JPH03199249A - ポリプロピレン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、耐放射線性の改良されたポリプロピレン組成
物に関し、特にｒ線又は電子線などの放射線照射の後に
長期間を経過しても物性の低下が極めて少ない医療用不
織布もしくはデ術月縫會糸−暮９用途に好適なポリプロ
ピレン組成物を提供するものである。

（従来技術） ポリプロピレン繊維は各種分野に用しられてかり、特に
カーペット、フィルター、ディスポーザブルの防塵衣や
手術衣、シーツなどの不織布製品として有効に用いられ
ている。

かかるポリプロピレン繊維には、一般に紡糸加工時の安
定性並びに得られる不織布の実用耐久性などを付与する
ために、種々の安定剤などが配合されている。

一方、近年、病院ｔｘどで使用されるディスポーザブル
の手術衣や手術用シーツ、覆布などの滅菌は、残留ガス
毒性問題及び包装工程のｔＭさなどから従来のエチレン
オキサイドガス滅菌法からＣ○６０　　によるｒ線照射
滅菌法に移行の方向にある。

しかしたがら、上記の安定剤を配合したポリプロピレン
繊維は放射線照射並びにその後の時間経過により機械的
強度の低下を伴うという問題がある。

これらの耐放射線性の問題を解決するために、既に注射
筒たどの厚肉の射出成形品については、ポリプロピレン
に、例えばインシアヌレート基を含有するフェノール系
酸化防止剤とチオエーテル系酸化防止剤とを配合するこ
と←特開昭５５−１３７１３５号公報）、流動パラフィ
ンやフタル酸エステルとヒンダードアミンを配合するこ
と（特開昭５８−２０１８４９号公報）などが提案され
ている。

本発明者らは特に放射線照射後の時間経過に伴なう物性
低下の少ないポリプロピレン組Ｊｆ物としてフェノキシ
フェノキシジフェニルエーテル及ヒアルキルジフェニル
エーテルを配合することを既に提案した（特開昭６２−
１０９８４０号公報）。

（発明が解決しようとする課題） 上記した如き配合によるポリプロピレン組成物は注射筒
などの厚内成形品には良好な耐放射線性を示すが、表面
積の大なる繊維の場合、時間経過による繊維の強度及び
伸度低下が大きいと−う問題があった。又、流動パラフ
ィンやフタル酸エステルを配合した場合は紡糸時の発煙
現象が糸切れを誘起し不適当であった。したがって−本
発明の目的は、紡糸性能が良好であり、且つ放射線照射
直後、或いはその後の時間経過による物性低下が小さく
、繊維製品に好適に使用し得るポリプロピレン組成物を
提供することにある。

（ｌ！題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の問題点について鋭意研究の結果−
ポリプロピレンに特定の化合物と有機過酸化物を配合し
、加熱溶融してなるポリプロピレン組成物が、紡糸性能
に優れ、且つ物性低下の極めて少ない耐放射線性ポリプ
ロピレン組成物であることを見い出し一本発明を提案す
るに至った。

即ち、本発明は、 （ａ）　　ポリプロピレン　　　　　１００重量部（ｂ
）　　一般式〔Ｉ〕 で示されるフェニルエーテル化合物 ０．０３〜１５重量部 （Ｃ）芳香族フォスファイト化合物 ０．０５〜１５重量部 及び （ｄ）　　有機過酸化物　　　０．００１〜１重量部を
加熱溶融してなり、メルトフローレート−ｂ；５〜１５
０．９／１０分であることを特徴とするポリプロピレン
組成物である。

本発明にｂいて（ａ）成分として用いられるポリプロピ
レンは、プロピレンの単独重合体又は、プロピレン以外
のα−オレフィン、例えば−エチレン、ブテン−１，ペ
ンテン−１等とプロピレンとの共重合体及び、これらの
重合体同士又は他の重合体とのブレンド物が何ら制限な
く用いられる。プロピレン以外のα−オレフィンとプロ
ピレンとの共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共
重合体のいずれでも良く、プロピレン以外のα−オレフ
ィンに基づく単量体単位の含量は１０モル％以下である
ことが好ましい。曾た、ブレンド物に用いられる他の重
合体としては、線状低密度、超低密度、低密度又は高密
度ポリエチレン、ｙｔ’ｌＪ酢酸ビニル、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、エチレン−ブチ／−１共重合体。

エチレン−メチルペンテン−１共Ｍ合体、スチレンーブ
タジェン共重合体等が挙げられる。

これら他の重合体の含量は２０１を景％以下であること
が好ましい。

本発明のポリプロピレン組放物にかいて（１））成分は
、前記一般式〔Ｉ〕で示されるフェニルエーテル化合物
である。一般式ＣＩ］中、Ｒ１は、アルキル基又はフェ
ノキシ基であり、上記のフェノキシ基はアルキル基で置
換されていてもよい。Ｒ１で示されるアルキル基の炭素
数は特に制限されるものではないが、得られるポリプロ
ピレン組成物の耐放射線性を良好にするためには炭素数
は１ｏ〜３ｏであることが好！しい。上記Ｒ１で示され
るフェノキシ基の置換基であるアルキル基の炭素数も特
に制限されるものではないが、上記と同様の理由により
、炭素数は１〜４であることが好！しい。

！た。一般式〔ｌ〕中、Ｒ２はアルキル基。

フェニル基又はフェノキシ基であり、上記フェニル基は
アルキル基で置換されていてもよく、上記フェノキシ基
はアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基で置換され
ていてもよい。Ｒ２で示されるアルキル基の炭素数は特
に制限されなしが、上記Ｒ１と同様に炭素数１０〜３０
であることが好ましい。また、Ｒ２で示されるフェニル
基及びフェノキシ基の置換基であるアルキル基の炭素数
も上記Ｒ１と同様に１〜４の範囲であることが好ましい
。

前記一般式ＣＩＩで示されるフェニルエーテル化合物中
−人手の容易さ等の理由により、Ｒ２はアルキル基、フ
ェニル基、アルキル基で置換されたフェニル基、及びフ
ェノキシ基で置換されたフェノキシ基であることが好會
し−。

本発明にかいて特に好適に使用されるフェニルエーテル
化合物をより具体的に例示スルと次のとかりである。

（但し、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｒ′は
炭素数１０〜３０のアルキル基である。） 本発明にかいて、上記した（ｂ）成分であるフェニルエ
ーテル化合物は、　ポリプロピレン１００重量部に対し
て０．０３〜１５重量部、好！シ＜は０．１〜５重量部
配合される。フェニルエーテル化合物の配合量が０．０
３重量部より少ないと放射線照射後の物性低下の抑制効
果が十分ではなく、１５１量部より多いと剛性不足、或
いは表面粘性などの問題が生じる。

本発明のポリプロピレン組成物における（Ｃ）成分は、
芳香族フォスファイト化合物である。

芳香族フォスファイト化合物は、芳香環を有する亜リン
酸エステルが何ら制限なく用りられる。特に、本発明に
おしては下記一般式で示されるトリアリールフォスファ
イトが、前記（ｂ）成分との相剰効果によって優れた耐
放射線性を発揮するために本発明にか−て好適に用いら
れる。本発明にかいて好適に用いられる芳香族フォスフ
ァイト化合物を具体的に例示すると１次のとかりである
。例えば、トリフェニルホスファイト、トリス（ノニル
フェニル）ホスファイト、ビス（ノニルフェニル）−ジ
ノニルフェニルホスファイト、ビス（ジノニルフェニル
）−７ニルフエニルホスフアイト等を挙げることができ
る。

本発明にかいて、上記した芳香族ホスファイト化合物の
配合量は、ポリプロピレン１００重量部に対して０．０
３〜１５重量部、好１しくは０６１〜５重量部である。

芳香族ホスファイト化合物の配合量が０．０３重量部よ
り少ないと、前記した（ｂ）成分であるフェニルエーテ
ル化合物との相剰効果による耐放射線性を十分に発揮す
ることができず、１５重量部より多いと剛性不足、或い
は表面粘性などが生じるために好１しくない。

本発明のポリプロピレン組成物は、前記した（ａ）成分
であるポリプロピレンに、（ｂ）成分であるフェニルエ
ーテル化合物、　（Ｃ）成分である芳香族ホスファイト
化合物及び（ｄ）成分である有機過酸化物を配合して加
熱溶融したものである。上記（ｄ）成分である有機過酸
化物としては、公知の化合物が伺ら制限ｆｘ　＜使用さ
れる。

例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化
デカノイル等の過酸化ジアシル類；過酸化ジクミル、過
酸化ジ−ｔ−ブチル。

２．５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ
）ヘキサン、　１．３−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ
−イソプロビル）−ベンゼン、　２．５−ジメチル−２
，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３等の過
酸化アルキル：過酢酸ｔ−ブチル、過ピバリン酸ｔ−ブ
チル、過ラウリン酸ｔ−ブチル、過安息香酸ｔ−ブチル
等の過酸エステル類等を挙げることができる。本発明に
かいては、上記の有機過酸化物の中でも１分間の半減期
温度が１７０℃以上であるものが、各成分の均一混合と
共に有機過酸化物による樹脂成分の分子鎖の切断を良好
に行ない得るために好適に使用される。

有機過酸化物は、得られるポリプロピレン組成物の目的
とするメルトフローレートに応じて配合量を変えればよ
い。通常は、ポリプロピレン１００重量部に対して０．
００１〜１重量部、好璽しくは０．０１〜０．５重量部
の範囲から選択される。

本発明のポリプロピレン組成物は、同じメルトフローレ
ートであっても有機過酸化物による分解処理の程度によ
って耐放射線性が異なり１分解処理の程度が大きいもの
の方が耐放射線性に優れているという傾向を示す。即ち
、有機過酸化物による分解処理前のポリプロピレンと分
解処理後の本発明のポリプロピレン組成物のメルトフロ
ーレートヲ夫々ＭＦＲ１及びＭＦＲ２とすると、ＭＦＲ
２／ＭＦＲ１＝２〜２００の範囲であるポリプロピレン
組成物が良好な耐放射線性を示すために好！しい。

有機過酸化物による分解処理は、公知の方法によって行
なうことができる。例えば、般にヘンシェルミキサー等
を用いて原料を予備混合した後、押出機を用いて加熱溶
融、混練する。押出機は有機過酸化物による分解生成物
、ポリマー及び添加剤からの揮発成分除去のためベント
付が好筐しい。押出機温度及びスクリュー回転数は押出
後の耐放射線性ポリプロピレン組成物のメルトフローレ
ートが目的の値となるような条件を選択するが、般には
樹脂温度が１９０〜２６０℃、スクリュー回転数が４０
〜１００　ｒ、ｐ、ｍである。

ソノホか、本発明のポリプロピレン組成物にかいては、
必要に応じて公知の中和剤（分散剤）、滑剤、核剤、帯
電防止剤、安定剤等を耐放射線性の効果を損なわない範
囲で添加することもできる。

上記の安定剤としてはポリプロピレン組成物の成形加工
時にかける熱劣化の防止や繊維製品とする場合の紡糸性
や実用耐久性を付与するため、フェノール系及びアミン
系たごのラジカル連鎖禁止剤：ホスファイト系及びチオ
エーテル系にどの過酸化物分解剤；ベンゾフェノン系及
びベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤などの公知
の安定剤が制限たく用いられる。しかしながら、本発明
に）いて特に有効な安定剤としてはペンタエリスリトー
ルホスファイト系、ヒンダードフェノール系、チオエー
テル系及びヒンダードアミン系の安定剤であり、これら
の安定剤の２種以上を組み合せて用いることが好璽しい
。

上記したペンタエリスリトールホスファイト系としては
、例えばビス−（ノニルフェニル）ペンタエリスリトー
ルジホスファイト。

ビス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリ
スリトールジホスファイトたど；ヒンダードフェノール
系としては、例えば５゜９−ビス［２−（３−（３−ｔ
−ブチル−４−ハイドロキシ−５−メチルフェニル）プ
ロピオニルオキシ）−１，１−ジメチルエチル〕−２，
４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５゜５〕ウンデカ
ンなど；チオエーテル系としては、ジ−ミリスチル−チ
オ−ジ−プロピオネートナト；ヒンダードアミン系とし
ては、例えばコハク酸ジメチル−１（２−ヒドロキシエ
チル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−チトラメチ
ルービペリジン重縮金物、ポリ〔（６−（１，１，３，
３−テトラメチルブチル）イミノ−１，３，５−トリア
ジン２，４−ジイル）（（２，２，６，６−テトラメチ
ル−４−ピペリジル）イミノ）へキサメチレン（（２゜
２．６．６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）
］、］Ｎ、Ｎ’−ビス６−アミンプロビル）エチレンジ
アミン−２，４−ビスＣＮ−ブチル−Ｎ−（１，２，２
，６−ペンタメチル−４ビベＩＪ　シル）アミノコ−６
−クロロ−１，３，５−１リアジン縮合物などが挙げら
れるが、特にポリＣ（６−（１，１，３，３−テトラメ
チルブチル）イミノ−１，３，５−）リアジン−２，４
−ジイル）（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピ
ペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６
−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ）〕が好！し
く用−られる。

本発明にかいて、安定剤はポリプロピレン１００重量部
に対して０゜０１〜１重量部、好１しくは０．０３〜０
．８重量部の範囲で配合することが好ましい。

前記した各種添加剤は、有機過酸化物による分解処理前
及び後のいずれに添加されても良い。

このようにして本発明のポリプロピレン組成物が得られ
る。本発明のポリプロピレン組成物のメルトフローレー
トは２′５０℃で測定した値で５〜１５０．９／１０分
の範囲でなければならず、１０〜１２０．９／１０分の
範囲であることが好ましい。上記の範囲からはずれた場
合には、十分な成形加工性、特に繊維として用いる場合
には紡糸性が得られないために好！シくない。

（効　果） 本発明のポリプロピレン組成物は、紡糸性能に優れてお
り、且つ放射線照射による物性の低下が著しく抑制され
てかり、特に医療用不織布材料もしくは手術用縫合糸な
どの繊維の素材として好適である。

（実施例） 以下、実施例により放射線照射によるポリプロピレン繊
維の機械的強度保持について示すが、本発明はこれらに
限定されるものではない。な訃、実施例中に用いたポリ
プロピレン、添加剤及びそれらの記号は下記の通りであ
る。

１、　ポリプロピレン（徳山曹達■製：粉末状）１〉ク
ロピレンホモポリマー：　フル）　７０−レート０．５
ｇ／１０分（ａｔ２３０℃）２）プロピレンホモポリマ
ー二フルトフローレート３０ＩＩ／１０分（ａｔ２５０
℃）３）プロピレン−エチレンランダムコポリマ：エチ
レン含量２．０重量％、メルトフローレート０．５．９
／１０分（ａｔ２５０℃）４）　　フロピレン−エチレ
ンランダムコポリマ：エチレン含量２．０１ｔ％、メル
トフローレート３０．９／１０分（ａｔ２３０℃）２、
　フェニルエーテル化合物 Ａ、：フエノキシフエノキシジフェニル（松材石油研究
所製、Ｓ−３０８５） Ｂ：モノアルキルトリフェニルエーテル（松材石油研究
所製、５−３１０２） Ｃ：モノアルキルジフェニルエーテル （松材石油研究所製、ＲＡ１５） Ｄ：ペンタフェニルエーテル （松材石油研究所製、Ｓ−３１０５） ｘ　　芳香族フォスファイト化合物 Ｅ　：　）　ＩＪフェニルフォスファイト（城北化学製
、ＪＰ３６０） Ｆニドリス（ノニルフェニル）フォスファイト（城北化
学製、ＪＰ３５１　） Ｇニドリス（モノジノニルフェニル）フォスファイト（
アデカ・アーガス製、マーク３２９Ｋ） ４、有機過酸化物 Ｉ（：１．３−ビス−（ｔ−ブチルノに一オキシーイノ
プロピル）−ベンゼン （化薬アクゾ製、パーカド・ンクス１４）５、安定剤 工：ビス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタ
エリスリトールジホスファイト（ボーグワーナー製、ウ
ルトラノ・ｌジス６２６） Ｊ：３．９−ビスＣ２−（３−（３−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ
）−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テ
トラオキサスピロ〔５・５〕ウンデカン （化学化学製、スミライザーＣ）Ａ−８０）Ｋ：ジーミ
リスチルーチオージーグロピオネート（吉富製薬製、Ｄ
ＭＴＤＰ） Ｌ：コハク酸ジメチル−１（２−ヒト°ロキシエチル）
−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−チトラメチルービ
ベリジン重縮合物 （チパガイギー製、チヌビン６２２） Ｍニステアリン酸カルシウム 実施Ｎ１〜７及び比較例１〜７ ポリプロピレン組成物のｍＭ−試験用繊維試料の作成並
びに効果試験方法は以下のようにして行った。

（１）予備重合 ポリプロピレフ１００重量部に安定剤として工を０．０
５重量部、Ｊを０．０５重量部、Ｋを０．２０重量部、
Ｌを０．０５重量部及びＭを０．１０重量部配合し、表
１に示す割合のフェニルエーテル化合物のＡ−Ｄ及び芳
香族フォスファイト化合物のｇ−Ｇ、並びに有機過酸化
物のＨを配合し、ヘンシェルミキサーで予備混合した。

（２）ペレット化 上記混合物を神戸製鋼覆製の６５雪φ押出機（フルフラ
イトタイプシリンダー：Ｌ／Ｄ＝２８．ベント付）を用
い、樹脂温度２３０℃、スクリュー回転ｓ　ａ　ｒ、ｐ
、ｍでペレット化した。

（３）試験用繊維の作成 ４０埴φ紡糸機（ノズル：０．７ｗφ×１９８穴）を用
い、樹脂温度をメルトフローレート約３０の場合３１０
°Ｃ，メルトフローレート約７０の場合２９０℃とし、
引取速度を３００ｍ／ｍｉｎで上記ペレットから約９デ
ニールの繊維を作威し１次いでネルソンロール加熱板式
延伸装置（予熱ロール二り０℃、加熱板：１２０℃、第
１０−ル速度：２０鴫／ｍｉｎ。

第２０−ル速度：　６０　ｍ／ｍｉｎ　）で３倍に延伸
し約３デニール繊維を作成した。

（４）効果試験 （（）放射線照射 コバルト６０のｒ線照射装置を用い一試料を線量率２０
ＫＧｙ／ｈｒで５０ＫＧＹ照射した後、６０℃で６０日
間放置した。

（ロ）繊維物性の測定 合成繊維フィラメント系試験法：ＪＩＳＬ１０１３に準
じて一引張試験機（５００〜・島津製作所製オートグラ
フ、引張速度：３００鴫／ｍｉｎ、チャック間：１００
箇、試料：１９８本束、　ｎ＝１０　）で、引張破断強
度（、Ｆ／ｄ　）及び引張破断伸度（％）を測定し、ｒ
線照射直後及びさらに６０℃で６０日間放置後のそれぞ
れの保持率（％）を下記式により算出した。

結果を表１に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）ポリプロピレン１００重量部 （ｂ）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 但し、Ｒ＿１は、アルキル基又はフェノキシ基であり、
   上記フェノキシ基はアルキル基で置換されていてもよく
   、Ｒ＿２は、アルキル基、フェニル基又はフェノキシ基
   であり、上記フェニル基はアルキル基で置換されていて
   もよく、上記フェノキシ基はアルキル基、フェニル基又
   はフェノキシ基で置換されていてもよく、ｍ及びｎは、
   夫々０〜４の整数（但し、ｍとｎが同時に０になること
   はない。）である。 で示されるフェニルエーテル化合物 ０．０３〜１５重量部 （ｃ）芳香族フォスファイト化合物 ０．０３〜１５重量部 及び （ｄ）有機過酸化物０．００１〜１重量部 を加熱溶融してなり、メルトフローレートが５〜１５０
   ｇ／１０分であることを特徴とするポリプロピレン組成
   物。