KR20110044313A - 가교 중합체 조성물 - Google Patents

가교 중합체 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20110044313A
KR20110044313A KR1020117006347A KR20117006347A KR20110044313A KR 20110044313 A KR20110044313 A KR 20110044313A KR 1020117006347 A KR1020117006347 A KR 1020117006347A KR 20117006347 A KR20117006347 A KR 20117006347A KR 20110044313 A KR20110044313 A KR 20110044313A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer
polymer composition
interpenetrating network
polyolefin
weight
Prior art date
Application number
KR1020117006347A
Other languages
English (en)
Inventor
에릭 비그놀라
쉘리 마텔
에드윈 니만
로버트 에프. 헐리
스콧 씨. 스미스
Original Assignee
노바 케미칼즈 인코포레이팃드
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 노바 케미칼즈 인코포레이팃드 filed Critical 노바 케미칼즈 인코포레이팃드
Publication of KR20110044313A publication Critical patent/KR20110044313A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246—Intercrosslinking of at least two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02—Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L35/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L35/06—Copolymers with vinyl aromatic monomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02—Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/024—Preparation or use of a blowing agent concentrate, i.e. masterbatch in a foamable composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/08—Copolymers of styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2425/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2453/00—Characterised by the use of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/025—Copolymer of an unspecified olefin with a monomer other than an olefin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

제1 폴리올레핀 중합체와 상호침투성 망구조 중합체를 포함하는 중합체 조성물. 상기 상호침투성 망구조 중합체는 이 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체와, 상기 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 포함한다. 상기 상호침투성 망구조 중합체는 상기 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼, 가교가 실질적으로 없다. 중합체 조성물 자체는 적어도 부분 가교된다. 상기 중합체 조성물과 팽창제를 포함하고, 팽창되어 밀도가 16 내지 400 kg/㎥일 수 있는 팽창된 중합체 조성물을 형성하는 팽창성 중합체 조성물이 제공된다.

Description

가교 중합체 조성물{CROSSLINKED POLYMER COMPOSITION}
본 발명은 적어도 부분 가교된 중합체 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로, 중합체 조성물은 제1 폴리올레핀 중합체 및 상호침투성 망구조(interpenetrating network) 중합체를 포함한다. 상호침투성 망구조 중합체는 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼 실질적으로 가교가 없는 것이다. 또한, 본 발명은 팽창성 중합체 조성물 및 팽창된(또는 발포) 중합체 조성물에 관한 것으로, 이들 각각은 상기 중합체 조성물을 포함한다.
폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀류를 기반으로 하는 중합체 조성물은 공지되어 있고 발포 및 비-발포 성형 물품(예컨대, 발포 성형 물질 및 발포 시트)을 제조하는데 사용되고 있다. 인성 및 열 안정성과 같은 성질을 개선하기 위해, 폴리올레핀 조성물, 예컨대 발포 폴리올레핀 조성물은 일반적으로 가교된다. 가교 및 발포 폴리올레핀 조성물은 일반적으로 높은 인장 강도, 인열 강도, 내천공성 및 압축 강도와 같은 바람직한 물성을 제공하기 위해 밀도가 비교적 높아야 한다. 하지만, 고밀도는 일반적으로 특정 이용분야를 위한 발포 폴리올레핀 물질의 중량 증가를 동반한다. 발포 폴리올레핀 물질의 중량 증가는 종종 예컨대 수송 관련 이용분야(예컨대, 폴리올레핀 폼(foam)에 포장된 기물(ware)의 운반), 또는 스포츠 장비 이용분야(예, 폴리올레핀 폼 패딩 및 헬멧 라이너)에서 격렬한 운동 증가를 초래할 수 있어 바람직하지 않다.
미국 특허 5,932,659; 6,531,520; 6,359,021; 6,214,894 및 6,004,647은 에틸렌과 프로필렌의 잔류물을 포함하는 폴리올레핀, 및 단일 부위 촉진된 폴리올레핀 수지를 포함하는 가교 중합체 블렌드에 대해 기술한다. '659 특허의 중합체 블렌드는 발포성이다.
미국 특허 7,411,024는 인터폴리머(interpolymer) 수지 입자와 폴리에틸렌의 배합물로부터 형성된 중합체 조성물을 기술하고 있다.
미국 특허 3,959,189는 현탁액의 중합 전에 폴리에틸렌용 가교제를 첨가하는 단계 및 폴리에틸렌과 그 다음 스티렌을 중합시키는 단계, 및 중합된 스티렌 수지를 함유하는 폴리에틸렌 수지 입자 내에 발포제를 함침시키는 단계를 포함하는 폴리에틸렌 수지 입자의 생산 방법을 기술하고 있다.
미국 특허 4,168,353은 수성 매질에 폴리에틸렌 수지 입자를 현탁시키는 단계, 스티렌 단량체와 이 단량체를 중합시키기 위한 촉매를 현탁액에 첨가하는 단계, 단량체를 중합시키는 단계, 및 중합된 스티렌 수지를 함유하는 폴리에틸렌 수지 입자 내에 발포제를 함침시키는 단계를 포함하는 발포성 폴리에틸렌 수지 입자를 생산하는 방법을 기술하고 있다.
미국 특허 5,844,009는 LDPE 수지와 실란-그라프트화된 단일 부위 개시적 폴리올레핀 수지의 블렌드인 물리적-발포된 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 폼에 대해 기술하고 있다.
미국 특허 5,929,129는 적어도 하나의 α-불포화 C3 내지 C20 올레핀 공단량체와 중합된 에틸렌 및 경우에 따라 적어도 하나의 C3 내지 C20 폴리엔을 포함하는 가교 중합체 폼 조성물을 기술한다.
미국 특허 5,883,144는 종래의 저밀도 폴리에틸렌 조성물에 비해 강도, 인성, 가요성, 내열성 및 열밀봉 온도 범위의 개선을 나타내고 가교 폴리올레핀 공중합체(copolymer)를 이용하는 중합체 폼 조성물을 기술한다. 폴리올레핀은 본질적으로 선형이고 적어도 하나의 α-불포화 C3 내지 C20 올레핀계 공단량체와 중합된 에틸렌, 및 경우에 따라 적어도 하나의 C3 내지 C20 폴리엔을 포함한다. 폴리올레핀은 실란-그라프트화되어 수지의 물성과 가공성(processibility)을 향상시킨다.
전술한 폴리올레핀 폼 재료의 특별한 문제점은 최적 미만의 완충성을 제공한다는 것이다. 이것은 다수의 이용분야에서 상기 재료의 효과 및 용도를 제한한다.
이에, 팽창될 수 있는 새로운 가교 폴리올레핀을 기반으로 한 중합체 조성물을 마련하는 것이 필요할 것이다. 또한, 이와 같이 팽창된 가교 폴리올레핀을 기반으로 한 중합체 조성물은 바람직한 물성과 더욱 낮은 밀도의 조합, 예컨대 향상된 완충성을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명에 따르면, 제1 폴리올레핀 중합체와 상호침투성 망구조 중합체를 포함하는 중합체 조성물이 제공된다. 상호침투성 망구조 중합체는 이 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 포함한다. 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼, 상호침투성 망구조 중합체는 가교가 실질적으로 없다. 본 발명의 중합체 조성물은 적어도 부분적으로 가교된 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 위에서 개략한 바와 같은 중합체 조성물을 포함하고, 추가로 팽창제를 포함하는 팽창성 중합체 조성물이 제공된다. 팽창성 중합체 조성물은 적어도 부분적으로 가교된 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 위에서 개략한 바와 같은 중합체 조성물을 포함하고 적어도 부분 가교되고, 밀도가 16 내지 400 kg/㎥인 팽창된 중합체 조성물이 제공된다.
바람직한 양태의 다양한 특징을 설명하는데 있어서, 다양한 도면을 참조로 하고, 여기서 같은 참조 부호는 같은 특징을 가리킨다.
도 1은 본 발명의 일부 양태에 따른 요가 매트의 투시도이다;
도 2는 본 발명의 일부 양태에 따른 테이프를 도시한 투시도이다;
도 3은 본 발명의 일부 양태에 따른 예형 개스킷(gasket)의 평면도이다.
도 4는 도 3의 예형 개스킷의 측면도이다;
도 5는 본 발명의 일부 양태에 따른 바닥재 시스템의 개략적 횡단면도이다;
도 6은 본 발명의 일부 양태에 따른 바닥재 시스템의 개략적 횡단면도이다;
도 7은 본 발명의 일부 양태에 따른 차량 세척용 직물-스트립 커튼의 측면도이다;
도 8은 유니폼 일부가 찢겨진, 본 발명의 다양한 양태를 포함하는 복수의 패드를 입고 있는 축구 선수의 정면도이다;
도 9는 본 발명의 일부 양태에 따른 보호 패드의 측횡단면도이다;
도 10은 본 발명의 일부 양태에 따른 폼 조성물을 포함하고, 일부가 파손되어 착용자 위에 위치한 헬멧의 투시도이다;
도 11은 본 발명의 일부 양태에 따른 밑창 구조에 유용한 중간창 구성부재의 내부 또는 "발측"을 도시한 투시도이다;
도 12는 본 발명의 일부 양태에 따른 밑창 구조에 유용한 중간창 구성부재의 외부측을 도시한 투시도이다.
도 13은 본 발명의 일부 양태에 따른 방탄복의 등측도성 분해조립도이다.
본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "(메트)아크릴산"이란 용어와 이의 유사 용어들은 아크릴산, 메타크릴산 및 이의 배합물을 의미한다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "(메트)아크릴산의 에스테르"란 용어 및 이의 유사 용어들, 예컨대 "(메트)아크릴레이트"는 아크릴산의 에스테르(또는 아크릴레이트), 메타크릴산의 에스테르(또는 메타크릴레이트) 및 이의 배합물을 의미한다.
작업 실시예 외에, 또는 다른 표시가 있는 경우, 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 성분의 양, 반응 조건 등을 언급하는 모든 수 또는 표현은 모든 경우마다 "약"이란 용어가 꾸미고 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 중합체 조성물은 제1 폴리올레핀 중합체와 상호침투성 망구조 중합체를 포함한다. 제1 폴리올레핀 중합체는 공지된 폴리올레핀 중합체 중에서 선택될 수 있다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "폴리올레핀"이란 용어와 이의 유사 용어, 예컨대 "폴리알킬렌" 및 "열가소성 폴리올레핀"은 폴리올레핀 단독중합체, 폴리올레핀 공중합체, 균질 폴리올레핀, 불균질 폴리올레핀 및 이의 2종 이상의 블렌드를 의미한다. 예시 목적 상, 폴리올레핀 공중합체의 예로는 하나 이상의 C3-C12 알파-올레핀, 예컨대 1-부텐, 1-헥센 및/또는 1-옥텐; 비닐 아세테이트; 비닐 클로라이드; (메트)아크릴산; 및 (메트)아크릴산의 에스테르, 예컨대 C1-C8-(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나와 에틸렌으로부터 제조되는 것을 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 중합체 조성물에 사용되는 제1 폴리올레핀은 불균질 폴리올레핀, 균질 폴리올레핀 또는 이의 배합물 중에서 선택될 수 있다. "불균질 폴리올레핀"이란 용어 및 이의 유사 용어들은 (i) 각 중합체 사슬 간에 분자량(즉, 다분산 지수가 3 이상); (ii) 각 중합체 사슬 간에 단량체 잔류물 분포(공중합체의 경우)에 있어서, 변화가 비교적 큰 폴리올레핀을 의미한다. "다분산 지수"(PDI)란 용어는 Mw/Mn의 비를 의미하는 것으로, 여기서 Mw는 중량평균분자량을 의미하고, Mn은 수평균분자량을 의미하며, 각각 적당한 기준물질, 예컨대 폴리에틸렌 기준물질을 이용한 겔투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정된다. 불균질 폴리올레핀은 일반적으로 불균질 상(phase)에서 찌글러-나타식(Ziegler-Natta type) 촉매작용에 의해 제조된다.
"균질 폴리올레핀"이란 용어 및 이의 유사 용어들은 (i) 각 중합체 사슬 간에 분자량(즉, 다분산 지수가 3 미만); (ii) 각 중합체 사슬 간에 단량체 잔류물 분포(공중합체의 경우)에 있어서, 변화가 비교적 작은 폴리올레핀을 의미한다. 이와 같이, 불균질 폴리올레핀과는 대조적으로 균질 폴리올레핀은 각 중합체 사슬 간에 사슬 길이가 유사하고, 중합체 사슬 골격을 따라 단량체 잔류물의 분포가 비교적 균일하며, 각 중합체 사슬 골격 간에 단량체 잔류물의 분포가 비교적 유사하다. 균질 폴리올레핀은 일반적으로 단일 부위, 메탈로센 또는 구속-기하학적 구조 촉매작용에 의해 제조된다. 균질 폴리올레핀 공중합체의 단량체 잔류물 분포는 공단량체 잔류물 함량이 공단량체의 중간 총 몰 함량의 50% 이내인 중합체 분자의 중량%로 정의되는 조성물 분포 폭 지수(CDBI) 값으로 특징지을 수 있다. 이와 같이, 폴리올레핀 단독중합체는 CDBI 값이 100%이다. 예를 들어, 균질 폴리에틸렌/알파-올레핀 공중합체는 일반적으로 CDBI 값이 60% 이상 또는 70% 이상이다. 조성물 분포 폭 지수 값은 당업계에 공인된 방법, 예컨대 문헌[Wild et al., Journal of Polymer Science, Poly. Phys. Ed., Vol. 20, p. 441(1982)] 또는 미국 특허 4,798,081 또는 미국 특허 5,089,321에 기술된 바와 같은 온도 상승식 용출 분별(TREF)법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 제1 폴리올레핀은 폴리에틸렌이다. "폴리올레핀"이란 용어와 관련하여 여기에 제공된 설명에 따르면, "폴리에틸렌"이란 용어는 폴리에틸렌 단독중합체, 폴리에틸렌 공중합체, 균질 폴리에틸렌, 불균질 폴리에틸렌; 이러한 2종 이상의 폴리에틸렌의 블렌드; 및 탄성중합체(예, 폴리프로필렌) 외에 다른 여타 폴리올레핀과 폴리에틸렌의 블렌드를 의미한다.
본 발명에서 제1 폴리올레핀이 선택될 수 있는 폴리에틸렌 공중합체로는 일반적으로 적어도 50 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 70 중량%의 에틸렌 단량체 잔류물; 및 50 중량% 이하, 더욱 일반적으로 30 중량% 이하의 비-에틸렌 공단량체 잔류물(예, 비닐 아세테이트 단량체 잔류물)을 포함한다. 각 경우마다 중량%는 단량체 잔류물의 총 중량을 기준으로 한다. 폴리에틸렌 공중합체는 에틸렌과 공중합할 수 있는 임의의 단량체와 에틸렌으로부터 제조될 수 있다. 에틸렌과 공중합할 수 있는 단량체의 예로는 C3-C12 알파-올레핀, 예컨대 1-부텐, 1-헥센 및/또는 1-옥텐; 비닐 아세테이트; 비닐 클로라이드; (메트)아크릴산; 및 (메트)아크릴산의 에스테르를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 양태에서, 제1 폴리올레핀은 임의의 C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀의 단독중합체; 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체; C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀과 비닐 아세테이트의 공중합체; 하나 이상의 C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀과 C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르의 공중합체; 및 이의 배합물 중에서 선택되는 하나 이상의 중합체를 포함한다.
본 발명의 구체적 양태에서, 제1 폴리올레핀은 균질 폴리에틸렌, 불균질 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 장쇄 분지형 폴리에틸렌, 단쇄 분지형 폴리에틸렌, 에틸렌과 에틸(메트)아크릴레이트(EMA)의 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체 및 이러한 중합체들의 배합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구체적 양태에서, 제1 폴리올레핀은 에틸렌 단독중합체, 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 에틸 (메트)아크릴레이트의 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트(EVA)의 공중합체 및 이의 배합물 중에서 선택되는 2종 이상의 중합체의 배합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체적 양태에서, 제1 폴리올레핀은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE); 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE); 중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE); 고밀도 폴리에틸렌(HDPE); 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체; 에틸렌과 부틸 아크릴레이트의 공중합체; 에틸렌과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 블렌드; 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체와 폴리에틸렌의 블렌드; 및 에틸렌과 프로필렌의 공중합체와 폴리에틸렌의 블렌드 중에서 선택되는 폴리에틸렌 중합체이다.
특별한 양태에서, 제1 폴리올레핀 중합체는 에틸렌 단량체, 및 경우에 따라 에틸렌 외에 다른 알파-올레핀 단량체, 예컨대 C3-C8 α-올레핀 단량체(예, 프로필렌 및/또는 부틸렌), 비닐 아세테이트, C1-C20-(메트)아크릴레이트, 예컨대 C1-C8-(메트)아크릴레이트 및 이의 배합물 중에서 선택되는 공단량체를 포함하는 올레핀 단량체 조성물로부터 제조된다. 일반적으로, 에틸렌 단량체는 올레핀 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 50 중량%의 양으로 올레핀 단량체 조성물에 존재한다.
또 다른 특별한 양태에서, 제1 폴리올레핀 중합체는 밀도가 적어도 0.930 g/㎤인 단일 부위 촉진된 폴리올레핀 중합체이다. 이러한 단일 부위 촉진된 폴리올레핀의 밀도는 예컨대 0.930부터 0.940 g/㎤(열거한 값을 포함해서) 범위이거나; 또는 0.940 g/㎤ 이상(예, 0.948 g/㎤)일 수 있다.
제1 폴리올레핀이 선택될 수 있는 단일 부위 폴리올레핀 중합체는 단일 부위 촉진된 폴리에틸렌 중합체일 수 있다. 단일 부위 촉진된 폴리에틸렌 중합체는 앞에 열거한 바와 같은 단량체, 예컨대 에틸렌 단량체와 비닐 아세테이트, C3-C20 α-올레핀, C1-C8-(메트)아크릴레이트, 말레산 무수물, 말레산 무수물의 디알킬 에스테르, 비닐 방향족 단량체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 공단량체로부터 제조될 수 있다. 단일 부위 촉진된 폴리에틸렌 중합체가 제조될 수 있는 공단량체는 더 특별하게는 비닐 아세테이트 및/또는 C3-C8 α-올레핀으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태에서, 제1 폴리올레핀은 ASTM D1238(190℃/2.16 kg)에 따라 측정한 용융 지수가 적어도 약 0.1이고, 일부 경우에는 적어도 약 0.2이며, 다른 경우에는 적어도 약 0.25이고, 일부 경우에는 적어도 약 0.3이며, 다른 경우에는 적어도 약 0.35이고, 일부 경우에는 적어도 약 0.4이고, 다른 경우에는 적어도 약 0.45이며, 특별한 경우에는 적어도 약 0.5 g/10분이다. 또한, ASTM D 1238(190℃, 2.16 kg)에 따라 측정된 제1 폴리올레핀의 용융 지수는 약 35 이하, 일부 경우에는 약 30 이하, 다른 경우에는 약 25 이하, 일부 경우에는 약 20 이하, 다른 경우에는 약 15 이하, 일부 경우에는 약 10 이하, 다른 경우에는 약 5 이하, 특별한 경우에는 적어도 약 2 g/10분 이하일 수 있다. 제1 폴리올레핀의 용융 지수는 최종 중합체 조성물에 필요한 성질에 기초하여 변경된다. 제1 폴리올레핀의 용융 지수는 위에서 열거한 임의의 값 또는 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.
본 발명의 특별한 양태에서, 제1 폴리올레핀은 ASTM D 1238(190℃/2.16kg)에 따라 측정된 용융 지수가 1 미만, 일부 경우에는 0.95 미만, 다른 경우에는 0.9 미만이고, ASTM D 1238(190℃/2.16kg)에 따라 측정 시, 적어도 0.1 g/10분이다. 이러한 특별한 양태에서, 제1 폴리올레핀의 용융 지수는 앞에서 열거한 임의의 값, 또는 임의의 값 사이의 범위일 수 있다.
제1 폴리올레핀 중합체는 일반적으로 본 발명의 중합체 조성물에, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 90 중량% 이하, 일반적으로 80 중량% 이하, 더욱 일반적으로 70 중량% 이하의 양으로 존재한다. 제1 폴리올레핀 중합체는 일반적으로 본 발명의 중합체 조성물에, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 적어도 30 중량%, 일반적으로 적어도 40 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 50 중량%의 양으로 존재한다. 본 발명의 중합체 조성물에 존재하는 제1 폴리올레핀 중합체의 양은 상기 열거한 값을 포함하여 상기 상한값과 하한값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다. 예를 들어, 제1 폴리올레핀은 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 열거한 값을 비롯한 30 내지 90 중량% 범위의 양, 일반적으로 40 내지 80 중량% 범위의 양, 더욱 일반적으로 50 내지 70 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.
또한, 중합체 조성물은 10 내지 80 중량%, 일부 경우에는 20 내지 80 중량%, 다른 경우에는 30 내지 80 중량%, 일부 경우에는 30 내지 70 중량%의 제2 폴리올레핀 중합체; 및 20 내지 90 중량%, 일부 경우에는 20 내지 80 중량%, 다른 경우에는 20 내지 70 중량%, 일부 경우에는 30 내지 70 중량%의 비닐 방향족 중합체를 함유하는 상호침투성 망구조 중합체를 포함하며, 각 경우마다 중량%는 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 한다. 비닐 방향족 중합체는 미립자 형태의 제2 폴리올레핀 중합체 내에서(즉, 제2 폴리올레핀 중합체가 미립자 형태인 동안) 실질적으로 형성(즉, 중합)된다.
상호침투성 망구조 중합체의 제2 폴리올레핀 중합체는 상기 제1 폴리올레핀 중합체와 관련하여 앞에서 기술한 바와 같은 폴리올레핀의 클래스 및 구체예 중 하나 이상 중에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 제2 폴리올레핀 중합체는 폴리올레핀 단독중합체, 폴리올레핀 공중합체, 균질 폴리올레핀, 불균질 폴리올레핀 및 이의 2종 이상의 배합물 중에서 선택할 수 있다.
본 발명의 한 양태에서, 제2 폴리올레핀은 폴리에틸렌이다. 제1 폴리올레핀 및 "폴리올레핀"이란 용어와 관련하여 본 명세서에 제시된 설명에 따르면, "폴리에틸렌"이란 용어는 폴리에틸렌 단독중합체, 폴리에틸렌 공중합체, 균질 폴리에틸렌, 불균질 폴리에틸렌; 이러한 폴리에틸렌의 2종 이상의 블렌드; 및 폴리에틸렌과 다른 중합체(예, 폴리프로필렌)의 블렌드를 의미한다.
본 발명에서 제2 폴리올레핀이 선택될 수 있는 폴리에틸렌 공중합체는 일반적으로 적어도 50 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 70 중량%의 에틸렌 단량체 잔류물; 및 50 중량% 이하, 더욱 일반적으로 30 중량% 이하의 비-에틸렌 공단량체 잔류물(예, 비닐 아세테이트 단량체 잔류물)을 포함한다. 각 경우마다 중량%는 단량체 잔류물의 총 중량을 기준으로 한다. 폴리에틸렌 공중합체는 에틸렌과 공중합할 수 있는 임의의 단량체와 에틸렌으로부터 제조될 수 있다. 에틸렌과 공중합할 수 있는 단량체의 예로는 C3-C12 α-올레핀, 예컨대 1-부텐, 1-헥센 및/또는 1-옥텐; 비닐 아세테이트; 비닐 클로라이드; (메트)아크릴산; 및 (메트)아크릴산의 에스테르를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명에서 제2 폴리올레핀이 선택될 수 있는 폴리에틸렌 블렌드는 일반적으로 폴리에틸렌 중합체(예, 폴리에틸렌 단독중합체 및/또는 공중합체) 적어도 50 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 60 중량%; 및 폴리에틸렌 중합체와 상이한 다른 중합체(예, 폴리프로필렌) 50 중량% 이하, 더욱 전형적으로 40 중량% 이하를 포함한다. 각 경우마다 중량%는 총 중합체 블렌드의 중량을 기준으로 한다. 폴리에틸렌 블렌드는 폴리에틸렌과 이와 융화성인 임의의 다른 중합체로부터 제조될 수 있다. 폴리에틸렌과 블렌드될 수 있는 중합체의 예로는 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 염소화된 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 스티렌-부타디엔 공중합체, 비닐 아세테이트-에틸렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 비닐 클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체 및 이의 배합물을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 한 양태에서, 제2 폴리올레핀 중합체는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE); 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE); 중간 밀도 폴리에틸렌(MDPE); 고밀도 폴리에틸렌(HDPE); 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체; 에틸렌과 메틸 아크릴레이트의 공중합체(EMA); 에틸렌과 부틸 아크릴레이트의 공중합체; 에틸렌과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 블렌드; 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체와 폴리에틸렌의 블렌드; 및 에틸렌과 프로필렌의 공중합체와 폴리에틸렌의 블렌드 중에서 선택되는 폴리에틸렌 중합체이다.
특별한 양태에서, 제2 폴리올레핀 중합체는 에틸렌 단량체, 및 경우에 따라 에틸렌 외에 다른 알파-올레핀 단량체, 예컨대 C3-C20 α-올레핀 단량체, 예컨대 C3-C8 α-올레핀 단량체(예, 프로필렌 및/또는 부틸렌); 비닐 아세테이트; C1-C20-(메트)아크릴레이트, 예컨대 C1-C8-(메트)아크릴레이트 및 이의 배합물 중에서 선택되는 공단량체를 포함하는 올레핀 단량체 조성물로부터 제조된다. 일반적으로, 에틸렌 단량체는 올레핀 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 50 중량%의 양으로 올레핀 단량체 조성물(이로부터 제2 폴리올레핀이 제조된다)에 존재한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 상호침투성 망구조 중합체의 제2 폴리올레핀 중합체는 에틸렌 단량체(예컨대, 올레핀 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 50 중량% 에틸렌 단량체) 및 비닐 아세테이트를 포함하는 올레핀 단량체 조성물로부터 제조된다. 더 구체적으로, 제2 폴리올레핀 중합체는 75 중량% 내지 99 중량% 양의 에틸렌 단량체 잔류물과 1 중량% 내지 25 중량% 양의 비닐 아세테이트 단량체 잔류물을 함유하는 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체인 폴리에틸렌 중합체이다. 각 경우마다 중량%는 단량체 잔류물의 총 중량을 기준으로 한다. 특별한 양태에서, 제2 폴리올레핀 중합체는 95 중량%의 에틸렌 단량체 잔류물과 5 중량%의 비닐 아세테이트 단량체 잔류물을 함유하는 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체인 폴리에틸렌 중합체이다(각 경우마다 단량체 잔류물의 총 중량을 기준으로 한다). 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 단량체 잔류물의 중량% 값은 제2 폴리올레핀 중합체가 제조되는 올레핀 단량체 조성물에 존재하는 해당 단량체의 중량%와 실질적으로 동등하다.
제2 폴리올레핀 중합체는 일반적으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에, 이 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 80 중량% 이하, 더욱 일반적으로 65 중량% 이하, 더욱 일반적으로 50 중량%% 이하의 양으로 존재한다. 제2 폴리올레핀 중합체는 일반적으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에, 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상, 더욱 일반적으로 15 중량% 이상, 더욱 일반적으로 20 중량% 이상의 양으로 존재한다. 본 발명의 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체의 양은 열거한 값을 비롯한, 상기 상한값과 하한값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다. 예를 들어, 제2 폴리올레핀 중합체는 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 내지 80 중량%, 더욱 일반적으로 15 내지 65 중량%, 더욱 일반적으로 20 내지 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
또한, 본 발명의 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 비닐 방향족 중합체를 포함한다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "비닐 방향족 중합체"란 용어는 비닐 방향족 단독중합체, 비닐 방향족 공중합체 및 이의 블렌드를 의미한다.
비닐 방향족 중합체는 하나 이상의 비닐 방향족 단량체와, 경우에 따라 비닐 방향족 단량체가 아닌 적어도 하나의 공단량체로부터 제조될 수 있다. 한 구체예에서, 비닐 방향족 중합체는 (i) 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 70 중량% 내지 99 중량%(또는 90 내지 98 중량%, 또는 92.5 내지 97.5 중량%) 양으로 존재하는 비닐 방향족 단량체; 및 (ii) 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%(또는 2 내지 10 중량%, 또는 2.5 내지 7.5 중량%)의 양으로 존재하는 공단량체를 포함하는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물로부터 제조된다.
상호침투성 망구조 중합체의 비닐 방향족 중합체를 제조하는데 사용될 수 있는 비닐 방향족 단량체는 당업자에게 공지된 것을 포함한다. 한 양태에서, 비닐 방향족 단량체는 스티렌, 알파-메틸스티렌, 파라-메틸스티렌, 에틸스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤젠, 이소프로필자일렌 및 이의 배합물 중에서 선택된다.
상호침투성 망구조 중합체의 비닐 방향족 중합체를 형성하기 위해 비닐 방향족 단량체(들)와 중합할 수 있는 공단량체는 당업자에게 공지된 것을 포함한다. 적당한 공단량체의 예로는 아크릴산; 메타크릴산; (메트)아크릴레이트, 예컨대 C1-C20 또는 C1-C8-(메트)아크릴레이트(예, 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 및 2-에틸헥실 메타크릴레이트); 아크릴로니트릴; 비닐 아세테이트; 디알킬 말리에이트(예, 디메틸 말리에이트 및 디에틸 말리에이트); 및 말레산 무수물을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 또한, 공단량체는 다중-에틸렌계 불포화 단량체, 예컨대 디엔(예, 1,3-부타디엔); 알킬렌글리콜 반복 단위가 하나 이상인 알킬렌글리콜의 디-(메트)아크릴레이트(예, 에틸렌글리콜 디-(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디-(메트)아크릴레이트 및 에틸렌글리콜 반복 단위가 3개 이상, 예컨대 3 내지 100개인 폴리(에틸렌글리콜) 디-(메트)아크릴레이트); 트리메틸올프로판 디- 및 트리-(메트)아크릴레이트; 펜타에리트리톨 디-, 트리- 및 테트라-(메트)아크릴레이트; 및 디비닐 벤젠 중에서 선택될 수 있다. 다중-에틸렌계 불포화 단량체는 일반적으로 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물에, 이 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 5중량% 이하, 더욱 일반적으로 3 중량% 이하(예, 0.5 내지 1.5 또는 2중량%)의 양으로 존재한다.
한 양태에서, 비닐 방향족 중합체는 비닐 방향족 단량체(예, 스티렌) 및 적어도 하나의 C1-C20-(메트)아크릴레이트, 예컨대 적어도 하나의 C1-C8-(메트)아크릴레이트(예, 부틸(메트)아크릴레이트)를 포함하는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물로부터 제조된다. 특별한 양태에서, 비닐 방향족 중합체는 스티렌과 부틸 아크릴레이트(예, 97 중량% 스티렌 및 3 중량% 부틸 아크릴레이트, 각 경우마다 총 단량체 중량을 기준으로 함)를 포함하는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물로부터 제조된다.
비닐 방향족 중합체는 일반적으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 90 중량% 이하, 더욱 일반적으로 85 중량% 이하, 더욱 일반적으로 80 중량% 이하의 양으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에 존재한다. 비닐 방향족 중합체는 일반적으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 이상, 더욱 일반적으로 35 중량% 이상, 더욱 일반적으로 50 중량% 이상의 양으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에 존재한다. 본 발명의 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에 존재하는 비닐 방향족 중합체의 양은 열거한 값을 비롯한 상한값과 하한값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다. 예를 들어, 비닐 방향족 중합체는 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 내지 90 중량%, 더욱 일반적으로 35 내지 85 중량%, 더욱 일반적으로 50 내지 80 중량%의 양으로 미립자형 상호침투성 망구조 중합체에 존재할 수 있다.
제2 폴리올레핀 중합체(예, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체) 및 비닐 방향족 중합체(예, 스티렌과 부틸 아크릴레이트의 공중합체)는 함께 본 발명의 중합체 조성물의 미립자형 상호침투성 망구조 중합체를 형성한다. 일반적으로, 상호침투성 망구조 중합체는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물을 실질적으로 사전 형성/중합된 폴리올레핀 입자 내에서 중합시켜 제조한다. 일반적으로, 폴리올레핀 입자는 퍼옥사이드 개시제와 같은 하나 이상의 개시제와 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물로 함침되거나 또는 주입된다. 그 다음, 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물이 중합된다. 당면한 증거를 기초로 하지만, 어떠한 이론에 국한하려는 의도 없이, 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합은 실질적으로 폴리올레핀 입자 내에서 일어나는 것으로 생각된다.
본 발명의 한 양태에서, 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 (a) 미립자형 폴리올레핀 중합체 형태로 폴리올레핀 중합체를 제공하는 단계, 및 (b) 실질적으로 미립자형 폴리올레핀 중합체 내에서 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물을 중합시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조된다.
미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 형성은 수성 또는 비-수성 조건(예컨대, 유기 매질의 존재 하에)에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 형성은 수성 조건 하에서 수행된다.
수성 조건 하에서 수행될 때, 폴리올레핀 입자는 일반적으로 먼저 물(예컨대, 탈이온수)과 현탁화제의 배합물에 현탁된다. 당업자에게 공지된 수많은 현탁화제가 이용될 수 있다. 상호침투성 망구조 중합체를 형성하는데 사용될 수 있는 현탁화제의 클래스에는 수용성 고분자량 물질(예, 폴리비닐 알콜, 메틸 셀룰로스, 하이드록실 에틸 셀룰로스 및 폴리비닐피롤리돈); 미량 또는 극미량의 수용성 무기 물질(예, 인산칼슘, 피로인산 마그네슘 및 탄산칼슘); 설폰산염, 예컨대 소듐 도데실벤젠 설포네이트를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 한 양태에 따르면, 트리칼슘 포스페이트와 소듐 도데실벤젠 설포네이트의 배합물이 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 제조에 현탁화제로서 함께 사용된다.
현탁화제는 수성 매질 내에 폴리올레핀 입자를 현탁시킬 정도의 양으로 존재할 수 있다. 일반적으로, 현탁화제는 물과 현탁화제(들)의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 양, 더욱 일반적으로 1 내지 3 중량%의 양으로 존재한다.
폴리올레핀 입자는 일반적으로 진탕 하에 앞서 제조한 물과 현탁화제 조성물에 첨가한다. 대안적으로, 폴리올레핀 입자, 물 및 현탁화제를 동시에 함께 혼합할 수도 있다. 폴리올레핀 입자의 양에 상대적으로, 존재하는 물의 양은 매우 다양할 수 있다. 물은 폴리올레핀 입자를 효과적으로 현탁시키고 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 첨가, 주입 및 중합을 허용하기 위한 목적으로 충분하게 존재한다. 일반적으로, 물 대 폴리올레핀 입자의 중량비는 0.7:1 내지 5:1이고, 더욱 일반적으로 3:1 내지 5:1이다.
물 대 미립자형 중합체 물질의 중량비는 미립자형 상호침투성 망구조 중합체를 형성시키는 방법 중에 변할 수 있다. 예를 들어, 물 대 폴리올레핀 입자의 중량비는 처음에는 5:1일 수 있고, 경시적으로 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 도입 및 중합과 함께 물 대 형성된는/형성된 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 중량비는 효과적으로 상응하게 감소할 수 있다(예, 1:1).
비닐 방향족 중합체 단량체 조성물 및 개시제는 일반적으로 그 다음으로 미립자형 폴리올레핀의 수성 현탁액에 첨가된다. 개시제는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물과 사전 혼합하여 함께 동시에 첨가할 수 있고(또는) 연속해서 첨가할 수 있다. 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물과 따로 첨가한다면, 개시제는 단독 첨가하거나 또는 유기 용매, 예컨대 당업자에게 공지된 바와 같은 톨루엔 또는 1,2-디클로로프로판에 용해할 수 있다. 일반적으로, 개시제는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물과 사전 혼합하고(예컨대, 그 조성물에 용해하고), 이 혼합물을 폴리올레핀 입자의 수성 현탁액에 첨가한다.
비닐 방향족 중합체 단량체 조성물을 중합시키기에 적합한 개시제는 1종 이상이 사용될 수 있다. 적당한 개시제의 예로는, 유기 퍼옥사이드, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트 및 t-부틸 퍼옥시피발레이트; 및 아조 화합물, 예컨대 아조비스이소부틸로니트릴 및 아조비스디메틸발레로니트릴을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합은 또한 사슬전이제의 존재 하에 수행할 수도 있으며, 여기서 사슬전이제는 최종 비닐 방향족 중합체의 분자량을 조절하는 작용을 한다. 사용될 수 있는 사슬전이제의 예로는 C2 -15 알킬 머캅탄, 예컨대 n-도데실 머캅탄, t-도데실 머캅탄, t-부틸 머캅탄 및 n-부틸 머캅탄; 및 알파 메틸 스티렌 이량체를 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
개시제는 일반적으로 적어도 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 거의 모든 단량체를 중합시키기에 충분한 양으로 존재한다. 일반적으로, 개시제는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물과 개시제의 총 중량을 기준으로 0.05 내지 2 중량%, 더욱 일반적으로 0.1 내지 1 중량%의 양으로 존재한다.
폴리올레핀 입자 내에서 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합은 일반적으로 반응 혼합물 내에 열의 도입을 수반한다. 예컨대, 반응기의 내용물은 당업계에 공인된 절차에 따라 밀폐 용기(또는 반응기) 내에서 불활성 대기(예, 질소 세정) 하에 적어도 1시간(예컨대, 8 내지 20시간) 동안 60℃ 내지 120℃의 온도로 가열할 수 있다. 중합 완료 후, 워크업(work-up) 절차는 하나 이상의 세척제(예, 무기산)의 첨가, 및 당업계에 공인된 방법에 따라 수성 반응 매질로부터 미립자형 상호침투성 망구조 중합체의 분리(예컨대, 원심분리)를 포함할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼, 상호침투성 망구조 중합체는 가교가 실질적으로 없다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된, "가교가 실질적으로 없는"이란 용어는 상호침투성 망구조 중합체의 겔 함량이 상호침투성 망구조 중합체의 중량을 기준으로 1.5 중량% 이하(예컨대, 0 내지 1.5 중량%)인 것을 의미한다. 일반적으로, 상호침투성 망구조 중합체는 상호침투성 망구조 중합체의 중량을 기준으로, 겔 함량이 0.8 중량% 이하(예컨대, 0 내지 0.8 중량%), 또는 0.5 중량% 이하(예컨대, 0 내지 0.5 중량%)이다. 겔 함량 값과 가교 수준은 일반적으로 직접적인 관계가 있다. 더 구체적으로, 낮은 등급의 겔 함량 값은 일반적으로 낮은 가교 수준(이에 따라, 중량 기준으로 낮은 가교율)과 관련이 있다. 겔 함량 값은 적당한 공인된 방법에 따라 측정할 수 있다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 가교가 실질적으로 없는 이란 용어와 관련하여, 겔 함량 값은 미국재료시험협회(ASTM) 시험 번호 D2765(하지만, 자일렌보다는 톨루엔을 이용함)에 따라 측정한다.
상호침투성 망구조 중합체는 가교가 실질적으로 없도록 하기 위해, 다가 개시제 및/또는 다중-에틸렌계 불포화 단량체의 실질적인 부재 하에 제2 폴리올레핀 중합체 및 비닐 방향족 중합체(제2 폴리올레핀 중합체 내에서)의 형성을 각각 수행한다. 예를 들어, 폴리올레핀 입자 내에서 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합은 유기 퍼옥사이드계 가교제, 예컨대 디-t-부틸-퍼옥사이드, t-부틸-쿠밀퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, α,α-비스(t-부틸퍼옥시)-p-디이소프로필벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디-(t-부틸퍼옥시)-헥신-3,2,5-디메틸-2,5-디-(벤조일퍼옥시)-헥산, t-부틸-퍼옥시이소프로필-카보네이트; 및 다가 유기 퍼옥사이드 물질, 예컨대 상표명 LUPEROX® JWEB50(Arkema Inc., Philadelphia, PA)으로 시중에서 입수할 수 있는 폴리에테르 폴리(t-부틸 퍼옥시카르보네이트)의 실질적인 부재 하에 수행한다.
상호침투성 망구조 중합체는 가교가 실질적으로 없는 것외에, 일반적으로 VICAT 연화 온도가 90℃ 내지 115℃(예컨대, 90℃ 내지 105℃)이다. VICAT 연화 온도는 ASTM D 1525(등급 B, 로딩 1)에 따라 측정한다. 가교가 실질적으로 없는 것 외에, 상호침투성 망구조 중합체는 또한 일반적으로 ASTM D 1238(230℃/2.16kg)에 따라 측정 시, 0.2 내지 35 g/10분의 용융 지수를 나타낸다.
상호침투성 망구조 중합체는 본 발명의 중합체 조성물에 도입 시, 임의의 적당한 형태일 수 있다. 일반적으로, 상호침투성 망구조 중합체는 미립자 형태로 사용되며, 이 경우에는 미립자형 상호침투성 망구조 중합체이다. 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 입자 크기와 형태가 매우 다양할 수 있다. 일반적으로, 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 평균 입자 크기(가장 긴 입자 치수를 따라 측정 시)가 0.2 내지 10.0mm, 더욱 일반적으로 1 내지 8mm, 더 더욱 일반적으로 3 내지 6mm이다. 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 구형, 타원형, 막대-유사 형, 불규칙형 및 이의 배합 중에서 선택되는 형태일 수 있다. 더욱 일반적으로, 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 구형 및/또는 타원형 중에서 선택되는 형태일 수 있다. 미립자형 상호침투성 망구조 중합체는 종횡비가 1:1 내지 10:1(예컨대, 1:1 내지 5:1)일 수 있다.
한 양태에서, 상호침투성 망구조 중합체는 상표명 IPN™ 수지 하에 노바 케미컬즈 인크.에서 구입할 수 있는 임의의 미립자형 상호침투성 망구조 중합체일 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물의 상호침투성 망구조 중합체는 경우에 따라 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제의 예로는 착색제(예, 염료 및/또는 안료); 자외선 흡수제; 산화방지제; 대전방지제; 난연제; 충전제(예, 점토); 핵형성제, 일반적으로 왁스 형태(예컨대, 폴리올레핀 왁스, 구체적으로 폴리에틸렌 왁스); 및 탄성중합체, 예컨대 중합체 조성물에 대해 기술된 것을 포함해서, 예컨대 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체(예, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 수소화된 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 및 스티렌-부타디엔(SBR) 블록 공중합체)를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 첨가제는 기능적 충분량, 예컨대 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 독립적으로 0.1 중량% 내지 20 중량%의 양으로 상호침투성 망구조 중합체에 존재할 수 있다. 첨가제는 상호침투성 망구조 중합체, 또는 이의 임의의 성분의 형성 동안 임의의 시점에 도입될 수 있다. 예를 들어, 첨가제의 적어도 일부는 중합 동안 및/또는 중합 후에 용융 블렌딩(예컨대, 압출)에 의해 제2 폴리올레핀 중합체 내로 도입될 수 있다. 대안적으로, 첨가제의 적어도 일부는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합 동안 도입될 수 있다. 또 다른 대안으로, 첨가제의 적어도 일부는 비닐 방향족 중합체 단량체 조성물의 중합 후에 도입될 수 있다(예컨대, 상호침투성 망구조 중합체와 용융 컴파운딩에 의해).
상호침투성 망구조 중합체는 일반적으로 본 발명의 중합체 조성물에, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 70 중량% 이하, 일반적으로 60 중량% 이하, 더욱 일반적으로 50 중량% 이하의 양으로 존재한다. 상호침투성 망구조 중합체는 일반적으로 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 10 중량%, 일반적으로 적어도 15 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 20 중량%의 양으로 본 발명의 중합체 조성물에 존재한다. 본 발명의 중합체 조성물에 존재하는 상호침투성 망구조 중합체의 양은 열거한 값을 포함해서 상한값과 하한값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상호침투성 망구조 중합체는 열거한 값을 비롯해서 중합체의 총 중량을 기준으로 10 내지 70 중량%, 일반적으로 15 내지 60 중량% 또는 20 내지 60 중량%, 더욱 일반적으로 20 내지 50 중량% 또는 25 내지 50 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물은 경우에 따라 추가로 탄성중합체성 중합체를 포함할 수 있다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "탄성중합체성 중합체"란 용어와 이의 유사 용어, 예컨대 "탄성중합체"는 고무성 또는 탄성이 있는 중합체 물질(예컨대, 신장 또는 압축 후 초기 치수로 실질적으로 복원되는 중합체 물질)을 의미한다. 탄성중합체성 중합체는 예컨대 천연 고무; 합성 고무, 예컨대 니트릴 고무, 부틸 고무, 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 할로실리콘 고무, 폴리우레탄 고무 및 열가소성 올레핀 고무; 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체; 폴리이소프렌; 옥시란계 탄성중합체; 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체; 폴리할로프렌; 플루오로중합체 및 이의 배합물 중에서 선택될 수 있다.
탄성중합체성 중합체가 선택될 수 있는 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체는 예컨대 스티렌과 부타디엔의 블록 공중합체; 예컨대 스티렌-부타디엔 디블록 공중합체(또한, 폴리스티렌-폴리부타디엔 디블록 공중합체 또는 고무, SBR이라고도 지칭됨); 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 트리블록 공중합체(또한, 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 트리블록 공중합체라 지칭되기도 함); 및 수소화된 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 포함한다. 탄성중합체성 중합체가 선택될 수 있는 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체는 크레이튼 폴리머스, 엘엘씨에서 구입할 수 있는 KRATON® 중합체를 포함한다. 중합체 조성물의 탄성중합체성 중합체가 선택될 수 있는 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체의 바람직한 클래스는 크레이튼 폴리머스 엘엘씨에서 상표명 KRATON G SEBS 폴리머로 구입할 수 있는 수소화된 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌(SEBS) 블록 공중합체이다.
특별한 양태에 따르면, 탄성중합체성 중합체는 하나 이상의 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체/삼원공중합체("EPDM") 중에서 선택된다. EPDM 공중합체는 예컨대 중합체의 총 중량을 기준으로 30 내지 80 중량% 범위의 에틸렌, 10 내지 70 중량% 범위의 프로필렌; 및 1 내지 10 중량% 범위의 디엔을 함유할 수 있다. EPDM의 디엔은 EPDM의 합성에 사용된 하나 이상의 공지된 디엔 중에서 선택될 수 있다. 한 양태에서, EPDM의 디엔은 에틸리덴 노르보르넨이다. 본 발명의 중합체 조성물에 사용될 수 있는 EPDM 공중합체의 한 예는 엑손모빌 케미컬 코포레이션(TX, Irving)에서 구입할 수 있는 VISTALON® 2504 고무이다.
본 발명의 특별한 양태에 따르면, 탄성중합체성 중합체는 천연 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 할로실리콘 고무, 폴리우레탄 고무, 열가소성 올레핀 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 폴리이소프렌, 옥시란계 탄성중합체, 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 폴리할로프렌, 플루오로중합체 및 이의 배합물 중에서 선택된다. 본 발명에 사용될 수 있는 탄성중합체성 중합체의 비제한적 예로는 다우 케미컬 컴패니에서 상표명 Engage® 수지로 판매하는 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 특별한 양태에 따르면, 탄성중합체성 중합체는 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체 및 이의 배합물 중에서 선택된다.
탄성중합체성 중합체는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 50 중량% 이하, 일반적으로 45 중량% 이하, 더욱 일반적으로 40 중량% 이하의 양으로 본 발명의 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 또한, 탄성중합체성 중합체는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 5 중량%, 일반적으로 적어도 10 중량%, 더욱 일반적으로 적어도 15 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다. 본 발명의 중합체 조성물에 존재하는 탄성중합체성 중합체의 양은 열거한 값을 포함해서 상한값과 하한값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다. 예를 들어, 탄성중합체성 중합체는 열거한 값을 포함해서, 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 50 중량%, 일반적으로 10 내지 45 중량%, 더욱 일반적으로 15 내지 40 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물은 적어도 부분적으로 가교된다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "적어도 부분적으로 가교된"이란 용어는 중합체 조성물, 또는 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물이 가교 밀도가 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 각 경우마다 각각 적어도 10 중량%, 예컨대 10 내지 100 중량%, 20 내지 100 중량%, 30 내지 90 중량%, 20 내지 60 중량%, 30 내지 60 중량% 또는 40 내지 80 중량%인 것을 의미한다.
가교 수준, 이에 따른 가교 밀도는 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물이 어떻게 사용되는지 또는 팽창성 중합체 조성물의 경우에는 사용될 예정인지에 기초하여 선택할 수 있다(예컨대, 열성형성 또는 열경화 중합체 조성물로서). 예를 들어, 중합체 조성물이 열성형성 중합체 조성물인 경우, 가교 밀도는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%일 수 있다. 또한, 중합체 조성물이 열경화 중합체 조성물인 경우, 가교 밀도는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 80 내지 100 중량%일 수 있다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물에 관한 가교 수준 및 이에 따른 "가교 밀도"란 용어는 각 경우별로 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물의 겔 함량을 계량하여 측정한다. 본 발명의 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물의 겔 함량 값은 공인된 방법에 따라 측정할 수 있다. 본 발명의 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 및 팽창된 중합체 조성물의 겔 함량은 ASTM D 2765(자일렌보다 톨루엔을 사용하여)에 따라 각 경우마다 측정한다. 상호침투성 망구조 중합체와 관련하여 앞에서 논의한 바와 같이, 겔 함량 값과 가교 수준은 일반적으로 직접적인 관계가 있다. 더 구체적으로, 더 큰 등급의 겔 함량 값은 일반적으로 높은 가교 수준(및 이에 따라 더 큰 등급의 중량 기준 가교 밀도 %)과 관련이 있다.
본 발명의 중합체 조성물은 화학적 가교, 물리적 가교(예, 높은 에너지 조사를 통해) 및 이의 조합 중에서 선택되는 적당한 방법에 의해 가교될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "화학적 가교"란 용어는 특정 유기 퍼옥사이드와 같은 화학적 가교제에 의해 달성되는 가교를 의미한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "물리적 가교"란 용어는 조성물의 다양한 중합체 사슬 내에, 사슬 사이에, 그리고 사슬 간에 공유 결합의 형성을 초래하는 외부 에너지원(예, 고에너지 방사선원, 예컨대 전자빔 장치)에 중합체 조성물을 노출시켜 달성되는 가교를 의미한다. 이러한 기술은 예컨대 미국 특허 5,883,144 및 5,844,009에 개시되어 있다.
화학적 가교는 중합체 조성물이 필름, 시트 또는 3차원 벌크(예컨대, 성형) 물품 형태일 때(또는 이 형태로 가공될 때) 가교를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 물리적 가교, 예컨대 고 에너지 조사에 의한 물리적 가교는 일반적으로 중합체 조성물이 필름 또는 시트 형태일 때(또는 이 형태로 가공될 때) 가교를 달성하기 위해 이용한다. 중합체 조성물의 가교(화학적 가교든지 및/또는 물리적 가교든지 간에)는 중합체 조성물의 다양한 중합체 사슬 사이, 그 사슬 내에, 그리고 그 사슬 간에 공유 결합의 형성을 초래하여 3차원 가교 망구조의 형성을 초래한다. 어떤 이론으로 국한하려는 것은 아니지만, 현재 가까운 증거를 기초로 할 때 가교(화학 가교에 의해서든지 및/또는 물리적 가교 수단에 의해서든지)는 제1 폴리올레핀 중합체; 상호침투성 망구조 중합체; 및 선택적 탄성중합체성 중합체(존재하는 경우) 사이, 그 중합체 내에 및 그 중합체 간에 공유 결합의 형성을 초래하여, 중합체 조성물을 통한 3차원 가교 망구조의 형성을 초래하는 것으로 생각된다.
화학적 가교는 일반적으로 중합체 조성물에 가교제의 첨가에 의해 달성된다. 가교제는 일반적으로 승온(예컨대, 대류 오븐 및/또는 적외선 방사선원에 의해), 화학선(예, 자외선원) 및/또는 고에너지 조사(예, 전자빔원)에 노출 시 활성화된다. 일반적으로, 가교제는 중합체 조성물 내에서 승온에 노출 시 활성화되는 열활성화된 가교제이다. 한 양태에 따르면, 가교제는 적어도 하나의 유기 퍼옥사이드로부터 선택된다. 중합체 조성물의 가교제(또는 동등하게는, 화학적 가교제)가 선택될 수 있는 유기 퍼옥사이드는 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)-헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산-2,5-디(퍼옥실 벤조에이트, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(퍼옥시벤조일)헥신, 1,1-디-(t-부틸퍼옥시)-사이클로헥산, 2,2'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 4,4'-비스(t-부틸퍼옥시)부틸발레레이트, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼테레프탈레이트, t-부틸퍼옥사이드 및 이의 배합물을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
존재한다면, 가교제는 일반적으로 중합체 조성물의 형성 동안 다른 성분(예, 제1 폴리올레핀 중합체, 상호침투성 망구조 중합체 및 선택적 탄성중합체성 중합체)과 함께 도입된다. 가교제는 일반적으로 중합체 조성물을 통해 실질적으로 균질하고 균일하게 분포된다. 가교제는 일반적으로 중합체 조성물의 총 중량(가교제 포함)을 기준으로, 0.2 중량% 내지 10 중량%의 양, 더욱 일반적으로 0.5 중량% 내지 5 중량%의 양, 더욱 일반적으로 1 중량% 내지 2.5 중량%의 양으로 중합체 조성물에 존재한다.
화학적 가교 시, 특히 가교제가 이용될 때, 중합체 조성물의 가교는 (i) 중합체 조성물의 형성 동안(예컨대, 용융 컴파운딩 동안); 및/또는 (ii) 중합체 조성물의 형성 후(예컨대, 승온에 노출에 의해)에 수행될 수 있다. 가교가 물리적 가교 수단에 의해서만 달성될 때(즉, 가교제와 같은 화학 가교제의 부재 하에), 가교는 일반적으로 중합체 조성물의 형성 후에 달성한다. 예를 들어, 중합체 조성물은 압출기에서 용융 컴파운딩에 의해 형성될 수 있고, 그 다음 시트(또는 필름) 다이를 통해 통과시켜 미가교 시트(또는 필름)로 형성시킬 수 있고, 이를 주위 실온으로 냉각하고 롤에 모은다. 미가교 시트는 이후에 롤에서 풀어서 고에너지 방사선(예컨대, 전자빔 장치를 통해)에 노출시켜 물리적으로 가교시킨 뒤, 다른 롤에 가교 시트로서 모은다. 대안적으로, 미가교 시트를 롤에 모으고(그리고 선택적으로 운송하는) 중간 단계는 생략할 수 있고, 시트가 시트 다이에서 나올 때 고에너지 방사선에 연속 노출시켜 물리적 가교되어 가교 시트를 형성한 뒤 수집할 수 있다(예컨대, 롤에).
중합체 조성물의 성분들(예컨대, 제1 폴리올레핀, 상호침투성 망구조 중합체, 선택적 탄성중합체성 중합체, 선택적 가교제, 선택적 첨가제 및 선택적 보강제)은 승온에서 하나 이상의 적당한 용매의 존재 하에 성분들을 혼합하여 함께 블렌딩할 수 있다. 실질적으로 균질한 혼합물을 수득한 후, 용매는 감압(예컨대, 박막 증발기에 의해) 조건 하에 제거하여 중합체 조성물을 형성시킬 수 있다.
더욱 일반적으로, 중합체 조성물의 성분들은 용매의 실질적인 부재 하에, 당업계에 공인된 용융 혼합, 블렌딩 또는 컴파운딩 방법에 의해 함께 블렌딩한다. 적당한 당업계 공인된 혼합 장치, 예컨대 내부 믹서(예컨대, BANBURY 믹서) 및/또는 압출기(예컨대, 일축 압출기, 동시회전성 또는 역회전성 이축 압출기)를 이용하여 중합체 조성물의 성분을 함께 블렌딩할 수 있다.
중합체 조성물의 성분들을 함께 블렌딩(예컨대, 압출기에서 용융 블렌딩을 통해)하는 온도(들)는 일반적으로 중합체 성분들의 분해 및 가교제의 활성화를 최소화하도록 선택한다. 대안적으로, 블렌딩/혼합 온도는 중합체 조성물의 가교 및 팽창을 실질적으로 동시에 실시되도록 선택할 수 있다.
중합체 조성물은 임의의 적당한 형태일 수 있다. 예를 들어, 중합체 조성물은 미립자형, 박편형, 펠릿형, 입체 성형 형태, 필름 형태, 시트 형태 및 이의 배합물 중에서 선택되는 형태일 수 있다. 특별한 양태에 따르면, 중합체 조성물은 중합체 필름 또는 중합체 시트 형태이다. 필름 또는 시트는 단층 또는 다층 필름 또는 시트 중에서 선택될 수 있고, 이의 적어도 한 층이 본 발명의 중합체 조성물을 함유한다. 본 발명의 중합체 조성물을 함유하는 다층 필름 및 시트는 추가로 하나 이상의 비중합체 층, 예컨대 금속 층 또는 금속박 층; 및/또는 하나 이상의 내부(예컨대, 중재성) 및/또는 외부 접착제 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 및 팽창된 중합체 조성물은 각각 독립적으로 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제의 예로는 착색제(예컨대, 염료 및/또는 안료); 자외선 흡수제; 산화방지제(예, 힌더드 페놀 및 포스파이트); 대전방지제; 난연제; 충전제(예, 점토); 및 프로세싱 오일(예컨대, 탄화수소유, 예컨대 광유)를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 첨가제는 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물에, 이 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 각 경우별로 기능적으로 충분한 양, 예컨대 독립적으로 0.1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
본 발명의 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 및 팽창된 중합체 조성물은 각각 독립적으로 하나 이상의 보강 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 보강 재료의 예로는 유리 섬유, 유리 비드, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 탄소 나노섬유, 그래파이트, 금속 박편, 금속 섬유, 폴리아미드 섬유(예, KEVLAR 폴리아미드 섬유), 셀룰로스성 섬유, 나노입자형 점토, 탈크 및 이의 혼합물을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 존재한다면, 보강 물질은 일반적으로 중합체 조성물, 팽창성 중합체 조성물 또는 팽창된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로, 각 경우별로(보강 물질을 포함해서), 보강 함량, 예컨대 5 내지 70 중량%, 10 내지 60 중량% 또는 30 내지 50 중량%(예컨대, 40 중량%)로 존재한다. 보강 섬유, 및 특히 유리 섬유는 당업자에게 공지된 바와 같이 이것이 첨가되는 중합체 물질에 대한 혼화성 및/또는 접착성을 향상시키기 위해 섬유 표면에 사이징제(sizings)을 보유할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 중합체 조성물과 팽창제를 포함하고 적어도 부분적으로 가교된 팽창성 중합체 조성물에 관한 것이다. 제시된 바와 같이, 중합체 조성물은 제1 폴리올레핀 중합체; 상호침투성 망구조 중합체; 및 선택적으로 탄성중합체를 포함한다. 제1 폴리올레핀 중합체, 상호침투성 망구조 중합체 및 선택적 탄성중합체는 각각 전술한 바와 같다.
팽창제는 하나 이상의 물리적 팽창제 및/또는 하나 이상의 화학적 팽창제 및 이의 배합물 중에서 선택될 수 있다. 본 명세서와 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "물리적 팽창제"란 용어는 팽창 후 화학적으로는 실질적 미변화 상태를 유지하고(즉, 화학적 구조의 실질적으로 변화를 일으키지 않는다); 경우에 따라 팽창 후 상을 변화시키는(즉, 고체 또는 액체 상으로부터 기체 상으로 변환된다) 팽창제를 의미한다. 예시 목적 상, 물리적 팽창제가 이산화탄소(CO2)인 경우, 특히 비-임계점 또는 비-초임계 CO2 인 경우, 팽창 후 CO2는 일반적으로 압축 상태(예컨대, 압출기 내에서 중합체 조성물에 주입되었을 때)로부터 비-압축 상태(예컨대, CO2가 혼합되고(또는) 용해되어 있는 중합체 조성물이 압출기로부터, 예컨대 시트 형태로 방출될 때)로 전이한다. 압축 상태에서 비-압축 상태로의 전이 동안 중합체 조성물은 팽창되고 CO2는 실질적으로 화학적 불변 상태를 유지한다(즉, 여전히 CO2 이다). 임계점 또는 초임계 CO2인 경우에, 동시 액체에서 기체상으로의 변화는 팽창 시 동시에 일어나는 것으로 생각된다. 추가 예시하기 위한 목적인, 펜탄이 물리적 팽창제인 경우, 팽창 후 펜탄은 기체 펜탄으로 변환되지만, 동시에 화학적으로는 불변 상태를 유지한다(즉, 여전히 펜탄이다). 물리적 팽창제는 일반적으로 승온 및/또는 감압에 노출 후 기체 상으로 변환된다.
본 발명의 팽창성 중합체 조성물에 포함될 수 있는 물리적 팽창제는 지방족 탄화수소, 고리지방족 탄화수소, 할로겐화된 탄화수소, 물, CO2, 질소(N2) 및 이의 배합물 중에서 선택될 수 있다. 특별한 양태에 따르면, 팽창성 중합체 조성물의 물리적 팽창제는 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 사이클로부탄, 사이클로펜탄, 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 메틸렌 클로라이드, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 물, CO2, N2 및 이의 배합물(이의 구조 이성질체, 예컨대 n-펜탄, 이소펜탄, 1,1-디메틸프로판 등도 포함한다) 중에서 선택된다.
팽창성 중합체 조성물에 존재하는 물리적 팽창제의 양은 일반적으로 팽창된 중합체 조성물이 바람직한 밀도를 갖도록 선택한다. 물리적 팽창제는 사용된다면, 일반적으로 본 발명의 팽창성 중합체 조성물에, 팽창성 중합체 조성물(물리적 팽창제를 포함해서)의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 내지 25 중량%, 더욱 일반적으로 2 중량% 내지 20 중량%, 더욱 일반적으로 4 중량% 내지 15 중량%의 양으로 존재한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 바와 같이, "화학적 팽창제"란 용어는 팽창 후 상을 변화시키고(예컨대, 고체 또는 액체 상에서 기체 상으로 변환된다), 또한 화학적 구조의 변화(즉, 분해 반응의 결과로서)를 일으키는 팽창제를 의미한다. 본 발명의 팽창성 중합체 조성물에 유용한 화학적 팽창제는 일반적으로 승온과 경우에 따라 감압에 노출 후 분해 반응을 일으키고, 그 결과 기체성 분해 산물(예, 질소, 이산화탄소 및/또는 일산화탄소)을 형성시킨다. 분해하여 불활성 기체 분해 산물, 예컨대 질소를 형성하는 화학적 팽창제는 이러한 불활성 기체 분해 산물이 중합체 조성물의 중합체 매트릭스에 최소 유해 영향과 최소의 환경적 영향을 미치기 때문에 바람직하다.
화학적 팽창제는 아조 화합물, N-니트로소 화합물, 세미카바지드, 설포닐 하이드라지드, 카보네이트, 바이카보네이트 및 이의 배합물 중에서 선택될 수 있다. 한 양태에서, 화학적 팽창제는 아조디카본아미드, p-p'-옥시비스(벤젠)-설포닐 하이드라지드, p-톨루엔설포닐 하이드라지드, p-톨루엔설포닐 세미카바지드, 5-페닐테트라졸, 에틸-5-페닐테트라졸, 디니트로소펜타메틸렌테트라민 및 이의 배합물 중에서 선택된다. 특별한 양태에 따르면, 화학적 팽창제는 아조디카본아미드 및/또는 p-p'-옥시비스(벤젠)설포닐 하이드라지드 중에서 선택된다.
화학적 팽창제가 사용될 때, 본 발명의 팽창성 중합체 조성물은 또한 하나 이상의 활성화제를 포함할 수 있다. 활성화제는 일반적으로 화학적 팽창제의 분해 온도를 감소시키는 작용을 하여 팽창성 중합체 조성물의 팽창이 일어나는 온도를 저하시킨다. 팽창성 중합체 조성물에 포함될 수 있는 활성화제로는, 금속 염, 예컨대 아연 스테아레이트 및/또는 아연 옥사이드 중에서 선택되는 아연 염을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 사용된다면, 활성화제는 일반적으로 팽창성 중합체 조성물(활성화제를 포함해서)의 총 중량을 기준으로 0.05 중량% 내지 3 중량%의 양으로 존재한다.
물리적 팽창제와 함께, 팽창성 중합체 조성물에 존재하는 화학적 팽창제의 양은 일반적으로 바람직한 밀도를 갖는 팽창된 중합체 조성물을 제공하도록 선택한다. 화학적 팽창제는 사용된다면, 일반적으로 팽창성 중합체 조성물(화학적 팽창제를 포함해서)의 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 25 중량%, 더욱 일반적으로 2 중량% 내지 20 중량%, 더욱 일반적으로 4 중량% 내지 15 중량%의 양으로 팽창성 중합체 조성물에 존재한다.
팽창제(또는 팽창제들)는 일반적으로 중합체 조성물의 형성 동안, 예컨대 제1 폴리올레핀, 상호침투성 망구조 중합체 및 선택적인 탄성중합체성 중합체의 용융 컴파운딩 동안 실질적으로 동시에 혼입된다. 대안적으로, 팽창제는 사전 형성된 중합체 조성물에, 에컨대 당업계에 공인된 주입 또는 흡수 팽윤 방법에 의해 연속해서 도입될 수 있다. 사전 형성된 중합체 조성물은 일반적으로 표면적이 비교적 넓은 형태, 예컨대 미립자 형태, 시트 형태 또는 필름 형태이다. 사전 형성된 중합체 조성물(예컨대, 미립자, 시트 또는 필름 형태)과 팽창제는 일반적으로 적당한 조건(예컨대, 승온 및/또는 승압) 하에서 함께 접촉하고, 팽창제가 중합체 조성물에 주입되어 본 발명의 팽창성 중합체 조성물을 형성하게 된다. 사전 형성된 중합체 조성물에 연속해서 혼입 또는 도입될 때, 팽창제는 일반적으로 물리적 팽창제(예컨대, 지방족 탄화수소, 예컨대 펜탄)이다.
중합체 조성물의 형성 동안 실질적으로 동시에 혼입될 때, 팽창제는 물리적 및/또는 화학적 팽창제일 수 있다. 더욱 일반적으로, 중합체 조성물의 형성 동안(예컨대, 용융 컴파운딩을 통해) 실질적으로 동시에 혼입될 때, 팽창제는 물리적 팽창제의 실질적인 부재 하에 화학적 팽창제(예컨대, p-p'-옥시비스(벤젠)-설포닐 하이드라지드)이다. 팽창제가 중합체 조성물의 형성 동안 동시에 혼입되는 온도(예컨대, 용융 컴파운딩 온도)는 일반적으로 팽창제의 팽창을 실질적으로 방지하도록 선택하고, 결과적으로 팽창성 중합체 조성물을 형성시킨다.
팽창성 중합체 조성물은 적어도 부분적으로 가교된다. 팽창성 중합체 조성물의 가교 수준, 측정 및 방법은 중합체 조성물과 관련해서 앞에서 설명한 바와 같다. 예를 들어, 팽창성 중합체 조성물은 가교 밀도가 팽창성 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 10 중량%, 예컨대 10 내지 100 중량%, 20 내지 100 중량%, 30 내지 90 중량%, 20 내지 60 중량%, 30 내지 60 중량% 또는 40 내지 80 중량%일 수 있다.
팽창성 중합체 조성물의 가교는 중합체 조성물의 가교와 관련해서 앞에 제시한 설명에 따른 물리적 가교(예컨대, 고에너지 방사선에 대한 노출을 통해) 및/또는 화학적 가교(예컨대, 가교제를 통해)에 의해 달성될 수 있다. 가교는 중합체 조성물에 팽창제의 혼입 전, 혼입 동안 및/또는 혼입 후에 수행될 수 있다. 한 양태에 따르면, 가교는 특히 팽창성 중합체 조성물이 팽창성 중합체 필름 또는 시트 형태일 때, 중합체 조성물에 팽창제를 혼입한 후 수행한다. 예를 들어, 화학적 팽창제, 예컨대 p-p'-옥시비스(벤젠)설포닐 하이드라지드는 중합체 조성물의 용융 컴파운딩(예컨대, 압출) 동안 혼입될 수 있다. 미가교 필름 또는 시트는 중합체 조성물과 화학적 팽창제를 함유하는 압출물을 당업계에 공인된 방법에 따라 필름 또는 시트 다이를 통해 통과시켜 제조한다. 미가교 필름 또는 시트는 그 다음 연속해서 물리적 가교(예컨대, 고에너지 방사선에 노출시켜)시킬 수 있고, 그 결과 본 발명에 따른 팽창성 중합체 조성물(필름 또는 시트 형태)이 형성된다.
팽창성 중합체 조성물은 임의의 적당한 형태일 수 있다. 예를 들어, 팽창성 중합체 조성물은 미립자 형태, 입체 성형 형태, 필름 형태, 시트 형태 및 이의 조합 형태 중에서 선택되는 형태일 수 있다. 특별한 양태에 따르면, 팽창성 중합체 조성물은 팽창성 중합체 필름 또는 팽창성 중합체 시트 형태이다. 팽창성 필름 또는 시트는 단층 또는 다층 필름 또는 시트 중에서 선택될 수 있고, 이의 적어도 한 층이 본 발명의 팽창성 중합체 조성물을 함유한다. 본 발명의 팽창성 중합체 조성물을 함유하는 다층 필름 및 시트는 추가로 하나 이상의 비중합체 층, 예컨대 금속 층 또는 금속박 층; 및/또는 하나 이상의 내부(예컨대, 중재성) 및/또는 외부 접착제 층을 포함할 수 있다.
일반적으로 승온 및/또는 감압에 노출을 수반하는 적당한 팽창 조건 하에, 팽창제는 활성화되고(예컨대 팽창제 자체가 팽창하고(또는) 팽창한 모이어티를 발생한다), 그 결과 팽창성 중합체 조성물을 팽창된(또는 발포된) 중합체 조성물로 변환시킨다. 따라서, 본 발명은 또한 제1 폴리올레핀 중합체; 상호침투성 망구조 중합체; 및 선택적으로 탄성중합체성 중합체를 포함하는 팽창된 중합체 조성물에 관한 것이다. 제1 폴리올레핀 중합체, 상호침투성 망구조 중합체 및 선택적 탄성중합체성 중합체는 각각 전술한 바와 같다.
팽창된 중합체 조성물은 적어도 부분적으로 가교된다. 팽창된 중합체 조성물의 가교 수준, 측정 및 방법은 중합체 조성물과 관련해서 앞에서 설명한 바와 같다. 예를 들어, 팽창된 중합체 조성물은 가교 밀도가 팽창된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 적어도 10 중량%, 예컨대 10 내지 100 중량%, 20 내지 100 중량%, 30 내지 90 중량%, 20 내지 60 중량%, 30 내지 60 중량% 또는 40 내지 80 중량%일 수 있다.
팽창된 중합체 조성물의 가교는 중합체 조성물의 가교와 관련해서 앞에 제시한 설명에 따른 물리적 가교(예컨대, 고에너지 방사선에 대한 노출을 통해) 및/또는 화학적 가교(예컨대, 가교제를 통해)에 의해 달성될 수 있다. 팽창된 중합체 조성물은 본 발명의 팽창성 중합체 조성물로부터 제조될 수 있고, 이 경우에 적어도 일부 가교는 팽창성 중합체 조성물의 팽창 전에 수행되고; 경우에 따라 추가 가교가 팽창 단계 동안 및/또는 팽창 단계 후에 수행될 수 있다. 대안적으로, 팽창된 중합체 조성물은 가교가 실질적으로 없는 팽창성 중합체 조성물(앞에서 설명한 바와 같이)로부터 제조될 수 있고, 이 경우에 가교는 팽창성이고 미가교된 중합체 조성물의 팽창과 거의 동시에 및/또는 그 팽창 후에 연속해서 수행된다. 일반적으로, 팽창된 중합체 조성물은 본 발명의 팽창성 중합체 조성물로부터 제조되고, 거의 모든 가교는 팽창 단계 전에 완료된다.
본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 팽창된 중합체 조성물을 사용하고자 하는 특정 이용분야에 따라 다양한 밀도를 가질 수 있다. 본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 일반적으로 밀도가 16 kg/㎥ 내지 400 kg/㎥(1 내지 25 파운드/ft3), 더욱 일반적으로 24 kg/㎥ 내지 240 kg/㎥(1.5 내지 15 파운드/ft3), 더욱 일반적으로 32 kg/㎥ 내지 192 kg/㎥(2 내지 12 파운드/ft3)이다.
팽창된 중합체 조성물은 임의의 적당한 형태일 수 있다. 예를 들어, 팽창된 중합체 조성물은 입체 성형 형태, 필름 형태, 시트 형태 및 이의 조합 형태 중에서 선택되는 형태일 수 있다. 특별한 양태에 따르면, 팽창된 중합체 조성물은 팽창된 중합체 필름 또는 팽창된 중합체 시트 형태이다. 팽창된 필름 또는 시트는 단층 또는 다층 필름 또는 시트 중에서 선택될 수 있고, 이의 적어도 한 층이 본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 함유한다. 본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 다층 필름 및 시트는 추가로 하나 이상의 비중합체 층, 예컨대 금속 층 또는 금속박 층; 및/또는 하나 이상의 내부(예컨대, 중재성) 및/또는 외부 접착제 층을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물은 개방 셀 구조 및/또는 밀폐 셀 구조를 보유할 수 있다. 더욱 일반적으로, 본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 밀폐 셀 구조를 보유한다.
본 발명의 양태에 있어서, 가교 중합체 폼 구조물은 제1 폴리올레핀, 상호침투성 망구조 중합체, 선택적 탄성중합체성 중합체 및 팽창제를 블렌딩하고, 이 혼합물을 가열하여 발포성 용융 중합체 물질을 형성시킴으로써 제조한다. 가교는 발포성 용융 중합체 물질 내에서 유도되고, 발포성 용융 중합체 물질은 승온에 노출 시 팽창하여 발포 구조물을 형성한다.
본 발명의 특별한 양태에 따르면, 팽창된 중합체 조성물은 제1 폴리올레핀, 상호침투성 망구조 중합체, 선택적 탄성중합체성 중합체, 가교제 및 팽창제를 혼합하여 슬래브(slab)를 형성시키고, 가교제가 중합체 물질을 가교하고 발포제가 분해할 수 있도록 이 혼합물을 주형에서 가열한 후, 주형의 압력을 해제시켜 팽창시킴으로써 번 스톡(bun stock) 형태로 제조할 수 있다. 경우에 따라, 압력의 해제 후 형성된 번 스톡은 추가 팽창시키기 위해 재가열할 수 있다.
본 발명의 양태들에서, 제1 폴리올레핀 중합체, 상호침투성 망구조 중합체 및 선택적인 탄성중합체성 중합체는 중합체들과 임의의 첨가제를 혼합하면서 블렌딩하는 동시에, 경우에 따라 블렌드를 밴버리형 믹서 또는 압출기에서 혼합하면서 가열하여 균질 중합체 블렌드를 제공할 수 있다. 본 발명의 특별한 양태에 따르면, 상호침투성 망구조 중합체는 제1 폴리올레핀 중합체의 적어도 일부와 압출기에서 블렌딩하고, 그 다음 나머지 성분과 블렌딩할 수 있다. 혼합 온도 및 압력은 발포를 피하는 것으로 선택한다. 많은 양태들에서, 혼합 조건은 20 내지 200 psi 사이의 압력과 150℉ 내지 280℉ 사이의 온도이다. 대안적으로, 블렌드의 혼합을 위해 압출기가 사용될 때, 온도는 약 275℉ 이하로 유지하고, 압력은 일반적으로 다이에 따라 500 내지 5000 psi 사이이다(즉, 편평한 시트의 압출에는 2000 내지 3000 psi 사이의 압력이 사용된다). 일반적으로, 처리 온도는 발포제와 가교제의 실질적인 분해는 피하도록 선택한다. 중합체 블렌드는 롤 밀링 또는 압출에 의해, 예컨대, 시트로서, 압축하기 위해 예형될 수 있다. 대안적으로, 블렌드는 펠릿화될 수 있다.
본 발명의 양태에서, 균질 중합체 블렌드는 압축 성형, 사출 성형에 의해 중합체 블렌드 폼을 생산하는데 사용되며, 또는 시트로서 발포될 수 있다. 특히, 중합체 블렌드는 1차 프레싱 작업에서 240℉ 내지 320℉ 사이의 온도와 250 내지 2500 psi 사이의 압력에서 20 내지 90분 동안 고 톤수의 수압 프레스를 이용하여 압축 성형하여 발포한다. 중합체 블렌드 폼은 후속 가열 단계로 300℉ 내지 380℉ 사이의 온도의 오븐에서 20 내지 320분 동안 추가로 팽창시키거나, 또는 2차 프레싱 작업으로, 300℉ 내지 380℉ 사이의 온도와 250 내지 1500 psi의 압력에서 20 내지 320 분 동안 중간 톤수의 수압 프레스에서 추가 팽창시킬 수 있다. 이러한 예형 단계는 블렌드의 탈기에 도움을 주고, 1차 프레싱 작업은 셀 크기의 감소와 셀 질의 향상에 도움을 주며, 2차 프레싱 작업은 표면 분해 및 물질 유실의 방지에 도움을 준다. 폼은 일반적으로 평균 밀도가 1.5 내지 25 pcf 사이이다.
본 발명의 양태에서, 중합체 블렌드는 시트의 한 구역을 예열하여 블렌드를 연화시키고 연화된 중합체 블렌드를 주형 내에서 프레싱하여 성형할 수 있다. 중합체 블렌드는 발포제를 함유하고 발포를 유도하기 위해 가열한다면 발포될 수 있다. 주형은 일체형 또는 매칭 주형일 수 있고 탈기될 수 있다. 이러한 방식으로 주형에서 시트의 성형 및/또는 발포는 중합체 블렌드로부터 개스킷을 성형하는 1가지 방법이다.
본 발명의 많은 양태들에서, 본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 생산하는데 필요한 가공처리 시간 또는 사이클 시간은 상호침투성 망구조 중합체를 제외한 본 발명의 팽창된 중합체 조성물과 동일한 성분을 함유하는 팽창된 조성물에 필요한 시간보다 짧다. 이러한 양태에서, 본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 생산하는데 필요한 가공처리 시간 또는 사이클 시간은 상호침투성 망구조 중합체를 제외한 본 발명의 팽창된 중합체 조성물과 동일한 성분을 함유하는 팽창된 조성물을 생산하는데 필요한 시간보다 적어도 5% 적고, 일부 경우에는 적어도 10% 적으며, 다른 경우에는 적어도 15% 적다.
본 발명의 양태에서, 중합체 블렌드는 적층체 계면의 열처리에 의해 그 자신에 또는 다른 물질에 적층될 수 있다. 접착제가 적용될 수 있지만, 중합체 블렌드를 적층하기 위해 접착제를 반드시 사용할 필요는 없다.
본 발명의 양태들에서, 중합체 블렌드 또는 발포 중합체 블렌드는 인강 강도, 전단 강도 및 절단 강도의 양호한 균형을 나타낸다. 인장 강도, 연신율, 내압축성(압축 비틀림), 압축 경화성 및 인열 강도는 예컨대 ASTM D-3575에 따라 측정할 수 있다. 중합체 블렌드의 유연성 및 완충성은 상기 성질들의 중요한 구성요소이다.
본 발명의 양태에서, 발포 중합체 블렌드는 부양 장치에 사용하기에 적합할 수 있다. 부양 성능 검사는 본 발명에 참고인용된 Underwriters Laboratories, Inc. (UL 1191)에 의해 기술된 설명서에 따라 수행될 수 있다. 부양 재료는 일반적으로 밀도가 1 파운드/ft3(pcf) 이상, 비부력(specific buoyance)이 적어도 58 파운드(lbs), 특정 착용성 장치에서 98%(V 인자), 완충제에서 95%(C 인자)인 부력 유지 인자, 인장 강도 적어도 20 파운드/in2 (psi), 양호한 유연성(균열 없음), 적어도 1 psi에서의 압축 비틀림(25%)을 나타내는 것이 권장된다. 또한, 부력 유지 검사는 60℃에서 120 시간 동안 샘플을 처리하는 것을 수반하는 가열 조건형성을 포함한다. 본 검사의 가열 조건형성 관점은 본질적으로 재료의 열안정성을 탐침하는 승온 크리프 시험이다.
본 발명의 양태들에서, 중합체 블렌드의 열안정성은 비록 간접적이긴 하지만, 부양 성능 검사로부터, 특히 부력 유지 인자로부터 측정할 수 있다. 중합체 블렌드의 열안정성은 다른 이용분야에 관련이 있다. 특히, 중합체 블렌드 및 발포 중합체 블렌드는 자동차 이용분야에, 특히 개스킷 제조에 유용하다. 재료의 열안정성과 함께 유연성과 성형성은 중합체 블렌드를 특히 자동차 개스킷 이용분야에 적합하게 한다.
본 발명의 양태들에서, 개스킷 이용분야에서의 중합체 블렌드의 열안정성은 승온에서 이들의 치수안정성을 모니터하여 측정할 수 있다. 자동차 이용분야에서, 열안정성은 중합체 블렌드의 조각을 특성 시간 동안 승온에 노출시키고 조각의 치수 변화율을 측정하여 검사할 수 있다. 예를 들어, 중합체 블렌드 조각(즉, 폼의 12 인치 x 12 인치 x 1/4 인치 조각)은 158℉로 24시간 동안 가열할 수 있다. 다른 검사에서, 예컨대 조각은 158℉로 50시간, 180℉로 7일, 257℉로 30분, 350℉로 4분, 130℉로 66시간 또는 410℉로 11분 동안 가열할 수 있다. 냉각 후, 조각의 치수를 계산하고 각 치수의 변화율을 계산한다. 치수 변화율이 약 8% 이하, 많은 경우 5% 이하이면 자동차 개스킷 이용분야에 적당한 열안정성을 가진 중합체 블렌드인 것을 나타낸다. 자동차 이용분야에 일반적인 폼 개스킷은 폼 밀도가 2 내지 14 파운드/ft3 사이인 것이다.
본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 충격 에너지 관리 이용분야, 수송 이용분야, 포장 이용분야 및 개인 보호 장비 이용분야에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 자동차, 트럭, 항공기 및 배에서 탑승자가 영향을 받을 수 있는 것에 대비하여(예컨대, 충돌 동안) 내부 캐빈 구조물(예컨대, 계기반, 계기판 및 문 라이너)의 제작에 사용될 수 있다. 팽창된 중합체 조성물은 개인 스포츠 장비, 안전 장비 및 군사 장비 등의 개인 보호 장비 이용분야에서 라이너로서 포함될 수 있다. 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 라이너를 포함할 수 있는 개인 스포츠 보호 장비의 예로는 스포츠 헬멧(예, 하키, 타자용, 야구, 크리켓, 축구, 자전거, 오토바이 및 경주용 헬멧); 몸통 패드(예컨대, 어깨 패드, 엉덩이 패드, 허벅지 패드 및 미저골 패드); 및 정강이 보호대(예, 야구, 크리켓 및 축구에서 사용되는 것)를 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 라이너를 포함할 수 있는 개인 안전 보호 장비의 예로는 안전모(예, 건설현장용 헬멧) 및 소방관 헬멧을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 라이너를 포함할 수 있는 개인 보호 군사 장비의 예로는 전투용 헬멧, 방탄 조끼 및 방탄복을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 팽창된 중합체 조성물은 건축 및 빌딩 이용분야에 사용될 수 있다. 예를 들어, 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 시트는 바닥 밑판(예, 목재 또는 세라믹 바닥 아래)으로서, 그리고 방음 이용분야(예, 벽, 천장 및/또는 바닥)에 사용될 수 있다.
본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 포함하거나, 이 조성물로부터 제조될 수 있는 제조물품의 다른 예로는 접착제 테이프 및 라벨을 포함한다. 접착제 테이프는 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 적어도 한 층을 포함하고, 일반적으로 추가로 1개(단면 테이프인 경우) 또는 2개(양면 테이프의 경우)의 외부 접착제 층을 포함한다. 라벨은 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 적어도 한 층을 포함하고, 경우에 따라 추가로 외부 접착제 층; 하나 이상의 다른 팽창된 및/또는 비-팽창된 중합체 층; 및/또는 적어도 하나의 비-중합체 층, 예컨대 금속 층 또는 금속 박 층을 포함할 수 있다. 본 발명의 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 적어도 한 층을 포함한 라벨은 일반적으로 라벨의 하나 이상의 내부 및/또는 외부 층에 적용된 표시(예, 문자, 숫자, 기호 및/또는 이미지)를 포함한다.
본 발명의 팽창된 중합체 조성물로부터 제조되거나 그 조성물을 포함할 수 있는 물품의 다른 비제한적 예로는 장난감, 요가 매트, 개스킷 및 신발 부품, 예컨대 신발 밑창, 중간창 및 갑피를 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 적어도 부분적으로 가교된 팽창된 중합체 조성물은 다양한 종류의 물품에 사용될 수 있다. 이러한 물품의 비제한적 특정 예는 도면과 이하에 제시한다.
도 1은 적어도 부분적으로 가교된 팽창된 중합체 조성물이 요가 매트의 형태로 사용되는 본 발명의 양태를 도시한 것이다. 이 양태에서, 요가 매트(10)는 팽창된 중합체 조성물 시트(12)로 구성되고, 경우에 따라 사용 중에 요가 매트(10)의 불필요한 움직임을 최소화하고 사용자가 요가 매트(10) 위에 있을 때 편안함을 향상시키기 위해 엠보싱(14)을 포함할 수 있다. 중합체 조성물에 상호침투성 망구조 중합체의 존재는 요가 매트(10)의 완충성을 향상시켜 사용자에게 더 큰 편안함을 주고 스트레스는 줄여줄 것이다.
도 2는 적어도 부분적으로 가교된 팽창된 중합체 조성물이 양면 카펫 테이프의 성분으로 사용된 본 발명의 양태를 도시한 것이다. 이 양태에서, 카펫 테이프(20)(비례해서 도시한 것은 아님)는 제1 이형 필름(28), 제1 접착제 층(26), 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물로 제조된 코어 층(22), 제2 접착제 층(24) 및 제2 이형 필름(30)을 포함한다. 코어 층(22)은 제1 접착제 층(26)과 제2 접착제 층(24) 사이에 위치한다. 제1 이형 필름(28)과 제2 이형 필름(30)은 각각 제1 접착제 층(26)과 제2 접착제 층(24)의 한면에 인접하여 중층되어 있다. 당해 중합체 조성물에 상호침투성 망구조 중합체의 존재는 카펫 테이프(20)의 완충성을 향상시켜 사용 동안 걷기에 더욱 편안하게 만든다.
도 3과 4는 본 발명의 양태들에 따른 개스킷(40)을 도시한 것이다. 개스킷(40)은 비제한적 예로서 배관 이용분야에 유용하다. 개스킷(40)은 외측 치수 X2 및 Y2를 보유하는 직사각형으로 도시되어 있다. 개스킷(40)은 폭 X1 및 Y1을 보유하며, X1 및 Y1은 동일하거나 상이할 수 있다. 개스킷(40)은 본 발명의 팽창된 가교중합체 조성물로 제조된 압축성 층(50), 제1 이형층(46)에 의해 덮여 있는 제1 접착제 층(48)을 포함한다. 개스킷(40)은 제2 이형 층(54)에 의해 덮여 있는 제2 접착제 층(52)을 포함할 수 있다. 압축성 층(50)은 두께 Z를 보유한다. 많은 양태들에서, 두께 Z는 0.05 내지 0.5 인치 범위일 수 있다.
본 발명의 양태들에서, 당해 팽창된 가교 중합체 조성물은 바닥 시스템의 바닥밑 마루(subfloor)와 마무리 바닥(finish flooring) 사이에 밑판으로 사용될 수 있다. 도 5에 제시된 비제한적 예로서, 바닥 시스템(60)은 콘크리트 바닥밑마루(68)와 목재 적층 마무리 바닥(70) 사이에 장착된 밑판(62)을 포함한다. 밑판(62)은 보통 콘크리트 바닥밑마루(68)에 자유롭게(예컨대, 접착제 또는 다른 부착 메카니즘을 사용함이 없이) 배치하여, 필름(64)이 콘크리트 바닥밑마루에 접촉하게 한다. 밑판(62)의 웨브(web)는 웨브에 인접한 측면 가장자리가 서로 접하도록 설치할 수 있다. 설치 동안, 밑판(62)의 인접 웨브는 테이프 스트립(66)으로 함께 결합시킬 수 있다. 적층 목재 바닥(70)의 판자는 밑판(62) 표면에 판자가 위치하도록 자유-부양 방식으로 밑판(62) 위에 배치될 수 있다. 인접 판자(70)는 통상의 홈속의 혀(tongue-in-groove) 배열을 이용하여 함께 결합하거나 아교로 붙일 수 있지만, 판자들은 밑판(62)에 부착하지 않는다.
본 발명의 양태들에 따른 바닥 시스템의 다른 비제한적 예는 도 6에 제시했다. 예시된 바닥 시스템(80)에서, 밑판(82)은 목재 바닥밑마루(84)와 목재 적층 마무리 바닥의 판자(90) 사이에 설치한다. 이 배열에 따른 바닥 시스템은 도 5에 도시한 것과 유사하다. 하지만, 필름(86)이 바닥밑마루와 접촉하도록 밑판(82)을 배향하기보다, 이 배열에서는 밑판(82)의 표면이 목재 바닥밑마루(84)와 접촉하고 필름(86)과 바닥밑마루가 대향하도록 배향한다. 적층 목재 바닥의 판자(90)는 판자가 필름(86) 위에 위치하도록 밑판(82) 위에 자유-부양 방식으로 배치할 수 있다. 설치 동안, 밑판(82)의 인접 웨브는 테이프(88) 스트립에 의해 함께 결합될 수 있다.
도 7에 도시한 본 발명의 양태는 본 발명에 따른 세차 장치용 직물-스트립 커튼(100)에 관한 것이다. 세차 장치를 통해 차량이 예인되는 방향은 화살표로 표시한 바와 같다. 세차할 차량 위에 프레임워크(102)가 배열되어 있고, 그 위에 예인 방향에 횡방향을 향하는 복수의 지지체 바(104)가 부착되어 있다. 프레임워크(102) 및 이에 의한 지지체 바(104)는 드라이브(106)에 의해 앞뒤로 이동하도록 자극된다. 복수의 세차 스트립(108)은 당해의 팽창된 가교 중합체 조성물로 제조된 것으로, 각 지지체 바(104) 위에 나란히 매달려 있다. 이 목적을 위해, 지지체 바(104)를 포함하는 세차 스트립의 상단에 부착된 루프(110)가 각 경우마다 사용된다. 루프는 부착 스트립(112)에 의해 형성되고, 여기서 세차 스트립(108)을 차쪽으로 늘어뜨린다. 이 목적을 위해, 스트립(112)은 부착 영역(114)에서 세차 스트립(108)에 영구적으로 봉합된다. 각 부착 스트립(112)은 부착 부재(116)를 보유하고, 이와 함께 부착 스트립(112)의 자유 말단은 세차 스트립(108)의 부착 영역(114) 위에 탈착가능하게 부착된다. 이러한 방식으로, 루프(110)가 형성되고, 이는 지지체 바(104)를 둘러싸고 있고, 탈착가능한 부착때문에 언제든지 펼쳐져, 각 세차 스트립(108)을 제거 및 교체할 수 있다.
도 8에 제시된 본 발명의 양태인, 축구 선수의 전면도는 당해 팽창된 가교 중합체 조성물을 함유하는 다양한 종류의 보호 패딩을 포함한다. 축구 선수는 헬멧(150), 일부가 벗겨진 유니폼(140) 및 복수의 보호대 또는 패드를 착용하고 있는 것으로 도시되어 있다. 정강이 보호대(120), 무릎 패드(122), 대퇴부 패드(124), 엉덩이 패드(126), 갈비뼈 패드(127), 어깨 패드(132), 팔꿈치 패드(138), 장갑(136), 아래팔 패드(128), 이두근 패드(130), 목 패드(144) 및 턱끈(142)이 도시되어 있다. 전술한 보호대, 패드 및 의복의 다른 물품 및 보호 장비는 모두 편안한 착용을 위해 당해의 팽창된 가교 중합체 조성물을 포함하도록 만들 수 있다.
도 8에 제시한 양태에 추가로, 다수의 패드 및 보호 장비가 도 9에 도시한 바와 같이 제작될 수 있으며, 도 9는 보호 패드(146)의 측면 횡단면도이다. 도시된 바와 같이, 보호 패드(146)는 폼 층(147)으로 도시한 당해의 팽창된 가교 중합체 조성물과 비교적 단단하고 비교적 얇은 플라스틱 층(148)을 포함한다.
도 10은 폼 층(154)으로서 당해 팽창된 가교 중합체 조성물이 착용자 머리(158)에 위치해 있는 것을 나타내기 위해 절단된 헬멧(150)의 투시도이다. 헬멧(150)은 일반적으로 두개골의 주 뼈 위치와 닮은 여러 다른 폼층 부를 갖는 헬멧을 제조하는 것이 유리하다. 비제한적 예로, 머리 상단(156)을 보호하는 정수리 폼 부(152) 및 머리 전방(158)을 보호하는 전방 폼 부(52)가 있다. 헬멧(150)이 귀 위치 부근이나 아래까지 연장되는 경우에는, 착용자(160)의 청각이 크게 떨어지지 않도록 구멍 또는 개방부가 제공되는 것이 때로 유리할 수 있다. 전술한 헬멧(150) 형태는 각 폼 층 부 사이의 접속점이 두개골의 많은 봉합선 부근에 위치하는 사실로 인해, 착용자 머리(158)의 독특한 해부학적 특징에 대한 적합성을 높인다.
도 11과 12는 신발류 물품(예, 경기용 신발)의 밑창 구조 일부의 예, 즉 중간창 부재(180)의 예를 도시한 것이다. 이 중간창 부재(180)는 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물을 포함하고, 지반 반응 힘을 약화시키는 주요 밑창 구조 부재 중 하나이다. 특별한 양태에 따르면, 중간창 부재(180)는 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물로 전부 제작된다. 중간창 부재(180)는 착용자 발의 다양한 영역에 해당하는 앞발 부분(194), 아치 부분(186) 및 뒷발 부분(182)을 포함한다. 중간창 구조물은 본 발명의 이 양태에서 벗어나지 않는 임의의 적당한 또는 바람직한 방식으로 전체 밑창이나 신발 구조물의 다른 부분에 고정되거나 유지될 수 있으며, 예컨대, 그 방식으로는 시멘트, 접착제, 밀봉 구조물, 유지 부재, 기계적 연결기 등, 예컨대 당업계에 공지되고 사용되는 종래 연결 기술의 사용을 통한 방식이 포함된다.
본 발명의 일부 양태는 도 13에 도시한 신규 방탄복 물품을 제공한다. 본 양태에 따른 방탄복(200)은 오른쪽 조끼 구역(224)과 왼쪽 조끼 구역(225)을 보유하는 가벼운 방탄 조끼(222)를 포함한다. 조끼 구역(224 및 225)은 단단한 경질 방탄판에 의해 연결된다. 이 판은 2개의 전방판, 즉 상부 가슴판(226)과 이에 중첩되는 하부 복부판(228); 및 후방판(230)을 포함한다. 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물로 제조된 폼 패드 시스템(232)은 각 조끼 구역(224 및 225)의 내부에 부착되어 있다. 패드 시스템(232)은 착용자로부터 조끼(222)가 이격되게 하여, 착용자와 가벼운 방탄복 사이에 다수의 공기 채널이 한정되도록 한다. 조끼 구역(224 및 225)은 탄도 직물 재질의 복수 층으로 제작된다.
각 조끼 구역(224 및 225)은 어깨 구역(246)에 의해 가슴 플랩(248)에 연결되고 착용자의 후방에 위치하는 이면 패널(244)을 보유한다. 몸통 절편(250)은 측면 구역(252)에 의해 이면 패널(244)에 연결된다. 몸통 절편(250) 및 가슴 플랩(248)은 조끼 구역의 전방 패널을 규정한다. 가슴 플랩(248), 어깨 구역(246), 이면 패널(244) 및 몸통 절편(250)은 착용자의 팔이 빠지는 진동둘레(256)를 그리는 외측 가장자리(254)를 보유한다.
가슴 플랩(248)의 하위 부분은 몸통 절편(250)의 상위 부분에 고정되거나 봉합될 수 있고, 또는 회전성 조인트(258)에 의해 회전가능하게 연결될 수 있다.
패드 시스템의 각 패드(260, 262, 265, 266, 268 및 270)는 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물로 제조된 밀폐 셀 폼 탄성 블록을 둘러싼 개방 망사 직물로 제조된다. 개방 망사 직물은 3D 스페이서 직물이거나, 또는 막힌 평활면 나일론 또는 면, 위킹(wicking) 재료 또는 저마찰 나일론 재료일 수 있다. 대안적으로, 폼 블록은 가죽 내에 둘러싸일 수 있고, 또는 어떤 포위물 없이 노출될 수 있다.
각 조끼 구역(224 및 225)의 패드 시스템은 조끼 구역의 내면에 위치하는 조정가능한 체결 수단이 구비된 복수의 재배치가능한 패드를 포함한다. 일부 양태에서, 각 패드는 후크와 루프 체결 시스템의 한 부분이 구비되어 있다. 또한, 다른 용이한 배치조정성 체결 시스템이 사용될 수도 있다. 패드 시스템은 이면 패널(244)로부터 어깨 구역(246)을 따라 가슴 플랩(248)까지 전개되는 어깨 패드(260); 이면 패널의 후위 가장자리(264) 부근에 수직 전개되는 상위 이면 패드(262); 가슴 플랩(248) 위의 상위 전방 패드(265); 몸통 절편(250) 위의 하위 전방 패드(266); 및 측면 구역(252) 위의 하위 후방 측면 패드(268) 및 전방 측면 패드(270)를 포함할 수 있다.
방탄복(200)은 일반적으로 권총 사격, 수류탄 또는 박격포 또는 다른 저속 아음속 발사 위협물로부터 파편들을 대처하기에 적당하다. 본 발명의 팽창된 가교 중합체 조성물의 완충성 및 충격 완화성은 방탄복(200)을 이러한 용도에 특히 적합하게 만든다.
본 발명은 이하 실시예를 참고로 하여 더 상세하게 설명될 것이다. 이하 실시예는 본 발명을 단순히 예시하고 제한하려는 것이 아니다. 다른 언급이 없는 한, 모든 백분율은 중량 기준이다.
실시예
다음 실시예에서, 사용된 출발 물질은 이하 표에 다음과 같이 기호화된다:
ZNPE - 폴리에틸렌 LA0219-A, 노바 케미컬즈 코포레이션(CA, Alberta, Calgary)
SSCPE - 폴리에틸렌 FPs-317A, 노바 케미컬즈 코포레이션(CA, Alberta, Calgary)
LDPE - 폴리에틸렌 1076, 플린트 힐스 리소시스 엘엘씨(TX The Woodlands)
LLDPE - 폴리에틸렌 LA-0218-A, 노바 케미컬즈 코포레이션(CA, Alberta, Calgary)
EPDM - Royalene® 511, 켐투라 코포레이션(CT Middlebury)
SEBS - Kraton-G-1657, 크레이튼 폴리머즈 유.에스.엘엘씨 (TX Houston)
EMA - EMAC2205, 웨스트레이크 폴리머즈 엘피(TX, Houston)
POE - 폴리에틸렌 탄성중합체 Engage® 수지 8452, 다우 케미컬 컴패니(MI, Midland)
EVA - 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 1903, 헌츠만 코포레이션(TX Odessa)
IPN30 - 미국 특허 7,411,024의 실시예 1에 따라 제조된 30% 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA)/70% (96.7/3.3 스티렌/부틸 아크릴레이트 공중합체)를 함유하는 인터폴리머
IPN50 - 미국 특허 7,411,024의 실시예 1에 따라 제조된 50% 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA)/50% 폴리스티렌을 함유하는 인터폴리머
IPN70 - 미국 특허 7,411,024의 실시예 1에 따라 제조된 70% EVA/30% 폴리스티렌을 함유하는 인터폴리머
IPN73 - 미국 특허 7,411,024의 실시예 1에 따라 제조된 30% EVA/70% (90/10 스티렌/부틸 아크릴레이트 공중합체)를 함유하는 인터폴리머
FA - 발포제 - 아조디카본아미드
ANTIOX - 산화방지제 - ETHANOX® 310, Albemarle Corporation, Baton Rouge, LA
OX - 가교제 - Perkadox® 40KE 악조 케미 네덜란드 비.브이., (Netherlands Amersfoort)
이하 시험 방법은 다양한 샘플을 평가하는데 사용했다. 사용된 MD는 종방향을 나타내고 TD는 종방향에 수직인 횡방향을 나타낸다.
밀도 - ASTM D-3575-91
인장 강도 - ASTM D-3575-91에 참고된 바와 같은 ASTM 412
압축-비틀림(25% 및 50% C-D) - ASTM D-3575-91
인열 - ASTM D-3575-91에 참고된 바와 같은 ASTM D 624-73
실시예 1
이하 표의 샘플들은 전술한 바와 같이 제조했고, 상호침투성 망구조 중합체의 조성이 다른 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물을 예시한다.
더 구체적으로, 중합체 블렌드는 일반적으로 전술한 바와 같은 배취 작업으로 성분들을 혼합해서 제조했다. 배취들을 칭량하고 이하 표에 제시된 비율의 연속 첨가물로 나누었다. 밴버리형 믹서를 이용해 다양한 성분들을 혼합했다. 혼합은 밀폐된 챔버에 놓인 역회전 로터로 수행했다. 챔버 상단 위의 포트를 열어 성분들을 첨가할 수 있다. 가압된 수압 펌프로 혼합하기 위해 개방부를 밀봉한다. 수득되는 압력은 재료를 챔버 내에 유지시킨다. 압력은 또한, 챔버와 로터에 제공되는 열과 믹서 내의 재료의 작업에 의해 발생되는 전단 열에 의해 달성되는 성분들의 연화, 용융, 가소화, 융합 및 블렌딩에 있어서 로터를 돕는다. 다양한 조작, 예컨대 긁어내기 또는 다른 성분들의 첨가는 다른 소정의 온도에서 수행했다. 일반적으로, 혼합 온도는 약 245℉에서 약 285℉로 증가시켰다. 모든 성분들을 첨가하고 혼합한 결과, 완성된 중합체 블렌드를 믹서에서 꺼냈다.
중합체 블렌드가 일단 혼합되면, 일반적으로 발포 전에 예형했다. 약 270℉로 가열된 캘린더를 이용하여 압축 작업을 위한 예형물을 제조했다. 예형물은 2롤 밀로 롤밀하여 시트로 만들었다. 중합체 블렌드를 예형한 후, 고 톤수의 프레스로 수송하여 발포물로 팽창시켰다.
예형된 중합체 블렌드는 고 톤수의 수압 프레스의 액자형 주형에 삽입했다. 주형은 복수 공동의 고 톤수 수압 프레스의 많은 간격(daylight)들 중 하나였다. 모든 예형물이 일단 주형에 삽입되면, 프레스를 닫았다. 예형된 중합체 블렌드는 약 2000 psi의 압력 하에 놓고 305℉에서 약 50분 동안 가열했다. 가열 기간 말에 압력 해제 후, 재료를 부분 가교 및 부분 팽창시켰다. 부분 팽창된 중합체 블렌드는 그 다음 저 톤수의 수압 프레스로 옮겨 발포물을 최종 팽창시켰다.
부분 가교 및 팽창된 예형된 중합체 블렌드는 저 톤수 수압 프레스의 큰 주형 공동에 배치하고 약 900 psi 하에 325℉에서 15 내지 60분 동안 추가 가열했다. 가열 기간이 끝난 후, 재료를 냉각하고 실온으로 정상화시켰다. 발포 후, 중합체 블렌드는 추가 제작 또는 스카이빙(skiving)을 위해 준비했다.
Figure pct00001
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합을 증명해 보인다.
실시예 2
다음 표의 샘플들은 실시예 1에서와 같이 제조하고 본 발명에 따른 팽창된 중합체 합성물과 팽창된 폴리에틸렌 폼의 성질을 비교했다.
Figure pct00002
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 합성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합을 증명해보인다.
실시예 3
다음 표의 샘플들은 실시예 1에서와 같이 제조하고, 폴리에틸렌과 SEBS의 블렌드를 함유하는 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물에 미치는 상호침투성 망구조 중합체의 효과를 증명해보인다.
Figure pct00003
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합, 특히 압축-비틀림 값의 증가를 증명해보인다.
실시예 4
다음 표의 샘플들은 실시예 1에서와 같이 제조하고, 폴리에틸렌과 EPDM 또는 EMA의 블렌드를 함유하는 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물에 미치는 상호침투성 망구조 중합체의 효과를 증명해보인다.
Figure pct00004
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합, 특히 압축-비틀림 값의 증가를 증명해보인다.
실시예 5
다음 표의 샘플들은 실시예 1에서와 같이 제조하고, 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물 중의 성분들을 변화시킨 효과를 증명해보인다.
Figure pct00005
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합을 증명해보인다.
실시예 6
다음 표의 샘플은 방사선 경화 방법을 이용하여 제조했고, 이 방법을 이용한 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물의 생산을 입증한다.
이하 표의 조성물은 3 단계 방법으로 제조했다. 제1 단계로, 수지 블렌드를 약 135℃의 온도에서 시간당 약 200 파운드의 속도로 평다이(flat die)를 통해 압출시켰다. 열분해성 화학 발포제를 함유하는 미발포 중합체 블렌드의 연속 시트는 약 0.030 인치의 두께와 약 23 인치의 폭으로 생산되었다. 제2 단계로, 시트는 시트를 가교시키는 효과가 있는 약 11 Mrad(rad = 방사선 흡수선량; 1 rad는 0.01 그레이(Gy)와 같다) 선량의 전자 빔 조사선에 노출시켰다. 제3 단계로, 연속 시트는 고온 공기와 적외선 전기 가열기의 조합에 의해 열 조절되는 발포 오븐에 공급했다. 시트는 시트 발포 효과가 있는 발포제 분해 온도 이상의 온도, 약 200℃로 가열했다. 팽창된 시트는 두께 약 0.080 인치와 약 60 인치의 치수를 나타냈다.
Figure pct00006
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득한 바람직한 물성의 조합을 증명해보인다.
실시예 7
다음 표의 샘플들은 실시예 1에 기술된 바와 같이 제조하고, 본 발명에 따른 팽창된 중합체 조성물의 생산을 증명해보인다.
Figure pct00007
이 데이터는 본 발명에 따른 발포 중합체 조성물을 이용하여 수득되는 바람직한 물성의 조합을 증명해보인다.
이상, 본 발명은 이러한 특별한 양태들의 구체예들을 참고로 하여 설명했다. 이러한 구체예들은 후속 특허청구범위에 포함되는 한에 있어서 그 정도까지인 경우 외에는 본 발명의 범위에 대한 제한으로 간주되지 않아야 한다.
10: 요가 매트, 12: 팽창된 중합체 조성물 시트, 14: 엠보싱, 20: 카펫 테이프, 22: 코어 층, 24와 26: 접착제 층, 28과 30: 이형 필름, 40: 개스킷, 46: 이형 층, 48과 52: 접착제 층, 50: 압축성 층, 60과 80: 바닥 시스템, 100: 직물-스트립 커튼, 140: 유니폼, 150: 헬멧, 200: 방탄복

Claims (34)

  1. (a) 제1 폴리올레핀 중합체; 및
    (b) 상호침투성 망구조 중합체를 함유하고, 적어도 부분적으로 가교된 중합체 조성물로서, 상기 상호침투성 망구조 중합체가
    (i) 이 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및
    (ii) 상기 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 함유하고, 상기 상호침투성 망구조 중합체는 상기 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼 가교가 실질적으로 없는 것인 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀이 임의의 C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀의 단독중합체; 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체; C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀과 비닐 아세테이트의 공중합체; 하나 이상의 C2-C8 선형 또는 분지형 α-올레핀과 C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르의 공중합체; 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 중합체를 포함하는 중합체 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀이 에틸렌과 에틸(메트)아크릴레이트의 공중합체를 함유하는 중합체 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀이 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체를 함유하는 중합체 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀이 에틸렌 단독중합체, 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 에틸 (메트)아크릴레이트의 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 2종 이상의 중합체의 배합물을 포함하는 중합체 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀의 용융 지수가 ASTM D1238(190℃/2.16kg)에 따라 측정했을 때 약 0.1 내지 약 35 g/10분 범위인 중합체 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀의 용융 지수가 ASTM D1238(190℃/2.16kg)에 따라 측정했을 때 1 g/10분 미만인 중합체 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 탄성중합체성 중합체를 함유하는 중합체 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 탄성중합체성 중합체가 천연 고무, 니트릴 고무, 부틸 고무, 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 할로실리콘 고무, 폴리우레탄 고무, 열가소성 올레핀 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체(EPDM), 폴리이소프렌, 옥시란계 탄성중합체, 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 폴리할로프렌, 플루오로중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 탄성중합체성 중합체가 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 비닐 방향족-알킬디엔 블록 공중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상호침투성 망구조 중합체의 제2 폴리올레핀 중합체가 제2 폴리에틸렌 중합체인 중합체 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 제2 폴리에틸렌 중합체가 비닐 아세테이트, C3-C20 α-올레핀, C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르; 말레산 무수물, 말레산의 디알킬 에스테르, 비닐 방향족 단량체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 공단량체와 에틸렌으로부터 제조되는 중합체 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 공단량체가 비닐 아세테이트, C3-C8 α-올레핀, C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상호침투성 망구조 중합체의 비닐 방향족 중합체가
    비닐 방향족 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 70 중량% 내지 99 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 단량체, 및
    비닐 방향족 단량체 조성물의 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 30 중량%의 양으로 존재하는 공단량체를 함유하는 비닐 방향족 단량체 조성물로부터 제조되는 중합체 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 비닐 방향족 단량체가 스티렌, α-메틸스티렌, 파라-메틸스티렌, 에틸스티렌, 클로로스티렌, 브로모스티렌, 비닐톨루엔, 비닐벤젠, 이소프로필자일렌 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 비닐 방향족 단량체 조성물의 공단량체가 C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 적어도 하나의 구성원을 함유하는 중합체 조성물.
  17. 제14항에 있어서, 비닐 방향족 단량체가 스티렌이고 공단량체가 부틸 아크릴레이트인 중합체 조성물.
  18. 제1항에 있어서, 가교 밀도가 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%인 중합체 조성물.
  19. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 유기 퍼옥사이드 중에서 선택되는 가교제에 의해 가교된 중합체 조성물.
  20. 제19항에 있어서, 유기 퍼옥사이드가 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)-헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸 사이클로헥산, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산-2,5-디(퍼옥실 벤조에이트, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(퍼옥시벤조일)헥신, 1,1-디-(t-부틸퍼옥시)-사이클로헥산, 2,2'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 4,4'-비스(t-부틸퍼옥시)부틸발레레이트, t-부틸퍼벤조에이트, t-부틸퍼테레프탈레이트, t-부틸퍼옥사이드 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 중합체 조성물.
  21. 제1항에 있어서, 중합체 조성물을 고 에너지 방사선원에 노출시켜 가교되는 중합체 조성물.
  22. 제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀 중합체가 30 내지 90 중량%의 양으로 존재하고, 상호침투성 망구조 중합체가 10 내지 70 중량%의 양으로 존재하는(각각 중량%는 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 한다) 중합체 조성물.
  23. (a) 제1 폴리올레핀 중합체;
    (b) 상호침투성 망구조 중합체; 및
    (c) 물리적 팽창제, 화학적 팽창제 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 팽창제를 함유하고, 적어도 부분적으로 가교된 팽창성 중합체 조성물로서, 상기 상호침투성 망구조 중합체가
    (i) 이 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및
    (ii) 상기 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 함유하고, 상기 상호침투성 망구조 중합체는 상기 팽창성 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼 가교가 실질적으로 없는 것인 팽창성 중합체 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 물리적 팽창제가 지방족 탄화수소, 고리지방족 탄화수소, 할로겐화된 탄화수소 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 팽창성 중합체 조성물.
  25. 제23항에 있어서, 물리적 팽창제가 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 사이클로부탄, 사이클로펜탄, 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 메틸렌 클로라이드, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 팽창성 중합체 조성물.
  26. 제23항에 있어서, 팽창제가 아조 화합물, N-니트로소 화합물, 세미카바자이드, 설포닐 하이드라자이드, 카보네이트, 바이카보네이트 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 화학적 팽창제인 팽창성 중합체 조성물.
  27. (a) 제1 폴리올레핀 중합체; 및
    (b) 상호침투성 망구조 중합체를 함유하고, 적어도 부분적으로 가교되고 밀도가 16 내지 400 kg/㎥인 팽창된 중합체 조성물로서, 상기 상호침투성 망구조 중합체가
    (i) 이 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및
    (ii) 상기 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 함유하고, 상기 상호침투성 망구조 중합체는 상기 팽창된 중합체 조성물에 처음 제공된 것처럼 가교가 실질적으로 없는 것인, 팽창된 중합체 조성물.
  28. 제27항에 있어서, 가교 밀도가 팽창된 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%인 팽창된 중합체 조성물.
  29. 제27항에 기재된 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 제조 물품.
  30. 제29항에 있어서, 물품이 필름, 시트, 하나 이상의 비중합체 층을 포함하는 다층 필름, 하나 이상의 비중합체 층을 포함하는 다층 시트, 개인 보호 물품, 내부 캐빈 구조물, 바닥 밑층, 방음 물품, 장난감, 요가 매트, 개스킷 및 신발 부품으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 제조 물품.
  31. (a) 팽창된 중합체 조성물을 기준으로 30 내지 90 중량%인, 에틸렌 단독중합체, 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 에틸(메트)아크릴레이트의 공중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 제1 폴리올레핀 중합체; 및
    (b) 팽창된 중합체 조성물을 기준으로 10 내지 70 중량%인 상호침투성 망구조 중합체를 함유하고, 적어도 부분적으로 가교되고, 가교 밀도가 팽창된 중합체 조성물의 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%이며, 밀도가 16 내지 400 kg/㎥인 팽창된 중합체 조성물로서, 상기 상호침투성 망구조 중합체가
    (i) 이 상호침투성 망구조 중합체의 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및
    (ii) 상기 상호침투성 망구조 중합체의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 함유하고,
    상기 제2 폴리올레핀이 에틸렌 단독중합체, 에틸렌과 비닐 아세테이트의 공중합체, 에틸렌과 C3-C8 α-올레핀의 공중합체, 에틸렌과 C1-C8 선형 또는 분지형 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르의 공중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되고; 상기 비닐 방향족 중합체가 폴리스티렌, 스티렌과 C1-C8 선형 또는 분지형의 (메트)아크릴산의 알킬 에스테르의 공중합체 및 이의 배합물로 이루어진 그룹 중에서 선택되는, 팽창된 중합체 조성물.
  32. 제31항에 기재된 팽창된 중합체 조성물을 함유하는 제조 물품.
  33. 제32항에 있어서, 물품이 필름, 시트, 하나 이상의 비중합체 층을 포함하는 다층 필름, 하나 이상의 비중합체 층을 포함하는 다층 시트, 개인 보호 물품, 내부 캐빈 구조물, 바닥 밑층, 방음 물품, 장난감, 요가 매트, 개스킷 및 신발 부품으로 이루어진 그룹 중에서 선택되는 제조 물품.
  34. 단기간에 팽창된 중합체 조성물을 생산하는 방법으로,
    중합체 블렌드를
    (a) 제1 폴리올레핀 중합체;
    (b) (i) 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%의 양으로 존재하는 제2 폴리올레핀 중합체, 및
    (ii) 상호침투성 망구조 중합체의 총 중량을 기준으로 20 중량% 내지 90 중량%의 양으로 존재하는 비닐 방향족 중합체를 함유하는 상호침투성 망구조 중합체;
    (c) 하나 이상의 가교제; 및
    (d) 하나 이상의 발포제를 배합하여 형성시키는 단계;
    상기 중합체 블렌드를 프레스에서 240 내지 320℉의 온도와 250 내지 2,500 psi 하에 20 내지 90분 동안 배치하여 제1 발포 중합체 조성물을 형성시키는 단계;
    상기 제1 발포 중합체 조성물을 프레스에서 300 내지 380℉와 250 내지 1,500 psi 하에 15 내지 320분 동안 배치하여 최종 발포 중합체 조성물을 형성시키는 단계를 포함하고;
    당해의 팽창된 중합체 조성물을 생산하는데 필요한 사이클 시간이, 상호침투성 망구조 중합체를 제외한 당해의 팽창된 중합체 조성물과 동일한 성분을 함유하는 팽창된 조성물을 생산하는데 필요한 시간보다 적어도 5% 적은 방법.
KR1020117006347A 2008-08-21 2009-08-20 가교 중합체 조성물 KR20110044313A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9062708P 2008-08-21 2008-08-21
US61/090,627 2008-08-21
US12/543,667 US20100048752A1 (en) 2008-08-21 2009-08-19 Crosslinked polymer composition
US12/543,667 2009-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110044313A true KR20110044313A (ko) 2011-04-28

Family

ID=41696972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117006347A KR20110044313A (ko) 2008-08-21 2009-08-20 가교 중합체 조성물

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20100048752A1 (ko)
EP (1) EP2315796A4 (ko)
JP (1) JP2012500327A (ko)
KR (1) KR20110044313A (ko)
CN (1) CN102171281A (ko)
AU (1) AU2009282898A1 (ko)
BR (1) BRPI0917193A2 (ko)
CA (1) CA2734132A1 (ko)
MX (1) MX2011001806A (ko)
TW (1) TW201016774A (ko)
WO (1) WO2010022208A1 (ko)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004311958B2 (en) * 2003-12-22 2009-06-04 Nova Chemicals Inc. Interpolymer resin particles
US8168722B2 (en) * 2004-01-20 2012-05-01 NOVA Checmials Inc. Interpolymer resin particles
US20100052229A1 (en) * 2008-06-04 2010-03-04 Walter E. Baur, IV Automotive maintenance kneeling pads and methods thereof
US8209885B2 (en) * 2009-05-11 2012-07-03 Brooks Sports, Inc. Shoe assembly with non-linear viscous liquid
CA2764930C (en) * 2009-06-24 2017-05-16 Nova Chemicals Inc. Method of modifying the rheology of a thermoplastic resin
US9188348B2 (en) 2009-08-28 2015-11-17 Progress Profiles Spa Method and apparatus for positioning heating elements
USD813421S1 (en) 2009-08-28 2018-03-20 Progress Profiles Spa Floor underlayment
US8286750B1 (en) 2010-02-11 2012-10-16 O.S.S. Holdings, LLC Energy capture and control device
US8790434B1 (en) 2010-02-11 2014-07-29 O.S.S. Holdings, LLC Particulate capture from a high energy discharge device
US8516941B1 (en) 2010-02-11 2013-08-27 O.S.S. Holdings, LLC Interchangeable, modular firearm mountable device
CN102241865B (zh) * 2010-05-11 2012-12-12 张家港嘉成建设材料有限公司 一种共混型互穿网络热塑性弹性体tien
US8853289B2 (en) 2010-05-18 2014-10-07 Scott C. Smith Foam compositions for selective recovery of oil spills and other applications
US20120219776A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Nova Chemicals Inc. Multilayer Films Containing Polyolefin-Interpolymer Resin Particle Blends
US20120219813A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 Nova Chemicals Inc. Films Containing Blends of Polyolefins and Polyolefin/Polystyrene Interpolymer Particles
US20130043627A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-21 Young Chu Crash pad with pelletized and shredded form filling
WO2013082290A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Palziv Group Embossed polymer sheet
WO2013192581A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-27 Columbia Sportswear North America, Inc. Foam for footwear midsole and the like
CN102816375B (zh) * 2012-09-04 2014-03-12 苏州伟伦运动休闲用品有限公司 高硬度橡胶发泡鞋底及其生产方法
MX2015002932A (es) * 2012-09-11 2015-06-05 Mirteq Pty Ltd Polimeros de redes interpenetradas con funcionalidad vinilo que se producen mezclando fisicamente resinas con funcionalidad vinilo con composiciones de resinas termoplasticas, metodos de uso y metodos de preparacion.
JPWO2014061669A1 (ja) * 2012-10-17 2016-09-05 株式会社ブリヂストン 硬化シート、それを有する積層体、及びその積層体の製造方法
US20160002383A1 (en) * 2013-03-26 2016-01-07 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Process for Crosslinking EPM and EPDM
EP3183505B1 (en) * 2014-08-18 2019-04-10 Progress Profiles SPA Underlayment for positioning heating elements and floor assembly
US10215423B2 (en) 2014-08-18 2019-02-26 Progress Profiles S.P.A. Method and apparatus for positioning heating elements
WO2016033277A1 (en) 2014-08-27 2016-03-03 Nike Innovate C.V. Articles of footwear, apparel, and sports equipment with water absorbtion properties
US10314364B2 (en) 2014-08-27 2019-06-11 Nike, Inc. Soil-shedding article of footwear, and method of using the same
TWI706737B (zh) 2014-08-27 2020-10-11 荷蘭商耐基創新公司 具污垢脫落性能之鞋類製品
US10070686B2 (en) 2014-08-27 2018-09-11 Nike, Inc. Soil-shedding article of footwear, components thereof, and methods of making the article
US10076155B2 (en) 2014-08-27 2018-09-18 Nike, Inc. Article of footwear with soil-shedding performance
WO2016052555A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 積水化学工業株式会社 架橋ポリオレフィン系発泡体
US9975494B2 (en) * 2015-07-28 2018-05-22 Thule Sweden Ab Support pad for a load carrier
USD897000S1 (en) * 2016-05-04 2020-09-22 Svein Julton Flooring membrane
US10362834B2 (en) 2016-03-02 2019-07-30 Nike, Inc. Hydrogel connection
US10531705B2 (en) 2016-03-02 2020-01-14 Nike, Inc. Hydrogel tie layer
US10675609B2 (en) 2016-03-02 2020-06-09 Nike, Inc. Articles with soil-shedding performance
US10455893B2 (en) 2016-03-02 2019-10-29 Nike, Inc. Hydrogel with mesh for soil deflection
US10947371B2 (en) 2016-03-15 2021-03-16 Nike, Inc. Foam compositions and uses thereof
US10859274B2 (en) 2016-04-01 2020-12-08 Progress Profiles S.P.A. Support for radiant covering and floor heating elements
US9726383B1 (en) 2016-06-17 2017-08-08 Progress Profiles S.P.A. Support for radiant covering and floor heating elements
USD971449S1 (en) 2016-04-13 2022-11-29 Progress Profiles S.P.A. Floor underlayment
USD857933S1 (en) * 2016-05-04 2019-08-27 Sven Julton Underlayment membrane
WO2018039840A1 (zh) * 2016-08-29 2018-03-08 沈建美 瑜伽地垫
IT201600114685A1 (it) * 2016-11-14 2018-05-14 Silcart Spa Dispositivo per il supporto e fissaggio di condutture riscaldanti di un sistema di riscaldamento collocato in sottopavimenti, pareti o soffitti di edifici
US10800906B2 (en) 2017-04-25 2020-10-13 William B. Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
CN115124733A (zh) 2017-04-25 2022-09-30 威廉·B·克 从磨碎的轮胎橡胶颗粒再生互穿弹性体网络形态的方法
TWI700175B (zh) 2017-08-01 2020-08-01 荷蘭商耐基創新公司 製造用於鞋類物品之外底的組件之方法
NZ783543A (en) 2017-08-04 2023-01-27 Coe William B Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
CN115251519A (zh) 2017-10-19 2022-11-01 耐克创新有限合伙公司 鞋外底以及制造鞋外底的方法
SG10202013259UA (en) * 2018-01-04 2021-02-25 William Coe Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles
WO2019236500A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 Nike Innovate C.V. Two part sole structures and uses thereof
FR3084369B1 (fr) * 2018-07-25 2021-10-29 Arkema France Composition comprenant un melange de peroxydes organiques dont le 1,3-1,4-bis (tert-butylperoxy isopropyl)benzene pour la reticulation de polymeres reticulables
US11523655B2 (en) 2018-12-03 2022-12-13 Nike, Inc. High energy return foam compositions having improved abrasion resistance and uses thereof
US10821862B2 (en) * 2018-12-06 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Temperature control system for seating assembly
CN109762228B (zh) * 2018-12-24 2021-05-18 浙江万里新材料科技有限公司 一种辐照交联聚乙烯泡棉材料及其制备方法
CN109876362A (zh) * 2019-02-22 2019-06-14 滁州市超顺装备科技有限公司 一种交联发泡体操垫的加工方法
US11255623B2 (en) 2019-04-30 2022-02-22 Sig Sauer, Inc. Suppressor with reduced gas back flow and integral flash hider
US11162753B2 (en) 2019-05-03 2021-11-02 Sig Sauer, Inc. Suppressor with integral flash hider and reduced gas back flow
US11280571B2 (en) 2019-12-23 2022-03-22 Sig Sauer, Inc. Integrated flash hider for small arms suppressors
US11686547B2 (en) 2020-08-12 2023-06-27 Sig Sauer, Inc. Suppressor with reduced gas back flow
MX2023004695A (es) * 2020-10-23 2023-05-16 Bmic Llc Membrana para techos con protrusiones.
JP2022183099A (ja) * 2021-05-28 2022-12-08 李長榮化學工業股▲ふん▼有限公司 架橋性及び発泡性組成物、それによって得られる発泡体、発泡のための組成物並びにその使用
EP4370622A1 (en) * 2021-07-16 2024-05-22 Bmic Llc Roofing materials having one or more polymer networks and related methods
US11859932B1 (en) 2022-06-28 2024-01-02 Sig Sauer, Inc. Machine gun suppressor
EP4306576A1 (en) * 2022-07-13 2024-01-17 Borealis AG Crosslinked hppe copolymer for foam applications

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848562A (ko) * 1971-10-23 1973-07-10
FR2255314A1 (en) * 1973-12-20 1975-07-18 Sekisui Plastics Expandable polyethylene particles prodn. - by polymn. of mixture contg. major proportion of styrene monomers
JPS5853003B2 (ja) * 1975-09-08 1983-11-26 三菱油化株式会社 シンキジユウゴウタイリユウシノセイゾウホウ
US4168353A (en) * 1976-04-21 1979-09-18 Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing foamable polyethylene resin particles
US4281084A (en) * 1976-11-01 1981-07-28 Rohm And Haas Company Cocontinuous interpenetrating morphological network composition of polymer of methyl methacrylate and polymer of ethylene-vinyl acetate
US4666946A (en) * 1986-08-11 1987-05-19 Atlantic Richfield Company Expandable polypropylene interpolymer particles
US4692471A (en) * 1986-08-11 1987-09-08 Atlantic Richfield Company Expandable polypropylene interpolymer particles
US5215691A (en) * 1990-09-05 1993-06-01 The Dow Chemical Company Method of forming a coextruded foam composite
EP0482641B1 (en) * 1990-10-26 1998-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
CA2085380C (en) * 1991-12-27 2005-11-29 Celgard Inc. Porous membrane having single layer structure, battery separator made thereof, preparations thereof and battery equipped with same battery separator
JP3372298B2 (ja) * 1993-06-10 2003-01-27 鐘淵化学工業株式会社 改質ポリオレフィン系樹脂組成物およびそれを含有してなるポリオレフィン系樹脂組成物
JPH07149843A (ja) * 1993-11-29 1995-06-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 改質ポリオレフィン系樹脂組成物の製法およびそれからえられた改質ポリオレフィン系樹脂組成物、ならびにそれを含有してなるポリオレフィン系樹脂組成物
US5932659A (en) * 1994-09-19 1999-08-03 Sentinel Products Corp. Polymer blend
US5929129A (en) * 1994-09-19 1999-07-27 Sentinel Products Corp. Crosslinked foamable compositions of silane-grafted, essentially linear polyolefins blended with polypropylene
US5844009A (en) * 1996-04-26 1998-12-01 Sentinel Products Corp. Cross-linked low-density polymer foam
US5968630A (en) * 1997-02-11 1999-10-19 Tenneco Protective Packaging, Inc. Laminate film-foam flooring composition
US5952076A (en) * 1997-02-11 1999-09-14 Tenneco Protective Packaging, Inc. Laminate film-foam flooring composition
CA2245375C (en) * 1998-08-19 2006-08-15 Nova Chemicals Ltd. Dual reactor polyethylene process using a phosphinimine catalyst
US7429220B2 (en) * 2001-04-13 2008-09-30 Acushnet Company Golf balls containing interpenetrating polymer networks
BRPI0406930B8 (pt) * 2003-01-27 2022-08-02 Nova Chem Inc Partículas de resina interpoliméricas espumáveis, artigo espumado, e, processo para formar as partículas de resina interpoliméricas espumáveis
AU2004311958B2 (en) * 2003-12-22 2009-06-04 Nova Chemicals Inc. Interpolymer resin particles
DE102004025157A1 (de) * 2004-05-21 2005-12-15 Benecke-Kaliko Ag Kunststoff-Schaummaterial und dessen Verwendung
CA2479704C (en) * 2004-08-31 2013-08-13 Nova Chemicals Corporation High density homopolymer blends
US20060235146A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Nova Chemicals (International) S.A. Dual reactor polyethylene resins for medical packaging - films, bags and pouches
US20060235147A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 Nova Chemicals (International) S.A. Dual reactor polyethylene resins for food packaging - films, bags and pouches
US20060247373A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Nova Chemicals (International) S.A. Dual reactor polyethylene resins for electronic packaging-films, tapes, bags and pouches

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0917193A2 (pt) 2015-11-10
CA2734132A1 (en) 2010-02-25
MX2011001806A (es) 2011-03-24
AU2009282898A1 (en) 2010-02-25
JP2012500327A (ja) 2012-01-05
US20100048752A1 (en) 2010-02-25
CN102171281A (zh) 2011-08-31
EP2315796A4 (en) 2012-05-30
TW201016774A (en) 2010-05-01
EP2315796A1 (en) 2011-05-04
WO2010022208A1 (en) 2010-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110044313A (ko) 가교 중합체 조성물
KR102615688B1 (ko) 재생 가교된 폴리올레핀 발포체 재료로부터 공압출 가교된 다층 폴리올레핀 발포체 구조물을 제조하는 방법
US5938878A (en) Polymer structures with enhanced properties
JP5217164B2 (ja) 架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体
US6221928B1 (en) Polymer articles including maleic anhydride
KR20180111603A (ko) Tpu 캡 층을 갖는 공압출 가교 폴리올레핀 발포체
KR20180111602A (ko) Tpu 캡 층을 갖는 공압출 가교 폴리올레핀 발포체의 제조 방법
EP3225374B1 (en) Methods of producing polyolefin foam sheets and articles made thereof
JPH11512763A (ja) 架橋ポリオレフィン発泡品およびそれの製造方法
JP2012504694A (ja) 耐摩耗性発泡体用組成物および該組成物を製造するための方法
JP3456504B2 (ja) 低圧圧縮成形用表皮材付き発泡パッド材
JP4300868B2 (ja) 制振性発泡体成形用樹脂組成物及び制振性発泡体
EP3841909A1 (en) Cushion and shoe
JP4291954B2 (ja) 表面加飾したゴム状オレフィン系軟質樹脂架橋発泡状表皮
US20220055263A1 (en) Polymeric Membrane Useful As A Commercial Roofing Membrane
Mills et al. Polyolefin foams
WO2012057347A1 (ja) 樹脂組成物、架橋発泡体、履き物用部材および履き物
JP7265374B2 (ja) 発泡複合シート及び粘着テープ
KR20160140570A (ko) 점착 테이프 및 점착 테이프의 제조 방법
KR101427525B1 (ko) 부력성이 증가된 기능성 수지 시트 및 이의 제조 방법
JP2021070792A (ja) 発泡体およびその用途
JPH07102100A (ja) 架橋ポリプロピレン系樹脂発泡シートの製造方法
JP2001055474A (ja) エチレン／α−オレフィン共重合体樹脂組成物および発泡成形体
JP2000143861A (ja) ポリオレフィン樹脂発泡体
JPH0675939B2 (ja) 発泡性を有する成形用積層体

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid