JP6736465B2

JP6736465B2 - 官能化低粘度エチレン系ポリマーを生成するための方法

Info

Publication number: JP6736465B2
Application number: JP2016541318A
Authority: JP
Inventors: マイケル・ディー・リード; サントッシュ・エス・ボウィスカー
Original assignee: ダウグローバルテクノロジーズエルエルシー
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: JP2017501280A; WO2015102886A3; BR112016014349B1; EP3090003A2; BR112016014349A2; EP3090003B1; US10131732B2; US20160304650A1; CN105873967A; KR20160105810A; KR102354070B1; CN105873967B; WO2015102886A2; TW201527337A; TWI680143B

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照により援用される２０１３年１２月３０日に出願された米国仮出願第６１／９２２，００３号の利益を主張する。

反応押出中、低分子量低粘度のエチレン系ポリマーは、より高分子量でより高粘度のポリマーと比較して粘性の低いエネルギー消散のために、より低い溶融温度を有する。その結果、溶融温度を上昇させて過酸化物開始グラフト化を誘発するためには、長い押出機が必要とされる。

低分子量エチレン系ポリマーのグラフト化は現在、高い押出機長さ対直径（Ｌ／Ｄ）比（＞６０Ｌ／Ｄ、好ましくは≧８０Ｌ／Ｄ）を必要とする。これは、２つのタンデム押出機（例えば、各々４０Ｌ／Ｄ）を使用して達成され得る。低い溶融温度では、典型的な過酸化物は、標準的な反応押出プロセスには長過ぎる半減期を有する。したがって、押出機の長さのかなりの部分が、過酸化物が分解し、ポリマー上への相当なグラフト化のためにラジカルを誘発し得る温度まで、低粘度ポリマーを加熱する必要がある。しかしながら、これらのグラフトポリマーのペレット化には問題がある。グラフト化が発生する温度（典型的な過酸化物に関しては＞２００℃）では、低粘度グラフトポリマーは、極めて低い溶融強度を有し、水中でペレット化することができない。その結果、ペレット化のために十分に低い温度にグラフトポリマー溶融体を冷却するために、押出機のかなりの長さが必要となる。グラフトポリマー及び／または押出プロセスは、国際公開第２００７／１４６８７５号及び国際公開第２００６／０３９７７４号に説明されている。しかしながら、低分子量エチレン系ポリマーのための新たなグラフト化プロセスの必要が依然存在する。これらの必要性が、以下の発明によって満たされた。

本発明は、エチレン系ポリマーと少なくとも１つの極性化合物から「官能化エチレン系ポリマー」を形成するためのプロセスであって、
該エチレン系ポリマーと、該少なくとも１つの極性化合物と、少なくとも１つの過酸化物とを含む組成物を、少なくとも１つのバレルを備える少なくとも１つの押出機内で熱処理して、ポリマー溶融体を形成することを含み、
該少なくとも１つの過酸化物は、該少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、該少なくとも１つの押出機内の該ポリマー溶融体の最小滞留時間の１／４の半減期を有する、プロセスを提供する。

本発明はまた、少なくとも
ａ）３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有するエチレン系ポリマーと、
ｂ）１６０℃〜１９０℃の温度において０．１０〜２．００分の半減期を有する少なくとも１つの過酸化物と、を含む、組成物も提供する。

高バレル温度（表２Ａ及び２Ｂに定義される）における、過酸化物の種類と流速の関数としてのＭＡＨグラフトレベルパーセントを示す。低バレル温度（表２Ｃ及び２Ｄに定義される）における、過酸化物の種類と流速の関数としてのＭＡＨグラフトレベルパーセントを示す。低バレル温度（表２Ｃ及び２Ｄに定義される）における、過酸化物の種類及び流速の関数としての残留過酸化物を示す。

本発明のプロセスは、低粘度エチレン系ポリマーから形成される官能化エチレン系ポリマーの改善されたペレット化を提供することが見出された。また、低粘度エチレン系ポリマーの官能化反応は、より低い溶融温度で発生し得、したがって水中ペレット化のためにポリマー溶融体のより少ない冷却が必要であることも見出された。また、本発明のプロセスは、より短いＬ／Ｄ押出機を使用して十分な官能化レベルを提供することも見出された。

上述の通り、本発明は、エチレン系ポリマーと少なくとも１つの極性化合物とから「官能化エチレン系ポリマー」を形成するプロセスであって、
該エチレン系ポリマーと、該少なくとも１つの極性化合物と、少なくとも１つの過酸化物とを含む組成物を、少なくとも１つのバレルを備える少なくとも１つの押出機内で熱処理して、ポリマー溶融体を形成することを含み、
該少なくとも１つの過酸化物は、該少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、該少なくとも１つの押出機内の該ポリマー溶融体の最小滞留時間の１／４未満の半減期を有する、プロセスを提供する。

本発明のプロセスは、本明細書に説明される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、過酸化物は、少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、少なくとも１つの押出機内のポリマー溶融体の最小滞留時間の１／５未満、またさらには最小滞留時間の１／６未満の半減期を有する。

一実施形態では、押出機は、少なくとも２つのバレルセクションを備える。

一実施形態では、押出機は、モジュール式押出機内に少なくとも２つのバレルセクションを備える。

一実施形態では、過酸化物は、ａ）ＲＣＯＯ・（式中、Ｒは、アルキル、またさらにはＣ１−Ｃ６アルキルである）、ｂ）ＲＯ・（式中、Ｒは、アルキル、またさらにはＣ１−Ｃ６アルキルである）、またはｃ）ＲＯＣ（Ｏ）Ｏ・（式中、Ｒは、アルキル、またさらにはＣ１−Ｃ６アルキルである）のラジカルから選択される少なくとも１つの一次ラジカルに分解する。

一実施形態では、過酸化物は、１つ以上の一次ラジカル（Ｚ・）に分解し、各ラジカルのエネルギーは、１００ｋｃａｌ／モル以上である。

ラジカルと抽出されるべきポリマー上の水素との間のより大きなエネルギー差は好ましい。Ｐ．Ｒ．Ｄｌｕｚｎｅｓｋｉ，「ＰｅｒｏｘｉｄｅＶｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆＥｌａｓｔｏｍｅｒｓ」，ＲｕｂｂｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ７４，ｐａｇｅ４５２を参照されたい。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満、さらには４０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有する。

一実施形態では、過酸化物は、８０℃以下、さらには７５℃以下、さらには７０℃以下であるＳＡＤＴを有する。ＳＡＤＴは、純粋な過酸化物（＞９０％純粋な過酸化物（重量％））のものを指す。

一実施形態では、純粋な過酸化物は、５０℃以上、さらには５５℃以上、さらには６０℃以上であるＳＡＤＴを有する。

一実施形態では、純粋な過酸化物は、５５℃〜９０℃、さらには５５℃〜８０℃のＳＡＤＴを有する（＞９０％純粋な過酸化物（重量％））。

一実施形態では、純粋な過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、０．１０〜２．００分、さらには０．１０〜１．００分、さらには０．１０〜０．５０分の半減期を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、３０秒未満、さらには２５秒未満、さらには２０秒未満の半減期を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜２００℃、さらには１７０℃〜１９５℃の温度において、３０秒未満、さらには２５秒未満、さらには２０秒未満の半減期を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、２０秒未満、さらには１５秒未満、さらには１０秒未満の半減期を有する。一実施形態では、ポリマー溶融体の温度は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃である。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜２００℃、さらには１７０℃〜１９５℃の温度において、２０秒未満、さらには１５秒未満、さらには１０秒未満の半減期を有する。一実施形態では、ポリマー溶融体の温度は、１６０℃〜２００℃、さらには１７０℃〜１９５℃である。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、１秒〜３０秒未満、さらには１秒〜２５秒未満、さらには１秒〜２０秒未満の半減期を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜２００℃、さらには１７０℃〜１９５℃の温度において、１秒〜３０秒未満、さらには１秒〜２５秒未満、さらには１秒〜２０秒未満の半減期を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、１秒〜２０秒未満、さらには１秒〜１５秒未満、さらには１秒〜１０秒未満の半減期を有する。

好適な過酸化物としては、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１３１（ｔｅｒｔ−アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネート、ＣＡＳ番号７０８３３−４０−６）、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７、及びＴＲＩＧＯＮＯＸ４２Ｓ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５トリメチルヘキサノエート、ＣＡＳ番号１３１２２−１８−４）が挙げられるが、これらに限定されない。

過酸化物は、本明細書に説明される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、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、該α−オレフィンは、Ｃ_３−Ｃ_２０α−オレフィン、さらにはＣ_３−Ｃ_１０α−オレフィンである。

一実施形態では、少なくとも１つの極性化合物は、無水物含有化合物（例えば、無水マレイン酸）及び／またはカルボン酸含有化合物（例えば、マレイン酸）である。さらなる実施形態では、組成物は、ケトンをさらに含む。さらなる実施形態では、極性化合物対ケトンの重量比は、０．８０〜１．２０、さらには０．９０〜１．２０、さらには１．００〜１．２０である。

本発明はまた、少なくとも
ａ）３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有するエチレン系ポリマーと、
ｂ）１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において０．１０〜２．００分の半減期を有する少なくとも１つの過酸化物と、を含む、組成物も提供する。

本発明の組成物は、本明細書に説明される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、エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、４０，０００ｃＰ未満、さらには３０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有する。

一実施形態では、過酸化物は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃の温度において、１５秒未満、さらには１０秒未満の半減期を有する。

一実施形態では、ポリマー溶融体の温度は、１６０℃〜１９０℃、さらには１７０℃〜１９０℃である。

好適な過酸化物としては、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１３１（ｔｅｒｔ−アミル−ペルオキシ−２−エチルヘキシルカーボネート、ＣＡＳ番号７０８３３−４０−６）、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７、及びＴＲＩＧＯＮＯＸ４２Ｓ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ３，５，５トリメチルヘキサノエート、ＣＡＳ番号１３１２２−１８−４）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、極性化合物をさらに含む。さらなる実施形態では、少なくとも１つの極性化合物は、無水物含有化合物（例えば、無水マレイン酸）及び／またはカルボン酸含有化合物（例えば、マレイン酸）である。さらなる実施形態では、組成物は、ケトンをさらに含む。さらなる実施形態では、極性化合物対ケトンの重量比は、０．８０〜１．２０、さらには０．９０〜１．２０、さらには１．００〜１．２０である。

本発明はまた、本発明の組成物から形成される少なくとも１つの構成要素を備える物品も提供する。

一実施形態では、物品は、フィルム、繊維、発泡体、成形部品、コーティング、接着剤、または分散体から選択される。

一実施形態では、物品は、自動車部品、接着剤、コンピュータ部品、屋根材、建設材、敷物構成要素、または履物構成要素から選択される。

極性化合物
本明細書で使用するとき、用語「極性化合物」は、少なくとも１つのヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ）を含む有機化合物を指す。

極性化合物の例としては、エチレン性不飽和カルボン酸、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸など、酸無水物、例えば、無水マレイン酸及び無水イタコン酸など、ビニルベンジルハロゲン化物、例えば、ビニルベンジルクロリド及びビニルベンジルブロミドなど、アクリル酸及びメタクリル酸アルキル、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、及びメタクリル酸ラウリルなど、ならびにエチレン性不飽和オキシラン、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、及びエタクリル酸グリシジルなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましいエチレン性不飽和アミン反応性化合物としては、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルが挙げられ、無水マレイン酸がより好ましい。米国特許第７，８９７，６８９号（第５１欄〜第５４欄）も参照されたい。

一実施形態では、極性化合物は、カルボニル含有化合物であり、それは、無水マレイン酸、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジシクロヘキシル、マレイン酸ジイソブチル、マレイン酸ジオクタデシル、Ｎ−フェニルマレイミド、無水シトラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ブロモマレイン酸、無水クロロマレイン酸、無水ナディック酸、無水メチルナディック酸、無水アルケニルコハク酸、マレイン酸、フマル酸、フマル酸ジエチル、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、それらのエステル、それらのイミド、それらの塩、及びそれらのディールス・アルダー付加物からなる群から選択される。

一実施形態では、極性化合物は、無水物含有及び／またはカルボン酸含有化合物である。さらなる実施形態では、極性化合物は、無水マレイン酸である。さらなる実施形態では、組成物は、ケトンをさらに含む。さらなる実施形態では、極性化合物対ケトンの重量比は、０．８０〜１．２０、さらには０．９０〜１．２０、さらには１．００〜１．２０である。

一実施形態では、極性化合物は、シラン、またさらにはビニルトリアルコキシシラン、例えば、ビニルトリメトキシシランまたはビニルトリエトキシシランである、

一実施形態では、極性化合物は、５０〜５００ｇ／モル、さらには８０〜４００ｇ／モル、さらには１００〜３００ｇ／モルの分子量を有する。

極性化合物は、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

押出
押出機の例としては、同時回転かみあい方型二軸押出機、逆回転二軸押出機、接線方向二軸押出機、ＢｕｓｓＫｏｋｎｅａｄｅｒ押出機、遊星押出機、及び単軸押出機が挙げられるが、これらに限定されない。具体的な例としては、同時回転かみあい方型二軸押出機が挙げられる。さらに、関心の特徴は、設計仕様−長さ／直径（Ｌ／Ｄ比）、混合セクション（軸設計）である。典型的には、単一押出機において、可能な最大Ｌ／Ｄ比は、約６０である。より長いＬ／Ｄ比に関しては、２つの押出機が連結される。軸設計としては、ニーディングディスクブロック、左巻き軸要素、タービン混合要素、ギア混合要素など、及びそれらからなる組み合わせなどの混合要素からなるものが挙げられるが、これらに限定されない。

一実施形態では、押出機のＬ／Ｄ比は、３６〜８０Ｌ／Ｄである。

一実施形態では、ポリマー溶融体の温度は、１３０℃〜２２０℃である。一実施形態では、ポリマー溶融体の温度は、１３０℃〜１９０℃、さらには１３０℃〜１８０℃である。

一実施形態では、ポリマー溶融体の温度を低下させるために、溶融冷却機などの冷却機器が押出機に取り付けられる。

一実施形態では、残留反応物質を除去するために、液化装置が押出機に取り付けられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン系ポリマーの重量に基づいて、０．０１〜３．００重量％、さらには０．０２〜２．５０重量％、さらには０．０３〜２．００重量％のグラフト極性化合物を含む。さらなる実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、無水マレイン酸グラフトエチレン系ポリマーである。

現在の押出機は、モジュール式バレル及び単一バレルのどちらも、種々のセクションにわたる温度制御の能力を有する。したがって、バレルの長さに沿って異なるバレル温度を設定及び制御することが可能である。最大バレル温度は、最高設定温度である。異なるバレル温度は、押出機の長さに沿ってポリマーペレット及び溶融温度を制御するために望ましい。

押出機バレルは、押出機の軸またはロータを格納する。それらは、押出機内にポリマーを含有するように機能し、加工されているポリマーに加熱機及び冷却路を通して加熱または冷却を提供するように設計される。それらは、押出動作中に受ける高温及び高圧に耐えるように設計される。

官能化エチレン系ポリマー
本明細書で使用するとき、用語「官能化エチレン系ポリマー」は、共有結合によって結合された少なくとも１つの化学基（化学置換基）を含むエチレン系ポリマーを指し、その基は、少なくとも１つのヘテロ原子を含む。ヘテロ原子とは、炭素または水素ではない原子として定義される。一般的なヘテロ原子としては、酸素、窒素、硫黄、リンが挙げられるが、これらに限定されない。

エチレン系ポリマー上にグラフト化され得る化合物のいくつかの例としては、エチレン性不飽和カルボン酸、ならびにエステル、無水物、及び酸性塩などの酸誘導体が挙げられる。例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ノルボルン−５−エン−２，３−無水ジカルボン酸、無水ナディック酸、無水ハイミック酸（ｈｉｍｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、及びそれらの混合物が挙げられる。無水マレイン酸は、好ましい化合物である。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、

無水物、及びそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含み、式中、Ｒは、水素またはアルキルであり、Ｒ’は、水素またはアルキルである。さらなる実施形態では、各アルキル基は、独立して、メチル、エチル、プロピル、またはブチルである。一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらには官能化エチレン／α−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、無水物、またさらには無水マレイン酸を含む。一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらには官能化エチレン／α−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、無水マレイン酸−グラフトポリマーである。一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーまたは官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマーから選択される。さらなる実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレンホモポリマーである。別の実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらには官能化エチレン／α−オレフィンコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、４０，０００ｃＰ以下、さらには３０，０００ｃＰ以下、さらには２０，０００ｃＰ以下、またさらには１５，０００ｃＰ以下の溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、２，０００ｃＰ以上、さらには３，０００ｃＰ以上、さらには４，０００ｃＰ以上、またさらには５，０００ｃＰ以上の溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、２，０００ｃＰ〜５０，０００ｃＰ、さらには３，０００ｃＰ〜４０，０００ｃＰ、さらには４，０００ｃＰ〜３０，０００ｃＰの、またさらには３５０°Ｆ（１７７℃）において５，０００ｃＰ〜２０，０００ｃＰの溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、５．０以下、さらには４．０以下、さらには３．５以下、またさらには３．２以下の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、３．０以下、さらには２．９以下、さらには２．８以下の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、１．１以上、さらには１．３以上、またさらには１．５以上の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、２．０以上、さらには２．２以上、またさらには２．５以上の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有する。さらなる実施形態では、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系ポリマーである。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、２０００ｇ／モル以上、さらには３０００ｇ／モル以上、さらには４０００ｇ／モル以上の重量平均分子量（Ｍ_ｗ）を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、６００００ｇ／モル以下、さらには５００００ｇ／モル以下、さらには４００００ｇ／モル以下の重量平均分子量（Ｍ_ｗ）を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、３００ｇ／１０分以上、さらには４００ｇ／１０分以上、またさらには５００ｇ／１０分以上のメルトインデックス（Ｉ_２）、または算出メルトインデックス（Ｉ_２）を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、１５００ｇ／１０分以下、さらには１２００ｇ／１０分以下、またさらには１０００ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ_２）、または算出メルトインデックス（Ｉ_２）を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、４０パーセント以下、さらには３５パーセント以下、さらには３０パーセント以下、さらには２５パーセント以下、またさらには２０パーセント以下の結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、２パーセント以上、さらには５パーセント以上、またさらには１０パーセント以上の結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、０．８５０ｇ／ｃｃ以上、さらには０．８５５ｇ／ｃｃ以上、またさらには０．８６０ｇ／ｃｃ以上の密度を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、０．９００ｇ／ｃｃ以下、さらには０．８９５ｇ／ｃｃ以下、またさらには０．８９０ｇ／ｃｃ以下の密度を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、０．８５５ｇ／ｃｍ^３〜０．９００ｇ／ｃｍ^３、さらには０．８６０ｇ／ｃｍ^３〜０．８９５ｇ／ｃｍ^３、またさらには０．８６５ｇ／ｃｍ^３〜０．８９０ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。さらなる実施形態では、無水物及び／またはカルボン酸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、またさらにはコポリマーである。好ましいα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ８α−オレフィン、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテンが挙げられる。

官能化エチレン系ポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

官能化エチレン／α−オレフィンコポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

官能化のためのエチレン系ポリマー系ポリマー
好適なエチレン系ポリマーとしては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、均一に分岐した直鎖状エチレンポリマー、及び均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレンポリマー（すなわち、均一に分岐した長鎖分岐状エチレン系ポリマー）が挙げられる。

好ましい実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。

好適なα−オレフィンとしては、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またさらにはＣ３−Ｃ１０α−オレフィンが挙げられるが、これらに限定されない。より好ましいα−オレフィンとしては、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−オクテンが挙げられ、またさらにはプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテン、またさらには１−ブテン及び１−オクテンが挙げられる。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、５０，０００ｃＰ以下、さらには４０，０００ｃＰ以下、またさらには３０，０００ｃＰ以下の溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、２，０００ｃＰ以上、さらには４，０００ｃＰ以上、またさらには５，０００ｃＰ以上の溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において、２，０００ｃＰ〜２０，０００ｃＰ、さらには４，０００ｃＰ〜１６，０００ｃＰ、またさらには５，０００ｃＰ〜１０，０００ｃＰの溶融体粘度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、３．５以下、またさらには３．０以下、またさらには２．７以下の分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎ）を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、１．１〜３．５、またさらには１．１〜３．０、またさらには１．１〜２．７の分子量分布を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、５００ｇ／１０分以上、さらには８００ｇ／１０分以上、またさらには１０００ｇ／１０分以上のメルトインデックス（Ｉ_２またはＭＩ）、または算出メルトインデックス（Ｉ_２）を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、２０００ｇ／１０分以下、さらには１８００ｇ／１０分以下、またさらには１６００ｇ／１０分以下のメルトインデックス（Ｉ_２またはＭＩ）、または算出メルトインデックス（Ｉ_２）を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、４０パーセント以下、さらには３０パーセント以下、またさらには２０パーセント以下の結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、２パーセント以上、さらには５パーセント以上、またさらには１０パーセント以上の結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、２〜３０パーセント、さらには５〜２５パーセント、またさらには１０〜２０パーセントの結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、ＤＳＣによって決定するときに、１０〜２７パーセント、さらには１５〜２５パーセント、またさらには１８〜２３パーセントの結晶化度パーセントを有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．８５５ｇ／ｃｃ以上、さらには０．８６０ｇ／ｃｃ以上、またさらには０．８６５ｇ／ｃｃ以上の密度を有する（１ｃｃ＝１ｃｍ^３）。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．９００ｇ／ｃｃ以下、さらには０．８９５ｇ／ｃｃ以下、またさらには０．８９０ｇ／ｃｃ以下の密度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．８５５ｇ／ｃｃ〜０．９００ｇ／ｃｃ、またさらには０．８６０ｇ／ｃｃ〜０．８９５ｇ／ｃｃ、またさらには０．８６５ｇ／ｃｃ〜０．８９０ｇ／ｃｃの密度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、０．８７０ｇ／ｃｃ〜０．８８５ｇ／ｃｃ、またさらには０．８７２ｇ／ｃｃ〜０．８８２ｇ／ｃｃ、またさらには０．８７５ｇ／ｃｃ〜０．８８０ｇ／ｃｃの密度を有する。さらなる実施形態では、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはエチレン／α−オレフィンコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

エチレン／α−オレフィンコポリマーのいくつかの例としては、ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙから入手可能な好適なＡＦＦＩＮＩＴＹＧＡＰｏｌｙｏｌｅｆｉｎＰｌａｓｔｏｍｅｒ、及びＣｌａｒｉａｎｔ製のＬＩＣＯＣＥＮＥＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｏｌｙｍｅｒが挙げられる。本発明に好適なエチレン／α−オレフィンポリマーの他の例としては、各々参照により本明細書に完全に援用される米国特許第６，３３５，４１０号、同第６，０５４，５４４号、及び同第６，７２３，８１０号に説明される、超低分子量エチレンポリマーが挙げられる。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、均一に分岐した直鎖状エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはコポリマー、または均一な分岐した実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、均一に分岐した直鎖状エチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

一実施形態では、エチレン系ポリマーは、均一な分岐した実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマー、またさらにはコポリマーである。好適なα−オレフィンは、上記に説明される。

用語「均一な」及び「均一に分岐した」は、α−オレフィンコモノマーが所与のポリマー分子内に無作為に分布し、ポリマー分子の全てが同一または実質的に同一のコモノマー対エチレン比を有するエチレン／α−オレフィンインターポリマーに関連して使用される。

均一に分岐した直鎖状エチレンインターポリマーは、長鎖分岐を欠くが短鎖分岐を有し、インターポリマーに重合されたコモノマーに由来し、また同一のポリマー鎖内と異なるポリマー鎖間との両方で均一に分布したエチレンポリマーである。これらのエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、直鎖状ポリマー主鎖を有し、測定可能な長鎖分岐を有さず、狭い分子量分布を有する。この種類のポリマーは、例えば、Ｅｌｓｔｏｎによって米国特許第３，６４５，９９２号に開示されており、またビス−メタロセン触媒を使用してかかるポリマーを生成するための後続プロセスは、例えば、欧州特許第０１２９３６８号、欧州特許第０２６０９９９号、米国特許第４，７０１，４３２号、米国特許第４，９３７，３０１号、米国特許第４，９３５，３９７号、米国特許第５，０５５，４３８号、及び国際公開第９０／０７５２６号に示される通り開発されており、それらは各々参照により本明細書に援用される。述べられる通り、均一に分岐した直鎖状エチレンインターポリマーは、直鎖状低密度ポリエチレンポリマーまたは直鎖状高密度ポリエチレンポリマーの場合と同様に、長鎖分岐を欠く。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商業用の例としては、ＭｉｔｓｕｉＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ製のＴＡＦＭＥＲポリマー、ならびにＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ製のＥＸＡＣＴ及びＥＸＣＥＥＤポリマーが挙げられる。

均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマーは、各々参照により本明細書に援用される、米国特許第５，２７２，２３６号、同第５，２７８，２７２号、同第６，０５４，５４４号、同第６，３３５，４１０号、及び同第６，７２３，８１０号に説明される。実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーは、長鎖分岐を有する。長鎖分岐は、ポリマー主鎖と同じコモノマー分布を有し、またポリマー主鎖の長さとほぼ同じ長さを有し得る。「実質的に直鎖状の」とは、典型的には、平均で「炭素１０００個当たり０．０１個の長鎖分岐」〜「炭素１０００個当たり３個の長鎖分岐」で置換されたポリマーに関連する。長鎖分岐の長さは、ポリマー主鎖内への１つのコモノマーの組み込みから形成される短鎖分岐の炭素長さよりも長い。

いくつかのポリマーは、総炭素１０００個当たり０．０１個の長鎖分岐〜総炭素１０００個当たり３個の長鎖分岐、さらには総炭素１０００個当たり０．０１個の長鎖分岐〜総炭素１０００個当たり２個の長鎖分岐、またさらには総炭素１０００個当たり０．０１個の長鎖分岐〜総炭素１０００個当たり１個の長鎖分岐と置換されてもよい。

実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーは、特有の種類の均一に分岐したエチレンポリマーを形成する。それらは、上述のような周知の種類の従来的な均一に分岐した直鎖状エチレン／α−オレフィンインターポリマーとは実質的に異なり、さらにそれらは、従来的な不均一な「チーグラー・ナッタ触媒重合」直鎖状エチレンポリマー（例えば、Ａｎｄｅｒｓｏｎ等によって米国特許第４，０７６，６９８号に開示される技術を使用して作製される、例えば、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、または高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））と同じ種類ではなく、また例えば、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、及び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度分岐状ポリエチレンと同じ種類でもない。

本発明に有用な均一に分岐した実質的に直鎖状のエチレン／α−オレフィンインターポリマー及びコポリマーは、比較的狭い分子量分布を有するにもかかわらず、優れた加工可能性を有する。驚くべきことに、実質的に直鎖状のエチレンインターポリマーのＡＳＴＭＤ１２３８に従うメルトフロー比（Ｉ_１０／Ｉ_２）は、分子量分布（Ｍ_ｗ／Ｍ_ｎまたはＭＷＤ）とは本質的に独立して、広く変動し得る。この驚くべき挙動は、例えば、Ｅｌｓｔｏｎにより米国特許第３，６４５，９９２号に説明されるものなどの従来的な均一に分岐した直鎖状エチレンインターポリマー、及びＡｎｄｅｒｓｏｎ等により米国特許第４，０７６，６９８号に説明されるものなどの不均一に分岐した従来的な「チーグラー・ナッタ重合」直鎖状ポリエチレンインターポリマーとは対照的である。実質的に直鎖状のエチレンインターポリマーとは異なり、直鎖状エチレンインターポリマー（均一に分岐しているかまたは不均一に分岐しているかにかかわらず）は、レオロジー特性を有し、その結果、分子量分布が増加するのに伴いＩ_１０／Ｉ_２値も増加する。

長鎖分岐は、^１３Ｃ核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法を使用することによって決定され得、またその開示が参照により本明細書に援用されるＲａｎｄａｌｌの方法（Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，Ｃ２９（２＆３），１９８９，ｐ．２８５−２９７）を使用して定量化され得る。２つの他の方法は、低角度レーザー光散乱検出器（ＧＰＣＬＡＬＬＳ）と併用したゲル浸透クロマトグラフィー、及び示差粘度計検出器（ＧＰＣ−ＤＶ）と併用したゲル浸透クロマトグラフィーである。長鎖分岐の検出のためのこれらの技術の使用、及び基本的理論は、文献に十分に文書化されている。例えば、Ｚｉｍｍ，Ｂ．Ｈ．ａｎｄＳｔｏｃｋｍａｙｅｒ，Ｗ．Ｈ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，１７，１３０１（１９４９）、及びＲｕｄｉｎ，Ａ．，ＭｏｄｅｒｎＭｅｔｈｏｄｓｏｆＰｏｌｙｍｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮｅｗＹｏｒｋ（１９９１）ｐｐ．１０３−１１２を参照されたい。

「実質的に直鎖状のエチレンインターポリマーまたはコポリマー」とは対照的に、「直鎖状エチレンインターポリマーまたはコポリマー」は、ポリマーが測定可能または実証可能な長鎖分岐を欠いており、すなわち、ポリマーが平均で炭素１０００個当たり０．０１個未満の長鎖分岐で置換されていることを意味する。

エチレン系ポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

エチレン／α−オレフィンコポリマーは、本明細書に説明される２つ以上の実施形態の組み合わせを含み得る。

添加剤
本発明の組成物は、１つ以上の添加剤を含み得る。添加剤としては、安定剤、顔料、核形成剤、充填剤、スリップ剤、難燃剤、及び可塑剤が挙げられるが、これらに限定されない。

典型的には、本発明において使用されるポリマー及びポリマー組成物は、１つ以上の安定剤、例えば、どちらもＢＡＳＦにより供給されるＩＲＧＡＮＯＸ１０１０及びＩＲＧＡＦＯＳ１６８などの酸化防止剤で処理される。ポリマーは、典型的には、押出または他の溶融プロセスの前に１つ以上の安定剤で処理される。

一実施形態では、組成物は、オレフィン系ポリマーをさらに含む。さらなる実施形態では、オレフィン系ポリマーは、ポリエチレンホモポリマー、エチレン系インターポリマー、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレン系インターポリマー、またはブタジエンもしくは１モノマー当たり２つのビニル基を有する他の材料の水素化ホモポリマーもしくはコポリマーから選択される。

別の実施形態では、組成物は、極性ポリマーをさらに含む。さらなる実施形態では、極性ポリマーは、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアミドエステル、またはポリ塩化ビニルから選択される。さらなる実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、極性ポリマーに分解されて、その粒子を形成する。

一実施形態では、官能化エチレン系ポリマーは、第１級−第２級ジアミン及び／またはアルカノールアミンとさらに反応される。第１級−第２級ジアミンとしては、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニルエチレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，２−フェニレン−ジアミン、Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、及びＮ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミンが挙げられるが、これらに限定されない。アルカノールアミンとしては、２−アミノエタノール、２−アミノ−１−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、２−（２−アミノエトキシ）−エタノール、及び２−アミノベンジルアルコールが挙げられるが、これらに限定されない。

用途
本発明はまた、本発明の組成物から形成される少なくとも１つの構成要素を備える物品も提供する。

一実施形態では、物品は、敷物、接着剤、電線被覆、ケーブル、コーティング、繊維、または発泡体である。別の実施形態では、物品は、押出シート、フィルム、もしくはプロファイル間のタイ層、キャストシート、フィルム、もしくはプロファイル間のタイ層、自動車表皮、天幕、タープ、屋根建設物品、ハンドル、粉末コーティング、粉末スラッシュ成形、耐久消費財、コンピュータ構成要素、ベルト、または履物構成要素である。

官能化エチレン系ポリマー組成物は、種々の用途に使用され得、限定されるものではないが、ポリマー基材及び発泡体への接着剤、例えば、ポリウレタンフィルム及び発泡体への接着剤、ならびにポリエステルへの接着剤、染料、塗料接着剤、及び塗料接着イネイブラー、溶接性用途、自動車の内装及び外装、潤滑剤及びエンジンオイル構成要素、繊維、織物、紙または段ボール梱包材、ポリマー組成物用の相溶化剤、ポリマー組成物用の強靱化剤、コンベヤーベルト、フィルム、接着剤、履物構成要素、人工皮革、例えば、射出成形おもちゃなどの射出成形物体、屋根及び建設材、分散体、例えば、敷物ｂａｃｋｉｎｇなどの敷物構成要素、ならびに人工芝が挙げられる。さらなる用途としては、接着剤、多層フィルム用のタイ層、及び耐衝撃性改質のための他の極性ポリマーとの配合物が挙げられる。

定義
別段にそうではないと指定されない限り、全ての試験法は、本開示の出願日時点のものである。

本明細書で使用するとき、用語「熱処理」は、材料または組成物への熱の適用を指す。熱は、例えば、異なる形態の電気加熱機器を通じた、油もしくは水被覆バレルを通じた、または機械ミキサ内の粘性消散を通じた熱伝導を使用して適用され得る。

本明細書で使用するとき、用語「組成物」は、該組成物を含む材料、ならびに該組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物の混合物を含む。

本明細書で使用するとき、用語「ポリマー」は、同一の種類かまたは異なる種類かにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、ホモポリマーという用語（微量の不純物がポリマー構造内に組み込まれ得るという了解の下で、１種類のモノマーのみから調製されるポリマーを指すために用いられる）、及び下記に定義されるインターポリマーという用語を包含する。例えば、触媒残留物などの微量の不純物は、ポリマー内及び／またはポリマー内部に組み込まれてもよい。本明細書で使用するとき、用語「インターポリマー」は、少なくとも２つの異なる種類のモノマーの重合によって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総称は、コポリマー（２つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる）、及び２つを超える種類のモノマーから形成されるポリマーを含む。

本明細書で使用するとき、用語「オレフィン系ポリマー」は、重合形態で、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（ポリマーの重量に基づく）を含み、また任意追加的に１つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。

本明細書で使用するとき、用語「エチレン系ポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー（ポリマーの重量に基づく）を含み、また任意追加的に１つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。

本明細書で使用するとき、用語「エチレン／α−オレフィンインターポリマー」は、重合形態で、過半量のエチレンモノマー（インターポリマーの重量に基づく）と少なくとも１つのα−オレフィンとを含むインターポリマーを指す。

本明細書で使用するとき、用語「エチレン／α−オレフィンコポリマー」は、重合形態で、２つのみのモノマー種類として過半量のエチレンモノマー（コポリマーの重量に基づく）とα−オレフィンとを含むコポリマーを指す。

本明細書で使用するとき、用語「結合解離エネルギー」（ＢＤＥ）は、化学結合の強度を指す。これは、２９８Ｋにおけるホモリシス反応の反応物質及び生成物を伴う、結合がホモリシスによって開裂されるときの標準エンタルピー変化として定義される。ＢｌａｎｋｓｂｙＳ．Ｊ．ａｎｄＥｌｌｉｓｏｎＧ．Ｂ．，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．２００３，３６，２５５−２６３を参照されたい。水素のＢＤＥは、水素原子と共に共同生成されるラジカルの安定性及び反応性を反映する。

本明細書で使用するとき、用語「一次ラジカル」は、過酸化物の初期分解から、β切断、脱炭酸化などの任意の二次反応が発生する前に形成されるラジカルを指す。

用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、及びそれらの派生語は、同一のものが具体的に開示されるか否かにかかわらず、任意の追加的な構成要素、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。疑いを避けるために、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の使用を通じて特許請求される全ての組成物は、別段にそうではないと指示されない限り、ポリマーであるかないしは別のものであるかにかかわらず、任意の追加的な添加剤、補助剤、または化合物を含み得る。対照的に、用語「から本質的になる」は、操作性に本質的ではないものを除き、任意の他の構成要素、ステップ、または手順を任意の後続の記述の範囲から除外する。用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆ）」は、具体的に描写または列挙されていない任意の構成要素、ステップ、または手順を除外する。

試験法
半減期
半減期値は、溶媒中の希釈過酸化物溶液の分解を測定することによって得られる。半減期は、アレニウスの式から以下の通り算出され得る：ｋ_ｄ＝Ａ・ｅ^{−Ｅａ／ＲＴ}、式中、Ａは、アレニウス頻度因子であり、Ｅ_ａは、活性化エネルギーであり、Ｔは、試験温度であり、Ｒは、理想気体定数である。例えば、下記の表Ａを参照されたい。半減期（ｔ_１／２）は、以下の等式から算出される：ｔ_１／２＝ｌｎ２／ｋ_ｄ。「Ａ」の値及び「Ｅａ」の値は、各々文献から決定され得る（例えば、Ａｒｋｅｍａによる文献）。

本研究に関するデータは、「ｗｗｗ．ａｒｋｅｍａ−ｉｎｃ．ｃｏｍ／ｐｄｆ／ＨａｌｆＬｉｆｅ．ｘｌｓ」から入手可能であるＡｒｋｅｍａ文献「ＡｒｋｅｍａＰｅｒｏｘｉｄｅＨａｌｆ−ＬｉｆｅＣａｌｃｕｌａｔｏｒ」，２００５Ａｒｋｅｍａ，Ｉｎｃ．，から得、これはドデカン（溶媒）中の０．２Ｍの過酸化物を使用した。

ＳＡＤＴ（自己加速分解温度）
過酸化物のＳＡＤＴ値は、以下の通り決定され得る。過酸化物を含有するパッケージを、試験温度に平衡させたオーブン内に定置する。パッケージ化した過酸化物が意図する試験温度より２℃下に到達する時間を記録する。オーブンを、最大１週間、または暴走事象が発生するまで一定の試験温度に保持する。

パッケージ化された過酸化物が１週間以内に試験（オーブン）温度を６℃超えなければ、過酸化物は「合格」である。パッケージ化された過酸化物が１週間以内に試験温度を６℃超えれば、過酸化物は、「失敗」である。

試験は、失敗が到達されるまで、５℃増分で増加させた試験温度で反復する。失敗の温度を、過酸化物のＳＡＤＴとして報告する。ＳＡＤＴは、１）過酸化物の構造、２）石油スピリット、鉱油、または他の希釈液による過酸化物の希釈、３）パッケージサイズ、の３つの主要因に依存する。好ましくは、純粋な過酸化物（＞９０重量％の過酸化物）を試験する。概して、ＳＡＤＴは、最大パッケージサイズに関して決定する。最大パッケージは、ＵＮ輸送分類及び規制によって決定する。例えば、Ｓａｎｃｈｅｚｅｔａｌ．，「ＰｅｒｏｘｉｄｅｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ（Ｏｒｇａｎｉｃ）」，ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ１８，１９９６を参照されたい。ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７及びＴＲＩＧＩＮＯＸ１０１は、各々ＵＮ３１０５にして分類され、ＳＡＤＴは、１１０ｌｂパッケージ上で測定される。ＴＲＩＧＯＮＯＸ２９は、ＵＮ３１０１に分類され、ＳＡＤＴは、５５ｌｂパッケージ上で測定される。同様に、ＡｋｚｏＮｏｂｅｌの製品パンフレット、「ＩｎｉｔｉａｔｏｒｓａｎｄＲｅａｃｔｏｒＡｄｄｉｔｉｖｅｓｆｏｒＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ，」２０１０も参照されたい。

溶融体粘度
溶融体粘度は、ブルックフィールドデジタル粘度計（ＭｏｄｅｌＤＶ−ＩＩＩ、バージョン３）、及び使い捨てアルミニウム試料チャンバを使用して、ＡＳＴＭＤ３２３６（１７７℃、３５０°Ｆ）に従って測定される。使用するスピンドルは、概して、１０〜１００，０００センチポアズの範囲の粘度の測定に好適なＳＣ−３１ホットメルトスピンドルである。試料をチャンバ内に注ぎ、次にチャンバをＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＴｈｅｒｍｏｓｅｌ内に挿入し、定位置に固定する。試料チャンバは、スピンドルが挿入され回転するときにチャンバが回転し得ないことを確実にするために、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＴｈｅｒｍｏｓｅｌの底部に適合する刻み目を底部に有する。試料（およそ８〜１０グラムの樹脂）を、溶融した試料が試料チャンバの上部の約１インチ下になるまで必要温度に加熱する。粘度計装置を降下させ、スピンドルを試料チャンバ中に沈める。粘度計上のブラケットがＴｈｅｒｍｏｓｅｌと整列するまで降下を継続する。粘度計を開始させ、粘度計のｒｐｍ出力に基づいて総トルク能力の４０〜６０パーセントの範囲のトルク読み取りを導く剪断速度で動作するように設定する。読み取りは、約１５分間毎分、または値が安定するまで行い、その時点で最終読み取りを記録する。

メルトインデックス
エチレン系ポリマーのメルトインデックス（Ｉ_２、またはＭＩ）は、ＡＳＴＭＤ−１２３８に従って１９０℃／２．１６ｋｇの条件で測定される。高いＩ_２ポリマー（２００ｇ／モル以上のＩ_２に関しては、メルトインデックスは好ましくは、米国特許第６，３３５，４１０号、同第６，０５４，５４４号、同第６，７２３，８１０号に説明される通りブルックフィールド粘度から算出される。Ｉ_２（１９０℃／２．１６ｋｇ）＝３．６１２６［１０^{（ｌｏｇ（}η^{）−６．６９２８）／−１．１３６３}］−９．３１８５、式中、η＝３５０°ＦにおけるｃＰでの溶融体粘度。

ゲル浸透クロマトグラフィー
エチレン系ポリマーの平均分子量及び分子量分布は、ＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＭｏｄｅｌＰＬ−２１０かまたはＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＭｏｄｅｌＰＬ−２２０かのいずれかからなるクロマトグラフィーシステムを用いて決定される。カラム及びカルーセルコンパートメントを、エチレン系ポリマーに関して１４０℃で動作させる。カラムは、３つのＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ１０−ミクロン、Ｍｉｘｅｄ−Ｂカラムである。溶媒は、１，２，４−トリ−クロロベンゼンである。試料を、「５０ミリリットル」の溶媒中の「０．１グラムのポリマー」の濃度で調製する。試料を調製するために使用する溶媒は、「２００ｐｐｍのブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）」を含有する。１６０℃で２時間軽く撹拌することによって試料を調製する。注入体積は、「１００マイクロリットル」であり、流速は、１．０ミリリットル／分である。ＰｏｌｙｍｅｒＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（英国）から購入した狭分子量分布ポリスチレン基準を用いて、ＧＰＣカラムセットの較正を実施する。以下の等式を使用して（ＷｉｌｌｉａｍｓａｎｄＷａｒｄ，Ｊ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｙｍ．Ｌｅｔ．，６，６２１（１９６８）に説明される通り）、ポリスチレン基準ピーク分子量をポリエチレン分子量に変換する：
Ｍ_{ポリエチレン}＝Ａｘ（Ｍ_{ポリスチレン}）^Ｂ、
式中、Ｍは、分子量であり、Ａは、０．４３１５の値であり、Ｂは、１．０に等しい。

ポリエチレン当量分子量の算出は、ＶＩＳＣＯＴＥＫＴｒｉＳＥＣソフトウェアバージョン３．０を使用して実施される。ポリプロピレン系ポリマーの分子量は、マルク・ホウインク比を使用してＡＳＴＭＤ６４７４．９７１４−１に従って決定され得、ポリスチレンに関しては、ａ＝０．７０２、及びｌｏｇＫ＝−３．９であり、ポリプロピレンに関しては、ａ＝０．７２５及びｌｏｇＫ＝−３．７２１である。ポリプロピレン系試料に関して、カラム及びカルーセルコンパートメントは、１６０℃で動作させる。

示差走査熱量測定
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を使用して、ポリエチレン（ＰＥ）系試料及びポリプロピレン（ＰＰ）系試料中の結晶化度を測定する。約５〜８ミリグラムの試料を秤量し、ＤＳＣパン内に定置する。閉鎖された雰囲気を確実にするために、蓋を圧着する。試料パンをＤＳＣセル内に定置した後、ＰＥに関しておよそ１０℃／分の速度で１８０℃の温度まで加熱する（ＰＰに関しては２３０℃）。試料をこの温度で３分間維持する。次に、試料を１０℃／分の速度でＰＥに関して−６０℃まで（ＰＰに関しては−４０℃）冷却し、この温度で３分間、等温維持する。次に、完全な溶融まで試料を１０℃／分の速度で加熱する（第２の加熱）。結晶化度パーセントを、第２の加熱曲線から決定した融解熱（Ｈ_ｆ）をＰＥに関する２９２Ｊ／ｇの理論的融解熱（ＰＰに関しては１６５Ｊ／ｇ）で除し、この量に１００を乗ずることによって算出する（例えば、ＰＥに関しては、結晶化度％＝（Ｈ_ｆ／２９２Ｊ／ｇ）×１００、ＰＰに関しては、結晶化度％＝（Ｈ_ｆ／１６５Ｊ／ｇ）×１００）。

別段にそうではないと指定されない限り、各ポリマーの溶融点（単数または複数）（Ｔ_ｍ）は、上記に説明される通り、ＤＳＣから得られる第２の加熱曲線から決定される。結晶化温度（Ｔ_ｃ）は、第１の冷却曲線から測定される。

密度
密度測定のための試料を、ＡＳＴＭＤ１９２８に従って調製する。ポリマー試料を１９０℃及び３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）で３分間、次に２１℃及び３０，０００ｐｓｉ（２０７ＭＰａ）で１分間プレスする。測定は、ＡＳＴＭＤ７９２、方法Ｂを使用して試料のプレスの１時間以内に行う。

フーリエ変換赤外分光（ＦＴＩＲ）分析−無水マレイン酸含量。
無水マレイン酸の濃度は、波数１７９１ｃｍ^−１における無水マレイン酸のピーク高さのポリマー基準ピークに対する比によって決定され、該ポリマー基準ピークは、ポリエチレンの場合、波数２０１９ｃｍ^−１における。無水マレイン酸含量は、この比に適切な較正定数を乗じることによって算出される。マレイン酸グラフトポリオレフィンに（ポリエチレンに関する基準ピークと共に）使用する等式は、等式１に示される通り、以下の形式を有する。
ＭＡＨ（重量％）＝Ａ＊｛［ＦＴＩＲピーク面積＠１７９１ｃｍ^−１］／［ＦＴＩＲピーク面積＠２０１９ｃｍ^−１］＋Ｂ＊［ＦＴＩＲピーク面積＠１７１２ｃｍ^−１］／［ＦＴＩＲ＿ピーク面積＠２０１９ｃｍ^−１］｝（等式１）

較正定数Ａは、Ｃ^１３ＮＭＲ基準を使用して決定され得る。実際の較正定数は、計器及びポリマーに応じて僅かに異なる場合がある。波数１７１２ｃｍ^−１における第２の構成要素はマレイン酸の存在を説明するが、これは新たにグラフト化された材料に関しては無視できる。しかしながら、無水マレイン酸は、水分の存在下で時間と共にマレイン酸に容易に変換される。表面積に応じて、著しい加水分解が周囲条件下において僅か数日で発生し得る。酸は、波数１７１２ｃｍ^−１において明らかなピークを有する。等式１中の定数Ｂは、無水物と酸基との間の減衰係数の差についての補正である。

試料調製手順は、加熱したプレス機において２つの保護フィルム間にて１５０〜１８０℃で１時間、典型的には厚さ０．０５〜０．１５ミリメートルで、プレスを行うことによって開始する。ＭＹＬＡＲ及びＴＥＦＬＯＮ（登録商標）は、試料をプラテンから保護するのに好適な保護フィルムである。アルミニウム箔は決して使用してはならない（無水マレイン酸はアルミニウムと反応する）。プラテンは、約５分間、圧力下（〜１０トン）にあるべきである。試料を室温に冷却し、適切な試料保持器内に定置し、次にＦＴＩＲ内スキャンする。各試料スキャンの前、または必要に応じて、バックグラウンドスキャンを実行するべきである。試験の正確さは良好であり、固有可変性は±５％未満である。試料は、過度の加水分解を防止するために乾燥剤と共に保管するべきである。生成物中の水分含量は、最大０．１重量％と測定されている。しかしながら、無水物の酸への変換は、温度と共に可逆的であるが、完全な変換には最大１週間を要し得る。逆転は、１５０℃の真空オーブン内で最良に実施され、十分な真空（３０インチＨｇ近く）が必要である。真空が適切なものより少ない場合、試料は、酸化して、およそ１７４０ｃｍ^−１における赤外ピークをもたらす傾向があり、これは低過ぎるグラフトレベルの値を引き起こすであろう。無水マレイン酸及び酸は、それぞれ、約１７９１及び１７１２ｃｍ^−１におけるピークによって表される。

本願発明には以下の態様が含まれる。
項１．
エチレン系ポリマーと少なくとも１つの極性化合物とから「官能化エチレン系ポリマー」を形成するためのプロセスであって、
前記エチレン系ポリマーと、前記少なくとも１つの極性化合物と、少なくとも１つの過酸化物とを含む組成物を、少なくとも１つのバレルを備える少なくとも１つの押出機内で熱処理して、ポリマー溶融体を形成することを含み、
前記少なくとも１つの過酸化物は、前記少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、前記少なくとも１つの押出機内の前記ポリマー溶融体の最小滞留時間の１／４未満の半減期を有する、前記プロセス。
項２．
前記過酸化物は、前記少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、前記少なくとも１つの押出機内の前記ポリマー溶融体の最小滞留時間の１／５未満の半減期を有する、項１に記載の前記プロセス。
項３．
前記過酸化物は、ａ）ＲＣＯＯ・（式中、Ｒは、アルキルである）、ｂ）ＲＯ・（式中、Ｒは、アルキルである）、またはｃ）ＲＯＣ（Ｏ）Ｏ・（式中、Ｒは、アルキルである）のラジカルから選択される少なくとも１つの一次ラジカルに分解する、項１または項２に記載の前記プロセス。
項４．
前記過酸化物は、１つ以上の一次ラジカル（Ｚ・）に分解し、各ラジカルのエネルギーは、１００ｋｃａｌ／モル以上である、項１〜３のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項５．
前記エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有する、項１〜４のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項６．
前記過酸化物は、純粋な過酸化物を基準として、５５℃〜８０℃のＳＡＤＴを有する、項１〜５のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項７．
前記過酸化物は、１６０℃〜１９０℃の温度において０．１０〜２．００分の半減期を有する、項１〜６のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項８．
前記ポリマー溶融体の前記温度は、１６０℃〜１９０℃である、項１〜７のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項９．
前記エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、前記α−オレフィンは、Ｃ _３〜Ｃ _２０ α−オレフィンである、項１〜８のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項１０．
前記少なくとも１つの極性化合物は、無水物含有及び／またはカルボン酸含有化合物である、項１〜９のいずれか一項に記載の前記プロセス。
項１１．
少なくとも、
ａ）３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有するエチレン系ポリマーと、
ｂ）１６０℃〜１９０℃の温度において０．１０〜２．００分の半減期を有する少なくとも１つの過酸化物と、を含む、組成物。
項１２．
前記エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、前記α−オレフィンは、Ｃ _３〜Ｃ _２０ α−オレフィンである、項１１に記載の前記組成物。
項１３．
少なくとも１つの極性化合物をさらに含む、項１１または項１２に記載の前記組成物。
項１４．
前記少なくとも１つの極性化合物は、無水物含有及び／またはカルボン酸含有化合物である、項１３に記載の前記組成物。
項１５．
項１１〜１４のいずれか一項に記載の前記組成物から形成される少なくとも１つの構成要素を備える、物品。
本発明のポリマー、組成物、及びプロセス、ならびにそれらの使用は、以下の実施例によってより完全に説明される。以下の実施例は、本発明の例証の目的のために提供され、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

実験
本研究で使用する材料及びそれらの特性を、表１Ａ及び１Ｂに示す。

下記の表１Ｃは、異なる温度における３つの過酸化物の半減期を示す。経験則として、過酸化物をラジカルに９９％超分解して、グラフト化を開始するために、約５〜６半減期が必要とされる。典型的な反応押出プロセスでは、不当に低い生成速度を回避するために、ほぼ１分未満の滞留時間を有することが望ましい。したがって、グラフト化が実行される溶融温度において、約１０秒の半減期を有することが望ましい。この場合、溶融温度は１７０℃〜１９０℃である。

表１Ｂに見られる通り、「より低い半減期」の過酸化物は、典型的にはより低いＳＡＤＴ（自己加速分解温度）値も有する。ＳＡＤＴが室温に近い値まで減少する場合、低いＳＡＤＴ値に関連付けられる安全上の問題を回避するために、特別な輸送及び保管要件が保証される。したがって、過酸化物の選択は、半減期によってのみではなく、同様に安全取り扱い要件によっても決定される。

グラフト化反応
グラフト化実験を、Ｃｏｐｅｒｉｏｎ２５ｍｍ、４８Ｌ／Ｄの二軸反応押出ライン上で完了した。１２個のバレル及び９個の温度区画が存在した。無水マレイン酸を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶媒中に、溶液の重量に基づいて５０重量％無水マレイン酸で溶解させた。無水マレイン酸を、フラスコ内でＭＥＫに添加し、磁気撹拌棒を用いて一晩撹拌した。ＭＥＫ溶媒、無水マレイン酸、及び過酸化物の混合物を、押出機のバレル番号４（区画番号３）に注入した。液体ポンプシステムは、ＩＳＣＯＤ１０００容積式ポンプであった。未反応過酸化物及び揮発性化合物を、バレル番号１０（区画番号８）内のデヴォポート（ｄｅｖｏｐｏｒｔ）において「水切りポット」を介して除去した。揮発性物質の除去を助けるために、スターリング液体リング真空ポンプ（モデルＬＥＭＣ６０）は「２０ｉｎＨｇ」の陰圧を提供した。

Ｋ−ｔｒｏｎモデルＫＣＬＫＴ２０二軸ロス・イン・ウェイトフィーダーを使用して、ポリマーペレットを押出機口内に計量する。供給速度は、固定の５００ｒｐｍの軸速度において１２．５〜３７．５ｌｂ／時間で変動した。表２Ａ〜２Ｄは、この試運転中に使用した典型的な条件を示す。

最小滞留時間の測定
押出機内の滞留時間を、パルス法を使用して、ゼロ時間において色標識を導入し、押出機の送出における応答（色変化）を時間の関数として観察することによって測定した。押出機内の最小滞留時間を、トレーサー粒子の導入とダイ出口において色が初めに観察された時間との間の時間として測定した。

色濃縮物添加剤を、関心のシステム（組成物）と同一のベース樹脂と共に選択した。本研究では、ＡＭＰＡＣＥＴ製の濃紅のポリエチレン色濃縮物を選択した。ベース樹脂は、色濃縮物中の顔料が押出機内の樹脂システムに適合するであろうことを確実にする。

押出システムを、測定に所望される標準的な動作条件で開始させる。システムが定常状態動作に到達するまで、プロセスを数分間実行した。二軸押出機に関して、３〜５個の色濃縮物ペレットを押出機の供給口内に落とした。色濃縮物ペレットがシステム内に導入され次第、ストップウォッチを開始させた。これは、測定の開始時間であった。ダイから出てくる材料の束を観察した。最初の知覚可能なレベルの色がダイ出口に存在次第、ストップウォッチを停止させた。この時間は、押出機システムを通る最小滞留時間を表した。３回の測定を行い、平均を記録した。

平均滞留時間の算出
平均滞留時間を、商業用の「ＡＫＲＯ−ＣＯ−ＴＷＩＮＳＣＲＥＷ、バージョン３」ソフトウェアを使用して算出した。ＡＫＲＯ−ＣＯソフトウェアを使用した平均滞留時間の算出は、Ｓ．Ｂａｗｉｓｋａｒ＆Ｊ．Ｌ．Ｗｈｉｔｅによる論文「ＡＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭｏｄｅｌｆｏｒＳｏｌｉｄＣｏｎｖｅｙｉｎｇ，Ｍｅｌｔｉｎｇ，ＰｒｅｓｓｕｒｅａｎｄＦｉｌｌＦａｃｔｏｒＰｒｏｆｉｌｅｓｉｎＭｏｄｕｌａｒＣｏ−ｒｏｔａｔｉｎｇＴｗｉｎＳｃｒｅｗＥｘｔｒｕｄｅｒｓ」、ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｏｌｙｍｅｒＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＶｏｌＸＩＩ（４），１９９７，ｐｐ．３３１−３４０に述べられている。

プロセスの平均滞留時間＝押出の総充填体積／ポリマーの総体積流速。押出機の体積の算出は、ＢｏｏｙＭ．Ｌ．による論文「ＧｅｏｍｅｔｒｙｏｆＦｕｌｌｙＷｉｐｅｄＴｗｉｎＳｃｒｅｗＥｑｕｉｐｍｅｎｔ」，ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌｕｍｅ１８，Ｉｓｓｕｅ１２，ｐａｇｅｓ９７３−９８４（１９７８年９月）に説明されるプロセスを使用して決定され得る。充填体積は、軸設計内の個々の軸要素の流動特徴に基づいて算出される。体積流速は、供給速度及び溶融密度に基づく。プロセス結果は、下記の表２Ａ〜２Ｄに示される。

無水マレイン酸グラフト化実験の第１のセットの結果は、表２Ａ、表２Ｂ、及び図１に示される。ＴＲＩＧＯＮＯＸ１０１は、表２Ａの実施例において使用した。表２Ｂでは、実施例（１−４〜１−９）は各々、代替的な過酸化物、ＴＲＩＧＯＮＯＸ２９、またはＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７を用いて調製した。

表２に見られる通り、同じ「最大バレル温度」では、ＭＡＨグラフト含量は、比較実施例１−２及び１−３で減少し、残留過酸化物レベルは増加した。表２Ｂに見られる通り、無水マレイン酸は、全実施例１−４〜１−９においてグラフト化したが、しかしながら、「より低温の」過酸化物、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７を使用する実施例（１−７〜１−９）では、はるかに高いレベルの無水マレイン酸グラフトが達成された。

この実験は、等価質量流速では、より短い半減期を有する過酸化物の全てがポリマー主鎖上への無水マレイン酸モノマーのグラフト化に有効なわけではないことを実証している。等価質量流速では、代替的な過酸化物ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７は、他の過酸化物を含有する組成物と比較して、無水マレイン酸をベースポリマー上にグラフト化するためのより高い反応効率を有した。

「より短い半減期の過酸化物」のうちの１つ、ＴＲＩＧＯＮＯＸ２９は、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７と比較して、本研究の流速範囲にわたってより低いグラフト化レベルを示している。これは、グラフト化レベルの増加が、より短い半減期と、ポリマー鎖から水素を抽出して、無水マレイン酸モノマーのビニル基上にグラフト化するポリマー上にラジカルを作成するのに十分なエネルギーのラジカルとの両方を必要とすることを示唆している。

表２−Ｃ及び表２−Ｄは、それぞれ、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１０１及びＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７を用いたより低いバレル温度を使用した実験を示す。変換に対する過酸化物の種類の効果は、異なる流速において図２及び図３にグラフ表示される。等しい濃度では、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７過酸化物を含有する試料は、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１０１から作製された対応する試料よりも高い無水マレイン酸グラフト含量を有した。

ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７試料はまた、過酸化物の１モル当たりの形成されるラジカル数を説明するために、より高い重量パーセンテージ（０．２３重量％）でも実施した。活性を基準として、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７の「０．２３重量％」試料は、「０．１５重量％」におけるＴＲＩＧＯＮＯＸ１０１試料と同じ数の発生されるラジカルを有した。１０ｌｂ／ｒの速度では、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７試料は、およそ「３倍高いレベルの」グラフト無水マレイン酸を有した。このデータは、代替的な過酸化物、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７が、より高いグラフト化効率を提供することを実証している。

過酸化物のより高い反応性を実証するための変動する代替的な応答は、最終的な固体試料中に存在する未反応過酸化物の量を測定するためである。図３は、流速の関数として、２つの過酸化物の種類の結果を示す。より高い流速、より滞留時間では、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１０１試料の各々の残留過酸化物含量は、対応するＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７試料よりも常に著しく高かった。この結果は、反応押出プロセスの滞留時間中に、ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７からより高い割合の過酸化物が分解し、したがってポリマーグラフト化を開始するために利用可能であったことを示している。

要約すると、代替的な過酸化物（ＴＲＩＧＯＮＯＸ１１７）は一貫して、より短い滞留時間（より高い質量流速）においてより高いレベルの反応効率を提供した。これは、より低い温度またはより高い質量流速におけるグラフト化速度の増加の手段を提供する。

Claims

エチレン系ポリマーと少なくとも１つの極性化合物とから「官能化エチレン系ポリマー」を形成するためのプロセスであって、
前記極性化合物は、無水物含化合物及びカルボン酸含有化合物から選択され、
前記プロセスは、前記エチレン系ポリマーと、前記少なくとも１つの極性化合物と、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキシルカーボネートを含む少なくとも１つの過酸化物とを含む組成物を、少なくとも１つのバレルを備える少なくとも１つの押出機内で熱処理して、ポリマー溶融体を形成することを含み、
前記少なくとも１つの過酸化物は、少なくとも１つの押出機の最大バレル温度において、該少なくとも１つの押出機内の該ポリマー溶融体の最小滞留時間の１／４未満の半減期を有し、
前記プロセスは７９±２（平均±ＳＤ（ｎ＝３））秒以下の最小滞留時間を使用して実行され、
前記過酸化物は、少なくとも１つの一次ラジカルＲＯＣ（Ｏ）Ｏ・（式中、Ｒは、アルキルである）に分解する、前記プロセス。
前記各ラジカルのエネルギーは１００ｋｃａｌ／モル以上である、請求項１に記載の前記プロセス。
前記エチレン系ポリマーは、３５０°Ｆ（１７７℃）において５０，０００ｃＰ未満の溶融体粘度を有する、請求項１または２に記載の前記プロセス。
前記過酸化物は、純粋な過酸化物を基準として、５５℃〜８０℃のＳＡＤＴを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の前記プロセス。
前記ポリマー溶融体の前記温度は１６０℃〜１９０℃である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の前記プロセス。
前記エチレン系ポリマーはエチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、前記α−オレフィンはＣ_３〜Ｃ_２０α−オレフィンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の前記プロセス。