JP6776122B2 - ポリマーブレンド組成物 - Google Patents
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Description
本願は、2013年9月26日に出願された国際出願第PCT/CN13/084292号に対する優先権を主張する。
本発明によるポリマーブレンド組成物は、40重量パーセント以上、例えば、50重量パーセント以上、または代替的に、60重量パーセント以上の、第1の構成成分を含む。
一実施形態では、第1の構成成分はエチレン/α−オレフィンコポリマーである。エチレン/α−オレフィンコポリマーは、均一に分岐した、実質的に線状のエチレン/α−オレフィンコポリマーであってよく、The Dow Chemical Companyから商品名AFFINITY及び/またはENGAGEで市販されている。
一実施形態では、第1の構成成分は、プロピレン/エチレンコポリマーであり得る。
本発明によるポリマーブレンド組成物は、50重量パーセント未満、例えば、40重量パーセント未満、または代替として30重量パーセント未満の、第2の構成成分を含む。第2の構成成分は、酢酸ビニルに由来する単位を9〜50重量パーセント、例えば、酢酸ビニルに由来する単位を9〜40重量パーセント、または代替として酢酸ビニルに由来する単位を12〜35重量パーセント、または代替として酢酸ビニルに由来する単位を17〜29重量パーセント含む、エチレン酢酸ビニルコポリマーを含む。
ポリマーブレンド組成物は、押出機、例えば、単軸または2軸押出機を介した押し出しなどの任意の従来の溶融混和プロセスにより調製することができる。第1の構成成分、第2の構成成分、及び任意に1つ以上の添加剤、ならびに/または充填剤は、均一なポリマーブレンド組成物を形成するために、1つ以上の押出機を介して任意の順序で溶融混和することができる。
反対のことが記述されない限り、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新である。
配合物の構成成分、すなわち、第1の構成成分及び第2の構成成分は表1及び2に記載される。第1の構成成分、すなわち、エチレン/α−オレフィンコポリマー及び/またはプロピレン/エチレンコポリマーの特性は表1に報告され、第2の構成成分、すなわち、エチレン酢酸ビニルの特性は表2に報告される。
本発明の組成物1〜7及び比較組成物1〜31は、表4〜7に報告される配合物の構成成分に基づき、Coperion ZSK−26 MC 60 L/D 2軸押出機上で混合された。混合2軸押出プロセス条件は、表3に報告される。ZSK−26 MC押出機は、300RPMS及び140℃の温度で運転された。全処理量は50LB/時間である。ストランドは、水浴冷却され、ペレット形態にストランドカッターでペレット化された。本発明の組成物1〜7及び比較組成物1〜31の特性が測定され、表4〜7に報告される。
試験方法は以下を含む。
密度に関して測定される試料は、ASTM D4703に従い調製された。測定は、ASTM D792、方法Bを使用する試料押圧から1時間以内に行われる。
メルトインデックス(I2)は、ASTM D1238、条件190℃/2.16kgにより測定され、10分毎に溶出されたグラムで報告される。
DSCは、広範囲の温度にわたってポリマーの溶融及び結晶化挙動を測定するために使用され得る。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)及びオートサンプラーを装備したTA Instruments Q1000 DSCがこの分析を行うために使用される。試験中、50ml/分の窒素パージガス流が使用される。各試料は、約175℃で薄フィルムに溶融押圧され、次いで、溶融試料は室温(〜25℃)に空気冷却される。3〜10mgの直径6mmの試験片を冷却したポリマーから取り出し、量り、軽アルミニウム皿(約50mg)に設置し、圧着閉鎖した。次いで、分析を行い、その熱特性を決定する。
結晶化度%=((Hf)/(292J/g))×100 方程式1
結晶化度%=((Hf)/(165J/g))×100。
GPCシステムは、屈折率(RI)濃度検出器を装備したPolymer Laboratories Model PL−210またはPolymer Laboratories Model PL−220機器のいずれかからなる。カラム及びカルーセルコンパートメントは140℃で運転される。3つのPolymer Laboratories 10−μm Mixed−Bカラムが溶媒1,2,4−トリクロロベンゼンと共に使用される。試料は、50ミリリットルの溶媒中0.1gのポリマーの濃度で調製される。試料を調製するために使用される溶媒は、200ppmの抗酸化ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含む。試料は、160℃で4時間軽く攪拌することにより調製される。使用される注入量は200マイクロリットルであり、流速は1.0ml/分である。GPCカラムセットの較正は、Polymer Laboratoriesから購入した21の分子量分布が狭いポリスチレン標準品で行われる。
MPE=A×(MPS)B 方程式1A
試料プラク及び試料チップの全ては、単一ショット金型ベースを装備したKrauss Maffei KM 110−390/390 CL射出成形機を使用して成形された。
曇った/明澄チップ試料(60×60×2mmのプラク)は、Axxicon金型インサートで成形された。
・Bインサート60×60×2mmのプラク
・Aインサート Aim Mirrorインサート ISO1302による研磨されたNO/N1(SPI−SPE 1−2)
引っ張り試料(ASTM D 638 タイプI引っ張り試験片)は、Axxicon金型インサートで成形された。
・BインサートASTM D 638 タイプI引っ張り165(6.5インチ)×13(0.5インチ)×3.2(0.125インチ)mm
・Aインサート Aim Mirrorインサート ISO1302による研磨されたNO/N1(SPI−SPE 1−2)
ペレット形態の混合ブレンドは、テープ/スロットダイが取り付けられたHaake 単軸押出機(直径3/4インチ及び25L/D)で押し出された。典型的な押し出し条件が適用された(〜50RPM及び140℃〜190℃の温度プロファイル)。押出品は、3ロール構成の冷却ロールシステム上に取り出された。冷却ロールの温度は、約15℃に制御された。完成したテープフィルムは、巻き取りシステム上に回収され、テープの寸法は、幅3.5〜4インチ、厚さ10または15ミルである。
押し出されたテープフィルムは、Callanan RF溶接機で各々高周波溶接される。Callanan RF溶接機の電力出力は2KWであり、操作/発電機の周波数は27.12MHzである。各組成物について、「10インチの長さ」のテープに切断し、「3.5〜4インチ×10インチ×10〜15ミル」のテープ切片を得た。2つのテープ切片は、1つをもう1つの上に設置し、「3.5〜4インチ×10インチ×20〜30ミル」のテープ試験試料を形成した。寸法が「1/2インチ×8インチ」のシールバー/ダイを、バーの長さが試験試料の長さに平行する試験試料の中央線領域に位置付け、試験試料の長さに沿って、1/2インチ×8インチの寸法のRF溶接部を形成したが、試験試料の各端の領域の1インチは溶接されなかった。フィルムは機械方向に密閉された。RF溶接プロセス中、溶接されるフィルムは、シールバーと底部金属板との間に設置される。30psiの圧力の空気圧シリンダーを介してシールバーを底部金属板まで下げ、フィルムは、RF周波数が適用される際にバーと板との間で押圧される。出力レベルの設定は0%〜100%に調整することができる。典型的な設定は、本発明において80%〜90%である。本発明における典型的な溶接時間は、2〜4秒である。
溶接されたフィルム(上記参照)は、CD方向に幅1インチの片に切断される。次いで、これらの片は、インストロンを使用してCD方向に引っ張られる。引っ張っている間のピーク負荷は、溶接強度として記録される。
誘電分光測定は、パーソナルコンピュータ(NOVOCONTROL Technologies GmbH&Co.KG)によって制御されるAgilent 4991A RFインピーダンス/材料分析器を使用して、1×106Hz〜3×109Hzの周波数範囲にわたって行われた。全ての測定は、乾燥窒素下、室温で行われた。コルク穿孔器を使用して、直径約11mmの円をシート(押し出されたテープ)から打ち抜いた。試料は、厚さについてマイクロメータで測定され、直径が10mmの2本の金コーティングされた電極間で走査された。全ての試料は類似する密度及び厚さを有したため、個々の質量は記録されなかった。むしろ、所与の試料の平均質量は、ΔH吸収パラメータの係数に含まれるだろうと仮定された。誘電損率(または27.12MHzでの損失率)は、コンピュータによって生成された。
厚さ2mmの試料チップの明澄度及び曇り度は、ASTM D1746及びASTM D1003に指定されるように、BYK Gardner Haze−gardを使用して測定された。
プロピレン系ポリマー及びエチレン系ポリマーの両方の屈折率モデルは、以下のように、Polymer Handbook,4th Ed,Brandrup,Immergut,and Grulke,Eds.,page VI/573 Table 1を使用して決定された。
D(屈折率)=(D結晶質−D非晶質)*結晶化度の体積%+D非晶質
=(D結晶質−D非晶質)*(p−p非晶質)/(p結晶質−p非晶質)+D非晶質(方程式B)
D(EVAの屈折率)=1.5149−0.001*VA (方程式C)
なお、本発明には以下の態様も含まれることを付記する。
〔1〕
ポリマーブレンド組成物であって、
(a)エチレン/α−オレフィンコポリマー及びプロピレン/エチレンコポリマーからなる群から選択される第1の構成成分であって、前記エチレン/α−オレフィンコポリマーが、0.857〜0.902g/cm 3 の範囲の密度、0.2〜30g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )、40〜99℃の範囲のDCS融点温度(第2の熱)、18〜108Jg −1 の範囲の融解熱、及び6〜37重量パーセントの範囲の結晶化度を有し、プロピレン/エチレンコポリマーが、1〜30g/10分の範囲のメルトフローレート、55〜85℃の範囲のDCS融点温度(第2の熱)、10〜40Jg −1 の範囲の融解熱、及び6〜21重量パーセントの範囲の結晶化度を有する、第1の構成成分と、
(b)酢酸ビニルに由来する単位を9〜40重量パーセント含むエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む、40重量パーセント未満の第2の構成成分であって、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーが、0.2〜20g/10分の範囲のメルトインデックス(I 2 )を有する、第2の構成成分と、を含み、
Δ n が、0.003未満であり、Δ n が、(a)及び(b)の屈折率の差の絶対値であり、前記ポリマーブレンド組成物の誘電損率が、0.024以上の範囲である、前記ポリマーブレンド組成物。
〔2〕
上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含む、射出成形品。
〔3〕
上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含む、フィルム。
〔4〕
上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含む、シート。
〔5〕
上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含む、テープ。
〔6〕
上記〔3〕に記載の前記フィルム、または上記〔4〕に記載の前記シート、または上記〔5〕に記載の前記テープを有する、多層構造体。
〔7〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物。
〔8〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔2〕に記載の前記射出成形品。
〔9〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔3〕に記載の前記フィルム。
〔10〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔4〕に記載の前記シート。
〔11〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔5〕に記載の前記テープ。
〔12〕
前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、上記〔6〕に記載の前記多層構造体。
〔13〕
物品であって、
基材と、前記基材の少なくともある表面と結合されたフィルムと、を備え、前記フィルムが、上記〔1〕に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含み、前記フィルムが、前記少なくとも1つの表面にコーティングまたは積層される、前記物品。
Claims (13)
- ポリマーブレンド組成物であって、
(a)エチレン/1−オクテンコポリマーである第1の構成成分であって、前記エチレン/1−オクテンコポリマーが、0.857〜0.902g/cm3の範囲の密度、0.2〜30g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)、40〜99℃の範囲のDSC融点温度(第2の熱)、18〜108Jg−1の範囲の融解熱、及び6〜37重量パーセントの範囲の結晶化度を有する、前記第1の構成成分を40重量%以上、
(b)酢酸ビニルに由来する単位を21〜40重量パーセント含むエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む第2の構成成分であって、前記エチレン酢酸ビニルコポリマーが、0.2〜20g/10分の範囲のメルトインデックス(I2)を有する、前記第2の構成成分を30重量%以上40重量%未満
含み、
Δnが、0.003未満であり、Δnが、(a)及び(b)の屈折率の差の絶対値であり、前記ポリマーブレンド組成物の誘電損率が、0.024〜0.15の範囲である、前記ポリマーブレンド組成物。 - 請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含む射出成形品。
- 請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含むフィルム。
- 請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含むシート。
- 請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含むテープ。
- 請求項3に記載の前記フィルム、または請求項4に記載の前記シート、または請求項5に記載の前記テープを有する多層構造体。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項2に記載の前記射出成形品。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項3に記載の前記フィルム。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項4に記載の前記シート。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項5に記載の前記テープ。
- 前記ポリマーブレンド組成物が、36パーセント未満の曇り度を有する、請求項6に記載の前記多層構造体。
- 物品であって、
基材と、前記基材の少なくともある表面と結合されたフィルムと、を備え、前記フィルムが、請求項1に記載の前記ポリマーブレンド組成物を含み、前記フィルムが、前記少なくとも1つの表面にコーティングまたは積層される、前記物品。
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