(57)【要約】  高いメルトフローインデックスを有するメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物であって、水可溶性ポリマーと、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、組成物合計の少なくとも１５重量％の吸湿性塩とのブレンドを含み、ここで、前記塩の含水率は１０重量％未満であり、場合によって、溶媒ポリマー可塑剤は吸湿性塩より重量パーセントで少ない量であるメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルト加工可能な水溶性ポリマー組成物であって、水溶性ポリマーと、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、前記組成物の合計重量の少なくとも１５重量％の吸湿性塩とのブレンドを含み、ここで、前記組成物の含水率は１０重量％未満であるメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２】
少なくとも２０重量％の前記吸湿性塩が与えられる、請求項１に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項３】
前記ポリマーがポリビニルアルコールポリマーを含む、請求項１または請求項２に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー。
【請求項４】
前記吸湿性塩が、アルカリまたはアルカリ土類金属塩から選択される無水塩または水和塩である、請求項１から３のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項５】
前記塩が、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウムおよび塩化マグネシウムからなる群から選択される、請求項４に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項６】
前記塩が１０重量％未満の含水率を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項７】
前記塩が無水形態である、請求項６に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項８】
前記塩が前記組成物の合計重量の最大７５重量％の量で前記組成物中に含まれる、請求項１から７のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項９】
前記塩が前記組成物の合計重量の少なくとも４０重量％の量で含まれる、請求項８に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１０】
前記塩が前記組成物の合計重量の少なくとも５０重量％の量で含まれる、請求項９に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１１】
溶媒ポリマー可塑剤をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１２】
前記溶媒ポリマー可塑剤がグリセリンまたはプロピレングリコールから選択される、請求項１１に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１３】
前記塩が、前記溶媒ポリマー可塑剤より重量パーセントで多量与えられる、請求項１１または請求項１２に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１４】
塩と溶媒ポリマー可塑剤の比率が１．２５−１２：１である、請求項１３に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１５】
塩と溶媒ポリマー可塑剤の比率が１．２５−７：１である、請求項１４に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１６】
塩と溶媒ポリマー可塑剤の比率が４−５：１である、請求項１５に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１７】
少なくとも２０ｇのメルトフローインデックス（１０分／１９０℃／２．１６ｋｇ、ＩＳＯ  １１３３による）を有する、請求項１から１６のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１８】
粉末、ペレット、錠剤または押出加工されたフィラメントのいずれか１つの形態で与えられる、請求項１から１７のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項１９】
水溶性ポリマーと、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、少なくとも１５重量％の吸湿性塩とのブレンドを含む、メルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２０】
吸湿性塩と前記塩の溶媒ポリマー可塑剤とのブレンドを含む可溶性ポリマー内部潤滑剤。
【請求項２１】
メルト加工可能な水溶性ポリマー組成物であって、水溶性ポリマーと、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする内部潤滑剤とのブレンドを含み、請求項２０に記載の前記潤滑剤が溶媒ポリマー可塑剤とブレンドされた吸湿性塩を含むメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２２】
前記吸湿性塩が前記組成物の合計重量の少なくとも１５重量％である、請求項２１に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２３】
前記組成物の含水率が１０重量％未満である、請求項２１または請求項２２に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２４】
前記吸湿性塩が前記塩の溶媒ポリマー可塑剤とブレンドされる、請求項２１から２３のいずれか一項に記載のメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２５】
水溶性ポリマーと、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする内部潤滑剤とのブレンドを含み、前記潤滑剤が溶媒ポリマー可塑剤とブレンドされた吸湿性塩を含む、メルト加工可能な水溶性ポリマー組成物。
【請求項２６】
水溶性ポリマー組成物を製造する方法であって、水溶性ポリマーを、前記ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、前記組成物の合計重量の少なくとも１５重量％の吸湿性塩とブレンドする工程を含み、ここで、前記組成物の含水率は１０重量％未満である方法。
【請求項２７】
溶媒ポリマー可塑剤を加える工程をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
請求項１から１９または２１から２５のいずれか一項に記載の組成物を軟化してメルトフローを形成する工程を含む、水溶性ポリマー組成物を押出および／または成形する方法。
【請求項２９】
前記メルトフローが少なくとも２０ｇのメルトフローインデックス（１０分／１９０℃／２．１６ｋｇ、ＩＳＯ  １１３３による）を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ポリマー組成物が成形されて、２００ミクロン未満の厚さを有する薄壁物品を形成する、請求項２８または請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にポリビニルアルコールポリマーに限らないポリマー内部潤滑剤、およびその製造のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場にある相当な量の非生物分解性ポリマーを置き換える水溶性で生分解性のポリマーに対する需要が増加している。非生物分解性ポリマーは、埋立処分地でのまたは焼却によるその処分についての要件により財源にかなりの需要を当てている。
【０００３】
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、また適切に順応した微生物の存在下で最終的な生物分解の余地がある、水に可溶性のごくわずかなビニルポリマーの一つとして認識されている。したがって、広範囲の用途に環境上適合するＰＶＡ系材料の調製に向けられる注目が増加している。ＰＶＡには優れたフィルムおよび薄壁容器を形成する性質があり、いくつかのガスに対して高い不透性を示し、水性環境中に放出するための包装製品に使用するのに非常に適している。また、これは高い接着強さを有し無毒である。しかし、この性質は、ポリマーが水を吸収するので湿度依存性であり、引張強さを低下させるが伸びおよび引裂強さを増加させる。また、ＰＶＡまたはＰＶＡ含有組成物を成功裡に押出加工するのは困難であり、さらにその潜在的な使用が限定される。特に、低い水温、通常５℃以下で２分未満に製品放出を保証するために必要とされる最小厚さ（２００ミクロン未満）に容易に成形することができる配合物は現在のところない。そのようなフィルムは、低温かつ短い洗浄サイクルでランドリー清浄剤の放出を必要とするランドリー製品の包装などの用途に望ましい。
【０００４】
改善することが望ましいポリマーの性質の一つはメルトフローインデックスである。これは、候補の所定温度について所定の候補荷重で印加した圧力によって指定の直径および長さの毛細管に通して１０分で流動する、グラムでポリマー質量として定義される、ポリマーメルトの流れ易さに関係する。そのような１つの方法は標準ＩＳＯ  １１３３に記載されている。薄壁の成形品を得るためにはより高いＭＦＩが必要である。
【０００５】
メルトフローインデックスを増加させるためにＰＶＡ内に内部潤滑剤を使用することは当業界で公知である。例えば、欧州特許第１１１２３１６Ｂ１号明細書（ＰＶＡＸＸテクノロジーズ社）では、最大５重量％の脂肪酸アミドを含む。脂肪酸はポリマー鎖間に潤滑性を与え、それによってポリマーのメルトフローを増加させる。しかし、これらは不溶性であり、加工中に溶融し、このポリマーを被覆して、ポリマーの溶解を妨害し得る。さらに、使用することができる潤滑剤の量は、過剰な潤滑剤（一般にＰＶＡの５重量％を超える）がブレンドから分離し、それによってポリマーのＭＦＩを改善する能力を制限するので、限定される。
【０００６】
ポリマーは酢酸ビニルからの重合、および形成したポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）のその後の加水分解によって製造される。ＰＶＡおよびＰＶＡ由来ポリマーは水溶性であるが、その溶解性はポリマーの分子量および加水分解の程度、すなわち、ＯＨ基と置き換えられた出発ポリマー（ＰＶＡｃ）のアセテート基の百分率によって決定される。その程度が高いほど、溶解度および溶解の速度は低い。その違いは、ポリマー内の結晶帯域の形成により高い溶解温度より低い溶解温度ではるかに著しい。
【０００７】
また、ＰＶＡは、メルト加工の前に組成物からの揮発分の除去を必要とするが、その理由が、そのような除去加工なしでは水蒸気の形成およびその後のポリマーの発泡により困難であるからであることは当業界で公知である。乾燥は、一般に、造り、設計および配合に応じて標準乾燥装置を９０℃の温度で４−９時間使用して達成される。
【０００８】
ＰＶＡまたはＰＶＡ由来組成物から物品を成形する試みにもかかわらず、所望の時間枠内で水溶液に溶解する薄壁物品を成形するのに必要とされるメルトフローの欠如により、所望の溶解度特性は達成されていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の狙いは、先行技術のポリマー組成物で経験される前述の問題に取り組むか、または少なくとも緩和する水溶性ポリマー組成物であるが、しかし特にポリビニルアルコール組成物に限らない。
【００１０】
本発明のさらなる狙いは、水溶性ポリマー組成物を製造および押出および／または成形する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明の第１の態様は、ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、１０重量％未満の含水率を有する組成物の合計重量の少なくとも１５重量％の吸湿性塩と、水溶性ポリマーとのブレンドを含むメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物を提供する。
【００１２】
好ましくは、本組成物の合計重量の少なくとも２０重量％の吸湿性塩が提供される。さらに、水溶性ポリマーは周囲温度で固体であってもよい。より好ましくは、ポリマーはポリビニルアルコールポリマーを含む。本発明において使用されるＰＶＡは、何らかの特定の程度の加水分解に限定されない。部分的にまたは完全に加水分解されたＰＶＡが、本発明に使用されてもよい。同様に、ＰＶＡは特定の分子量に限定されない。ＰＶＡは、およそ２０，０００の比較的低分子量から１５０，０００以上の分子量であってもよい。
【００１３】
ＰＶＡは、好ましくは最大５重量％の含水率を有する。驚くべきことに、吸湿性塩はＰＶＡから水を抜き取るだけでなく、ＰＶＡに対する内部潤滑剤として働きメルトフローインデックスを増加させることが見いだされた。
【００１４】
好ましくは、吸湿性塩は、アルカリまたはアルカリ土類金属塩から選択される無水塩または水和塩である。組成物の最終使用に応じて、食品および／もしくは医薬で使用するために承認されている、ならびに／または軟水剤などの最終製品に追加の利点を与え得る他の性質を有する塩を使用することは有益であり得る。より好ましくは、塩は、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウムおよび塩化マグネシウムからなる群、特に塩化ナトリウムまたはクエン酸塩である群から選択される。
【００１５】
本発明の第１の態様の好ましい実施形態は、水溶性ポリマーと、ブレンドを押出可能にするのに有効な量の塩化ナトリウムとのブレンドを含む。
【００１６】
塩は、１０重量％未満、好ましくは１重量％未満、より好ましくは０．５重量％未満、特に０．２％未満の含水率を有する。理想的には、塩は無水形態にある。塩は、例えば１００ミクロン未満、好ましくは０．０３−７５μｍ、特に６０−７０μｍの範囲の平均寸法を有する粒子に微粉化されてもよい。塩はまた、その性質を改善するために、例えばアルミノケイ酸ナトリウム、二酸化ケイ素および／またはヘキサシアノ鉄酸ナトリウムで被覆されてもよい。そのような１つの例は、Ｃｕｓｔｏｍ  Ｐｏｗｄｅｒｓ（ｗｗｗ．ｃｕｓｔｏｍｐｏｗｄｅｒｓ．ｃｏ．ｕｋ）から入手可能な固化防止剤として、アルミノケイ酸ナトリウム０．５％（Ｅ５５４）、二酸化ケイ素０．７５％（Ｅ５５１）およびヘキサシアノ鉄酸ナトリウム（Ｅ５３５）で被覆された塩化ナトリウム塩である。
【００１７】
塩は、配合物の合計重量の最大７５重量％の量で組成物に含まれてもよい。塩は、配合物の合計重量の少なくとも１５重量％、好ましくは少なくとも２０％量、より好ましくは少なくとも４０重量％、特に少なくとも５０重量％含まれる。
【００１８】
本組成物は、組成物の加工性を改善するための任意選択の添加剤、例えば、可とう性を増強するおよび／または押出または成形下でポリマーの溶融温度を下げる可塑剤、耐熱性を高める安定剤および／または着色する顔料などを用いてコンパウンドされてもよい。好ましくは、ステアリン酸金属などの熱安定剤が、最大０．５重量％、好ましくは最大０．３重量％の量で含まれる。しかし、本組成物は、好ましくは脂肪酸アミドまたはエステルを含まない。
【００１９】
本発明の第１の態様において、本組成物表面内の他の構成分子、例えばポリマー自体からの結合水は、塩を処理して内部潤滑剤として働くことを可能にする。「内部」潤滑剤は、ポリマー鎖間の潤滑性を改善するように機能する。潤滑剤としての塩の使用は、脂肪酸アミドまたはエステルなどの他の種類の先行技術の内部潤滑剤を使用する必要性をなくす。
【００２０】
溶媒可塑剤を含まない例示組成物は、以下のようであってもよい：
ＰＶＯＨ（加水分解８０％）  ６９．７％
ソルビトール  １０．０％
ＮａＣｌ  ２０．０％
熱安定剤  ０．３％
合計  １００％
２．１６ｋｇの重量グラムを使用し１９０℃で１０分試験したメルトフローインデックス＝２１．５
塩化ナトリウムは、ポリマーより水により容易に溶けるが、熱可塑性樹脂ではない。したがって、塩の角ばった結晶構造がポリマーと混合せず、実際にメルトフローを妨害することが予想されるであろう。驚いたことに、これは当てはまらないことがわかった。
【００２１】
好ましくは、塩は、溶媒ポリマー可塑剤より高い重量百分率で与えられる。より好ましくは、塩と溶媒ポリマー可塑剤の比率は、１．２５−１２：１、特に１．２５−７：１、理想的には４−５：１である。
【００２２】
代替として、本組成物は、好ましくは吸湿性有機溶媒である、より好ましくはグリセリン（グリセリンまたはグリセロールとしても知られる）およびプロピレングリコールから選択される溶媒ポリマー可塑剤を含んでもよい。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、水溶性ポリマーと、ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、少なくとも１５重量％の吸湿性塩とのブレンドを含む、メルト加工可能な水溶性ポリマー組成物が提供される。
【００２４】
本発明の第３の態様は、吸湿性塩と塩の溶媒ポリマー可塑剤とのブレンドを含む可溶性ポリマー内部潤滑剤を提供する。
【００２５】
本発明の第３の態様による潤滑剤は、その加工のための水溶性ポリマーとブレンドされてもよい。この点に関して、本発明の第４の態様は、水溶性ポリマーと、ポリマーを押出可能および／または成形可能にする、溶媒ポリマー可塑剤とブレンドされた吸湿性塩、好ましくは無水塩または水和金属塩を含む内部潤滑剤とのブレンドを含むメルト加工可能な水溶性ポリマー組成物を提供する。好ましくは、潤滑剤は、本発明の第３の態様による。
【００２６】
塩が最小限の含水率を有し、配合物の合計重量の、好ましくは、１０重量％未満、少なくとも１５重量％、より好ましくは少なくとも４０重量％、特に少なくとも５０重量％の含水率を含む塩であることが好ましい。
【００２７】
水溶性ポリマーと混合された場合、本発明による潤滑剤は、好ましくは少なくとも２０ｇ（１０分／１９０℃／２．１６ｋｇ、ＩＳＯ  １１３３による）、より好ましくは少なくとも４０ｇ、特に６０ｇのメルトフローインデックスを有する。
【００２８】
本発明の組成物は、食料品および／または医薬品において使用されてもよい。したがって、可能なら、潤滑剤および組成物の他の構成分子は、食品および／または医薬品への使用に承認されていることが理解されるはずである。
【００２９】
本発明の第１、第２、第３または第４の態様による組成物は、さらに加工するための任意の適切な形態で提供されてもよいが、しかし、好ましくは、可溶性ポリマーを含む、押出したフィラメントなどの押出および／または成形した製品の押出および／または成形に使用するために、粉末、錠剤またはペレットの形態で提供される。本組成物は、任意の従来法によって、例えばメルトコンパウンディングまたは低温加工によって製作されてもよく、この後者の事例においては、カレンダリング、改作カレンダリングおよび／または圧密を含んでもよい。冷圧、より好ましくは改作カレンダリングが選択肢の技法であってもよい。
【００３０】
本発明の組成物は、押出および／または成形下でポリマーの溶融温度を下げるためにさらに可塑剤を含んでもよい。可塑剤は、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、低分子量ポリエチレングリコールおよび低分子量アミドからなる群から選択されてもよい。好ましい可塑剤はグリセリンである。可塑剤は、また塩の内部潤滑剤の溶媒ポリマー可塑剤として働くことができる。
【００３１】
本発明の第５の態様は、水溶性ポリマー組成物を製造する方法であって、ポリマーを押出可能および／または成形可能にする潤滑剤として働く、組成物の合計重量の少なくとも１５重量％の吸湿性塩と水溶性ポリマーとをブレンドする工程を含み、ここで、組成物の含水率は１０重量％未満であり、溶媒ポリマー可塑剤を加える工程を場合によって含む方法を提供する。
【００３２】
本発明の第６の態様は、水溶性ポリマー組成物を押出および／または成形する方法であって、本発明の第１、第２、第３および／または第４の態様による組成物を軟化してメルトフローを形成する方法を提供する。好ましくは、加熱および／または圧力で組成物を軟化してメルトフローを作る。
【００３３】
メルトフローは、好ましくは少なくとも２０ｇ、より好ましくは少なくとも４０ｇ、特に６０ｇのメルトフローインデックス（１０分／１９０℃／２．１６ｋｇ、ＩＳＯ  １１３３による）を有する。好ましくは、ポリマー組成物は、厚さが２００ミクロン未満、好ましくは１００ミクロン未満である形態に成形され、それによってその形態が水溶液中に５℃で８０秒以内に溶解することを可能にする。成形された形態は、容器またはフィルムなどの任意の薄壁成形品であってもよい。本発明の組成物は、成形に関して特に有益であるが、押出も可能である。
【００３４】
本発明のメルト加工可能な組成物は、射出成形、圧縮成形、回転成形およびフィルム押出を含むがこれらに限定されない任意の公知の熱加工法によって加工されてもよい。組成物は薄壁成形に特に適する。
【００３５】
本発明のメルト加工可能な組成物は、現在、フィルム、容器および瓶を含む押出可能および／または成形可能なポリマーから製造されている任意の物品の製作に適する。本組成物は、スパンボンド、不織布およびメルトブロー用途の使用のためのフィラメントおよび繊維の製作に適合する。組成物は、また清浄剤および防虫袋および容器などの物品、根覆いフィルム、植木鉢、ドメスティックバッグ、おむつ、ストロー、女性用ケア製品、ハンガー、失禁パッド、匂い袋、六缶包装リング、使い捨て衣料、発泡体、手袋、フィルム小缶、ゴルフティー、ショットガンカートリッジ、差込み便器、瓶、ボウル、綿棒、病院カーテン、「１回使用」の無菌製品および包装材料の製作に適する。
【００３６】
ＰＶＡは、一般に最大５重量％の湿分を有する。これは、標準熱可塑性樹脂装置について、発泡を引き起こす揮発分の発生などの加工上の問題を回避するために１％未満に低下させなければならない。従来は、ポリマーは、標準ポリマー乾燥器で９０℃で４−８時間乾燥される。好ましくは低含水率または無水である特定量の吸湿性塩の添加は、周囲のＰＶＡから水を除去することがわかった。もっと驚くことに、塩による水の吸収は、塩に自己潤滑塗膜を与え、これは次にＰＶＡに対する内部潤滑剤として働くことができる。塩の乾燥剤効果は、乾燥時間を２−４時間に短縮しポリマー製造において相当な省エネルギーを可能にし、さらに、塩によってもたらされる潤滑は、組成物のメルトフローインデックスを大いに増加させ、その結果、ＰＶＡが、製品に、特にフィルムおよび／または成形品の溶解が、５℃という低い温度で短時間（２分未満）内であることを必要とする用途に適するようにする２００ミクロン未満の薄い形態に容易に押出および／または成形することができる。自己潤滑効果は、１％未満の低い湿気水準で、すなわち乾燥過程中でさえなお活性である。温度をさらに低下させ、それによって０℃により接近させることができ、時間も短縮することができることが実現可能である。
【００３７】
塩化ナトリウムなどの吸湿性塩は、グリセリンまたはプロピレングリコールを含む吸湿性塩溶媒などのポリマー可塑剤が組成物中に含まれる場合、増強された潤滑効果を有することがわかった。塩による水の吸収は、表面処理として働くように思われ、所望の場合には、配合物中での非溶剤可塑剤の使用を可能にする。無水塩は、普通は、水溶性ポリマーの内部潤滑に適するとは考えられなかった。この点に関して、沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）が少量（２−３％）使用されてきた。アルコール可塑剤はＰＣＣの溶媒ではないので、高いメルトフローを生ずるためには非常に高い装填率を使用しなければならず、結果としてＰＶＡがＰＣＣ粒子のまわりに閉じ込められるので、非常に展性のある製品になる。メルトフローインデックスも期待外れになる。それに比べて、本発明は、ポリマー鎖内の潤滑剤を与える塩化ナトリウムの外側表面を部分的に溶解する、無水塩化ナトリウムの溶媒であるグリセリンを使用する。これは比較的高いＭＦＩを生じ、ポリマーの溶解度を増加させるが、展性を減少させる（望ましい特性）。
【００３８】
吸湿性塩を用いても、組成物（可塑剤または結合剤いずれかとしての）中に高水準の水を含むと、本発明の利点を達成しないことは理解されるはずである。水は、結果的に、存在するいくらかまたはすべての塩の可逆的溶解をもたらす。さらに、加工がうまくいくように含水率を低減することは、結果的に自己潤滑層の除去および予測不能な寸法および形状の塩結晶の再形成をもたらす。これはメルトフローを妨げ、乾燥時間を増やす。したがって、組成物を構成するＰＶＡなどの様々な構成分子中に含まれる低含水率を超えて、水を配合物に加えないことは、本発明の優先事項である。
【００３９】
本発明は、ここで以下の非限定的な実施例を参照して記載される。実施例は、本発明による組成物を用いて達成される高いメルトフロー値、その短縮された乾燥時間を説明し、これらの特性を保護範囲外にある組成物と比較する。
製造の方法
ＰＶＡ（ポリマー）、塩化ナトリウム（潤滑剤）、グリセリン（可塑剤）および熱可塑剤を、鐘型桶、低剪断ミキサーで３分間混合した。次いで、混合物をスクリューによって配合器に供給し、改作カレンダリングプロセスによってペレットに形成した。改作カレンダリングプロセスは、ローラーとダイの間を通過する時の摩擦剪断の結果、ＰＶＡの部分的または全体的溶融を引き起こし、ダイを通る押出の前に凝集を引き起こす。予備押出物の温度は１１０℃から１４０℃に変化し、次いで、形成されたペレットをトレー式ポリマー乾燥器に９０℃で３時間置いた。
メルトフロー分析
本発明に従って調製した配合物の５グラムの試料を、重量２．１６ｋｇを使用して１９０℃でＭＦＩに関して試験した。各試料を試験しＩＳＯ  １１３３に従ってＭＦＩについて比較した。試験を１０の倍数繰り返し、平均結果を記録した。
【００４０】
試料は、サイクル時間７−１０秒の自動モードの５０トン成形プレスを使用し、１８０℃から２００℃のホットランナーシステムを有する型を使用して成形した。ホッパーからチップまでのスクリュー温度プロファイル（℃）は１６０、１７０、１８０、１８０−１９０であった。パーツ外壁部は６００−３５０ミクロンの間と測定された。
実施例１
次の表１に示す原料を有する配合物を、上記方法に従って所与の重量百分率で混合して製造した。８８％加水分解したＰＶＡを各配合で使用し、熱安定剤はステアリン酸カルシウムであった。メルトフローインデックス（ＭＦＩ）は上に得た分析に従って求めた。
【００４１】
【表１】
2016515653.tif 000002
上記表１に示す配合物２は、白色／クリーム色を有し以下の性質を有することがわかった。
【００４２】
密度  １．６８ｇ／ｃｍ
メルト密度  ２００℃で１．５２ｇ／ｃｍ（ＩＳＯ  １１８３）。
【００４３】
これらの結果は、所望の高ＭＦＩを達成するためには配合物中に塩と可塑剤の高い比率を有する重要性を説明しているが、しかし、ＭＦＩのピーク値は、塩と可塑剤の比率が３．５−５：１、より好ましくは４−４．４：１である上記配合物で得られる。
実施例２
次の表２に示す原料を有する配合物を、上記方法に従って所与の重量パーセントで混合して製造した。８８％加水分解したＰＶＡを各配合物に使用した。メルトフローインデックス（ＭＦＩ）は、上で得た分析に従って求めた。成形した配合物のパーツ外壁部は６００ミクロンから１００ミクロンと測定された。
【００４４】
【表２】
2016515653.tif 000003
表２は、可塑剤の種類が、達成されたＭＦＩに有意な影響を与えないことを実証する。
実施例３
次の表３に示す重量パーセントで混合した原料を有する配合物を上記方法に従って製造した。９８％加水分解したＰＶＡを配合物１０−１３に使用し、８０％加水分解したＰＶＡを配合物１４−１６に使用した。配合物は、２０秒のサイクル時間の自動モードのＢｏｙ５０トン成形プロセスを使用し、コールドランナーシステムを有する型を使用して成形した。ホッパーからチップまでのスクリュー温度プロファイル（℃）は１６０、１７０、１８０、１８０、２２０であった。パーツ外壁部は６００から２０００ミクロンと測定された。
【００４５】
【表３】
2016515653.tif 000004
実施例４
配合物１７は、実施例１の配合物２と同様のブレンドとして調製したが、以下のように塩化ナトリウムの代わりにクエン酸ナトリウムを有する。
【００４６】
ＰＶＡ（８８％加水分解）  ３９．０重量％
クエン酸ナトリウム  ５１．０重量％
グリセロール  ９．７０重量％
ステアリン酸カルシウム  ０．３重量％
この配合物は、以下の性質を有することがわかった。
【００４７】
密度  １．６７ｇ／ｃｍ
メルト密度  １９０℃で１．４０−１．４２ｇ／ｃｍ（ＩＳＯ  １１８３）
ＭＦＩ  ３８ｇ。
【００４８】
加工温度は、最大３０分の滞留時間を有する１９０−２００℃であった。乾燥時間は９０℃で４時間であった。やはり、ＭＦＩは、塩が組成物中に含まれると実質的により高い。
【００４９】
この配合物および配合物２のものを、Ｂｏｙ、ＤｅｍａｇおよびＡｒｂｕｒｇによって製造された射出成形機での押出性について検査した。押出加工は一定ピッチを有する単軸フルフライト型スクリューを使用して実行した。バレル温度は、１６０−２００℃のプロファイルを有し、スクリュー回転数は通常２０−１５０ｒｐｍの間で変えた。装置の休止は、スクリュー回転を止め１００℃に温度を維持することにより実行した。次いで、機械のスイッチを切ることにより全面的休止を実行した。
【００５０】
配合物２および１７は様々な寸法および色の範囲の容器に成形することができ、射出成形に適していた。ポリマー潤滑剤としてのクエン酸ナトリウムの使用は、ランドリー製品を包装するために使用される場合、それが軟水剤として働くので追加の利点を与える。
実施例５
本発明の配合物が低含水率を有する要件を調査するために検討を行った。
【００５１】
以下の表４は、配合物の組成をそのＭＦＩおよび乾燥時間と共に述べる。
【００５２】
【表４】
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表４は、明確に、乾燥時間およびＭＦＩに対する配合物内に含まれる塩および水の量の重要性を示す。配合物は、より高いパーセント（少なくとも１５％、好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも４０％の）の塩を有し、最小限の含水率であるかまたは水を含まない。１３および１７％の水をそれぞれ含む配合物ＣおよびＤは、自由流動せずコンパウンディングに適さない非常に粘着性の配合物であった。さらに、超過の乾燥時間は望ましくないグリセリン蒸気の消失を結果として生じた。
【００５３】
本発明の組成物は、このように、他の押出可能なポリマーと同様の曲げ弾性率を通常有するポリマーを含有するメルト加工可能なＰＶＡを提供する。これによって、先行技術において経験した、熱劣化および高温での架橋などの加工の問題なしで、可溶性および生分解性ポリマーを種々様々の物品の加工のために使用することができるようになる。高い引張強さおよび良好なバリア特性などのＰＶＡの公知の有利な性質は、メルト加工可能な組成物に保持され、これは現在の押出機列、ブロー成型機および射出成形機で改変しないで押出することができる。
【国際調査報告】
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