JP2018506444A - 表面改質剤としてのポリオレフィンポリオール類 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)当該下塗剤組成物の重量に基づき5.0〜20.0重量%の混合物であり、当該混合物が、以下、
(1)少なくとも1つのポリオールと、
(2)官能化エチレン系ポリマーで、以下の性質、
(a)0.855〜0.90g/ccの密度、
(b)8,000〜20,000cP(177℃で)の溶融粘度、及び
(c)さらなる反応ができる官能基、を含む官能化エチレン系ポリマーと、
(3)任意の、少なくとも1つの極性ポリマーと、
(4)(1)及び(2)、ならびに任意に(3)の反応生成物と、を含む、混合物と、
(B)当該下塗剤組成物の重量に基づき80.0重量%以上の少なくとも1つの溶剤と、を含む物品である。
(1)少なくとも1つのポリオールと、
(2)官能化エチレン系ポリマーであって、以下の性質、
(a)0.860から0.890g/ccの密度、
(b)8,000〜20,000cP(177℃で)の溶融粘度、及び
(c)さらなる反応ができる官能基、を含む官能化エチレン系ポリマーと、
(3)任意の、少なくとも1つの極性ポリマーと、
(4)(1)及び(2)、ならびに任意に(3)の反応生成物と、を含む、混合物である。
元素の周期表という場合はすべて、CRCPress,Inc.が2003年に発行し、同社が著作権を保有する元素周期表を指す。また、族という場合は、族の番号表記のためのIUPACシステムを使用して、この元素周期表に記載された族を指す。断り書きがある場合、文脈から黙示されている場合、または当該技術分野で慣例となっている場合を除き、すべての部及びパーセントは、重量に基づくものであり、また、すべての試験方法は、本開示時点のものである。米国特許実務の目的のために、参照したあらゆる特許、特許出願、または文献の内容は、特に、(本開示において具体的に示したあらゆる定義と矛盾しない程度の)定義の開示、及び当該技術分野での一般知識に関して、本明細書の一部を構成するものとして、それらの全内容が(またはそれと等価の米国での刊行物が、本明細書の一部を構成するものとして)援用される。
ポリオール類
本願発明に用いる適切なポリオール類は、ポリカーボネートポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリアルキレンポリオール類、好ましくは、ポリエーテルポリオール類である。好ましくは、本願発明に用いられるポリオールは、1〜30、好ましくは1〜8、より好ましくは2〜8、さらにより好ましくは2〜4の官能性(分子当たりの活性水素)、及び225〜561、好ましくは75〜14の水酸基数を有している。望ましくは、当該ポリオールは、低レベルの不飽和を有している。不飽和は、ポリオール製造時のアルコール官能基を除去する酸化プロピレン異性化の結果としてもたらされるポリオール内でのアリルまたはプロペニル型不飽和の指標であり、好ましくない単官能性アルコール(モノオール)鎖を潜在的に形成する。好ましくは、本願発明の当該ポリオールは、低レベルの不飽和を有しており、例えば、ポリオール1g当たり0.03ミリ当量(meq/g)以下、好ましくは0.02meq/g以下、より好ましくは0.015meq/g以下で有している。本願発明において使用するポリオール類は、0.0001meq/g以上、好ましくは、0.0005meq/g以上の不飽和値を有することができる。不飽和化は、米国試験材料協会(ASTM)法D−4671に従って決定することができる。
ある実施形態において、当該官能化エチレン系ポリマーは、無水物及び/またはカルボン酸官能化エチレン/α−オレフィンインターポリマーである。好適なα−オレフィンは、C3−C20α−オレフィン、及び好ましくは、C3−C10α−オレフィンを含むが、これらに限定されない。さらに好適なα−オレフィンは、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン及び1−オクテンを含み、及びさらに好ましくは、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン及び1−オクテンを含む。
本願発明のある実施形態において、当該下塗剤組成物の(A)成分の当該混合物は、極性ポリマーを含有する。「極性(Polar)」、「極性ポリマー(polar polymer)」などの用語は、当該ポリマー分子が、永久双極子を有していること、すなわち、当該ポリマー分子が、正極端と負極端とを有していることを意味する。換言すれば、極性分子内の電子は、当該分子の原子間で均等に共有されていない。これに対して、「非極性(nonpolar)」、「非極性ポリマー(nonpolar polymer)」などの用語は、当該ポリマー分子が、永久双極子を有していないこと、すなわち、当該ポリマーが、正極端と負極端とを有していないことを意味する。非極性分子内の電子は、当該分子の原子間で実質的に均等に共有されている。
当該下塗剤組成物の(A)成分の当該混合物の成分、具体的には、当該ポリオール、官能化エチレン系ポリマー、及び任意の極性ポリマーを一緒にした場合に、当該ポリオール水酸基末端基と当該官能化エチレン系ポリマーの無水マレイン酸基との反応によって形成された、官能化エチレン系ポリマー(例えば、無水マレイン酸で結合したエチレン系ポリマー)と当該ポリオールとのエステルなど、これに限定されないが、それら反応生成物を形成するために共に反応することができる。当該下塗剤組成物の(A)成分の当該混合物は、当該ポリオール、官能化エチレン系ポリマー、及び任意の極性ポリマーとの間でのあらゆる反応生成物を含むことができる。
本願発明の実施にあたって使用した溶剤は、本願発明の当該ポリオール類、官能化エチレン系ポリマー、任意の極性ポリマー、及び反応生成物に対して不活性である。「不活性(Inert)」などの用語は、当該下塗剤組成物が、製剤、貯蔵、輸送または使用される条件下で、願発明の当該ポリオール類、官能化エチレン系ポリマー、任意の極性ポリマー、及び反応生成物に対して、当該溶剤が、実質的に反応性を示さないことを意味する。本願発明の実施にあたって使用した一般的かつ好ましい溶剤は、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、トリクロロベンゼン、テトラクロロベンゼンなどのパラフィン系及び/または芳香族炭化水素または不活性に置換した炭化水素などであるが、これらに限定されない。これらの化合物は、個別で使用することも、あるいは、互いに組み合わせて使用することができる。非置換芳香族炭化水素が、好ましい。本願発明の実施にあたって有用でない溶剤、すなわち、ポリオール類などに対して不活性でない溶剤として、アルコール類、ケトン類及びアルデヒド類などが例示されるが、これらに限定されない。
本願発明の当該下塗剤組成物は、成分(A)の当該混合物と成分(B)の当該溶剤とを含み、好ましくは、これらから実質的になる。一般的に、当該下塗剤組成物での成分(A)の当該混合物の量は、当該下塗剤組成物の重量に基づいて、5〜20、好ましくは、5〜15、そして、より好ましくは、5〜10重量%の量である。一般的に、当該下塗剤組成物での成分(B)の当該溶剤の量は、当該下塗剤組成物の重量に基づいて、95〜80、好ましくは、95〜85、そして、より好ましくは、95〜90重量%の量である。
密度は、ASTM D−792に従って測定される。
MAH−官能化エチレン/オクテンコポリマーの調製
このエチレン系ポリマーは、6,000〜17,000cPの範囲の(華氏350度(177℃)で測定した)溶融粘度、1,000g/10分の名目(計算値、メルトインデックス(I2、190℃/2.16kg)に関する計算を示す米国特許第6,335,410号を参照されたい)メルトインデックス(I2)、及び0.87g/ccの密度を備えた低分子量(Mn=8,000〜12,000g/モル)エチレン−オクテンコポリマーである。当該過酸化物は、ArkemaのLUPEROX(商標)101(2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン(290.44g/モル))である。SonnebornのHYDROBRITE(商標)380(水処理したパラフィン系油)は、過酸化物を(一般的には、過酸化物に対して油を1:1(油:POX)の比率で)希釈するために、必要に応じて使用される。当該無水マレイン酸(MAH)は、DeGussaから入手される。
DOW HDPE DMDA−8920 NT7は、The Dow Chemical Companyから入手できる高密度ポリエチレン(密度0.954g/cm3;メルトインデックス(MI)20g/10分)である。
当該無水マレイン酸グラフト(MAH−g−)エチレン/オクテンコポリマーのポリオール修飾(PM)は、バッチ方式で調製される。ステインレス鋼製無蓋式円筒形容器(高さ20.3cm、内径(ID)6.5cm)には、撹拌機(直径4.5cm コールズ翼)、加熱マントル、熱電対、及び頂端上部での継続的窒素ガスパージが装備される。当該容器は、実験室のジャッキに取り付けられ、こうすることで、当該容器内の当該撹拌機の深さは、当該容器の高さを調整することによって調整可能となる。
各々の混合物(混合物#1、混合物#2A、混合物#2B、混合物#3A、混合物#3B、混合物#4)は計量され、そして、当該下塗剤組成物に基づいて、混合物の10重量%に、キシレンまたはエチルシクロヘキサン(ECH)のいずれかで希釈される。これらの溶液は、混合した物の均質化を補助するために時折振盪しながら、ホットプレート上で加熱される。80℃の温度は、あらゆる固形物の完全な溶解には十分である。下塗剤組成物は、表3に示されている。
クロスハッチ接着は、基板に対する塗膜の接着強度を評価するための一般的な工業的方法である。当該塗膜表面に平行な切り込みを設けるために、クロスハッチスクライブが使用される。市松模様のパターンを得るために、最初の切り込みに対して垂直な同様の一連の線状の切り込みが設けられる。独立した正方形の総数は、100となる。
Claims (15)
- 少なくとも1つのオレフィン系ポリマーを含む組成物から形成された基板を含む物品であって、前記基板が、下塗剤組成物から形成された下塗剤フィルムでコーティングされており、前記下塗剤組成物が、以下の(A)及び(B)、
(A)前記下塗剤組成物の重量に基づき5.0〜20.0重量%の混合物であり、前記混合物が、以下、
(1)少なくとも1つのポリオールと、
(2)官能化エチレン系ポリマーで、以下の性質、
(a)0.855〜0.90g/ccの密度、
(b)8,000〜20,000cP(177℃で)の溶融粘度、及び
(c)さらなる反応ができる官能基、を含む官能化エチレン系ポリマーと、
(3)任意の、少なくとも1つの極性ポリマーと、
(4)(1)及び(2)、ならびに任意に(3)の反応生成物と、を含む、混合物と、
(B)前記下塗剤組成物の重量に基づき80.0重量%以上の少なくとも1つの溶剤と、を含む、物品。 - 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸官能化エチレン系ポリマーである、請求項1に記載の物品。
- 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフトエチレン系ポリマーである、請求項1または請求項2に記載の物品。
- 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフトエチレン/α−オレフィンコポリマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の物品。
- 前記ポリオールが、前記混合物の重量に基づき10重量%以上〜90重量%以下の量で、成分(A)である前記混合物中に存在している、請求項1〜4のいずれか一項に記載の物品。
- 前記官能化エチレン系ポリマーが、前記混合物の重量に基づき1重量%以上〜50重量%以下の量で、成分(A)である前記混合物中に存在している、請求項1〜5のいずれか一項に記載の物品。
- 任意の極性ポリマーが、前記混合物の重量に基づき0重量%以上〜10重量%以下の量で、成分(A)である前記混合物中に存在している、請求項1〜6のいずれか一項に記載の物品。
- 前記(1)及び(2)、ならびに任意に(3)の反応生成物が、前記混合物の重量に基づき0重量%以上〜70重量%以下の量で、成分(A)である前記混合物中に存在している、請求項1〜7のいずれか一項に記載の物品。
- 前記下塗剤組成物の前記溶剤が、パラフィン系及び/または芳香族炭化水素、あるいは、不活性に置換した炭化水素である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の物品。
- 前記下塗剤組成物の前記溶剤が、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、及びトリクロロベンゼン、テトラクロロベンゼンからなる群から選択される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の物品。
- (1)少なくとも1つのポリオールと、
(2)官能化エチレン系ポリマーであって、以下の性質、
(a)0.855〜0.90g/ccの密度、
(b)8,000〜20,000cP(177℃で)の溶融粘度、及び
(c)さらなる反応ができる官能基、を含む官能化エチレン系ポリマーと、
(3)任意の、少なくとも1つの極性ポリマーと、
(4)(1)及び(2)、ならびに任意に(3)の反応生成物と、を含む、混合物。 - 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸官能化エチレン系ポリマーである、請求項11に記載の混合物。
- 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフトエチレン系ポリマーである、請求項11または請求項12に記載の混合物。
- 前記官能化エチレン系ポリマーが、無水マレイン酸グラフトエチレン/α−オレフィンコポリマーである、請求項11〜13のいずれか一項に記載の混合物。
- 前記ポリオールが、前記混合物の重量に基づき10重量%以上〜90重量%以下の量で、成分(A)である前記混合物中に存在している、請求項11〜14のいずれか一項に記載の混合物。
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