JP7373501B2 - 高グラフトレベルを有する官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー - Google Patents

高グラフトレベルを有する官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー Download PDF

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Description

表面処理およびコーティングされた包装の需要が、増加している。表面処理され、かつコーティングされた厚紙は、包装業界においてより一般的になっている。このような厚紙は、多くの場合、表面上に光沢のある油性印刷、またはワックス、または二軸延伸ポリプロピレン(BOPP)でコーティングされ、このことにより表面の気孔率の非常に低い、または気孔率の無い表面をもたらす。これらの厚紙は、業界では「結合しにくい」基材と呼ばれる。メタロセンまたは他の「シングルサイト触媒の」オレフィンベースポリマー、またはEVAに基づく、既存のホットメルト接着剤(HMA)は、これらの結合しにくい基材への接着が制限されることが実証されている。かかる「結合しにくい」基材への接着性が改善された新しいHMA配合物を開発する必要がある。
接着剤組成物および/または官能化ポリマーは、以下の参考文献:2017年10月11日に出願された、WO2007/146875、WO2008/097898、WO2014/042815、US2015/0166853、WO2016/028909、WO2017/058627、US2017/0114257、国際出願第PCT/US17/056090、および2017年11月17日に出願された、国際出願第PCT/US17/062161に記載される。しかしながら、上述のように、かかる「結合しにくい」基材への接着性が改善された新しいHMA配合物が必要とされている。この必要性は、以下の発明によって満たされている。
組成物は、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを含み、以下の特性:
A)≧1.80のポリマー鎖あたりのグラフト数、および
B)≦50,000mPa・sの(177℃における)溶融粘度、を含む。
熱ストレス試験方法に関する試験試料および試験構成の概略図を示す。
従来のEVAベースの配合物、または官能化もしくは非官能化エチレン/アルファオレフィンインターポリマーに基づく従来のHMA配合物と比較して、UVニス塗装(UV硬化コーティング)基材および高密度段ボールへの接着性が改善された新しい接着剤組成物が発見されている。
上述のように、組成物は、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを含み、以下の特性:
A)≧1.80のポリマー鎖あたりのグラフト数、および
B)≦50,000mPa・sの(177℃における)溶融粘度、を含む。
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んでもよい。
酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーは、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。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーは、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧0.855g/cc、または≧0.860g/cc、または≧0.865g/cc、または≧0.870g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦0.900g/cc、または≦0.895g/cc、または≦0.890g/cc、または≦0.885g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、0.855~0.900g/cc、または0.860~0.890g/cc、または0.865~0.885g/ccの密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧5000mPa・s、または≧6000mPa・s、または≧7,000mPa・s、または≧8,000mPa・s、≧9,000mPa・s、または≧10,000mPa・s、または≧12,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦45,000mPa・s、または≦40,000mPa・s、または≦35,000mPa・s、または≦30,000mPa・s、または≦25,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦28,000mPa・s、または≦26,000mPa・s、または≦24,000mPa・s、または≦22,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、5,000~30,000mPa・s、または10,000~28,000mPa・s、または12,000~26,000mPa・s、または14,000~24,000mPa・s、または16,000~22,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、無水マレイン酸グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≧5重量%、または≧10重量%、または≧15重量%の量で存在する。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≦60重量%、または≦55重量%、または≦50重量%、または≦45重量%の量で存在する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧1.85、または≧1.90、または≧1.95、または≧2.00のポリマー鎖あたりのグラフトを有する。ここで、「グラフト」という用語は、グラフト酸および/または無水物官能化剤を指す。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦5.00、または≦4.50、または≦4.00、または≦3.50のポリマー鎖あたりのグラフトを有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、インターポリマーまたはコポリマーの合計重量に基づいて、≧1.0、または≧1.2、または≧1.4、または≧1.8重量%のグラフト酸および/または無水物基を有する。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、インターポリマーまたはコポリマーの合計重量に基づいて、≦6.0、または≦5.5、または≦5.0、または≦4.5のグラフト酸および/または無水物を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧5,000g/モル、または≧6,000g/モル、または≧7,000g/モル、または≧8,000g/モル、≧9,000g/モル、または≧10,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦50,000g/モル、または≦45,000g/モル、または≦40,000g/モル、または≦35,000g/モル、または≦30,000g/モル、または≦25,000g/モル、または≦20,000g/モル、または≦15,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧1.80、または≧1.90、または≧2.00、または≧2.10の分子量分布(Mw/Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦3.00、または≦2.80、または≦2.60、または2.40の分子量分布(Mw/Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≧95重量%、または≧98重量%、または≧99重量%の量で存在する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、粘着付与剤をさらに含む。粘着付与剤は、限定されるものではないが、脂肪族、脂環式、および芳香族炭化水素、および変性炭化水素、ならびに水素化版、テルペン、および変性テルペン、ならびに水素化版、およびロジン、およびロジン誘導体、ならびに水素化版、およびこれらの粘着付与剤のうちの2つ以上の混合物を含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、ワックスをさらに含む。ワックスは、限定されるものではないが、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、高密度かつ低分子量ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、熱分解ワックス、副生ポリエチレンワックス、Fischer-Tropschワックス、酸化Fischer-Tropschワックス、およびヒドロキシルステアラミドワックス、ならびに脂肪アミドワックス、またはそれらの混合物などの官能化ワックスを含む。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、非官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなる非官能化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーをさらに含む。
一実施形態では、組成物は、第2の酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーをさらに含み、2つのインターポリマー(またはコポリマー)は、溶融粘度(177C)、密度、Mn、またはMw/Mnなどの1つ以上の特性において異なる。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、≧500mPa・s、または≧600mPa・s、または≧700mPas、または≧800mPa・s、≧900mPa・s、または≧1,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、≦5,000mPa・s、または≦4,500mPa・s、または≦4,000mPa・s、または≦3,500mPa・s、または≦3,000mPa・s、または≦2,500mPa・s、または≦2,000mPa・s、または≦1,500mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、≧40℃、または≧45℃、または≧50℃、または≧55℃、≧60℃の熱応力を有する。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、≦95℃、または≦90℃、または≦85℃、または≦80℃、または≦75℃の熱応力を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(-20℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%の繊維引き裂き(23℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(60℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(-20℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%の繊維引き裂き(23℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(60℃における)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、ペレット形態(例えば、単一のペレット)である。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、24.6cmのフィルムあたり、≦20、または≦18、または≦16、または≦14、または≦12、または≦10、または≦8.0、または≦7.0、または≦6.0、または≦5.0mmのゲル含有量(GI200)を有する。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のEVAを含む。さらなる実施形態では、組成物は、EVAを含まない。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のポリプロピレン系ポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、プロピレン系ポリマーを含まない。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%の、重合形態でスチレンを含有するポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、重合形態でスチレンを含有するポリマーを含まない。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のフッ素含有ポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、フッ素含有ポリマーを含まない。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のポリウレタンを含む。さらなる実施形態では、組成物は、ポリウレタンを含まない。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、組成物は、1つ以上の添加剤をさらに含む。添加剤としては、酸化防止剤、難燃剤、UV安定剤、可塑剤、着色剤、充填剤(例えば、無機充填剤)、およびスリップ剤が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、組成物は、最終組成物の重量に基づいて、0より大きい、または≧0.1重量%、または≧0.2重量%、または≧0.5重量%~≦10.0重量%、または≦5.0重量%、または≦2.0重量%、または≦1.0重量%の1つ以上の添加剤の合成重量を含む。
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る少なくとも1つの構成要素分を含む物品もまた提供される。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、物品は、包装構造、接着プライマー組成物、分散液、自動車部品、または建物もしくは建設部品から選択される。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、物品は、1つ以上の層を含むフィルム構造体から選択される。
酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを形成するために使用されるエチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらにコポリマーは、インターポリマーの重量に基づいて、60重量%以上、さらに70重量%以上、さらに80重量%以上、さらに85重量%以上、または90重量%に等しい、重合エチレンを含む。一実施形態において、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーは、エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。好適なαオレフィンには、C-C20αオレフィン、および好ましくはC-C10αオレフィンが含まれるが、これらに限定されない。より好ましいα-オレフィンには、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、および1-オクテンが含まれ、さらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテン、ならびにさらに1-ブテン、1-ヘキセン、および1-オクテンが含まれる。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらにコポリマーは、≧0.855g/cc、または≧0.860g/cc、または≧0.865g/cc、または≧0.870g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらにコポリマーは、≦0.920g/cc、または≦0.915g/cc、または≦0.910g/cc、または≦0.905g/cc、または≦0.900g/ccの密度を有する。好適なα-オレフィンが上に記載される。
本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらにコポリマーは、≧100dg/分、≧150dg/分、または≧200dg/分、または≧250dg/分、または≧300dg/分、または≧350dg/分のメルトインデックス(I、2.16kg、190℃)を有する。一実施形態において、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマー、エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーは、≦2500dg/分、または≦2000dg/分、または≦1500dg/分、または≦1000dg/分、または≦500dg/分のメルトインデックス(I、2.16kg、190℃)を有する。好適なα-オレフィンが上に記載される。
エチレン系インターポリマー、またはコポリマーは、本明細書に記載されるように、2つ以上の実施形態の組み合わせを含んでもよい。
いくつかの実施形態の要約
a)組成物は、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを含み、以下の特性:
A)≧1.80のポリマー鎖あたりのグラフト数、および
B)≦50,000mPa・sの(177℃における)溶融粘度、を含む。
b)上記a)の組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーは、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
c)上記a)またはb)の組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧0.855g/cc、または≧0.860g/cc、または≧0.865g/cc、または≧0.870g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
d)上記のa)~c)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦0.900g/cc、または≦0.895g/cc、または≦0.890g/cc、または≦0.885g/cc(1cc=1cm)の密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
e)上記のa)~d)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、0.855~0.900g/cc、または0.860~0.890g/cc、または0.865~0.885g/ccの密度を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
f)上記のa)~e)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧5000mPa・s、または≧6000mPa・s、または≧7,000mPa・s、または≧8,000mPa・s、≧9,000mPa・s、または≧10,000mPa・s、または≧12,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
g)上記のa)~f)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦45,000mPa・s、または≦40,000mPa・s、または≦35,000mPa・s、または≦30,000mPa・s、または≦25,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
h)上記a)~g)のうちのいずれか1つの組成物であって、本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーは、≦28,000mPa・s、または≦26,000mPa・s、または≦24,000mPa・s、または≦22,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
i)上記のa)~h)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、5,000~30,000mPa・s、または10,000~28,000mPa・s、または12,000~26,000mPa・s、または14,000~24,000mPa・s、または16,000~22,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
j)上記のa)~i)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
k)上記のa)~j)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、無水マレイン酸グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーである。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
l)上記のa)~k)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≧5重量%、または≧10重量%、または≧15重量%の量で存在する。
m)上記のa)~l)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≦60重量%、または≦55重量%、または≦50重量%、または≦45重量%の量で存在する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
n)上記のa)~m)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧1.85、または≧1.90、または≧1.95、または≧2.00のポリマー鎖あたりのグラフトを有する。ここで、「グラフト」という用語は、グラフト酸および/または無水物官能化剤を指す。
o)上記のa)~n)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦5.00、または≦4.50、または≦4.00、または≦3.50のポリマー鎖あたりのグラフトを有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
p)上記のa)~o)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、インターポリマーまたはコポリマーの合計重量に基づいて、≧1.0、または≧1.2、または≧1.4、または≧1.8重量%のグラフト酸および/または無水物基を有する。
q)上記のa)~p)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、インターポリマーまたはコポリマーの合計重量に基づいて、≦6.0、または≦5.5、または≦5.0、または≦4.5のグラフト酸および/または無水物を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
r)上記のa)~q)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧5,000g/モル、または≧6,000g/モル、または≧7,000g/モル、または≧8,000g/モル、または≧9,000g/モル、または≧10,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
s)上記のa)~r)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦50,000g/モル、または≦45,000g/モル、または≦40,000g/モル、または≦35,000g/モル、または≦30,000g/モル、または≦25,000g/モル、または≦20,000g/モル、または≦15,000g/モルの数平均分子量(Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
t)上記のa)~s)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≧1.80、または≧1.90、または≧2.00、または≧2.10の分子量分布(Mw/Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
u)上記のa)~t)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、≦3.00、または≦2.80、または≦2.60、または2.40の分子量分布(Mw/Mn)を有する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
v)上記のa)~u)のうちのいずれか1つの組成物であって、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、ならびにさらなるコポリマーは、組成物の重量に基づいて、≧95重量%、または≧98重量%、または≧99重量%の量で存在する。好適なα-オレフィンは、C-C20α-オレフィン、さらにC-C10α-オレフィン、およびさらにプロピレン、1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテン、または1-ブテン、1-ヘキセン、ならびに1-オクテンを含む。
w)上記のa)~v)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、粘着付与剤をさらに含む。粘着付与剤は、限定されるものではないが、脂肪族、脂環式、および芳香族炭化水素、および変性炭化水素、ならびに水素化版、テルペン、および変性テルペン、ならびに水素化版、およびロジン、およびロジン誘導体、ならびに水素化版、およびこれらの粘着付与剤のうちの2つ以上の混合物を含む。
x)上記のa)~w)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、ワックスをさらに含む。ワックスは、限定されるものではないが、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、高密度かつ低分子量ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、熱分解ワックス、副生ポリエチレンワックス、Fischer-Tropschワックス、酸化Fischer-Tropschワックス、およびヒドロキシルステアラミドワックス、ならびに脂肪アミドワックス、またはそれらの混合物などの官能化ワックスを含む。
y)上記のa)~x)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、非官能化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなる非官能化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーをさらに含む。
z)上記のa)~y)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、第2の酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー、およびさらなるコポリマーをさらに含み、2つのインターポリマー(またはコポリマー)は、溶融粘度(177C)、密度、Mn、またはMw/Mnなどの1つ以上の特性において異なる。
aa)上記のa)~z)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、≧500mPa・s、または≧600mPa・s、または≧700mPas、または≧800mPa・s、≧900mPa・s、または≧1,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。
bb)上記のa)~aa)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、≦5,000mPa・s、または≦4,500mPa・s、または≦4,000mPa・s、または≦3,500mPa・s、または≦3,000mPa・s、または≦2,500mPa・s、または≦2,000mPa・s、または≦1,500mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する。
cc)上記のa)~bb)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、≧40℃、または≧45℃、または≧50℃、または≧55℃、≧60℃の熱応力を有する。
dd)上記のa)~cc)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、≦95℃、または≦90℃、または≦85℃、または≦80℃、または≦75℃の熱応力を有する。
ee)上記のa)~dd)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(-20℃における)を有する。
ff)上記のa)~ee)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%の繊維引き裂き(23℃における)を有する。
gg)上記のa)~ff)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(60℃における)を有する。
hh)上記のa)~gg)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(-20℃における)を有する。
ii)上記のa)~hh)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%の繊維引き裂き(23℃における)を有する。
jj)上記のa)~ii)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、70%~100%、または75%~100%、または80%~100%、または85%~100%、または90%~100%の繊維引き裂き(60℃における)を有する。
kk)上記のa)~jj)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、ペレット形態(例えば、単一のペレット)である。
ll)上記のa)~kk)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、24.6cmのフィルムあたり、≦20、または≦18、または≦16、または≦14、または≦12、または≦10、または≦8.0、または≦7.0、または≦6.0、または≦5.0mmのゲル含有量(GI200)を有する。
mm)上記のa)~ll)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のEVAを含む。さらなる実施形態では、組成物は、EVAを含まない。
nn)上記のa)~mm)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のポリプロピレン系ポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、プロピレン系ポリマーを含まない。
oo)上記のa)~nn)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%の、重合形態でスチレンを含有するポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、重合形態でスチレンを含有するポリマーを含まない。
pp)上記のa)~oo)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のフッ素含有ポリマーを含む。さらなる実施形態では、組成物は、フッ素含有ポリマーを含まない。
qq)上記のa)~pp)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、組成物の重量に基づいて、<0.10重量%、または<0.05重量%、または<0.01重量%のポリウレタンを含む。さらなる実施形態では、組成物は、ポリウレタンを含まない。
rr)上記のa)~qq)のうちのいずれか1つの組成物であって、組成物は、1つ以上の添加剤をさらに含む。添加剤としては、酸化防止剤、難燃剤、UV安定剤、可塑剤、着色剤、充填剤(例えば、無機充填剤)、およびスリップ剤が挙げられるが、これらに限定されない。
ss)上記のa)~rr)のいずれか1つの組成物であって、組成物は、最終組成物の重量に基づいて、0より大きい、または≧0.1重量%、または≧0.2重量%、または≧0.5重量%~≦10.0重量%、または≦5.0重量%、または≦2.0重量%、または≦1.0重量%の1つ以上の添加剤の合成重量を含む。
tt)上記のa)~ss)のうちのいずれか1つの組成物から形成される少なくとも1つの構成要素を含む、物品。
uu)上記のtt)の物品であって、物品は、包装構造、接着プライマー組成物、分散液、自動車部品、または建物もしくは建設部品から選択される。本明細書に記載の一実施形態または実施形態の組み合わせにおいて、物品は、1つ以上の層を含むフィルム構造体から選択される。
定義
別段の記載がない限り、すべての試験方法は本開示の出願日現在のものである。
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物を含む材料または材料の混合物、ならびに組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を含む。典型的には、いずれの反応生成物および/または分解生成物も微量で存在する。
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。例えば、触媒残渣などの微量の不純物が、ポリマー中および/またはポリマー内に組み込まれ得る。
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総称は、(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)コポリマー、および3つ以上の異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
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、50重量%または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、任意に、1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。一実施形態では、オレフィン系ポリマーは、(ポリマーの重量を基準として)過半量のオレフィンモノマーを含み、任意に1種以上のコモノマーを含み得る。
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、重合形態で、ポリマーの重量に基づいて、過半量のプロピレンモノマーを含み、任意に、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、(ポリマーの重量を基準として)少なくとも50重量%または過半量のエチレンモノマーを、重合形態で含み、任意に1種以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。一実施形態では、エチレン系ポリマーは、(エチレン系ポリマーの重量を基準として)過半量のエチレンモノマーを含み、任意に1種以上のコモノマーを含み得る。
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、(インターポリマーの重量を基準として)少なくとも50重量%または過半量のエチレンモノマー、および少なくとも1種のα-オレフィンを、重合形態で含むインターポリマーを指す。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンインターポリマーは、(エチレン系コポリマーの重量を基準として)過半量のエチレンモノマー、および少なくとも1種のα-オレフィンを含む。
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、(コポリマーの重量を基準として)少なくとも50重量%または過半量のエチレンモノマー、および2種のみのモノマーの種類として1種のα-オレフィンを、重合形態で含むコポリマーを指す。一実施形態では、エチレン/α-オレフィンコポリマーは、(エチレン系コポリマーの重量を基準として)過半量のエチレンモノマー、および唯一のモノマーの種類として1種のα-オレフィンを含む。
本明細書で使用される場合、「酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー」という用語、および同様の用語は、グラフト形態で、結合カルボン酸基および/または結合無水物基を含むエチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマー」という用語、および同様の用語は、グラフト形態で、結合無水物基を含むエチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを指す。当該技術分野で理解されているように、微量の無水物基は、例えば大気中での水との反応によりカルボン酸基を形成し得る。
本明細書で使用される場合、「官能化剤」という用語は、ポリマー(すなわち、エチレン系ポリマー)の内に結合し得る(例えば組み込まれる)および/またはポリマー上に結合し得る(例えばグラフト化される)少なくとも1つの官能基を含む化合物を指す。
本明細書で使用される場合、「官能基」という用語は、少なくとも1個のヘテロ原子(例えば、O、N、Si、Cl)を含む化学基を指す。官能基はさらに不飽和を含有し得る。例示的な官能基には、酸および無水物が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「フリーラジカル開始剤」という用語は、ラジカル反応のためのラジカル種を生成する化合物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、およびそれらの派生語は、任意の追加の構成要素、ステップ、または手順の存在を、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、除外することを意図するものではない。疑念を避けるために、「含む」という語の使用を通じて請求項に記載されるすべての組成物は、反対の記述がない限り、重合されているかどうかに関わらず、追加の添加剤、助剤、または化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、任意の以降の記述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成分、ステップ、または手順を排除する。
試験方法
密度
密度を、ASTM D792、方法Bに従って測定した。この結果を、1立方センチメートルあたりのグラム(g)(g/ccまたはg/cm)で記録した。
無水マレイン酸含有量(MAH)-フーリエ変換赤外分光法(FTIR)分析
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判定され、それはポリエチレンの場合において、波数2019cm-1である。無水マレイン酸含有量は、この比に適切な校正定数を乗算することによって計算される。(ポリエチレンの基準ピークを有する)マレイン酸グラフト化オレフィン系ポリマーに使用される式は、式1に示されるように、以下の形態を有する。
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]} (式1)
較正定数Aは、C13 NMR標準を使用して判定することができる。実際の校正定数は、機器およびポリマーによって多少異なる場合がある。波数1712cm-1の第2の成分は、マレイン酸の存在の主な原因であり、これは新たにグラフト化された材料に対して無視できる。しかしながら、経時的に、無水マレイン酸は、水分の存在でマレイン酸に容易に変換される。表面積によっては、著しい加水分解が、周囲条件下で、わずか数日で起こり得る。酸は、波数1712cm-1で別個のピークを有する。式1の定数Bは、無水物基と酸基との間の減衰係数の差に対する補正である。
試料調製手順は、2つの保護フィルムの間で、150~180℃で1時間、加熱プレスで、典型的に0.05~0.15ミリメートルの厚さのプレスを行うことによって始まる。MYLARおよびTEFLONは、プラテンから試料を保護するための好適な保護フィルムである。アルミ箔は絶対に使用してはいけない(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(約10トン)下にある必要がある。試料を、室温まで冷却させ、適切な試料ホルダに設置してからFTIRでスキャンする。バックグラウンドスキャンを、各試料スキャンの前、または必要に応じて、運転するべきである。試験の精度は、±5%未満の固有のばらつきを伴い、良好である。試料は、過剰な加水分解を防止するために乾燥剤と一緒に保管するべきである。生成物中の水分含有量は、0.1重量パーセントの高さまで測定される。しかしながら、無水物から酸への変換は、温度によって可逆的であり、完全な変換には最大1週間かかり得る。復帰は、150℃の真空オーブン内で実行されるのが最良であり、十分な真空度(>27インチHg)が必要である。真空度が不十分な場合、試料は、酸化する傾向があり、約1740cm-1で赤外線のピークが生じ、グラフトレベルに対する値が低くなり過ぎる。無水マレイン酸および酸は、それぞれ約1791および1712cm-1でピークが表される。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
クロマトグラフィーシステムは、内蔵型IR5赤外線検出器(IR5)を備えた、PolymerChar GPC-IR(Valencia、Spain)高温GPCクロマトグラフからなる。オートサンプラーのオーブンコンパートメントを160℃に設定し、カラムコンパートメントを150℃に設定する。使用したカラムは、4つのAgilent「Mixed A」30cm 20ミクロンの線形混合床カラム、および20umのプレカラムである。クロマトグラフィー溶媒は、200ppmのブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を含有する、1,2,4-トリクロロベンゼンである。溶媒源は、窒素散布である。使用した注入体積は、200マイクロリットルであり、流量は、1.0ミリリットル/分である。
GPCカラムセットの較正は、個々の分子量間に少なくとも10の間隔を有する、6つの「カクテル」混合物中に配置された、580~8,400,000g/モルの範囲の分子量を有する、21の狭い分子量分布ポリスチレン標準物質を用いて実行される。標準物質は、Agilent Technologiesから購入される。ポリスチレン標準物質は、1,000,000g/モル以上の分子量について「50ミリリットルの溶媒中0.025グラム」、および1,000,000g/モル未満の分子量について「50ミリリットルの溶媒中0.05グラム」で調製される。ポリスチレン標準物質を、80℃で穏やかに撹拌しながら、30分間溶解する。ポリスチレン標準物質ピーク分子量を、(Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.6, 621(1968)に記載されるような)式2:Mポリエチレン=A×(Mポリスチレン(式2)(式中、Mは分子量であり、Aは0.4315の値を有し、Bは1.0に等しい)を使用して、エチレン系ポリマー分子量に変換する。
五次多項式を使用して、それぞれのエチレン系ポリマー等価較正点に適合させる。NIST標準物質NBS1475が、52,000g/モルの分子量で得られるように、カラム分解能およびバンド広がり効果を補正するために、Aに対するわずかな調整(約0.415から0.44)を行う。
GPCカラムセットの合計プレート計数は、(「50ミリリットルのTCB中0.04g」で調製され、穏やかに撹拌しながら20分間溶解される)EICOSANEで実行する。プレート計数(式3)および対称性(式4)を、200マイクロリットル注入で以下の式に従って測定する。
、式中、RVはミリリットルでの保持体積であり、ピーク幅はミリリットルであり、ピーク最大値はピークの最大高さであり、半分の高さはピーク最大値の1/2の高さである。
、式中、RVはミリリットルでの保持体積であり、ピーク幅はミリリットルであり、ピーク最大値はピークの最大高さであり、1/10の高さはピーク最大値の1/10の高さであり、後方ピークはピーク最大値より後の保持体積でのピーク後部を指し、前方ピークはピーク最大値よりも早い保持体積でのピーク前部を表す。クロマトグラフィーシステムのプレート計数は、22,000超であるべきであり、対称性は0.98~1.22であるべきである。
試料は、PolymerChar「Instrument Control」ソフトウェアを用いて半自動で調製され、試料は、2mg/mlで標的重量とし、溶媒(200ppmのBHTを含有)が、PolymerChar高温オートサンプラーを介して、予め窒素をスパージしたセプタキャップ付バイアルに添加される。試料は、「低速」振とう下、160℃で3時間溶解される。
n(GPC)、Mw(GPC)、およびMz(GPC)の計算は、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェア、等間隔の各データ収集点i(IR)でベースラインを差し引いたIRクロマトグラム、および等式6からの点iの狭い標準較正曲線から得られたエチレン系ポリマー当量分子量(g/モルにおけるMポリエチレン、i)を使用し、等式5~8に従って、PolymerChar GPC-IRクロマトグラフの内蔵型IR5検出器(測定チャネル)を使用する、GPCの結果に基づく。続いて、エチレン系ポリマー試料のGPC分子量分布(GPC-MWD)プロット(wtGPC(lgMW)対lgMWプロット、wtGPC(lgMW)は分子量lgMWのエチレン系ポリマー分子の重量分率)を得ることができる。分子量は、g/モルであり、wtGPC(lgMW)は、
に従う。
数平均分子量Mn(GPC)、重量平均分子量Mw(GPC)およびz平均分子量Mz(GPC)は、次の等式のように計算することができる。


経時的な偏差を監視するために、PolymerChar GPC‐IRシステムで制御されたマイクロポンプを介して各試料に流量マーカー(デカン)を導入する。この流量マーカー(FM)は、試料(RV(FM試料))内のそれぞれのデカンピークのRVを、狭い標準較正(RV(FM較正済み))内のデカンピークのRVと一致させることによって、各試料のポンプ流量(流量(公称))を直線的に補正するために使用する。その後、デカンマーカーピークの時間におけるあらゆる変化は、実験全体における流量(流量(有効))の線形シフトに関連すると仮定した。流量マーカーピークのRV測定の最高精度を促進するために、最小二乗フィッティングルーチンを使用して、流量マーカー濃度クロマトグラムのピークを二次方程式に適合させる。次に、二次方程式の一次導関数を使用して、真のピーク位置を求める。流量マーカーピークに基づいてシステムを較正した後、(狭い標準較正に関して)有効流量を等式9のように計算する。流量マーカーピークの処理は、PolymerChar GPCOne(商標)ソフトウェアを介して行われる。許容可能な流量補正は、有効流量が公称流量の0.5%以内であるようになされる。流量有効=流量公称×(RV(FM校正済み)/RV(FM試料))(式9)。
鎖ごとのグラフト計算方法
鎖ごとのグラフトは、次の式Aを使用して計算される。
、式中、98は、MAH分子量である。グラフト化ポリマーの数平均分子量(M)を、GPC試験方法(上記で概説)を使用して測定する。
繊維引き裂き
UVニス塗装基材または高密度段ボールを使用する組成物の繊維引き裂き(%)パーセント繊維引き裂き(FT)を、標準化された方法に従って決定した。Olinger Bond Testerを使用して、試料組成物のビーズ(0.00014lb/in)を厚紙の札(5×6cm)上に適用し、第2の札を、試料組成物の上部に素早く配置した。約3秒間、軽い指圧を適用して、結合を所定の位置に保持した。試料は、室温および50%の相対湿度で少なくとも4時間調製された。次に、試料を、試験温度で5時間~24時間調製した。試料(n=5)を手によって引き離し、破壊モード(繊維引き裂き、凝集破壊、接着破壊)および平均結果を記録した。
熱応力
耐熱応力性(熱応力)を、Institute of Packaging Professions(IoPP)によって調製された「ホットメルト接着剤の耐熱応力性を測定するための推奨される試験方法(Suggested Test Method for Determining the Heat Stress Resistance of Hot Melt Adhesives)」の方法T-3006に従って測定した。1つの試料を調製するために、2インチ(50.8mm)×3-3/16インチ(81mm)および2インチ(50.8mm)×5-1/2インチ(139.7mm)の寸法を有する、Inland Corrugated Cardboardから入手可能な2つの厚紙の札(長手方向に通る溝で切断する)を、Olinger Bond Tester(適用温度177℃)を使用して、0.00014lb/インチの組成物を適用することによって結合し、このテスターを、さらなる熱の適用無しで、一定圧力で札を圧縮するために使用した。組成物をより短いクーポンの中央の溝に垂直に適用し、組成物が長いクーポンの片方の端部から3/4インチ(19mm)になるようにクーポンを接合した。5つの複製物を、各組成物ごとに作成した。各クーポンは、22℃~23℃、および相対湿度50%で24時間保管された。次に、図1に示すように、短いクーポン端部を試料ホルダ(12)の端部と整列させて、試料(10)は試料ホルダ(12)に装填された。試料(10)は、試料ホルダ(10)の幅広のプレート(14)で所定の位置に保持され、プレート(14)は蝶ナット(16)によって試料ホルダ(12)に固定された。「200g」の重り(18)を、接合部から3.94インチ(100mm)の距離でクーポン(20)に取り付けた。重りに取り付けたペグを、より長いクーポンの端部に作製した孔内に置くことによって重り(18)を固定した。次いで、クーポン(20)および取り付けた重り(18)を含む試料ホルダー(12)を対流式オーブン(図示せず)内に置き、設定温度で平衡化して、24時間オーブンに放置した。24時間の最後に、接合部の少なくとも80%(すなわち、4つの接合部)が破壊されていない場合、次いで試料は試験温度での耐熱性試験に合格したものと見なされる。最大合格耐熱応力性(温度)を決定するまで、オーブンの温度を変化させた。すべての新しい接合クーポン試料を、各試験温度で使用した。結果は熱応力温度(℃)として報告される。
溶融粘度
溶融粘度(177℃、または表記温度における)を、Brookfield Viscometer ModelおよびBrookfield RV-DV-II-Pro粘度計スピンドル31を使用して測定した。試料を、アルミ製の使い捨て管状チャンバに注入し、それを順次Brookfield Thermoselに挿入し、所定の位置に係止した。試料チャンバは、スピンドルを挿入して回転させるときに、チャンバが回転しないことを確実にするために、Brookfield Thermoselの下部に適合するノッチを下部に有する。試料(約8~10グラム)を、溶融した試料が試料チャンバの上部よりも1インチ下になるまで、必要な温度まで加熱した。粘度計装置を下降させ、スピンドルを試料チャンバの中央に沈めたが、スピンドルはチャンバの側面に触れなかった。粘度計のブラケットがThermosel上に揃うまで、下降を続けた。粘度計の電源を入れ、粘度計のrpm出力に基づいて、合計トルク容量の40~60パーセントの範囲内のトルク読み取りをもたらす定常剪断速度で作動するように設定した。読み取りを、15分間毎分行う、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した。
示差走査熱量測定(DSC)
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、広範囲の温度にわたるポリマーの融解、結晶化、およびガラス転移挙動を測定することができる。例えば、RCS(冷蔵冷却システム)およびオートサンプラーを装備するTA Instruments Q1000 DSCを使用して、この分析を実行した。試験中、50ml/分の窒素パージガス流量を使用した。各試料を薄いフィルムに190℃で溶融プレスし、次いで、溶融した試料を室温(25℃)まで空冷した。「3~10mg」、直径6mmの試験片を、冷却したポリマーから抽出し、重量を量り、軽量のアルミニウム皿(50mg)に配置し、および圧着して閉じた。その後、その熱特性を決定するために分析を行った。
サンプルの熱的挙動は、サンプルの温度を上下させて、熱流対温度プロファイルを作成するによって決定した。最初に、試料を180℃まで急速に加熱し、3分間等温に保って、その熱履歴を除去した。次に、試料を10℃/分の冷却速度で-80℃まで冷却し、-80℃で3分間等温に保った。次いで、試料を10℃/分の加熱速度で180℃まで加熱した(これが、「第2の加熱」勾配である)。冷却曲線および第2の加熱曲線を記録した。決定した値は、外挿溶融開始Tおよび外挿結晶化開始Tである。
融解熱(H)およびピーク融解温度は、第2の熱曲線から報告した。ピーク結晶化温度は、冷却曲線から測定された。
溶融転移の開始と終了との間のベースラインを最初に引くことによって、融点TをDSC加熱曲線から決定した。次いで、溶融ピークの低温度側のデータに接線を描いた。この線が、ベースラインと交差する場所が、外挿された融解開始(T)である。これは、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,277-278(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に説明されている通りである。
結晶化温度(T)は、結晶化ピークの高温側に接線を引いたことを除いて、上記のDSC冷却曲線から決定された。この接線がベースラインと交差する場所が、外挿された結晶化開始(T)である。
ガラス転移温度(T)は、DSC加熱曲線から決定し、Bernhard Wunderlich,The Basis of Thermal Analysis,in Thermal Characterization of Polymeric Materials 92,278-279(Edith A.Turi ed.,2d ed.1997)に記載されるように、試料の半分で液体熱容量が増加した。ベースラインをガラス転移領域の下および上から引き、T領域を通って外挿した。試料の熱容量がこれらのベースラインの中間にある温度が、Tである。
剥離接着破壊温度(PAFT)およびせん断接着破壊温度(SAFT)
剥離接着破壊温度(PAFT)を、剥離モードにおいて「100gの重り」で、ASTM D4498に従って試験した。試験は室温(25℃/77°F)で開始し、0.5℃/分の平均速度で温度を上昇させた。
せん断接着破壊温度(SAFT)を、せん断モードにおいて、「500gの重り」で、ASTM D4498に従って測定した。テストを、室温(25℃/77°F)で開始し、オーブン温度を0.5℃/分の平均速度で上昇させた。試験片が破壊された温度を記録した。
PAFTおよびSAFT試験用の試料を、各6×12インチ(152×305mm)の寸法の40ポンドのクラフト紙の2枚のシートを使用して調製した。底部シート上、長さ方向に、かつ1インチ(25mm)の間隙だけ離して、「1.75インチまたは2.00インチ(45mmまたは51mm)幅」の2枚の条片の片面感圧テープ(マスキングテープなど)を平行に接着した。試験する組成物試料を、177℃(350°F)に加熱し、テープ片の間に形成した隙間の中央に均等になるようにたらした。その後、組成物が過度に厚くなる前に、2つのガラスロッドを、1つのロッドはテープの上に直接乗り、間隙の各側で同じテープ片によって水平にされ、その後に第2のロッド、(2つのロッド間に)第2の紙シートが続き、シートの長さに滑らせた。これは、第1のロッドがテープ片の間の隙間に組成物を均等に広げ、第2のロッドが隙間の上部およびテープ片の上部にわたる第2のシートを均等に圧縮するような様式で行われた。それゆえ、単一の「1インチ(25.4mm)幅」の試料シート片を、2つのテープ片の間で作成し、紙シートを結合した。そのように結合されたシートを、横に切断して、「幅1インチ(25.4mm)」および「長さ3インチ(76.2mm)」の片にし、各片が、中央に「1インチ×1インチ(25mm×25mm)」の接着試料結合を有した。この片を、必要に応じて、PAFTおよびSAFT試験で使用した。
実験
1.MAH官能化エチレン/オクテンコポリマー1の調製
反応混合物を、取り扱いと供給を容易にするために、ベースポリマー、無水マレイン酸(MAH)、および鉱油(1:1)で希釈された過酸化物(POX)で構成した。POXは、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルペルオキシ)ヘキサン(DBPH、CAS No.78-63-7)であり、Arkema社またはAkzo Nobel社から入手できた。MAHを、MagnaKron社から入手した。「350SUSホワイトミネラルオイル」を使用して、POXを希釈した。表1を参照されたい。グラフト反応を行い(押出機)、グラフト化ポリマーをペレット化した。
装置および実験条件
グラフト反応を、直列に配置された2つの92mm、同時回転二軸ねじ押出機で実行した。各押出機は、11のバレル(40L/D)を伴って構成され、88の合計L/D比を提供した。各押出機について、最大ねじ速度は、625rpmであり、モータ出力は、700HPであった。押出設定は、「ロスインウェイト式フィーダ」を装備し、POXおよび溶融MAHは、それぞれ第1の押出機のバレル4Bおよびバレル3Bで押出機に計量供給された。運転率は、1200~2000lbs/時であった。不活性雰囲気を維持し、酸化を最小限に抑えるために、窒素ガスを、押出機1の第1のバレル1内に、約5つの時間ごとの標準立方フート(SCFH)で注入した。押出機2のバレル10を真空(20’Hg)にした。押出機1および押出機2の操作条件を、表2に示す。押出機2の下流の「化合物設定」は、ギアポンプ、スクリーンチェンジャー、ウォータースライド、ストランドペレタイザーが含まれる。
ペレット化
湿式カットウォータースライド、ストランドペレタイザーが、公称0.125インチのダイスホール径開口部を有する、40のホールダイスからなる。ウォータースライドは、8つのスプレーゾーン(ゾーンあたり3つのスプレーノズル)を有し、得られたペレット/水スラリーを、スピンドライヤを使用して分離した。水温は、50°F~65°Fに維持され、水スライドするために約60gpmで汲み上げられた。カッター速度は、約1200±150rpmである。
2.組成物の生成
組成物、さらにホットメルト接着剤組成物を製造するために使用される材料を以下の表3に示す。表3の開始材料の重量を測定し、次いで温度制御機能を備えた小型缶ミキサーを使用して、177℃で30分間、100rpmで溶融ブレンドする。組成物およびそれらの用途性能データを、以下の表3~5に提供する。
鎖あたりのグラフトを、式Aを使用して計算した。たとえば、EO1(MAH官能化エチレン/オクテンコポリマー1)の場合、MAHグラフトレベル1.92重量%と式A(上記参照)のMn10367g/モルに置き換えて、グラフトあたりの鎖=(1.92/98)/(98.08/10367)=2.07である。
UVニス塗装基材のためのホットメルト接着剤の組成物、および用途性能データを表4に列挙する。表4に示されるように、MAH官能化エチレン/オクテンコポリマー(実施例1および実施例2)を含有する組成物は、(i)-20℃~60℃の範囲でより高い繊維引き裂き(≧80%)、(ii)EVA(CS.1)、またはGA1950のみ(CS.2)、またはGA1950およびGA1000R(CS.3およびCS.4)、または記されるように、鎖あたりのグラフト数が少ないGA1950およびMAHグラフト化エチレン系ポリマー(CS.5、CS.6、CS.7、およびCS.8)を含有する比較組成物よりも高い熱応力(≧64℃)を呈する。
「高密度段ボール」に対するホットメルト接着剤組成物および用途性能データを表5に列挙する。表5に示されるように、MAH官能化エチレン/オクテンコポリマー(Ex.3)を含有する組成物は、(i)-20℃~60℃の範囲でより高い繊維引き裂き(≧80%)、ならびに(ii)EVA(CS.1)、またはGA1900のみ(CS.9)、またはGA1900およびGA1000R(CS.10)、または記されるように、鎖あたりのグラフト数が少ないGA1900およびMAHグラフト化エチレン系ポリマー(CS.11、およびCS.12)を含有する比較組成物よりも高い熱応力(≧60℃)を呈する。
本願は以下の態様にも関する。
(1) 酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを含む組成物であって、以下の特性:
A)≧1.80のポリマー鎖あたりのグラフト数と、
B)≦50,000mPa・sの(177℃における)溶融粘度と、を含む、組成物。
(2) 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである、前記(1)に記載の組成物。
(3) 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、0.855~0.900g/ccの密度を有する、前記(1)または前記(2)に記載の組成物。
(4) 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、5,000~30,000mPa・sの溶融粘度(177℃)を有する、前記(1)~(3)のいずれかに記載の組成物。
(5) 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、無水マレイン酸グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーである、前記(1)~(4)のいずれかに記載の組成物。
(6) 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、前記組成物の重量に基づいて、5重量%~60重量%の量で存在する、前記(1)~(5)のいずれかに記載の組成物。
(7) 粘着付与剤およびワックスをさらに含む、前記(1)~(6)のいずれかに記載の組成物。
(8) 前記組成物が、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、熱応力≧40℃を有する、前記(1)~(7)のいずれかに記載の組成物。
(9) 前記組成物が、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、-20℃~60℃の範囲で、≧80%の繊維引き裂きを有する、前記(1)~(8)のいずれかに記載の組成物。
(10) 前記(1)~(9)のいずれかに記載の組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む物品。

Claims (9)

  1. 酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーを含む組成物であって、以下の特性:
    A)≧1.80のポリマー鎖あたりのグラフト数と、
    B)5,000~30,000mPa・sの(177℃における)溶融粘度と、を含む、接着剤組成物。
  2. 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンコポリマーである、請求項1に記載の接着剤組成物。
  3. 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、0.855~0.900g/ccの密度を有する、請求項1または請求項2に記載の接着剤組成物。
  4. 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、無水マレイン酸グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーである、請求項1~のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  5. 前記酸および/または無水物グラフト化エチレン/アルファ-オレフィンインターポリマーが、前記組成物の重量に基づいて、5重量%~60重量%の量で存在する、請求項1~のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  6. 粘着付与剤およびワックスをさらに含む、請求項1~のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  7. 前記組成物が、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、熱応力≧40℃を有する、請求項1~のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  8. 前記組成物が、UVニス塗装基材または高密度段ボールに結合されたとき、-20℃~60℃の範囲で、≧80%の繊維引き裂きを有する、請求項1~のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
  9. 請求項1~のいずれか一項に記載の組成物から形成される少なくとも1つの構成成分を含む物品。
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