特許 7256134 衝撃改質剤および炭酸カルシウムを含む塩化ポリビニル組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-03

(45)【発行日】2023-04-11

(54)【発明の名称】衝撃改質剤および炭酸カルシウムを含む塩化ポリビニル組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 27/06 20060101AFI20230404BHJP

   C08K 3/26 20060101ALI20230404BHJP

   C08L 51/00 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

C08L27/06

C08K3/26

C08L51/00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019568316

(86)(22)【出願日】2018-06-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-13

(86)【国際出願番号】 US2018038042

(87)【国際公開番号】W WO2018236735

(87)【国際公開日】2018-12-27

【審査請求日】2021-06-08

(31)【優先権主張番号】17290082.1

(32)【優先日】2017-06-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】502141050

【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】110000589

【氏名又は名称】弁理士法人センダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】コーラ、バーナード

(72)【発明者】

【氏名】アームストロング、デイビッド

【審査官】谷合 正光

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－３６３３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０２８４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５１２９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０５０６９８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ ２７／０６

Ｃ０８Ｋ ３／２６

Ｃ０８Ｌ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリ塩化ビニル組成物であって、
（ａ）Ｋ－６３～Ｋ－７０のＫ値を有するポリ塩化ビニルと、
（ｂ）多段アクリル衝撃改質剤であって、
（ｉ）前記多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、６５～９６重量％のコアポリマーであって、前記コアの総重量に基づいて、（Ａ）９５～９９．９重量％の１種以上のアルキルアクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０．１～１．５重量％の１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせ、に由来する重合単位を含む、コアポリマーと、
（ｉｉ）前記多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、４～３５重量％のシェルポリマーであって、前記シェルの総重量に基づいて、（Ａ）９５～１００重量％の１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０～１．５重量％の１種以上の連鎖移動剤、に由来する重合単位を含む、シェルポリマーと、を含む、多段アクリル衝撃改質剤と、
（ｃ）（ｉ）４００～９００ｎｍのｄ_５０粒径値、（ｉｉ）２．６μｍ未満のｄ_９８粒径値、および（ｉｉｉ）２．０未満のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する粉砕炭酸カルシウムと、を含む、ポリ塩化ビニル組成物。

【請求項2】

（ｉ）前記コアの１種以上のアルキルアクリレートモノマーが、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、およびイソオクチルアクリレート、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記コアの１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせが、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジアリルマレエート、アリル（ａｌｌｙ）アクリレート、アリルメタクリレート、ジアリルフタレート、トリアリルフタレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、
（ｉｉ）前記シェルの１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーが、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、イソオクチルアクリレート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記１種以上の連鎖移動剤が、１－ドデカンチオール、ｔ－ドデカンチオール、チオエタノール、ヘキサンチオール、メルカプトプロピオン酸、メチル－３－メルカプトプロピオネート、ブチル－３－メルカプトプロピオネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。

【請求項3】

（ｉ）前記コアの１種以上のアクリル酸アルキルモノマーが、ブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、前記コアの１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせが、アリルメタクリレートであり、
（ｉｉ）前記シェルの１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマーが、メチルメタクリレートである、請求項１に記載の組成物。

【請求項4】

前記衝撃改質剤（ｂ）が、前記ポリ塩化ビニル組成物の総重量に基づいて、１～８ｐｈｒの量で存在し、前記粉砕炭酸カルシウム（ｃ）が、前記ポリ塩化ビニル組成物の総重量に基づいて、４～２５ｐｈｒの量で存在する、請求項１に記載の組成物。

【請求項5】

前記衝撃改質剤（ｂ）が、前記ポリ塩化ビニル組成物の総重量に基づいて、４～６ｐｈｒの量で存在し、前記粉砕炭酸カルシウム（ｃ）が、前記ポリ塩化ビニル組成物の総重量に基づいて、６～１６ｐｈｒの量で存在する、請求項１に記載の組成物。

【請求項6】

前記ポリ塩化ビニルが、Ｋ－６５～Ｋ－６８のＫ値を有する、請求項１に記載の組成物。

【請求項7】

請求項１に記載のポリ塩化ビニル組成物を含む製品であって、前記製品が、窓用形材、パイプ、技術プロファイル、壁パネル、天井パネル、クラッディングパネル、またはワイヤ絶縁材からなる群から選択される、製品。

【請求項8】

（ａ）Ｋ－６５～Ｋ－６８のＫ値を有する、ポリ塩化ビニルと、
（ｂ）多段アクリル衝撃改質剤であって、
（ｉ）前記多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、６５～９６重量％のコアポリマーであって、前記コアの総重量に基づいて、（Ａ）９５～９９．９重量％の１種以上のアルキルアクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０．１～１．５重量％の１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせ、に由来する重合単位を含む、コアポリマーと、
（ｉｉ）前記多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、４～３５重量％のシェルポリマーであって、前記シェルの総重量に基づいて、（Ａ）９５～１００重量％の１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０～２重量％の１種以上の連鎖移動剤、に由来する重合単位を含む、シェルポリマーと、を含む、多段アクリル衝撃改質剤と、
（ｃ）（ｉ）４００～９００ｎｍのｄ_５０粒径値、（ｉｉ）２．６μｍ未満のｄ_９８粒径値、および（ｉｉｉ）２．０未満のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する粉砕炭酸カルシウムと、を含む、ポリ塩化ビニル組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、衝撃改質剤および炭酸カルシウムを含むポリ塩化ビニルプロファイル組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

アクリル衝撃改質剤および炭酸カルシウム充填剤は、窓用形材および技術プロファイルなどのポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）の最終用途の重要な構成要素である。このような構成要素は、ＰＶＣ複合材料に必要な性能特性、例えば、ゲル化速度、加工レオロジー、光沢、色、および衝撃強度を提供する。業界で現在使用されている衝撃改質剤および炭酸カルシウム充填剤は、互いに拮抗し得るが、そのような特性のすべてにおいて十分に好ましい性能を示す単一配合物を達成することは困難である。

【0003】

様々な衝撃改質剤および炭酸カルシウムのグレードは、様々なＰＶＣ製品の業界で利用されている。例えば、ＷＯ２０１６／０５０６９８ Ａ１は、アクリル衝撃改質剤および炭酸カルシウムを含む特定のＰＶＣ組成物を開示している。しかしながら、先行技術は、特定の炭酸カルシウムと衝撃改質剤との間の相乗効果を達成する本発明によるＰＶＣ配合物を開示していない。

【0004】

したがって、衝撃強度、加工レオロジー、ゲル化速度、光沢、および色の改善を提供するアクリル衝撃改質剤および炭酸カルシウムを含むＰＶＣ配合物を開発する必要がある。

【発明の概要】

【0005】

本発明の一態様は、（ａ）Ｋ－６３～Ｋ－７０のＫ値を有するポリ塩化ビニルと、（ｂ）衝撃改質剤と、（ｃ）（ｉ）４００～９００ｎｍのｄ_５０粒径値、（ｉｉ）２．６μｍ未満のｄ_９８粒径値、および（ｉｉｉ）２．０未満のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する粉砕炭酸カルシウムと、を含む、ポリ塩化ビニル組成物を提供する。

【0006】

別の態様では、本発明は、（ａ）Ｋ－６５～Ｋ－６８のＫ値を有するポリ塩化ビニルと、（ｂ）多段アクリル衝撃改質剤であって、（ｉ）多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、６５～９６重量％のコアポリマーであって、コアの総重量に基づいて、（Ａ）９５～９９．９重量％の１種以上のアルキルアクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０．１～１．５重量％の１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせ、に由来する重合単位を含む、コアポリマーと、（ｉｉ）多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、４～３５重量％のシェルポリマーであって、シェルの総重量に基づいて、（Ａ）９５～１００重量％の１種以上のアルキル（メタ）アクリレートモノマー、ならびに（Ｂ）０～２重量％の１種以上の連鎖移動剤、に由来する重合単位を含む、シェルポリマーと、を含む、多段アクリル衝撃改質剤と、（ｃ）（ｉ）４００～９００ｎｍのｄ_５０粒径値、（ｉｉ）２．６μｍ未満のｄ_９８粒径値、および（ｉｉｉ）２．０未満のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する粉砕炭酸カルシウムと、を含む、ポリ塩化ビニル組成物を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明による例示的なＰＶＣプロファイル組成物および比較ＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度プロファイルを示す。

【図2】本発明による例示的なＰＶＣプロファイル組成物および比較ＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度プロファイルを示す。

【図3】本発明による例示的なＰＶＣプロファイル組成物および比較ＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度プロファイルを示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

ここで、本発明者らは、驚くべきことに、ポリ塩化ビニル、衝撃改質剤、ならびに（ｉ）４００～９００ｎｍのｄ_５０粒径値、（ｉｉ）２．５μｍ未満のｄ_９８粒径値、および（ｉｉｉ）２．０未満のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する粉砕炭酸カルシウム、を含むポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）組成物が、衝撃強度、加工レオロジー、光沢、および色において著しい改善をもたらすことを見出した。

【0009】

本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、同一であろうと異なる種類であろうと、モノマーを重合することによって調製されたポリマー化合物を指す。「ポリマー」という一般用語は、「ホモポリマー」、「コポリマー」、「ターポリマー」、および「樹脂」という用語を含む。本明細書で使用される場合、「に由来する重合単位」という用語は、重合法に従って合成されたポリマー分子を指し、ポリマー生成物が重合反応の出発材料である構成モノマー「に由来する重合単位」を含む。本明細書で使用される場合、「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレートまたはメタクリレートまたはそれらの組み合わせのいずれかを指し、「（メタ）アクリル」という用語は、アクリルまたはメタクリルのいずれかまたはそれらの組み合わせを指す。本明細書で使用する場合、「置換された」という用語は、少なくとも１つの結合した化学基、例えば、アルキル基、アルケニル基、ビニル基、ヒドロキシル基、カルボン酸基、他の官能基、およびそれらの組み合わせを有することを指す。本明細書で使用される場合、「第１のポリマー段階」という用語は、アクリルコポリマーの任意の段階を指す。それは、単段ポリマーの唯一の段階、または多段ポリマーにおいて経時的に第１、第２、第３、最終、もしくは任意の段階であり得る。本明細書で使用される場合、「第２のポリマー段階」という用語は、第１の段階ではないアクリルコポリマーの任意の他の段階を指す。それは、多段ポリマーにおいて経時的に、第１、第２、第３、最終、または任意の段階であり得る。

【0010】

本明細書で使用される場合、「ｐｈｒ」という用語は、１００部当たりの樹脂またはポリマー固形分を意味する。本明細書で使用される場合、「分子量」または「重量平均分子量」または「Ｍ_ｗ」という用語は、ＡＳＴＭ Ｄ５２９６－１１（２０１１）に準拠し、テトラヒドロフラン（「ＴＨＦ」）を移動相および希釈剤として使用する、ポリスチレン較正標準に対するアクリルポリマーのゲル浸透クロマトグラフィー（「ＧＰＣ」）によって測定されるポリマーの重量平均分子量を指す。本明細書で使用される場合、「粒子径」という用語は、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ－９０ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒを用いて測定されるエマルジョン（コ）ポリマー粒子の重量平均粒子径を意味する。

【0011】

本明細書で使用される場合、「ガラス転移温度」または「Ｔ_ｇ」という用語は、ガラス質ポリマーがポリマー鎖のセグメント運動を受ける温度またはそれ以上の温度を指す。コポリマーのガラス転移温度は、Ｆｏｘ方程式（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，１（３）Ｐａｇｅ １２３（１９５６））によって以下のように推定することができる。
１／Ｔ_ｇ＝ｗ_１／Ｔ_ｇ（１）＋ｗ_２／Ｔ_ｇ（２）
コポリマーについては、ｗ_１およびｗ_２は２つのコモノマーの重量分率を指し、Ｔ_ｇ（１）およびＴ_ｇ（２）はモノマーから製造された２つの対応するホモポリマーのガラス転移温度を指す。３つ以上のモノマーを含むポリマーについては、追加の用語が加えられる（ｗ_ｎ／Ｔ_ｇ（ｎ））。ホモポリマーのガラス転移温度は、例えば、“Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，”ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ ａｎｄ Ｅ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔ，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓに見出すことができる。ポリマーのＴ_ｇはまた、例えば、示差走査熱量測定（「ＤＳＣ」）を含む様々な技術によっても測定することできる。本明細書で使用される場合、「計算されたＴ_ｇ」という語句は、Ｆｏｘ方程式によって計算されるガラス転移温度を意味するものとする。

【0012】

本明細書で使用される場合、「ｄ_２０」、「ｄ_５０」、および「ｄ_９８」粒径値という用語は、特定された値以下の直径を有する粒子が、それぞれ、凝集粒子の質量の２０％、５０％、および９８％を占める、サイズを指す。したがって、ｄ_５０値は、すべての粒子の５０重量％が指定された粒径より小さい「重量中央値粒径」である。本明細書で使用される場合、「ｄ_５０／ｄ_２０」という用語は、ｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率を指す。ｄ_２０、ｄ_５０、およびｄ_９８値は、沈降法（すなわち、重量測定フィールドでの沈降挙動の分析）を利用する、例えば、Ｓｅｄｉｇｒａｐｈ（商標）ＩＩＩ Ｐｌｕｓ（Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能）によるものを含む様々な技術によって決定することができる。

【0013】

本発明のＰＶＣ組成物は、ポリ塩化ビニル、衝撃改質剤、および粉砕炭酸カルシウムを含む。本発明の組成物のポリ塩化ビニルは、従来の懸濁重合、乳化重合、塊状重合、または開始剤の存在下での溶液重合によって得ることができる。特定の実施形態において、ポリ塩化ビニルは、ＰＶＣプロファイル組成物の総重量に基づいて、７０～９０重量％、好ましくは７５～８５重量％、より好ましくは７７～８３重量％の量で、ＰＶＣプロファイル組成物中に存在する。ＩＳＯ １６２８ ２：１９９８に記載されるように、Ｋ値は、ＰＶＣの溶液粘度および分子量と相関する。好ましいＫ値の範囲は、Ｋ－６３～Ｋ－７０、好ましくはＫ－６４～Ｋ－６９、より好ましくはＫ－６５～Ｋ－６８である。

【0014】

本発明のＰＶＣ組成物は、衝撃改質剤を含む。特定の実施形態において、衝撃改質剤は、ＰＶＣプロファイル組成物の総重量に基づいて、１～８ｐｈｒ、好ましくは３～７ｐｈｒ、より好ましくは４～６ｐｈｒの量で、ＰＶＣプロファイル組成物中に存在する。適切な衝撃改質剤には、例えば、メタクリレート－ブタジエン－スチレンコポリマー（「ＭＢＳ」）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー（「ＡＢＳ」）、塩素化ポリエチレン（「ＣＰＥ」）、アクリルグラフト塩素化ポリエチレン、アクリルグラフトＰＶＣ、およびアクリル衝撃改質剤（「ＡＩＭ」）が含まれる。

【0015】

適切な多段アクリル衝撃改質剤には、例えば、コアポリマーおよびシェルポリマーを含むコアシェル形態を有するものが含まれる。特定の実施形態において、コアポリマーは、多段ポリマーの総重量に基づいて、６５～９６重量％、好ましくは８５～９６重量％、より好ましくは８８～９４重量％の量で、多段ポリマー中に存在する。特定の実施形態において、シェルポリマーは、多段アクリル衝撃改質剤の総重量に基づいて、４～３５重量％、好ましくは５～１５重量％、より好ましくは６～１２重量％の量で、多段ポリマー中に存在する。特定の実施形態において、多段アクリル衝撃改質剤は、コアポリマーとシェルポリマーとの間に１つ以上の中間層ポリマーを含む。

【0016】

多段アクリル衝撃改質剤のコアは、１種以上のアルキルアクリレートモノマーに由来する重合単位を含む。アルキルアクリレートモノマーは、アルキル基が１～１２個の炭素原子を有する直鎖および分岐アルキルアクリレートを含む。好適なアルキルアクリレートモノマーには、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、およびイソオクチルアクリレートが含まれる。特定の好ましい実施形態において、架橋性コアのアルキルアクリレートモノマーは、ブチルアクリレートおよび２－エチルヘキシルアクリレートのうちの１種以上を含む。特定の実施形態において、アルキルアクリレートモノマーは、コアの総重量に基づいて、９５～９９．９重量％、好ましくは９７～９９．５重量％、より好ましくは９８～９９重量％の量で、コア中に存在する。

【0017】

多段ポリマーのコアは、１種以上の架橋性モノマー、グラフト結合性モノマー、およびそれらの組み合わせに由来する重合単位をさらに含む。好適な架橋性およびグラフト結合性モノマーとしては、例えば、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジアリルマレエート、アリル（ａｌｌｙ）アクリレート、アリルメタクリレート、ジアリルフタレート、トリアリルフタレート、およびトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートが挙げられる。特定の実施形態において、架橋性コアの架橋性モノマーおよびグラフト結合性モノマーは、アリルメタクリレートを含む。特定の実施形態において、架橋性モノマーおよびグラフト結合性モノマーは、コアの総重量に基づいて、０．１～１．５重量％、好ましくは０．２～１．０重量％、より好ましくは０．３～０．８重量％の量で、架橋性コア中に存在する。

【0018】

本発明の多段アクリル衝撃改質剤のシェルは、アルキル（メタ）アクリレートモノマーのうちの１種以上を含む。アルキル（メタ）アクリレートモノマーは、アルキル基が１～１２個の炭素原子を有する直鎖および分岐アルキル（メタ）アクリレートを含む。好適なアルキル（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、およびイソオクチルアクリレートが挙げられる。特定の好ましい実施形態において、シェルのアルキル（メタ）アクリレートモノマーは、メチルメタクリレートを含む。特定の実施形態において、アルキル（メタ）アクリレートモノマーは、シェルの総重量に基づいて、９５～１００重量％、好ましくは９６～９９重量％、より好ましくは９７～９８重量％の量で、シェル中に存在する。

【0019】

特定の実施形態において、本発明の多段アクリル衝撃改質剤のシェルは、１種以上の連鎖移動剤に由来する重合単位をさらに含む。好適な連鎖移動剤としては、例えば、１－ドデカンチオール、ｔ－ドデカンチオール、チオエタノール、ヘキサンチオール、メルカプトプロピオン酸、メチル－３－メルカプトプロピオネート、ブチル－３－メルカプトプロピオネートが挙げられる。特定の実施形態において、連鎖移動剤は、シェルの総重量に基づいて、０～１．５重量％、好ましくは０．０５～１重量％、より好ましくは０．１～０．５重量％の量で、シェル中に存在する。

【0020】

特定の実施形態において、多段アクリル衝撃改質剤は、コアとシェルの間に１つ以上の中間層をさらに含み、これらのそれぞれは、独立して、コアおよびシェルポリマー全体について上記のモノマー組成物に由来する重合単位を含む。多段アクリル衝撃改質剤は、例えば、１、２、３、４、または５つの中間層を含むことができる。特定の実施形態において、１つ以上の中間層は、Ｔ_ｇが第１の中間層全体の幅にわたって最小から最大まで遷移するように、サブ層間に組成勾配を含む。特定の実施形態において、計算されたＴ_ｇは、－５０℃、－４０℃、－３０℃、－２５℃、－１５℃、または０℃の下限から７０℃、５５℃、３５℃、または１５℃の上限まで遷移する。理論に縛られることを望むものではないが、組成勾配は、第１の中間層を調製するために使用される乳化重合プロセス中のモノマーの適切な選択ならびに添加の方法およびタイミングによって達成されると考えられる。モノマーを一度にすべてではなく、段階的に乳化重合反応器（または反応容器）に添加し、１つの層を隣接する層に相互貫入させて第１の中間層にわたってＴ_ｇ勾配を生じさせる間に、多段重合プロセスを使用することができる。

【0021】

特定の実施形態において、多段アクリル衝撃改質剤は、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ ＢＩ－９０ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒによって測定される、１００～５００ｎｍ、好ましくは１００～３００ｎｍ、より好ましくは１２０～２２０ｎｍ、さらにより好ましくは１５０～２００ｎｍ、の範囲の粒径を有する。

【0022】

本発明のポリマー組成物に含まれるポリマーを調製するのに適した重合技術には、例えば、米国特許第６，７１０，１６１号に開示されているような乳化重合および溶液重合が含まれ、好ましくは乳化重合が含まれる。水性乳化重合プロセスは、典型的には、水性反応媒体中に少なくとも１つのモノマーならびに種々の合成アジュバント、例えばフリーラジカル源、緩衝剤、および還元剤を含む水性反応混合物中で行われる。特定の実施形態において、分子量を制限するために連鎖移動剤を使用することができる。水性反応媒体は、水性反応混合物の連続流体相であり、水性反応媒体の重量に基づいて、５０重量％を超える水、および場合により１つ以上の水混和性溶媒を含有する。好適な水混和性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、エチレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、およびジアセトンアルコールが挙げられる。特定の実施形態において、水性反応媒体は、水性反応媒体の重量に基づいて、９０重量％を超える水、好ましくは９５重量％を超える水、より好ましくは９８重量％を超える水を含有する。

【0023】

本発明のＰＶＣ組成物は、炭酸カルシウムを含む。好適な炭酸カルシウムには、例えば、粉砕された天然炭酸カルシウム（沈殿炭酸カルシウムとは区別される「ＧＣＣ」）が含まれる。特定の実施形態において、粉砕炭酸カルシウムは、４００～９００ｎｍ、好ましくは４００～８００ｎｍ、より好ましくは４００～７００ｎｍのｄ_５０粒径値を有する。特定の実施形態において、粉砕炭酸カルシウムは、２．６μｍ未満、好ましくは２．５μｍ未満、より好ましくは２．４μｍ未満のｄ_９８粒径値を有する。特定の実施形態において、粉砕炭酸カルシウムは、２．０～１．３、好ましくは１．８～１．４、より好ましくは１．７～１．５のｄ_５０粒径値を有する粒子とｄ_２０粒径値を有する粒子の比率（ｄ_５０／ｄ_２０）を有する。特定の実施形態において、粉砕炭酸カルシウムは、ＰＶＣプロファイル組成物の総重量に基づいて、４～２５ｐｈｒ、好ましくは５～２０ｐｈｒ、より好ましくは６～１８ｐｈｒの量で、ＰＶＣプロファイル組成物中に存在する。

【0024】

本発明のＰＶＣプロファイル組成物は、ＰＶＣ加工の技術分野で知られている乾式混合または配合方法によって容易に調製される。例えば、本発明のポリ塩化ビニル、アクリル衝撃改質剤、および粉砕炭酸カルシウムは、高速ホット／コールドミキサー、および／またはコニーダー押出機を使用してブレンドおよび処理することができる。

【0025】

特定の実施形態において、本発明のＰＶＣプロファイル組成物は、ＴｉＯ_２をさらに含む。ＴｉＯ_２の好適なグレードには、例えば、ルチルグレードのＴｉＯ_２が含まれる。特定の実施形態において、ＴｉＯ_２は、ＰＶＣプロファイル組成物の総重量に基づいて、３～１０ｐｈｒ、好ましくは３．５～８ｐｈｒ、より好ましくは４～６ｐｈｒの量で、ＰＶＣプロファイル組成物中に存在する。

【0026】

本発明のポリマー組成物はまた、例えば、熱安定剤、可塑剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤および光安定剤、染料、顔料、難燃剤、ならびに熱、老化、または光もしくは風化への曝露によって引き起こされる変色または劣化を防止、低減、または被覆するための他の添加剤を含む他の任意の成分を含有することもできる。このような成分によって提供される所望の特性を達成するのに有効な任意の成分量は、当業者によって容易に決定され得る。

【0027】

上記のように、本発明のＰＶＣプロファイル組成物は、例えば、窓用形材、パイプ、技術プロファイル、壁パネル、天井パネル、クラッディングパネル、またはワイヤ絶縁材での使用を含む最終用途を有する。本発明のＰＶＣプロファイル組成物は、押出、カレンダリング、または射出成形によってフィルムおよび／またはシートに加工することができる。

【0028】

ここで、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例において詳細に説明する。

【実施例】

【0029】

実施例１
例示および比較の粉砕炭酸カルシウムの粒径の特徴
本発明によるＰＶＣプロファイル組成物に使用するための例示的な粉砕炭酸カルシウムおよび比較ＰＶＣプロファイル組成物に使用するための比較炭酸カルシウムは、表１に列挙されるような粒径の特性を有する。

【表1】

【0030】

実施例２
例示的なＰＶＣプロファイル組成物の調製
本発明による例示的なＰＶＣプロファイル組成物は、表２に列挙された成分を含有する。

【表2】

【0031】

実施例３
比較ＰＶＣプロファイル組成物の調製
比較ＰＶＣプロファイル組成物は、表３に列挙された成分を含有する。

【表3】

【0032】

実施例４
例示的なＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度の特徴
実施例２で調製した本発明のＰＶＣプロファイル組成物の単一Ｖノッチ－シャルピー衝撃強度（ＩＳＯ１７９－１／１ｅＣに従って測定）を、表４に示すように評価した。

【表4】

【0033】

実施例５
比較ＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度の特徴
実施例３で調製した比較のＰＶＣプロファイル組成物の単一Ｖノッチ－シャルピー衝撃強度（ＩＳＯ１７９－１／１ｅＣに従って測定）を、表５に示すように評価した。

【表5】

【0034】

実施例６
例示および比較ＰＶＣプロファイル組成物の衝撃強度プロファイル比較
図１は、実施例５で決定した比較例Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３と比較した、実施例４で決定した本発明の実施例Ｅ７、Ｅ４、およびＥ１３の衝撃強度プロファイルを示す。データは、本発明に従って調製したＰＶＣプロファイル組成物が衝撃強度の予想外の増加をもたらすことを実証している。

【0035】

図２は、実施例５で決定した比較例Ｃ４およびＣ５と比較した、実施例４で決定した本発明の実施例Ｅ１およびＥ２の衝撃強度プロファイルを示す。データは、本発明に従って調製したＰＶＣプロファイル組成物が衝撃強度の予想外の増加をもたらすことを実証している。

【0036】

図３は、実施例５で決定した比較例Ｃ４およびＣ６と比較した、実施例４で決定した本発明の実施例Ｅ２およびＥ６の衝撃強度プロファイルを示す。データは、本発明に従って調製したＰＶＣプロファイル組成物が衝撃強度の予想外の増加をもたらすことを実証している。

【0037】

実施例７
本発明および比較ＰＶＣプロファイル組成物の押出の特徴
本発明および比較ＰＶＣプロファイル組成物の押出の特徴は、表６に示された押出条件を使用して、長方形プロファイルダイを備えた円錐形二軸スクリュー押出機を使用して実施された。

【表6】

【0038】

実施例２で調製した本発明のＰＶＣプロファイル組成物の押出の特徴を、表７に示すように評価した。

【表7】

【0039】

実施例３で調製した比較ＰＶＣプロファイル組成物の押出の特徴を、表８に示すように評価した。

【表8】

【0040】

押出データは、本発明のＰＶＣプロファイル組成物の押出の特徴が、比較ＰＶＣプロファイル組成物で調製したものと少なくとも同等に優れていることを実証している。組成物中の衝撃改質剤およびＧＣＣの添加レベルが増加すると、押出機のトルクおよび溶融圧力の両方が増加する。

【0041】

実施例９
本発明および比較ＰＶＣプロファイル組成物の光沢および色の特徴
本発明および比較ＰＶＣプロファイル組成物の光沢および色の特徴は、ＢＹＫ Ｓｐｅｃｔｒｏ－Ｇｕｉｄｅ、モデル６８３４を使用して、ＩＳＯ ７７２４規格に従って押出プロファイルの表面で測定された。

【0042】

実施例２で調製した本発明のＰＶＣプロファイル組成物の光沢および色の特徴は、表９に示すように評価された。

【表9】

【0043】

実施例３で調製した比較ＰＶＣプロファイル組成物の光沢および色の特徴は、表１０に示すように評価された。

【表10】

【0044】

データは、本発明に従って調製したＰＶＣプロファイル組成物が、比較ＰＶＣプロファイル組成物と比較した場合、押出プロファイルの光沢に関して予想外の向上をもたらすことを実証している。比較ＰＶＣプロファイル組成物と比較して、本発明のＰＶＣプロファイル組成物のより良好な色の一貫性は、本発明による組成物により、より広い押出機加工窓が達成されることを示す。

【図1】

【図2】

【図3】