ｐｓｉまたは１８０，０００ｐｓｉ〜２２０，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＨＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ７９０によって決定される曲げ弾性率が一般に３０，０００ｐｓｉ〜３５０，０００ｐｓｉまたは１００，０００ｐｓｉ〜３００，０００ｐｓｉまたは１５０，０００ｐｓｉ〜２００，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＨＤＰＥは走査示差熱計（ＤＳＣ）で測定される融解温度が一般に１２０℃〜１４０℃または１２５℃〜１３５℃または１３０℃〜１３３℃である。
【００６０】
本発明での使用に適したＨＤＰＥの例としてはTotal Petrochemicals USA, Inc.から入手可能なポリエチレン樹脂の６４５０  ＨＤＰＥと、コモノマーとしてヘキセンを用いたメタロセン高密度ポリエチレン樹脂であるｍＰＥのＥＲ  ２２８３ポリエチレンがあるが、これらに限定されるものではない。一つの実施形態では、適切なＨＤＰＥは一般に［表４］（例えば、６４５０  ＨＤＥＰ）または［表５］（例えば、ＥＲ  ２２８３）に記載の物理特性を有する。
【表４】
2016518509.tif 000005
【表５】
2016518509.tif 000006
【００６１】
一つの実施形態では、ポリオレフィンは低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）から成る。このＬＤＰＥは密度が０．９１０ｇ／ｃｍ3〜０．９４０ｇ／ｃｍ3または０．９１７ｇ／ｃｍ3〜０．９３５ｇ／ｃｍ3または０．９２０ｇ／ｃｍ3〜３０．９３０ｇ／ｃｍ3であることで定義される。このＬＤＰＥはさらに、ＨＤＰＥと比較した場合に枝分れが増加していることで特徴付けられる。このＬＤＰＥはホモポリマーまたはコポリマー、例えばエチレンと１つまたは複数のα−オレフィンモノマー、例えばプロピレン、ブテン、ヘキセンとのコポリマーにすることができる。一つの実施形態では、ＬＤＰＥはホモポリマーである。本発明での使用に適したＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ１２３８によって決定されるメルトフローレートが一般に０．１ｇ／１０分〜６０ｇ１０または０．５ｇ／１０分〜３０ｇ／１０分または１ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分である。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ６３８により決定される引張弾性率が一般に１０，０００ｐｓｉ〜７０，０００ｐｓｉまたは１５，０００ｐｓｉ〜６５，０００ｐｓｉまたは２０，０００ｐｓｉ〜６０，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ７９０によって決定される曲げ弾性率が一般に９，０００〜６０，０００ｐｓｉまたは１０，０００ｐｓｉ〜５５，０００ｐｓｉまたは１５，０００ｐｓｉ〜５０，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＤＰＥは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される融解温度が一般に８５℃〜１２５℃または９０℃〜１２０℃または９５℃〜１２０℃である。
【００６２】
適したＬＤＰＥの代表例はTotal Petrochemicals USA, Inc. から市販のＬＤＰＥである１０２０  ＦＮ  ２４である。このＬＤＰＥ（例えば、１０２０  ＦＮ  ２４）は一般に［表６］に記載の物理特性を有する。
【表６】
2016518509.tif 000007
【００６３】
一つの実施形態では、ポリオレフィンは直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）から成る。このＬＬＤＰＥは実質的に直鎖のポリエチレンで、短い分岐を多数有する。このＬＬＤＰＥは一般にエチレンと長鎖オレフィンとの共重合によって作られる。このＬＬＤＰＥは長鎖の分岐が存在しないため低密度ポリエチレンとは異なる構造をしている。一つの実施形態では、ＬＬＤＰＥは共重合体である。本明細書で使用するのに適したコポリマーはエチレンと１つまたは複数のα−オレフィンモノマー、例えばプロピレン、ブテン、ヘキセンとの共重合体である。本発明での使用に適したＬＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ７９２で求めた密度が一般に０．９００ｇ／ｃｃ〜０．９２０ｇ／ｃｃまたは０．９０５ｇ／ｃｃ〜０．９１８ｇ／ｃｃまたは０．９１０ｇ／ｃｃ〜０．９１８ｇ／ｃｃである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＬＤＰＥはＡＳＴＭのＤ１２３８によって決定されるメルトフローレートが一般に０．１ｇ／１０分〜５０／ｇ／分または０．５ｇ／１０分〜３０ｇ／１０分または１ｇ／１０分間〜２０ｇ／１０分である。一つの実施形態では、本発明で使用するのに適しているＬＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ６３８によって決定される引張弾性率が一般に２０，０００ｐｓｉ〜２５０，０００ｐｓｉまたは５０，０００ｐｓｉ〜２２０，０００ｐｓｉまたは１００，０００〜ｐｓｉ〜２００，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＬＤＰＥはＡＳＴＭ  Ｄ７９０によって決定される曲げ弾性率え一般に５，０００〜１５０，０００ｐｓｉまたは１０，０００ｐｓｉ〜１３０，０００ｐｓｉまたは５０，０００ｐｓｉ〜１１０，０００ｐｓｉである。一つの実施形態では、本発明での使用に適したＬＬＤＰＥは示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定される融解温度が一般に７０℃〜１４０℃または８０℃〜１３０℃または９０℃〜１２０℃である。
【００６４】
適したＬＬＤＰＥの代表的な例はTotal Petrochemicals.から市販のＬＬＤＰＥであるＦＩＮＡＴＨＥＮＥ  ＬＬ４０１０ＦＥ１８である。ＬＬＤＰＥ（例えば、ＦＩＮＡＴＨＥＮＥ  ＬＬ４０１０ＦＥ１８）は一般に［表７］に記載の物理特性を有する。
【表７】
2016518509.tif 000008
【００６５】
使用するのに適したポリオレフィン(例えばポリプロピレン、ポリエチレン)は任意の適切な方法を用いて製造できる。例えば、ポリオレフィンはチーグラー・ナッタ触媒、メタロセン触媒またはこれらを組み合わせて製造できる。例えば、ポリエチレンは酸化クロム触媒またはその他の適切な触媒を用いて製造することができる。
【００６６】
一つの実施形態では、ポリオレフィンがチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造される。このチーグラー・ナッタ触媒は典型的にはチタンと有機アルミニウム化合物、例えばトリエチルアルミニウム（Ｃ2Ｈ5）3Ａ１をベースにしたものである。チーグラー・ナッタ触媒およびこの触媒を形成するプロセスは下記文献に記載されている。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献１】米国特許第４２９８７１８号明細書
【特許文献２】米国特許第４５４４７１７号明細書
【特許文献３】米国特許第４７６７７３５号明細書
【００６７】
別の実施形態では、ポリオレフィンはメタロセン触媒を用いて製造することができる。メタロセン触媒はπ−結合で遷移金属と配位した一つ以上のシクロペンタジエニル（Ｃｐ）基（置換または非置換で、各置換基は同一でも異なっていてもよい）を含む配位化合物として一般に特徴づけることができる。メタロセン触媒およびその触媒を形成するためのプロセスの例は下記文献に記載されている。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献４】米国特許第４７９４０９６号明細書
【特許文献５】米国特許第４９７５４０３号明細書  このメタロセン触媒を使用して製造されるポリオレフィンの例は下記文献に記載されている。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献６】米国特許第５１５８９２０号明細書
【特許文献７】米国特許第５４１６２２８号明細書
【特許文献８】米国特許第５７８９５０２号明細書
【特許文献９】米国特許第５８０７８００号明細書
【特許文献１０】米国特許第５９６８８６４号明細書
【特許文献１１】米国特許第６２２５２５１号明細書
【特許文献１２】米国特許第６７７７３６６号明細書
【特許文献１３】米国特許第６７７７３６７号明細書
【特許文献１４】米国特許第６５７９９６２号明細書
【特許文献１５】米国特許第６４６８９３６号明細書
【特許文献１６】米国特許第６５７９９６２号明細書
【特許文献１７】米国特許第６４３２８６０号明細書
【００６８】
ポリオレフィンは上記のチーグラー・ナッタとメタロセン触媒との組み合わせ等のその他の任意の触媒または触媒系を用いて製造することもできる。その例としては下記が挙げられる。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献１８】米国特許第７０５６９９１号明細書
【特許文献１９】米国特許第６６５３２５４号明細書
【００６９】
ポリオレフィンは１種以上のオレフィンモノマー（例えば、エチレン、プロピレン）を必要に応じて他の単量体と一緒に反応容器に入れ、触媒（例えば、チーグラー・ナッタ、メタロセン等）の存在下でその重合に適した反応条件下にして製造できる。オレフィンをポリマーに重合するのに適した任意の装置およびプロセスを使用することができる。例えば、このプロセスは液相、気相、スラリー相、バルク相、高圧法またはこれらを組み合わせたものにすることができる。例としては下記が挙げられる。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献２０】米国特許第５５２５６７８号明細書
【特許文献２１】米国特許第６４２０５８０号明細書
【特許文献２２】米国特許第６３８０３２８号明細書
【特許文献２３】米国特許第６３５９０７２号明細書
【特許文献２４】米国特許第６３４６５８６号明細書
【特許文献２５】米国特許第６３４０７３０号明細書
【特許文献２６】米国特許第６３３９１３４号明細書
【特許文献２７】米国特許第６３００４３６号明細書
【特許文献２８】米国特許第６２７４６８４号明細書
【特許文献２９】米国特許第６２７１３２３号明細書
【特許文献３０】米国特許第６２４８８４５号明細書
【特許文献３１】米国特許第６２４５８６８号明細書
【特許文献３２】米国特許第６２４５７０５号明細書
【特許文献３３】米国特許第６２４２５４５号明細書
【特許文献３４】米国特許第６２１１１０５号明細書
【特許文献３５】米国特許第６２０７６０６号明細書
【特許文献３６】米国特許第６１８０７３５号明細書
【特許文献３７】米国特許第６１４７１７３号明細書
【００７０】
一つの実施形態では、ポリオレフィンは気相重合法で製造される。気相重合方法の一例は連続サイクルシステムで、このシステムでは循環ガス流（再循環流または流動媒体ともよばれる）が反応器中で重合熱によって加熱される。この熱はサイクルの別の部分で反応器の外部冷却システムによって循環ガス流から除去される。１種以上のモノマーを含む循環ガス流を反応性条件下で触媒の存在下に流動床を通して連続的に循環させることができる。一般に、循環ガス流は流動床から取り出され、反応器へ再循環され、それと同時に、ポリマー生成物が反応器から回収し、新しいモノマーが加えられ、重合されたモノマーと置換される。気相プロセスでの反応器圧力は１００ｐｓｉｇ〜５００ｐｓｉｇまたは２００ｐｓｉｇ〜４００ｐｓｉｇまたは２５０ｐｓｉｇ〜３５０ｐｓｉｇにすることができる。気相法での反応器温度は３０℃〜１２０℃または６０℃〜１１５℃または７０℃〜１１０℃または７０℃〜９５℃にすることができる。その例は下記文献に記載されている。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献３８】米国特許第４５４３３９９号明細書
【特許文献３９】米国特許第４５８８７９０号明細書
【特許文献４０】米国特許第５０２８６７０号明細書
【特許文献４１】米国特許第５３１７０３６号明細書
【特許文献４２】米国特許第５３５２７４９号明細書
【特許文献４３】米国特許第５４０５９２２号明細書
【特許文献４４】米国特許第５４３６３０４号明細書
【特許文献４５】米国特許第５４５６４７１号明細書
【特許文献４６】米国特許第５４６２９９９号明細書
【特許文献４７】米国特許第５６１６６６１号明細書
【特許文献４８】米国特許第５６２７２４２号明細書
【特許文献４９】米国特許第５６６５８１８号明細書
【特許文献５０】米国特許第５６７７３７５号明細書
【特許文献５１】米国特許第５６６８２２８号明細書
【００７１】
一つの実施形態では、ポリオレフィンはスラリー相での重合法で製造される。このスラリー相プロセスでは一般に液体重合媒体中に固体の粒子状ポリマーの懸濁液を形成し、その中に触媒とモノマーと必要に応じて水素とが添加される。懸濁液（希釈剤を含んでいてもよい）は断続的または連続的に反応器から除去し、揮発性成分をポリマーから分離し、必要に応じて蒸留した後に反応器へ戻して再利用する。重合媒体で用いられる液化希釈剤にはＣ３〜Ｃ７アルカン（例えば、ヘキサンまたはイソブテン）が含まれる。用いられる媒体は重合条件下で一般に液体で不活性である。バルク相法はこのスラリー法に似ている。プロセスはバルク法、スラリー法またはバルクスラリー法にすることができる。
【００７２】
特定の実施形態では、本発明のシングルペレットブレンドがポリ乳酸を含んでいる。本発明では任意の適当なポリ乳酸を使用することができる。ポリ乳酸としては例えばポリ−Ｌ−ラクチド（ＰＬＬＡ）、ポリ−Ｄ−ラクチド（ＰＤＬＡ）、ポリＬＤラクチド（ＰＤＬＬＡ）またはこれらの組み合わせが挙げられる。ポリ乳酸は非晶質または半結晶性にすることができる。
【００７３】
ポリ乳酸は任意の適切な方法を用いて製造できる。例えば、ポリ乳酸は下記特許文献５２（米国特許第５３１０８６５号明細書）に記載のように乳酸の脱水縮合で製造できる。あるいは、下記特許文献５３（米国特許第２７５８９８７号明細書）に記載のように乳酸からの環状ラクチド（環状二量体ともよばれる）を合成し、次いで環状ラクチドの開環重合によってポリ乳酸を製造することもできる。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献５２】米国特許第５３１０８６５号明細書
【特許文献５３】米国特許第２７５８９８７号明細書
【００７４】
ポリ乳酸の製造には触媒が使用される。この触媒はプロセスに適した任意タイプのものにすることができる。このような触媒の例はスズ化合物、例えばオクチル酸スズ、チタン化合物、例えばテトライソプロピルチタネート、ジルコニウム系化合物、例えばジルコニウムイソプロポキシド、アンチモン化合物、例えば三酸化アンチモンであるが、これらに限定されない。
【００７５】
ポリ乳酸組成物には前記したもののような添加剤を導入することができる。ポリ乳酸を製造するための追加のプロセスは下記文献に記載されている。これらの明細書の内容の全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【特許文献５４】米国特許第５８２１３２７号明細書
【特許文献５５】米国特許第５７７０６８２号明細書
【特許文献５６】米国特許第５５０８３７８号明細書
【特許文献５７】米国特許第５４７０９４４号明細書
【特許文献５８】米国特許第４７９７４６８号明細書
【００７６】
一つの実施形態では、本発明での使用に適したポリ乳酸のＡＳＴＭ  Ｄ７９２に従って求めた密度は１．２３８ｇ／ｃｃ〜１．２６ｇ／ｃｃまたは１．２４ｇ／ｃｃ〜１．２６５ｇ／ｃｃあるいは１．２４５ｇ／ｃｃ〜１．２５５ｇ／ｃｃにすることができ、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に従って決定したメルトインデックス（２１０℃、２．１６ｋｇ）は５ｇ／１０分〜３５ｇ／１０分または１０ｇ／１０分〜３０ｇ／１０分あるいは１０ｇ／１０分〜２０ｇ／１０分であり、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に従って決定される結晶融点は１５０℃〜１８０℃または１６０℃〜１７５℃あるいは１６０℃〜１７０℃であり、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１７に従って決定されるガラス転移温度は４５℃〜８５℃または５０℃〜８０℃あるいは５５℃〜７５℃であり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って決定される引張降伏強度は４０００ｐｓｉ〜２５，０００ｐｓｉまたは５，０００ｐｓｉ〜２０，０００ｐｓｉあるいは５，５００ｐｓｉ〜２０，０００ｐｓｉであり、ＡＳＴＭのＤ６３８に従って決定する引張り伸びは１．５％〜１０％または２％〜８％あるいは３％〜７％であり、ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って決定される曲げ弾性率は２５０，０００ｐｓｉ〜６００，０００ｐｓｉまたは３００，０００ｐｓｉ〜５５０，０００ｐｓｉあるいは４００，０００ｐｓｉ〜５００，０００ｐｓｉであり、ＡＳＴＭ  Ｄ２５６に従って決定したノッチ付きアイゾット衝撃は０．１ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ〜０．８ｆｔ−ｌｂ／ｉｎまたは０．２ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ〜０．７ｆｔ−ｌｂ／ｉｎあるいは０．４ｆｔ−ｌｂ／ｆｔ−ｌｂ／ｉｎ〜０．６ｆｔ−ｌｂ／ｉｎである。
【００７７】
本発明での使用に適したポリ乳酸の例は半結晶性ポリ乳酸、例えばNature Works PLA3251, Nature Works PLA6201, Nature Works PLA6202または非晶質ポリ乳酸、例えばNature Works PLA4060であるが、これらに限定されるものではない。これらは全てNature Works LLCから市販されている。
【００７８】
ポリ乳酸は添加物および変性剤を含むことができる。特定の実施形態では、ポリ乳酸は安定剤、紫外線遮蔽剤、酸化剤、抗−酸化剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、加工油、離型剤、着色剤、顔料／染料、核剤、可塑剤、通常充填剤、ナノフィラー、立体錯体ポリ乳酸、鎖延長剤およびこれらの組み合わせを含むことができる。特定の実施形態では、連鎖延長剤はアクリル系共重合体、例えばBiostrength社のBiostrength７００または過酸化物である。上記添加剤は、ポリマーのかく配合組成物を形成するために単独または組み合わせて使用することができる。これらの添加剤は所望特性を付与するのに有効な量で含まれる。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態では、第三成分は過酸化物である。この過酸化物の非限定的な例としてはLuperox-101 and Tigonix-301が挙げられる。ポリオレフィン／ポリ乳酸ブレンド中の過酸化物の量は重量で約２００ｐｐｍ〜約９０００ｐｐｍにすることができる。
【００８０】
本発明の特定の実施形態では、第三成分はキャビテーションブースター（cabitation booster）にすることができる。キャビテーションブースターは官能化ポリオレフィン、例えばポリプロピレンから成ることができ、例えば極性モノマーで官能化されたポリプロピレンにすることができる。このような極性モノマーの例としては無水マレイン酸（ＭＡＨ）、アクリル酸、アクリル酸アルキル、ビニルスルホン酸、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸。アルキルスルホン酸。アクリロニトリル、アクリレートエステル、例えばメチルメタアクリレート、スチレンスルホン酸およびこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定さるものではない。一つの実施形態では、キャビテーションブースターは無水マレイン酸で官能化したポリプロピレン（以下、マレイン化ポリプロピレン（ＰＰ−Ｇ−ＭＡＨ）とよぶ）で構成できる。
【００８１】
本発明で使用するのに適したキャビテーションブースターの例としてはＰＯＬＹＢＯＮＤ−３００２およびＸ−１００８３が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらはＰＰ−Ｇ−ＭＡＨで、両方ともCrompton Corporationから市販されている。一つの実施形態では、本発明での使用に適したキャビテーションブースタ（例えば、ＰＯＬＹＢＯＮＤ−３００２）は一般に［表８］に記載の物理特性を有する。
【表８】
2016518509.tif 000009
【００８２】
一つの実施形態では、キャビテーションのブースターはブレンドの総重量の０．５重量％〜１５重量％または２重量％〜１０重量％あるいは３重量％〜５重量％の量でブレンド中に存在する。
【００８３】
一つの実施形態では、キャビテーションブースターは無水マレイン酸がグラフトしたＰＰで、ＭＡＨの含有量はマレイン化ＰＰの総重量の０．２重量％〜１５重量％または０．５重量％〜１０重量％あるいは０．５重量％〜５重量％である。
【００８４】
特定の他の実施形態では、本発明のシングルペレットは第三成分として反応性改質剤を含む。この反応性改質剤とは溶融したポリオレフィンおよびＰＬＡ（例えば、ＰＰ／ＰＬＡブレンドまたはＰＥ／ＰＬＡブレンド）に加えた時にポリオレフィンとＰＬＡとの間のインターフェースを安定化させる役目をする化合物をその場（in situ）で形成するがポリマー添加剤を意味する。その場（in situ）で形成された上記化合物は相溶化剤の前駆体で、相溶化剤および反応性改質剤としての役目をする。
【００８５】
特定の実施形態では、反応性改質剤を含み、ＳＥＢＳ、エチレンメタクリレート共重合体、エチレン酢酸ビニル共重合体およびエポキシ−官能化ポリオレフィンにすることができるが、これらに限定されるものではない。本発明で使用するのに適したエポキシ官能化ポリオレフィンの例にはエポキシ官能化ポリプロピレン、例えばグリシジルメタクリレートがグラフトされたポリプロピレン（ＰＰ−Ｇ−ＧＭＡ）、エポキシ官能化ポリエチレン、例えばポリエチレンコグリシジルメタクリレート（ＰＥ−ＣＯ−ＧＭＡ）およびこれらの組み合わせが含まれるが、これに限定されない。本発明で使用するのに適したエポキシ官能性ポリエチレンの例にはArkema社から市販の８％のＧＭＡを含むＰＥ−ＣＯ−ＧＭＡであるLOTADER AX8840が含まれる。
【００８６】
別の実施形態では、反応性改質剤はＰＰ−Ｇ−ＧＭＡから成る。このＰＰ−Ｇ−ＧＭＡは過酸化物開始剤の存在下でポリプロピレンにＧＭＡを任意の適切な方法、例えばグラフトすることによって製造できる。本発明で使用するのに好適な開始剤の例にはArkema社から市販の過酸化物のＬＵＰＥＲＳＯＬ  １０１およびＴＲＩＧＡＮＯＸ  ３０１が含まれるが、これらに限定されるものではない。一つの実施形態では、重合開始剤は生分解性ポリマー組成物の総重量の０．０３重量％〜２重量％または０．２重量％〜０．８重量％あるいは０．３重量％〜０．５重量％の量で使用することができる。
【００８７】
ＰＰへのＧＭＡのグラフト反応は押出機、例えば単一の押出機または二軸押出機の内部で溶融状態で行うことができる。以下、このようなプロセスを反応押出成形という。ＰＰ、ＧＭＡおよび開始剤（すなわち、過酸化物）を含む原料を押出機に沿って押出機の反応器中に順次供給するか、この原料（ＰＰ、ＧＭＡおよび開始剤）を押出機外で予備混合してから供給することができる。
【００８８】
変形実施形態では、ＰＰ−Ｇ−ＧＭＡを開始剤および多官能性アクリレートコモノマーの存在下でポリプロピレンにＧＭＡをグラフトすることで製造する。多官能性アクリレートコモノマーはポリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）またはこれらの組み合わせにすることができる。
【００８９】
上記の多官能性アクリレートコモノマーのさらに他の特徴は高い引火点を有する点にある。この材料の引火点は空気中で発火可能混合物を形成することができる最低温度であり、ＡＳＴＭ  Ｄ９３に従って決定される。引火点が高くなると材料の可燃性が下がり、反応押出しが有利に行える。一つの実施形態では、多官能性アクリレートコモノマーの引火点は５０℃〜１２０℃または７０℃〜１００℃あるいは８０℃〜１００℃である。本発明での使用に適した多官能性アクリレートコモノマーの例にはSartomer社から市販のＳＲ２５９（ポリエチレングリコールジアクリレート）、ＣＤ５６０（アルコキシレート化ヘキサンジオールジアクリレート）およびＳＲ３５１（ＴＭＰＴＡ）が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００９０】
過酸化物および多官能性アクリレートコモノマー、ポリエチレングリコールジアクリレートの存在下でのポリプロピレンへのＧＭＡのグラフト化反応は下記のスキーム１で示される。
スキーム１
2016518509.tif 000010
【００９１】
特定の理論に限定されることは望まないが、反応性押出成形時に、過酸化物の存在下でポリプロピレン分子の第三級炭素上の水素が容易に引き抜かれ、不対電子を有するポリプロピレンマクロラジカルが形成される。このポリプロピレンマクロラジカルは一般に不安定で、「β−切断」とよばれる工程を経てフリーラジカルを形成する傾向がある。このβ−切断はラジカルに対してβ位置にある結合が開裂されて二重結合と新しいラジカルが形成される反応のファミリーを意味する。このβ−切断反応が内部二重結合の形成の主たる原因であると考えら、その発生は最終重合体のアリル含有量に関係している。このβ−切断は典型的にはグラフト反応（すなわちＧＭＡの付加）より優越し、ＧＭＡのグラフト化を低くし、ポリプロピレンの平均分子量を低くするが、多官能性アクリレートコモノマーを含む反応では多官能性アクリレートコモノマーがポリプロピレンマイクロラジカルを容易に捕捉する機能をし、より安定した中間体（ポリプロピレン−アクリレートラジカル）を形成する。この比較的安定なプロピレン−アクリレートラジカルはアクリレートタイプ単量体であるＧＭＡとより容易に反応する傾向があり、結果てきにグラフト反応に有利となる。
【００９２】
さらに、スキーム１に示すように、グラフトされたプロピレン−アクリル酸分子上には複数のフリーラジカルが存在し、それが捕捉を容易にし、ＧＭＡの反応を開始させる。ＧＭＡのアクリレートフリーラジカルへ向かう反応性はポリプロピレンの第三級マクロラジカルへ向かうものより高いので、多官能性アクリレートコモノマーを含む反応混合物を用いて製造したＰＰ−Ｇ−ＧＭＡは、多官能性アクリレートコモノマーの不存在下で同じ組成物を用いた他の方法で製造したＰＰ−Ｇ−ＧＭＡより高いグラフト率を有する。以下、多官能性アクリレートコモノマーを用いて製造したＰＰ−Ｇ−ＧＭＡでは高度にグラフト化されたＧＭＡ（ＨＧＧＭＡ）とよぶことにする。
【００９３】
一つの実施形態では、反応性改質剤であるＨＧＧＭＡが８０重量％〜９９．５重量％または９０重量％〜９９重量％あるいは９５重量％〜９９重量％の量で存在するポリプロピレン含む反応混合物から製造される。ＧＭＡは０．５重量〜２０重量％または１．０重量％〜１０重量％あるいは１．０重量％〜５．０重量％の量で存在する。多官能性アクリレートコモノマー（例えば、ＳＥ２５９）は０．５重量％〜１５重量または１．０重量％〜１０重量％あるいは１．０重量％〜５．０重量％の量で存在し、開始剤（例えば、ＬＵＰＥＲＳＯＬ１０１）は０．０５重量％〜１．５重量％または０．２重量％〜０．８重量％あるいは０．３重量％〜０．５重量％の量で存在する。ＨＧＧＭＡ中のＧＭＡ：多官能性アクリレートコモノマーの比率は１：５〜１０：１または１：２〜５：１あるいは１：１〜３：１である。
【００９４】
ポリオレフィンへのＧＭＡのグラフト量は使用する材料や加工条件等の種々の要因によって変えることができる。そのパラメータはユーザが所望するグラフト収率を有する反応性改質剤がえられるように当業者が変更できる。
【００９５】
グラフト収率は任意の適切な方法を用いて決定できる。例えば、グラフト収率はフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）分光法で決定できる。一つの実施形態でのグラフト収率を決定する方法ではＰＰとＧＭＡの混合物（各成分の量は既知である）を有するポリマー試料のＦＴＩＲスペクトルを求め、成分濃度の関数として１つまたは複数の波長での信号強度をプロットして較正曲線を作る。次にＰＰ−Ｇ−ＧＭＡ試料のＦＴＩＲスペクトルを測定し、較正曲線と比較することでグラフト収率を決定する。この方法は非特許文献１（Angew. Makromol. Chem, 1995, V229 pages 1-13）に詳細に記載されている。
【非特許文献１】Angew. Makromol. Chem, 1995, V229 pages 1-13
【００９６】
一つの実施形態では、ＨＧＧＭＡのグラフト収率は０．２重量％〜１５重量％または０．５重量％〜１０重量％あるいは１．０重量％〜５．０重量％にすることができる。一つの実施形態では、反応性改質剤はシングルペレットの総重量を基にして０．５重量％〜１５重量％または１．０重量％〜１０重量％あるいは３．０重量％〜５．０重量％である。
【００９７】
シングルペレットは１ステップの配合プロセスまたは多段のマルチステップ配合プロセスで形成することができる。例えば、特定の実施形態では、二軸スクリュー押出機等の押出機中でブレンドを配合し、次いでペレット化する。他の実施形態では、ブレンドの各成分を機械的に混合し、それを押出成形し、その後にペレット化することでシングルペレットを形成することができる。さらに他の実施形態では、過酸化物またはその他の鎖延長剤を含む混合物のブレンドを反応性押出成形した後にペレット化することができる。
【００９８】
当業者は、ポリオレフィン、ポリ乳酸および任意の第三成分の種々の組み合わせが本発明の範囲内であることは理解できよう。以下に記載する配合（フォームレーション）は本発明の特定の実施形態で、本発明がそれに限定されない。
【００９９】
ヒートシールおよびシールピールフィルム用途のシングルペレット配合物
【０１００】
本発明の特定の実施形態では、ヒートシールおよびシール剥離フィルムの用途で使用するシングルペレット配合物を対象にする。この実施形態は、ポリ乳酸とポリオレフィンのブレンドから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはメタロセンプロピレンのランダム共重合体、例えばLX5 02-15、チーグラー・ナッタプロピレンのランダム共重合体、例えばTotal Petrochemicals社の６０００−、８０００−および９０００シリーズまたはメタロセン触媒を使用したＨＤＰＥにすることができるが、これらに限定されない。ポリ乳酸はNatureWorks PLA406の半結晶または非晶質ポリ乳酸にすることができる。第三成分が存在する場合、それはエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタアクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にすることができる。これらの配合物から製造された物品には一つまたは複数のヒートシールまたはシール−剥離層を有する単総または多層フィルムが挙げられる。
【０１０１】
不透明ＢＯＰＰフィルム用のシングルペレット配合物
【０１０２】
本発明の特定の実施形態は、不透明なＢＯＰＰフィルム用途で使用するシングルペレット配合物を対象とする。この実施形態はポリ乳酸と、ポリオレフィンとのブレンドから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはチーグラー・ナッタまたはメタロセンを用いたプロピレンのホモポリマー、ランダム共重合体または衝撃コポリマーにすることができる。ポリオレフィンはＨＤＰＥでもよい。ポリ乳酸は任意のポリ乳酸にすることができ、Nature Works PLA6201, Nature Works PLA6202またはNature Works PLA 325のような半結晶性ポリ乳酸にすることができるが、これらに限定されてい。第三成分（存在する場合）はマレイン化ポリオレフィンにすることができる。シングルペレットはその他の添加剤、例えばＰＰおよびＰＬＡの核剤、通常充填剤、例えば炭酸カルシウムまたはナノフィラー等を含むことができる。この配合物から作られる物品には一つまたは複数の不透明なＢＯＰＰフィルム層を有する単総および多層フィルムが含まれる。
【０１０３】
クリアＢＯＰＰフィルム用のシングルペレット配合物
【０１０４】
本発明の特定の実施形態は、不透明ＢＯＰＰフィルム用途で使用するシングルペレット配合物を対象とする。この実施形態はポリ乳酸とポリオレフィンとのブレンドから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはチーグラー・ナッタまたはメタロセン触媒を用いたポリプロピレンのホモポリマーまたはランダム共重合体にすることができる。また、ポリオレフィンはＨＤＰＥでもよい。ポリ乳酸は非晶質または半結晶性ポリ乳酸にすることができる。第三成分（存在する場合）はエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタクリレート共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にすることができる。この配合物から作られる物品としては一つまたは複数の透明なＢＯＰＰフィルム層を有する単総または多層フィルムが挙げられる。
【０１０５】
ブロー成形、押出成形、押出熱成形および発泡用途用の高溶融強度シングルペレット配合物
【０１０６】
本発明の特定の実施形態は、ブローフィルム、押出成形、熱成形、押出成形および発泡用途で使用するシングルペレット配合物を対象とする。この実施形態はポリ乳酸とポリオレフィンとのブレンドから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはポリプロピレンまたはポリエチレンにすることができる。いくつかの実施形態では、ポリプロピレンは高溶融強度ポリプロピレンである。高溶融強度ポリプロピレンは商業的供給源から得ることができるBorealis WB-140、または、過酸化物、カップリングまたは官能化ＰＰ、例えばマレイン化ＰＰの中和核剤の存在下で、アイオノマー、例えばCray Valley Dymalink 705を加え、通常のポリプロピレンとSartomer SR351のような多官能性モノマーとを押出成形する反応押出技術によって製造できる。ポリ乳酸は非晶質または半結晶性ポリ乳酸にすることができる。ポリ乳酸はアクリル系共重合体、例えばBiostrength社のBiostrength 700のような連鎖制限剤または過酸化物または充填剤を含むことができる。第三成分（存在する場合）はエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタクリル酸共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にすることができる。この配合物から製造される物品には単層および多層のブロー成形フィルムまたは押出成形、押出熱成形または発泡成形した物品が含まれる。
【０１０７】
自動車内装材、その他耐久消費材の射出成形用シングルペレット配合物
【０１０８】
本発明の特定の実施形態は、自動車内装材およびその他の耐久材用途の射出成形で使用するためのシングルペレット配合物を対象とする。これらの実施形態はポリ乳酸とポリオレフィンのブレンドとから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはポリプロピレンまたはＨＤＰＥにすることができる。いくつかの実施形態では、ポリプロピレンはチーグラー−ナッタポリプロピレン耐衝撃性共重合体である。配合物の機械特性を調整するためにＥＰＤＭなどのようなゴムを添加してもよい。ポリ乳酸は半結晶性ポリ乳酸にすることができる。ポリ乳酸はアクリル系共重合体の連鎖改質剤、例えばBiostrength社のBiostrength 700、または過酸化物または充填剤を含むことができる。第三成分（存在する場合）はエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタクリル酸共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にすることができる。これらの配合物から製造される物品には自動車の内装材やその他の耐久財等の物品が含まれる。
【０１０９】
ホットメルト接着剤用のシングルペレット配合物
【０１１０】
本発明の特定の実施形態は、ホットメルト接着剤で使用するシングルペレット配合物を対象とする。この実施形態は過酸化物を用いて作られたポリ乳酸とポリオレフィンとのブレンドから成る。ポリオレフィンはチーグラー・ナッタまたはメタロセンポリプロピレンのホモポリマー、ランダムコポリマーまたは衝撃コポリマーにすることができる。ポリ乳酸は半結晶質または非晶質のポリ乳酸にすることができる。ポリ乳酸は改質剤として可塑剤、核剤、通常充填材またはナノフィラーまたは立体錯体ポリ乳酸を含むことができる。過酸化物にはLuperox-101, Trigonix-301およびポリオレフィンで使用される任意の過酸化物が含まれる。ブレンド中の過酸化物の量はブレンドの重量の１００ｐｐｍ〜２００００ｐｐｍの範囲である。この配合物からホットメルト接着剤を作ることができる。
【０１１１】
射出延伸ブロー成形（ＩＳＢＭ）、繊維およびテープ等の他の用途用のシングルペレット配合物
【０１１２】
本発明の特定の実施形態は、ＩＳＢＭ、繊維およびテープで使用するためのシングルペレット配合物を対象とする。この実施形態はポリ乳酸とポリオレフィンのブレンドから成り、第三成分を含んでいてもよい。ポリオレフィンはチーグラー・ナッタまたはメタロセンポリプロピレンのホモポリマー、ランダムコポリマーまたは衝撃コポリマーにすることができる。ポリオレフィンはＨＤＰＥでもよい。ポリ乳酸は半結晶性ポリ乳酸でもよい。ポリ乳酸は改質剤として可塑剤、核剤、通常充填材またはナノフィラーまたは立体錯体ポリ乳酸を含んでもよい。第三成分（存在する場合）はエポキシ官能化ポリエチレン、エポキシ官能化ポリプロピレン、ＳＥＢＳ、エチレンメタクリル酸共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体にすることができる。これらの配合物から製造される物品にはＩＳＢＭフィルム、繊維およびテープが含まれる。
【０１１３】
本発明の特定の非限定的な実施形態では、物品を形成するための押出機の直ぐ前の押出機でシングルペレットを形成することができる。
【実施例】
【０１１４】
以上、本発明を一般的に記載したが、以下では本発明の実施例および利点を実証するために特定の実施例を記載する。なお、以下の実施例は例示のためにのもので、明細書または特許請求の範囲を限定するものではないことは理解されたい。
【０１１５】
実施例１
ゴムドメインの内部にＰＬＡ相を封入して、優れた剛性／衝撃バランスを有するシングルペレットが製造できる方法を開示する。一つの例はTotal Petrochemicals社の  ＬＸ３  １２−０４をベースにした配合物である。ＬＸ３  １２−０４はメルトフローＣＲＥＤが２．０ｇ／１０分から１３ｇ／１０分の間にあるエチレン含有量が〜１６％の耐衝撃性コポリマーである。このＬＸ３  １２−０４を２０％のＴａｆｍｅｒ（ＥＰＤＭゴム）と１０％のＰＬＡとブレンドする。ゴムとＰＬＡはポリプロピレンマトリックス中に独立した分散相として存在する。しかし、ポリプロピレンを配合する前に、Total Petrochemicals社製のエポキシ官能化ポリプロピレン（Ａと表記）またはArkema社から市販のエポキシ官能化ポリエチレン（Ｂと表記）であるＬＯＴＡＤＥＲ  ＡＸ８４００のような官能化ポリオレフィンとＰＬＡとを予備混合して、ポリプロピレンマトリックス中のゴム相の内側にＰＬＡ相をカプセル化することができる（［図１］参照）。［図１］は分離したゴムおよびＰＬＡ分散相（左）と、ゴム相内にカプセル化されたＰＬＡ相（右）とを有するＬＸ３  １２−０４／２０％Ｔａｆｍｅｒ／１０％ＰＬＡブレンドを示す。この制御された相形態の利点は、特にゴム含量の低い射出成形用配合物として剛性バランスに優れるとともに、ポリプロピレン改質でのゴム利用効率を高くすること、すなわち、少なくできる点にある。この制御された形態を有する材料は良好な機械特性、特に引張特性と大きな破断伸びを示す（［図２］および［図３）。［図２］はノッチ付きアイゾット（ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０で測定、ｆｏｏｔ．ｐｏｕｎｄ／ｉｎｃｈ）対曲げ弾性率対（ＡＳＴＭ  Ｄ−２５６Ａで測定）を示している。［図３］は引張試験（ＡＳＴＭ  Ｄ−６３８で測定）の結果である。
【０１１６】
実施例２
キャビテーションブースターを添加または添加しないＰＰ／ＰＬＡ配合物の溶融圧力を調べた。サンプル１はTotal Petrochemicals社のポリプロピレン３２７１と１０％ＰＬＡ６２０１Ｄ（押出前に予め真空下で６時間、７５℃で乾燥）とをブレンドして製造した。サンプル２は３２７１と、１０％のＰＬＡ６２０１と、５％のＰＯＬＹＢＯＤ３００２（ポリプロピレンにグラフトした０．６％の無水マレイン酸（ＭＡＨ）を含むマレイン化ポリプロピレン）とをブレンドして製造した。ブレンドした混合物を２７ｍｍの共回転二軸スクリュー押出機で押出した。押出機のスクリュー速度は１００ｒｐｍに設定し、吐出レートは１５ポンド／時にした。デボルポートを排気して押出中に生成した揮発分を除去した。
【０１１７】
［図４］は溶融圧力データを押出時間の関数として示したものである。［図４］に示すように、試料２（キャビテーション剤を含む）は押出時間の早い時間に高い溶融圧力を示す。押出時間の後になるとサンプル２の溶融圧力は安定し、各サンプルの最終溶融圧力は同程度になることを示している。
【０１１８】
両方のサンプルの押出ペレットを圧縮成形し、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いてＰＰ中のＰＬＡ相分散程度を特徴付けた。［図５］は両方のサンプルのＡＦＭ像を示す。［図５］を参照すると、両方のサンプルは非混和性ブレンドであることを示し、円形体１１０で現れるＰＬＡはポリプロピレン連続相１２０中に分散している。サンプル１ではＰＬＡがＰＰ内に種々のサイズの塊（ほでー）形成し、塊の一部は５マイクロメートル（μｍ）よりも大きなサイズを有する。キャビテーションブースターを用いて製造した比較例２ではＰＰ内に同量のＰＬＡ１１０している。特定の理論に限定されることは望まないが、キャビテーションブースターのマレイン化ポリプロピレンはＰＰ相とＰＬＡ相との間にある種の極性相互作用および水素結合を導入し、ＰＬＡ分散をある程度助けると考えられる。
【０１１９】
以上、複数の実施形態を説明したが、本発明の精神および教示から逸脱しない限り、当業者はそれを変更することができる。本明細書に記載の実施形態は単なる例示で、限定することを意図したものではない。本明細書に開示した実施形態は多くの変更および変形が可能であり、それらは本発明の範囲内である。数値範囲または限定が明確に記載されている場合、これらで明示された範囲または限定は、その範囲内に入る大きさの反復範囲または限定を含むことは理解されるべきである（例えば、約１〜約１０は２、３、４・・・を含み、０．１０以上は０．１１、０．１２、０．１３等を含む）。例えば、下限ＲLと上限Ｒuを有する数値範囲はこの範囲内に入る任意の数を含む。特に、この範囲内の下記の数字を開示している：Ｒ＝ＲL＋Ｋ＊（Ｒu−ＲL）、ここで、ｋは１パーセントの増分の１パーセントから１００パーセントの範囲の変数である。すなわち、ｋは１パーセント、２パーセント、３パーセント、４パーセント、５パーセント、・・・、５０パーセント、５１パーセント、５２％、９５パーセント、９６パーセント、９７パーセント、９８パーセント、９９パーセントまたは１００パーセントである。また、上記で定義した２つのＲ数で定義される任意の数値範囲も開示している。「必要に応じて」という用語を任意の要素に関して使用した場合は、その対象要素が必要とされるか、必要とされないことを意味し、両方の選択肢が請求項の範囲に含まれる。「から成る」「を含む」」「を有する」等の上位概念の用語の使用は「のみから成る」「実質的に〜から構成される」「本質的に〜から成る」等の下位概念の用語の使用をサポートするものと理解すべきである。
【０１２０】
従って、保護の範囲は上記の説明に限定されるものではなく、特許請求の範囲のみによって限定され、特許請求の範囲の全ての均等物を含む。各請求項は本発明の実施例として明細書に組み込まれる。従って、請求項は発明の説明であり、本発明の実施形態に加えられる。参考文献、特に、本出願の優先日後に公表日を有する参考文献の開示は先行技術であることを認めるものではない。本明細書中に引用した全ての特許、特許出願および刊行物の開示は、例示、手順またはその他の詳細が参考として本明細書に記載されたものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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