JP2003531939A - 分子溶融物ならびに分子溶融物の作製方法および使用方法 - Google Patents

分子溶融物ならびに分子溶融物の作製方法および使用方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、抗酸化剤およびカップリング剤を含む分子溶融物組成物を包含する。分子溶融物は本質的には部分的に非晶質である。本発明はまた、分子溶融組成物の製造方法、およびカップリングされたポリマーを製造するための分子溶融物の使用方法を包含する。本発明はさらに、カップリング剤を減感するために抗酸化剤を使用する方法を包含する。

Description

【発明の詳細な説明】
(背景) ポリオレフィンおよび他のポリマーは、そのレオロジー的性質および他の物理
的性質を改善するために修飾されることが多い。様々な化学剤が、そのような修
飾を行うために使用されている。
【0001】 ポリオレフィンなどのポリマーを修飾する1つの方法は、ニトレン反応基をポ
リマー上のC−H結合への挿入のために提供し得る分子を使用することである。
そのような種類の化学試薬の一例が、国際特許出願公開WO99/10424(
1999年3月4日公開;これは、様々なアジドに関するその教示について参照
してこれにより組み込まれる)に開示されるスルホニルアジドである。適切な反
応温度に加熱されたとき、これらのアジドは分解して、その後、ポリマー上のC
−H結合に挿入し得るニトレン基を生成する。これらのスルホニルアジドは、ス
チレン型ポリマーおよびポリオレフィン型ポリマーのC−H結合への挿入のため
にニトレン基を提供することに関して効果的である。
【0002】 しかし、スルホニルアジドおよび他のアジドは衝撃に対して敏感であり得る。
そのようなアジドを減感するか、またはそうでない場合には、そのようなアジド
の製造時および加工時ならびにそのようなアジドの運搬時および取扱い時にアジ
ドを反応から保護することが必要であり得る。しかし、アジドなどの化学薬品を
反応から保護するために典型的に使用される方法は、多額の費用がかかることが
あり、そして、修飾しようとするポリマーと適合しないことがある。さらに、ポ
リマーは、多くの場合、食品を包装するために使用されている。従って、修飾さ
れたポリマーが食品包装用途について許容されることが保護剤の添加によって妨
げられないことが重要である。
【0003】 所望されていることは、カップリング剤を減感するための比較的安価で、容易
な方法であって、さらに、修飾されたポリマーを製造するために、カップリング
剤を妨害しないか、またはカップリング剤の使用を制限しないそのような方法で
ある。
【0004】 本明細書中で使用される下記の用語は下記の意味を有するものとする: (a)「カップリング剤」は、ポリマー鎖のCH基、CH2基またはCH3基
の炭素−水素結合(脂肪族および/または芳香族の両方)に挿入し得るカルベン
基またはニトレン基をそれぞれが生成し得る少なくとも2つの反応基を含有する
化学化合物を意味するものとする。この反応基はともに、ポリマー鎖をカップリ
ングまたは架橋することができる。ポリマー鎖をカップリングし、および/また
は架橋するためにカップリング剤が効果的であるためには、カップリング剤を、
熱、音波エネルギー、放射線または他の化学的な活性化エネルギーで活性化する
ことが必要になる場合がある。
【0005】 (b)「減感すること(phlagmatizing)」は、反応性の化学薬品を不活性な
化学薬品または反応性がほとんどない化学薬品と混合または組み合わせることに
よって化学薬品または化学種の衝撃感受性を低下させるための方法をいう。
【0006】 (c)「分子溶融物」は、カップリング剤(修飾剤)および抗酸化剤の、室温
において少なくとも部分的に非晶質の混合物をいう。これは、必要な場合には、
他のポリマー添加剤をも含有する。カップリング剤(修飾剤)および抗酸化剤は
ともに、混合物の非晶質相に少なくとも一部が含有される。また、好ましくは、
カップリング剤(修飾剤)および抗酸化剤は、ニトレン基生成基に関連するラマ
ンスペクトルが、カップリング剤単独のニトレン基生成基によって示されるラマ
ンスペクトルと比較して変化している複合体を形成する。
【0007】 (d)「抗酸化剤」は、ポリマー加工時に生じ得る酸化を最小限に抑えるため
に使用することができる様々なタイプまたはクラスの化学化合物をいう。この用
語はまた、ヒドロカルビルを含む、そのような抗酸化剤の化学的誘導体を包含す
る。この用語はさらに、抗酸化剤の説明において後で記載されるように、カップ
リング剤(修飾剤)と適正に組み合わせられたときに、カップリング剤または修
飾剤の単独と比較して変化したラマンスペクトルを示す複合体を形成するように
相互作用する化学化合物を包含する。
【0008】 (e)「修飾剤」は、ポリマー鎖と反応し得るカルベン基またはニトレン基を
生成し得る反応基を含有する化学化合物をいう。
【0009】 (f)「標的ポリマー」は、カップリング剤または修飾剤によって修飾される
ことが意図とされるポリマーをいう。標的ポリマーは、ポリマー鎖のCH基、C
H2基またはCH3基(脂肪族または芳香族)を含有する任意のポリマーであり
得る。好ましくは、標的ポリマーは、任意のポリオレフィン(ポリエチレンを含
む)またはスチレン型ポリマーであり得る。
【0010】 (g)「DSC」は、その使用場面に応じて示差走査熱量計分析または示差走
査熱測定分析をいう。DSCは、ポリマーの結晶性を測定するために、当業者が
熟知している方法である。
【0011】 (h)「ニトレン基」は、構造R−N(式中、Nは、ポリマー鎖のCH基、C
H2基またはCH3基(脂肪族および/または芳香族の両方)の炭素−水素結合
に挿入することによってポリマー鎖と反応し得る窒素である)を有する化合物を
いう。炭素−水素結合への挿入に最も好ましい窒素は2つの孤立電子対を有する
と考えられる。Rは、上記に記載される炭素−水素結合への窒素挿入を有害に妨
害しない任意の原子(1つまたは複数)であり得る。
【0012】 (i)「カルベン基」は、構造R−C−R’(式中、Cは、ポリマー鎖のCH
基、CH2基またはCH3基(脂肪族および/または芳香族の両方)の炭素−水
素結合に挿入することによってポリマー鎖と反応し得る炭素である)を有する化
合物をいう。炭素−水素結合への挿入に最も好ましい炭素は1つの孤立電子対を
有すると考えられる。RおよびR’は独立して、上記に記載される炭素−水素結
合への炭素挿入を有害に妨害しない任意の原子(1つまたは複数)であり得る。
【0013】 (j)「DPO−BSA」は下記の化合物をいう: 4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジド。
【0014】 (要約) 驚くべきことに、抗酸化剤およびカップリング剤(または修飾剤)を一緒に混
合して、分子溶融物が形成され得ること、そしてこの分子溶融物の形成がカップ
リング剤および/または修飾剤を減感し得ることが見出された。
【0015】 本発明の第1の態様において、(a)抗酸化剤および(b)カップリング剤を
含む分子溶融物組成物が開示される。
【0016】 本発明の第2の態様において、(a)抗酸化剤および(b)修飾剤を含む分子
溶融物組成物が開示される。
【0017】 本発明の第3の態様において、液体に含有されるカップリング剤を減感するた
めの方法が開示される。この方法は、抗酸化剤を液体に導入する工程を含む。カ
ップリング剤は、好ましくはポリ(スルホニルアジド)であり、液体に溶解また
は懸濁させることができ、そして抗酸化剤は、カップリング剤が生成する前に、
またはカップリング剤が生成した後に導入することができる。
【0018】 本発明の第4の態様において、液体に含有される修飾剤を減感するための方法
が開示される。この方法は、抗酸化剤を液体に導入する工程を含む。修飾剤は液
体に溶解または懸濁させることができ、そして抗酸化剤は、カップリング剤が生
成する前に、またはカップリング剤が生成した後に導入することができる。
【0019】 本発明の第5の態様において、分子溶融物を作製するための方法が開示される
。この方法は、抗酸化剤を、カップリング剤を含有する液体に導入する工程、お
よび分子溶融物を回収する工程を含む。分子溶融物を乾燥形態で回収することが
所望される場合、分子溶融物は、液体から沈殿させることによって回収すること
ができる。あるいは、分子溶融物は、抗酸化剤およびカップリング剤を同時に結
晶化することによって回収することができる。
【0020】 本発明の第6の態様において、カップリングされたポリマーを製造するための
方法が開示される。この方法は、分子溶融物をポリマーと混合する工程、および
分子溶融物をポリマーと反応させる工程を含む。好ましくは、ポリマーはポリオ
レフィンであり、より好ましくはプロピレン系ポリマーであり、そしてカップリ
ング剤は、好ましくはポリ(スルホニルアジド)である。反応は、典型的には、
分子溶融物およびポリマーを混合し、かつ分子溶融物と標的ポリマーとの反応を
生じさせるために必要なエネルギーを供給するポリマー押出し機において行われ
る。
【0021】 さらに、カップリング剤(または修飾剤)が分子溶融物にされた場合、ポリマ
ーを修飾することに対するカップリング剤の効率が増大し得ることが発見された
ことは驚くべきことであった。従って、本発明の別の態様は、修飾されたポリマ
ーを製造する効率的な方法およびそのような方法から得られる組成物を提供する
ための分子溶融物の使用である。使用されるプロセス、使用される修飾剤、使用
されるカップリング剤、ならびにカップリング剤および/または修飾剤の濃度に
依存して、本発明は、レオロジーが改変されたポリマー、官能化されたポリマー
、および/または架橋されたポリマー(熱硬化性物(これに限定されない)を含
む)を提供し得る。
【0022】 分子溶融物は、ポリマーに対して使用されるカップリング剤および修飾剤の製
造を非常に容易にすると考えられる。そのような分子溶融物を使用するポリマー
修飾プロセスは、効率およびコスト有効性が、以前に記載されたプロセスよりも
はるかに優れていると考えられる。
【0023】 (詳細な説明) 本発明は多くの異なる形態での実施形態が可能であるが、本発明の特定の実施
形態が図に示され、そして本明細書中に詳しく記載される。しかし、本開示は、
本発明の原理の例示であると見なされるべきであり、そして例示されている特定
の実施形態および実施例に本発明を限定することを意図していないことを理解し
なければならない。
【0024】 下記の議論の大部分は、カップリング剤と抗酸化剤との混合物である分子溶融
物に関連する。修飾剤および抗酸化剤からなる分子溶融物は詳細には議論されて
いないが、当業者は、別途言及されていない限り、カップリング剤および抗酸化
剤からなる分子溶融物について下記に議論されている議論および情報もまた、修
飾剤および抗酸化剤からなる分子溶融物について適用できることを認識する。
【0025】 分子溶融物 分子溶融物は少なくとも部分的に非晶質であり、この非晶質性により、カップ
リング剤を減感する分子溶融物の能力が改善されると考えられる。この非晶質性
により、標的ポリマーを修飾する際の分子溶融物の効率が改善されることもまた
考えられる。多くの場合において、標的ポリマーにおける分子溶融物の溶解性は
、標的ポリマーにおけるカップリング剤の溶解性よりも大きいことが好ましい。
【0026】 好ましくは、カップリング剤(修飾剤)の少なくとも一部と、分子溶融物に存
在する抗酸化剤とにより、複合体が形成される。この複合体は、ポリマーを修飾
するためにカップリング剤を利用することを有害に妨害せず、そしてニトレン生
成基に関連するラマンスペクトルが、カップリング剤単独のニトレン生成基によ
って示されるラマンスペクトルと比較して変化している。
【0027】 図1Aには、DPO−BSA単独、IRGANOX−1010単独、DPO−
BSA対IRGANOX−1010の1:1のモル比を有する物理的混合物にお
いてIRGANOX−1010と組み合わせられたDPO−BSA、およびDP
O−BSA対IRGANOX−1010の1:1のモル比からなる分子溶融物に
対するラマンスペクトルが示されている。図1Bには、DPO−BSAのアジド
伸縮に関連する、(DPO−BSA単独、DPO−BSA/IRGANOX−1
010の物理的混合物およびDPO−BSA/IRGANOX−1010の分子
溶融物に対する)ラマンスペクトルの領域がより詳しく示されている。これらの
図から理解され得るように、DPO−BSA単独およびDPO−BSA/IRG
ANOX−1010物理的混合物のラマンスペクトルと比較したとき、アジドの
伸縮に関連する分子溶融物のラマンスペクトルは拡がり、そして変化している。
また、DPO−BSA分子溶融物に対する約2700cm-1〜3200cm-1
ラマンスペクトルの部分が、形状およびサイズにおいて、IRGANOX−10
10に対するラマンスペクトルの同じ部分と類似していることは注目される。
【0028】 分子溶融物におけるカップリング剤対抗酸化剤のモル比は、典型的には1:1
0〜10:1であり、好ましくは1:2〜8:1であり、より好ましくは1:1
〜4:1である。驚くべきことに、分子溶融物の全体的な結晶性が、典型的には
カップリング剤対抗酸化剤のモル比に関連することが見出された。ほとんどの場
合において、分子溶融物におけるカップリング剤対抗酸化剤のモル比は、(DS
Cによって測定され、そして実施例2に示されるように計算されるとき)99加
重平均重量パーセント以下(より好ましくは95加重平均重量パーセント未満、
さらにより好ましくは60加重平均重量パーセント未満、最も好ましくは40加
重平均重量パーセント未満)の全体的な結晶性 (total crystallinity)を有
する分子溶融物が得られるように調節されることが好ましい。そして、場合によ
り、分子溶融物の衝撃感受性に関して特に関心があるときには、DSCによって
測定されたときに20加重平均重量パーセント以下(より好ましくは10加重平
均重量パーセント以下、さらにより好ましくは5加重平均重量パーセント以下、
最も好ましくは1加重平均重量パーセント以下)の結晶性を有する分子溶融物を
提供することが好ましい。4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジドおよび
テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナ
メート)]からなる分子溶融物の場合、カップリング剤対抗酸化剤のモル比は、
好ましくは1:2〜4:1の間である。場合により、ポリエチレングリコールお
よび/またはポリプロピレングリコールなどの低融点のポリマー添加剤を分子溶
融物に含めることができる。これらのタイプの化合物は分子溶融物の結晶性を低
下させることができ、および/または分子溶融物の衝撃感受性を低下させること
ができると考えられる。
【0029】 分子溶融物は、カップリング剤および抗酸化剤を溶融混合することによって、
またはカップリング剤および抗酸化剤を共通溶媒から同時に沈殿させることによ
って、または少なくとも部分的に非晶質な分子溶融物をもたらす任意の他の方法
によって形成させることができる。
【0030】 カップリング剤および抗酸化剤に加えて、必要な場合には、他の化合物を分子
溶融物に存在させることができる。好ましくは、さらなる化合物は、カップリン
グ剤または抗酸化剤のいずれとも有害な反応を行わず、そして分子溶融物の結晶
性を著しく上昇させない。しかし、場合により、例えば、分子溶融物のブロッキ
ングが懸念される場合には、分子溶融物の得られる結晶性を増大させる化合物を
さらに添加することが望ましいと考えられる。前に議論されたように、ポリエチ
レングリコールおよびポリプロピレングリコールなどの低融点の物質を必要に応
じて分子溶融物に含ませて、分子溶融物の衝撃感受性および/または結晶性を低
下させることができる。分子溶融物は何らかのホスファイト系化合物(ホスファ
イト系抗酸化剤など)を含有しないことが好ましい。これは、これらのホスファ
イト系化合物が分子溶融物中のカップリング剤と有害な反応を行うからである。
一般に、分子溶融物に添加されるさらなる化合物は、重合プロセス時またはポリ
マー加工プロセス時に典型的に添加されるポリマー添加剤であり得る。
【0031】 分子溶融物に存在させることができるさらなる化合物の例には、下記が含まれ
る: 内部滑剤(internal lubricants)、例えば、ポリエチレングリコール(PE
G)およびポリプロピレングリコール(PPG)、ステアリン酸カルシウム、グ
リセロールモノステアラート(GMS)など; 相溶化剤(compatibilizing agents)、例えば、チタンジ(ジオクチルピロホ
スホセート)オキシアセテート、ジ(ジオクチルピロホスホセート)エチレンチ
タネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトラ(2,2−ジア
リルオキシメチル)ブチル、ジ(ジトリデシル)ホスフィオジルコネート、グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランなど; 剥離剤(release agents)、例えば、オレアミド、ステアルアミド、ステアリ
ン酸亜鉛、エルクアミド、アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(グリシド
キシプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビス(3−(トリエトキシシリル)
プロピル)テトラスルフィド、ビス(トリメチルシリル)ウレアなど; 可塑剤、例えば、トリメリト酸トリイソオクチル、エポキシ化ダイズ油、アジ
ピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、アセチルトリエチルシトレート、アセチルト
リブチルシトレート、アジピン酸ジイソセシル、クエン酸トリエチル、ポリブテ
ン、オレイルパリトアミド、N−ステアリルエルクアミド、ジステアリルチオジ
プロピオネートなど; 紫外線安定化剤、例えば、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノ
ン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ナトリウムジシクロヘキシ
ルスルホスクシナートなど; 触媒中和剤、例えば、金属ステアリン酸塩(ステアリン酸カルシウムなど)、
ヒドロタルサイト、乳酸カルシウムおよび金属酸化物;ならびにこれらの組み合
わせ。
【0032】 +3の酸化状態のリンを含有する化合物を、カップリング剤または修飾剤との
有害な反応を生じさせない制限された量で分子溶融物に添加することができる。
【0033】 分子溶融物は任意の好都合な形態(固体または液体)にすることができる。分
子溶融物は、典型的には、ポリオレフィンなどのポリマーを修飾するためのプロ
セスにおいて使用され得る粒子にすることができる。一般には、カップリング剤
が反応前または反応時に標的ポリマーに適正に分散することを確実にすることが
重要である。本出願人らは、標的ポリマーにおけるカップリング剤の分散を改善
するために、粒子サイズが、分子溶融物におけるカップリング剤対抗酸化剤のモ
ル比に従って改変され得ることを見出した。最適な粒子サイズはまた、分子溶融
物を標的ポリマーと反応させるために使用される装置にも依存する。例えば、1
:1のモル比の4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA
)およびテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒド
ロシンナメート)]からなる分子溶融物について、Werner Pfleid
erer Corporationにより製造されるZSK−40共回転型二軸
押出し機が利用される場合、分子溶融物の粒子の平均直径は、好ましくは300
0ミクロン以下であり、より好ましくは2000ミクロン以下である。容易な加
工および取扱いのためには、粒子は、好ましくは、少なくとも200ミクロンの
平均直径を有する。
【0034】 粒子は、均一なサイズおよび形状を有する粒子が流動性溶融物から得られる回
転成形(rotoforming)などの方法を使用して生成させることができる。あるい
は、噴射造粒または噴霧乾燥または任意の他の方法(粉砕、破砕または粒状化な
ど)などの方法を使用して、所望するサイズの粒子を生成させることができる。
非常に非晶質の分子溶融物が所望されるときには、分子溶融物の得られる結晶性
を最小限にする方法を使用することが好ましい。分子溶融物のブロッキング(ま
たは凝集)が懸念される場合には、比較的大きい結晶性を有する分子溶融物を製
造することが望ましい。この大きい結晶性により、分子溶融物粒子の凝集を最小
限にするか、または妨ぐことができる。分子溶融物の結晶性を増大させ得る化合
物の一例には、オクタセシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネートがあり、これは、チバ・スペシャリティ・ケミ
カルズ(Ciba Specialty Chemicals Company
)からIRGANOX1076(I−1076)の商品名で得られるヒンダード
フェノールの一次抗酸化剤である。I−1076は、必要な場合には、下記の実
施例14に記載されるように、分子溶融物における第1の抗酸化剤としての別の
より非晶質の抗酸化剤とともに第2の抗酸化剤として使用することができる。
【0035】 カップリング剤および修飾剤: 前記に議論されているように、本発明の修飾剤およびカップリング剤は、カル
ベン基またはニトレン基を生成し得る少なくとも1つの反応基を含有する化学化
合物である。修飾剤は1つのそのような反応基を有する。カップリング剤は2つ
以上のそのような反応基を有する。
【0036】 カルベン基を生成し得る少なくとも1つの反応基を含有する化学化合物の例と
しては、例えば、ジアゾアルカン、ジェミナル置換されたメチレン基、ケテンお
よびメタロカルベンが挙げられる。
【0037】 ニトレン基を生成し得る少なくとも1つの反応基を含有する化学化合物の例と
しては、例えば、シリルアジド、ホスファゼンアジド、スルホニルアジド、ホル
ミルアジド、アジド、N−クロロスルホンアミドの塩、N,N−ジクロロスルホ
ンアミド、および2−トリアルキル−1−スルホニルヒドラジド(内部塩)が挙
げられる。
【0038】 一般に、カップリング剤および修飾剤は構造RXnを有する(式中、各Xは独
立して、カルベン基またはニトレン基を生成し得る反応基を表し、Rは、置換、
非置換または不活性置換のヒドロカルビル基、ヒドロカルビルエーテル基、ヒド
ロカルビルポリエーテル基、イオウ基またはケイ素含有基を表す)。必要な場合
には、Rは、2個以上の酸素またはイオウまたはケイ素をその骨格に有する。ケ
イ素含有基には、シラン類およびシロキサン類が挙げられ、好ましくはシロキサ
ン類が挙げられる。不活性置換(inertly substituted)の用語は、得られる修
飾されたポリマーの所望する反応または所望する性質を望ましくないほど妨害し
ない原子または基による置換をいう。
【0039】 修飾剤の場合、n=1である。修飾剤の場合、Rは、好ましくは、ヘテロ原子
または基で官能化される。官能基は、カルベン基および/またはニトレン基を生
成し得る反応基との望ましくない反応を行わない基から選択される。場合により
、反応基(または反応基から形成されるアジドもしくカルベン)とのヘテロ原子
の相互作用を最小限に抑える保護基で官能基を保護することが必要になる場合が
ある。このような保護基はその後の反応によって除くことができる。いくつかの
実施形態において、Rは、標的ポリマーにおける修飾剤の溶解性を増大させるた
めに十分に大きいことが好ましい。このような場合、Rは、好ましくは、合計で
少なくとも10個の炭素原子、酸素原子、イオウ原子およびケイ素原子を有し、
より好ましくは少なくとも20個の炭素原子、酸素原子、イオウ原子およびケイ
素原子を有する。最も好ましくは、修飾剤は、少なくとも30原子(より好まし
くは少なくとも40原子)の長い脂肪族鎖または置換された脂肪族鎖を有する。
修飾剤の溶解性を増大させることにより、標的ポリマー内での修飾剤の分散が増
大すると考えられる。
【0040】 修飾剤に含まれ得る機能的なヘテロ原子または官能基の例には、下記が含まれ
るが、それらに限定されない:
【0041】
【化1】
【0042】 これらは、それぞれ、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、エステル基、
イソシアナート基、四級アンモニウム塩の基、アクリラート基、アミド基、アン
ヒドリド基およびエポキシ基である。式中、R’’’は、標的ポリマーの炭素−
水素結合に挿入するカルベン基の反応性炭素(またはニトレン基の反応性窒素)
に有害な影響を与えない任意の原子または原子団を表し、Nは窒素を表し、Oは
酸素を表し、Hは水素を表し、Cは炭素を表し、そしてYは対イオンを表し、対
イオンは、基が修飾剤に取り込まれた後に存在してもよく、または存在しなくて
もよい。イミドは、修飾剤に含まれ得る基の別の例である。
【0043】 カップリング剤の場合、nは2以上である。カップリング剤の場合、Rは、好
ましくは、非置換または不活性置換のヒドロカルビル基、ヒドロカルビルエーテ
ル基またはケイ素含有基を表す。Rの長さに対する制限は重要ではなく、各Rは
、好ましくは、標的ポリマー(1つまたは複数)とスルホニルアジドとの容易な
反応を可能にするために十分であるように十分な炭素原子、イオウ原子、酸素原
子またはケイ素原子を反応基間に有し、より好ましくは少なくとも1個、より好
ましくは少なくとも2個、さらにより好ましくは少なくとも3個の炭素原子、酸
素原子、イオウ原子またはケイ素原子を反応基間に有する。好ましくは、炭素原
子により、反応基は隔てられる。Rは、好ましくは、合計で50個未満の炭素原
子、イオウ原子、酸素原子またはケイ素原子を、反応基を隔てる骨格内に有し、
より好ましくは20個未満、最も好ましくは15個未満の合計した炭素原子、イ
オウ原子、酸素原子またはケイ素原子を有する。しかし、いくつかの態様では、
より長い骨格、従って、標的ポリマーにおけるカップリング剤の溶解性を増大さ
せる骨格を使用することが好ましい場合がある。この態様では、骨格が少なくと
も10個の合計した炭素原子、イオウ原子、酸素原子またはケイ素原子を有する
こと、より好ましくは少なくとも20個の合計した炭素原子、イオウ原子、酸素
原子またはケイ素原子を有すること、最も好ましくは少なくとも30個の合計し
た炭素原子、イオウ原子、酸素原子またはケイ素原子を有することが好ましい。
いくつかの実施形態において、Rが側鎖基として長い脂肪族鎖または置換された
脂肪族鎖を含有すること、好ましくは、その鎖が少なくとも10個の合計した炭
素原子、イオウ原子、酸素原子またはケイ素原子を有すること、より好ましくは
少なくとも20個の合計した炭素原子、イオウ原子、酸素原子またはケイ素原子
を有すること、最も好ましくは少なくとも30個の合計した炭素原子、イオウ原
子、酸素原子またはケイ素原子を有することが好ましい。この側鎖基は標的ポリ
マーにおけるカップリング剤の分散を増大させると考えられる。
【0044】 カップリング剤の製造コストを低下させるために、所与のカップリング剤に対
する反応基(X)が同じであることは好都合であり得る。他の状況では、カップ
リング剤が2つ以上の異なるタイプの反応基(X)を含有することが望ましい場
合がある。例えば、異なる溶融温度を有する2つの標的ポリマーをカップリング
しようとする場合、異なる温度で活性化される2つの異なる反応基を含有するカ
ップリング剤を使用することが望ましいと考えられる。
【0045】 本発明の好ましい実施形態において、標的ポリマーはポリオレフィンであり、
カップリング剤はポリ(スルホニルアジド)である。ポリ(スルホニルアジド)
は、ポリオレフィンと反応し得る少なくとも2つの反応基(スルホニルアジド基
(−SO23))を有する任意の化合物である。好ましくは、ポリ(スルホニル
アジド)は構造X−R−Xを有する(式中、各XはSO23であり、Rは非置換
または不活性置換のヒドロカルビル基、ヒドロカルビルエーテル基またはケイ素
含有基を表し、好ましくは、ポリオレフィンとスルホニルアジドとの容易な反応
を可能にするために十分であるようにスルホニルアジド基を隔てる十分な炭素原
子、酸素原子またはケイ素原子(好ましくは炭素原子)を有する)。Rに不活性
置換され得る原子または基の例には、3つ以上のポリオレフィン鎖を連結しよう
とする場合、スルホニルアジド基だけでなく、フッ素、脂肪族エーテルまたは芳
香族エーテル、シロキサンなどの基が挙げられる。Rは、好適には、記載される
ように、不活性であり、かつスルホニルアジド基を隔てるアリール基、アルキル
基、アリールアルキル基、アリールアルキルシラン基、シロキサン基または複素
環基および他の基である。より好ましくは、Rは、少なくとも1つのアリール基
をスルホニル基間に含み、最も好ましくは少なくとも2つのアリール基を含む(
Rが4,4’ジフェニルエーテルまたは4,4’−ビフェニルである場合)。R
が1つのアリール基であるとき、ナフタレンビス(スルホニルアジド)の場合の
ように、基が2つ以上の環を有することが好ましい。ポリ(スルホニル)アジド
には、1,5−ペンタンビス(スルホニルアジド)、1,8−オクタンビス(ス
ルホニルアジド)、1,10−デカンビス(スルホニルアジド)、1,10−オ
クタデカンビス(スルホニルアジド)、1−オクチル−2,4,6,−ベンゼン
トリス(スルホニルアジド)、4,4’−ジフェニルエーテルビス(スルホニル
アジド)、1,6−ビス(4’−スルホンアジドフェニル)ヘキサン、2,7−
ナフタレンビス(スルホニルアジド)、および平均して1個〜8個の塩素原子お
よび2個〜5個のスルホニルアジド基を1分子について含有する塩素化された脂
肪族炭化水素の混合型スルホニルアジドのような化合物、ならびにそれらの混合
物が含まれる。好ましいポリ(スルホニルアジド)には、オキシビス(4−スル
ホニルアジドベンゼン)、2,7−ナフタレンビス(スルホニルアジド)、4,
4’−ビス(スルホニルアジド)ビフェニル、4,4’−ジフェニルエーテルビ
ス(スルホニルアジド)およびビス(4−スルホニルアジドフェニル)メタン、
ならびにそれらの混合物が含まれる。
【0046】 スルホニルアジドは、アジ化ナトリウムを対応する塩化スルホニルと反応する
ことによって都合よく調製されるが、様々な試薬(亜硝酸、四酸化二窒素、テト
ラフルオロホウ酸ニトロソニウム)を用いたスルホニルヒドラジンのニトロソ化
および脱水反応が使用されている。
【0047】 カップリング反応機構に関する下記の議論は本発明者らの最近の理論を示して
いるが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。スルホニルアジ
ドはいくつかの方法で分解するが、本発明を実施するためには、C−H結合への
挿入が所望されることによって明らかであるように、反応性の化学種は一重項の
ニトレンであると考えられる。熱分解は、炭素−水素結合への挿入によって容易
に反応する中間体の一重項スルホニルニトレンをもたらすことが報告されている
。スルホニルニトレンを効率的に生成させるために必要な温度は、通常、150
℃よりも高い。米国特許出願第09/133,576号(1998年8月13日
出願)には、スルホニルアジドおよびポリオレフィンを修飾するためのその使用
に関するさらなる教示が含まれる。米国特許出願第09/133,576号はそ
の全体が参照して本明細書中に組み込まれる。
【0048】 標的ポリマーを高度に架橋しようとする場合、例えば、熱硬化性または熱可塑
性の加硫剤(TPV)を生成させることが望ましい場合、ニトレン基および/ま
たはカルベン基を生成し得る反応基を3つ以上含有するカップリング剤を利用す
ることが好ましいと考えられる。
【0049】 抗酸化剤: 本発明の抗酸化剤には、ポリマーに対する抗酸化剤およびそのような抗酸化剤
の化学的誘導体として有用な化学薬品が挙げられ、これにはヒドロカルビルが含
まれる。好ましくは、抗酸化剤は、ホスファイトを含有する化合物、または+3
の酸化状態のリンを含有する化合物ではない。これらの化合物は、本発明におい
て利用される典型的なカップリング剤との反応性が大きいからである。ホスファ
イト系抗酸化剤の例には、チバ・スペシャリティ・ケミカルズからIrgafo
s168の商品名で得られるトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)
ホスファイトが挙げられる。
【0050】 本発明において利用され得る抗酸化剤にはまた、カップリング剤または修飾剤
との複合体を形成し得る化学化合物であって、ポリマーを修飾するためにカップ
リング剤または修飾剤の利用に悪影響を与えず、そして複合体のニトレン基生成
基に関連するラマンスペクトルが、カップリング剤単独または修飾剤単独のニト
レン生成基によって示されるラマンスペクトルと比較して変化している化学化合
物が挙げられる。
【0051】 本発明の抗酸化剤のために利用される化学化合物は、分子溶融物が標的ポリマ
ーに添加されるときに抗酸化剤として作用し得ることが好ましいが、これは必ず
しも必要ではない。
【0052】 利用される抗酸化剤は、好ましくは、非晶質状態で存在する能力を有する。抗
酸化剤は、好ましくは、標的ポリマーの修飾時に存在する典型的な処理条件にお
いて、標的ポリマーにおける溶解性がカップリング剤よりも大きい。また、カッ
プリング剤は、抗酸化剤との化学的および立体的な適合性を有しなければならず
、従って、部分的に非晶質の分子溶融物が形成される。この場合、カップリング
剤の反応基は、抗酸化剤と認められるほど有害に反応しない。
【0053】 分子溶融物を製造しているとき、カップリング剤が衝撃感受性である場合、乾
燥した結晶性のカップリング剤が精製された形態で存在する機会を最小限にする
ことが重要である。
【0054】 減感は、カップリング剤を非衝撃感受性物質で希釈することによって達成する
ことができる。減感は、DSCにおいて分子溶融物によって放出される全エネル
ギー(分子溶融物の重量あたり)が、ヨシダのコウギョウカヤク(第48巻(第
5号)、1987、311頁〜316頁)によって教示されるように、分子溶融
物が衝撃感受性でないために十分に低いときに達成される。好ましくは、DSC
において放出される全エネルギーは、同じ参考文献に記載されるヨシダ相関(Yo
shida Correlation)に示されるような衝撃感受性限界よりも小さい。図10に
は、分子溶融物サンプルBから放出されたピーク分解エネルギーに対する実験値
がプロットされているヨシダ相関のプロットが示されている。サンプルbに由来
するプロットされたデータは衝撃感受性限界よりも十分に小さいことが図10か
ら理解され得る。
【0055】 分子溶融物の非晶質性は、分子溶融物の運搬時および取扱い時にカップリング
剤および抗酸化剤が分離することを最小限にし、および/または防止する。
【0056】 本発明において利用され得る抗酸化剤のクラスの例には、フェノール性化合物
およびその誘導体、ヒンダードアミン、アミン水酸化物、チオエステル化合物、
およびヒンダードフェノール性化合物などの炭素ラジカル捕捉剤および/または
酸素ラジカル捕捉剤のいずれかとして作用し得る化合物が含まれる。さらに、ラ
クトンは、炭素ラジカル捕捉剤および酸素ラジカル捕捉剤の両方として機能し得
ると考えられるので、ラクトンもまた、本発明において利用され得る抗酸化剤に
含まれる。場合により、分子溶融物が抗酸化物の混合物を含有することが好まし
いと考えられる。本発明において使用される好適なラクトンの一例には、o−キ
シレンとの5,7−ビス(1,1−ジメチルエチル)−3−ヒドロキシ−3(3
H)−ベンゾフラノン反応生成物(Chemical Abstract#18
1314−48−7)があり、これは、チバ・スペシャリティ・ケミカルズによ
ってIRGANOX HP−136の商品名で販売されている。
【0057】 フェノール系抗酸化剤およびその誘導体ならびにラクトンが好ましい。フェノ
ール系抗酸化剤および置換されたフェノール系抗酸化剤の例には、2,2’−メ
チレンビス(6−(1−メチルシクロヘキシル)−p−クレゾールおよび2,6
−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールが挙げられる。これらのクラス
の抗酸化剤は、非常に非晶質(10%未満の結晶性)の分子溶融物を形成させる
ことができ、そしてまた、(1:1よりも大きい)カップリング剤対抗酸化剤の
モル比を有する分子溶融物を形成させることができると考えられる。より好まし
くは、ヒンダードフェノール性化合物が、分子溶融物を形成させるために利用さ
れる。本発明における使用に好適なヒンダードフェノール性化合物の一例には、
テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナ
メート)]があり、これは、チバ・スペシャリティ・ケミカルズからIrgan
ox1010(これは「I−1010」として示されることがある)の商品名で
得られる。
【0058】 反応からのアジドの保護: 分子溶融物における抗酸化剤は、カップリング剤自身および他の化学化合物(
カップリング剤と有害に反応し得る、+3の酸化状態のリンを含有する化合物な
ど)との反応からカップリング剤を少なくとも部分的に保護する。カップリング
剤を保護することによって、抗酸化剤は、標的ポリマーとの反応のために利用さ
れ得るカップリング剤の割合が増大する。これはカップリング剤のカップリング
効率を増大させる(すなわち、副反応により無駄になるカップリング剤が少なく
なる)。
【0059】 表1には、Thermo Analysis Instrumentsソフト
ウエアを使用するThermo Analysis Instruments2
920変調型示差走査熱量計を使用して得られたいくつかのサンプルから放出さ
れた分解ピークエネルギーが(ジュール/グラム・サンプル(J/g)の単位で
)示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持されるアルミニウム皿に保持
された。温度走査速度は10℃/分であった。
【0060】
【表1】
【0061】 すべてのサンプルは、ほぼ等しいサイズであり、DPO−BSA単独(表1の
ベースラインDSC走査)または添加剤を伴うDPO−BSAのいずれかを含有
した。使用されたサンプルはすべて、乾燥した成分が物理的に混合された、BS
Aと指定された添加剤との物理的混合物であった。使用された最後のサンプル組
はすべて、DPO−BSAとIrganox1010との分子溶融物であった。
これらの走査のいくつかについては、2つ以上のサンプルを分析して、サンプル
から得られた平均値が記録された。
【0062】 表1にはまた、それぞれのサンプルについて、その特定のサンプルに存在する
DPO−BSAの1グラムあたりの放出されたジュール数に正規化された、サン
プルから放出された分解ピークエネルギーの値が示されている。これは、サンプ
ルの1グラムあたりの分解ピークエネルギーに、1/[その特定のサンプルに存
在するDPO−BSAの重量割合]を乗ずることによって計算された。これによ
り、100%のDPO−BSAを含有するサンプルから放出された分解ピークエ
ネルギーと直接的に比較することができる、放出された分解ピークエネルギーの
値が得られる。放出された分解ピークエネルギーに対するこれらの正規化された
値が図2にプロットされている。
【0063】 図2から理解され得るように、DPO−BSAおよびIrganox1010
を含有する分子溶融物のサンプルによる放出された正規化分解ピークエネルギー
は、等しい割合のDPO−BSAおよびIrganox1010を含有するDP
O−BSAとIrganox1010との物理的混合物から作製されたサンプル
による放出された正規化分解ピークエネルギーよりも大きい。分子溶融物に対す
る分解ピークエネルギーがより大きいことは、DPO−BSAとIrganox
1010との物理的混合物であるサンプルと比較して、分子溶融物により、DP
O−BSAの自己反応および/またはDPO−BSAとIrganox1010
との反応が最小限に抑えられていることを示していると考えられる。分子溶融物
を使用して標的ポリマーを修飾するときには、この保護作用により、標的ポリマ
ーを修飾するためのカップリング剤のカップリング効率が増大する。
【0064】 さらに、DPO−BSAとIrgafos168との物理的混合物から得られ
たデータは、+3の酸化状態のリンを含有する化合物の存在は、DPO−BSA
による放出された分解ピークエネルギーを低下させ、従って、この作用を低下さ
せるために別の処置が取られない限り、カップリング剤のカップリング効率を低
下させることを明瞭に示している。カップリング剤を標的ポリマーに抗酸化剤と
ともに添加することにより、たとえ分子溶融物として添加されない場合でも、カ
ップリング剤自身および他の化学化合物(カップリング剤と有害に反応し得る、
+3の酸化状態のリンを含有する化合物など)との反応からカップリング剤が少
なくとも部分的に保護されると考えられる。
【0065】 分子溶融物で修飾されたポリマー 分子溶融物は、任意の標的ポリマーを修飾するために使用することができる。
好ましくは、標的ポリマーは、スチレン性ポリマーまたはポリオレフィン(エチ
レンを含む)に基づくポリマーである。ポリオレフィンは、この分野の技術に含
まれる手段によって形成される。α−オレフィンモノマーおよび必要な場合には
他の付加重合性モノマーが、例えば、ガリ(Galli)ら、Angew.Ma
cromol.Chem.、第120巻、73頁(1984)によって、または
イー・ピー・モア(E.P.More)ら、Polypropylen Han
dbook(Hanser Publishers、ニューヨーク(New Y
ork)、1996、特に、11頁〜98頁)によって開示されるように、この
分野の技術に含まれる様々な条件のもとで重合させられる。
【0066】 好ましい標的ポリマーの例には、スチレン、置換スチレンだけでなく、エチレ
ン、プロピレンおよび他のオレフィン基づくポリマー、ならびに/または、米国
特許第5,703,187号(1997年12月30日発行、エチレンスチレン
インターポリマーおよびそのようなインターポリマーの製造方法に関するその教
示は参照して本明細書中に組み込まれる)に開示されるようなエチレンスチレン
インターポリマーが挙げられる。最も好ましい標的ポリマーはポリオレフィン系
ポリマーであり、これには、プロピレンホモポリマー、ならびにプロピレンのラ
ンダムコポリマーおよびインパクトコポリマー、そして高密度ポリエチレン(H
DPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLD
PE)および低密度ポリエチレン(LDPE)などのポリエチレンポリマーが含
まれる。そのようなポリマーには、プロピレン、エチレンおよび他のオレフィン
、必要な場合にはジエンおよび/またはトリエンのターポリマー、テトラポリマ
ーおよびより高次のポリマーが含まれる。
【0067】 インパクトプロピレンコポリマーは市販されており、そして、イー・ピー・モ
ーア・ジュニア(E.P.Moore,Jr)、Polypropylen H
andbook(Hanser Publishers、1996、220頁〜
221頁)ならびに米国特許第3,893,989号および第4,113,80
2号によって記載されるように、この分野の技術に十分に含まれる。用語「イン
パクトコポリマー」は、ポリプロピレンが連続相であり、かつエラストマー相が
その中に均一に分散されている異相性の(heterophasic)プロピレンコポリマー
を示すために本明細書中では使用される。インパクトコポリマーは、物理的な混
合からではなく、むしろ反応糟内のプロセスからもたらされる。通常、インパク
トコポリマーは、少なくとも2つのプロセスがその中で行われる単一反応糟を必
要な場合には含む二段階プロセスまたは多段階プロセスにおいて、あるいは必要
な場合には多数の反応糟において形成される。好都合には、インパクトコポリマ
ーは、少なくとも5重量パーセント(好ましくは少なくとも10重量パーセント
)で、好ましくは40重量パーセント(より好ましくは25重量パーセント、最
も好ましくは20重量パーセント)までのエチレン由来のポリマーユニットを有
する。例示的なインパクトコポリマープロピレンポリマーには、メルトフローレ
イトが、230℃の温度で2.16kgの加重のもとで、それぞれ、1g/10
分、2g/10分、4g/10分および0.8g/10分であるDow C10
4−01PP、Dow C105−02PP、Dow C107−04PPおよ
びDow DC−111PPのプロピレンインパクトコポリマーの商品名称で、
ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー(The Dow Chemical Com
pany)から得られるものが挙げられる。
【0068】 分子溶融物は、混合物中に存在する2つ以上のポリマーが標的ポリマーとして
作用し得る混合物を含む、ポリマー混合物を修飾するために利用することができ
る。カップリング剤は、混合物中の1つのポリマーを混合物の別のポリマーに少
なくとも部分的にカップリングさせると考えられる。これにより、混合物のポリ
マーの相互の適合性を改善する相溶化剤が形成される。
【0069】 下記の議論は特にカップリング剤とポリオレフィンとの反応に関しているが、
本明細書中の教示はまた、カップリング剤および/または修飾剤と目的とする他
の標的ポリマーとの反応にも当てはまることを当業者は認識する。
【0070】 カップリング剤の反応基は、典型的には、標的ポリマーと反応し得るニトレン
基および/またはカルベン基を生じさせるために、熱、音波エネルギー、放射線
または他の化学的な活性化エネルギーによって活性化される。カップリング剤が
ポリオレフィンと反応するとき、少なくとも2つの異なるポリオレフィン鎖が都
合よく連結され、ポリマー鎖の分子量が増大する。カップリング剤がビス(スル
ホニルアジド)である本発明の好ましい実施形態では、2つのポリオレフィン鎖
が都合よく連結される。
【0071】 カップリング剤を活性化させるためのより好ましい方法は、カルベンおよび/
またはニトレンを生成させるために、反応基の分解が生じるようにカップリング
剤を加熱することである。それぞれのカップリング剤は、その分解が生じる特徴
的な温度プロフィルを有する。この温度プロフィルは示差走査熱量測定分析によ
って明らかにすることができる。それぞれのカップリング剤は、特定の反応基の
分解に対応するピークおよび一連のピーク分解温度を有する。例えば、ジフェニ
ルオキシドのビス(スルホニルアジド)の示差走査熱量計(DSC)サーモグラ
ムは、130℃から始まり、185℃(本明細書中ではピーク分解温度と呼ばれ
る)で最大になり、そして220℃までに終わる幅広い発熱ピークを示す。DP
O−BSAにおけるスルホニルアジド基の分解により放出される総エネルギー量
は1500ジュール/グラムである。
【0072】 しかし、ほとんどのカップリング剤はまた、ピーク分解温度よりも低い温度で
分解する。好ましくは、標的ポリマーおよび分子溶融物は、カップリング剤と標
的ポリマーとの反応が生じるように十分に混合される。本発明のいくつかの実施
形態においては、カップリング反応が生じることが所望されるまでは、分子溶融
物と標的ポリマーとの混合物をピーク分解温度よりも十分に低く維持することが
好ましい。
【0073】 任意の装置が、標的ポリマーを修飾するために好適に使用される。好ましくは
、十分な混合および温度制御を同じ装置においてもたらす装置が使用されるが、
好都合には、本発明の実施は、押出し機、溶融混合機、ポンプコンベアーなどの
ような装置、またはBrabender溶融混合機などのポリマー混合装置にお
いて行われる。押出し機の用語は、その最も広い意味が、ストランドまたはペレ
ットを含む様々な物品を押出し成形する装置のような装置を包含するように使用
される。好ましくは、このような装置は、異なる温度を有する一連の温度または
帯域を可能にする。反応は押出し機に特に好適である。本発明の実施を1つの容
器(すなわち、ポリマーを含有し得る装置の任意の1つの構成部分)において行
うことができるからである。都合よいことに、溶融押出し工程が標的ポリマーの
製造とその使用との間に存在する場合、本発明の方法の少なくとも1つの工程が
溶融押出し工程において行われる。反応が溶媒中または他の媒体中で行われるこ
とは本発明の範囲内であるが、溶媒または他の媒体を除くための後工程を避ける
ために、反応がバルク相中であることが好ましい。この目的のために、軟化温度
よりも高い温度にあるポリマーは、混合するためにさえ、そして(カップリング
剤についてDSCによって測定されるピーク分解温度よりも十分に低くてもよい
)反応温度に到達させるためには好都合である。
【0074】 好ましい実施形態において、本発明の方法は単一の容器で行われる。すなわち
、分子溶融物および標的ポリマーの混合が、カップリング剤の分解温度に加熱さ
れるのと同じ容器において行われる。容器は、最も好ましくは二軸押出し機であ
るが、単軸押出し機または好都合には溶融混合機(バッチ混合機を含む)も好ま
しい。反応容器は、より好ましくは、反応混合物が通過する温度が異なる少なく
とも2つの帯域を有する。この場合、第1の帯域は、好都合には、カップリング
剤と標的ポリマーとの何らかの反応を最小限に抑えるために十分に低い温度にあ
る。好ましい実施において、この第1の帯域は分子溶融物および標的ポリマーを
機械的に混合し、その一方で同時にそれらを第2の帯域に移す。好ましくは、標
的ポリマーはこの第1の帯域において大きく反応しない。プロピレンポリマーの
場合、標的ポリマーは、好ましくは、この第1の帯域において著しく融解されな
い。第2の帯域は、好ましくは、カップリング剤を標的ポリマーと反応させるた
めに十分な熱を同時に加えながら分子溶融物および標的ポリマーを迅速に混合に
するように構成されている。
【0075】 典型的には、押出し機は、ある温度プロフィルが押出し機全体に生じるような
様式で構成され、そして操作される。用語「温度プロフィル」は、ポリマーがさ
らされる一連の温度を意味するために本明細書中では使用される。それぞれの温
度は、一般には押出し機の1つの帯域に関連する。前記に議論されているように
、温度系列は、好ましくは、標的ポリマーおよび分子溶融物が押出し機に入れら
れる帯域における第1の温度を含む。この帯域において、分子溶融物および標的
ポリマーは、好ましくは物理的に混合されるが、熱の付加および温度は、好まし
くは、カップリング剤と標的ポリマーとの反応が生じないように、またはカップ
リング剤と標的ポリマーとの反応が最小限に抑えられるように十分に低い。標的
ポリマーとしてのポリプロピレンおよびカップリング剤としてのDPO−BSA
からなる系の場合、この第1の温度は、好ましくは170℃以下であり、より好
ましくは140℃以下であり、最も好ましくは130℃以下であり、そして場合
により120℃以下であり得ることが見出された。
【0076】 温度プロフィルはまた、好ましくは、押出し機の第2の帯域に典型的には関連
する第2の温度を含む。第2の帯域において、十分な熱が、カップリング剤と標
的ポリマーとの有意な反応を生じさせるために加えられる。この第2の帯域は、
好ましくは、カップリング剤のピーク分解温度以上の温度にある。この第2の帯
域の後には、好ましくは、ポリマーが混合され、かつ温度が制御される1つのさ
らなる帯域(より好ましくは4つのさらなる帯域、最も好ましくは少なくとも5
つのさらなる帯域)が続く。第2および後続の帯域内では、好ましくは、少なく
とも1つの温度が、カップリング剤のピーク分解温度よりも少なくとも5℃高く
、最も好ましくは少なくとも20℃高く、さらにより好ましくは35℃高い。標
的ポリマーとしてのポリプロピレンおよびカップリング剤としてのDPO−BS
Aからなる系の場合、著しい未反応のDPO−BSAが反応混合物中に存在する
が、250℃よりも高い流れ温度(stream temperature)は、好ましくは避けら
れる。
【0077】 本発明に対する押出し機の温度プロフィルの説明では、別途言及されていない
限り、温度は、ポリマー流またはポリマー溶融物の内部の温度である流れ温度で
あり、ポリマー内への不完全な熱移動またはポリマーの誘導された剪断加熱のた
めに流れ温度よりも低くなり得るか、または高くなり得ることが当業者によって
理解される装置の温度ではない。当業者は、過度な実験を行うことなく、流れ温
度と特定装置の装置温度またはゲージ温度との関係を決定することができる。ポ
リマーの流れ温度は、都合よいことに、押出し機の初めの帯域における装置設定
温度に近いことがこの分野では知られているが、機械的に誘導された剪断加熱の
ために、ポリマーが押出し機の出口金型に近づくに従い、ポリマーの流れ温度は
、多くの場合、押出し機の後方の帯域における装置設定温度よりも高くなり得る
【0078】 レオロジー改変のためのカップリング剤: 当業者は、カップリング剤の反応性、カップリング剤、および所望するレオロ
ジーもしくは所定のレオロジー、または鎖カップリングの量により、カップリン
グ剤の使用量が決定されることを認識する。この量を決定することはこの分野の
技術の範囲内である。本発明のこの態様では、実質的に架橋した網目構造の形成
は避けるべきである。これは、得られる物質が加工しにくくなるからである。従
って、ポリ(スルホニルアジド)は、鎖がカップリングされたか、またはレオロ
ジーが変化した(しかし、実質的には架橋されていない)ポリオレフィンが得ら
れるそのような量に好ましくは制限される。しかし、いくつかの適用(フォーム
適用など)では、ある量の架橋は許容される。一般に、使用されるアジドのレベ
ルは、好ましくは、標的ポリマーの1モルあたり1.6モル未満のカップリング
剤である。フィルムについては、好ましいカップリング剤のポリ(スルホニルア
ジド)は、ポリオレフィン(好ましくはポリプロピレンまたはポリプロピレン/
エチレンコポリマー混合物)の総重量に基づいて、好ましくは0.5重量パーセ
ント未満であり、より好ましくは0.20重量パーセント未満であり、最も好ま
しくは0.10重量パーセント未満である。
【0079】 架橋は、ポリプロピレンの場合には、キャストフィルムにおけるゲルの量を目
視またはカメラのいずれかで測定することにより測定されるゲル形成によって明
らかにされる。
【0080】 ポリ(スルホニルアジド)が本発明の実施において使用される場合、少なくと
も0.005重量パーセントのポリ(スルホニルアジド)が、測定可能な結果を
達成するために都合よく使用されるが、好ましくは少なくとも0.01重量パー
セントが使用され、より好ましくは少なくとも0.02重量パーセントが使用さ
れる。場合により、ポリマーの総重量に基づいて少なくとも0.05重量パーセ
ントのポリ(スルホニルアジド)を使用することが好ましい。
【0081】 架橋のためのカップリング剤: レオロジー改変の場合のように、当業者は、反応性、使用されるカップリング
剤、および所望する架橋度により、カップリング剤の使用量が決定されることを
認識する。しかし、レオロジー改変とは異なり、架橋を適用する場合には、架橋
された網目構造を形成させるために十分なカップリング剤を添加することが必要
である。これは、カルベン基またはニトレン基を生成し得る反応基のより高い濃
度がそれぞれのポリマー分子のために使用されることを必要としている。典型的
には、反応基対標的ポリマーのモル比は0.9〜6.0でなければならない。い
くつかの実施形態においては、カップリング剤分子あたり3つ以上の反応基を有
するカップリング剤を使用することが好ましい。これにより、使用しなければな
らないカップリング剤の量が少なくなる。また、架橋された適用の場合には、典
型的には、標的ポリマーに添加される抗酸化剤の量を最小限にすることが望まし
い。従って、用いられる分子溶融物は、レオロジー改変のために典型的に用いら
れる分子溶融物よりも比較的大きいカップリング剤対抗酸化剤のモル比を有する
ことが、これらの適用では好ましい。
【0082】 (実施例) 実施例1: 4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA
)の製造方法 DPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、底の排出バルブ、凝縮器、温度
計保護管および窒素パッドを備えるガラス内張りの撹拌型反応装置を使用する回
分プロセスで製造する。再使用に由来するトルエン(186.83g)(DPO
−BSA生成物結晶の洗浄からの回収)および配合プロセスからの回収トルエン
(66.9g)を反応装置に仕込む。反応装置を50℃に加熱して、96.1g
の4,4’−オキシジベンゼンスルホニルクロリド(DPO−BSC)を撹拌下
で加える。その後、反応装置に、直前の反応物の水洗に由来する再使用水の87
.78gを加え、撹拌機を150rpmで設定する。その後、0.24gのNa
HCO3を加え、溶液中の酸を中和する。pH試験紙により、水相が中性である
ことが確認されたとき、0.24gのテトラn−ブチルアンモニウム塩化物(P
TC)を加える。これに35gのアジ化ナトリウムを15分かけて加える。攪拌
機の回転数を、相の適切な混合を確保するために300に上げることができる。
反応装置の温度を50℃から65℃に30分かけて上げる。反応は、液体クロマ
トグラフィー分析により確認されるように、75分後に100%の変換である。
攪拌機を停止させ、相を10分間かけて分離させる。一番下の水/塩相を、底の
排出バルブを使用して除き、付帯する燃焼炉に送る。さらに29.33gの55
℃の湯を加え、攪拌機を250rpmで5分間設定し、その後、停止させて、相
を分離させる(10分)。一番下の相を再び除き、水による抽出工程をさらに2
回繰り返す(29.33gの55℃の湯で2回)。その後の抽出については、持
続性のエマルション(permanent emulsion)を生じさせないことを確実にするた
めに、攪拌機の回転数を200に下げる。3回の洗浄液のすべてを一緒にして、
次回の回分処理に再使用するために取っておく。水相を除いたとき、温度を10
℃に冷却し、その温度で60分間保ち、その後、底のバルブを開けて、沈殿した
DPO−BSAのスラリーをフィルターに移す。フィルターにおいて、沈殿した
DPO−BSAを集め、窒素下で40%トルエンの湿ったケークに乾燥する。約
101.4gのDPO−BSAが回収され、さらに5.60gがトルエンろ液中
に存在する。このトルエンろ液は次回の反応に再使用される。40%トルエンの
湿ったケークは、直接、配合プロセスにおいて使用される。図3はDPO−BS
AのDSCである。
【0083】 実施例2: 1:3.3重量比(1.0:1.066モル比)の分子溶融物に
おけるDPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベン
ゼンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サ
ンプルA) 実施例1から得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、底の排出
バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス内張りの
撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。4,4’−オキシジベンゼ
ンスルホニルアジド(DPO−BSA)(101.4g)を、湿ったケーク(湿
ったケークの総重量は168.2gであり、40%のトルエンを含有する)のま
ま、反応装置に仕込み、撹拌を開始して、温度を88℃に上げる。これにより透
明な溶液が得られる。IRGANOX(登録商標)1010(I−1010)(
334.6g)を混合物に加えて、透明な溶液が94℃に達するまで撹拌する。
反応装置を密封して、温度が97℃に上昇したときに排気し、その一方で、トル
エン(66.7g)が上部から集められ(2時間)、DPO−BSA製造プロセ
スに再使用するために回収される。表面下の窒素スパージャーは、トルエンを除
くことを助けるために最後の1時間で使用される。回分処理物が乾燥したとき、
配合されたポリマー添加剤配合物を97℃で保ち、3000gの迅速に撹拌され
ている水の中に滴下して、25℃に冷却し、そして粗いフリットでろ過する。そ
の後、生成物を、500mlの水を使用して洗浄し、40℃/10mmHgで回
転乾燥機において乾燥する。生成物は自由に流れる粉末であり、これは衝撃感受
性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことができる。高圧液
体クロマトグラフィー(HPLC)による分析は、この分子溶融物の組成が23
.7wt%のDPO−BSAおよび76.3wt%のIRGANOX(登録商標
)I−1010であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手
法により形成されたDPO−BSA:Irganox−1010分子溶融物が0
.42加重平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。
加重平均重量パーセントは、積分された溶融物の吸熱(J/g単位)を、分子溶
融物全体の純成分の個々の重量パーセント割合が乗された純成分の溶融物吸熱の
積の和で除することによって計算される。図4には、分子溶融物サンプルAに対
する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0084】 実施例3: 1:3.3重量比(1.0:1.066モル比)の分子溶融物に
おけるDPO−BSA:I−1010を製造するためのDPO−BSAの共沈殿
方法(分子溶融物サンプルB) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。4,4’−オキシ
ジベンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA)(25.6g)を反応装置に仕
込み、その後、100gのアセトニトリルを加え、撹拌を開始して、温度を60
℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。IRGANOX(登録商標)I
−1010(84.37g)を混合物に加えて、透明な溶液が60℃に達するま
で撹拌する。反応装置を密封して、温度が67℃で維持されたときに排気し、そ
の一方で、アセトニトリル(90g)が上部から集められ(2時間)、再使用の
ために回収される。表面下の窒素スパージャーは、アセトニトリルを除くことを
助けるために最後の1時間で使用される。このとき、溶融した配合ポリマー添加
剤配合物を57℃で保ち、3000gの迅速に撹拌されている水の中に滴下して
、25℃に冷却し、そして粗いフリットでろ過する。その後、生成物を、500
mlの水を使用して洗浄し、40℃/10mmHgで回転乾燥機において乾燥す
る。生成物は自由に流れる粉末であり、これは衝撃感受性ではなく、特別な予防
処置を何ら取ることなく取り扱うことができる。HPLCによる分析は、この分
子溶融物の組成が23.7wt%のDPO−BSAおよび76.3wt%のIR
GANOX(登録商標)I−1010であることを示している。示差走査熱量測
定分析により、この手法により形成されたDPO−BSA:Irganox−1
010分子溶融物が43.7加重平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すこ
とが明らかにされた。図5には、分子溶融物サンプルBに対する示差走査熱量測
定の結果が示されている。
【0085】 実施例4: 1:1.7重量比(1.82:1モル比)の分子溶融物における
DPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベンゼンス
ルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サンプル
C) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。塩化メチレン(3
664g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニ
ルアジド(DPO−BSA)(567.84g)およびIRGANOX(登録商
標)I−1010(965.32g)を加え、撹拌を開始して、温度を88℃に
上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物が94℃に達するまで
、塩化メチレンを混合物から上部で回収する。反応装置を密封して、温度が97
℃に上昇したときに排気し、その一方で、塩化メチレン(3600g)が上部か
ら集められ(1.5時間)、DPO−BSA配合プロセスに再使用するために回
収される。表面下の窒素スパージャーは、塩化メチレンを除くことを助けるため
に最後の1時間で使用される。回分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー
添加剤配合物を97℃で保ち、皿(32×18×4インチ)の中に注ぎ、25℃
に冷却し、そしてFranklin Miller破砕機で破砕して、200ミ
クロンから2000ミクロンの範囲の粒子を得る。その後、生成物を40℃/1
0mmHgで回転乾燥機において乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり、
これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことが
できる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が37.04wt%のD
PO−BSAおよび62.96wt%のIRGANOX(登録商標)I−101
0であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成
されたDPO−BSA:Irganox−1010分子溶融物が48.15加重
平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図6には、
分子溶融物サンプルCに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0086】 実施例5: 1:0.825重量比(3.75:1モル比)の分子溶融物にお
けるDPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベンゼ
ンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サン
プルD) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。塩化メチレン(4
130g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニ
ルアジド(DPO−BSA)(640.14g)およびIRGANOX(登録商
標)I−1010(528.10g)を加え、撹拌を開始して、温度を88℃に
上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物が94℃に達するまで
、塩化メチレンを混合物から上部で回収する。反応装置を密封して、温度が97
℃に上昇したときに排気し、その一方で、塩化メチレン(4022g)が上部か
ら集められ(1.5時間)、DPO−BSA配合プロセスに再使用するために回
収される。表面下の窒素スパージャーは、塩化メチレンを除くことを助けるため
に最後の1時間で使用される。回分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー
添加剤配合物を97℃で保ち、皿(32×18×4インチ)の中に注ぎ、25℃
に冷却し、そしてFranklin Miller破砕機で破砕して、200ミ
クロンから2000ミクロンの範囲の粒子を得る。その後、生成物を40℃/1
0mmHgで回転乾燥機において乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり、
これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことが
できる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が54.79wt%のD
PO−BSAおよび45.21wt%のIRGANOX(登録商標)I−101
0であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成
されたDPO−BSA:Irganox−1010分子溶融物が51.09加重
平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図7には、
分子溶融物サンプルDに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0087】 実施例6: 1:6.6重量比(1:2.13モル比)の分子溶融物における
DPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベンゼンス
ルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サンプル
E) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。塩化メチレン(2
580g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニ
ルアジド(DPO−BSA)(400.00g)およびIRGANOX(登録商
標)I−1010(2640.00g)を加え、撹拌を開始して、温度を88℃
に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物が94℃に達するま
で、塩化メチレンを混合物から上部で回収する。反応装置を密封して、温度が9
7℃に上昇したときに排気し、その一方で、塩化メチレン(2376g)が上部
から集められ(1.5時間)、DPO−BSA配合プロセスに再使用するために
回収される。表面下の窒素スパージャーは、塩化メチレンを除くことを助けるた
めに最後の1時間で使用される。回分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマ
ー添加剤配合物を97℃で保ち、皿(32×18×4インチ)の中に注ぎ、25
℃に冷却し、そしてFranklin Miller破砕機で破砕して、200
ミクロンから2000ミクロンの範囲の粒子を得る。その後、生成物を40℃/
10mmHgで回転乾燥機において乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり
、これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うこと
ができる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が13.16wt%の
DPO−BSAおよび86.84wt%のIRGANOX(登録商標)I−10
10であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形
成されたDPO−BSA:Irganox−1010分子溶融物が0.82加重
平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図8には、
分子溶融物サンプルEに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0088】 実施例7: 1:3.3重量比(1:1.066モル比)の分子溶融物におけ
るDPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベンゼン
スルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法、大規模例(分子溶
融物サンプルF) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。塩化メチレン(1
29.42kg)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンス
ルホニルアジド(DPO−BSA)(20.06kg)およびIRGANOX(
登録商標)I−1010(66.20kg)を加え、撹拌を開始して、温度を3
8℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物が94℃に達す
るまで、塩化メチレンを混合物から上部で回収する。反応装置を密封して、温度
が97℃に上昇したときに排気し、その一方で、塩化メチレン(128.2kg
)が上部から集められ(1.5時間)、DPO−BSA配合プロセスに再使用す
るために回収される。表面下の窒素スパージャーは、塩化メチレンを除くことを
助けるために最後の1時間で使用される。回分処理物が乾燥したとき、配合され
たポリマー添加剤配合物を97℃で保ち、10個の皿(32×18×4インチ)
の中に注ぎ、25℃に冷却し、そしてFranklin Miller破砕機で
破砕して、200ミクロンから2000ミクロンの範囲の粒子を得る。その後、
生成物を40℃/10mmHgで回転乾燥機において乾燥した。生成物は自由に
流れる粉末であり、これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ること
なく取り扱うことができる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が2
3.26wt%のDPO−BSAおよび76.74wt%のIRGANOX(登
録商標)I−1010であることを示している。示差走査熱量測定分析により、
この手法により形成されたDPO−BSA:Irganox−1010分子溶融
物が0.00加重平均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにさ
れた。図9には、分子溶融物サンプルFに対する示差走査熱量測定の結果が示さ
れている。
【0089】 下記の実施例は、分子溶融物組成物の抗酸化物部分として機能し得るさらなる
化合物を記載する。
【0090】 実施例8: 1:6.575重量比(1:1モル比)の分子溶融物におけるD
PO−BSA:Chimassorb944を製造するための4,4’−オキシ
ジベンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶
融物サンプルG) 下記の実施例は、典型的には抗酸化剤として示され得ない化学化合物が、分子
溶融物において使用される抗酸化剤と見なされることを明らかにする。
【0091】 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。トルエン(20.
00g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニル
アジド(DPO−BSA)(2.00g)および(ポリ[[6−(1,1,3,
3−テトラメチルブチル)アミノ]−s−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])(13.15g)(チ
バ・スペシャリティ・ケミカルズからChimassorb(登録商標)944
の商品名で得られるヒンダードアミンライト安定化剤)を加え、撹拌を開始して
、温度を80℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物が8
5℃に達するまで、トルエンを混合物から真空下で上部で回収する。回分処理物
が乾燥したとき、配合されたポリマー添加剤配合物を85℃で保ち、時計皿の中
に注ぎ、25℃に冷却する。その後、生成物を40℃/1.0mmHgで真空オ
ーブンにおいて乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり、これは衝撃感受性
ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことができる。HPLC
による分析は、この分子溶融物の組成が13.16wt%のDPO−BSAおよ
び86.84wt%のChimassorb(登録商標)944であることを示
している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成されたDPO−B
SA:Chimassorb(登録商標)944分子溶融物が13.3%加重平
均重量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図11には、
分子溶融物サンプルGに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0092】 図12のラマンスペクトルから理解される得るように、サンプルGの分子溶融
物組成物は約2100に二重線を示している。この二重線の左側のピークはDP
O−BSAによるものであり、二重線の右側のピークは、DPO−BSAとCh
imassorb944との相互作用によるものである。
【0093】 実施例9: 1:0.925重量比(1:1モル比)の分子溶融物におけるD
PO−BSA:ラクトン(HP136)を製造するための4,4’−オキシジベ
ンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物
サンプルH) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。トルエン(20.
00g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニル
アジド(DPO−BSA)(2.00g)および(o−キシレンとの5,7−ビ
ス(1,1−ジメチルエチル)−3−ヒドロキシ−2(3H)−ベンゾフラノン
反応生成物)(1.85g)(チバ・スペシャリティ・ケミカルズからIRGA
NOX HP136(登録商標)の商品名で得られるラクトン系抗酸化剤)を加
え、撹拌を開始して、温度を80℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる
。透明な溶融物が85℃に達するまで、トルエンを混合物から真空下で上部で回
収する。回分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー添加剤配合物を85℃
で保ち、100mlビンの中に注ぎ、25℃に冷却する。その後、生成物を40
℃/1.0mmHgで真空オーブンにおいて乾燥した。生成物は自由に流れる粉
末であり、これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り
扱うことができる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が52.0w
t%のDPO−BSAおよび48.0wt%のHP136(登録商標)であるこ
とを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成されたDP
O−BSA:HP136(登録商標)分子溶融物が0.0%加重平均重量パーセ
ントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図13には、分子溶融物サ
ンプルHに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0094】 図14のラマンスペクトルから理解される得るように、サンプルHの分子溶融
物組成物は約2100cm-1に二重線を示している。この二重線の左側のピーク
はDPO−BSAによるものであり、二重線の右側のピークは、DPO−BSA
とHP136との相互作用によるものである。
【0095】 実施例10: 1:1.543重量比(1:1モル比)の分子溶融物における
DPO−BSA:I−245を製造するための4,4’−オキシジベンゼンスル
ホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サンプルI
) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。トルエン(20.
00g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニル
アジド(DPO−BSA)(3.00g)および(エチレンビス(オキシエチレ
ン)ビス−(3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロ
ピオネート))(1.85g)(チバ・スペシャリティ・ケミカルズからIRG
ANOX(登録商標)I−245の商品名で得られる抗酸化剤)を加え、撹拌を
開始して、温度を80℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶
融物が85℃に達するまで、トルエンを混合物から真空下で上部で回収する。回
分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー添加剤配合物を85℃で保ち、1
00mlビンの中に注ぎ、25℃に冷却する。その後、生成物を40℃/1.0
mmHgで真空オーブンにおいて乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり、
これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことが
できる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が39.3wt%のDP
O−BSAおよび60.6wt%のIrganox(登録商標)I−245であ
ることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成された
DPO−BSA:I−245分子溶融物が0.0%加重平均重量パーセントの全
体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図15には、分子溶融物サンプルI
に対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0096】 図16のラマンスペクトルから理解される得るように、サンプルIの分子溶融
物組成物は約2100cm-1に二重線を示している。この二重線の左側のピーク
はDPO−BSAによるものであり、二重線の右側のピークは、DPO−BSA
とIrganox I−245との相互作用によるものである。
【0097】 実施例11: 1:0.55重量比(1:1モル比)の分子溶融物におけるD
PO−BSA:I−1425を製造するための4,4’−オキシジベンゼンスル
ホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サンプルJ
) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。トルエン(20.
00g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニル
アジド(DPO−BSA)(3.00g)および(カルシウムジエチルビス((
(3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル)メチル
)ホスホナート)(5.48g)(チバ・スペシャリティ・ケミカルズからIR
GANOX(登録商標)I−1425の商品名で得られる抗酸化剤)を加え、撹
拌を開始して、温度を80℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明
な溶融物が85℃に達するまで、トルエンを混合物から真空下で上部で回収する
。回分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー添加剤配合物を85℃で保ち
、100mlビンの中に注ぎ、25℃に冷却する。その後、生成物を40℃/1
.0mmHgで真空オーブンにおいて乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であ
り、これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うこ
とができる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が35.37wt%
のDPO−BSAおよび64.63wt%のIRGANOX(登録商標)I−1
425であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により
形成されたDPO−BSA:I−1425分子溶融物が68.76%加重平均重
量パーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図17には、分子
溶融物サンプルJに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0098】 図18のラマンスペクトルから理解される得るように、サンプルJの分子溶融
物組成物は約2100cm-1に二重線を示している。この二重線の左側のピーク
はDPO−BSAによるものであり、二重線の右側のピークは、DPO−BSA
とIrganox I−1425との相互作用によるものである。
【0099】 実施例12: 1:3.3重量比(1:1.066モル比)の分子溶融物にお
けるDPO−BSA:I−1010を製造するための4,4’−オキシジベンゼ
ンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方法(分子溶融物サン
プルK) 下記は、前記の実施例において得られた分子溶融物よりも大きい結晶性割合を
有する分子溶融物を製造するために利用することができる方法である。本実施例
はまた、DPO−BSAが精製形態で決して単離されないこと、そしてDPO−
BSAを減感するために、DPO−BSAがトルエン中に懸濁されながら、I−
1010がDPO−BSAに添加され、その結果、DPO−BSAがトルエンか
ら容易かつ安全に回収され得ることを明らかにしている。
【0100】 DPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、底の排出バルブ、凝縮器、温度
計保護管および窒素パッドを備えるガラス内張りの撹拌型反応装置を使用する回
分プロセスで製造する。再使用に由来するトルエン(186.83kg)および
新しいトルエン(66.9kg)を反応装置に仕込む。反応装置を50℃に加熱
して、96.1kgの4,4’−オキシジベンゼンスルホニルクロリド(DPO
−BSC)を撹拌下で加える。その後、反応装置に、直前の反応物の水洗に由来
する再使用水の87.78kgを加え、撹拌機を150rpmで設定する。その
後、0.24kgのNaHCO3を加え、溶液中の酸を中和する。pH試験紙に
より、水相が中性であることが確認されたとき、0.24kgのテトラn−ブチ
ルアンモニウム塩化物(PTC)を加える。これに、35kgのアジ化ナトリウ
ムを15分かけて加える。攪拌機の回転数を、相の適切な混合を確保するために
300に上げる。反応装置の温度を50℃から65℃に30分かけて上げる。反
応は、液体クロマトグラフィー分析により確認されるように、75分後に100
%の変換である。攪拌機を停止させ、相を10分間かけて分離させる。一番下の
水/塩相を、底の排出バルブを使用して除き、付帯する燃焼炉に送る。さらに2
9.33kgの55℃の湯を加え、攪拌機を250rpmで5分間設定し、その
後、停止させて、相を分離させる(10分)。一番下の相を再び除き、水による
抽出工程をさらに2回繰り返す(29.33kgの55℃の湯で2回)。その後
の抽出については、持続性のエマルションを生じさせないことを確実にするため
に、攪拌機の回転数を200に下げる。3回の洗浄液のすべてを一緒にして、次
回の回分処理に再使用するために取っておく。
【0101】 IRGANOX(登録商標)I−1010(334.6kg)を混合物に加え
て、透明な溶液が94℃に達するまで撹拌する。反応装置の温度を97℃に上げ
、その一方で、トルエン(186.83kg)が上部から集められ(2時間)、
DPO−BSA製造プロセスに再使用するために回収される。メタノール(60
0kg)を加え、残留するトルエンをメタノールとの共沸蒸留によって除く。回
分処理物からトルエンがなくなったとき、配合物を5℃に冷却して、結晶を生成
させ、その後、結晶を遠心分離により集める。その後、生成物を40℃/1.0
mmHgで回転式乾燥機において乾燥する。生成物は自由に流れる粉末であり、
これは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことが
できる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が23.26wt%のD
PO−BSAおよび76.74wt%のIRGANOX(登録商標)I−101
0であることを示している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成
されたDPO−BSA:I−1010分子溶融物が76.87%加重平均重量パ
ーセントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図19には、この分子
溶融物に対する示差走査熱量測定の結果が示されている。
【0102】 実施例13: 1:3.3重量比(1:1.066モル比)の分子溶融物にお
けるDPO−BSA:I−1010を使用するレオロジー改変ポリマーの製造 ベースポリプロピレン樹脂 下記の実施例のすべてにおいて使用されるサンプルを作製するために使用され
たベースポリプロピレンは、ザ・ダウ・ケミカル・カンパニーからDow H7
00−12PPおよびDow C105−02PPの名称で得られるアイソタク
チックポリプロピレンペレットである。Dow H700−12PPはプロピレ
ンのホモポリマーであり、メルトフローレイト(MFR)=12dg/分(23
0℃)/2.16kgである。Dow C105−02PPは、16重量パーセ
ント〜22重量パーセントのエチレンを伴うプロピレンのインパクトコポリマー
であり、メルトフローレイト(MFR)=1.7dg/分(230℃)/2.1
6kgである。
【0103】 修飾ポリプロピレンの調製 ポリマーサンプル(A1、B1およびCA)を下記のように調製する。150
0グラムのポリマーを重量測定して容器に入れた。1.5グラムのオイルを加え
て、容器を30分間にわたって回転させた。そのとき、所望する量の分子溶融物
(1:3.3重量比のDPO−BSA:Irganox1010)および添加剤
(表2参照)を加え、容器をさらに30分間にわたって回転させた。回転混合さ
れた混合物を、単一の振動式供給装置を使用して20mmの押出し機に直接供給
した。供給速度は、80%のトルクが達成されるように調節された。
【0104】 ポリマーサンプル(A2、B2およびCB)を、粉末マスターバッチ法を下記
のように使用して製造する。2つの供給装置を用いた:1つは、添加剤を押出し
機に送達するために粉末マスターバッチを送達するためであり、もう1つは、ベ
ースポリマーを送達するためである。これらの供給装置は、95対5のベースポ
リマー対粉末マスターバッチの重量比で供給するように調節された。ベースポリ
マーは振動式供給装置に入れられ、押出し機に直接的に供給された。粉末マスタ
ーバッチは、100グラムのアイソタクチックホモポリマーポリプロピレン粉末
(例A2についてはProfax6301、B2およびCBの例についてはPr
ofax6501、これらはBasselから入手可能である)を重量測定して
容器に入れることによって作製された。所望する量の分子溶融物(1:3.3重
量比のDPO−BSA:Irganox1010)および添加剤(表2参照)を
、生成物の最終濃度が達成されるように加えて、容器を30分間にわたって回転
させた。ベースポリマーおよび粉末マスターバッチの供給装置は、95対5のベ
ースポリマー対粉末マスターバッチの重量比で押出し機に供給するように、そし
て80%のトルクが達成されるように調節された。
【0105】 すべての場合において使用された押出し機は、20mmのWelding E
ngineers二軸押出し機であった。押出し機を200rpmで運転した。
入口から出口までの二軸押出し機全体の温度プロフィルは、170、180、1
90、200、210、220および230であった。示された温度は押出し機
のバレル温度である。最後の帯域の出口に配置された金型は、BSAとプロピレ
ンポリマーとの完全な反応を確保するために、温度が240℃であった。得られ
た溶融押出しポリマーは金型を通り抜け、その後、ペレットにされた。
【0106】 表2を参照すると、得られた修飾ポリマー(A1、A2、B1およびB2のポ
リマーサンプル)のメルトフローレイト(MFR)が、ASTM法D1238に
従って2.16kgの加重を用いて230℃で測定されたときに、非修飾ポリマ
ーのサンプルと比較して低下している。このことは、これらのポリマーサンプル
は、DPO−BSAとベースポリプロピレンポリマーとの反応によってレオロジ
ーの改変に成功したことを示している。分子溶融物は、等量のBSA単独よりも
効率的にベースポリマーをカップリングすると考えられる。
【0107】
【表2】
【0108】 実施例14: 1:3.3:1.4重量比(1:1:1モル比)の分子溶融物
におけるDPO−BSA:I−1010:I−1076を製造するための4,4
’−オキシジベンゼンスルホニルアジド(DPO−BSA)の溶融混合物配合方
法(分子溶融物サンプルL) 実施例1のようにして得られたDPO−BSAを、冷却/加熱用ジャケット、
底の排出バルブ、凝縮器、温度計保護管および窒素スパージャーを備えるガラス
内張りの撹拌型反応装置を使用する回分プロセスで配合する。塩化メチレン(2
500g)を反応装置に仕込み、その後、4,4’−オキシジベンゼンスルホニ
ルアジド(DPO−BSA)(250.00g)、IRGANOX(登録商標)
I−1010(テトラキス−(メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシヒドロシンナメート)))(825.0g)およびIRGANOX(登録商
標)I−1076(オクタセシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート)(349.02g)を加え、撹拌を開始
して、温度を81℃に上げる。これにより透明な溶液が得られる。透明な溶融物
が93℃に達するまで、塩化メチレンを混合物から真空下で上部で回収する。回
分処理物が乾燥したとき、配合されたポリマー添加剤配合物を96℃で保ち、ス
テンレススチール製皿(32×18×4インチ)の中に注ぎ、25℃に冷却し、
その後、Frankline Miller粉砕器で粉砕して、200ミクロン
から2000ミクロンの範囲の粒子を得る。その後、生成物を40℃/1.0m
mHgで真空オーブンにおいて乾燥した。生成物は自由に流れる粉末であり、こ
れは衝撃感受性ではなく、特別な予防処置を何ら取ることなく取り扱うことがで
きる。HPLCによる分析は、この分子溶融物の組成が17.56wt%のDP
O−BSA、57.93wt%のIRGANOX(登録商標)I−1010およ
び24.51wt%のIRGANOX(登録商標)I−1076であることを示
している。示差走査熱量測定分析により、この手法により形成されたDPO−B
SA:I−1010:I−1076分子溶融物が24.7%加重平均重量パーセ
ントの全体的な結晶性を示すことが明らかにされた。図20には、分子溶融物サ
ンプルLに対する示差走査熱量測定の結果が示されている。当業者は、I−10
76の塊が結晶性であり、これに対してDPO−BSAおよびI−1010が分
子溶融物において非晶質であることを図20から確認することができる。
【0109】 DPO−BSA、I−1010およびI−1076からなる分子溶融物は、標
的ポリマーと反応した場合、キャストフィルムにされたときにゲルカウント(ge
l count)がより低い、より均一なカップリング生成物をもたらすと考えられる
。さらに、この分子溶融物は、都合よいことに、典型的な高非晶質のDPO−B
SA:I−1010分子溶融物の大きい非晶質性を示すが、凝集に対する増大し
た抵抗性もまた示し、従って、典型的な高非晶質のDPO−BSA:I−101
0分子溶融物と比較して、分子溶融物のブロッキングを低下させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1Aは、DPO−BSA、Irganox1010、DPO−BSAとIr
ganox1010との物理的混合物、およびDPO−BSAとIrganox
1010とを含有する分子溶融物から得られたラマンスペクトルを示す。図1B
は、DPO−BSA、DPO−BSAとIrganox1010とを含有する分
子溶融物、およびDPO−BSAとIrganox1010との物理的混合物に
対する、DPO−BSAのアジド伸縮に関連するラマンスペクトルのその部分を
示す。
【図2】 図2は、DPO−BSAのみを含有するサンプル、選択された抗酸化物との物
理的混合物にDPO−BSAを含有するサンプル、またはIrganox101
0との分子溶融物にDPO−BSAを含有するサンプルにおける1グラムのDP
O−BSAあたりの分解ピークエネルギーを示すグラフである。
【図3】 図3は、DPO−BSAについて得られた示差走査熱量測定分析を示すグラフ
である。DSCは、DPO−BSAの融点およびDPO−BSAのピーク分解エ
ネルギーの両方を示している。データは、2200Thermo Analys
is Instrimentsソフトウエアを使用するThermo Anal
ysis Instriments2920変調型示差走査熱量計を使用して得
られた。サンプルは、窒素雰囲気下で維持されるアルミニウム皿に保持された。
温度走査速度は10℃/分であった。
【図4】 図4は、分子溶融物サンプルAについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは2回の測定で得られた:1回目の測定から、サンプルの
全体的な結晶性が決定され、2回目の測定により、分子溶融物に対するピーク分
解エネルギーが示される。データは、2200Thermo Analysis
Instrimentsソフトウエアを使用するThermo Analys
is Instriments2920変調型示差走査熱量計を使用して得られ
た。サンプルは、窒素雰囲気下で維持されるアルミニウム皿に保持された。温度
走査速度は10℃/分であった。
【図5】 図5は、分子溶融物サンプルBについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは2回の測定で得られた:1回目の測定から、サンプルの
全体的な結晶性が決定され、2回目の測定により、分子溶融物に対するピーク分
解エネルギーが示される。データは、2200Thermo Analysis
Instrimentsソフトウエアを使用するThermo Analys
is Instriments2920変調型示差走査熱量計を使用して得られ
た。サンプルは、窒素雰囲気下で維持されるアルミニウム皿に保持された。温度
走査速度は10℃/分であった。
【図6】 図6は、分子溶融物サンプルCについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは、Thermo Analysis Instrime
nts DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で得
られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギー
もまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持される
アルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図7】 図7は、分子溶融物サンプルDについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは、Thermo Analysis Instrime
nts DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で得
られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギー
もまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持される
アルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図8】 図8は、分子溶融物サンプルEについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは、Thermo Analysis Instrime
nts DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で得
られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギー
もまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持される
アルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図9】 図9は、分子溶融物サンプルFについて得られた示差走査熱量測定分析を示す
グラフである。データは、Thermo Analysis Instrime
nts DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で得
られた。存在する吸熱をDSCから識別することができず、従って、全体的な結
晶性は0%であると決定された。ピーク分解エネルギーがサンプルについて示さ
れている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持されるアルミニウム皿に保持された
。温度走査速度は10℃/分であった。
【図10】 図10は、分子溶融物サンプルBから放出されたピーク分解エネルギーに対す
る実験値がプロットされているヨシダ相関のプロットである。
【図11】 図11は、分子溶融物サンプルGについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図12】 図12は、DPO−BSAおよびChimassorb944を含有する分子
溶融物から得られたラマンスペクトルを示す。
【図13】 図13は、分子溶融物サンプルHについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図14】 図14は、DPO−BSAおよびIrganoxHP136を含有する分子溶
融物から得られたラマンスペクトルを示す。
【図15】 図15は、分子溶融物サンプルIについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図16】 図16は、DPO−BSAおよびIrganoxI−245を含有する分子溶
融物から得られたラマンスペクトルを示す。
【図17】 図17は、分子溶融物サンプルJについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図18】 図18は、DPO−BSAおよびIrganoxI−1425を含有する分子
溶融物から得られたラマンスペクトルを示す。
【図19】 図19は、分子溶融物サンプルKについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【図20】 図20は、分子溶融物サンプルLについて得られた示差走査熱量測定分析を示
すグラフである。データは、Thermo Analysis Instrim
ents DSC V2.6D二重セル示差走査熱量計を使用して1回の測定で
得られた。示された吸熱を使用して、結晶性が決定された。ピーク分解エネルギ
ーもまたサンプルについて示されている。サンプルは、窒素雰囲気下で維持され
るアルミニウム皿に保持された。温度走査速度は10℃/分であった。
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月10日(2003.3.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 15/18 C09K 15/18 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,YU, ZA,ZW (72)発明者 ソレンソン,マリウス,ダブリュー. アメリカ合衆国,テキサス州 77566,レ イク ジャクソン,109 バッファロー トレイル (72)発明者 フィンレイソン,マルコム,エフ. アメリカ合衆国,テキサス州 77008,ヒ ューストン,731 イースト 12 1/2 ストリート (72)発明者 リー,ロビン,ジェイ. アメリカ合衆国,テキサス州 77566,レ イク ジャクソン,122 アスター レー ン (72)発明者 カミンズ,クラーク,エイチ. アメリカ合衆国,ミシガン州 48642− 3568,ミドランド,4317 ワシントン ス トリート Fターム(参考) 4H025 AA15 AC02 AC06 AC07 4J002 CH012 CM001 CN061 CP011 CQ011 EE039 EG019 EG049 EH099 EH149 EJ016 EJ027 EJ046 EL066 EP019 EU076 EV096 EW008 EX038 EX039 FD029 FD059 FD076 FD077 FD169 FD172 FD208 FD209 4J100 AA02P AA03P AB01P AB02P BA44H BA45H BA46H BA59H CA31 DA36 HA53 HA61 HC25 HC54 HC55 HC69 HC83 HD07 HE17 JA59 【要約の続き】

Claims (83)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)抗酸化剤、およびb)カップリング剤を含む分子溶融物
    組成物。
  2. 【請求項2】 カップリング剤の少なくとも1つの反応基が、ニトレンを生
    成し得る基、カルベンを生成し得る基、およびそれらの組合せからなる群から選
    択される、請求項1に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 カップリング剤が、スルホニルアジド、ポリ(スルホニルア
    ジド)、ホスファゼンアジド、ポリ(ホスファゼンアジド)、シリルアジド、ポ
    リ(シリルアジド)、ホルミルアジド、ポリ(ホルミルアジド)、アジド、ポリ
    (アジド)、N−クロロスルホンアミドの塩、N,N−ジクロロスルホンアミド
    、2−トリアルキル−1−スルホニルヒドラジドの内部塩、ジアゾアルカン、ポ
    リ(ジアゾアルカン)、ジェミナル置換されたメチレン基、ケテン、メタロカル
    ベン、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に記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 カップリング剤がポリ(スルホニルアジド)を含む、請求項
    1に記載の組成物。
  5. 【請求項5】 カップリング剤がビススルホニルアジドを含む、請求項4に
    記載の組成物。
  6. 【請求項6】 カップリング剤が4,4’−オキシジベンゼンスルホニルア
    ジドまたはその誘導体である、請求項5に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 抗酸化剤が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒンダ
    ードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエステル
    化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体、ラ
    クトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、
    請求項1に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 抗酸化剤がフェノール性化合物を含む、請求項1に記載の組
    成物。
  9. 【請求項9】 抗酸化剤がヒンダードフェノール性化合物を含む、請求項1
    に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体である、請求項1
    に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 カップリング剤がビススルホニルアジドを含む、請求項1
    0に記載の組成物。
  12. 【請求項12】 カップリング剤が4,4’−オキシジベンゼンスルホニル
    アジドまたはその誘導体である、請求項11に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、95加
    重平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、60加
    重平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、20加
    重平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  16. 【請求項16】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、10加
    重平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  17. 【請求項17】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、5加重
    平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 分子溶融物が、DSCによって測定されたときに、1加重
    平均重量パーセント未満の全体的な結晶性を示す、請求項1に記載の組成物。
  19. 【請求項19】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体であり、カップリ
    ング剤がビススルホニルアジドを含む、請求項1に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 抗酸化剤がラクトンまたはその誘導体である、請求項1に
    記載の組成物。
  21. 【請求項21】 第2の抗酸化剤をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 第2の抗酸化剤がオクタセシル−3−(3,5−ジ−te
    rt−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートである、請求項21に
    記載の組成物。
  23. 【請求項23】 さらなるポリマー添加剤をさらに含む、請求項1に記載の
    組成物。
  24. 【請求項24】 さらなるポリマー添加剤が、内部滑剤、相溶性剤、剥離剤
    、可塑剤、紫外線安定化剤、触媒中和剤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23に記載の組成物。
  25. 【請求項25】 さらなるポリマー添加剤が内部滑剤を含む、請求項23に
    記載の組成物。
  26. 【請求項26】 内部滑剤がPEGである、請求項25に記載の組成物。
  27. 【請求項27】 内部滑剤がPPGである、請求項25に記載の組成物。
  28. 【請求項28】 内部滑剤がGMSである、請求項25に記載の組成物。
  29. 【請求項29】 抗酸化剤およびカップリング剤が1:1またはそれ以上の
    モル比で存在する、請求項1に記載の組成物。
  30. 【請求項30】 a)抗酸化剤、および b)修飾剤 を含む分子溶融物組成物。
  31. 【請求項31】 修飾剤の反応基が、ニトレンおよびカルベンからなる群か
    ら選択される、請求項30に記載の組成物。
  32. 【請求項32】 修飾剤が、スルホニルアジド、ホスファゼンアジド、シリ
    ルアジド、ホルミルアジド、アジド、N−クロロスルホンアミドの塩、N,N−
    ジクロロスルホンアミド、2−トリアルキル−1−スルホニルヒドラジドの内部
    塩、ジアゾアルカン、ジェミナル置換されたメチレン基、ケテン、メタロカルベ
    ン、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30に記載の組成
    物。
  33. 【請求項33】 修飾剤がスルホニルアジドを含む、請求項30に記載の組
    成物。
  34. 【請求項34】 抗酸化剤が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒン
    ダードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエステ
    ル化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体、
    ラクトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される
    、請求項30に記載の組成物。
  35. 【請求項35】 抗酸化剤がフェノール性化合物を含む、請求項30に記載
    の組成物。
  36. 【請求項36】 抗酸化剤がヒンダードフェノール性化合物を含む、請求項
    30に記載の組成物。
  37. 【請求項37】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体である、請求項3
    0に記載の組成物。
  38. 【請求項38】 修飾剤が、カルベン基またはニトレン基を生成する基に存
    在するヘテロ原子に加えて機能的なヘテロ原子を含有する、請求項30に記載の
    組成物。
  39. 【請求項39】 修飾剤が、カルベン基またはニトレン基を生成する基に加
    えて官能基を含有する、請求項30に記載の組成物。
  40. 【請求項40】 官能基が、アミド、イミド、エポキシ、エステル、カルボ
    ン酸、ヒドロキシ基、アンヒドリド、アミノ基およびこれらの混合物からなる群
    から選択される、請求項39に記載の組成物。
  41. 【請求項41】 液体に含有されるカップリング剤を減感するための方法で
    あって、抗酸化剤を液体に導入する工程を含む方法。
  42. 【請求項42】 カップリング剤が液体に懸濁される、請求項41に記載の
    方法。
  43. 【請求項43】 カップリング剤が液体に溶解される、請求項41に記載の
    方法。
  44. 【請求項44】 液体が、カップリング剤が生成する反応混合物の一部であ
    る、請求項41に記載の方法。
  45. 【請求項45】 抗酸化剤が、カップリング剤が生成する前の反応混合物に
    導入される、請求項44に記載の方法。
  46. 【請求項46】 抗酸化剤が、カップリング剤が生成した後の液体に導入さ
    れる、請求項44に記載の方法。
  47. 【請求項47】 カップリング剤がポリ(スルホニルアジド)である、請求
    項41に記載の方法。
  48. 【請求項48】 抗酸化剤が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒン
    ダードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエステ
    ル化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体、
    ラクトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される
    、請求項41に記載の方法。
  49. 【請求項49】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体であり、そして抗
    酸化剤が、カップリング剤が生成した後の液体に導入される、請求項48に記載
    の方法。
  50. 【請求項50】 液体に含有される修飾剤を減感するための方法であって、
    抗酸化剤を液体に導入する工程を含む方法。
  51. 【請求項51】 修飾剤が液体に懸濁される、請求項50に記載の方法。
  52. 【請求項52】 修飾剤が液体に溶解される、請求項50に記載の方法。
  53. 【請求項53】 液体が、修飾剤が生成する反応混合物の一部である、請求
    項50に記載の方法。
  54. 【請求項54】 抗酸化剤が、修飾剤が生成する前の反応混合物に導入され
    る、請求項53に記載の方法。
  55. 【請求項55】 抗酸化剤が、修飾剤が生成した後の液体に導入される、請
    求項53に記載の方法。
  56. 【請求項56】 修飾剤がスルホニルアジドである、請求項50に記載の方
    法。
  57. 【請求項57】 抗酸化剤が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒン
    ダードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエステ
    ル化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体、
    ラクトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される
    、請求項50に記載の方法。
  58. 【請求項58】 修飾剤が、カルベン基またはニトレン基を生成する基に加
    えて官能基を含有する、請求項50に記載の方法。
  59. 【請求項59】 官能基が、アミド、イミド、エポキシ、エステル、カルボ
    ン酸、ヒドロキシ基、アンヒドリド、アミノ基およびこれらの混合物からなる群
    から選択される、請求項50に記載の方法。
  60. 【請求項60】 分子溶融物を作製するための方法であって、カップリング
    剤を含有する液体に抗酸化剤を導入する工程、および分子溶融物を回収する工程
    を含む方法。
  61. 【請求項61】 カップリング剤が液体に懸濁される、請求項60に記載の
    方法。
  62. 【請求項62】 カップリング剤が液体に溶解される、請求項60に記載の
    方法。
  63. 【請求項63】 液体が、カップリング剤が生成する反応混合物の一部であ
    る、請求項60に記載の方法。
  64. 【請求項64】 抗酸化剤が、カップリング剤が生成する前の反応混合物に
    導入される、請求項63に記載の方法。
  65. 【請求項65】 抗酸化剤が、カップリング剤が生成した後の液体に導入さ
    れる、請求項63に記載の方法。
  66. 【請求項66】 カップリング剤がポリ(スルホニルアジド)である、請求
    項60に記載の方法。
  67. 【請求項67】 抗酸化剤が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒン
    ダードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエステ
    ル化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体、
    ラクトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される
    、請求項60に記載の方法。
  68. 【請求項68】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体であり、そして抗
    酸化剤が、カップリング剤が生成した後の液体に導入される、請求項67に記載
    の方法。
  69. 【請求項69】 分子溶融物が、液体から分子溶融物を沈殿させることによ
    って液体から回収される、請求項60に記載の方法。
  70. 【請求項70】 分子溶融物が、抗酸化剤およびカップリング剤を同時に結
    晶化させることによって液体から回収される、請求項60に記載の方法。
  71. 【請求項71】 カップリングされたポリマーを製造するための方法であっ
    て、 (a)分子溶融物をポリマーと混合する工程、および (b)分子溶融物をポリマーと反応させる工程 を含む方法。
  72. 【請求項72】 反応が、分子溶融物およびポリマーを加熱することによっ
    て生じる、請求項71に記載の方法。
  73. 【請求項73】 分子溶融物およびポリマーを混合し、そして分子溶融物の
    カップリング剤とポリマーとの反応を生じさせるために十分な熱を供給する混合
    装置において行われる、請求項72に記載の方法。
  74. 【請求項74】 ポリマー押出し機において行われる、請求項73に記載の
    方法。
  75. 【請求項75】 カップリング剤がポリ(スルホニルアジド)である、請求
    項73に記載の方法。
  76. 【請求項76】 分子溶融物が、フェノール性化合物およびその誘導体、ヒ
    ンダードアミンおよびその誘導体、アミン水酸化物およびその誘導体、チオエス
    テル化合物およびその誘導体、ヒンダードフェノール性化合物およびその誘導体
    、ラクトンおよびその誘導体、ならびにそれらの混合物からなる群から選択され
    る抗酸化剤からなる、請求項73に記載の方法。
  77. 【請求項77】 カップリング剤が、スルホニルアジド、ポリ(スルホニル
    アジド)、ホスファゼンアジド、ポリ(ホスファゼンアジド)、シリルアジド、
    ポリ(シリルアジド)、ホルミルアジド、ポリ(ホルミルアジド)、アジド、ポ
    リ(アジド)、N−クロロスルホンアミドの塩、N,N−ジクロロスルホンアミ
    ド、2−トリアルキル−1−スルホニルヒドラジドの内部塩、ジアゾアルカン、
    ポリ(ジアゾアルカン)、ジェミナル置換されたメチレン基、ケテン、メタロカ
    ルベン、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73に記載の
    方法。
  78. 【請求項78】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体であり、カップリ
    ング剤が4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジドまたはその誘導体である
    、請求項76に記載の方法。
  79. 【請求項79】 カップリングされるポリマーがポリオレフィンである、請
    求項71に記載の方法。
  80. 【請求項80】 カップリングされるポリマーがプロピレン系ポリマーであ
    る、請求項73に記載の方法。
  81. 【請求項81】 十分なカップリング剤が、レオロジー的に改変されたプロ
    ピレン系ポリマーを製造するために利用される、請求項80に記載の方法。
  82. 【請求項82】 十分なカップリング剤が、架橋された網目構造を有するカ
    ップリングされたプロピレン系ポリマーを製造するために利用される、請求項8
    0に記載の方法。
  83. 【請求項83】 抗酸化剤がテトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチ
    ル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)]またはその誘導体であり、カップリ
    ング剤が4,4’−オキシジベンゼンスルホニルアジドまたはその誘導体である
    、請求項81に記載の方法。
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