JP6466402B2 - 官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法 - Google Patents

官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6466402B2
JP6466402B2 JP2016503568A JP2016503568A JP6466402B2 JP 6466402 B2 JP6466402 B2 JP 6466402B2 JP 2016503568 A JP2016503568 A JP 2016503568A JP 2016503568 A JP2016503568 A JP 2016503568A JP 6466402 B2 JP6466402 B2 JP 6466402B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
weight
mass
graft
temperature
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.)
Active
Application number
JP2016503568A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016512855A (ja
Inventor
ベサー・クラウス・ディーター
ゲーレッケ・ヨッヘン
ライトナー・ビーアンカ
ラプテル・インノ
Original Assignee
ビック・コーメトラ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
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 ビック・コーメトラ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング filed Critical ビック・コーメトラ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Publication of JP2016512855A publication Critical patent/JP2016512855A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6466402B2 publication Critical patent/JP6466402B2/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
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F287/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to block polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/36Polymerisation in solid state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F255/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00
    • C08F255/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of hydrocarbons as defined in group C08F10/00 on to polymers of olefins having two or three carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F285/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00Polymerisation catalysts
    • C08F4/28Oxygen or compounds releasing free oxygen
    • C08F4/32Organic compounds
    • C08F4/38Mixtures of peroxy-compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates
    • C08K5/134Phenols containing ester groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/003Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

本発明は、次から選択されるグラフト基質をベースとする官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法に関する:
−80〜98質量%のエチレン−/2〜20質量%のC〜C12−オレフィン単位の組成のオレフィンブロックコポリマー、あるいは
−50〜98質量%のプロピレン−/2〜50質量%のC−及び/またはC〜C12−オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン単位の組成の部分結晶性のプロピレン/エチレン−及び/またはC〜C12オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン−コポリマー、あるいは
−架橋されたスチレン/オレフィン/スチレン−またはスチレン/オレフィン−ブロックコポリマー。
数多くの用途、特に相溶化剤または接着促進剤(接着剤)としての用途のために、様々な密度のポリエチレン(LDPE、MDPE、HDPE)、エチレン/α,β−エチレン性不飽和C〜C12オレフィンコポリマー(LLDPE、POE)、並びにプロピレンホモポリマー(HPP)及びC−及び/またはC〜C12オレフィン単位含有ランダム及びヘテロ相(耐衝撃性)プロピレンコポリマー(RCP、HCP)、エチレン/プロピレンコポリマー(EPM)またはエチレン/プロピレン/ジエンターポリマー(EPDM)をベースとするカルボキシル化されたオレフィンポリマーが使用されている。上記のポリマーは、α,β−エチレン性不飽和モノ−もしくはジカルボン酸またはそれらの無水物、特にメタクリル酸、フマル酸及び好ましくは無水マレイン酸(MSA)を、オレフィン性骨格ポリマー上に、フリーラジカル形成性過酸化物系開始剤の存在下にグラフトすることによって、高温度下(150〜300℃)での反応性押出加工によって製造するのが一般的である。
上記の従来技術は、中でも、WO91/18053A1(特許文献1)、US4,174,358A(特許文献2)、US4,537,929A(特許文献3)、US4,684,576A(特許文献4)、US4,751,270A(特許文献5)、US4,927,888A(特許文献6)、EP0266221B1(特許文献7)、EP0287140B1(特許文献8)、EP0403109A2(特許文献9)、EP0467178B1(特許文献10)、EP0581360B1(特許文献11)、EP0696303B1(特許文献12)、EP0878510B1(特許文献13)、US6,884,850B2(特許文献14)、US2006/0211825A1(特許文献15)並びにWO2008/079784A2(特許文献16)に記載されている。
同様にして、α,β−エチレン性不飽和でヒドロキシル−、エポキシ−、アミノ−、イミド−、シラン基含有のまたは他の官能基を有する化合物のグラフトによって、対応する官能化オレフィンポリマーが得られる。
この際、主としてエチレン−及び/またはプロピレン単位から特殊なメタロセン触媒系を用いて生成された未架橋のオレフィン性エラストマーまたは主としてアイソタクチックのプロピレンシーケンス及び約8〜32モル%のエチレン単位を含むランダムコポリマーが、官能基を有するモノマー(官能モノマー)のグラフトによる官能化のための骨格ポリマーとして益々高効果的に使用される。未架橋のオレフィン性エラストマーには、特にエチレン−α−オレフィン−ブロックコポリマー、例えばDow Chemical CampanyのInfuseTMタイプが挙げられる。約8〜32モル%のエチレン単位を含むランダムコポリマーの例は、次の文献、すなわちUS6,884,850B2(特許文献17)、US2005/0176888A1(特許文献18)、US2006/0199930A1(特許文献19)及びUS2006/0211825A1(特許文献20)に記載されている、ExxonMobil Chemical CampanyのVistamaxxTMタイプまたはDow社のVersifyTMタイプ、並びにNotioTM−タイプである。上記のタイプのDow Chemical Company社のエチレン−α−オレフィンブロックコポリマー及びランダムコポリマーは、次の文献、すなわちUS2006/0199914A1(特許文献21)、WO2006/102016A2(特許文献22)及びWO2008/080111A1(特許文献23)に記載されている。使用される官能基には、中でも、カルボキシル基または酸無水物基、更にはヒドロキシル基またはエポキシ基、アミノ基、イミド基またはシラン基が挙げられる。官能基を有するモノマーとしては、α,β−エチレン性不飽和モノ−もしくはジカルボン酸またはそれらの無水物(カルボキシルモノマー)、例えば無水マレイン酸が特に頻繁に使用される。
低い反応温度、すなわちオレフィン性骨格ポリマー(グラフト基質)の融点もしくは軟化点より低い温度で溶媒中で行われるグラフトカルボキシル化またはグラフトマレエート化は、技術的に非常に煩雑なポリマーの溶解の故に、及びとりわけグラフト反応を行った後に必要な溶媒分離及び溶媒回収並びに必要なグラフト生成物の精製の故に、主としてオレフィン性の単位からなるグラフト基質に酸(無水物)モノマーまたは他の官能モノマーを溶融グラフトするための経済的な代替法ではない。それに対し、固−液ポリマー相中で行われるオレフィンポリマーの官能化、特にカルボキシル化またはマレエート化は、グラフト基質の融解温度もしくは軟化温度未満で行われる経済的な技術に基づいている。これは、次の文献、すなわちDD275160A3(特許文献24)、DD275161A3(特許文献25)、DD300977A7(特許文献26)、DE4123972A1(特許文献27)、DE4342605A1(特許文献28)、EP0469693B1(特許文献29)及びEP0370753B1(特許文献30)から知られている。
固相で行われるグラフト官能化(ソリッドステートグラフティング)に適した骨格ポリマーは部分結晶性オレフィンポリマーであり、これらは、それらのガラス点及び融点の間に形成する非晶質相中で低分子化合物の高い拡散速度を可能とし、この際、低分子量化合物には、不飽和カルボン酸または無水物が挙げられる。低分子量化合物の高い拡散速度は、高いグラフト重合速度の前提条件の一つである。
特殊な形態を持つ非晶質並びに低結晶性のオレフィンエラストマー、特にエラストマー性オレフィンセグメントを含有するスチレン/選択的水素化されたジエン/(スチレン)−マルチブロックコポリマーは、特定の重合条件下でのフリーラジカル固相グラフト変性のためのポリマー骨格としても使用可能であるが(次の文献、すなわちEP0642538B1(特許文献31)、EP0805827B1(特許文献32)及びWO2004/048426A2(特許文献33)を参照されたい)、要求の多い金属/プラスチック複合体及び他の多層複合体のための接着促進剤を初めとした効果の高い接着剤としての使用に必要な特性は達成されない。
頻繁に使用される接着促進剤には、カルボキシル化もしくはマレエート化された高密度のポリエチレン(略してHDPE)またはカルボキシル化された低密度の分枝状ポリエチレン(略してLDPE)の他に、中でもカルボキシル化された低密度の線状エチレンコポリマー、更に主としてプロピレン単位からなるランダムプロピレン/エチレンコポリマー、及びとりわけ、「エラストマー性」オレフィン単位含有スチレン/選択的水素化ジエンセグメント/スチレンブロックコポリマーまたはスチレン/選択的水素化ジエンセグメントブロックコポリマー(略してTPE−S)が挙げられ、これらは、中でも、次の文献、すなわちUS5,346,963A(特許文献34)、US6,384,139B1(特許文献35)、US6,331,592B1(特許文献36)、US6,884,850B2(特許文献37)、DE19841303A1(特許文献38)、WO01/92357A1(特許文献39)、WO98/42760A1(特許文献40)、EP0659784B1(特許文献41)、US4,578,829A(特許文献42)、EP0173380A1(特許文献43)、EP0085115B1(特許文献44)、EP0371001B1(特許文献45)及びEP0642538B1(特許文献46)に記載されているように、それらのカルボキシル化、特にマレエート化の目的で、大概は溶融グラフト化によって製造され、そして次の文献、すなわちEP0696303B1(特許文献47)、EP0754731B1(特許文献48)及びEP0878510B1(特許文献49)から知られているように様々な使用場面のための接着剤として使用できる。カルボキシル化された線状エチレンコポリマーは、15質量%未満の少ないC〜C12−オレフィンコモノマー割合を有するか(すなわち、LLDPE)、または15質量%超の比較的多いC〜C12−オレフィンコモノマー割合を有する(POEの略語で称される)。カルボキシル化された線状エチレンコポリマーには、例えばEOCと略される特殊なエチレン/オクテン(C)−コポリマーが挙げられる。
更に、結晶性ポリオレフィン、例えばHDPEまたはLLDPEと非晶質または僅かに結晶性のオレフィンコポリマー、例えばEPMと略されるエチレン/プロピレンゴムからなる、溶融物の状態でグラフトカルボキシル化された混合物を使用した粘着樹脂組成物も、EP0501762B1(特許文献50)に記載されているように知られている。
既知の溶融グラフト化したオレフィン性熱可塑性エラストマーの欠点は、結合している官能基の割合が少ないというところにある。これはグラフトした官能モノマーの割合が比較的少ない、すなわち官能化度が比較的小さい。更に別の欠点の一つは、高い割合の残留モノマーを溶融物から除去するための手段が、技巧及び技術的に煩雑でかつコストが高いということである。
DE19914146A1(特許文献51)からは、低分子量で官能性基含有の化合物とポリプロピレンとを固相反応条件下にラジカルグラフト反応させることによって官能化されたポリプロピレンを製造する方法が知られている。この方法では、反応成分を連続的に供給しかつ80〜160℃の温度範囲で反応生成物を連続的に排出しながら、ポリプロピレンへの官能基含有化合物のグラフトを実施する。この方法は、中でも、鉱物性強化材へのポリプロピレンの付着性を向上するのに役立つ。
DE102007030801A1(特許文献52)は、MVR(230℃/5kg)1〜300cm/10分のメルトボリュームレイト及び全ポリマー組成物を基準にして0.3〜5質量%の割合でグラフトされたα,β−オレフィン性不飽和モノ−及び/もしくはジカルボン酸及び/またはそれの無水物を有する熱可塑性に加工可能なカルボキシル化されたスチレン−オレフィンブロックコポリマー/ポリオレフィン組成物を記載している。この熱可塑性に加工可能なカルボキシル化されたスチレン−オレフィンブロックコポリマー/ポリオレフィン組成物は、様々な表面上のコーティング、積層体及び複合体中の接着促進剤として使用することができる。
DE19607430C1(特許文献53)には、固相でポリオレフィンを変性するための連続的方法が記載されている。変性されたポリオレフィン、例えばスチレンで変性されたポリプロピレンを連続的な方法によって製造することができ、この方法では、不飽和モノマー及び熱分解性ラジカル形成剤が気相からポリオレフィンパーティクルに収着され、そして熱分解性ラジカル形成剤及び不飽和モノマーが収着されているポリオレフィンパーティクルが、2.4〜2.5GHzの周波数の高周波場に曝される。これらの変性されたポリオレフィンは、フィルム、プレート、コーティング、管、中空体、発泡材及び成形材料の製造に適している。
WO2009/033465A2(特許文献54)からは、カルボキシル化されたエチレンポリマーブレンドの製造方法が知られている。第一の段階では、エチレンホモポリマー及び/または線状エチレンコポリマーから選択されたエチレンポリマー100質量部に対し、α,β−エチレン性不飽和モノ−及び/もしくはジカルボン酸もしくはそれの無水物または少なくとも一種のカルボキシルモノマーを含むモノマー混合物0.05〜15質量部、及びラジカル開始剤混合物0.01〜10質量部を加え、そして30〜120℃の反応温度において5〜120分間の反応時間にわたってグラフト重合する。第二の段階では、第一の固相段階で得られた変性されたエチレンポリマー100質量部、エチレンポリマーもしくはポリマーブレンド150〜4000質量部、及びオレフィン性エラストマー150〜4000質量部からなる混合物を、連続的に反応押出機中に供給し、160〜260℃の温度で反応させ、そして0.05〜1質量%のカルボキシル化度を有するグラフト変性されたエチレンポリマーブレンドを連続的に排出する。エチレンホモポリマー及び/または線状エチレンコポリマーをベースとして得られたこれらの生成物は、中でも、接着促進剤として意図されている。
WO91/18053A1 US4,174,358A US4,537,929A US4,684,576A US4,751,270A US4,927,888A EP0266221B1 EP0287140B1 EP0403109A2 EP0467178B1 EP0581360B1 EP0696303B1 EP0878510B1 US6,884,850B2 US2006/0211825A1 WO2008/079784A2 US6,884,850B2 US2005/0176888A1 US2006/0199930A1 US2006/0211825A1 US2006/0199914A1 WO2006/102016A2 WO2008/080111A1 DD275160A3 DD275161A3 DD300977A7 DE4123972A1 DE4342605A1 EP0469693B1 EP0370753B1 EP0642538B1 EP0805827B1 WO2004/048426A2 US5,346,963A US6,384,139B1 US6,331,592B1 US6,884,850B2 DE19841303A1 WO01/92357A1 WO98/42760A1 EP0659784B1 US4,578,829A EP0173380A1 EP0085115B1 EP0371001B1 EP0642538B1 EP0696303B1 EP0754731B1 EP0878510B1 EP0501762B1 DE19914146A1 DE102007030801A1 DE19607430C1 WO2009/033465A2
本発明の課題は、上記の欠点を避けつつ、化学的に耐性のあるエチレン/α,β−エチレン性不飽和C〜C12−オレフィン(ジエン)−エラストマー、またはプロピレン/C−及び/またはα,β−エチレン性不飽和C〜C12−オレフィン(ジエン)エラストマー、並びに架橋されたスチレン/オレフィン/スチレン−もしくはスチレン/オレフィン−ブロックコポリマー(TPES−V)、特に架橋されたスチレン−エテン/ブテン−スチレン−もしくはスチレン−エテン/(エテン)/プロペン−スチレン−ブロックコポリマーの官能化をベースとする接着促進剤を提供することにある。
上記の課題は、本発明に従い、請求項1に記載の方法により解決される。それ故、本発明の対象は、グラフト基質をベースとする官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法である。グラフト基質は次のものから選択される:
−80〜98質量%のエチレン単位/2〜20質量%のC〜C12−オレフィン単位の組成のオレフィンブロックコポリマー、あるいは
−50〜98質量%のプロピレン単位/2〜50質量%のC−及び/またはC〜C12−オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン単位の組成の部分結晶性のプロピレン/エチレン−及び/またはC〜C12オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン−コポリマー、あるいは
−架橋されたスチレン/オレフィン/スチレンブロックコポリマーまたはスチレン/オレフィンブロックコポリマー、特にスチレン−エテン/ブテン−スチレンブロックコポリマーまたはスチレン−エテン/(エテン)/プロペン−スチレンブロックコポリマー。
本発明によれば、上記方法において、流動混合反応器中で、すなわち自由に流動する粉体床を保証する微粒物質のための温度調整可能な混合機中で、100質量部の粒状グラフト基質に対し、
−官能性基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物の群からの少なくとも一種の官能モノマー0.1〜15質量部、またはこの官能モノマーの少なくとも一種を含むモノマー混合物0.1〜15質量部(MT)、並びに
−50〜200℃の1時間半減期温度(1−Stunde−Halbwertzeittemperatur、THWZ/1h)を有するフリーラジカル形成性開始剤の少なくとも一種0.01〜10質量部、
を加え、そして40℃とグラフト基質の融解温度もしくは軟化温度との間の反応温度において、10〜200分間の反応時間にわたって、固−液相で重合し、この際、このような固相官能化によって、グラフトされた官能モノマーを有するグラフト生成物が生じ、これが、二次加工のための使用成分として使用される。
有利にはグラフトされた官能モノマーを0.05〜12質量%の割合で含むグラフト生成物の二次加工では、少なくとも一種の官能モノマー0.1〜60質量部または少なくとも一種の官能モノマーを含有するモノマー混合物0.1〜60質量部と並びに80〜240℃の1時間半減期温度THWZ/1hを有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.01〜20質量部とを混入した固相グラフト生成物100質量部を、計量添加デバイスを介して押出機の供給領域に未変性オレフィン性エラストマー100〜4000質量部と一緒に連続的に供給する。前記オレフィン性エラストマーの融点または軟化温度を超える温度において、反応性押出加工が実施される。反応器末端で、0.1〜5質量%の官能化度を有利に有する官能化されたエラストマーが連続的に排出される。
本発明の特殊な実施形態の一つとして、粒状グラフト基質100質量部の固相官能化を、少なくとも一種の官能モノマー0.5〜15質量部または少なくとも一種の官能モノマーを含むモノマー混合物0.5〜15質量部、並びに50〜200℃の1時間半減期温度THWZ/1hを有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.05〜10質量部を用いて、50℃とグラフト基質の融解温度または軟化温度との間の反応温度で、10〜100分間の反応時間にわたって行い、次いで、0.1〜10質量部の割合でグラフトした官能モノマーを有するグラフト生成物を使用成分として使用する、変法が有効であることが判明した。この際、少なくとも一種の官能モノマー0.5〜50質量部または少なくとも一種の官能モノマーを含むモノマー混合物0.5〜50質量部と並びに80〜240℃の1時間半減期温度THWZ/1hを有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.02〜15質量部とを混入した固相グラフト生成物100質量部を、未変性のオレフィン性エラストマー、好ましくは固相官能化に使用したグラフト基質200〜2000質量部と一緒に、計量添加デバイスを介して、反応押出機の供給部に連続的に供給する。160〜300℃の温度において、反応性押出加工を実施する。反応器末端で、0.2〜4質量%の官能化度を有利に有するエラストマーが連続的に排出される。
好ましい官能モノマーとして、カルボキシル基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物、及び/またはそれらの無水物、モノ−もしくはジエステル、またはモノ−もしくはジアミドから選択される誘導体が使用される。しかし、官能モノマーは、ヒドロキシル−、エポキシ−、アミノ−、イミド−、シラン−または他の官能基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物からも有利に選択することができる。
官能化剤として使用できるカルボキシル−及び無水物基含有モノマー、いわゆるカルボキシルモノマーの中では、無水マレイン酸(MSA)及び/またはアクリル酸(AS)が特に好ましい。これらは、単独で、またはビニル芳香族類の群からのコモノマー、好ましくはスチレンとの混合物として使用される。官能モノマーとして好ましく使用される他の化合物は、アクリル酸もしくはメタクリル酸のC〜C12−アルキルエステル、好ましくはメチル−もしくはエチル−もしくはブチルアクリラートもしくはメチルメタクリラートであり、これらも同様に、単独でまたはビニル芳香族類の群からのコモノマー、好ましくはスチレンとの混合物としてのいずれかで使用される。
上述の変法の一実施形態によれば、官能モノマー99〜20質量%及びコモノマー1〜80質量%の組成物、好ましくは無水マレイン酸(MSA)及び/またはアクリル酸(AS)95〜50量%及びスチレン5〜50質量%の組成物が使用される。
ラジカル開始グラフト化は、十分な官能化度並びに均一なグラフト化のために、ラジカル形成剤または場合により、少なくとも二種の異なるラジカル開始剤からなる混合物の使用下に、及び0.1モルのモノクロロベンゼン溶液中で測定して50〜200℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)もしくは85〜250℃の1分間半減期温度(THWZ/1min)を有する有機過酸化物の、全グラフト基質量を基準として0.001〜5質量%、好ましくは0.02〜2質量%の濃度での使用の下に、有利に行われる。
使用可能なラジカル形成剤のえり抜きの例は、60〜70℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジアルキルペルオキシジカーボナート、例えば65℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジブチルペルオキシジカーボナート(DBPOC)及びジセチルペルオキシジカーボナート(DCPOC)、80℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジラウロイルペルオキシド(DLPO)、91℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジベンゾイルペルオキシド(DBPO)、91℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノアート(TBPEH)、98℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルオキシイソブチラート(TBPIB)、113℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する1,1−ジ−(tert.−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(DTBPC)、122℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルベンゾアート(TBPB)、132℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジクミルペルオキシド(DCP)、134℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)−ヘキサン(DHBP)、141℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)ヘキシン−(3)(DYBP)、141℃の1時間半減期温度を有するジ−tert.−ブチルペルオキシド(TBP)、166℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するクメンヒドロペルオキシド(CHP)、及び185℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチル−ヒドロペルオキシド(TBHP)である。
上記の特殊な用途を考慮して、本発明に従い第一段階において官能化されたオレフィン性エラストマーには、二次加工の前に、既知の酸化防止剤及び/または加工安定化剤、既知の充填剤、強化材、難燃剤及び滑剤、エクステンダーオイル及び他の添加剤から選択される添加剤を、それぞれの添加剤に通例の濃度で、及び少なくとも一種のポリマー成分及び/またはエラストマー成分を、全エラストマー性成形材料を基準に1〜90質量%の割合で加えることができる。
この際、加工安定化剤の使用が特に有利であり、ここで、一般的に、立体障害性フェノール化合物をベースとする一次酸化防止剤が、官能化されたエラストマー性オレフィンコポリマーまたはオレフィンブロックコポリマー100質量部に対して0.01〜5質量部、好ましくは0.1〜2質量部の割合で加えられる。多くの場合に、加工安定化剤は、各々少なくとも一種の一次酸化防止剤と少なくとも一種の二次酸化防止剤との組み合わせ、好ましくは立体障害性フェノール化合物20〜67質量%とホスフィット化合物80〜33質量%からなるブレンドの形でも使用される。
特に好適な一次酸化防止剤としては、Ciba社から市販されているIRGANOX(登録商標)1010(ペンタエリトリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−tert.−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオナート])、IRGANOX(登録商標)1330、IRGANOX(登録商標)1425WL及びIRGANOX(登録商標)3114のタイプ、並びにこれらの一次酸化防止剤のうちの一種20〜50質量%と、二次酸化防止剤のIRGAFOS(登録商標)168(トリス−(2,4−ジ−tert.ブチル−フェニル)ホスフィット)50〜80質量%からなる相乗性IRGANOX(登録商標)−ブレンド、例えば20質量%のIRGANOX(登録商標)1010と80質量%のIRGAFOS(登録商標)168から提供されるIRGANOX(登録商標)B561タイプを使用できる。
好ましくは、0.1〜5質量%の官能化度、好ましくは0.2〜4質量%のカルボキシル化度を有する本発明による官能化熱可塑性エラストマーが、様々な下地または多層複合体のために、好ましくはプラスチック表面及び/または金属表面上に及びこれらの間に、接着促進剤及び/または接着剤として使用できる。
本発明の他の詳細、特徴及び利点は、以下の実施例の記載から明らかになる。実施例では、質量部の単位には略語MTを使用する。1時間当たりの質量部の単位は、一貫して略語MT/hで示す。
固相グラフト化
例1:
無段階調節可能な攪拌機を備えた温度調整可能なReimelt Henschel社の流動混合反応器中に、100MTの粉末状エチレン/α−オレフィンブロックコエラストマー(タイプInfuse D 9007.15、密度0.866g/cm、メルトフローレイト(190℃/2.16kg)0.5g/10分、ショアA高度64、及び平均粒子径0.36mm; 以下OBC−0.5と称する)を、1MTのジラウロイルペルオキシド(以下、DLPOと略す)、及び2.8MTの無水マレイン酸(以下、MSAと略す)と一緒に、20℃の反応器内部温度で仕込む。その後、窒素雰囲気下、650回転/分(U/min)の攪拌速度において、2℃/分の昇温速度で同時に温度を高めながら、反応混合物を分散し、そして90℃の反応停止温度TR1に達したら、60分間の時間tR1にわたってTR1に維持する。
反応生成物を温度が20℃の冷却ミキサー中に排出することによって固相反応を停止し、表1に記載の特性値を求めるためにこの反応生成物を前記冷却ミキサーから取り出す。
例2〜13:
以下の例において、メルトフローレイトという用語はMFRと略し、そしてボリュームメルトレイトという用語はMVRと略す。
例1に記載の方法の実行の仕方に相応して、他のグラフト官能化オレフィンコポリマーまたはオレフィンブロックコポリマーを以下の成分を使用して製造する。
粒状エラストマー性グラフト基質:
Infuse D9007.15:密度=0.866g/cm、MFR(190℃/2.16kg)=0.5g/10分、ショアA=64、以下での呼称OBC−0.5
Infuse D9817.15:密度=0.877g/cm、MFR(190℃/2.16kg)=15g/10分、ショアA=75、以下での呼称OBC−15
Versify 4000.01:密度=0.888g/cm、MFR(230℃/2.16)=25g/10分、ショアA:96
Notio PN−3560:密度=0.866g/cm、MFR(230℃/2.16kg)=6g/10分、ショアA:70
Septon V9461:密度0.863g/cm、MVR(320℃/21.6kg)=7.2cm/10分
Septon V9461コンパウンド(100MTのSepton Vと100MTのプロセスオイルと27MTのPPがベース):MFR(230℃/10kg)=7g/10分、ショアA硬度=61:
Infuseと表示した上記の全てのグラフト基質は、エチレン単位80〜98質量%及びC〜C12オレフィン単位2〜20質量%の組成のオレフィンブロックコポリマー(OBC)の部類に属する。OBCは、一般的に、交互のHDPEブロック及びPOEブロックを特徴とする材料である。Versify及びNotioと表示した上記の全てのグラフト基質は、プロピレン単位50〜98質量%/C単位及び/またはC〜C12オレフィン単位及び/またはC〜C12ジエン単位2〜50質量%の組成の部分結晶性のプロピレン/エチレン−及び/またはC〜C12オレフィン−及び/またはC〜C12ジエン−コポリマーの群に部類する。Septonと表示した全ての上記のグラフト基質は、架橋されたスチレン/オレフィン/スチレン−またはスチレン/オレフィン−ブロックコポリマーの部類に属する。
グラフトモノマー:
MSAと略す無水マレイン酸及びASと略すアクリル酸、HEAと略すヒドロキシエチルアクリラート、MMAと略すメチルメタクリラート、及びBAと略すブチルアクリラート、並びに上記の官能モノマーへのコモノマー添加物質としてのスチレン;
過酸化物系開始剤:
DLPOと略すジラウロイルペルオキシド、DHBPと略す2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)ヘキサン、及びDCPOCと略されるジセチルペルオキシジカーボナート、以下、これらの略語を優先して使用する。
例1に従い使用された材料仕込み及び加熱レジメはそのままで、本質的なパラメータとして、反応停止温度TR1を、50〜60分の反応時間tR1及び400〜700回転/分の攪拌速度、並びに表1に記載の例に応じて100MTのオレフィンエラストマーに対して仕込んだモノマー/開始剤の割合で、変化させた。
表1は、固相グラフト化に重要な方法パラメータを含む。
−第一列:例番号
−第二列:使用したオレフィンエラストマー−グラフト基質、100MT
−第三列:使用した開始剤の種類及び濃度[MT]
−第四列:濃度[MT]を付記したモノマー(複数可)
−第五列:反応停止温度TR1[℃]
−第六列:ボリュームメルトレイト、略語MVR[cm/10分]
−第七列:質量%単位で官能化度FGとして記載したグラフトされたモノマー割合
Figure 0006466402
溶融グラフト化及びコンパウンディング
本発明による例1〜13に相応して官能化されたエラストマーを直接使用する他、−固定相官能化生成物の所定の濃度での使用の下での及び官能モノマー、開始剤並びに一般的に安定化剤の他の割合での添加に基づく本発明による解決策の有利な実施形態の一つとして−未変性のオレフィン性エラストマーが溶融状態でグラフト官能化される。
二軸スクリュー押出機で反応性押出加工、特にカルボキシル化またはマレエート化が好ましい。
例14:
全混合物中に81.8質量%で含まれ、及び16質量%のMSA及び1.2質量%のDHBP並びに安定化剤としての1.0質量%のIRGANOX(登録商標)B561(20質量%の一次酸化防止剤IRGANOX(登録商標)1010と80質量%の二次酸化防止剤IRGAFOS(登録商標)168からなるブレンド(製造業者:Ciba社))に添加分散された、例番号1に従い第一段階で得られた粉末状固相生成物を、計量添加計量器を用いて、5MT/hの供給速度で、水中造粒機構(略語UWG)を備えたWerner & Pfleiderer社のタイプZSK25の二軸スクリュー押出機(L=42D、160〜240℃の範囲の温度、スクリュー回転数:300回転/分)に供給する。同時に、第二の計量器を介して、特性値MVR(230℃/5kg)が4cm/10分の顆粒状OBC D 9000.00(以下、OBC−4と称する)を95MT/hで計量添加する。
固相グラフト生成物ミックスとOBC−4との上記の質量比に応じて、反応性押出加工を100MT/hの平均処理量で行う。材料温度Tは256℃と測定される。押出機ノズルから吐出される平滑な生成物ストランドをUWGで切り落とす。顆粒物を乾燥した後、例14に挙げる以下の特性値が求められる。
MVR(230℃/5kg)=5.3cm/10分及びマレエート化度CSex=0.84質量%。
例15〜20:
溶融グラフト化及び溶融コンパウンディングの処方、すなわち成分の種類とそれらの割合を変えて、例14に記載の押出条件、すなわち温度、スクリュー回転数及び処理量の下に、更なる溶融グラフト化を行った。その結果を表2に示した。
以下を表2に示す。
第一列は例の番号を含む。第二列は、表1からの対応する例番号を付記して、使用した固相グラフト生成物の一時間当たりの質量部[MT/h]で示した濃度を含む。第三列は、使用した未変性オレフィン性エラストマーの種類と、[MT/h]で示した濃度を含む。第四列には、ZSKノズルに各々測定された平均材料温度を[℃]で記す。第5列〜第7列には、求められた特性値を記載し、この際、第5列は、メルトボリュームレイト(MVR)(230℃/5kg)を[cm/10分]で並びに「平滑」、「ほぼ平滑」及び「粗い」から選択した定性的なストランド評価を含む。第6列は、各々官能化度(CSex)についての表示を含み、ここでこの表示は質量%[簡略してMa.%]で行われる。第7列は、各々、[N/mm]で表した接着強度またはせん断強度(引きはがし強さ)についての情報を含む。
MSAまたはASのグラフトした割合CSex、すなわち官能化度(カルボキシル化度またはMSAグラフトの場合にはマレエート化度CSexとも称される)は、カルボン酸の含分、すなわちMSAまたはASの含分によって中和されなかった水酸化カリウム溶液の逆滴定によって以下のようにして決定した。
沸騰しているメタノール中に得られたグラフト生成物試料2gの残渣を、水で飽和したキシレン100mlと0.1モルメタノール性水酸化カリウム溶液20mlからなる混合物で80℃で6時間処理した後に、1%濃度のメタノール性フェノールフタレイン溶液を数滴添加してから、0.1モル塩酸を用いて滴定を行う。
HEA、BA及びMMAのグラフトした割合(表2にCSexとしても示す)は、近赤外(NIR)分析によって求めた。
メルトボリュームレイト(略語MVR)は、メルトフローレイト(略語MFR)と同様に、ISO1133に従い決定した。
更に、表2には、本発明に従い官能化された熱可塑性オレフィンエラストマーの評価に重要な性質として、修正せん断強度(引きはがし強さ)の形の接着強度の特性値を記載する。
比較のために、表2には、例14A、17A、18A及び20Aとして、単独で溶融物中で(固相でグラフト化したオレフィンエラストマーを仕込まずに)製造したグラフトカルボキシル化された四種のオレフィンエラストマーを一緒に記載し、この際、本発明による例とは異なり、MSA、開始剤DHBP、並びに安定化剤IRGANOX(登録商標)B561も、固相グラフト生成物との混合物の形としてではなく、各々使用された未変性オレフィンエラストマーの一部中に予め混合した状態で、計量器2を介して押出機供給部中に供給する。その後、例14Aでは、95MT/hの純粋なOBC D9000.00を第一の計量器を介して、及び4MT/hの純粋なOBC D9000.00、0.9MT/hのMSA、0.05MT/hのDHBPと0.05MT/hのIRGANOX(登録商標)B561からなる混合物を第二の計量器を介して供給した。他の比較例17A、18A及び20Aでは相応して処理を進めた。
表2に安定化剤濃度が示されていない例では、0.05質量%のIRGANOX(登録商標)B561を使用した。
Figure 0006466402
接着強度特性値としては、Zwick GmbH&Co.製の材料試験機TC−FR010TH.A5V中に固定したアルミニウムシートストリップ/0.3mm接着促進剤フィルム/アルミニウムシートストリップ複合体(Al/HV/Al)複合体試料について100mm/分の引っ張り速度を用いて求められたせん断強度を使用した。
UWGにより得られた顆粒物を、乾燥の後に、0.3mm厚のフィルムに押出し、長さ80mm及び幅40mmのストリップに切断し、そして同じ寸法の二つのアルミニウムシートストリップの間に敷く。次いで、180℃の加熱箱中でAl/HV/Al複合体の温度調整を行い、これを、次いで、加熱箱中で様々な貯蔵時間の後に、追加的に重しを乗せたり圧力をかけることなく、測定する。
測定は、8分間の貯蔵時間の後に、それぞれ三つに切断した13.3×80mmのAl/HV/Al試料ストリップについて行う。表2に記載のせん断強度は、各々四つのAl/HV/Al複合体から、それ故、一つの被試験試料につき全部で12個の試料ストリップの個々の値から得られた平均値である。
表2の例14A、17A、18A及び20Aからの純粋な溶融官能化生成物と比べたグラフト生成物特性値の比較が示すように、本発明に従い製造された官能化されたオレフィンエラストマーは、1及び30cm/10分の間のMVR(230℃/5kg)値に相当する使用するのに好適な溶融粘度を示すと同時に、せん断強度が≧5N/mmと高い接着強度を特色とする。更に、これらの新しい接着促進剤の高いせん断強度は、より長い温度調整の後でも保持されることが特に強調されるべきである。
Figure 0006466402
本願は特許請求の範囲に記載の発明に係るものであるが、本願の開示は以下も包含する:
1.
次から選択されるグラフト基質をベースとする官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法であって、
−80〜98質量%のエチレン単位/2〜20質量%のC 〜C 12 −オレフィン単位の組成のオレフィンブロックコポリマー、あるいは
−50〜98質量%のプロピレン単位/2〜50質量%のC −及び/またはC 〜C 12 −オレフィン−及び/またはC 〜C 12 −ジエン単位の組成の部分結晶性のプロピレン/エチレン−及び/またはC 〜C 12 オレフィン−及び/またはC 〜C 12 −ジエン−コポリマー、あるいは
−架橋されたスチレン/オレフィン/スチレン−またはスチレン/オレフィン−ブロックコポリマー、
流動混合反応器中で、すなわち自由に流動する粉体床を保証する微粒状物質のための温度調整可能な混合機中で、100質量部の粒状グラフト基質に対し、
−官能性基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物の群からの少なくとも一種の官能モノマー0.1〜15質量部、またはこの官能モノマーの少なくとも一種を含むモノマー混合物0.1〜15質量部、並びに
−50〜200℃の1時間半減期温度(1−Stunde−Halbwertzeittemperatur、T HWZ/1h )を有するフリーラジカル形成性開始剤の少なくとも一種0.01〜10質量部、
を加え、そして40℃とグラフト基質の融解温度もしくは軟化温度との間の反応温度において、10〜200分間の反応時間にわたって、固−液相で重合し、この際、このような固相官能化によって、グラフトされた官能モノマーを有するグラフト生成物が生じ、これが、二次加工のための使用成分として使用される、方法において、グラフト生成物の二次加工において、
−少なくとも一種の官能モノマーまたは少なくとも一種の官能モノマーを含むモノマー混合物0.1〜60質量部と並びに80〜240℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.01〜20質量部とを混入した固相グラフト生成物100質量部を、未変性のオレフィン性エラストマー100〜4000質量部と一緒に、計量添加デバイスを介して、押出機の供給領域に連続的に供給し、−前記オレフィン性エラストマーの融点または軟化温度を超える温度において、反応性押出加工を実施し、及び
−反応器の末端において、官能化されたエラストマーを連続的に排出することを特徴とする、前記方法。
2.
粒状グラフト基質100質量部を、少なくとも一種の官能モノマーもしくは少なくとも一種の官能モノマーを含むモノマー混合物0.5〜15質量部、並びに50〜200℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.05〜10質量部を用いて、50℃とグラフト基質の融解もしくは軟化温度との間の反応温度において、10〜100分間の反応期間にわたって固相官能化し、次いでグラフトされた官能モノマーを0.1〜10質量%の割合で有するグラフト生成物を、次のようにして、すなわち
少なくとも一種の官能モノマーもしくは官能モノマーを含む少なくとも一種のモノマー混合物0.5〜50質量部と並びに80〜240℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.02〜15質量部とを混入した固相グラフト生成物100質量部を、未変性オレフィン性エラストマー200〜2000質量部と一緒に計量添加デバイスを介して反応押出機の供給部中に供給し、160〜300℃の温度で反応性押出加工を行い、そして反応器の末端でエラストマーを連続的に排出することによって、
使用成分として使用することを特徴とする、上記1に記載の方法。
3.
カルボキシル基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物が、及び/あるいはそれらの無水物及び/またはモノ−もしくはジエステル及び/またはモノ−もしくはジアミドから選択される誘導体が官能モノマーとして使用されることを特徴とする、上記1または2に記載の方法。
4.
官能モノマーが、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、イミド基またはシラン基を官能性基として含むα,β−エチレン性不飽和化合物であることを特徴とする、上記1または2に記載の化合物。
5.
無水マレイン酸(MSA)及び/またはアクリル酸(AS)が、単独でまたはビニル芳香族類の群からのコモノマーとの混合物として、官能モノマーとして使用されることを特徴とする、上記3に記載の方法。
6.
アクリル酸またはメタクリル酸のC 〜C 12 アルキルエステルが、単独でまたはビニル芳香族類の群からのコモノマーとの混合物として、官能モノマーとして使用されることを特徴とする、上記3に記載の方法。
7.
官能モノマー99〜20質量%及びコモノマー1〜80質量%の組成物が使用されることを特徴とする、上記5または6に記載の方法。
8.
ラジカル開始グラフト化が、ラジカル形成剤を使用してまたは少なくとも二種の異なるラジカル開始剤からなる混合物を使用して、グラフト基質の全量を基準に0.001〜5質量%の間の濃度の50〜200℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )または85〜250℃の1分間半減期温度(T HWZ/1min )を有する有機過酸化物の使用下に、実施されることを特徴とする、上記1〜7のいずれか一つに記載の方法。
9.
ラジカル形成剤として、60〜70℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するジアルキルペルオキシジカーボナート、80℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するジラウロイルペルオキシド(DLPO)、91℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するジベンゾイルペルオキシド(DBPO)、91℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するtert.−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノアート(TBPEH)、98℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するtert.−ブチルペルオキシイソブチラート(TBPIB)、113℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する1,1−ジ−(tert.−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(DTBPC)、122℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するtert.−ブチルペルベンゾアート(TBPB)、132℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するジクミルペルオキシド(DCP)、134℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)−ヘキサン(DHBP)、141℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)ヘキシン−(3)(DYBP)、141℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するジ−tert.−ブチルペルオキシド(TBP)、166℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するクメンヒドロペルオキシド(CHP)、及び185℃の1時間半減期温度(T HWZ/1h )を有するtert.−ブチル−ヒドロペルオキシド(TBHP)が使用可能であることを特徴とする、上記8に記載の方法。
10.
酸化防止剤及び/または加工安定化剤、充填剤、強化材、難燃防止剤及び滑剤、並びにエクステンダーオイルから選択される少なくとも一種の添加剤を、それぞれの添加剤に通例の濃度で、及び少なくとも一種のポリマー成分及び/またはエラストマー成分を、全エラストマー性成形材料を基準に1〜90質量%の割合で、官能化されたオレフィン性エラストマーに加えることを特徴とする、上記1〜9のいずれか一つに記載の方法。
11.
加工安定化剤として、立体障害性フェノール化合物をベースとする一次酸化防止剤を、官能化されたエラストマー性オレフィンコポリマーまたはオレフィンブロックコポリマー100質量部に対して0.01〜5質量部の割合で添加することを特徴とする、上記10に記載の方法。
12.
加工安定化剤が、それぞれ少なくとも一種の一次酸化防止剤と少なくとも一種の二次酸化防止剤との組み合わせの形で使用されることを特徴とする、上記10に記載の方法。
13.
上記1〜12のいずれか一つに記載の方法によって得ることができる、0.1〜5質量%の官能化度を有する官能化された熱可塑性エラストマー。
14.
0.2〜4質量%のカルボキシル化度を有することを特徴とする、上記13に記載の官能化された熱可塑性エラストマー。
15.
様々な下地または多層複合体のための接着促進剤及び/または接着剤としての、上記13または14に記載の官能化されたエラストマーの使用。
16.
官能化された熱可塑性エラストマーが、プラスチック表面及び/または金属表面上に及びそれらの間に使用されることを特徴とする、上記15に記載の使用。

Claims (12)

  1. (i)80〜98質量%のエチレン単位/2〜20質量%のC〜C12−オレフィン単位の組成のオレフィンブロックコポリマー、及び
    (ii)50〜98質量%のプロピレン単位/2〜50質量%のC−及び/またはC〜C12−オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン単位の組成の部分結晶性のプロピレン/エチレン−及び/またはC〜C12オレフィン−及び/またはC〜C12−ジエン−コポリマー、及び
    (iii)架橋されたスチレン/オレフィン/スチレン−またはスチレン/オレフィン−ブロックコポリマー、
    の物質群から選択されるグラフト基質をベースとする官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法であって、
    第一ステップにおいて、流動混合反応器中で、100質量部の粒状の前記グラフト基質に対し、
    −官能性基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物の群からの少なくとも一種の官能モノマー0.1〜15質量部、またはこの官能モノマーの少なくとも一種を含むモノマー混合物0.1〜15質量部、並びに
    −50〜200℃の1時間半減期温度(1−Stunde−Halbwertzeittemperatur、THWZ/1h)を有するフリーラジカル形成性開始剤の少なくとも一種0.01〜10質量部、
    を加え、そして40℃と前記グラフト基質の融解温度もしくは軟化温度との間の反応温度において、10〜200分間の反応時間にわたって、固−液相で重合し、この際、前記固−液相での重合により、粒状の前記グラフト基質が固相で官能化され、粒状の前記グラフト基質が前記官能モノマーによってグラフト化されたグラフト生成物が生じる方法であって
    後続の第二ステップにおいて、
    固相の前記グラフト生成物100質量部を、少なくとも一種の官能モノマーまたは少なくとも一種の官能モノマーを含むモノマー混合物0.1〜60質量部並びに80〜240℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤0.01〜20質量部と混合して、前記少なくとも一種の官能モノマーを更にグラフトしそして生じた生成物を、未変性のオレフィン性エラストマー100〜4000質量部と一緒に、計量添加デバイスを介して、押出機の供給領域に連続的に供給し、
    −前記未変性オレフィン性エラストマーの融点または軟化温度を超える温度において、反応性押出加工を実施し、及び
    前記押出機の末端において、官能化された熱可塑性エラストマーを連続的に排出する、
    ことを特徴とする、前記方法。
  2. 前記第一ステップにおいて、
    粒状の前記グラフト基質100質量部に対する、少なくとも一種の前記官能モノマーもしくは少なくとも一種の官能モノマーを含む前記モノマー混合物の量が0.5〜15質量部であること、
    − 粒状の前記グラフト基質100質量部に対する、少なくとも一種の前記フリーラジカル形成性開始剤の量が0.05〜10質量部であること、
    − 前記固−液相での重合が、50℃と前記グラフト基質の融解もしくは軟化温度との間の反応温度において、10〜100分間の反応期間にわたって行われること、
    及び
    前記第二ステップにおいて、
    − 前記グラフト生成物が、第一ステップにおいてグラフトされた前記官能モノマーを0.1〜10質量%の割合で有すること、
    − 前記グラフト生成物100質量部に対し、少なくとも一種の前記官能モノマーもしくは少なくとも一種の官能モノマーを含む前記モノマー混合物の量が0.5〜50質量部であること、
    − 前記グラフト生成物100質量部に対し、前記少なくとも一種のフリーラジカル形成性開始剤の量が0.02〜15質量部であること、
    − 前記グラフト生成物100質量部に対し、前記未変性オレフィン性エラストマーの量が200〜2000質量部であること、
    − 前記反応性押出加工が、160〜300℃の温度で実施されること、
    を特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. カルボキシル基を含むα,β−エチレン性不飽和化合物、及び/あるいはそれらの無水物及び/またはモノ−もしくはジエステル及び/またはモノ−もしくはジアミドから選択される誘導体が、前記第一及び第二ステップにおいて前記官能モノマーとして使用されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記第一及び第二ステップにおいて前記官能モノマーが、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基、イミド基またはシラン基を官能性基として含むα,β−エチレン性不飽和化合物であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法
  5. 無水マレイン酸(MSA)及び/またはアクリル酸(AS)が、単独でまたはビニル芳香族類の群からのコモノマーとの混合物として、前記官能モノマーとして使用されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
  6. アクリル酸またはメタクリル酸のC〜C12アルキルエステルが、単独でまたはビニル芳香族類の群からのコモノマーとの混合物として、前記官能モノマーとして使用されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
  7. 前記官能モノマー99〜20質量%及びコモノマー1〜80質量%の組成物が使用されることを特徴とする、請求項5または6に記載の方法。
  8. 前記第一ステップにおける前記固−液相での重合が、前記フリーラジカル形成性開始剤として、前記グラフト基質の全量を基準に0.02〜2質量%の間の濃度の50〜200℃の1時間半減期温度(THWZ/1h )を有する一種または二種以上の有機過酸化物の使用下に、実施されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一つに記載の方法。
  9. 一種または二種以上の前記有機過酸化物が、60〜70℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジアルキルペルオキシジカーボナート、80℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジラウロイルペルオキシド(DLPO)、91℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジベンゾイルペルオキシド(DBPO)、91℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノアート(TBPEH)、98℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルオキシイソブチラート(TBPIB)、113℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する1,1−ジ−(tert.−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン(DTBPC)、122℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチルペルベンゾアート(TBPB)、132℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジクミルペルオキシド(DCP)、134℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)−ヘキサン(DHBP)、141℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有する2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert.−ブチルペルオキシ)ヘキシン−(3)(DYBP)、141℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するジ−tert.−ブチルペルオキシド(TBP)、166℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するクメンヒドロペルオキシド(CHP)、及び185℃の1時間半減期温度(THWZ/1h)を有するtert.−ブチル−ヒドロペルオキシド(TBHP)であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 酸化防止剤及び/または加工安定化剤、充填剤、強化材、難燃剤及び滑剤、並びにエクステンダーオイルから選択される少なくとも一種の添加剤を、上記の第一のステップで官能化された上記のグラフト生成物に加え及び少なくとも一種のポリマー成分及び/またはエラストマー成分を、上記の第一のステップで官能化された上記のグラフト生成物を基準に1〜90質量%の割合で、上記グラフト生成物に加えることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一つに記載の方法。
  11. 加工安定化剤として、立体障害性フェノール化合物をベースとする一次酸化防止剤を、上記の第一のステップで官能化された上記のグラフト生成物100質量部に対して0.01〜5質量部の割合で添加することを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 加工安定化剤が、少なくとも一種の一次酸化防止剤と少なくとも一種の二次酸化防止剤との組み合わせの形で使用されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
JP2016503568A 2013-03-20 2014-03-14 官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法 Active JP6466402B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13001423 2013-03-20
EP13001423.6 2013-03-20
PCT/EP2014/000704 WO2014146773A1 (de) 2013-03-20 2014-03-14 Verfahren zur herstellung funktionalisierter thermoplastischer elastomere

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016512855A JP2016512855A (ja) 2016-05-09
JP6466402B2 true JP6466402B2 (ja) 2019-02-06

Family

ID=47912875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016503568A Active JP6466402B2 (ja) 2013-03-20 2014-03-14 官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10189933B2 (ja)
EP (1) EP2976367B1 (ja)
JP (1) JP6466402B2 (ja)
KR (1) KR102188700B1 (ja)
CN (1) CN105143277B (ja)
ES (1) ES2877339T3 (ja)
WO (1) WO2014146773A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015149223A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 Dow Global Technologies Llc Crosslinkable polymeric compositions with diallylamide crosslinking coagents, methods for making the same, and articles made therefrom
US20150309985A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Elwha Llc Methods, systems, and devices for machines and machine states that facilitate modification of documents based on various corpora
US10619081B2 (en) 2017-05-22 2020-04-14 H.B. Fuller Company Hot melt adhesive composition
JP7273816B2 (ja) * 2017-12-22 2023-05-15 ローム アンド ハース カンパニー グラフトコポリマー組成物
KR102602145B1 (ko) * 2017-12-22 2023-11-14 롬 앤드 하아스 컴패니 그래프트 공중합체 제조방법
EP4263679A1 (de) 2020-12-16 2023-10-25 INEOS Styrolution Group GmbH Verfahren zur herstellung eines faserverstärkten verbundwerkstoffs enthaltend ein thermoplastisches polymer
US20240132679A1 (en) 2020-12-16 2024-04-25 Ineos Styrolution Group Gmbh Filler-containing thermoplastic polymer composite material reinforced with continuous fibers and having good surface smoothness

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4174358A (en) 1975-05-23 1979-11-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Tough thermoplastic nylon compositions
DE3280421T2 (de) 1981-08-13 1993-07-01 Asahi Chemical Ind Modifiziertes block-copolymer.
JPS58198529A (ja) 1982-05-17 1983-11-18 Toa Nenryo Kogyo Kk ポリオレフイン系共重合体の製造方法
US4537929A (en) 1984-01-20 1985-08-27 Plastic Specialties And Technologies, Inc. High impact nylon composition
EP0161352A1 (en) 1984-04-27 1985-11-21 Maddak, Inc. Elevated toilet seat including clamping means
US4927888A (en) 1986-09-05 1990-05-22 The Dow Chemical Company Maleic anhydride graft copolymers having low yellowness index and films containing the same
US4684576A (en) 1984-08-15 1987-08-04 The Dow Chemical Company Maleic anhydride grafts of olefin polymers
EP0173380A1 (en) 1984-08-31 1986-03-05 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Modified block copolymers and processes for the preparation therefore.
JPS61276808A (ja) 1985-05-31 1986-12-06 Ube Ind Ltd マレイン酸変性ポリオレフィンの製造法
NZ222384A (en) 1986-10-30 1990-07-26 Mitsui Petrochemical Ind Thermoplastic resin compositions comprising a partially crosslinked graft-modified polyolefin elastomer and a polyamide
DE3860769D1 (de) 1987-03-13 1990-11-15 Lambertus Adrianus Van D Groep Polymer-zusammensetzung, verfahren zu deren herstellung und deren anwendung.
DD275160A3 (de) 1987-12-14 1990-01-17 Buna Chem Werke Veb Verfahren zur herstellung von polarmodifiziertem polypropylen
ES2069595T3 (es) 1988-11-21 1995-05-16 Mitsui Petrochemical Ind Particulas de poliolefina modificadas y su procedimiento de preparacion.
JP2751409B2 (ja) 1989-05-31 1998-05-18 三菱化学株式会社 樹脂組成物およびその成形品
DD300977A7 (de) 1989-12-18 1992-09-17 Buna Ag Verfahren zur Herstellung von carboxyliertenEthylen-Vinylacetat-Copolymeren
ES2065023T3 (es) 1990-05-21 1995-02-01 Allied Signal Inc Material polimero mezclado de ciclaje rapido que comprende nylon.
EP0467178B1 (de) 1990-07-16 1996-10-09 BASF Aktiengesellschaft Gepfropfte und vernetzte Propylencopolymerisate
EP0469693B1 (de) 1990-08-02 1996-06-05 Buna Sow Leuna Olefinverbund GmbH Schlagzähe Polyamid-Formmassen
JPH04159311A (ja) * 1990-10-22 1992-06-02 Showa Denko Kk 変性重合体およびその製造法
JP2917546B2 (ja) 1991-02-27 1999-07-12 住友化学工業株式会社 接着性樹脂組成物
DE4123972A1 (de) 1991-07-19 1993-01-21 Buna Ag Carboxylierte polyethylene und verfahren zu ihrer herstellung
DE4217469A1 (de) 1992-05-27 1993-12-02 Buna Ag Verfahren zur Herstellung von carboxylierten Styren-Dien-Blockcopolymeren
JP2736499B2 (ja) * 1992-06-26 1998-04-02 三洋化成工業株式会社 複合樹脂の製法および組成物
IT1256083B (it) 1992-07-31 1995-11-27 Enichem Polimeri Procedimento per funzionalizzare polimeri dell'etilene
US5346963A (en) 1993-04-28 1994-09-13 The Dow Chemical Company Graft-modified, substantially linear ethylene polymers and methods for their use
DE4342605A1 (de) 1993-12-14 1995-06-22 Buna Gmbh Funktionalisierte Olefinhomo- und -copolymere
BE1007888A3 (fr) 1993-12-27 1995-11-14 Solvay Procede continu de greffage d'une polyolefine, les polyolefines greffees obtenues au moyen de ce procede.
DE19502206A1 (de) 1995-01-25 1996-08-01 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Funktionalisierte Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in thermoplastischen Formmassen
TW401445B (en) 1995-07-13 2000-08-11 Mitsui Petrochemical Ind Polyamide resin composition
DE19607430C1 (de) 1996-02-28 1997-04-24 Danubia Petrochem Polymere Kontinuierliches Verfahren zur Modifizierung von Polyolefinen in der festen Phase
ZA976110B (en) 1996-07-12 1999-01-11 Dow Chemical Co Elastomers processes for their manufacture and articles made from these elastomers
EP0968235A1 (en) 1997-03-21 2000-01-05 Exxon Chemical Patents Inc. Grafted ethylene copolymers
SG66461A1 (en) 1997-05-16 1999-07-20 Mitsui Chemicals Inc Polyamide resin composition and process for producing the same
EP1034200B1 (en) 1997-11-07 2005-02-16 E.I. Du Pont De Nemours And Company Non-massing tougheners for polyamides
DE19841303A1 (de) 1998-09-10 2000-03-23 Hauke Malz Leckdichtmasse und daraus hergestellte Leckdichtmittel
DE19914146A1 (de) 1999-03-29 2000-10-05 Buna Sow Leuna Olefinverb Gmbh Verfahren zur Herstellung funktionalisierter Polypropylene
CN1430631A (zh) 2000-05-26 2003-07-16 陶氏环球技术公司 用一种或多种烯烃类不饱和有机单体接枝的基本上无规共聚体
US7282541B2 (en) 2000-10-30 2007-10-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Functionalized polypropylene-based polymers
WO2002036651A1 (en) 2000-10-30 2002-05-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Graft-modified polymers based on novel propylene ethylene copolymers
ES2517291T3 (es) 2002-11-26 2014-11-03 Byk Kometra Gmbh Copolímeros en bloque de estireno/olefina funcionalizados
JP2005105169A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Mitsubishi Chemicals Corp 変性オレフィン系重合体組成物およびその製造方法
US7897689B2 (en) 2004-03-17 2011-03-01 Dow Global Technologies Inc. Functionalized ethylene/α-olefin interpolymer compositions
US7608668B2 (en) 2004-03-17 2009-10-27 Dow Global Technologies Inc. Ethylene/α-olefins block interpolymers
KR101399699B1 (ko) 2005-03-17 2014-05-27 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 관능화된 에틸렌/α-올레핀 혼성중합체 조성물
US7408090B2 (en) 2005-04-07 2008-08-05 Catalytic Distillation Technologies Method of operating downflow boiling point reactors in the selective hydrogenation of acetylenes and dienes
US8288470B2 (en) 2006-12-21 2012-10-16 Dow Global Technologies Llc Polyolefin compositions and articles prepared therefrom, and methods for making the same
KR101513741B1 (ko) 2006-12-21 2015-04-21 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 관능화된 올레핀 중합체, 조성물 및 이로부터 제조된 물품, 및 이들의 제조 방법
DE102007030801B4 (de) 2007-06-29 2010-11-04 Kometra Kunststoff-Modifikatoren Und -Additiv Gmbh Thermoplastisch verarbeitbare carboxylierte Styrol-Olefin-Blockcopolymer/Polyolefin-Kompositionen und ihre Verwendung
DE102007043972B4 (de) * 2007-09-11 2009-09-17 Kometra Kunststoff-Modifikatoren Und -Additiv Gmbh Verfahren zur Herstellung carboxylierter Ethylenpolymerblends
KR101170364B1 (ko) * 2010-03-15 2012-08-01 주식회사 엑시아머티리얼스 폴리에틸렌계 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
ES2877339T3 (es) 2021-11-16
KR20150133256A (ko) 2015-11-27
EP2976367A1 (de) 2016-01-27
KR102188700B1 (ko) 2020-12-08
EP2976367B1 (de) 2021-04-28
CN105143277B (zh) 2017-11-17
US10189933B2 (en) 2019-01-29
JP2016512855A (ja) 2016-05-09
US20160017081A1 (en) 2016-01-21
CN105143277A (zh) 2015-12-09
WO2014146773A1 (de) 2014-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6466402B2 (ja) 官能化された熱可塑性エラストマーの製造方法
AU661151B2 (en) Concentrates suitable for the preparation of functionalized polyolefins and functionalization process using said concentrates
KR101513733B1 (ko) 관능화된 올레핀 혼성중합체, 조성물 및 이로부터 제조된 제품, 및 이의 제조 방법
EP2190885B1 (de) Verfahren zur herstellung carboxylierter ethylenpolymerblends
CN108431060B (zh) 高度接枝的基于乙烯的聚合物、高度接枝的基于乙烯的聚合物组合物和其形成方法
KR102556657B1 (ko) 작용화된 할로겐화 올레핀계 접착제, 이를 함유하는 물품, 및 이의 사용 방법
EP0612800B1 (en) Propylene polymer compositions
JP2006521424A (ja) グラフト化ポリオレフィンを修飾する方法、かかる修飾されたポリオレフィンを含む組成物及び物品
JP2009538371A (ja) 金属付着促進剤として有用なグラフトポリオレフィン
DE102008019801B4 (de) Funktionalisierte Polybutene-1 und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20090005485A1 (en) Modified Polypropylene-Based Polymer and Composition Comprising It
JPH08311293A (ja) 改質された樹脂組成物
JPH093124A (ja) 改質された非晶質ポリオレフィンおよびその連続製造 方法
JPH08269253A (ja) 改質されたポリオレフィン樹脂組成物
JP2010111799A (ja) 成形体及びその製造法
CN1753916A (zh) 改性接技聚烯烃的方法及含有该改性聚烯烃的组合物和制品
JPS59223749A (ja) ポリカ−ボネ−ト樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151119

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180207

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180705

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6466402

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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