特表2024-514700ポリプロピレンポリマー組成物およびそれから作製された物品
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-02
(54)【発明の名称】ポリプロピレンポリマー組成物およびそれから作製された物品
(51)【国際特許分類】
C08L 23/12 20060101AFI20240326BHJP
C08L 23/14 20060101ALI20240326BHJP
C08K 5/5317 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
C08L23/12
C08L23/14
C08K5/5317
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023564550
(86)(22)【出願日】2022-04-21
(85)【翻訳文提出日】2023-11-08
(86)【国際出願番号】 US2022025851
(87)【国際公開番号】W WO2022226248
(87)【国際公開日】2022-10-27
(31)【優先権主張番号】63/178,238
(32)【優先日】2021-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】599060788
【氏名又は名称】ミリケン・アンド・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｍｉｌｌｉｋｅｎ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】ドットソン、ダリン
(72)【発明者】
【氏名】シー、シャオヨウ
(72)【発明者】
【氏名】スン、フア
(72)【発明者】
【氏名】ツァイ、チー－チュン
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアムズ、コーリー
【テーマコード（参考）】
4J002
【Ｆターム（参考）】
4J002BB111
4J002BB121
4J002EW126
4J002FD206
4J002GB01
4J002GG02
4J002GN00
(57)【要約】
ポリマー組成物は、ポリプロピレンポリマーおよび分枝アルキルホスホン酸の塩を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）ポリプロピレンポリマー；および（ｂ）分枝アルキルホスホン酸の塩
を含むポリマー組成物。
【請求項2】
前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、ポリプロピレンインパクトコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項3】
前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１または請求項２に記載のポリマー組成物。
【請求項4】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が、第１族元素カチオン、第２族元素カチオン、および第１２族元素カチオンからなる群から選択される１種以上のカチオンを含む、請求項１～３の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項5】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が第２族元素カチオンを含む、請求項４に記載のポリマー組成物。
【請求項6】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がカルシウムカチオンを含む、請求項５に記載のポリマー組成物。
【請求項7】
前記分枝アルキルホスホン酸が、イソプロピル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、ｓｅｃ－イソペンチル、ペンタン－３－イル、および２－メチルブチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む、請求項１～６の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項8】
前記分枝アルキルホスホン酸が第三級アルキル基を含む、請求項１～７の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項9】
前記分枝アルキルホスホン酸が、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチルおよびネオペンチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む、請求項７に記載のポリマー組成物。
【請求項10】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がｔｅｒｔ－ブチルホスホン酸の塩である、請求項１～９の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項11】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がｔｅｒｔ－ブチルホスホン酸のカルシウム塩である、請求項１～１０の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項12】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が２０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する、請求項１～１０の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項13】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が３０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する、請求項１２に記載のポリマー組成物。
【請求項14】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が、前記ポリマー組成物の総重量に基づいて約５０百万分率～約５，０００百万分率の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項１～１３の何れか１項に記載のポリマー組成物。
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野】
【0001】
[0001]本出願は、分枝アルキルホスホン酸の塩を含有するポリマー組成物、たとえばポリプロピレンポリマー組成物に関する。分枝アルキルホスホン酸の塩は、ポリマーの核形成剤として機能する。
【背景】
【0002】
[0002]ポリオレフィンは、特に汎用性の高いポリマー樹脂の群である。ポリオレフィンは半結晶性ポリマーである。比較的ゆっくりと冷却された（たとえば、成形プラスチック部品の製造中に行われる冷却等）ポリオレフィンは、ポリマー鎖がランダムに配置された非晶質領域、およびポリマー鎖が規則正しい構成をとった結晶性領域を含有する。ポリオレフィンのこれらの結晶性領域では、ポリマー鎖は、一般に「結晶性ラメラ」と称されるドメインに整列する。通常の加工条件下では、ポリオレフィンポリマーが溶融状態から冷却するにつれて、結晶性ラメラはあらゆる方向に放射状に成長する。この放射状成長の結果、非晶質領域によって遮断される複数の結晶性ラメラから構成される球状の半結晶性領域である球晶が形成される。球晶のサイズはいくつかのパラメータに影響され、直径数百ナノメートルからミリメートルまでの範囲であり得る。球晶のサイズが可視光の波長より顕著に大きい場合、球晶はポリマーを通過する可視光を散乱する。この可視光の散乱は、一般に「ポリマーヘーズ」または単純に「ヘーズ」と称される霞んだ外観をもたらす。顕著なレベルのポリマーヘーズは、一部の用途では許容可能であってもよいが、消費者が比較的透明なプラスチックを所望し、それによりそれに応じて低いヘーズレベルを必要とする特定の用途（たとえば、貯蔵容器）がある。
【0003】
[0003]熱可塑性ポリマー用のいくつかの核形成剤が、当技術分野で公知である。これらの核形成剤は一般に、核を形成する、または熱可塑性ポリマーにおいてそれが溶融状態から固化する際に結晶の形成および／もしくは成長部位をもたらすことによって機能する。核形成剤によってもたらされる核または部位により、冷却ポリマー内で、結晶が新しい非核形成熱可塑性ポリマー中で形成するよりも高い温度および／またはより速い速度で結晶が形成することが可能になる。このような効果により、新しい非核形成熱可塑性ポリマーよりも短いサイクル時間での核形成熱可塑性ポリマー組成物の加工が可能になり得る。
【0004】
[0004]一部の核形成剤は、ポリマーのヘーズが顕著かつ認識可能に低減する（すなわち、ポリマーを通過する可視光の散乱が低減する）程度まで、特定のポリマー（たとえば、ポリプロピレン）の球晶サイズを低減させることができる。このような核形成剤は、より低いヘーズレベルが必要とされるか、または少なくとも所望される用途でポリマーを使用することを可能にするため、非常に有益である。このような光学特性の改善に加えて、望ましい核形成剤は、ポリマーの他の物理特性、たとえば剛性または耐衝撃性を改善することができる。このような改善はまた、核形成ポリマーが適する用途または最終用途の数を広げる。そして、多くの核形成剤はこれらの物理特性の改善のうちの１つを提供することができるが、２つ以上の物理特性の向上の望ましい組合せを提供することができる核形成剤は比較的少ない。
【0005】
[0005]上記の観点から、たとえば、低いヘーズと高い剛性の望ましい組合せを提供する、熱可塑性ポリマー、たとえばポリプロピレンのための核形成剤に対する必要性が残っている。ここに記載される添加剤およびポリマー組成物は、そのような必要性に対処することを意図する。
【発明の簡単な概要】
【0006】
[0006]第１の態様では、本発明は、（ａ）ポリプロピレンポリマー；および（ｂ）分枝アルキルホスホン酸の塩を含むポリマー組成物を提供する。
【発明の詳細な説明】
【0007】
[0007]第１の態様では、本発明は、（ａ）ポリプロピレンポリマー；および（ｂ）分枝アルキルホスホン酸の塩を含むポリマー組成物を提供する。
【0008】
[0008]ポリマー組成物は、任意の好適なポリプロピレンポリマーを含み得る。好ましい態様では、ポリプロピレンポリマーは、ポリプロピレンホモポリマー（たとえば、アタクチックポリプロピレンホモポリマー、アイソタクチックポリプロピレンホモポリマー、およびシンジオタクチックポリプロピレンホモポリマー）、ポリプロピレンコポリマー（たとえば、ポリプロピレンランダムコポリマー）、ポリプロピレンインパクトコポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択される。好適なポリプロピレンコポリマーとしては、エチレン、ブタ－１－エン（すなわち、１－ブテン）、およびヘキサ－１－エン（すなわち、１－ヘキセン）からなる群から選択され、エチレンが特に好ましいコモノマーの存在下、プロピレンの重合から作製されたランダムコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンランダムコポリマーにおいて、コモノマーは任意の好適な量で存在し得るが、典型的には約１０重量％未満（たとえば、約０．５重量％～約１０重量％、または約１重量％～約７重量％）の量で存在する。好適なポリプロピレンインパクトコポリマーとしては、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレンプロピレン－ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、ポリエチレンおよびプラストマーからなる群から選択されるコポリマーのポリプロピレンホモポリマーまたはポリプロピレンランダムコポリマーへの付加によって製造されるものが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなポリプロピレンインパクトコポリマーにおいて、コポリマーは、任意の好適な量で存在し得るが、典型的には約５～約２５重量％の量で存在する。好適なポリプロピレンインパクトコポリマーとしては、１種以上のＺｅｉｇｌｅｒ Ｎａｔｔａ触媒を使用したプロピレンとエチレンの重合によって作製されるコポリマーも挙げられるが、これらに限定されない。このようなポリプロピレンインパクトコポリマーは、一般に半結晶性ポリプロピレンホモポリマーまたはコポリマーマトリックス中に非晶質エチレン－プロピレンコポリマーが分散された異相構造を有する。上記のポリプロピレンポリマーは、分枝または架橋、たとえば、ポリマーの溶融強度を増加する添加剤の添加からもたらされる分枝または架橋であってもよい。
【0009】
[0009]上述のように、ポリマー組成物はまた、分枝アルキルホスホン酸の塩を含む。ここで利用する場合、「分枝アルキルホスホン酸」という用語は、以下の式（Ｃ）のホスホン酸を指す。
【0010】
【化1】
【0011】
式（Ｃ）中、Ｒ１０１は分枝アルキル基である。分枝アルキルホスホン酸の塩は、任意の好適なカチオンを含むことができる。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、第１族元素カチオン、第２族元素カチオン、および第１２族元素カチオンからなる群から選択される１種以上のカチオンを含む。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、第１族元素カチオン、好ましくは２つのナトリウムカチオンを含む。別の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、第２族元素カチオンを含む。特に好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、カルシウムカチオンを含む。
【0012】
[0010]分枝アルキルホスホン酸は、任意の好適な分枝アルキル基を含むことができる（すなわち、Ｒ１０１は任意の好適な分枝アルキル基であり得る）。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸は、イソプロピル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、ｓｅｃ－イソペンチル、ペンタン－３－イル、および２－メチルブチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む。別の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸は、リン原子に対してアルファ－炭素またはベータ－炭素に位置する分枝点を有するアルキル基を含み、アルファ－炭素における分枝点が特に好ましい。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸は、第三級アルキル基（すなわち、４個の非水素置換基、たとえば３個のアルキル基およびリン原子に結合した少なくとも１個の炭素原子を含むアルキル基）を含む。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸は、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、およびネオペンチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む。特に好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸は、ｔｅｒｔ－ブチル基を含む（すなわち、Ｒ１０１はｔｅｒｔ－ブチルである）。したがって、特に好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、ｔｅｒｔ－ブチルホスホン酸のカルシウム塩（すなわち、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウムまたはｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物）である。
【0013】
[0011]分枝アルキルホスホン酸の塩は、任意の好適な比表面積（たとえば、ＢＥＴ比表面積）を有することができる。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、約２０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する。別の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、約３０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する。分枝アルキルホスホン酸の塩のＢＥＴ比表面積は、任意の好適な技術によって測定することができる。好ましくは、分枝アルキルホスホン酸の塩のＢＥＴ比表面積は、吸着ガスとして窒素を使用して、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ ｂｙ Ｇａｓ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ － ＢＥＴ ｍｅｔｈｏｄ」と題されたＩＳＯ規格９２７７：２０１０に従って測定される。ここで開示される分枝アルキルホスホン酸の塩は、一般に、当技術分野で公知の技術を使用して剥離可能な層状構造を有する。このような層状構造の剥離は、分枝アルキルホスホン酸の塩のＢＥＴ比表面積を増加させ、それにより分散を助ける。分枝アルキルホスホン酸の塩のＢＥＴ比表面積を増加させる物理的方法としては、エアジェットミリング、ピンミリング、ハンマーミリング、粉砕ミルなどが挙げられる。改善された分散および表面積は、より厳密な混合および押出方法、たとえば高強度混合および二軸押出によっても達成することができる。したがって、所望のＢＥＴ比表面積を有さない分枝アルキルホスホン酸の塩は、所望のＢＥＴ比表面積が達成されるまで、これらおよび他の公知の技術を使用して剥離することができる。
【0014】
[0012]ポリマー組成物は、任意の好適な量の分枝アルキルホスホン酸の塩を含有することができる。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、ポリマー組成物の総重量に基づいて約５０百万分率（ｐｐｍ）以上の量でポリマー組成物中に存在する。別の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、ポリマー組成物の総重量に基づいて約７５ｐｐｍ以上、約１００ｐｐｍ以上、約１５０ｐｐｍ以上、約２００ｐｐｍ以上、または約２５０ｐｐｍ以上の量でポリマー組成物中に存在する。分枝アルキルホスホン酸の塩は、好ましくはポリマー組成物の総重量に基づいて約１０，０００ｐｐｍ以下の量でポリマー組成物中に存在する。好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、好ましくはポリマー組成物の総重量に基づいて約５，０００ｐｐｍ以下、約４，０００ｐｐｍ以下、約３，０００ｐｐｍ以下、約２，０００ｐｐｍ以下、約１，５００ｐｐｍ以下、約１，２５０ｐｐｍ以下、または約１，０００ｐｐｍ以下の量でポリマー組成物中に存在する。したがって、一連の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、ポリマー組成物の総重量に基づいて約５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約５０ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約５０ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）、約７５ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約７５ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約７５ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約７５ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約７５ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約７５ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約７５ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約７５ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）、約１００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約１００ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）、約１５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約１５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約１５０ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約１５０ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）、約２００ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約２００ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約２００ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約２００ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）、約２５０ｐｐｍ～約１０，０００ｐｐｍ（たとえば、約２５０ｐｐｍ～約５，０００ｐｐｍ、約２５０ｐｐｍ～約４，０００ｐｐｍ、約２５０ｐｐｍ～約３，０００ｐｐｍ、約２５０ｐｐｍ～約２，０００ｐｐｍ、約２５０ｐｐｍ～約１，５００ｐｐｍ、約２５０ｐｐｍ～約１，２５０ｐｐｍ、または約２５０ｐｐｍ～約１，０００ｐｐｍ）の量でポリマー組成物中に存在する。ポリマー組成物が１種より多くの分枝アルキルホスホン酸の塩を含む場合、分枝アルキルホスホン酸の各塩は、上述の量の１つでポリマー組成物中に存在し得るか、またはポリマー組成物中に存在する分枝アルキルホスホン酸のすべての塩の合計量は、上述の範囲の１つに入り得る。好ましくは、ポリマー組成物が分枝アルキルホスホン酸の１種より多くの塩を含む場合、ポリマー組成物中に存在する分枝アルキルホスホン酸のすべての塩の合計量は、上述の範囲の１つに入る。
【0015】
[0013]本発明の組成物で使用するために好適な分枝アルキルホスホン酸の塩は、任意の好適な処理によって作製することができる。たとえば、塩は、分枝アルキルホスホン酸と金属塩基、たとえば金属水酸化物（たとえば、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム）または金属酸化物（たとえば、酸化カルシウムまたは酸化亜鉛）を水性媒体中で反応させることによって作製することができる。このような処理によって作製される分枝アルキルホスホン酸の塩は、水和物（たとえば、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物）であり得る。このような水和物塩は、塩を十分に高温に加熱することによって脱水させることができるが、このような脱水塩（たとえば、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム）の多くは、大気中の水分に曝露されると再水和するほど十分に不安定である。
【0016】
[0014]本発明のポリマー組成物は、前述の分枝アルキルホスホン酸の塩に加えて、他のポリマー添加剤を含有することができる。好適な追加のポリマー添加剤としては、酸化防止剤（たとえば、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト酸化防止剤、およびそれらの組合せ）、ブロッキング防止剤（たとえば、非晶質シリカおよび珪藻土）、顔料（たとえば、有機顔料および無機顔料）ならびに他の着色剤（たとえば、染料および高分子着色剤）、充填剤および補強剤（たとえば、ガラス、ガラス繊維、タルク、炭酸カルシウム、およびオキシ硫酸マグネシウムウィスカー）、核形成剤、透明化剤、酸捕捉剤（たとえば、脂肪酸の金属塩、たとえばステアリン酸の金属塩、およびハイドロタルサイト様材料）、ポリマー加工添加剤（たとえば、フルオロポリマー加工添加剤）、ポリマー架橋剤、スリップ剤（たとえば、脂肪酸と、アンモニアまたはアミン含有化合物との反応から得られる脂肪酸アミド化合物）、脂肪酸エステル化合物（たとえば、脂肪酸と、ヒドロキシル含有化合物、たとえばグリセロール、ジグリセロールおよびそれらの組合せとの反応から得られる脂肪酸エステル化合物）、ポリマー改質剤（たとえば、炭化水素樹脂改質剤、たとえばＥｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによってＯｐｐｅｒａ（商標）の商品名で販売されているもの）、および前述のものの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【0017】
[0015]好ましい態様では、ポリマー組成物は、１種以上の酸捕捉剤をさらに含む。上述したように、好適な酸捕捉剤としては、脂肪酸の金属塩およびハイドロタルサイト様材料（たとえば、合成ハイドロタルサイト）が挙げられる。脂肪酸の好適な金属塩としては、Ｃ１２～Ｃ２２脂肪酸（たとえば、飽和Ｃ１２～Ｃ２２脂肪酸）、たとえばステアリン酸の金属塩が挙げられるが、これらに限定されない。好ましい態様では、酸捕捉剤は、ステアリン酸のカルシウム、亜鉛、カリウムおよびランタン塩からなる群から選択され、ステアリン酸亜鉛が特に好ましい。酸捕捉剤として使用するのに好適なハイドロタルサイト様材料としては、「ＤＨＴ－４Ａ」および「ＤＨＴ－４Ｖ」の商品名でＫｉｓｕｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによって販売されている合成ハイドロタルサイト材料（ＣＡＳ Ｎｏ．１１０９７－５９－９）が挙げられるが、これらに限定されない。
【0018】
[0016]分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤は、任意の好適な相対量でポリマー組成物中に存在し得る。たとえば、分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤は、ポリマー組成物中の分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤の重量に基づいて約１０：１～約１：１０の比（分枝アルキルホスホン酸の塩対酸捕捉剤）でポリマー組成物中に存在し得る。より好ましくは、分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤は、ポリマー組成物中の分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤の重量に基づいて約４：１～約１：４、約３：１～約１：３（たとえば、約３：１～約１：１または約３：１～約２：１）、約１：１～約１：４、または約１：１～約１：３の比でポリマー組成物中に存在する。特に好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤は、ポリマー組成物中の分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤の重量に基づいて約２：１の比でポリマー組成物中に存在する（たとえば、１重量部のステアリン酸亜鉛に対して約２重量部のｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物）。別の特に好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤は、ポリマー組成物中の分枝アルキルホスホン酸の塩および酸捕捉剤の重量に基づいて約３：１の比でポリマー組成物中に存在する（たとえば、１重量部のステアリン酸亜鉛に対して約３重量部のｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物）。
【0019】
[0017]上述のように、本発明のポリマー組成物は、上述の分枝アルキルホスホン酸の塩に加えて、他の核形成剤を含有することができる。好適な核形成剤としては、２，２’－メチレン－ビス－（４，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）リン酸塩（たとえば、２，２’－メチレン－ビス－（４，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）リン酸ナトリウムまたはヒドロキシアルミニウムビス（２，２’－メチレン－ビス－（４，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスフェート）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，３－ジカルボン酸塩（たとえば、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，３－ジカルボン酸二ナトリウムまたはビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，３－ジカルボン酸カルシウム）、シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸塩（たとえば、シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸カルシウム、一塩基性シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸アルミニウム、シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸二リチウム、またはシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸ストロンチウム）、グリセロール酸塩（たとえば、グリセロール酸亜鉛）、フタル酸塩（たとえば、フタル酸カルシウム）、フェニルホスホン酸塩（たとえば、フェニルホスホン酸カルシウム）、およびそれらの組合せが挙げられるがこれらに限定されない。ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，３－ジカルボン酸塩およびシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸塩の場合、カルボキシレート部分は、シスまたはトランス立体配置のいずれかで配置されてもよく、シス立体配置が好ましい。
【0020】
[0018]上述したように、本発明のポリマー組成物は、透明化剤を含有することもできる。好適な透明化剤としては、トリスアミド、および多価アルコールと芳香族アルデヒドとの縮合生成物であるアセタール化合物が挙げられるがこれらに限定されない。好適なトリスアミド透明化剤としては、ベンゼン－１，３，５－トリカルボン酸のアミド誘導体、Ｎ－（３，５－ビス－ホルミルアミノ－フェニル）－ホルムアミドの誘導体（たとえば、Ｎ－［３，５－ビス－（２，２－ジメチル－プロピオニルアミノ）－フェニル］－２，２－ジメチル－プロピオンアミド）、２－カルバモイル－マロンアミドの誘導体（たとえば、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－メチル－シクロヘキシル）－２－（２－メチル－シクロヘキシルカルバモイル）－マロンアミド）、およびこれらの組合せが挙げられるがこれらに限定されない。上述したように、透明化剤は、多価アルコールと芳香族アルデヒドの縮合生成物であるアセタール化合物であり得る。好適な多価アルコールとしては、非環式ポリオール、たとえばキシリトールおよびソルビトール、ならびに非環式デオキシポリオール（たとえば、１，２，３－トリデオキシノニトールまたは１，２，３－トリデオキシノン－１－エニトール）が挙げられる。好適な芳香族アルデヒドは、典型的に、芳香環上の残りの位置が非置換または置換のいずれかである単一のアルデヒド基を含有する。したがって、好適な芳香族アルデヒドは、ベンズアルデヒドおよび置換ベンズアルデヒド（たとえば、３，４－ジメチル－ベンズアルデヒドまたは４－プロピル－ベンズアルデヒド）を含む。前述の反応によって生成されるアセタール化合物は、モノアセタール、ジアセタール、またはトリアセタール化合物（すなわち、それぞれ１個、２個、または３個のアセタール基を含有する化合物）であってもよく、ジアセタール化合物が好ましい。好適なアセタール系透明化剤としては、米国特許第５，０４９，６０５号；同第７，１５７，５１０号；および同第７，２６２，２３６号に開示されている透明化剤が挙げられるが、これらに限定されない。
【0021】
[0019]本発明のポリマー組成物は、任意の好適な方法または処理によって製造することができる。たとえば、ポリマー組成物は、ポリマー組成物の個々の成分（たとえば、ポリマー、分枝アルキルホスホン酸の塩、および存在する場合は他の添加剤）の単純な混合によって製造することができる。ポリマー組成物は、高せん断または高強度混合条件下で個々の成分を混合することによっても製造することができる。本発明のポリマー組成物は、熱可塑性ポリマー組成物から製造物品を製造するためのさらなる加工に使用するのに好適な任意の形態で提供されてもよい。たとえば、熱可塑性ポリマー組成物は、粉末（たとえば、自由流動性粉末）、フレーク、ペレット、プリル、タブレット、凝集体などの形態で提供されてもよい。
【0022】
[0020]第１の態様の発明のポリマー組成物は、新しいポリマー（たとえば、非核形成ポリプロピレンポリマー）への添加または降下のために設計されたマスターバッチ組成物の形態をとることができる。このような態様では、ポリマー組成物は、一般に新しい熱可塑性ポリマーにさらに希釈または添加することなく製造物品の形成に使用することを意図した熱可塑性ポリマー組成物と比較して、より多量の分枝アルキルホスホン酸の塩を含有する。たとえば、分枝アルキルホスホン酸の塩は、約０．５重量％以上（たとえば、約１重量％以上または約２重量％以上）の量でそのようなポリマー組成物中に存在し得る。マスターバッチ中の塩の最大量は、製造および加工の考慮事項によってのみ制限されるが、量は典型的に約５０重量％以下である。したがって、一連の好ましい態様では、分枝アルキルホスホン酸の塩は、ポリマー組成物の総重量に基づいて約０．５重量％～約５０重量％（たとえば、約０．５重量％～約４０重量％、約０．５重量％～約３０重量％、約０．５重量％～約２５重量％、約０．５重量％～約２０重量％、約０．５重量％～約１５重量％、約０．５重量％～約１０重量％、約０．５重量％～約５重量％、もしくは約０．５重量％～約４重量％）、約１重量％～約５０重量％（たとえば、約１重量％～約４０重量％、約１重量％～約３０重量％、約１重量％～約２５重量％、約１重量％～約２０重量％、約１重量％～約１５重量％、約１重量％～約１０重量％、約１重量％～約５重量％、もしくは約１重量％～約４重量％）、または約２重量％～約５０重量％（たとえば、約２重量％～約４０重量％、約２重量％～約３０重量％、約２重量％～約２５重量％、約２重量％～約２０重量％、約２重量％～約１５重量％、約２重量％～約１０重量％、約２重量％～約５重量％、もしくは約２重量％～約４重量％）の量でマスターバッチ中に存在することができる。このようなマスターバッチ組成物では、組成物中に含有される追加の添加剤は、同様に、マスターバッチ組成物を新しいポリマー中に降下させる際に所望の濃度をもたらすことを意図したより高い量で存在する。
【0023】
[0021]本発明のポリマー組成物は、熱可塑性ポリマー製造物品の製造に有用であると考えられる。本発明のポリマー組成物は、任意の好適な技術、たとえば射出成形（たとえば、薄肉射出成形、多成分成形、オーバー成形、または２Ｋ成形）、吹込み成形（たとえば、押出吹込み成形、射出吹込み成形、または射出延伸吹込み成形）、押出（たとえば、繊維押出、テープ（たとえば、スリットテープ）押出、シート押出、フィルム押出、キャストフィルム押出、パイプ押出、押出コーティング、または発泡押出）、熱形成、回転成形、フィルム吹込み（吹込みフィルム）、フィルムキャスト（キャストフィルム）、圧縮成形、押出圧縮成形、押出圧縮吹込み成形などによって所望の熱可塑性ポリマー製造物品に形成されてもよい。本発明のポリマー組成物を使用して作製される熱可塑性ポリマー物品は、複数の層からなってもよく（たとえば、多層吹込みもしくはキャストフィルム、または多層射出成形品）、複数の層の１つまたは任意の好適な数が本発明のポリマー組成物を含有する。
【0024】
[0022]本発明のポリマー組成物は、任意の好適な製造物品を製造するために使用することができる。好適な製造物品としては、医療機器（たとえば、レトルト用途のためのプレフィルドシリンジ、静脈内供給容器、および採血装置）、食品包装、液体容器（たとえば、飲料、薬、パーソナルケア組成物、シャンプーなどの容器）、衣装ケース、電子レンジ対応物品、棚、キャビネットドア、機械部品、自動車部品、シート、パイプ、チューブ、回転成形部品、吹込み成形部品、フィルム、繊維などが挙げられるが、これらに限定されない。
【0025】
[0023]以下の例は、上記の主題をさらに例示するが、当然のことながら、その範囲をどのようにも限定すると解釈されるべきではない。
【0026】
例１
[0024]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された薄肉射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
[0024]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された薄肉射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
【0027】
[0025]異なる市販のポリプロピレン樹脂を使用していくつかのポリマー組成物を作製した。「１Ａ」と標識されたサンプルは、１２ｇ／１０分のメルトフローレートを有すると報告されているＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ製Ｐｒｏ－ｆａｘ６３０１ポリプロピレンホモポリマーを用いて作製した。「１Ｂ」と標識されたサンプルは、６０ｇ／１０分のメルトフローレートを有すると報告されているＬａｎｚｈｏｕ製ＨＰＰ ＳＦ－４０を用いて作製した。「１Ｃ」と標識されたサンプルは、８０ｇ／１０分のメルトフローレートを有すると報告されているＬｕｏｙａｎｇ製ＨＰＰ Ｑ／ＳＨ３２１０を用いて作製した。「１Ｄ」と標識されたサンプルは、７０ｇ／１０分のメルトフローレートを有すると報告されているＳｉｎｏｐｅｃ Ｔｉａｎｊｉｎ製ＰＰＨ－Ｍ７０を用いて作製した。すべてのサンプルは、いずれもＢＡＳＦから入手可能な５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０酸化防止剤および１，０００ｐｐｍのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８酸化防止剤で安定化させた。一部のポリマー組成物は、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）、ステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）、および酸捕捉剤ステアリン酸カルシウム（「ＣａＳｔ」）、および／またはＫｉｓｕｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製ＤＨＴ－４Ｖをさらに含んでいた。これらの追加の成分の量は、以下の表に記載される。
【0028】
[0026]ポリマー組成物のそれぞれは、ポリプロピレン樹脂と添加剤を高強度混合し、Ｄｅｌｔａｐｌａｓｔ単軸押出機を使用して混合物を溶融配合することにより調製した。押出機のスクリュー速度は１２６ｒｐｍに設定した。押出機バレルの第１のゾーンは２００℃に設定し、押出機バレルの第２のゾーンは２１５℃に設定し、押出機バレルの第３から第６のゾーンはすべて２３０℃に設定した。溶融配合後、各押出物をその後の加工のためにペレットに切断した。
【0029】
[0027]次に、各ポリマー組成物の押出ペレットを、Ｈｕｓｋｙ射出成形機で、すべてのバレルを２２０℃に設定し、射出速度１４０ｍｍ／ｓ、背圧５０ｐｓｉ（０．１４ＭＰａ）で、金型冷却水を４５℃に設定して１６米液量オンス（４７０ｍＬ）のデリカップに射出成形した。デリカップは、直径３．６３７インチ（９２．３８ｍｍ）の円形底部、縁の内縁が直径４．２６６インチ（１０８．４ｍｍ）、縁の外縁が直径４．６１２インチ（１１７．１ｍｍ）である縁を有する円形開口部を上部に有していた。デリカップの肉厚は２６ミル（０．６６ｍｍ）であった。
【0030】
[0028]成形後、デリカップを試験していくつかの物理特性を決定した。圧縮トップロードはＡＳＴＭ Ｄ２６５９に従って測定した。ヘーズはＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した。結晶化挙動、具体的には結晶化半減時間（Ｔ１／２）および結晶化温度（Ｔｃ）を示差走査熱量計を使用して測定した。結晶化半減時間は１４０℃で測定し、結晶化温度は２０℃／分の加熱速度で測定した。これらの測定結果を以下の表１～４に報告する。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【表4】
【0035】
[0029]上記表１～４のデータから見ることができるように、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）は、すべてのポリプロピレンポリマーの核形成に効果的であった。これらの核形成効果は、それぞれの対照ポリマー（すなわち、ＣａＴＢＰを含有しないポリプロピレン樹脂）と比較して、ＣａＴＢＰを含有するポリマー組成物のすべてによって示されるより短い結晶化半減時間、より高い結晶化温度、より高い圧縮トップロード、およびより低いヘーズ値から明らかである。さらに、これらの結果は、合成ハイドロタルサイト酸捕捉剤（たとえば、ＤＨＴ－４Ｖ）を含有するポリマー組成物が、酸捕捉剤としてステアリン酸カルシウムを含有するポリマー組成物と比較してわずかにより良好な核形成を示したことを実証する。ここでも、このより良好な核形成は、ステアリン酸カルシウムを含有するポリマー組成物と比較して、ＤＨＴ－４Ｖを含有するポリマー組成物によって示されるより短い結晶化半減時間、より高い結晶化温度、より高い圧縮トップロード、およびより低いヘーズ値から明らかである。
【0036】
例２
[0030]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された熱形成品の特定の物理特性を実証する。
[0030]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された熱形成品の特定の物理特性を実証する。
【0037】
[0031]ポリマー組成物は、報告されているメルトフローレートが２．８ｇ／１０分であるＴｏｔａｌＥｎｅｒｇｉｅｓ製Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ３３７１樹脂を使用して作製した。特定のポリマー組成物を、酸捕捉剤、たとえばステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）およびステアリン酸カルシウム（「ＣａＳｔ」）と合わせて使用されたｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）を用いて核形成させた。各ポリマー組成物に使用されたＣａＴＢＰおよび酸捕捉剤の量を以下の表に記載する。３３７１樹脂と添加剤は、以下に記載されるように、溶融配合前にＨｅｎｓｃｈｅｌミキサーを使用して高強度混合した。
【0038】
[0032]ポリマー組成物を、スクリュー直径４０ｍｍおよびＬ／Ｄ比３７のＷｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ｚｓｋ－４０二軸押出機で溶融配合した。押出機バレルの第１のゾーンの温度は１６５℃に設定し、押出機バレルの第２から第６のゾーンおよびダイゾーンの温度は１７５℃に設定した。押出機の速度は４００ｒｐｍに設定し、総出力は約５５ｋｇ／時間であった。押出機のダイを出たポリマーストランドを水浴中で冷却し、ペレタイザーを使用してペレットに切断した。
【0039】
[0033]次に、ペレット化ポリマー組成物を、ｉＬＬｉｇ製ＲＤＭ５４Ｋ熱形成機と連結したＲｅｉｆｅｎｈａｅｕｓｅｒ製Ａ－Ｔ－２０－Ｇ１型シートラインを使用してドリンクカップに熱形成した。シートラインの押出機は２３０℃に設定し、ダイゾーンは２５０℃に設定し、ダイギャップは１．５ｍｍであった。スクリュー速度は約７２ｒｐｍであった。ダイを出たシートを、６５℃、７５℃および６５℃に設定された一組の三段重ねのチルロールに移した。チルロールを出たシートは、厚さ１．９ｍｍであった。シートを、次に１６５℃に設定された熱形成機の加熱部を通して割り出し、ポリマー組成物の溶融温度直下で加熱した。その後、シートを成形部に送り、そこでドリンクカップに熱形成し、これをシートからトリミングして熱形成機から排出した。得られたドリンクカップは、底部直径が約６０ｍｍ、上縁直径が約９４ｍｍ、高さが約１４０ｍｍであった。
【0040】
[0034]以下に記載する光学特性および物理特性試験のために、押出シートおよび熱形成ドリンクカップの試験片を得た。ヘーズおよび透明度は、ＢＹＫヘーズガードヘーズメーターを使用してＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した。熱形成ドリンクカップの場合、ヘーズ測定はカップ底部から７６．２ｍｍ、上縁から２５．４ｍｍの領域で行った。光沢は、ＢＹＫ単角度光沢計、マイクロ光沢２０°を使用して測定した。測定は試験片の両側から行い、結果を平均して光沢単位で報告される平均光沢を得た。
【0041】
[0035]試験片の熱特性は、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ示差走査熱量計（ＤＳＣ）ユニット（ＤＳＣ３＋ＳＴＡＲシステム）を使用した示差走査熱量測定によって測定し、Ｍｅｔｔｌｅｒ ＳＴＡＲｅ評価ソフトウェアによって分析した。結晶化温度測定のために、試験片を５０℃から２２０℃まで２０℃／分の速度で加熱し、熱履歴をすべて除去した。試験片を２２０℃で２分間保持して平衡化させた後、結晶化挙動を調べるために、試験片を２０℃／分の速度で５０℃まで冷却した。結晶化温度（Ｔｃ）は、冷却曲線上のピーク値として報告される。結晶化半減時間の測定では、試験片を５０℃から２２０℃まで２０℃／分の速度で加熱して熱履歴をすべて除去し、２２０℃で２分間保持して平衡化した後、３００℃／分の速度で１３５℃まで冷却し、その温度で３０分間保持した。結晶化半減時間は、ソフトウェアを使用してＤＳＣ曲線から計算した。
【0042】
[0036]曲げ弾性率試験用の試験片は、ＡＳＴＭ Ｄ６３８－１０に記載されるタイプ１ドッグボーン切断ダイを使用して押出シートから切断した。試験用の試験片は、機械方向および横方向から得た。その後、試験片を約２３℃および相対湿度約５０％で少なくとも４０時間調整した。曲げ弾性率試験は、３点屈曲曲げセットアップ（モデル６４２．０１Ａ）を備えたＭＴＳ製Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ４３電気機械試験システムを使用してＡＳＴＭ Ｄ７９０－１０に従って実施した。梁の動きの深さを記録してひずみを計算した。ひずみが１％に達したときの応力とひずみの比に基づいて１％セカント弾性率を計算した。
【0043】
[0037]カップの楕円率は、機械方向（シートがダイを出た方向に平行）および横方向（シートがダイを出た方向に直角）で測定したカップ直径の差を示すパラメータである。熱形成カップは、ノギスを使用して機械方向（ＤＭＤ）および横方向（ＤＴＤ）の外縁直径を測定（インチ単位）する前に少なくとも２４時間調整した。ミル単位で報告されたカップ楕円率は、以下の式を使用して計算した：
カップ楕円率＝（ＤＭＤ－ＤＴＤ）×１０００
縁収縮は、熱形成されたカップの縁の直径と、カップが作製された金型の対応する部分の直径との差を示すパラメータである。金型の直径は３．７４２７インチであった。カップの縁の平均直径（Ｄａｖｇ）は、スプリングテンションバンドを使用して測定した（インチ単位）。ミル単位で報告されたカップの縁収縮は、以下の式を使用して計算した
縁収縮＝（３．７４２７－Ｄａｖｇ）×１０００。
カップ楕円率＝（ＤＭＤ－ＤＴＤ）×１０００
縁収縮は、熱形成されたカップの縁の直径と、カップが作製された金型の対応する部分の直径との差を示すパラメータである。金型の直径は３．７４２７インチであった。カップの縁の平均直径（Ｄａｖｇ）は、スプリングテンションバンドを使用して測定した（インチ単位）。ミル単位で報告されたカップの縁収縮は、以下の式を使用して計算した
縁収縮＝（３．７４２７－Ｄａｖｇ）×１０００。
【0044】
[0038]プローブを使用して熱形成カップの側壁の圧縮強度を測定して、たわみに対する抵抗力を決定した。ＭＴＳ Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ４３電気機械式試験システムのプラテンプレートに取り付けたカップ治具を使用して、カップをその側面に水平に配置した。２５ｍｍ／分の一定垂直速度で移動するプローブを、全壁たわみ距離が１０ｍｍになるようにカップの側壁に垂直下向きに押し付けた。所望の全壁たわみ距離に達すると、結果として生じる抵抗力を側壁力として記録した。熱形成カップのトップロード圧縮（ＡＳＴＭ Ｄ２６５９）は、カップを倒立させ、カップの座屈破壊の抵抗が検出されるまで機械的に下方に押し付けることによって測定した。カップは、ＭＴＳ Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ４３電気機械試験システムの固定基板上に縁を下向きに配置した。ベント付き基板を使用して、カップが圧縮される際にカップ内部から空気が抜けるようにした。５０ｍｍ／分の一定速度で移動する上部圧縮プレートにより、崩壊が検出されるまでカップを押し下げた。崩壊時に記録されたピーク力をトップロードとして報告した。
【0045】
【表5】
【0046】
【表6】
【0047】
【表7】
【0048】
【表8】
【0049】
[0039]表５～８のデータから見ることができるように、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）は、１００ｐｐｍという低い荷重であっても、３３７１樹脂の核形成に有効であった。核形成樹脂から作製されたドリンクカップのいくつかの物理特性（たとえば、側壁およびトップロード）は、非核形成樹脂と比較してすべての荷重レベルで一貫した改善を示さなかったが、結晶化温度、結晶化半減時間、曲げ弾性率、および光学特性は、ＣａＴＢＰのすべての荷重においてシートとカップの両方で一貫して改善された。たとえば、わずか１００ｐｐｍのＣａＴＢＰの添加により、押出シートのヘーズは約７ヘーズ単位低下し、透明度はわずか１２．６％から９５％超まで増加し、平均光沢は１３光沢単位増加した。さらに、熱形成ドリンクカップでは、ＣａＴＢＰの添加により、非核形成樹脂と比較して収縮が減少し（縁収縮が低下した）、発生した収縮は、実質的に低減された楕円率値によって明らかなように、より等方的な性質であった。
【0050】
例３
[0040]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された熱形成品の特定の物理特性を実証する。
[0040]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された熱形成品の特定の物理特性を実証する。
【0051】
[0041]ポリマー組成物は、例２に記載のＴｏｔａｌＥｎｅｒｇｉｅｓ製Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ３３７１樹脂を使用して作製した。特定のポリマー組成物を、酸捕捉剤、たとえばステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）およびステアリン酸カルシウム（「ＣａＳｔ」）と合わせて使用されたｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）を用いて核形成させた。各ポリマー組成物に使用されたＣａＴＢＰおよび酸捕捉剤の量を以下の表に記載する。３３７１樹脂および添加剤は、例２のポリマー組成物と同じ方法で高強度混合し、溶融配合した。
【0052】
[0042]次いで、ペレット化ポリマー組成物を、例２で使用した装置および同じ（以下に記載する以外は）条件を使用してポーションカップに熱形成した。押出シートを作製するために、シートライン押出機のスクリュー速度を約４２～４５ｒｐｍに設定した。チルロールを出たシートは、厚さ１．２ｍｍであった。熱形成機に異なる金型を取り付け、底部直径７８ｍｍ、上縁直径９４ｍｍ、高さ５４ｍｍのポーションカップを製造した。
【0053】
[0043]例２に記載した光学特性および物理特性試験のために、押出シートおよび熱形成ポーションカップの試験片を得た。熱形成ポーションカップについては、カップ底部から２５．４ｍｍ、上縁から１９ｍｍの領域でヘーズ測定を行った。
【0054】
【表9】
【0055】
【表10】
【0056】
【表11】
【0057】
【表12】
【0058】
[0044]表９～１２のデータは、分枝アルキルホスホン酸の塩（具体的には、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」））が３３７１樹脂の核形成に有効であったことをさらに確証する。核形成樹脂は、シートと熱形成ポーションカップの両方で光学および物理特性の一貫した改善を示した。
【0059】
例４
[0045]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物から作製された射出成形品によって示される改善された物理特性を実証する。具体的には、この例は、分枝アルキルホスホン酸の塩の核形成性能に対するＢＥＴ比表面積の効果を実証する。
[0045]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物から作製された射出成形品によって示される改善された物理特性を実証する。具体的には、この例は、分枝アルキルホスホン酸の塩の核形成性能に対するＢＥＴ比表面積の効果を実証する。
【0060】
[0046]ここに記載される射出成形実行のために７種のポリマー組成物を製造した。サンプル４Ａは、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ製の非核形成Ｐｒｏ－ｆａｘ６３０１ポリプロピレンホモポリマーである。サンプル４Ｂ～４Ｇは、Ｐｒｏ－ｆａｘ６３０１、１，０００ｐｐｍのｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）、５００ｐｐｍのステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）、３００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０酸化防止剤、および６００ｐｐｍのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８酸化防止剤の混合物から作製した。サンプル４Ｂ～４Ｇに使用された各ＣａＴＢＰのＢＥＴ比表面積を以下の表１３に示す。核形成剤サンプルのＢＥＴ比表面積を、吸着ガスとして窒素を使用して、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ ｏｆ Ｓｏｌｉｄｓ ｂｙ Ｇａｓ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ － ＢＥＴ ｍｅｔｈｏｄ」と題されたＩＳＯ規格９２７７：２０１０に従って測定した。サンプル４Ｂ～４Ｇを例１に記載したように別々に混合し、溶融配合し、ペレット化した。
【0061】
[0047]各ポリマー組成物の一部を、４０トンのＡｒｂｕｒｇ射出成形機を使用してＡＳＴＭ Ｄ４１０１－１１に従ってＡＳＴＭ曲げバーに射出成形した。また、各ポリマー組成物の別の一部を、５５トンのＡｒｂｕｒｇ射出成形機を使用して、ＩＳＯ２９４に従ってＩＳＯ収縮プラークに射出成形した。最後に、各ポリマー組成物の別の一部を、４０トンのＡｒｂｕｒｇ射出成形機で、長さ７７ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ１．２７ｍｍ（５０ミル）のプラークに射出成形した。
【0062】
[0048]熱たわみ温度（ＨＤＴ）は、上述の射出成形ＡＳＴＭ曲げバーでＡＳＴＭ Ｄ６４８－０７（０．４５５５ＭＰａ応力を使用する）に従って測定した。ノッチ付きアイゾッド衝撃は、ＡＳＴＭ Ｄ２５６－１０に従い、ＡＳＴＭ Ｄ２５６－１０に規定されているようにトリミングしてノッチを付けた射出成形ＡＳＴＭ曲げバーを使用して、Ｉｎｓｔｒｏｎ９０５０振り子式衝撃試験機で測定した。試験片の熱特性は、試験中に試験片を１４０℃の温度に保持したことを除き、例２に記載したように、Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ示差走査熱量計（ＤＳＣ）ユニット（ＤＳＣ３＋ＳＴＡＲシステム）を使用して示差走査熱量測定により測定し、Ｍｅｔｔｌｅｒ ＳＴＡＲｅ評価ソフトウェアにより分析した。
【0063】
[0049]曲げ弾性率は、３点屈曲曲げセットアップ（モデル６４２．０１Ａ）を備えたＭＴＳ製Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ４３電気機械試験システムを使用してＡＳＴＭ Ｄ７９０－１０に従って測定した。曲げバーは、試験前に約２３℃および相対湿度約５０％で少なくとも４０時間調整した。ＡＳＴＭ Ｄ７９０－１０に従い、二方向曲げ弾性率（機械方向（ＭＤ）と横方向（ＴＤ））も測定した。上記のように調整された二方向曲げ弾性率用の試験片を、射出成形されたＩＳＯ収縮プラークからトリミングした。ＭＤ測定では、９．２ｍｍの材料をＴＤ軸からトリミングし（ＴＤ方向に５０．８ｍｍ［２インチ］を残す）、流方向に対して垂直に荷重をかけた。ＴＤ測定では、９．２ｍｍの材料をＭＤ軸からトリミングし（ＭＤ方向に５０．８ｍｍ［２インチ］を残す）、流方向に平行に荷重をかけた。
【0064】
[0050]射出成形ＩＳＯ収縮プラークの収縮は、試験前に約２３℃および相対湿度約５０％で少なくとも４８時間調整されたプラークで、ＩＳＯ２９４に従って測定した。機械方向および横方向の収縮は、以下の式を使用して計算した：
【0065】
【数1】
【0066】
式中、ＭＤｍоｌｄは機械方向の金型の寸法であり、ＭＤｓｐｅｃｉｍｅｎは機械方向の試験片の寸法であり、ＴＤｍоｌｄは横方向の金型の寸法であり、ＴＤｓｐｅｃｉｍｅｎは横方向の試験片の寸法である。部品がどれだけ均一に収縮したかを示す尺度である等方性指数は、機械方向の収縮を横方向の収縮で除すことによって計算した。
【0067】
【数2】
【0068】
[0051]上記の測定結果を以下の表１３、１４および１５に示す。
【0069】
【表13】
【0070】
【表14】
【0071】
【表15】
【0072】
[0052]表１４および１５のデータは、分枝アルキルホスホン酸の塩（具体的には、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」））が、ポリプロピレンポリマー、具体的には６３０１樹脂の核形成に有効であったことをさらに確証する。たとえば、すべての核形成サンプルの結晶化温度は、非核形成対照よりも少なくとも７℃高かった。さらに、核形成サンプルの結晶化半減時間はすべて１１分未満であり、これは非核形成樹脂よりもはるかに速い。より速い結晶化速度（より低い結晶化半減時間）は、一般に、より低いＢＥＴ比表面積を有するＣａＴＢＰを用いて核形成されたポリマー組成物で観察された。
【0073】
[0053]表１４のデータもまた、アルキルホスホン酸の塩（具体的には、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」））を用いた核形成によって達成され得る物理特性の実質的な改善を実証する。核形成サンプルはすべて、非核形成ポリマーと比較して３００ＭＰａを超える曲げ弾性率の増加を示した。さらに、核形成樹脂の熱たわみ温度はすべて、非核形成ポリマーの熱たわみ温度よりも少なくとも１７℃高かった。核形成ポリマーの衝撃強度は、非核形成ポリマーの衝撃強度よりも少なくとも１６Ｊ／ｍ高かった。
【0074】
[0054]表１５のデータも同じことを説明している。実際、核形成ポリマー組成物で得られた曲げ弾性率の改善は、二方向の剛性を測定した場合にさらに一層明らかであった。これらの測定では、ＭＤおよびＴＤ曲げ弾性率は、いずれも非核形成樹脂で得られた値よりも約４００ＭＰａ増加した。また、核形成樹脂のＭＤ収縮は、非核形成樹脂のＭＤ収縮よりもわずかに高かったが、各核形成樹脂のＭＤおよびＴＤ収縮は、非核形成樹脂のＭＤおよびＴＤ収縮よりも互いに近接していた。これにより、非核形成樹脂の収縮よりもはるかに等方的な（すなわち、等方性指数が１により近い）核形成樹脂の収縮が得られた。等方性指数が１により近い場合、核形成樹脂から作製された物品は、非核形成樹脂から作製された物品と比較してより少ない反り／歪みを示すと予想される。
【0075】
例５
[0055]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
[0055]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
【0076】
[0056]ここに記載された射出成形実行のために２種のポリマー組成物を製造した。サンプル５Ａは、Ｐｒｉｍｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ製の非核形成Ｐｒｉｍｅ Ｐｏｌｙｐｒｏ Ｊ７０７Ｐポリプロピレンブロックコポリマーである。樹脂の報告されたメルトフローレートは、２３０℃で３０ｇ／１０分である。Ｐｏｌｙｐｒｏ Ｊ７０７Ｐは、高い衝撃および堅牢性を示す帯電防止インパクトコポリマーである。サンプル５Ｂは、Ｐｏｌｙｐｒｏ Ｊ７０７Ｐ、１，０００ｐｐｍのｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）、５００ｐｐｍのステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）、５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０酸化防止剤、および１，０００ｐｐｍのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８酸化防止剤の混合物から作製した。サンプル５Ｂは、例１に記載したように混合し、溶融配合し、ペレット化した。
【0077】
[0057]サンプル５Ａおよび５Ｂの一部を、例４に記載したようにＡＳＴＭ曲げバーおよびＩＳＯ収縮プラークに射出成形した。次いで、得られたバーを使用して、例４に記載したように熱特性、曲げ弾性率、二方向曲げ弾性率、熱たわみ温度、ノッチ付きアイゾッド衝撃、収縮および等方性を測定した。これらの測定結果を以下の表１６および１７に示す。
【0078】
【表16】
【0079】
【表17】
【0080】
[0058]表１６および１７のデータは、分枝アルキルホスホン酸の塩（具体的には、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」））が、ポリプロピレンインパクトコポリマー、たとえばＰｏｌｙｐｒｏ Ｊ７０７Ｐ樹脂を核形成させるのに有効であったことを実証する。これらの核形成効果は、結晶化温度の上昇、結晶化半減時間の劇的な短縮、曲げ弾性率の向上、および熱たわみ温度の上昇から明らかである。核形成ポリマー組成物で得られた曲げ弾性率の改善は、二方向の剛性を測定した場合に、ここでもさらに一層明らかであった。これらの測定では、曲げ弾性率は３００～３８０ＭＰａ増加した。また、核形成樹脂の収縮は、非核形成樹脂のものよりもわずかに高かったが、等方性指数はかなり１に近く、これは、非核形成樹脂から作製された物品と比較して、核形成樹脂から作製された物品が反り／歪みを示しにくいことを意味する。
【0081】
例６
[0059]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
[0059]この例は、本発明によるポリマー組成物の製造、およびそのようなポリマー組成物を用いて作製された射出成形部品の特定の物理特性を実証する。
【0082】
[0060]ここに記載される射出成形実行のために、２種のポリマー組成物を製造した。サンプル６Ａは、ＬｙｏｎｄｅｌｌＢａｓｅｌｌ製ＳＡ８４９Ｓである。樹脂の報告されたメルトフローレートは、２３０℃で１１ｇ／１０分である。ＳＡ８４９Ｓはポリプロピレンランダムコポリマーである。サンプル６Ｂは、ＳＡ８４９Ｓ、１，０００ｐｐｍのｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」）、５００ｐｐｍのステアリン酸亜鉛（「ＺｎＳｔ」）、５００ｐｐｍのＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０酸化防止剤、および１，０００ｐｐｍのＩｒｇａｆｏｓ（登録商標）１６８酸化防止剤の混合物から作製した。サンプル６Ｂは、例１に記載したように混合し、溶融配合し、ペレット化した。
【0083】
[0061]サンプル６Ａおよび６Ｂの一部を、上記の例４に記載したように、１．２７ｍｍ（５０ミル）のプラークに射出成形した。得られたプラークを使用して、例４に記載したように曲げ弾性率を測定した。ヘーズおよび透明度は、前述のように５０ミルのプラークで測定した。
【0084】
【表18】
【0085】
[0062]表１８のデータは、分枝アルキルホスホン酸の塩（具体的には、ｔ－ブチルホスホン酸カルシウム一水和物（「ＣａＴＢＰ」））が、ポリプロピレンランダムコポリマー、たとえばＳＡ８４９Ｓ樹脂の核形成に有効であったことを実証する。核形成樹脂のヘーズは、非核形成樹脂のヘーズの半分未満であった。また、核形成樹脂の透明度は、非核形成樹脂と比較して増加した。最後に、核形成樹脂の曲げ弾性率は、非核形成樹脂の曲げ弾性率よりも１００ＭＰａ以上高かった。
【0086】
[0063]本明細書で引用される刊行物、特許出願および特許を含むすべての参考文献は、各参考文献が、参照により組み込まれると個々に具体的に示され、ここでその全体が記載されるのと同程度に、参照によりここで組み込まれる。
【0087】
[0064]本出願の主題を記載する文脈における（とりわけ、以下の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語、ならびに同様の指示語の使用は、ここで別途示されない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、単数および複数の両方を包含すると解釈される。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する」という用語は、別段の記述がない限り、オープンエンドな用語として解釈される（すなわち、「含むが、限定されない」を意味する）。ここでの値の範囲の列挙は、別途示されない限り、その範囲内にある各別々の値を個々に参照する略式の方法であることが単に意図され、各別々の値は、それがここで個々に列挙されているかのように本明細書に組み込まれる。ここで記載のすべての方法は、ここで別途示されない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順序で実施できる。ここで提示される任意かつすべての例または例示の語（たとえば、「たとえば」）の使用は、単に本出願の主題をよりよく明らかにすることを意図され、別途特許請求されない限り、主題の範囲を限定するものではない。本明細書のいかなる語も、任意の特許請求されていない要素がここに記載される主題の実施に必須のものであることを示すと解釈されるべきではない。
【0088】
[0065]特許請求される主題を実施するための本発明者らに公知の最良のモードを含む主題の好ましい態様が、ここで記載されている。好ましい態様の変形は、前述の記載を読むことで当業者に明らかになってもよい。本発明者らは、当業者が、適宜そのような変形を用いることを予想し、本発明者らは、ここで記載される主題が、ここで具体的に記載されるのとは別に実施されることを意図する。したがって、本開示は、準拠法に認められる通り、これに添付の特許請求の範囲に列挙される主題のすべての修正および等価物を含む。さらに、そのすべての可能な変形における上記の要素の任意の組合せは、ここで別途記載されない限り、または文脈と明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。
【手続補正書】
【提出日】2023-11-08
【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】
（ａ）ポリプロピレンポリマー；および（ｂ）分枝アルキルホスホン酸の塩
を含むポリマー組成物。
【請求項2】
前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、ポリプロピレンインパクトコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項3】
前記ポリプロピレンポリマーが、ポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレンランダムコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項4】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が、第１族元素カチオン、第２族元素カチオン、および第１２族元素カチオンからなる群から選択される１種以上のカチオンを含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項5】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が第２族元素カチオンを含む、請求項４に記載のポリマー組成物。
【請求項6】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がカルシウムカチオンを含む、請求項５に記載のポリマー組成物。
【請求項7】
前記分枝アルキルホスホン酸が、イソプロピル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、ｓｅｃ－ペンチル、ｓｅｃ－イソペンチル、ペンタン－３－イル、および２－メチルブチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項8】
前記分枝アルキルホスホン酸が第三級アルキル基を含む、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項9】
前記分枝アルキルホスホン酸が、ｔｅｒｔ－ブチル、ｔｅｒｔ－ペンチルおよびネオペンチルからなる群から選択される分枝アルキル基を含む、請求項７に記載のポリマー組成物。
【請求項10】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がｔｅｒｔ－ブチルホスホン酸の塩である、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項11】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩がｔｅｒｔ－ブチルホスホン酸のカルシウム塩である、請求項１０に記載のポリマー組成物。
【請求項12】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が２０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する、請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項13】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が３０ｍ２／ｇ以上のＢＥＴ比表面積を有する、請求項１２に記載のポリマー組成物。
【請求項14】
前記分枝アルキルホスホン酸の前記塩が、前記ポリマー組成物の総重量に基づいて約５０百万分率～約５，０００百万分率の量で前記ポリマー組成物中に存在する、請求項１～１３の何れか１項に記載のポリマー組成物。【国際調査報告】