JP2015504109A - 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物 - Google Patents

極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2015504109A
JP2015504109A JP2014548928A JP2014548928A JP2015504109A JP 2015504109 A JP2015504109 A JP 2015504109A JP 2014548928 A JP2014548928 A JP 2014548928A JP 2014548928 A JP2014548928 A JP 2014548928A JP 2015504109 A JP2015504109 A JP 2015504109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyolefin
ethylene
weight
vinyl acetate
ethyl acrylate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014548928A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6487211B2 (ja
Inventor
ローラ・バウアリー・ウェーバー
ユシャン・フー
ホセ・エム・レゴ
ガン・ミン・リ
シェリカ・ディー・ダニエル
キム・エル・ウォルトン
Original Assignee
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー, ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー filed Critical ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
Publication of JP2015504109A publication Critical patent/JP2015504109A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6487211B2 publication Critical patent/JP6487211B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0807Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons only containing more than three carbon atoms
    • C08L23/0815Copolymers of ethene with aliphatic 1-olefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0853Vinylacetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08Copolymers of ethene
    • C08L23/0846Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
    • C08L23/0869Acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14Copolymers of propene
    • C08L23/142Copolymers of propene at least partially crystalline copolymers of propene with other olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2314/00Polymer mixtures characterised by way of preparation
    • C08L2314/06Metallocene or single site catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

高周波(HF)を用いて改善された溶着性を示すポリオレフィン系組成物は、(1)(a)均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー、(b)均一に分岐したプロピレン/α−オレフィンコポリマー、又は(c)その組み合わせから選択されるベースポリマーと、(2)(a)酢酸ビニルを5〜40wt%含有するエチレン酢酸ビニルコポリマー、(b)エチルアクリレートを5〜25wt%含有するエチレン−エチルアクリレート、及び(c)その組み合わせから選択される少なくとも1種の副成分とを含む。特定のポリオレフィンと、極性ポリマーである特定の副成分との組み合わせによって、HF溶着可能であり、凝集溶着破壊特性を有し、及び6秒以内の溶着時間での溶着強度が10ミル厚さのフィルムで7lb/in(1.23N/mm)である配合物が得られる。配合物は、良好なカレンダ加工性及び機械的特性も示す。【選択図】なし

Description

本発明はポリオレフィン系物品の溶着の分野に関する。より詳細には、本発明は、物品の性質が改善される、誘電加熱によって特定のポリオレフィン系物品を溶着物品する方法に関する。
誘電加熱は、非接触的かつ直接的な、誘電材料の容積加熱法を提供する。誘電材料とは、電磁エネルギーを吸収することができ、導電性が非常に低い材料として定義される。誘電加熱は、誘電材料に所定の周波数範囲において生じる交番電界を印加することで発生する。誘電損率とは材料におけるエネルギー損失を示す値であり、高周波交番電界で、その材料がどれだけ加熱され得るかを示す。材料が比較的高い誘電損率を有する場合は、誘電加熱を行うのに適している。このような場合、誘電加熱によってさまざまな材料において直接熱を加えることに関連する問題を排除することができる、クリーンかつ制御可能な方法を提供することができる。したがって、この方法は特定の商業的及び工業的製造方法に用いるにあたり経済的に魅力的である。典型的に、誘電加熱は無線周波数(RF)(3kHz〜300MHz)及びマイクロ波周波数(300MHz〜300GHz)を含む高周波(HF)電磁場(3kHz〜300GHz)を用いて行われる。
誘電加熱の応用方法として、高周波(HF)溶着又はシール、若しくは無線周波数(RF)溶着又はシールが挙げられる。この応用では、適切な損失材料(すなわち、比較的高い誘電損率を有する)シート又はフィルムの少なくとも1つの面を、同じシートの別面又は別のシート若しくはフィルムの面に溶着又はシールして、何らかの種類の物品を製造する。適切な損失材料としては、高周波電磁界に対して反応する双極子モーメントを有する機能基を含むものであってもよい。これらの例としては、ポリ塩化ビニル(PVC)などの特定のポリマーを含んでいてもよい。しかしながら、PVCには製造者が回避したいような環境上又は毒性上の難点が存在する。
研究者達は、誘電加熱に適切な通常は非損失である材料を、第2のRF応答性材料をいくらか組み入れることで作製する方法を発見すべく努めている。国際公開第2002/088229号において、熱可塑性組成物の誘電加熱において、(i)炭素原子を2〜20個有する少なくとも1種の脂肪族オレフィン単量体から得られたポリマーと、(ii)(a)少なくとも1種のビニル若しくはビニリデン芳香族単量体、(b)少なくとも1種の立体障害脂肪族又は脂環式ビニル若しくはビニリデン単量体、(c)少なくとも1種のビニル若しくはビニリデン芳香族単量体と少なくとも1種の立体障害脂肪族又は脂環式ビニル若しくはビニリデン単量体との組み合わせ、及び任意で(d)(a)、(b)若しくは(c)から得られる単量体以外の少なくとも1種のエチレン性不飽和重合性単量体から得られるポリマーから得られるポリマーを有するコポリマーを少なくとも1種有するモレキュラーシーブを組み入れることを含んでいる。一例はエチレンスチレンコポリマーである。
ゼオライトを使用する別の開示として特願第10−219048号が挙げられ、金属酸化物微粒子、イオン置換ゼオライト及びポリプロピレンからなるHF溶着性ポリプロピレン組成物を記載している。交換可能イオンの一部又は全てがアンモニウムイオン若しくは銀イオンで置換されたイオン置換ゼオライトは、造核剤及び塩素補足剤として用いられる。欧州特許出願第193,902号は、高分子量、高密度ポリエチレン若しくは超高分子量ポリエチレンを得るために酸化亜鉛、ベントナイト粘土、又は結晶性及び非晶性アルカリ若しくはアルカリ土類金属アルミノケイ酸塩をHF増感剤として用いることを提案している。同文献には、無線周波数増感剤は使用前に原則的に乾燥されていなければならないと記載している。欧州特許第149,782号にはシラングラフト化ポリオレフィン及び結晶性ゼオライトを含有する組成物が記載されている。湿気及び/又はマイクロ波に暴露することで組成物を架橋可能な成形品に成形することができる。
実際に、ポリエチレン、ポリスチレン及びポリプロピレンなど、最も広く用いられるいくつかの熱可塑性ポリマーは、効率的に誘電加熱を可能とするために不十分に損失のあるものとして知られている。他の研究者は、これらの非損失オレフィンを極性アクリル酸エステル類又は酢酸ビニルと組み合わせることでHF溶着性組成物を作成することを試みている。英国特許出願第2,177,974号を参照のこと。別の例では、プロピレン−エチレンコポリマー及びエチレン−アルキルアクリレートコポリマーの混合物の使用を伴う。国際特許出願第WO94/12569号を参照のこと。国際出願第WO00/69629号は、非極性オレフィンポリマー及び極性コポリマーと、一酸化炭素(CO)との組み合わせで生成したHF溶着性フィルムを記載する。米国特許第3,336,173には、長鎖合成ポリアミド樹脂を用いることで得られるHF溶着性ポリエチレン及びポリプロピレン組成物を記載している。米国特許第6,136,923号は、1種以上のビニリデン芳香族単量体及び/又は1種以上のヒンダード脂肪族又は脂環式ビニリデン単量体とポリ塩化ビニルとを混合したα−オレフィン単量体の熱可塑性組成物を記載している。
上記を考慮して、誘電加熱ができる塩素含有ポリマー、特にポリ塩化ビニル(PVC)又は塩素化ポリ塩化ビニル(CPVC)の代用材料として適切なポリマー組成物が求められている。特に、例えば、フィルム、シート、発泡体、プロファイル、成型品、又は成形体などを含むHF溶着性構造体に形成することができるポリマー組成物が求められている。
さらに、望ましい外観を有し、許容可能又は望ましい機械的特性を有する材料が求められている。このような特性として頻繁に定義されるのが、6秒以下の溶着時間を含み、80〜100パーセント(%)の範囲内での電力を含む特定の最適化された無線周波数溶着条件の下、本質的に凝集性を有する溶着破壊、並びに10ミル(0.254ミリメートル)の厚さを有する部分において少なくとも1インチあたり5ポンド(lb/in、1ミリメートル当たり0.88ニュートン、N/mm)より高い、好ましくは7lb/in(1.23N/mm)より高い溶着強度を必要とすることである。
一様態では、本発明は、(1)(a)1立方センチメートルあたり0.865〜0.905グラム(g/cm)の密度を有し、10分当たりメルトインデックス(190℃において2.16kgで測定)が0.5〜30グラム(g/10分)である、均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー、(b)0.863〜0.885g/cmの密度を有し、メルトフローレート(230℃において2.16kgで測定)が2〜30g/10分である、均一に分岐したプロピレン/α−オレフィンコポリマー、及び(c)その組み合わせ、から選択された少なくとも1種のベースポリマーと、(2)配合物の総重量に対して10%〜40%の範囲内で含有される、(a)エチレン酢酸ビニル全量に対して5〜40wt%の範囲内で酢酸ビニルを含有するエチレン酢酸ビニル、(b)エチレン−エチルアクリレート全量に対して5〜25wt%の範囲内でエチルアクリレートを含有するエチレン−エチルアクリレート、及び(c)その組み合わせ、から選択された、少なくとも1種の副成分とを含有する誘電的溶着可能ポリオレフィン配合物を提供する。
別の様態において、本発明は、(a)ポリオレフィン配合物に高周波電磁界によって活性化可能な成分を含有させることと、(b)前記ポリオレフィン配合物を用いて、少なくとも1つの面を有する基材を形成することと、(c)前記ポリオレフィン基材の面を、前記ポリオレフィン基材の第2面又は第2のポリオレフィン基材の面に溶着する条件の下で高周波電磁界に曝して、ポリオレフィン系物品を製造することを含む、ポリオレフィン系物品を製造する方法の改良であって、前記改良は(1)(a)0.865〜0.905g/cmの密度及び0.5〜30g/10分のメルトインデックス(190℃において2.16kgで測定)を有する、均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー、(b)0.863〜0.885g/cmの密度及び2〜30g/10分のメルトフローレート(230℃において2.16kgで測定)を有する、均一に分岐したプロピレン/α−オレフィンコポリマー、及び(c)その組み合わせ、の群から選択されるポリオレフィンを前記ポリオレフィン配合物のベースポリマーとして採用し、前記ベースポリマーの融解温度は100℃より低く、(2)前記ポリオレフィン配合物の重量に対して10%〜40%の範囲内で(a)エチレン酢酸ビニルコポリマーの重量に対して5重量%〜40重量%の酢酸ビニルを含有するエチレン酢酸ビニルコポリマー、(b)エチレン−エチルアクリレートコポリマーの重量に対してエチルアクリレートを5%〜25重量%含有するエチレン−エチルアクリレートコポリマー、及び(c)その組み合わせから選択される少なくとも1種のポリマーをポリオレフィン配合物の副成分として含み、前記ポリオレフィン基材が、凝集溶着破壊を有し、及び、6秒以下の溶着時間を含む溶着条件の下で10ミル(0.254ミリメートル)厚さを有する基材の溶着強度が1インチあたり7ポンド(lb/in、1ミリメートルあたり1.23ニュートン、N/mm)より高い特性を示す、改良を提供する。
第3様態において、本発明は、前記配合物から製造された高周波溶着ポリオレフィン物品であって、圧力カフ及び安定化装置から選択される医療用具;玩具、船舶、クッション及び家具から選択される膨張可能品;日よけ、横断幕、サイン、テント、ターポリン、並びにプール、池、若しくは埋立地用の裏地から選択される敷布地;製本用材料;並びにスポーツバッグ及びリュックサックから選択される運搬体の群から選択される高周波溶着ポリオレフィン物品を提供する。
本発明は、多くの実施形態において高周波溶着性が改善し、簡便に溶着条件を最適化することができ、係数や肌触りなどの特性について配合物を簡便にカスタマイズでき、さらに応力白化の減少又は排除など望ましい装飾特性を提供する、ポリマー組成物を提供する。これらは、本発明の1種以上の特定のベースポリマーと1種以上の特定の二次極性ポリマーとの組み合わせで、そして任意で追加のポリマー及び/又は添加物とを組み合わせることでポリオレフィン配合物を作製し、続けてこれを用いてシート、フィルム、射出成形又は圧縮成形の両方を含む成形基材を含むが、これらに限定されないポリオレフィン基材を形成し、そのままポリオレフィン物品として利用するかその製造に用いられる。
本発明の第1の特徴は、本明細書にて成分Aと称される、特定の選択されたベースポリマーを用いることにある。本発明は、長鎖分岐が比較的低い又は除去されているポリオレフィンを採用する。この第1成分は、非限定的な実施形態において、1種以上のエチレン/α−オレフィンコポリマーから選択してもよい。このようなコポリマーは120℃未満の融点を有する半結晶性ポリマーであってもよい。融点が110℃より低いことがより望ましく、100℃より低いことが最も好ましい。別の実施形態では、融点は25℃以上であってもよく、40℃以上が好ましく、59℃がより好ましく、100℃まで、より好ましくは85℃までである。
エチレン/α−オレフィンコポリマーは、0.865g/cm〜0.905g/cmの密度及び、1.1〜3.5、好ましくは1.5〜3.5、より好ましくは1.8〜3.0、さらに好ましくは1.8〜2.5の分子量分布を有するのが望ましい。さらに、均一に分岐し、直鎖状又は実質的に直鎖状であることが望ましい。「均一」及び「均一に分岐」の表現はエチレン/α−オレフィンコポリマーを参照して用いられており、所定のポリマー分子内でα−オレフィンコモノマーがランダムに分布し、全てのポリマー分子が同一又は実質的に同一のコモノマー/エチレン比を有する。均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマー及び均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーを備える。
均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーの中にはエチレンコポリマーが含まれている。エチレンコポリマーは長鎖分岐(又は測定可能な量の長鎖分岐)を欠くものの、コポリマーに重合したコモノマーから得られた短鎖分岐を有し、コモノマーは同一高分子鎖内にて異なる高分子鎖の間で均一に分布する。すなわち、均一に分岐する直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーは、直鎖状低密度エチレン/α−オレフィンコポリマーと同様に長鎖分岐を欠き、例えば、米国特許第3,645,992号にてElstonが説明する「均一分岐分布」重合プロセスを用いて作成することができる。均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーの市販されている例としては、三井化学株式会社から市販されているTAFMER(商標)ポリマー、及びエクソンモービル社から市販されているEXACT(商標)ポリマーが含まれる。
均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーは、参照によってその全体が本明細書に引用される、例えば、米国特許第5,272,236号、第5,278,272号、第6,054,544号、第6,335,410号及び第6,723,810号に記載されている。これらのコポリマーは、所定の高分子内にコモノマーがランダムに分布されているものであり、全ての高分子が同一又は実質的に同一のコモノマー/エチレン比を有する。さらに、これらのコポリマーは長鎖分岐(ポリマー骨格に1つのコモノマーを含有させることで形成される分岐よりも多くの炭素原子を有する鎖分岐)を有する。長鎖分岐はポリマー骨格と同じコモノマー分布を有し、ポリマー骨格の長さとおよそ同じ長さを有することができる。「実質的に直鎖状」は、典型的に、平均して、1000個の炭素に対して0.01の長鎖分岐から1000個の炭素に対して3の長鎖分岐が置換されているポリマーを示す。この種のポリマーはダウ・ケミカル社から入手可能な、ENGAGE(商標)及びAFFINITY(商標)物品から選択してもよい。均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーとは対照的に、均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーは測定可能又は実証可能な長鎖分岐を欠いている。
均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーは、均一に分岐したエチレンポリマーの独自の分類を形成する。米国特許第3,645,992号にてElstonが記載するように、均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーは均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーとは異なる。また、例えば米国特許第4,076,698号にてAndersonらが開示した方法で作製される、従来の不均一な「Ziegler−Natta触媒重合」直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマー(例えば、LLDPE、ULDPE及びVLDPE)とも同じ分類でもなく、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−アクリル酸(EAA)コポリマー、並びにエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマーなどの高圧、フリーラジカル開始高分岐ポリエチレンとも同一の分類にならない。
均一に分岐した、実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーは比較的狭い分子量分布であるにもかかわらず、優れた処理能力を有する。驚くことに、実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーのASTM D1238−04に基づいて測定されたメルトフロー比(I10/I)は大きくばらつき、分子量分布(M/M又はMWD)とは基本的に独立している。この驚くべき性質は、例えば、米国特許第3,645,992号においてElstonが記載した均一に分岐した直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマー、及び米国特許第4,076,698号においてAndersonらが記載した不均一に分岐した「従来のZiegler−Natta重合」直鎖状エチレン/α−オレフィンコポリマーに反している。実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマーと違って、直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー(均一又は不均一に分岐したかにかかわらず)は流動学的性質を有し、分子量分布が増加すると、I10/I値も増加する。
「長鎖分岐(LCB)」の度合いを判定する上で従来の工業的手法を用いてもよい。このような手法として、例えば、Randall(Rev.Micromole.Chem.Phys.,1989,C29(2&3),p.285−297)に記載の13C核磁気共鳴(13C NMR)スペクトル測定法が挙げられる。他の方法としては、低角度レーザー光散乱検出器と組み合わせたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−LALLS)及び示差粘度検出器と組み合わせたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC−DV)の2つが挙げられる。これらの長鎖分岐検出方法を用いること、並びにその根底にある理論は、先行文献によく記載されている。例えば、Zimm,B.H.並びにStockmayer,W.H.,J.Chem.Phys.,17,1301(1949)、及びRudin,A.,Modern Methods of Polymer Characterization,John Wiley&Sons,New York(1991)pp.103−112を参照のこと。
均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、ASTM D−1238(190℃/2.16kg)に基づいて測定したメルトフローレートが0.1〜30g/10分の範囲内であってもよい。0.1〜30g/10分の範囲内における全ての個別値やサブレンジが含まれ、記載されている。例えば、メルトフローレートは、下限として0.1g/10分、0.2g/10分、0.5g/10分、2g/10分、4g/10分、5g/10分、10g/10分、又は15g/10分からであり、上限として25g/10分、20g/10分、18g/10分、15g/10分、10g/10分、8g/10分、又は5g/10分までであってもよい。例えば、プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、0.1〜20g/10分、0.1〜18g/10分、0.1〜15g/10分、0.1〜12g/10分、0.1〜10g/10分、又は0.1〜5g/10分の範囲内のメルトフローレートを有していてもよい。
均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーは、示差走査熱量測定(DSC)に基づいて測定した結果、好ましくは単一の融解ピークを有する。これは、不均一に分岐したポリマーの幅広い短鎖分岐分布によって2つ以上の融解ピークを有する不均一に分岐したエチレン/α−オレフィンコポリマーと対照的である。
選択されたエチレン/α−オレフィンコポリマーは、少なくとも10重量%(融解熱が少なくとも1グラムあたり29ジュール、J/g)〜38重量%(融解熱は110J/g未満)の範囲内の好適な結晶化度を有する。10重量%(融解熱が少なくとも29J/g)〜38重量%(融解熱は110J/g未満)における全ての個別値及びサブレンジが含まれており、記載されている。例えば、結晶化度は、下限として10重量%(融解熱は少なくとも29J/g)、13パーセント(融解熱は少なくとも38J/g)、又は18重量%(融解熱は少なくとも53J/g)から上限として38重量%(融解熱は110J/g未満)、34重量%(融解熱は100J/g未満)、又は31重量%(融解熱は90J/g未満)までであってもよい。
例えば、エチレン/α−オレフィンコポリマーの結晶化度は、少なくとも13重量%(融解熱は少なくとも38J/g)から36重量%(融解熱は105J/g未満)まで、あるいは、少なくとも16重量%(融解熱は少なくとも47J/g)から34重量%(融解熱は100J/g未満)までの範囲内であってもよい。
結晶化度は示差走査熱量測定(DSC)法によって測定し、ベースポリマーの融解温度の融解熱を測定する。後述する実施例及び比較例において材料の融解熱を測定する上でRCS冷却装置及びオートサンプラを備えるティー・エイ・インスツルメント社製Q1000DSCを採用することが好ましい。1分あたりの窒素パージガス流量を50ミリリットル(mL/min)とした。およそ3〜10mgの材料を裁断し、正確に計量し、後に圧着して閉じられる軽量アルミニウムパン(約50mg)に入れた。試料の温度特性を以下の温度プロファイルに基づいて調べた。試料をすばやく190℃まで加熱し、3分間等温に保って以前の熱履歴を排除した。次に、試料を10℃/分の冷却速度で−90℃まで冷却し、3分間−90℃に保った。続いて試料を10℃/分の加熱速度で190℃まで加熱し、冷却及び2回目の加熱曲線を記録した。当該分野の当業者にとって周知かつ日常的に行われているポリオレフィン系樹脂の融解熱測定において、計算の基準線は融解の開始前の不活発初期状態から引かれ、2回目の加熱曲線の融解後まで延伸する。
エチレン/α−オレフィンコポリマーは、エチレンから得られる単位及び1種以上のα−オレフィンコモノマーから得られるポリマーを含む。エチレン/α−オレフィンコポリマーを製造するために用いられる例示的なコモノマーとしては、C、及びC〜C10のα−オレフィン、例えば、C、C、C及びCのα−オレフィンが挙げられる。
別の実施例では、成分Aはプロピレン系コポリマーであってもよい。このようなコポリマーは半結晶性ポリマーであってもよく、120℃より低い融点を有する。より望ましくは、融点は110℃より低く、100℃より低いのが最も好ましい。別の実施形態では、融点は25℃から、好ましくは40℃から、より好ましく59℃から、100℃まで、最も好ましくは85℃までである。
特定の一実施形態では、プロピレン系エラストマーはプロピレン/α−オレフィンコポリマーであり、実質的なアイソタクティックプロピレン配列を有する特徴がある。「実質的なアイソタクティックプロピレン配列」とは、13C NMRに基づいて測定すると、配列が約0.85より大きく、あるいは約0.90より大きく、あるいは約0.92より大きく、あるいは約0.93より大きいアイソタクティックトライアド(mm)を有することを意味する。アイソタクティックトライアドは周知技術であり、例えば、米国特許第5,504,172号及び国際公報第WO00/01745号において、13C NMRスペクトルに基づいて判定されたコポリマー分子鎖におけるトライアド単位でのアイソタクティック配列を参照して記載している。
プロピレン/α−オレフィンコポリマーのASTM D−1238(230℃/2.16kg)に基づいて測定したメルトフローレートが0.1〜25g/10分の範囲内であってもよい。0.1〜35g/10分の範囲内における全ての個別値及びサブレンジがここに含まれ、記載される。例えば、メルトフローレートは下限として0.1g/10分、0.2g/10分、0.5g/10分、2g/10分、4g/10分、5g/10分、10g/10分、又は15g/10分からであってもよく、上限として35g/10分、20g/10分、18g/10分、15g/10分、10g/10分、8g/10分又は5g/10分までであってもよい。例えば、プロピレン/α−オレフィンコポリマーのメルトフローレートは、0.1〜20g/10分、0.1〜18g/10分、0.1〜15g/10分、0.1〜12g/10分、0.1〜10g/10分、又は0.15g/10分の範囲内であってもよい。
プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、少なくとも1重量%(融解熱が少なくとも1グラムあたり2ジュール、J/g)〜40重量%(融解熱が66J/g未満)の範囲内における結晶化度を有する。1重量%(融解熱が少なくとも2J/g)〜40重量%(融解熱が66J/g未満)の範囲内における全ての個別値及びサブレンジが含まれ、記載される。例えば、結晶化度は、下限として1重量%(融解熱が少なくとも2J/g)、3%(融解熱が少なくとも5J/g)からであってもよく、上限として40重量%(融解熱が66J/g未満)、30重量%(融解熱が540J/g未満)、15重量%(融解熱が24.8J/g未満)、又は7重量%(融解熱が11J/g未満)であってもよい。
例えば、プロピレン/α−オレフィンコポリマーの結晶化度は少なくとも4重量%(融解熱が少なくとも7J/g)〜30重量%(融解熱が50J/g未満)の範囲内であってもよく、プロピレン/α−オレフィンコポリマーの結晶化度は少なくとも7重量%(融解熱が少なくとも12J/g)〜30重量%(融解熱が50J/g未満)の範囲内であってもよく、あるいは、プロピレン/α−オレフィンコポリマーの結晶化度が少なくとも12重量%(融解熱が少なくとも20J/g)〜30重量%(融解熱が50J/g未満)の範囲内であってもよい。結晶化度は示差走査熱量測定(DSC)法に基づいて測定した。プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、プロピレンから得られる単位及び1種以上のα−オレフィンコモノマーから得られるポリマーを含んでいる。プロピレン/α−オレフィンコポリマーを製造する上で用いるコモノマーの例としては、C、及びC〜C10のα−オレフィンが挙げられる。例えば、C、C、C及びCのα−オレフィンが挙げられる。プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、プロピレンから得られる単位及び1つ以上のα−オレフィンコモノマーから得られるポリマーを含んでいる。プロピレン/α−オレフィンコポリマーを製造するのに用いるコモノマーの例としては、C、及びC〜C10のα−オレフィンが挙げられる。例えば、C、C、C及びCのα−オレフィンが挙げられる。
プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、1種以上のα−オレフィンコモノマーから得られる単位を1〜40重量%含んでいる。1〜40重量%の範囲内における全ての個別値及びサブレンジが含まれ、記載される。例えば、1つ以上のα−オレフィンコモノマー重量%(wt%)から得られる単位は、下限として1、3、4、5、7、又は9wt%からであってもよく、上限として40、35、30、27、20、15、12、又は9wt%であってもよい。例えば、プロピレン/α−オレフィンコポリマーは、1種以上のα−オレフィンコモノマーから得られる単位を1〜35wt%、あるいは1種以上のα−オレフィンコモノマーから得られる単位を1〜30wt%、3〜27wt%、3〜20wt%、又は3〜15wt%含んでいてもよい。
プロピレン/α−オレフィンコポリマーの重量平均分子量を数平均分子量で割った(M/M)(MWD)は3.5より低い。あるいは、MWDは1.1〜3.5であることが好ましく、1.5〜3.5であることがより好ましく、1.8〜3.0であることがさらにより好ましく、1.8〜2.5であることが最も好ましい。
このようなプロピレン/α−オレフィンコポリマーは、本明細書に参照によって引用される、米国特許第6,960,635号及び第6,525,157号に詳細に記載される。このようなプロピレン/α−オレフィンコポリマーはダウ・ケミカル社より商標名VERSIFY(商標)、又はエクソンモービル社より商標名VISTAMAXX(商標)で市販されている。
一実施形態において、プロピレン/α−オレフィンコポリマーは(a)プロピレンから得られる単位を60wt%以上100wt%未満、好ましくは80wt%以上99wt%未満、より好ましくは85wt%以上99wt%未満、及び(b)エチレン及び/又はC4−10のα−オレフィンの少なくとも1種から得られる単位を、0wt%より多く40wt%以下、好ましくは1〜20wt%、より好ましくは4〜16wt%、さらにより好ましくは4〜15wt%備えることをさらなる特徴とし、合計1000個の炭素に対して、長鎖分岐を平均して少なくとも0.001、好ましくは平均して少なくとも0.005、より好ましくは平均して少なくとも0.01含む。本明細書においてプロピレン/α−オレフィンコポリマーに関連して用いられる長鎖分岐の表現は、短鎖分岐よりも少なくとも炭素が1つ多い鎖長を示し、本明細書における短鎖分岐とは、コモノマーにおける炭素数より炭素数が2つ少ない鎖長を示す。例えば、プロピレン/1−オクテンコポリマーは少なくとも炭素が7つ含まれる長さの長鎖分岐を有する骨格を有するが、これらの骨格はさらに炭素が6つしかない短鎖分岐をも有する。長鎖分岐の最大数は典型的に、合計1000個の炭素に対して長鎖分岐が3つを超えることはない。このようなプロピレン/α−オレフィンコポリマーは、それぞれ本明細書に参照によって引用される、米国特許仮出願第60/988,999号及び国際特許出願第PCT/US08/082599号により詳細に説明されている。
ベースポリマーがエチレン系である場合、好ましくは密度が0.860〜0.900g/cmであり、メルトフローインデックスI(ASTM D1238に基づく測定)は190℃において0.5〜30g/10分である。この場合、成分Aの濃度は60〜95wt%の範囲内であってもよい。
ベースポリマーがプロピレン系である場合、好ましくは密度が0.860〜0.880g/cmであり、メルトフローレート(MFR、ASTM D1238に基づいて測定)が230℃で2〜30g/10分である。この場合、成分Aの濃度は60〜95wt%の範囲内であってもよい。
ポリオレフィン配合物は、ベースポリマーの群から選択される2種以上のポリマーを含んでいてもよく、結果的に潜在的に2種以上の成分Aを含んでいてもよい。2種以上のポリオレフィンをベースポリマーに含むことは発明にとって任意であるが、含むことにより、上記記載の制限内にて、密度(ASTM D792に基づいて測定)、メルトフローインデックス(I)(ASTM D1238に基づく)、メルトフローレート(MFR)(ASTM D1238に基づく)及び融解温度(DSCによる)から選択される少なくとも1つの性質において、ベースポリマーの他の選択肢と異なる場合がある。例えば、一実施形態において、第2のベースポリマーの選択がエチレン系であり、190℃において15g/10分のメルトフローインデックスIを有する一方で、第1のベースポリマーとして選択されたものは190℃において3g/10分のメルトフローインデックスIを有していてもよい。2種以上のベースポリマーの選択及び組み合わせは、押出及び/又は成形する上で望ましいレベルでの加工性を得るためにカスタマイズされてもよい。さらに、選ばれたベースポリマーの1種がエチレン系である場合、もう片方もエチレン系であり、選ばれたベースポリマーの1種がプロピレン系である場合、もう片方もプロピレン系であることが好ましい。
本発明の主要な特徴は、成分Bと称される、少なくとも1種の副成分をポリオレフィン系配合物に含有することである。この副成分は、以下からなる群から選択される1種以上のポリマーである:酢酸ビニルを5wt%〜40wt%、好ましくは酢酸ビニル(VA)を5wt%〜30wt%有するエチレン酢酸ビニル(EVA)ポリマー、エチルアクリレート(EA)を5〜25wt%、好ましくは10wt%〜20wt%有するエチレン−エチルアクリレート(EEA)ポリマー、及びその組み合わせ。二次極性ポリマーの量は、配合物の総重量に対して、10wt%〜40wt%、好ましくは10wt%〜30wt%、最も好ましくは20wt%〜30wt%の範囲内であってよい。
ベースポリマー(成分A)及び副成分(成分B)に加え、本発明の配合物は、本明細書中で成分Cと称する、1種以上の追加成分を含んでいてもよい。これは、ポリプロピレン(PP)、ランダムコポリマーポリプロピレン(RCP)などの追加ポリマー成分、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)などを含んでいてもよい。このような追加ポリマー成分は、特に、係数及び/又は肌触りの制御のために追加されてもよい。成分Bが成分Aと同量若しくはそれより少ないことが好ましく、いかなる任意の追加ポリマー成分(成分C)が配合物全量に対して0〜30wt%の範囲の量、より好ましくは5〜30wt%、さらにより好ましくは5〜25wt%の範囲内で存在することが好ましい。
最後に、ポリオレフィン系配合物には当業者に周知かつ理解されている添加物も含まれていてもよい。例えば、ポリオレフィン配合物におけるIRGAFOS(商標)物品などの酸化防止剤、紫外線保護剤、ハロゲン化難燃剤、すなわちデカブロモジフェニルエーテル/エタンなどの難燃性添加物、スリップ剤並びに処理剤、及びブロッキング防止剤をポリオレフィン配合物に使用するのは一般的である。このような添加物は、配合物の加工性と、最終物品の結果的なパフォーマンス及び外観の両方を改善することができる。
基本的には、ベースポリマー、副成分極性ポリマー、いかなる追加的な任意のポリマー成分、及びいかなる望ましい任意の添加物を、産業上で知られている方法によって組み合わせる。典型的には、二軸押出機などの押出装置を用いての混合・生成、造粒、キャストフィルム押出、及び/又はシートカレンダ成形などの方法が含まれる。溶着は、任意の周知かつ効果的な高周波溶着条件を用いて行われ、溶着される基材、又は単一基材の一部を通して電気回路の効率を最適化するべく、適切にClayton設定を調整する。
通常、溶着は8秒未満、好ましくは7秒未満、より好ましくは6秒未満、最も好ましくは5秒未満の時間で完了することが望ましい。この時間を「溶着時間」と称する。
また、配合物を全体として含むと定義されるポリオレフィン配合物の破壊が本質的に凝集性であることが望ましい。これは、溶着強度を測定するのに溶着構造を剥離する際、ポリマーの表面ではなく大部分内で破壊が生じることを意味する。
最後に、1インチあたりのポンド(lb/in)で測定される溶着強度が、10ミル厚さのフィルムにおいて少なくとも5lb/in、より好ましくは少なくとも7lb/inであることが望ましい。これらの溶着強度はそれぞれ0.88N/mm及び1.23N/mmsと同等である。
本発明のHF溶着性組成物は、押出フィルム、シート又は射出形成及び圧縮形成の両方を含む成形品など、簡便に基材を形成することができ、そのままポリオレフィン物品として用いるか他のポリオレフィン物品に組み込むことができる。溶着された物品は、ASTM D638に基づく1600〜4000psiの範囲内の最大抗張力、ASTM D638に基づいて測定された最大引っ張り伸びが300%〜1200%の範囲内、及び200〜500g/ミルの範囲内のタイプBエルメンドルフ引裂を示す。
以下の実施例に用いられた材料は、以下の表1及び表2で定義されるとおりである。
Figure 2015504109
Figure 2015504109
ベースポリマー及びHF溶着前後の結果として得られたポリオレフィンフィルムを特徴付ける方法は、表3に定義するとおりである。
Figure 2015504109
実施例1−6及び比較例A−H
表4に対応する一連の混合物を用意し、140℃の温度にて1分あたりの回転数が300(RPM)であるCoperion ZSK−26MC60長さ/直径比(L/D)押出機で混合して作成した。合計処理量は1時間あたり50ポンド(lb/hr)であった。押出品は水浴によって冷却し、ペレット状に切断した。数字で指定されている混合物は本発明の実施例を示し、文字で指定されている混合物は比較例を示す。
作成したペレット状の混合物をHaakeシングルエクストルーダー(3/4−インチ直径及び25L/Dにテープ/スロットダイが付属)で押し出した。典型的な押出条件が適用された(1分当たりの回転数(rpm)が約50であり、温度プロファイルは140℃〜190℃)。押出物は3つのロールからなるチルロールシステムに取り込んだ。チルロールの温度はおよそ15℃で制御された。完成したテープフィルムを巻き上げ機で回収したテープは、3.5〜4インチ(in)の幅を有し、10又は15ミル(0.254又は0.381ミリメートル)の厚さを有した。
Callanan RF Welderを用いて、押し出されたテープフィルムを溶着した。Callanan RF Welderの電力出力を2キロワット(kW)とし、動作/発電機周波数は27.12メガヘルツ(MHz)であった。シールバー/ダイの寸法は(0.5インチx8インチ)であった。フィルムは縦方向に密封された。RF溶着工程において、溶着するフィルムをシールバーと底部金属板との間に配置し、シールバーを空気圧シリンダを介して底部金属板に30psi(206.8キロパスカル(kPa))の圧力で下ろし、RF周波数が与えられたときにバーと板の間にフィルムがプレスされた。
電力レベルの設定は0%〜100%の間で調整できる。本発明における典型的な設定は80%〜90%である。採用される典型的な溶着時間は2〜4秒である。
RF welderを調整するには、加工品の共振周波数を最適化するようにClayton設定を調整する。加工品の共振周波数が発電機の出力周波数に対してほぼ共振している場合(27.12MHz)、最大電力は発電機外で合わせることができる。
溶着フィルムを幅方向(CD)において1インチ幅の片に切断して、溶着強度を測定した。続いて、これらの片をASTM F88に基づいたInstron機器を用いてCD方向に引っ張った。引いている間のピーク負荷を、溶着強度として1インチあたりのポンド(lb/in)単位で記録した。
Figure 2015504109
エチレン−酢酸ビニル(EVA)が40wt%以下であり、VA含有量が18wt%〜28wt%である本発明の実施例(実施例1−6)は、10lb/inより高い溶着強度を示した。EVA含有量が50wt%より多い比較例(実施例A−H)が本発明の実施例より高い溶着強度を示すことはなく、一部の実施例(比較例C及びE)では、より低い溶着強度を示した。
実施例7−12及び比較例I−G
ポリプロピレン系ポリマー、具体的にはVERSIFY(商標)3200及びVERSIFY(商標)2200をベースポリマーとして用いた一連の混合物を用意した。すべての用意及び溶着は、以下記載の溶着条件及びフィルム厚さのみ変えて、他は上記実施例1−6及び比較例A−Hに記載のとおりに行った。
Figure 2015504109
Figure 2015504109
Figure 2015504109
表5及び表6は、本発明の実施例7−12が、それぞれEVAを50wt%以上含有する比較例I−Gよりかなり高いRF溶着強度を示すことが示されている。EVA含有量が20〜30wt%のVERSIFY(商標)3200/VERSIFY(商標)2200システムが概して上記記載の最もよい溶着強度、さらにより高い引張応力及びエルメンドルフ引裂強度を示した。
実施例13−21及び比較例K−L
上記実施例及び比較例の混合及び作成、押し出し並びに溶着プロセスの後、表8及び表9に示すように、追加的な混合物を用意し、その特性の試験を行った。これらの混合物はエチレン系コポリマー、具体的にはAFFINITY(商標)KC8852G及びAFFINITY(商標)PL1850をベースポリマーとして用いて用意した。
Figure 2015504109
Figure 2015504109
本発明の実施例(実施例13−21)はエチレン系コポリマー、具体的にはAFFINITY(商標)KC8852G及びAFFINITY(商標)PL1850をベースポリマーとして用いて作製した。すべての本発明の実施例の内でEVA含有量がRF溶着性に与える影響に関する共通点を見出した。これらの実施例において良好なRF溶着性(粘着溶着構造)及び高い(5lb/inより高い、あるいは6lb/inより高い、あるいは7lb/inより高い)溶着強度を得るには、ポリオレフィン配合物におけるEVA含有量を比較的低く(20wt%〜40wt%)する必要がある。さらに、ベースポリマーの融解温度を低くすることで(実施例13、14、17及び18)、望ましい溶着構造を犠牲にすることなく、副成分(EVA)の含有量をさらに低減(10wt%〜20wt%)できることが分かった。
実施例22及び比較例M
上記実施例及び比較例と同様に試料を用意し、表10に記載に基づく混合物の試験を行った。その結果を以下に示す。
Figure 2015504109
本発明の実施例(実施例22)は、副成分としてEVAの代わりにEEAを用いて作製した。その結果、配合物全体に対して50wt%より少ない量でEEAが剥離強度及び凝集破壊を含む特に良好な溶着性を得る上でよく機能することを発見した。より高い量では、剥離強度が相当レベルであるものの、剥離強度及び凝集破壊の両方が減少するように見受けられた。
比較例N−R
比較例(実施例N−R)はより高い融解温度を有するポリオレフィン材料、具体的にはVERSIFY(商標)3000、VERSIFY(商標)2000、DOWLEX(商標)SC2107G及びDOW(商標)LDPE PG7008をベースポリマーとして用いて作製した。この結果、二次ポリマーを採用して上記実施例及び比較例と溶着条件が一致していても、より高い融解温度(100℃より高い)を有するベースポリマーを選択することは溶着性に悪影響を及ぼす可能性があることが示された。
Figure 2015504109

Claims (3)

  1. 誘電的溶着性ポリオレフィン配合物であって、(1)少なくとも1種のベースポリマー、及び(2)配合物の総重量に対して10%〜40%の範囲内で少なくとも1種の副成分を含み、
    前記(1)少なくとも1種のベースポリマーは、
    (a)1立方センチメートルあたり0.865〜0.905グラムの密度を有し、10分当たりメルトインデックス(190℃において2.16kgで測定)が0.5〜30グラムである、均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー、
    (b)1立方センチメートルあたり0.863〜0.885グラムの密度を有し、10分当たりメルトフローレート(230℃において2.16kgで測定)が2〜30グラムである、均一に分岐したプロピレン/α−オレフィンコポリマー、及び
    (c)その組み合わせ、から選択され、
    前記(2)少なくとも1種の副成分は、
    (a)エチレン酢酸ビニルの重量に対して5〜40wt%の範囲内で酢酸ビニルを含有するエチレン酢酸ビニル、
    (b)エチレン−エチルアクリレートの重量に対して5〜25wt%の範囲内でエチルアクリレートを含有するエチレン−エチルアクリレート、及び
    (c)その組み合わせ、から選択される、誘電的溶着性ポリオレフィン配合物。
  2. (a)ポリオレフィン配合物に高周波電磁界によって活性化されうる成分が含まれることと、(b)前記ポリオレフィン配合物から、少なくとも1面を有する基材を形成することと、(c)前記基材がポリオレフィン基材の第2面又は第2のポリオレフィン基材の面に溶着するような条件の下で前記ポリオレフィン基材の前記面を高周波電磁界に曝し、ポリオレフィン系物品を形成することとを含む、ポリオレフィン系物品を形成する方法の改良であって、
    前記改良は、
    (1)前記ポリオレフィン配合物におけるベースポリマーとして、
    (a)1立方センチメートルあたり0.865〜0.905グラムの密度を有し、10分当たりメルトインデックス(190℃において2.16kgで測定)が0.5〜30グラムである、均一に分岐した、直鎖状又は実質的に直鎖状のエチレン/α−オレフィンコポリマー、
    (b)1立方センチメートルあたり0.863〜0.885グラムの密度を有し、10分当たりメルトフローレート(230℃において2.16kgで測定)が2〜30グラムである、均一に分岐したプロピレン/α−オレフィンコポリマー、及び
    (c)その組み合わせ、からなる群から選択されるポリオレフィンを採用し、
    前記ベースポリマーの融解温度が100℃より低く、
    (2)ポリオレフィン配合物の副成分として、ポリオレフィン配合物の重量に対して10%〜40%の範囲内で、
    (a)エチレン酢酸ビニルコポリマーの重量に対して5重量%〜40重量%の酢酸ビニルを含有するエチレン酢酸ビニルコポリマー、
    (b)エチレン−エチルアクリレートコポリマーの重量に対してエチルアクリレートを5%〜25重量%含有するエチレン−エチルアクリレートコポリマー、及び
    (c)その組み合わせ、から選択される少なくとも1つのポリマーを含み、
    前記ポリオレフィン基材が凝集溶着破壊特性、及び、6秒以下の溶着時間を含む溶着条件下で10ミル(0.254ミリメートル)の厚さを有する基材の溶着強度が1インチあたり7ポンド(1ミリメートルあたり1.23ニュートン)である特性を示す、改良。
  3. 圧力カフ及び安定化装置から選択される医療用具;玩具、船、クッション及び家具から選択される膨張可能品;日よけ、横断幕、サイン、テント、ターポリン、並びにプール、池、若しくは埋立地用の裏地から選択される敷布地;製本用材料;並びにスポーツバッグ及びリュックサックから選択される運搬体からなる群から選択される、請求項1又は2に記載の高周波溶着ポリオレフィン物品。
JP2014548928A 2011-12-21 2012-12-21 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物 Active JP6487211B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161578277P 2011-12-21 2011-12-21
US61/578,277 2011-12-21
PCT/US2012/071110 WO2013096711A1 (en) 2011-12-21 2012-12-21 High frequency weldable polyolefin compositions including polar polymers

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018202953A Division JP2019035090A (ja) 2011-12-21 2018-10-29 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015504109A true JP2015504109A (ja) 2015-02-05
JP6487211B2 JP6487211B2 (ja) 2019-03-20

Family

ID=47604120

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014548928A Active JP6487211B2 (ja) 2011-12-21 2012-12-21 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物
JP2018202953A Pending JP2019035090A (ja) 2011-12-21 2018-10-29 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018202953A Pending JP2019035090A (ja) 2011-12-21 2018-10-29 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140364572A1 (ja)
EP (2) EP3438185A3 (ja)
JP (2) JP6487211B2 (ja)
KR (1) KR101983280B1 (ja)
CN (1) CN104125981B (ja)
BR (1) BR112014015382B1 (ja)
IN (1) IN2014CN04427A (ja)
WO (1) WO2013096711A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016533424A (ja) * 2013-09-26 2016-10-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリマーブレンド組成物
JP2019521014A (ja) * 2016-06-29 2019-07-25 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層フィルムおよびそれを含む包装
WO2020170935A1 (ja) * 2019-02-18 2020-08-27 Mcppイノベーション合同会社 樹脂組成物、フィルム、積層体及び医療用包装袋

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170009110A1 (en) * 2014-01-22 2017-01-12 Kaneka Corporation Polyolefin resin composition for hot melt adhesive, hot melt adhesive film, and laminate
EP3164255B1 (en) * 2014-07-03 2020-04-08 Dow Global Technologies LLC A composition, injection molded article made therefrom and process to make injection molded article
KR102520483B1 (ko) 2014-10-02 2023-04-12 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 양호한 난연성을 갖는 고주파 용접가능한 에틸렌계 폴리머 조성물
BR112020005821B1 (pt) * 2017-09-27 2023-05-09 Dow Global Technologies Llc Forro de tubo de múltiplas camadas flexível e compósito flexível
CA3103587A1 (en) 2018-06-15 2019-12-19 Borealis Ag Flame retardant polyolefin composition

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05163390A (ja) * 1991-12-12 1993-06-29 Tosoh Corp ターポリン用樹脂組成物
EP1000973A1 (en) * 1998-11-16 2000-05-17 Viskase Corporation Puncture resistant, high shrink films, blends, and process
JP2001080011A (ja) * 1999-09-13 2001-03-27 Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp 柔軟性および耐摩耗性に優れたターポリン
JP2003003026A (ja) * 2001-04-19 2003-01-08 Sekisui Chem Co Ltd 医療用樹脂組成物及び医療用成形品
JP2003119331A (ja) * 2001-09-20 2003-04-23 Benecke-Kaliko Ag 高周波溶接可能な低温可撓性ポリマー混合物とその用途
JP2010509407A (ja) * 2006-11-01 2010-03-25 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 非極性ポリオレフィンおよびポリウレタンを含む物品、ならびにそれらの作製および使用方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USB632416I5 (ja) 1956-03-01 1976-03-09
US3336173A (en) 1965-08-11 1967-08-15 Johnson & Johnson Method of high frequency welding a polyethylene normally not susceptible to high frequency welding
CA849081A (en) 1967-03-02 1970-08-11 Du Pont Of Canada Limited PRODUCTION OF ETHYLENE/.alpha.-OLEFIN COPOLYMERS OF IMPROVED PHYSICAL PROPERTIES
EP0149782B1 (en) 1983-12-12 1988-11-02 Franco Gimpel Crosslinkable polyolefin compositions containing crystalline zeolites
US4661299A (en) 1985-03-04 1987-04-28 Phillips Petroleum Company Radio frequency energy sensitized compositions and method for sensitizing compositions to radio frequency energy
GB8518564D0 (en) 1985-07-23 1985-08-29 Drg Uk Ltd Multi-layer packaging material
US5272236A (en) * 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
US5272210A (en) 1992-12-01 1993-12-21 Chevron Research And Technology Company Polymer blends containing propylene-ethylene copolymer and ethylene-alkyl acrylate copolymer
CA2125246C (en) 1993-06-07 2001-07-03 Junichi Imuta Transition metal compound and olefin polymerization catalyst using the same
ID16442A (id) 1996-01-22 1997-10-02 Dow Chemical Co Polimer etilena berat molekul ultra rendah
JP3133268B2 (ja) 1997-02-03 2001-02-05 株式会社資生堂 ポリプロピレン組成物
US6525157B2 (en) 1997-08-12 2003-02-25 Exxonmobile Chemical Patents Inc. Propylene ethylene polymers
US6136923A (en) 1997-10-15 2000-10-24 The Dow Chemical Company Thermoplastic compositions of interpolymers of ethylene with styrene blended with poly vinyl chloride
JP5144860B2 (ja) 1998-07-02 2013-02-13 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク プロピレン−オレフィンコポリマー
WO2000069629A1 (en) 1999-05-18 2000-11-23 The Dow Chemical Company Radio frequency (rf) weldable adhesive films
WO2002088229A1 (en) 2001-04-25 2002-11-07 Dow Global Technologies, Inc. Dielectric heating of thermoplastic compositions
US6960635B2 (en) 2001-11-06 2005-11-01 Dow Global Technologies Inc. Isotactic propylene copolymers, their preparation and use
CA2766840C (en) * 2009-07-02 2014-08-26 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation A sealable material and method of forming a dielectric weld
US20110118679A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Cryovac, Inc. Radio frequency sealable film

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05163390A (ja) * 1991-12-12 1993-06-29 Tosoh Corp ターポリン用樹脂組成物
EP1000973A1 (en) * 1998-11-16 2000-05-17 Viskase Corporation Puncture resistant, high shrink films, blends, and process
JP2001080011A (ja) * 1999-09-13 2001-03-27 Mitsubishi Kagaku Sanshi Corp 柔軟性および耐摩耗性に優れたターポリン
JP2003003026A (ja) * 2001-04-19 2003-01-08 Sekisui Chem Co Ltd 医療用樹脂組成物及び医療用成形品
JP2003119331A (ja) * 2001-09-20 2003-04-23 Benecke-Kaliko Ag 高周波溶接可能な低温可撓性ポリマー混合物とその用途
JP2010509407A (ja) * 2006-11-01 2010-03-25 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 非極性ポリオレフィンおよびポリウレタンを含む物品、ならびにそれらの作製および使用方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016533424A (ja) * 2013-09-26 2016-10-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリマーブレンド組成物
JP2019521014A (ja) * 2016-06-29 2019-07-25 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層フィルムおよびそれを含む包装
JP7065791B2 (ja) 2016-06-29 2022-05-12 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 多層フィルムおよびそれを含む包装
WO2020170935A1 (ja) * 2019-02-18 2020-08-27 Mcppイノベーション合同会社 樹脂組成物、フィルム、積層体及び医療用包装袋

Also Published As

Publication number Publication date
CN104125981B (zh) 2018-12-04
EP3438185A2 (en) 2019-02-06
KR101983280B1 (ko) 2019-05-29
BR112014015382B1 (pt) 2020-12-01
BR112014015382A8 (pt) 2017-06-13
EP3438185A3 (en) 2019-05-22
IN2014CN04427A (ja) 2015-09-04
BR112014015382A2 (pt) 2017-06-13
WO2013096711A1 (en) 2013-06-27
KR20140103275A (ko) 2014-08-26
EP2794754B1 (en) 2018-10-24
CN104125981A (zh) 2014-10-29
JP2019035090A (ja) 2019-03-07
JP6487211B2 (ja) 2019-03-20
US20140364572A1 (en) 2014-12-11
EP2794754A1 (en) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6487211B2 (ja) 極性ポリマーを含有する高周波溶着性ポリオレフィン組成物
JP6143783B2 (ja) ゼオライトを含有する高周波溶接性ポリオレフィン組成物
JP6092174B2 (ja) 架橋フィルム及びそれらから調製された物品
US10221304B2 (en) High frequency weldable ethylene-based polymer compositions with good flame retardancy
JP2019210485A (ja) ポリマーブレンド組成物
JP2014525512A (ja) ポリマー組成物、及びそれから調製される物品
JP2013529701A (ja) マスターバッチ組成物
JP2018506448A (ja) 結束層のためのスルホニルアジド誘導体
JP2004091793A (ja) 透明性ポリマー混合物に基づく箔または成形体
JPH10101857A (ja) ヒートシール性熱可塑性樹脂組成物
JPH06205616A (ja) 果実用包材
AU1193202A (en) Polyolefin compositions with balanced sealant properties and improved modulus and method for same

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150122

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160816

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170804

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170920

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20171124

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180828

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181029

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6487211

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250