KR20180099796A - 폴리올레핀 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 중합체, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 및 에스터 조성물 또는 아미드 화합물을 포함하는 폴리올레핀 조성물에 관한 것이다.

Description

폴리올레핀 조성물
본 발명은 정화제와 에스터 조성물의 조합물, 또는 정화제와 아미드 화합물의 조합물을 포함하는 폴리올레핀 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 본 발명은 향상된(즉 보다 낮은) 헤이즈(haze) 수준을 나타내는 폴리올레핀(예를 들어 폴리프로필렌) 조성물을 제공한다. 일반적으로, 폴리올레핀 조성물은 정화제와 에스터 조성물의 조합물, 또는 정화제와 아미드 화합물의 조합물을 포함한다.
제1 양태에서, 본 발명은 하기를 포함하는 폴리올레핀 조성물을 제공한다:
(a) 폴리올레핀 중합체;
(b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및
(c) 에스터 화합물을 포함하되, 에스터 화합물의 적어도 일부가 C14-C22 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 지방산과 1,2,3-프로판트라이올의 에스터인, 에스터 조성물.
제2 양태에서, 본 발명은 하기를 포함하는 폴리올레핀 조성물을 제공한다:
(a) 폴리올레핀 중합체;
(b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및
(c) 하기 화학식 I 또는 화학식 X의 구조와 일치하는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미드 화합물:
[화학식 I]
Figure pct00001
[화학식 X]
Figure pct00002
상기 식에서,
R1 및 R11은 독립적으로 C7-C27 알킬 기 및 C7-C27 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R15는 C1-C8 알칸다이일 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제1 양태에서, 본 발명은 (a) 폴리올레핀 중합체;
(b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및
(c) 에스터 화합물을 포함하는 에스터 조성물
을 포함하는 폴리올레핀 조성물을 광범위하게 제공한다.
폴리올레핀 조성물은 폴리올레핀 중합체를 포함한다. 폴리올레핀 중합체는 임의의 적합한 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부틸렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐), 및 폴리(비닐사이클로헥산)일 수 있다. 바람직한 양태에서, 열가소성 중합체는 폴리프로필렌 동종중합체(예를 들어 혼성 배열(atactic) 폴리프로필렌 동종중합체, 동일 배열(isotactic) 폴리프로필렌 동종중합체, 및 교대 배열(syndiotactic) 폴리프로필렌 동종중합체), 폴리프로필렌 공중합체(예를 들어 폴리프로필렌 무작위 공중합체), 폴리프로필렌 임팩트(impact) 공중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리올레핀이다. 적합한 폴리프로필렌 공중합체는 비제한적으로, 에틸렌, 부트-1-엔(즉 1-부텐) 및 헥스-1-엔(즉 1-헥센)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공단량체의 존재하에 프로필렌의 중합에 의해 생성되는 무작위 공중합체를 포함한다. 이러한 프로필렌 무작위 공중합체에서, 공단량체는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있되, 전형적으로 약 10 중량% 미만(예를 들어 약 1 내지 약 7 중량%)의 양으로 존재한다. 적합한 폴리프로필렌 임팩트 공중합체는 비제한적으로, 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 에틸렌프로필렌-다이엔 단량체(EPDM), 폴리에틸렌, 및 소성중합체(plastomer)로 이루어진 군에서 선택되는 공중합체의 폴리프로필렌 동종중합체 또는 폴리프로필렌 무작위 공중합체로의 첨가에 의해 생성되는 것들을 포함한다. 이러한 폴리프로필렌 임팩트 공중합체에서, 공중합체는 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있되, 전형적으로는 약 5 내지 약 25 중량%의 양으로 존재한다. 전술된 폴리올레핀 중합체는 분지되거나 가교될 수 있는데, 이러한 분지 또는 가교는 중합체의 용융 강도를 증가시키는 첨가제의 첨가로부터 야기된다.
조성물에 사용되는 폴리올레핀 중합체(예를 들어 폴리프로필렌 중합체)는 폴리올레핀 조성물에 대하여 후술되는 겉보기 용융 점도, 용융 유동 속도, 및/또는 유동 속도비를 갖도록 제조된 중합체일 수 있다. 예를 들어, 조성물에 사용하기에 적합한 폴리프로필렌 중합체는 제조자에 의해 판매되는 중합체가 폴리올레핀 조성물의 후술되는 겉보기 용융 점도값 중 하나를 갖도록 제조된 것을 포함한다. 다르게는, 목적 특성을 갖지 않는 본래의 폴리프로필렌 중합체가 하나 이상의 첨가제의 첨가를 통해 개질될 수 있다. 예를 들어, 중합체는 상기 중합체의 하나 이상의 특성을 개질하기 위해, 유기 과산화물 또는 점도 파훼제(vis-breaking agent)와 조합되고 용융 가공(예컨대 압출)될 수 있다. 이러한 용도에 적합한 유기 과산화물의 예는 비제한적으로 하기를 포함한다: 2,5-다이메틸-2,5-다이(3급-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-다이메틸-2,5-다이(3급-부틸 퍼옥시)헥신-3,3,6,6,9,9-펜타메틸-3-(에틸 아세테이트)-1,2,4,5-테트라옥시 사이클로노난, 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드, 수소 퍼옥사이드, 다이큐밀 퍼옥사이드, 3급-부틸 퍼옥시 이소프로필 카보네이트, 다이-3급-부틸 퍼옥사이드, p-클로로벤조일 퍼옥사이드, 다이벤조일 다이퍼옥사이드, 3급-부틸 큐밀 퍼옥사이드, 3급-부틸 하이드록시에틸 퍼옥사이드, 다이-3급-아밀 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸헥센-2,5-다이퍼이소노나에이트, 아세틸사이클로헥산설폰일 퍼옥사이드, 다이이소프로필 퍼옥시다이카보네이트, 3급-아밀 퍼네오데카노에이트, 3급-부틸-퍼네오데카노에이트, 3급-부틸퍼피발레이트, 3급-아밀퍼피발레이트, 비스(2,4-다이클로로벤조일)퍼옥사이드, 다이이소노나노일 퍼옥사이드, 다이데카노일 퍼옥사이드, 다이옥타노일 퍼옥사이드, 다이라우로일 퍼옥사이드, 비스(2-메틸벤조일)퍼옥사이드, 다이숙시노일 퍼옥사이드, 다이아세틸 퍼옥사이드, 다이벤조일 퍼옥사이드, 3급-부틸 퍼-2-에틸헥사노에이트, 비스(4-클로로벤조일)퍼옥사이드, 3급-부틸 퍼이소부티레이트, 3급-부틸 퍼말리에이트, 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)-3,5,5-트라이메틸사이클로헥산, 1,1-비스(3급-부틸퍼옥시)사이클로헥산, 3급-부틸 퍼옥시이소프로필 카보네이트, 3급-부틸 퍼이소노나노에이트, 2,5-다이메틸헥산 2,5-다이벤조에이트, 3급-부틸 퍼아세테이트, 3급-아밀 퍼벤조에이트, 3급-부틸 퍼벤조에이트, 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)부탄, 2,2-비스(3급-부틸퍼옥시)프로판, 다이큐밀 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸헥산 2,5-다이-3급-부틸퍼옥시드, 3-3급-부틸퍼옥시-3-페닐 프탈라이드, 다이-3급-아밀 퍼옥사이드, α,α'-비스(3급-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 3,5-비스(3급-부틸퍼옥시)-3,5-다이메틸-1,2-다이옥솔란, 다이-3급-부틸 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸헥신 2,5-다이-3급-부틸 퍼옥사이드, 3,3,6,6,9,9-헥사메틸-1,2,4,5-테트라옥사사이클로노난, p-멘탄 하이드로퍼옥사이드, 피난 하이드로퍼옥사이드, 다이이소프로필벤젠 모노-α-하이드로퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 또는 3급-부틸 하이드로퍼옥사이드.
중합체의 용융 가공을 통해 중합체의 특성을 개질하는 첨가제로서 사용될 때, 유기 과산화물 또는 점도 파훼제는 (용융 가공 전의) 중합체 조성물에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 유기 과산화물의 적합한 양은 몇몇 요인, 예컨대 조성물에 사용되는 특정 중합체, 중합체의 출발 특성, 및 중합체의 특성에 있어서의 목적되는 변화에 의존할 것이다. 바람직한 양태에서, 유기 과산화물은 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 (용융 가공 전의) 중합체 조성물 중 약 10 ppm 이상, 약 50 ppm 이상, 또는 약 100 ppm 이상의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 바람직한 양태에서, 유기 과산화물은 중합체 조성물의 총 중량을 기준으로 (용융 가공 전의) 중합체 조성물 중 약 1 중량%(10,000 ppm) 이하, 약 0.5 중량%(5,000 ppm) 이하, 약 0.4 중량%(4,000 ppm) 이하, 약 0.3 중량%(3,000 ppm) 이하, 약 0.2 중량%(2,000 ppm) 이하, 또는 약 0.1 중량%(1,000 ppm) 이하, 약 0.05 중량%(약 500 ppm) 이하의 양으로 존재할 수 있다. 따라서, 일련의 바람직한 양태에서, 유기 과산화물은 (용융 가공 전의) 중합체 조성물 중 약 10 내지 약 5,000 ppm, 약 50 내지 약 3,000 ppm, 약 50 내지 약 2,000 ppm, 또는 약 100 내지 약 1,000 ppm의 양으로 존재할 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 유기 과산화물이 분해되고 중합체 조성물의 용융 가공 동안 소모된다. 따라서, 용융 가공 후 중합체 조성물 중에 존재하는 유기 과산화물의 양은 전술된 범위 내에 포함되지 않을 가능성이 높고, 전형적으로, 용융 가공 후의 중합체 조성물에서 유기 과산화물은 검출가능하지 않다.
전술된 바와 같이, 폴리올레핀 조성물은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨을 포함한다. 상기 화합물은 알디톨과 치환된 벤젠카브알데히드 화합물의 반응에 의해 생성될 수 있는 아세탈이다. 보다 구체적으로, 상기 화합물은 약 1 몰의 D-글루시톨과 약 2 몰의 3,4-다이클로로벤젠카브알데히드의 반응에 의해 생성될 수 있다. 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 임의의 적합한 물리적 형태로 제공될 수 있되, 일반적으로, 상기 화합물은 분말 형태로 제공된다.
전술된 바와 같이, 전형적으로, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 분말 형태로 제공되고, 상기 분말은 다수의 미세 입자를 함유한다. 일반적으로, 분말에 존재하는 입자는 크기 및 복잡성 증가에 따른 3개의 상이한 유형으로 분류된다: 주(primary) 입자; 결집체(aggregate); 및 응집체(agglomerate). 일반적으로, 주 입자는 화합물의 단일 결정, 또는 상기 단일 결정의 단편이다. 결집체는 서로 강하게 결합하는 2개 이상의 주 입자로 이루어진다. 제분을 통하지 않고서는 결집체의 크기를 감소(예를 들어 이를 구성하는 주 입자까지 감소)시킬 수 없다. 응집체는 함께 약하게 회합되거나 결합된 몇몇의 주 입자 및/또는 결집체로 이루어진다. 비교적 적절한 기계적 힘을 적용함으로써 응집체의 크기를 감소(예를 들어 이를 구성하는 주 입자 및/또는 결집체까지 분해되거나 감소)시킬 수 있다. 예를 들어, 응집체는 적합한 액체 매질 중에 분산될 때 크기가 감소될 수 있다. 전형적으로, 응집체는 이의 내부 공간에 비교적 큰 공극을 함유하고, 상기 공극은 공기로 채워진다. 이러한 응집체가 가공 중 용융된 중합체에 분산될 때, 응집체가 분해되어 화합물이 용융된 중합체 중에 용해된다. 이어서, 공극 내에 억류된 공기가 용융된 중합체 내에 비말동반되고, 이러한 비말동반된 공기는 중합체 조성물에서 결점(예를 들어 백색 얼룩 및/또는 기포)의 형성을 야기한다.
분말은 임의의 적합한 입자 크기를 가질 수 있다. 그러나, 용융된 중합체 중 화합물의 용해를 용이하게 하고 중합체 조성물에서 결점(예를 들어 백색 얼룩 또는 기포)의 형성을 방지하기 위해, 입자가 비교적 작은 입자 크기를 갖는 것이 유리하다. 바람직한 양태에서, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨 입자의 체적 평균 직경(즉 D[4,3])은 약 40 ㎛ 이하, 약 35 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 또는 약 25 ㎛ 이하이다. 또한, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨 입자의 D90은 바람직하게는 약 80 ㎛ 이하, 약 75 ㎛ 이하, 약 70 ㎛ 이하, 약 65 ㎛ 이하, 약 60 ㎛ 이하, 또는 약 55 ㎛ 이하이다.
1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 입자 크기는 임의의 적합한 기법을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 분말의 입자 크기는 동적 광 분산을 통해, 이러한 측정을 위해 설계된 다수 시판되어 이용가능한 계기 중 하나를 사용하여 측정될 수 있다. 동적 광 분산 기법이 사용될 때, 일반적으로, 입자의 전형적인 샘플은 액체 매질 중에 분산되고, 이러한 액체 매질의 샘플은 동적 광 분산 계기에 도입된다. 임의의 적합한 액체 매질이 사용될 수 있되, 일반적으로, 물이 바람직한 매질이다. 액체 매질 중 입자의 분산을 용이하게 하기 위해, 계면활성제, 바람직하게는 비-이온성 계면활성제(예를 들어 옥틸페놀 계면활성제)가 물에 첨가될 수 있고, 생성되는 혼합물(즉 물, 계면활성제 및 입자)이 충분한 시간 동안(예를 들어 1 내지 5분 동안) 교반되어 입자가 분산될 수 있다.
1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 폴리올레핀 조성물 중에 임의의 적합한 절대량으로 존재할 수 있다. 전형적으로, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 양은 폴리올레핀 조성물에 존재하는 중합체(예컨대 폴리프로필렌 중합체)의 중량을 기준으로 약 200 백만분율(ppm) 이상이다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 양은 폴리올레핀 조성물에 존재하는 중합체(예컨대 폴리프로필렌 중합체)의 중량을 기준으로 약 500 ppm 이상, 약 750 ppm 이상, 약 1,000 ppm 이상, 약 1,250 ppm 이상, 또는 약 1,500 ppm 이상이다. 또한, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 양은 폴리올레핀 조성물에 존재하는 중합체(예컨대 폴리프로필렌 중합체)의 중량을 기준으로 약 4,000 ppm 이하이다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 양은 폴리올레핀 조성물에 존재하는 중합체(예컨대 폴리프로필렌 중합체)의 중량을 기준으로 약 3,500 ppm 이하, 약 3,000 ppm 이하, 약 2,750 ppm 이하, 약 2,500 ppm 이하, 약 2,250 ppm 이하, 또는 약 2,000 ppm 이하이다. 따라서, 일련의 연속되는 보다 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 양은 폴리올레핀 조성물에 존재하는 중합체(예컨대 폴리프로필렌 중합체)의 중량을 기준으로 약 250 내지 약 4,000 ppm, 약 250 내지 약 3,000 ppm, 약 250 내지 약 2,500 ppm, 또는 약 500 내지 약 2,000 ppm이다.
특정한 가능한 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨에 추가로 또 다른 아세탈 화합물을 포함할 수 있다. 특히 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨을 추가로 포함한다. 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 약 1 몰의 D-글루시톨과 약 2 몰의 o-자일렌카브알데히드의 반응에 의해 생성될 수 있다. 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨과 함께 임의의 적합한 물리적 형태로 제공될 수 있되, 일반적으로, 상기 화합물은 미세 입자를 함유하는 분말 형태로 제공된다.
1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 입자 크기는 전술된 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 입자 크기와 (예를 들어 체적 평균 직경, D90, 또는 둘 다에 있어서) 동일할 수 있다. 다르게는, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 입자 크기는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 입자 크기보다 (예를 들어 체적 평균 직경, D90, 또는 둘 다에 있어서) 작을 수 있다. 바람직한 양태에서, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 체적 평균 직경(즉 D[4,3])은 약 40 ㎛ 이하, 약 35 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 약 25 ㎛ 이하, 약 20 ㎛ 이하, 약 15 ㎛ 이하, 약 10 ㎛ 이하, 또는 약 7.5 ㎛ 이하이다. 또한, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 D90은 바람직하게는 약 80 ㎛ 이하, 약 75 ㎛ 이하, 약 70 ㎛ 이하, 약 65 ㎛ 이하, 약 60 ㎛ 이하, 약 55 ㎛ 이하, 약 50 ㎛ 이하, 약 45 ㎛ 이하, 약 40 ㎛ 이하, 약 35 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 약 25 ㎛ 이하, 약 20 ㎛ 이하, 약 15 ㎛ 이하, 약 10 ㎛ 이하, 또는 약 7.5 ㎛ 이하이다.
폴리올레핀 조성물 중에 존재할 때, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨에 대하여 상기 나열된 임의의 양으로 존재할 수 있다. 다르게는, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨과 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 합친 양은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨에 대하여 전술된 임의의 범위에 포함될 수 있다.
조성물이 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨 및 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨을 둘 다 포함할 때, 상기 2개의 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 임의의 적합한 상대량으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량 대 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량의 비는 바람직하게는 약 9:1 이하, 약 8:1 이하, 약 7:1 이하, 약 6:1 이하, 약 5:1 이하, 약 4:1 이하, 또는 약 3:1 이하일 수 있다. 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량 대 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량의 비는 바람직하게는 약 1:9 이상, 약 1:8 이상, 약 1:7 이상, 약 1:6 이상, 약 1:5 이상, 약 1:4 이상, 또는 약 1:3 이상일 수 있다. 하나의 바람직한 양태에서, 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량 대 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량의 비는 약 9:1 내지 약 1:9이다. 일련의 연속되는 보다 바람직한 양태에서, 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량 대 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨의 질량의 비는 약 8:1 내지 약 1:8, 약 7:1 내지 약 1:7, 약 6:1 내지 약 1:6, 약 5:1 내지 약 1:5, 약 4:1 내지 약 1:4, 또는 약 3:1 내지 약 1:3이다.
폴리올레핀 조성물은 에스터 조성물을 포함하고, 에스터 조성물은 하나 이상의 에스터 화합물을 포함한다. 에스터 조성물은 다수의 상이한 에스터 화합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에스터 조성물 중에 존재하는 에스터 화합물의 적어도 일부는 1,2,3-프로판트라이올과 C14-C22 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 지방산의 에스터이다. C14-C22 지방산은 포화 지방산 및 불포화 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있되, 포화 지방산이 특히 바람직하다. 바람직한 양태에서, 에스터 조성물 중에 존재하는 에스터 화합물의 적어도 일부는 1,2,3-프로판트라이올과 C16-C18 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 지방산의 에스터이되, C16-C18 포화 지방산이 특히 바람직하다. 또 다른 바람직한 양태에서, 에스터 조성물은 약 80% 이상의 모노에스터 화합물, 보다 바람직하게는 약 85% 이상의 모노에스터 화합물, 가장 바람직하게는 약 90% 이상의 모노에스터 화합물을 포함한다. 바람직한 양태에서, 에스터 조성물은 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 포함한다. 보다 바람직하게는, 에스터 조성물은 약 50% 이상의 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 포함한다.
전술된 바와 같이, 에스터 조성물은 다수의 상이한 에스터 화합물을 포함할 수 있다. 상이한 에스터 화합물의 존재는, 적어도 부분적으로, 지방산에 있어서 상이한 쇄 길이의 분포에 기인할 수 있다. 예를 들어, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, C18 지방산을 포함하는 조성물은 적당량의 C16 지방산을 함유할 수도 있다. 따라서, 에스터 조성물이 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 포함하는 양태에서, 에스터 조성물은 2,3-다이하이드록시프로필 헥사데카노에이트를 포함할 수도 있다. 에스터 조성물 중에 존재하는 상기 관련된 에스터 화합물의 양은, 적어도 부분적으로, 사용되는 지방산의 특정한 공급원에 의존할 것이다. 지방산의 천연적으로 유도된 공급원은 비교적 다량(예를 들어 40% 이상까지)의 상기 관련된 지방산을 갖는다.
에스터 조성물은 폴리올레핀 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 에스터 조성물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 5 ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 100 ppm 이상으로 존재한다. 또 다른 바람직한 양태에서, 에스터 조성물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 5,000 ppm 이하, 보다 바람직하게는 약 4,000 ppm 이하, 가장 바람직하게는 약 3,000 ppm 이하의 양으로 존재한다. 따라서, 특히 바람직한 양태에서, 에스터 조성물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 50 내지 5,000 ppm의 양으로 존재한다. 또 다른 특히 바람직한 양태에서, 에스터 조성물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 100 내지 3,000 ppm의 양으로 존재한다.
제2 양태에서, 본 발명은 (a) 폴리프로필렌 중합체; (b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및 (c) 아미드 화합물을 포함하는 폴리올레핀 조성물을 제공한다. 조성물 중에 존재하는 폴리프로필렌 중합체의 양은 본 발명의 제1 양태와 연관하여 상기 논의된 임의의 중합체일 수 있다. 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨은 본 발명의 제1 양태와 연관하여 전술된 임의의 특성을 나타낼 수 있고, 조성물 중에 본 발명의 제1 양태와 연관하여 전술된 임의의 양으로 존재할 수 있다. 또한, 폴리올레핀 조성물은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이메틸페닐)메틸렌]-D-글루시톨을 추가로 포함할 수 있고, 상기 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 본 발명의 제1 양태와 연관하여 전술된 임의의 양으로 존재할 수 있다.
전술된 바와 같이, 제2 양태의 폴리올레핀 조성물은 아미드 화합물을 포함한다. 폴리올레핀 조성물은 다수의 상이한 아미드 화합물을 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 하기 화학식 I 또는 화학식 X의 구조와 일치하는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미드 화합물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00003
[화학식 X]
Figure pct00004
상기 화학식 I 및 화학식 X의 구조에서,
R1 및 R11은 독립적으로 C7-C27 알킬 기 및 C7-C27 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R15는 C1-C8 알칸다이일 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 I의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 포함하되, R1은 C7-C21 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 하나의 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 I의 구조와 상응하는 아미드 화합물을 포함하되, R1은 (Z)-12-헤네이코센-1-일이다. 또 다른 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 I의 구조와 상응하는 아미드 화합물을 포함하되, R1은 (Z)-8-헵타데센-1-일이다. 또 다른 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 X의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 포함하되, R11은 C7-C27 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되되, C15-C21 알킬 기가 특히 바람직하다. 또 다른 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 X의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 포함하되, R15는 C1-C3 알칸다이일 기로 이루어진 군으로부터 선택되되, 에탄-1,2-다이일 기가 특히 바람직하다. 따라서, 특히 바람직한 양태에서, 폴리올레핀 조성물은 화학식 X의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 갖되, 각각의 R11은 헵타데칸-1-일이고, R15는 에탄-1,2-다이일이다.
전술된 바와 같이, 폴리올레핀 조성물은 상이한 아미드 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 제1 양태에 기재된 에스터 화합물과 같이, 상이한 아미드 화합물의 존재는, 적어도 부분적으로, 아미드 화합물을 제조하는데에 사용되는 지방산의 상이한 쇄 길이의 분포에 기인할 수 있다. 따라서, R1이 (Z)-8-헵타데센-1-일인 화학식 I의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 포함하는 폴리올레핀 조성물은, R1이 C15 알킬 기인 화학식 I의 구조와 일치하는 아미드 화합물을 포함할 수도 있다. 또한, 폴리올레핀 조성물은 화학식 I의 구조와 일치하는 하나 이상의 아미드 화합물과 화학식 X의 구조와 일치하는 하나 이상의 아미드 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 임의의 적합한 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 50 ppm 이상, 보다 바람직하게는 약 100 ppm 이상의 양으로 존재한다. 또 다른 바람직한 양태에서, 아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 5,000 ppm 이하, 보다 바람직하게는 약 4,000 ppm 이하, 가장 바람직하게는 약 3,000 ppm 이하의 양으로 존재한다. 따라서, 특히 바람직한 양태에서, 아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 50 내지 약 5,000 ppm의 양으로 존재한다. 또 다른 특히 바람직한 양태에서, 아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 약 100 내지 약 3,000 ppm의 양으로 존재한다. 폴리올레핀 조성물이 하나 초과의 아미드 화합물을 포함할 때, 각각의 아미드 화합물은 폴리올레핀 조성물 중에 전술된 범위에 포함되는 양으로 존재할 수 있거나, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 아미드 화합물의 총량은 전술된 범위에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물 중에 존재하는 아미드 화합물의 총량은 전술된 범위에 포함된다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 겉보기 용융 점도를 가질 수 있다. 폴리올레핀 조성물의 겉보기 용융 점도는 임의의 적합한 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 겉보기 용융 점도는 "모세관 유량계에 의한 중합체 물질의 특성 측정을 위한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Determination of Properties of Polymeric Materials by Means of a Capillary Rheometer)"으로 표제된 ASTM 시험 방법 D3835-08에 기재된 시험 방법을 사용하여 측정될 수 있다. 상기 시험 방법은 폴리프로필렌 조성물을 시험하는데에 전형적으로 사용되는 시험 온도를 220℃로 규정하지만, 다수의 시판되는 중합체와 현재 사용되는 보다 낮은 가공 온도에 근접하는 것이 더욱 바람직하기 때문에 190℃의 온도가 보다 적합한 온도로 여겨진다. 따라서, 폴리프로필렌을 함유하는 폴리올레핀 조성물에 대한 본원에 나열된 겉보기 용융 점도는 바람직하게는 상기 참조된 시험 방법을 190℃의 온도에서 사용하여 측정된다. 폴리올레핀 조성물의 겉보기 용융 점도는 임의의 적합한 겉보기 전단 속도로 측정될 수 있다. 100 s-1의 겉보기 전단 속도가 바람직하다고 여겨지는데, 이는 상기 속도가 전형적인 가공 조건 중 중합체 조성물이 거치게 되는 전단에 거의 근접하기 때문이다. 폴리올레핀 조성물의 겉보기 용융 점도를 측정할 때, 모세관 유량계는 바람직하게는 30:1의 길이 대 직경비를 갖는 1.00 mm 직경 모세관 다이로 구비된다. 또한, 폴리올레핀 조성물은 바람직하게는 시험 시작 전에 모세관 유량계에서 6분의 체류 시간 동안 유지된다. 최종적으로, 폴리올레핀 조성물의 겉보기 용융 점도는 바람직하게는 중합체, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 에스터 조성물 및/또는 아미드 화합물, 및 임의적 성분이 용융 가공(예를 들어 압출기를 통과함)된 후에 측정된다.
바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 100 s-1의 겉보기 전단 속도에서 약 750 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다. 보다 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 100 s-1의 겉보기 전단 속도 및 190℃의 온도에서 약 700 Pa·s 이하, 약 650 Pa·s 이하, 약 600 Pa·s 이하, 약 550 Pa·s 이하, 약 500 Pa·s 이하, 약 450 Pa·s 이하, 약 400 Pa·s 이하, 약 350 Pa·s 이하, 약 300 Pa·s 이하, 약 250 Pa·s 이하, 또는 약 200 Pa·s 이하의 겉보기 용융 점도를 갖는다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 용융 유동 속도를 가질 수 있다. 폴리올레핀 조성물의 용융 유동 속도는 임의의 적합한 방법에 의해 측정될 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 조성물의 용융 유동 속도는 "압출 가소도계에 의한 열가소성 물질의 용융 유동 속도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer)"으로 표제된 ASTM 표준 D1238-10의 절차 B를 사용하여 측정될 수 있다. 폴리올레핀 조성물의 용융 유동 속도는 바람직하게는 전술된 표준 시험 방법을 사용하여 측정된다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 약 4 g/10분 이상의 용융 유동 속도를 갖는다. 보다 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 약 8 g/10분 이상, 약 10 g/10분 이상, 약 12 g/10분 이상, 약 20 g/10분 이상, 약 35 g/10분 이상, 또는 약 50 g/10분 이상의 용융 유동 속도를 갖는다. 겉보기 용융 점도의 측정에서와 같이, 폴리올레핀 조성물의 용융 유동 속도는 바람직하게는 중합체, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 에스터 조성물 및/또는 아미드 화합물, 및 임의의 임의적 성분(예컨대 과산화물)이 용융 가공(예를 들어 압출기를 통과함)된 후에 측정된다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 폴리올레핀 중합체는 각개의 중합체 쇄의 집단을 함유할 수 있고, 상기 중합체 쇄는 상이한 길이 및 몰 질량을 갖는다. 일반적으로, 중합체에 함유된 중합체 쇄의 길이/몰 질량의 통계학적 분포는 몰 질량 분포 또는 분자량 분포로서 지칭된다. 본원에 기재된 조성물에 사용되는 폴리올레핀 중합체는 임의의 적합한 몰 질량 분포를 가질 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 중합체는 단일 최빈값(mode)을 나타내는 몰 질량 분포일 수 있거나, 몰 질량 분포는 다수의 최빈값(예를 들어, 이중최빈값, 삼중최빈값 등)을 나타낼 수 있다. 중합체의 몰 질량 분포의 폭은 다분산 지수를 사용하여 표현될 수 있다. 다분산 지수는 중합체의 수-평균 몰 질량 및 질량-평균 몰 질량(즉 중량-평균 몰 질량)을 측정한 후, 중합체의 질량-평균 몰 질량을 중합체의 수-평균 몰 질량으로 나눔으로써 계산된다. 이의 결과는 몰 질량 분포의 폭을 정량화하는 무차원(dimensionless) 단위이되, 상기 값이 높을수록 몰 질량 분포가 보다 큰 폭을 나타낸다. 몰 질량 분포의 폭은 상이한 조건하에 중합체(또는 중합체를 함유하는 조성물)의 용융 유동 속도를 측정하고 비교하여 유동 속도비(FRR)를 얻음으로써 간접적으로 정량화될 수도 있다. 상기 방법은, 예를 들어 "압출 가소도계에 의한 열가소성 물질의 용융 유동 속도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer)"으로 표제된 ASTM 표준 D1238의 절차 D에 기재되어 있다. 바람직하게는, FRR은 표준에 특정된 10 kg 중량을 사용하여 측정된 용융 유동 속도(MFR10) 및 표준에 특정된 2 kg 중량을 사용하여 측정된 유동 속도(MFR2)를 사용하여 계산된다. 본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 FRR을 가질 수 있다. 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 약 17 이하의 FRR(MFR10/MFR2)을 갖는다. 보다 바람직하게는, 폴리올레핀 조성물은 약 16 이하 또는 약 15 이하의 FRR(MFR10/MFR2)을 갖는다. 겉보기 용융 점도 및 용융 유동 속도의 측정에서와 같이, 폴리올레핀 조성물의 유동 속도비는 바람직하게는 중합체, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 에스터 조성물 및/또는 아미드 화합물, 및 임의의 임의적 성분(예컨대 과산화물)이 용융 가공(예를 들어 압출기를 통과함)된 후에 측정된다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 및 에스터 조성물 또는 아미드 화합물에 추가로 다른 중합체 첨가제를 함유할 수 있다. 적합한 추가적인 중합체 첨가제는 비제한적으로 항산화제(예를 들어 페놀 항산화제, 포스파이트 항산화제, 및 이의 조합물), 차단 방지제(예를 들어 비정형 실리카 및 규조토), 안료(예를 들어 유기 안료 및 무기 안료) 및 기타 착색제(예를 들어 염료 및 중합체성 착색제), 충전제 및 보강제(예를 들어 유리, 유리 섬유, 활석, 칼슘 카보네이트, 및 마그네슘 옥시설페이트 휘스커(whisker)), 조핵제, 정화제, 산 제거제(예를 들어 지방산의 금속 염, 예컨대 스테아르산의 금속 염), 중합체 처리 첨가제(예를 들어 플루오로중합체 중합체 처리 첨가제), 중합체 가교결합제, 활제(예를 들어 지방산과 암모니아 또는 아민-함유 화합물간의 반응으로부터 유도된 지방산 아미드 화합물), 지방산 에스터 화합물(예를 들어 지방산과 하이드록실-함유 화합물, 예컨대 글리세롤, 다이글리세롤, 및 이의 조합물간의 반응으로부터 유도된 지방산 에스터 화합물), 및 전술된 것들의 조합물을 포함한다.
전술된 바와 같이, 폴리올레핀 조성물은 전술된 기타 성분에 추가로 조핵제를 함유할 수 있다. 적합한 조핵제는 비제한적으로 2,2'메틸렌-비스-(4,6-다이-3급-부틸페닐)포스페이트 염(예를 들어 나트륨 2,2'메틸렌-비스-(4,6-다이-3급-부틸페닐)포스페이트 또는 알루미늄 2,2'-메틸렌-비스-(4,6-다이-3급-부틸페닐)포스페이트), 바이사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-다이카복실레이트 염(예를 들어 다이나트륨 바이사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-다이카복실레이트 또는 칼슘 바이사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-다이카복실레이트), 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트 염(예를 들어 칼슘 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트, 일염기성 알루미늄 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트, 다이리튬 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트, 또는 스트론튬 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트), 및 이의 조합물을 포함한다. 바이사이클로[2.2.1]헵탄-2,3-다이카복실레이트 염 및 사이클로헥산-1,2-다이카복실레이트 염에 있어서, 카복실레이트 잔기는 시스- 또는 트랜스-배열로 정렬될 수 있되, 시스-배열이 바람직하다.
전술된 바와 같이, 폴리올레핀 조성물은 하나 이상의 추가적인 정화제를 함유할 수도 있다. 적합한 정화제는 비제한적으로 다가 알콜과 방향족 알데히드의 축합 생성물인 트리스아미드 및 아세탈 화합물을 포함한다. 적합한 트리스아미드 정화제는 비제한적으로 벤젠-1,3,5-트라이카복시산의 아미드 유도체, 1,3,5-벤젠트라이아민의 아미드 유도체, N-(3,5-비스-포름일아미노-페닐)-포름아미드의 유도체(예를 들어 N-[3,5-비스-(2,2-다이메틸-프로피온일아미노)-페닐]-2,2-다이메틸-프로피온아미드), 2-카바모일-말론아미드의 유도체(예를 들어 N,N '-비스-(2-메틸-사이클로헥실)-2-(2-메틸-사이클로헥실카바모일)-말론아미드), 및 이의 조합물을 포함한다. 전술된 바와 같이, 정화제는 다가 알콜과 방향족 알데히드의 축합 생성물인 아세탈 화합물일 수 있다. 적합한 다가 알콜은 비환형 폴리올, 예컨대 자일리톨 및 소비톨, 및 비환형 데옥시 폴리올(예를 들어 1,2,3-트라이데옥시노니톨 또는 1,2,3-트라이데옥시논-1-에니톨)을 포함한다. 전형적으로, 적합한 방향족 알데히드는 방향족 고리 상의 남은 위치들이 치환되지 않거나 치환된 단일 알데히드 기를 함유한다. 따라서, 적합한 방향족 알데히드는 벤즈알데히드 및 치환된 벤즈알데히드(예를 들어 3,4-다이메닐-벤즈알데히드 또는 4-프로필-벤즈알데히드)를 포함한다. 전술된 반응에 의해 생성되는 아세탈 화합물은 모노-아세탈, 다이-아세탈, 또는 트라이-아세탈 화합물(즉 각각 1, 2 또는 3개의 아세탈 기를 함유하는 화합물)일 수 있되, 다이-아세탈 화합물이 바람직하다. 적합한 아세탈-기반 정화제는 비제한적으로 미국 특허 5,049,605, 7,157,510, 및 7,262,236에 개시된 정화제를 포함한다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 조성물은 폴리올레핀 중합체, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨, 에스터 조성물 및/또는 아미드 화합물, 및 임의의 추가적인 임의적 성분의 단순 혼합(예를 들어 고전단 또는 고강도 혼합)에 의해 제조될 수 있다. 다르게는, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨 및 에스터 조성물 및/또는 아미드 화합물(및 추가적인 임의적 성분, 예컨대 전술된 것들)이 예비-블렌딩되어 첨가제 조성물이 제공될 수 있다. 이어서, 상기 첨가제 조성물이 폴리올레핀 중합체와 혼합되어 전술된 폴리올레핀 조성물이 제조될 수 있다. 폴리올레핀 조성물은 물품을 제조하기 위한 추가의 가공에 사용하기에 적합한 임의의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 조성물은 분말 형태(예를 들어 자유-유동 분말), 박편(flake), 펠릿(pellet), 프릴(prill), 정제, 응집체 등의 형태로 제공될 수 있다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 열가소성 물품을 제조하기에 유용한 것으로 여겨진다. 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 기법, 예컨대 사출 성형, 사출 회전 성형, 취입 성형(예를 들어 사출 취입 성형 또는 사출 신축(stretch) 취입 성형), 압출(예를 들어 시트 압출, 필름 압출, 주조 필름 압출, 또는 포말 압출), 압출 취입 성형, 열성형, 회전성형(rotomolding), 필름 취입(취입 필름), 필름 주조(주조 필름) 등에 의해 원하는 열가소성 물품으로 성형될 수 있다.
본원에 기재된 폴리올레핀 조성물은 임의의 적합한 물품 또는 제품을 제조하는데에 사용될 수 있다. 적합한 제품은 비제한적으로 의료 기기(예를 들어 레토르트(retort) 적용을 위한 예비-충전된 주사기, 정맥내 공급용 용기, 및 채혈기), 식품 포장, 액체 용기(예를 들어 음료, 약물, 개인 관리용 조성물, 샴푸 등을 위한 용기), 의류 케이스, 전자레인지 사용가능 물품, 선반 재료, 캐비넷 문, 기계 부품, 자동차 부품, 시트, 파이프, 튜브, 회전 성형된 부품, 취입 성형된 부품, 필름, 섬유 등을 포함한다.
하기 실시예는 전술된 주제를 추가로 설명하되, 당연히, 이의 범주를 어떠한 방식으로든 한정하지 않는 것으로 여겨져야 한다.
실시예 1
본 실시예는 전술된 폴리올레핀 조성물의 제조 및 생성되는 폴리올레핀 조성물의 특성을 입증한다.
폴리프로필렌 무작위 공중합체 조성물(샘플 1A 내지 1C, 및 2A 내지 2J)의 13개의 1 kg 회분을 하기 표 1 및 2에 제시되는 제형에 따라 배합하였다. 조성물에 사용되는 폴리프로필렌 무작위 공중합체는 리욘델바젤 폴리머스(LyondellBasell Polymers)로부터의 프로-팩스(Pro-fax) SA849 폴리프로필렌 무작위 공중합체였고, 이는 약 12 g/10분의 초기 용융 유동 속도를 가졌다. 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨(하기 표에서 C.A.X로서 지칭됨)을 본 출원인의 연구소에서 합성하였다. 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 시판되는 공급원으로부터 수득하였다. 제품은 약 86%의 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트 및 잔량의 관련 에스터 화합물을 함유하였다.
샘플 1A 내지 2J의 일반 제형
성분 양
폴리프로필렌 무작위 공중합체 박편 1,000 g
산 제거제(칼슘 스테아레이트) 0.40 g
1차 항산화제(이르가녹스(Irganox: 등록상표) 1010) 0.50 g
2차 항산화제(이르가포스(Irgafos: 등록상표) 168) 1.00 g
C.A.X 하기 표 2에 나타낸 바와 같음
2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트 하기 표 2에 나타낸 바와 같음
샘플 1A 내지 2J에 사용되는 화합물 X 및 화합물 Y의 양
샘플 C.A.X의 양(g) 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트의 양(g)
1A 0 0
1B 0 0.50
1C 0 1.00
2A 1.00 0.0
2B 1.25 0
2C 1.00 0.05
2D 1.00 0.1
2E 1.00 0.5
2F 1.00 0.75
2G 1.00 1.0
2H 1.00 1.25
2I 1.00 1.5
2J 1.00 2.0
헨셜(Henschel) 고강도 혼합기에서 성분을 약 1분 동안 약 2,100 rpm의 날(blade) 속도로 블렌딩함으로써 각각의 폴리프로필렌 무작위 공중합체 조성물을 배합하였다. 이어서, 샘플을 델타플라스트(Deltaplast) 단일 스크류(screw) 배합 압출기(25 mm의 스크류 직경 및 30:1의 길이/직경비)로 용융 배합하였다. 6개의 가열 영역을 사용하여, 약 200 내지 약 230℃까지 배럴(barrel) 온도에 경사를 주었다. 각각의 샘플에 대한 압출물(가닥 형태)을 수 욕에서 냉각한 후 펠릿화하였다.
각각의 생성된 폴리올레핀 조성물의 펠릿을 아르버그(Arburg) 25 톤 사출 성형기를 사용하여 플라크(약 51 mm x 76 mm의 치수, 1.27 mm의 두께) 내에 성형하였다. 모든 성형기 배럴 영역을 230℃로 설정하고, 주형을 21℃까지 냉각하였다. 24시간 동안 시효 후 플라크 치수를 마이크로미터로 검증하였다. 플라크의 헤이즈를 BYK-가드너 헤이즈-가드 플러스(BYK-Gardner Haze-Guard Plus)를 사용하여 ATSM 표준 D1103-92에 따라 측정하였다. 플라크에 대하여 측정된 헤이즈(%)를 하기 표 3에 기록하였다.
샘플 1A 내지 2J로부터 제조된 플라크의 헤이즈값
샘플 헤이즈(%)
1A 45
1B 46
1C 46
2A 31
2B 23
2C 28
2D 27
2E 24
2F 22
2G 21
2H 20
2I 19
2J 17
상기 표 3에 제시된 데이터로부터 볼 수 있듯이, 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트만을 함유하는 폴리프로필렌 무작위 공중합체 조성물(샘플 1B 및 1C)이 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 함유하지 않는 비교 샘플(1A)보다 낮은 헤이즈를 갖지 않았다. 그러나, 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨(C.A.X)이 동일한 수지에 첨가될 때(샘플 2A, 2B 및 2C), 헤이즈가 샘플 1A보다 상당히 낮았다. 따라서, C.A.X는 폴리프로필렌을 정화하고, 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트는 폴리프로필렌을 정화하지 않는다. 놀랍게도, 2,3-다이하이드록시 옥타데카노에이트 및 C.A.X가 둘 다 폴리프로필렌에 첨가될 때, 헤이즈가 현저히 낮다. 샘플 2A의 헤이즈를 샘플 2D 내지 2J의 헤이즈에 비교하면, 2,3-다이하이드록시 옥타데카노에이트의 첨가가 폴리프로필렌의 헤이즈를 45%만큼 낮출 수 있음을 알 수 있다.
실시예 2
본 실시예는 전술된 폴리올레핀 조성물의 제조 및 생성되는 폴리올레핀 조성물의 특성을 입증한다.
폴리프로필렌 무작위 공중합체 조성물(샘플 3A 내지 3J)의 10개의 1 kg 회분을 하기 표 4 및 5에 제시되는 제형에 따라 배합하였다. 폴리프로필렌 무작위 공중합체 및 시험 조건을 실시예 1에서 사용된 것과 동일하게 하였다. "강화 첨가제(E.A.)"를 각각의 조성물에 첨가하였다. E.A.1은 실시예 1에서 사용된 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트와 동일하였다. E.A.2는 R11이 헵타데칸-1-일이고 R15가 에탄-1,2-다이일인 화학식 X의 구조와 일치하는 아미드 화합물이었다. E.A.3은 R1이 (Z)-8-헵타데센-1-일인 화학식 I의 구조와 일치하는 아미드 화합물이었다. E.A.4는 R1이 (Z)-12-헤네이코센-1-일인 화학식 I의 구조와 일치하는 아미드 화합물이었다.
샘플 3A 내지 3J의 일반 제형
성분 양
폴리프로필렌 무작위 공중합체 박편 1,000 g
산 제거제(칼슘 스테아레이트) 0.40 g
1차 항산화제(이르가녹스(등록상표) 1010) 0.50 g
2차 항산화제(이르가포스 168) 1.00 g
C.A.X 하기 표 5에 나타낸 바와 같음
강화 첨가제 하기 표 5에 나타낸 바와 같음
샘플 3A 내지 3J에 사용된 C.A.X 및 강화 첨가제의 양
샘플 C.A.X의 양(g) E.A.1의 양(g) E.A.2의 양(g) E.A.3의 양(g) E.A.4의 양(g)
3A 1.00 0 1.0 0 0
3B 1.00 0 0 1.0 0
3C 1.00 0 0 0 1.0
3D 1.25 1.25 0 0 0
3E 1.25 0 1.25 0 0
3F 1.25 0 0 1.25 0
3G 1.50 1.5 0 0 0
3H 1.50 0 1.5 0 0
3I 1.50 0 0 1.5 0
3J 1.50 0 0 0 1.0
플라크에 대하여 측정된 헤이즈(%)를 하기 표 6에 기록하였다.
샘플 3A 내지 3J로부터 제조된 플라크의 헤이즈값
샘플 헤이즈(%)
3A 21
3B 22
3C 20
3D 17
3E 17
3F 17
3G 14
3H 14
3I 14
3J 13
상기 표 2 및 표 6에 나타낸 데이터로부터 볼 수 있듯이, 아미드-기반 강화 첨가제는 C.A.X.의 성능을 향상시킨다. 아미드-기반 또는 에스터-기반 강화 첨가제가 C.A.X.에 첨가될 때, 강화 첨가제를 갖지 않는 순수 C.A.X의 동일 수준의 헤이즈보다 헤이즈가 상당히 낮아진다. 예를 들어, 샘플 3C의 헤이즈는 샘플 2A의 헤이즈보다 35% 더 낮다.
본원에 인용된 간행물, 특허 출원, 및 특허를 비롯한 모든 참조 문헌은, 각각의 참조 문헌이 참조로 혼입되는 것으로 개별적이고 구체적으로 지시되고 그 전체가 본원에 제시되는 바와 동일한 정도로, 본원에 참조로 혼입된다.
본원의 주제를 기재하는 문맥(특히 하기 청구범위의 문맥)에서 단수 용어의 사용은 본원에 달리 언급되지 않거나 문맥에 명백히 상충하지 않는 한 단수형 및 복수형 모두를 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. 용어 "포함하는", "갖는", "비롯한", 및 "함유하는"은 달리 언급되지 않는 한 제약을 두지 않는 용어(즉 "비제한적으로 포함함")로서 이해되어야 한다. 본원에서 달리 언급되지 않는 한, 본원에서 값의 범위의 열거는 단지 범위 내에 포함되는 각각의 별개의 값을 개별적으로 지칭하는 축약법으로서 사용되는 것으로 의도되고, 각각의 별개의 값은 본원에 개별적으로 인용된 것처럼 본 명세서에 혼입된다. 본원에 기재된 모든 방법은 달리 언급되지 않거나 문맥에 명백히 상충하지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본원에 제공되는 임의 및 모든 실시예의 사용, 또는 예시적인 언어(예를 들어 "예컨대")는 단지 본원의 주제를 보다 잘 나타내기 위한 것으로 의도되고 달리 청구되지 않는 한 상기 주제의 범주를 한정하지 않는다. 본 명세서에서, 어떠한 언어도 임의의 청구되지 않은 요소를 본원에 기재된 주제의 실시에 필수적인 것으로 시사하는 것으로 이해되어선 안된다.
청구된 주제를 실시하기 위한 본 발명자들에게 알려진 최선의 방식을 비롯한 본원의 주제의 바람직한 양태가 본원에 기재되었다. 이러한 바람직한 양태의 변형은 전술된 설명을 읽은 당업자에게 명백해질 수도 있다. 본 발명자들은 당업자가 필요에 따라 그러한 변형을 사용할 것을 예상하고, 본 발명자들은 본원에 기재된 주제가 구체적으로 본원에 기재된 바 이외로도 실시될 수 있음을 의도한다. 따라서, 본 개시는 본원에 첨부된 청구범위에서 인용된 주제의 적용가능한 법률에 의해 허용되는 모든 변화 및 등가물을 포함한다. 또한, 모든 가능한 변형에 있어서 전술된 요소의 임의의 조합은 본원에서 달리 지시되거나 문맥에 명백히 상충하지 않는 한 본 개시에 의해 포괄된다.

Claims (22)

  1. (a) 폴리올레핀 중합체;
    (b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및
    (c) 에스터 화합물을 포함하되, 에스터 화합물의 적어도 일부가 C14-C22 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 지방산과 1,2,3-프로판트라이올의 에스터인, 에스터 조성물
    을 포함하는 폴리올레핀 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨이 폴리올레핀 조성물 중에 약 250 내지 약 3,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴레올레핀 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨이 폴리올레핀 조성물 중에 약 500 내지 약 2,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴레올레핀 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    에스터 조성물이 폴리올레핀 조성물 중에 약 50 내지 약 5,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴레올레핀 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    에스터 조성물이 폴리올레핀 조성물 중에 약 100 내지 약 3,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴레올레핀 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    에스터 조성물이 약 80% 이상의 모노에스터 화합물을 포함하는, 폴리올레핀 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방산이 포화 지방산인, 폴리올레핀 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    지방산이 C16-C18 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리올레핀 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    에스터 조성물이 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 포함하는, 폴리올레핀 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    에스터 조성물이 약 50% 이상의 2,3-다이하이드록시프로필 옥타데카노에이트를 포함하는, 폴리올레핀 조성물.
  11. (a) 폴리올레핀 중합체;
    (b) 1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨; 및
    (c) 하기 화학식 I 또는 화학식 X의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미드 화합물
    을 포함하는 폴리올레핀 조성물:
    [화학식 I]
    Figure pct00005

    [화학식 X]
    Figure pct00006

    상기 식에서,
    R1 및 R11은 독립적으로 C7-C27 알킬 기 및 C7-C27 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    R15는 C1-C8 알칸다이일 기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  12. 제11항에 있어서,
    R1이 C7-C27 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리올레핀 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    R1이 C17-C21 알켄일 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리올레핀 조성물.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    아미드 화합물이 화학식 I의 구조를 갖고, R1이 (Z)-12-헤네이코센-1-일인, 폴리올레핀 조성물.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    아미드 화합물이 화학식 I의 구조를 갖고, R1이 (Z)-8-헵타데센-1-일인, 폴리올레핀 조성물
  16. 제11항에 있어서,
    R11이 C7-C27 알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리올레핀 조성물.
  17. 제11항 또는 제16항에 있어서,
    R15가 C1-C3 알칸다이일 기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리올레핀 조성물.
  18. 제11항에 있어서,
    아미드 화합물이 화학식 X의 구조를 갖고, 각각의 R11이 헵타데칸-1-일이고, R15가 에탄-1,2-다이일인, 폴리올레핀 조성물.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨이 폴리올레핀 조성물 중에 약 250 내지 약 3,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴리올레핀 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    1,3:2,4-비스-O-[(3,4-다이클로로페닐)메틸렌]-D-글루시톨이 폴리올레핀 조성물 중에 약 500 내지 약 2,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴리올레핀 조성물.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    아미드 화합물이 폴리올레핀 조성물 중에 약 50 내지 약 5,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴리올레핀 조성물.
  22. 제21항에 있어서,
    아미드 화합물이 폴리올레핀 조성물 중에 약 100 내지 약 3,000 ppm의 양으로 존재하는, 폴리올레핀 조성물.
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