JP2021508745A - オレフィンマルチブロックコポリマー/シリコーンゴム/粘着付与剤組成物および発泡体 - Google Patents

オレフィンマルチブロックコポリマー/シリコーンゴム/粘着付与剤組成物および発泡体 Download PDF

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Abstract

【解決手段】 少なくとも以下:A)オレフィンマルチブロックコポリマーと、B)シリコーンゴムと、C)粘着付与剤と、を含む組成物。
【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
この出願は、2017年12月28日に提出された国際特許出願番号PCT/CN2017/119255の優先権とその利益を主張する。
オレフィンマルチブロックコポリマーを使用して、軽量の靴のミッドソールを形成することができる。ユニットソール発泡体として使用する場合、ポリマー組成物は、良好な耐摩耗性と良好なウェットトラクション性能(摩擦係数(COF))を有している必要がある。耐摩耗性を向上させるためにポリジメチルシロキサン(PDMS)を使用できるが、COFは通常減少し、ウェットトラクションは低下する。発泡性組成物および/または他のエラストマー組成物は、以下の参考文献に記載されている:US2006/0199872、US2011/0199872、US2011/0144240、US4210570、US7671106、US7750073、US8318864、CN104371194A(要約書)、CN105524359A(要約書)、CN105524346A(要約書)、JP3922446B2(要約書)、KR2008107583A(要約書)、US6767931、US2011/0178195、US2015/0166755、US2016/0067799、KR1075070B1(要約書)、US7671106、US6013217、US2012/0322905、JP3665446B2(要約書)、CN105670199A(要約書)、CN103709581B(要約書)。しかしながら、良好な耐摩耗性を維持しつつ、良好な耐摩耗性および良好なCOFおよび良好な機械的特性を提供する新しいポリマー組成物が必要とされている。これらの必要性は、以下の発明によって満たされた。
少なくとも以下:
A)オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)シリコーンゴムと、
C)粘着付与剤と、を含む組成物。
図1は、Bun発泡体から切り取った異なる試料の概略図を図示する。
本明細書に記載される「オレフィンマルチブロックコポリマー/シリコーンゴム/粘着付与剤」組成物は、良好な耐摩耗性を維持しつつ、優れたトラクション性能および機械的特性を提供することが発見された。また、シリコーンゴムの添加は、射出発泡用途で使用される場合、組成物の加工性に役立ち得る。
上述のように、本発明は、少なくとも以下を含む組成物であって、
A)オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)シリコーンゴムと、
C)粘着付与剤と、を含む組成物を提供する。
本発明の組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
本発明の各組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
一実施形態では、成分Aのオレフィンマルチブロックコポリマーが、組成物の重量に基づいて、50重量%以上、または55重量%以上、または60重量%以上、または65重量%以上、または70重量%以上、または75重量%以上、または80重量%以上、または85重量以上の量で存在する、請求項1に記載の組成物。さらなる実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである。さらなる実施形態では、α−オレフィンはC3−C8α−オレフィンであり、さらにはC4−C8α−オレフィンである。
一実施形態では、組成物は、エチレン系ポリマーをさらに含む。さらなる一実施形態において、エチレン系ポリマーは、LDPEである。
一実施形態では、シリコーンゴムは、100,000g/モル以上、または150,000g/モル以上、または200,000g/モル以上、または250,000g/モル以上、または300,000g/モル以上、または350,000g/モル以上、または400,000g/モル以上の重量平均分子量(Mw)を有する。
一実施形態では、シリコーンゴムは、以下に示す構造(a):
を含み、式中、mは1〜20000であり、nは1〜20000であり、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、メチル、フェニル、ビニル、またはトリフルオロプロピルから選択され、R1、R2、R3およびR4のうちの少なくとも1つはビニルである。
一実施形態では、シリコーンゴムは、以下に示す構造(b):
を含み、式中、mは1〜20000であり、nは1〜20000であり、
R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立して、アルキルであり、R1、R2、R3、R4は、同じアルキルであってもよい。
一実施形態では、シリコーンゴムは、以下のi)から選択される構造および/または以下のii)から選択される構造:
i)−O−[Si(R)(CH=CH)]−[Si(R’)(R’’)]−O−(式中、R、R’およびR’’はそれぞれ独立して、アルキル基、さらにはC1−C6アルキル基であり、R、R’およびR’’は、すべて同じアルキル基であってもよい)、
ii)HC=CH−[Si(RIV)(R)]−O−(式中、RIVおよびRは、それぞれ独立して、アルキル基、さらにはC1−C6アルキル基であり、RIVおよびRは、同じアルキル基であってもよい)、を含む。ここで、構造i)は、シリコーンゴムポリマー分子の内部基を表し、この内部基は、各それぞれの酸素末端基でポリマー分子の追加の部分に結合している。構造ii)は、シリコーンゴムポリマー分子の末端基を表し、この末端基は、酸素末端基でポリマー分子の追加部分に結合している。
一実施形態では、ペンダントビニル基および末端ビニル基を含むシリコーンゴム。一実施形態では、シリコーンゴムは、iii)から選択される構造:
を含み、式中、pは1〜20であり、qは2000〜20000である。ここで、構造iii)は、ペンダントビニル基および末端ビニル基の例を示す。上記の構造iii)では、ペンダントビニル基は、ポリマー鎖全体にランダムに分布し得る。
一実施形態では、シリコーンゴムは、25℃で10cSt以上の粘度を有する。
一実施形態では、シリコーンゴムは、シリコーンゴムの全PDMS単位に基づいて、また1H NMRによって決定されるものとして、0.10モル%以上の全ビニル(CH=CH)含有量を有する。
一実施形態では、シリコーンゴムは、室温(23℃)で液体ではない。
一実施形態では、シリコーンゴムは、室温(23℃)で固体である。
シリコーンゴムは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、粘着付与剤は、炭化水素である。本明細書で使用される場合、炭化水素は、水素および炭素原子のみを含む有機化合物またはポリマーである。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、水素化炭化水素、非水素化炭化水素またはそれらの組み合わせである。
一実施形態では、粘着付与剤は、C5粘着付与剤、C9粘着付与剤、またはジシクロペンタジエン(DCPD)系炭化水素樹脂から選択される。
粘着付与剤は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである。さらなる実施形態では、α−オレフィンはC3−C8 α−オレフィンであり、さらにC4−C8α−オレフィンである。
一実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、0.866g/cc〜0.887g/cc、または0.868g/cc〜0.885g/cc、または0.870g/cc〜0.880g/cc、または0.872g/cc〜0.880g/cc、または0.874g/cc〜0.880g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、0.5〜5.0g/10分、または1.0〜4.0g/10分、または1.0〜3.0g/10分、または1.0〜2.0g/10分(190℃および2.16kg)のメルトインデックス(I2)を有する。
一実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、100℃〜135℃、さらには110℃〜130℃、さらには115℃〜125℃の溶融温度(Tm)を有する。
オレフィンマルチブロックコポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、組成物は、100部の成分Aに基づいて、1〜20phr、または2〜18phr、または3〜16phrの成分Bを含む。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、60重量%以上、または65重量%以上、または70重量%以上、または75重量%以上、または80重量%以上、85重量%以上、または90重量%以上、または95重量%以上、または98重量%以上、または99重量%以上の成分A、成分B、および成分Cを含む。
一実施形態では、組成物中に存在する成分Aの量は、組成物中に存在する成分Bの量より多い。
一実施形態では、成分A対成分Bの重量比は、2.0〜40、または3.0〜45、または4.0〜40、または5.0〜35である。
一実施形態では、成分A対成分Bの重量比は、5.0〜30、または5.0〜25、または5.0〜20である。
一実施形態では、成分A対成分Cの重量比は、30〜60、または35〜55、または40〜50である。
一実施形態では、成分B対成分Cの重量比は、1.0〜10、または1.0〜8.0、または1.5〜8.0である。
一実施形態では、組成物は、架橋剤をさらに含む。例えば、無機充填剤(例えば、炭酸カルシウム、タルク、シリカ)。
一実施形態では、組成物は、ブロモブチルゴムをさらに含む。
一実施形態では、組成物は、エチレン系ポリマーをさらに含む。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、LDPEである。
一実施形態では、組成物は、架橋剤(例えば、過酸化物(すなわち、過酸化ジクミル)またはトリアリルイソシアヌレート)をさらに含む。
一実施形態では、組成物は、修飾アゾジカーボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、重炭酸ナトリウム、または炭酸アンモニウムなどの発泡剤をさらに含む。
一実施形態では、組成物は、発泡剤の1つ以上の活性剤(例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛)を含む。
一実施形態では、組成物は、70〜98重量%の成分A、2〜30重量%の成分B、1〜10重量%の成分C、0.1〜10重量%の架橋剤、0.1〜10重量%の発泡剤、0〜5重量%の1つ以上の活性剤、および0〜5重量%の充填剤を含む。
一実施形態では、組成物は、215mm以下、または210mm以下、または205mm以下の磨耗DIN値を有する。一実施形態では、組成物は、145mm〜220mm、または150mm〜215mm、または155mm〜210mmの磨耗DIN値を有する。
一実施形態では、組成物は、0.50以上、または0.51以上、または0.52以上のウェットCOF値を有する。一実施形態では、組成物は、0.53以上、または0.54以上、または0.55以上、または0.56以上、または0.57以上、または0.58以上、または0.59mm以上のウェットCOF値を有する。一実施形態では、組成物は、0.54〜0.63、または0.56〜0.62、または0.58〜0.61のCOF値を有する。
一実施形態では、組成物は、65%以上、または66%以上の弾性力を有する。一実施形態では、組成物は、65%〜69%、または65%〜68%の弾性力を有する。
一実施形態では、組成物は、2.50MPa以上、または2.60MPa以上、または2.70MPa以上の引張強度を有する。一実施形態では、組成物は、2.50MPa〜3.20MPa、または2.60MPa〜3.20MPa、または2.70MPa〜3.20MPaの引張強度を有する。
一実施形態では、組成物は、400%〜500%の伸び率を有する。
一実施形態では、組成物は、14.0N/mm〜15.0N/mmの引裂き値を有する。一実施形態では、組成物は、3.0N/mm〜5.0N/mm、または3.5N/mm〜5.0N/mmのスプリット裂き値を有する。
一実施形態では、組成物は、60%以上の弾性力、220mm以下のDIN、および0.55以上のウェットCOFを有する。一実施形態では、組成物は、65%以上の弾性力、210mm以下のDIN、および0.59以上のウェットCOFを有する。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のスチレンブロックコポリマーもしくはターポリマー(例えば、SES、SBS、SEPなど)を含む。一実施形態では、組成物は、スチレンブロックコポリマーまたはターポリマー(例えば、SES、SBS、SEPなど)を含まない。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のポリスチレンを含む。一実施形態では、組成物は、ポリスチレンを含まない。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、50重量%以下、または40重量%以下、または30重量%以下、または20重量%以下、または10重量%以下のEVAを含む。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のEVAを含む。一実施形態では、組成物は、EVAを含まない。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のポリイミドを含む。一実施形態では、組成物は、ポリイミドを含まない。
本発明の組成物は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。
また、本明細書に記載の1つ以上の実施形態の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品が提供される。さらなる実施形態では、物品は、発泡体である。一実施形態では、発泡体は、0.10〜0.80g/cc、または0.15〜0.60g/cc、または0.20〜0.40g/ccの密度を有する。
物品は、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
履物用途に加えて、本組成物は、タイヤ用途(通常の自転車タイヤ、電動自転車タイヤ、スクータータイヤなど)、マット用途(ヨガマット、トラクションマット、フローリングマットなど)、および発泡コンベヤベルト用途に有用であり得る。
オレフィンマルチブロックコポリマー
本組成物は、オレフィンマルチブロックコポリマーまたはオレフィンブロックコポリマーを含む。本明細書で使用される場合、「オレフィンブロックコポリマー」(またはOBC)とは、マルチブロックまたはセグメント化コポリマーであり、線状に結合された2つ以上の化学的に違う領域またはセグメント(「ブロック」と称される)を含むものであり、すなわち、ペンダントまたはグラフトされた様式ではなく、重合エチレン性官能基に関して端から端まで結合されている化学的に区別された単位を含むポリマーである。特定の実施形態では、ブロックは、そこに組み込まれるコモノマーの量またはタイプ、密度、結晶化度の量、結晶化度のタイプ、そのような組成のポリマーに起因する結晶のサイズ、タクチシティのタイプもしくは程度(アイソタクチックまたはシンジオタクチック)、部位規則性もしくは部位不規則性、長鎖分岐もしくは超分岐を含む分岐の量、均質性、または任意の他の化学的もしくは物理的特性においても異なる。オレフィンブロックコポリマーは、コポリマーの独自のプロセス作成による、多分散性インデックス(PDIまたはM/M)の固有の分布、ブロック長の分布、および/またはブロック数の分布によって特徴付けられる。連続プロセスで生成される場合、OBCの実施形態は、1.7〜8、または1.7〜3.5、または1.7〜2.5、および1.8〜2.5、または1.8〜2.1の範囲のPDIを有してもよい。連続プロセスで生成される場合、OBCの実施形態は、1.0〜2.9、または1.3〜2.5、または1.4〜2.0、または1.4〜1.8の範囲のPDIを有してもよい。
一実施形態では、OBCは、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである。エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレンに由来する単位の過半数のモル分率を含み、エチレンは、少なくとも50モル%、または少なくとも60モル%、または少なくとも70モル%、または少なくとも80モル%を含み、残りのマルチブロックコポリマーはコモノマーを含む。エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、化学的または物理的特性(ブロックインターポリマー)において異なる2つ以上の重合モノマー単位の複数(すなわち、2以上)のブロックまたはセグメントによって特徴付けられる、重合形態においてエチレンおよび共重合性α−オレフィンコモノマーをさらに含み、マルチブロックコポリマーである。いくつかの実施形態では、マルチブロックコポリマーは、以下の式によって表し得る:
(AB)
式中、nは、少なくとも1であり、好ましくは1より大きい整数であり、例えば、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、またはそれ以上であり、「A」は、ハードブロックまたはセグメントを表し、「B」は、ソフトブロックまたはセグメントを表す。好ましくは、AおよびBは、分岐状または星状ではなく、線状に結合している。「ハード」セグメントは、いくつかの実施形態ではエチレンが95重量パーセント超の量で存在し、他の実施形態では98重量パーセント超の量で存在する、重合単位のブロックを指す。言い換えると、ハードセグメント中のコモノマー含有量は、いくつかの実施形態では5重量パーセント未満であり、他の実施形態では、ハードセグメントの総重量の2重量パーセント未満である。いくつかの実施形態では、ハードセグメントは、すべてまたは実質的にすべてのエチレンを含む。
一方、「ソフト」セグメントは、コモノマー含有量は、いくつかの実施形態ではソフトセグメントの総重量の5重量パーセントを超え、様々な他の実施形態では8重量パーセントを超え、10重量パーセントを超え、または15重量パーセント超える、重合単位のブロックを指す。いくつかの実施形態では、様々な他の実施形態において、ソフトセグメント中のコモノマー含有量は、20重量パーセント超、25重量パーセント超、30重量パーセント超、35重量パーセント超、40重量パーセント超、45重量パーセント超、50重量パーセント超、または60重量パーセント超であってもよい。
2つ以上のモノマーから形成されたそれぞれの識別可能なセグメントまたはブロックが、単一のポリマー鎖に結合されているため、ポリマーは、標準的な選択的抽出技術を用いて完全に分画され得ない。例えば、比較的結晶質である領域(高密度セグメント)および比較的非結晶質である領域(低密度セグメント)を含有するポリマーは、異なる溶媒を用いて選択的に抽出または分画され得ない。一実施形態では、ジアルキルエーテルまたはアルカン溶媒のいずれかを使用して抽出可能なポリマーの量は、総ポリマー重量の10パーセント未満、または7パーセント未満、または5パーセント未満、または2パーセント未満である。
さらに、本明細書で開示されるOBCは、ポアソン分布ではなく、Schulz−Flory分布に適合するPDIを有する。本OBCは、米国特許第7,858,706号および米国特許第7,608,668号に記載される重合プロセスによって生成され、それは、多分散ブロック分布ならびにブロックサイズの多分散分布の両方を有する生成物をもたらす。これにより、識別可能な物理的特性を有するOBC生成物の形成が生じる。多分散ブロック分布の理論的な利点は、以前にモデル化され、Potemkin,Physical Review E(1998)57(6),pp.6902−6912,and Dobrynin,J.Chem.Phvs.(1997)107(21),pp9234−9238で考察されている。
一実施形態では、オレフィンブロックコポリマーは、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、0.86〜0.89g/cc、さらには0.87〜0.88g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、以下を有するものとして定義される。
(A)1.7〜3.5のMw/Mn、少なくとも1つの摂氏での融点Tm、およびグラム/立方センチメートルでの密度d、ここで、Tmおよびdの数値は、以下の関係に対応し、
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(A)として、1.7〜3.5のMw/Mn、少なくとも1つの摂氏での融点Tm、およびグラム/立方センチメートルでの密度dを有するものとして定義され、ここで、Tmおよびdの数値は、以下の関係に対応する。
Tm>−2002.9+4538.5(d)−2422.2(d)
式中、密度dは、0.866g/cc、もしくは0.87g/cc〜0.89g/cc、もしくは0.91g/cc、もしくは0.93g/ccであり、融点Tmは、113℃もしくは115℃もしくは117℃もしくは118℃〜120℃もしくは125℃もしくは130℃である。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(B)として、1.7〜3.5のMw/Mnを有するものとして定義され、J/gでの融解熱ΔHと、最高DSCピークと最高結晶化温度分析分留(「CRYSTAF」)ピークとの間の温度差として定義される、摂氏でのデルタ量ΔTと、によって特徴付けられ、ここで、ΔTおよびΔHの数値は、以下の関係を有する。
ΔHがゼロより大きく、最大130J/gの場合、ΔT>−0.1299(ΔH)+62.81、
ΔHが130J/gより大きい場合、ΔT≧48℃
ここで、CRYSTAFピークは、累積ポリマーの少なくとも5パーセントを用いて決定され、ポリマーの5パーセント未満が同定可能なCRYSTAFピークを有する場合、CRYSTAF温度が、30℃である。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(C)として、エチレン/α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムで測定した300パーセント歪みおよび1サイクルでの弾性回復率Re、ならびにグラム/立方センチメートルでの密度dを有するものとして定義され、ここで、エチレン/α−オレフィンインターポリマーが架橋相を実質的に有しない場合、Reおよびdの数値は、以下の関係を満たす。
Re>1481−1629(d)
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(D)として、同じ温度間で溶出する同等のランダムエチレンインターポリマー画分のものよりも少なくとも5パーセント超のモルコモノマー含有量を有する画分という点で特徴付けられる、TREFを使用して分画されるときに、40℃〜130℃で溶出する、分子量画分を有するものとして定義され、ここで、該比較対象のランダムエチレンインターポリマーは、同じコモノマー(複数可)を有し、およびエチレン/α−オレフィンインターポリマーのものの10パーセント以内のメルトインデックス、密度、モルコモノマー含有量(ポリマー全体に対して)を有する。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(E)として、25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)および100℃での貯蔵弾性率G’(100℃)を有するものとして定義され、ここで、G’(25℃)のG’(100℃)に対する比率は、約1:1〜約9:1の範囲にある。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(F)として、少なくとも0.5で最大約1のブロックインデックスおよび約1.3超の分子量分布Mw/Mnを有する画分という点で特徴付けられる、TREFを使用して分画されるときに、40℃〜130℃で溶出する、分子画分を有するものとして定義される。さらなる実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、分子量分布
約3.5以下のMw/Mnを有する。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、(G)として、ゼロ超で最大約1.0の平均ブロックインデックスおよび約1.3超の分子量分布Mw/Mnを有するものとして定義される。
エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、上記の特性(A)〜(G)の任意の組み合わせを有してもよい。
適切なコモノマーの例として、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−l−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、および1−エイコセンなどの3〜30個の炭素原子の直鎖/分岐α−オレフィン;シクロペンテン、シクロヘプテン、ノルボルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、テトラシクロドデセン、および2−メチル−1,4,5,8−ジメタノ−1,2,3,4,4a,5,8,8a−オクタヒドロナフタレンなどの3〜30個または3〜20個の炭素原子のシクロオレフィン;ブタジエン、イソプレン、4−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ペンタジエン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,4−ヘキサジエン、1,3−ヘキサジエン、1,3−オクタジエン、1,4−オクタジエン、1,5−オクタジエン、1,6−オクタジエン、1,7−オクタジエン、エチリデンノルボルネン、ビニルノルボルネン、ジシクロペンタジエン、7−メチル−1,6−オクタジエン、4−エチリデン−8−メチル−1,7−ノナジエン、および5,9−ジメチル−1,4,8−デカトリエンなどのジ−およびポリオレフィン;ならびに3−フェニルプロペン、4−フェニルプロペン、1,2−ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、および3,3,3−トリフルオロ−1−プロペンが挙げられる。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマー中のコモノマーは、プロピレン、ブテン、ヘキセン、またはオクテンから選択される。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、スチレンを除外する。
一実施形態では、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである。さらなる実施形態では、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.86〜0.89g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。
一実施形態では、エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーのソフトセグメントは、オクテンに由来する、5モル%もしくは7モル%もしくは9モル%もしくは11モル%もしくは13モル%もしくは15モル%〜18モル%もしくは20モル%単位を含む。エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.866g/cc〜0.887g/ccの密度を有する。エチレン/オクテンマルチブロックコポリマーは、0.5g/10分もしくは5.0g/10分もしくは10g/10分もしくは15g/10分〜20g/10分もしくは25g/10分もしくは30g/10分のメルトインデックス(MI)を有する。
一実施形態では、OBCは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有するエチレン/オクテンマルチブロックコポリマーである:0.866g/cc〜0.880g/ccの密度、0.5g/10分〜10g/10分のメルトインデックス、100℃〜130℃または110℃〜125℃の溶融温度。
オレフィンマルチブロックコポリマーは、INFUSE Olefin Block Copolymersの名称でThe Dow Chemical Companyから入手できる。
オレフィンブロックコポリマーは、本明細書に記載の2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーは、本明細書に記載される2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
添加剤
本組成物は、1種以上の添加剤を含み得る。添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、顔料、粘度調整剤、粘着防止剤、剥離剤、充填剤、摩擦係数(COF)調整剤、誘導加熱粒子、臭気調整剤/吸収剤、およびそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
一実施形態では、組成物は、組成物の重量に基づいて以下を含む:70〜98重量%のオレフィンマルチブロックコポリマー、5〜30重量%のシリコーンゴム、1〜10重量%のブロモブチルゴム、0.1〜10重量%の架橋剤、0.1〜10重量%の発泡剤、0〜5重量%の1つ以上の活性剤、および0〜10重量%の無機充填剤。
いくつかの実施形態の要約
1)少なくとも以下:
A)オレフィンマルチブロックコポリマーと、
B)シリコーンゴムと、
C)粘着付与剤と、を含む組成物。
2)成分Aのオレフィンマルチブロックコポリマーは、組成物の重量に基づいて、50重量%以上、または55重量%以上、または60重量%以上、または65重量%以上、または70重量%以上、または75重量%以上、または80重量%以上、または85重量以上の量で存在する、1に記載の組成物。さらなる実施形態では、オレフィンマルチブロックコポリマーは、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである。さらなる実施形態では、α−オレフィンはC3−C8α−オレフィンであり、さらにC4−C8α−オレフィンである。
3)組成物がさらにエチレン系ポリマーを含む、1または2に記載の組成物。さらなる一実施形態において、エチレン系ポリマーは、LDPEである。
4)シリコーンゴムが、100,000g/モル以上、または150,000g/モル以上、または200,000g/モル以上、または250,000g/モル以上、または300,000g/モル以上、または350,000g/モル以上、または400,000g/モル以上の重量平均分子量(Mw)を有する、1〜3のいずれか1つに記載の組成物。
5)シリコーンゴムが、以下に示される構造(a):
を含み、式中、mは1〜20000であり、nは1〜20000であり、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立して、メチル、フェニル、ビニル、またはトリフルオロプロピルから選択され、R1、R2、R3およびR4のうちの少なくとも1つは、ビニルである、1〜4のいずれか1つに記載の組成物。
6)シリコーンゴムが、以下に示す構造(b):
を含み、式中、mは1〜20000であり、nは1〜20000であり、
R1、R2、R3、R4は、それぞれ独立してアルキルであり、R1、R2、R3、R4は同じアルキルであってもよい、1〜5のいずれか1つに記載の組成物。
7)シリコーンゴムが、以下のi)から選択される構造および/または以下のii)から選択される構造:
i)−O−[Si(R)(CH=CH)]−[Si(R’)(R’’)]−O−(式中、R、R’およびR’’はそれぞれ独立してアルキル基、さらにはC1−C6アルキル基であり、R、R’およびR’’は、すべて同じアルキル基であってもよい)、
ii)HC=CH−[Si(RIV)(R)]−O−(式中、RIVおよびRは、それぞれ独立して、アルキル基、さらにC1−C6アルキル基であり、RIVおよびRは同じアルキル基であってもよい)、を含む、1〜6のいずれか1つに記載の組成物。ここで、構造i)は、シリコーンゴムポリマー分子の内部基を表し、この内部基は、各それぞれの酸素末端基でポリマー分子の追加の部分に結合している。構造ii)は、シリコーンゴムポリマー分子の末端基を表し、この末端基は、酸素末端基でポリマー分子の追加部分に結合している。
8)シリコーンゴムが、ペンダントビニル基および末端ビニル基を含む、1〜7のいずれか1つに記載の組成物。一実施形態では、シリコーンゴムは、iii)から選択される構造:
を含み、式中、pは1〜20であり、qは2000〜20000である。ここで、構造iii)は、ペンダントビニル基および末端ビニル基の例を示す。上記の構造iii)では、ペンダントビニル基は、ポリマー鎖全体にランダムに分布し得る。
9)シリコーンゴムが、25℃で10cSt以上の粘度を有する、1〜8のいずれか1つに記載の組成物。
10)シリコーンゴムが、シリコーンゴムの総PDMS単位に基づいて、また1H NMRによって決定されるものとして、0.10モル%以上の全ビニル(CH=CH)含有量を有する、1〜9のいずれか1つに記載の組成物。
11)シリコーンゴムが、室温(23℃)で液体ではない、1〜10のいずれか1つに記載の組成物。
12)シリコーンゴムが、室温(23℃)で固体である、1〜11のいずれか1つに記載の組成物。
13)粘着付与剤が、炭化水素である、1〜12のいずれか1つに記載の組成物。本明細書で使用される場合、炭化水素は、水素および炭素原子のみを含む有機化合物またはポリマーである。さらなる実施形態では、粘着付与剤は、水素化炭化水素、非水素化炭化水素またはそれらの組み合わせである。
14)粘着付与剤は、C5粘着付与剤、C9粘着付与剤、またはジシクロペンタジエン(DCPD)系炭化水素樹脂から選択される、1〜13のいずれか1つに記載の組成物。
15)オレフィンマルチブロックコポリマーが、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである、1〜14のいずれか1つに記載の組成物。さらなる実施形態では、α−オレフィンはC3−C8 α−オレフィンであり、さらにC4−C8 α−オレフィンである。
16)オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.866g/cc〜0.887g/cc、または0.868g/cc〜0.885g/cc、または0.870g/cc〜0.880g/cc、または0.872g/cc〜0.880g/cc、または0.874g/cc〜0.880g/cc(1cc=1cm)の密度を有する、1〜15のいずれかの1つに記載の組成物。
17)オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.5〜5.0g/10分、または1.0〜4.0g/10分、または1.0〜3.0 g/10分、または1.0〜2.0g/10分(190℃および2.16kg)のメルトインデックス(I2)を有する、1〜16のいずれかの1つに記載の組成物。
18)オレフィンマルチブロックコポリマーが、100℃〜135℃、さらには110℃〜130℃、さらには115℃〜125℃の溶融温度(Tm)を有する、1〜17のいずれか1つに記載の組成物。
19)組成物が、100部の成分Aに基づいて、1〜20phr、または2〜18phr、または3〜16phrの成分Bを含む、1〜18のいずれか1つに記載の組成物。
20)組成物が、組成物の重量に基づいて、60重量%以上、または65重量%以上、または70重量%以上、または75重量%以上、または80重量%以上、85重量%以上、または90重量%以上、または95重量%以上、または98重量%以上、または99重量%以上の成分A、成分B、および成分Cを含む、1〜19のいずれか1つに記載の組成物。
21)組成物中に存在する成分Aの量が、組成物中に存在する成分Bの量より多い、1〜20のいずれか1つに記載の組成物。
22)成分A対成分Bの重量比が、2.0〜40、または3.0〜45、または4.0〜40、または5.0〜35である、1〜21のいずれか1つに記載の組成物。
23)成分A対成分Bの重量比が、5.0〜30、または5.0〜25、または5.0〜20である、1〜22のいずれか1つに記載の組成物。
24)成分A対成分Cの重量比が、30〜60、または35〜55、または40〜50である、1〜23のいずれか1つに記載の組成物。
25)成分B対成分Cの重量比が、1.0〜10、または1.0〜8.0、または1.5〜8.0である、1〜24のいずれか1つに記載の組成物。
26)組成物が、充填剤をさらに含む、1〜25のいずれか1つに記載の組成物。例えば、無機充填剤(例えば、炭酸カルシウム、タルク、シリカ)。
27)組成物が、ブロモブチルゴムをさらに含む、1〜26のいずれか1つに記載の組成物。
28)組成物が、エチレン系ポリマーをさらに含む、1〜27のいずれか1つに記載の組成物。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、LDPEである。
29)組成物が、架橋剤(例えば、過酸化物(すなわち、過酸化ジクミル)またはトリアリルイソシアヌレート)をさらに含む、1〜28のいずれか1つに記載の組成物。
30)組成物が、修飾アゾジカーボンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、重炭酸ナトリウム、または炭酸アンモニウムなどの発泡剤をさらに含む、1〜29のいずれか1つに記載の組成物。
31)組成物が、発泡剤の1つ以上の活性剤(例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛)を含む、1〜30のいずれか1つに記載の組成物。
32)組成物が、70〜98重量%の成分A、2〜30重量%の成分B、1〜10重量%の成分C、0.1〜10重量%の架橋剤、0.1〜10重量%の発泡剤、0〜5重量%の1つ以上の活性剤、および0〜5重量%の充填剤を含む、1〜31のいずれか1つに記載の組成物。
33)組成物が、215mm以下、または210mm以下、または205mm以下の磨耗DIN値を有する、1〜32のいずれか1つに記載の組成物。
34)組成物が、145mm〜220mm、または150mm〜215mm、または155mm〜210mmの磨耗DIN値を有する、1〜33のいずれか1つに記載の組成物。
35)組成物が、0.50以上、または0.51以上、または0.52以上のウェットCOF値を有する、1〜34のいずれか1つに記載の組成物。
36)組成物が、0.53以上、または0.54以上、または0.55以上、または0.56以上、または0.57以上、または0.58以上、または0.59mm以上のウェットCOF値を有する、1〜35のいずれか1つに記載の組成物。
37)組成物が、0.54〜0.63、または0.56〜0.62、または0.58〜0.61のCOF値を有する、1〜36のいずれか1つに記載の組成物。
38)組成物が、65%以上、または66%以上の弾性力を有する、1〜37のいずれか1つに記載の組成物。
39)組成物が、65%〜69%、または65%〜68%の弾性力を有する、1〜38のいずれか1つに記載の組成物。
40)組成物が、2.50MPa以上、または2.60MPa以上、または2.70MPa以上の引張強度を有する、1〜39のいずれか1つに記載の組成物。
41)組成物が、2.50MPa〜3.20MPa、または2.60MPa〜3.20MPa、または2.70MPa〜3.20MPaの引張強度を有する、1〜40のいずれか1つに記載の組成物。
42)組成物が、400%〜500%の伸び率を有する、1〜41のいずれか1つに記載の組成物。
43)組成物が、14.0N/mm〜15.0N/mmの引裂き値を有する、1〜42のいずれか1つに記載の組成物。
44)組成物が、3.0N/mm〜5.0N/mm、または3.5N/mm〜5.0N/mmのスプリット引裂き値を有する、1〜43のいずれか1つに記載の組成物。
45)組成物が、60%以上の弾性力、220mm以下のDIN、および0.55以上のウェットCOFを有する、1〜44のいずれか1つに記載の組成物。
46)組成物が、65%以上の弾性力、210mm以下のDIN、および0.59以上のウェットCOFを有する、1〜45のいずれか1つに記載の組成物。
47)組成物が、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のスチレンブロックコポリマーもしくはターポリマー(例えば、SES、SBS、SEPなど)を含む、1〜46のいずれか1つに記載の組成物。
48)組成物が、スチレンブロックコポリマーまたはターポリマー(例えば、SES、SBS、SEPなど)を含まない、1〜47のいずれか1つに記載の組成物。
49)組成物が、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のポリスチレンを含む、1〜48のいずれか1つに記載の組成物。
50)組成物が、ポリスチレンを含まない、1〜49のいずれか1つに記載の組成物。
51)組成物が、組成物の重量に基づいて、50重量%以下、または40重量%以下、または30重量%以下、または20重量%以下、または10重量%以下のEVAを含む、1〜50のいずれか1つに記載の組成物。
52)組成物が、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のEVAを含む、1〜51のいずれか1つに記載の組成物。
53)組成物が、EVAを含まない、1〜52のいずれか1つに記載の組成物。
54)組成物が、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、または0.50重量%以下、または0.20重量%以下、または0.10重量%以下、または0.05重量%以下のポリイミドを含む、1〜53のいずれか1つに記載の組成物。
55)組成物が、ポリアミドを含まない、1〜54のいずれか1つに記載の組成物。
56)1〜55のいずれか1つに記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品。
57)物品が、発泡体であり、さらにユニットソール発泡体である、56に記載の物品。
58)発泡体が、0.10〜0.80g/cc、または0.15〜0.60g/cc、または0.20〜0.40g/ccの密度を有する、57に記載の物品。
定義
文脈から暗黙的または当技術分野で慣例であると明示されていない限り、すべての部およびパーセントは重量に基づいており、すべての試験方法は本開示の提出日現在のものである。
本明細書で使用される「組成物」という用語は、組成物を含む材料(複数可)、ならびに組成物の材料から形成された反応物、および分解物を含む。
「〜を含む(comprising)」という用語、およびそれらの派生語は、同じものが本明細書に開示されているか否かにかかわらず、任意の追加の成分、ステップ、または手順の存在を除外することを意図するものではない。いかなる疑いも避けるために、「〜を含む(comprising)」という用語を使用して特許請求される全ての組成物は、矛盾する記述がない限り、ポリマー性かまたは別様かにかかわらず、いずれの追加の添加剤、補助剤、または化合物を含み得る。対照的に、「本質的に〜からなる(consisting essentially of)」という用語は、操作性に必須ではないものを除いて、あらゆる後続の記載の範囲から、任意の他の成分、ステップ、または手順を除外する。「〜からなる」という用語は、具体的に描写または列挙されていない任意の構成成分、ステップ、または手順を除外する。
本明細書で使用される「ポリマー」という語は、同じ種類かまたは異なる種類のモノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという一般的な用語は、ホモポリマーという用語(微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下に、唯一の種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、および本明細書において以下に定義されるようなインターポリマーという用語を包含する。微量の不純物は、ポリマーにおよび/またはポリマー内に組み込まれる場合がある。
本明細書で使用される「インターポリマー」という用語は、少なくとも2つの異なる種類のモノマーの重合により調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという一般的な用語は、コポリマー(2つの異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを指すために用いられる)、および3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されたポリマーを含む。
本明細書で使用される場合、「オレフィン系ポリマー」という用語は、重合形態で、(ポリマーの重量に基づいて)過半量のオレフィンモノマー、例えば、エチレンまたはプロピレンを含み、任意選択で1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「エチレン系ポリマー」という用語は、(ポリマーの重量に基づいて)過半量の重合エチレンモノマーを含み、任意選択で少なくとも1つの重合コモノマーを含み得るポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「エチレン/α−オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で、(インターポリマーの重量に基づいて)過半量のエチレンモノマーおよび少なくとも1つのα−オレフィンを含むインターポリマーを指す。この用語には、オレフィンブロックコポリマーは含まれない。
本明細書で使用される場合、「エチレン/α−オレフィンコポリマー」という用語は、唯一の2つのモノマー種類として、重合形態で、(コポリマーの重量に基づいて)過半量のエチレンモノマーおよびα−オレフィンを含むコポリマーを指す。この用語には、オレフィンブロックコポリマーは含まれない。
本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」という用語は、(ポリマーの総重量に基づいて)大量のプロピレンモノマーを重合形態で含み、任意選択的に少なくとも1つの重合コモノマーを含み得るポリマーを指す。
試験方法
GPC−シリコーンゴム
クロマトグラフィー機器は、真空デガッサを備えたWaters 2695 Separations ModuleとWaters 2414屈折率検出器で構成されていた。3つのSTYRAGEL HRカラム(300mm×7.8mm)(分子量分離範囲100〜4,000,000)を使用し、その後にSTYRAGELガードカラム(30mm×4.6mm)を使用して分離を行った。溶離液として1.0mL/分で流れる認定グレードトルエンを使用して分析を行い、カラムと検出器を両方とも45℃に加熱した。約0.025gのニート試料を12mLガラスバイアルに量り取り、約5mlのトルエンで希釈して試料(0.5%重量/v)を調製した。試料溶液を、0.45μmPTFEフィルタでろ過した後、ガラス製オートサンプラーバイアルに移した。100uLの注入量を使用し、データを38分間収集した。データの収集と分析は、Waters Empower GPCソフトウェアを使用して行った。370〜1,270,000g/モルの分子量範囲をカバーするポリスチレン標準を使用して作成された検量線(3次)に対し、分子量平均を決定した。
H NMR−シリコーン製品の総ビニルレベルの特定
シリコーンゴムの場合(例えば、RBB−2008−50)
試料(0.05g)を、10mm NMRチューブ内で、50℃で約2.75gのCDCl3に溶解させた。H NMRは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えた、Bruker AVANCE400MHz分光計上で、試料温度50℃で行われた。スペクトル、総ポリマープロトンを定量化するための対照スペクトル、および二重予備飽和実験を得るために、2つの実験が実行され、強いポリマー骨格ピークを抑圧し、不飽和の定量化のための高感度スペクトルを可能にした。対照は、ZGパルス、8スキャン、1.64秒、緩和遅延(D)30秒で実行された。二重予備飽和実験は、変性パルス配列、100スキャン、DS4、AQ1.64秒、予備飽和時間(D)1秒、緩和遅延(D13)30秒で実行された。
シリコーンゴムブレンドの場合(例えば、MB50−002)
10mm NMRチューブ内で、0.05gの試料を2.75gの50/50重量のオルト−ジクロロベンゼン−d4/パークロロエチレンと0.001MのCr(AcAc)3を加えて、テスト試料を作成した。H NMRは、Bruker Dual DUL高温CryoProbeを備えた、Bruker AVANCE400MHz分光計上で、試料温度120℃で行われた。スペクトル、合計ポリマープロトンを定量化するための対照スペクトル、および二重予備飽和実験を得るために、2つの実験が実行され、強いポリマー骨格ピークを抑圧し、末端基の定量化のための高感度スペクトルを可能にした。対照は、ZGパルス、16スキャン、AQ1.64秒、緩和遅延(D)14秒で行われた。二重予備飽和実験は、変性パルス配列、200スキャン、DS4、AQ1.64秒、予備飽和時間(D)1秒、緩和遅延(D13)13秒で実行された。
29Si NMR−ペンダントビニルの存在を確認
約0.85gの試料を、緩和剤として0.025M Cr(AcAc)を含む約1.5gのCDClに、50℃で10mmのNMRチューブに溶解させた。29Si NMRは、Bruker 10mm PABBOプローブを備えたBruker AVANCE III 400MHz分光計で、50℃の試料温度行われた。スペクトルは、ZGIGパルス列、8000〜10,000スキャン、および16秒の緩和遅延で実行された。PDMS主鎖Siユニットは、−22ppmで参照された。末端ビニルに付着したSiは−4ppmで観察され、ペンダントビニルを含むSiは−36ppmで観察された。
発泡体密度
各Bun発泡体試料の重量を0.1グラム単位で秤量し、発泡体の体積を、長さ、幅、厚さを0.01cm単位で測定して決定した。密度は、重量と体積に基づいて計算した。Bun発泡体から切り取った試料については、図1を参照されたい。
落下球リバウンド(弾性力)
Bun発泡体から切り取られたBun発泡体スラブに、直径5/8インチの鋼球を500mmの高さから垂直方向に落下させ、スラブに上部スキンと下部スキンの両方ができるようにした。リバウンド%は、{[「リバウンドの高さ(mm)」/500(mm)]*100}として計算した。
アスカーC硬度
硬度は、ASTM D2240に従って試料の表面全体で測定された5つの読み取り値の平均(5秒のレイテンシ)であった。
機械的特性
Bun発泡体スキン層および発泡層をASTM D638(引張り、タイプ4)およびASTM D624(引裂き、タイプC)の機械的特性試験に各クロスヘッド速度20インチ/分で供した。試料の厚さは、約3mmであった。スプリット引裂き強さ(split tear strength)は、寸法6インチ(長さ)×1インチ(幅)×0.4インチ(厚さ)およびノッチ深さ1〜1.5インチを有する試験片を用いて、試験速度2インチ/分で測定した。
DIN摩耗試験(回転ドラム法):
DIN摩耗体積損失(mm単位)を、ASTM D5963に従って、10Nの荷重で、この試験中に40m摩耗の回転モード(方法B、ドラムでは40rpm)を使用して測定した。各発泡体配合について、長方形のスラブ(片面のスキン、厚さ約10mm)をBun発泡体から切り取り、このスラブをディスクに打ち抜いて、それぞれ次の寸法にした。直径は約10mmの厚さで16mmであった。DIN摩耗量の損失は、次の方程式に従って計算した。
式中、
DIN:摩耗損失(mm
Δm:mg単位での試験試料片の重量損失
ρ:mg/mm単位での試験片の密度、
Δm:mg単位での標準ゴムの重量損失。
3つのテスト試料に基づいて、平均値が報告された。
ウェットCOF
ウェットCOFを、ASTM D1894(図1aを参照)に従って、荷重2.7kg、引張速度100mm/分、引張距離230mmで測定した。この試験では、基板としてすりガラス(平面)を使用し、脱イオン水をガラス表面に均一に広げて薄い水膜を形成した。各発泡体配合について、Bun発泡体から長方形のスラブ(片面のスキン、厚さ約7mm)を切り取り、このスラブをディスクに打ち抜いて、それぞれ次の寸法のディスクにした:直径約12.7mm、厚さ約7mm)。ディスクは、スキンの表面が露出し、ガラス面に接触した状態で、両面テープでそりに固定した。引っ張り距離中の最大力Fm(kgf)を記録し、ウェットCOFを(Fm)/(2.7kgf)として計算し、3つのテスト試料の平均ウェットCOFを記録した。
密度−ポリマー試料
ポリマー試料を、ASTM D 1928に従って調製した。測定は、ASTM D792、方法Bを用いて、試料圧縮の1時間以内に行った。
メルトインデックス
エチレン系ポリマー、またはOBC、または本発明の組成物についてのメルトインデックス(またはI2、IまたはMI)を、ASTM D 1238、条件190℃/2.16kgに従って測定し、10分あたりに溶出したグラム単位で報告した。
DSC標準法
示差走査熱量測定(DSC)は、エチレン系ポリマー(PE、またはOBC)試料およびプロピレン系(PP)試料の結晶化度を測定するために使用される。約5〜8ミリグラムの試料を秤量し、DSC皿に設置する。密閉された雰囲気を確保するためにパンに蓋を圧着する。試料パンを、DSCセルに配置し、次いで、約10℃/分の速度で、エチレン系ポリマー試料について180℃(プロピレン系ポリマー試料については230℃)の温度に加熱する。試料をこの温度で3分間保持する。次いで、試料を、10℃/分の速度で、エチレン系ポリマー試料について−60℃(プロピレン系ポリマー試料については−40℃)に冷却し、その温度で3分間等温保持する。次に、試料は、完全に溶融するまで10℃/分の速度で加熱される(第2の熱)。第2の熱曲線から決定した融解熱(H)を、エチレン系ポリマー試料について292J/gの理論融解熱(プロピレン系ポリマー試料については165J/g)で除算し、この量に100を乗算することによって、結晶化度パーセントを計算する(例えば、エチレン系ポリマー試料については、結晶化度%=(H/292J/g)×100、プロピレン系ポリマー試料については、結晶化度%=(H/165J/g)×100)。
特に明記しない限り、各ポリマーの融点(複数可)(T)は、上記のように、DSCから得られた第2の熱曲線(ピーク)から決定される。結晶化温度(T)は、第1の冷却曲線(ピークT)から決定される。
圧縮永久歪み
圧縮永久歪みを、50℃で、ASTM D395に従って測定した。各発泡体配合について、Bun発泡体から長方形のスラブ(片面のスキン、厚さ約19.5mm)を切り取り、このスラブをディスク(ボタン試料)に打ち抜いて、それぞれ次の寸法のディスクにした:直径約29mm(±0.5mm)、厚さ約19.5mm((±0.5mm)。各ボタン試料は、ノッチ、不均一な厚さおよび不均一性について検査され、選定したボタン(これらの欠陥なし)を試験した。圧縮永久歪みは、指定された温度で、各試料の2つの試験片に対して実行し、2つの試験片の平均結果を報告した。ボタン試料を、一緒に押圧することができる2つの金属板を有する圧縮装置に入れ、ボタン試料の元の高さの50%の所定位置に固定した。次に、圧縮した試料を含む圧縮装置をオーブンに入れ、適切な温度で指定された時間(50℃で6時間)平衡化した。この試験では、応力を試験温度で解放し、試料の厚さは室温で30分間の平衡期間後に測定した。圧縮永久歪みは、圧縮後の試料の回復度の測定値であり、式CS=(H0−H2)/(H0−H1)(式中、H0は、試料の元の厚さ、H1は使用するスペーサバーの厚さ、H2は圧縮力を除去した後の試料の最終厚さである。)に従って計算する。
膨張率
膨張率を、以下の式を使用して、Bun発泡体で計算した。
ER=L/L
式中、Lは、モールドの長さであり、Lは、室温での安定化後(一晩)のBun発泡体の長さである。
実験
材料を表1に列挙する。
配合物の調製と試料の調製
配合物(組成物)を表2に示す。上記のシリコーンゴムを耐摩耗剤として使用した。架橋剤の用量を固定し、発泡剤の用量を同様の膨張率を得るためにそれに応じて調整した。
表2に記載されている各配合物は、同じ方法を使用して調製した。例としてCE−1配合物を取り上げると、ポリマー(ここでは、INFUSE9100(914グラム)のみ)を「1.5リットル」のBANBURYミキサーに加えた。次いで、ポリマー成分(複数可)が溶融した後(120℃で約5分)、ZnO、ZnSt、およびCaCO3を添加した。発泡剤および過酸化物を最後に添加し、約120℃(温度が130℃を超えない)でさらに3〜5分間、合計15分の混合時間で混合して、混合配合物を形成した。
混合した配合物を2本ロールミルに加えて、ロールミルしたブランケット(約5mmの厚さ)を形成した。そのブランケットを四角に切った。数個の正方形を、合計420グラムに秤量して、予熱したBun発泡体モールド(7インチ×7インチ×0.5インチ)の中に入れた。予熱は、120℃で9分間(圧力なし)、120℃で4分間、10トンの力を加えて行った。予熱した試料を発泡プレスに移し、180℃で4トンの力(100kg/cmの圧力)で10分間保持した。圧力が解放されると、Bun発泡体はトレイからすばやく解放され、いくつかの非粘着シートの通気フードに入れた。Bun発泡体を一晩冷却し、試験用にスライスした。
垂直バンドソーを使用して、Bun発泡体を「6インチx6インチ」のプラークにトリミングした。発泡体トリムスラブ(2つの表面にスキンがある)の密度、硬度、および弾性力を測定した。次に、実験室規模の水平バンドソーを使用して、トリミングしたスラブから必要な厚さ(厚さ約3mm)に薄いスライスを切り取った。スライス(一部はスキン層を含み、一部はスキン層を含まない)を使用して、引張強度と引裂き特性を測定した。一般に、トリムされたBun発泡体の残りの中間発泡体層を使用して、発泡体の耐収縮性を測定した。Bun発泡体の他の部分は、特定の試験のために異なる厚さのスライス、例えば、ウェットCOF試験では7mmの厚さ、DIN摩耗試験では10mmの厚さ、引裂き試験では10mmの厚さ、圧縮永久ひずみ試験では19.5mmの厚さに切り取った。
結果および考察
表3は、本発明の実施例および比較例のユニットソール発泡体の特性を列挙し、これには、膨張比、スキンを伴う発泡体密度、硬度、機械的特性、DIN摩耗、およびウェットCOFが含まれる。比較例1、2、3からわかるように、発泡体の硬度が同じまたは同様の組成物では、耐摩耗剤(シリコーンゴムMB50−002およびRBB2008−50)を追加することで耐摩耗性を大幅に向上させることができるが、トラクション性能(ウェットCOF)は低下した。
比較例1および4からわかるように、組成物については、発泡体の硬度が同じまたは同様の組成物では、粘着付与剤を追加することでトラクション性能と耐摩耗性が向上したが、耐摩耗性はユニットソールターゲット(DIN≦200mm)にはまだ遠い。比較例2および本発明の実施例1、2および3からわかるように、発泡体の硬度が同じまたは同様であり、発泡体の密度が同様の組成物では、本発明の組成物(OBC/MB50−002/粘着付与剤)は、同様またはより優れた耐摩耗性を維持しつつ、比較組成物(OBC/MB50−002)よりも優れたトラクション性能を提供する。さらに、本発明の組成物(OBC/MB50−002/粘着付与剤)は、優れた機械的特性、特にスプリット引裂きを提供する。比較例3および本発明の実施例4からわかるように、発泡体の硬度が同じまたは類似し、発泡体の密度が類似している組成物では、本発明の組成物(OBC/RBB2008−50/粘着付与剤)は、同様の耐摩耗性を維持しつつ、比較組成物(OBC/RBB2008−50)よりも優れたトラクション性能およびより優れたスプリット引裂きを提供する。
したがって、発泡体の硬度および発泡体のフォーム密度が同様の組成物では、粘着付与剤(例えば、C5、C9またはDCPD系炭化水素樹脂)を追加すると、良好な耐摩耗性を維持しつつ、優れたトラクション性能およびより優れた機械的特性を提供できることがわかった。したがって、本発明の組成物は、ユニットソール用途に相乗効果を有し、例えば、60以上のリバウンド%、210mm以下のDIN、および0.59以上のウェットCOFなどの優れた特性を有する発泡性ユニットソール配合物を提供する。

Claims (10)

  1. 少なくとも以下:
    A)オレフィンマルチブロックコポリマーと、
    B)シリコーンゴムと、
    C)粘着付与剤と、を含む組成物。
  2. 前記成分Aのオレフィンマルチブロックコポリマーが、前記組成物の重量に基づいて、50重量%以上の量で存在する、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記シリコーンゴムが、100,000g/モル以上の重量平均分子量(Mw)を有する、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記オレフィンマルチブロックコポリマーが、エチレン/α−オレフィンマルチブロックコポリマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 前記粘着付与剤が、炭化水素である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記シリコーンゴムが、以下のi)から選択される構造および/または以下のii)から選択される構造:
    i)−O−[Si(R)(CH=CH)]−[Si(R’)(R’’)]−O−(式中、R、R’およびR’’は、それぞれ独立して、アルキル基、さらにはC1−C6アルキル基であり、R、R’およびR’’は、すべて同じアルキル基であってもよい)、
    ii)HC=CH−[Si(RIV)(R)]−O−(式中、RIVおよびRは、それぞれ独立して、アルキル基、さらにはC1−C6アルキル基であり、RIVおよびRは、同じアルキル基であってもよい)、を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 前記オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.866g/cc〜0.887g/ccの密度を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 前記オレフィンマルチブロックコポリマーが、0.5〜5.0g/10分(190℃および2.16kg)のメルトインデックス(I2)を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品。
  10. 前記物品が、発泡体である、請求項9に記載の物品。

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