(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-06-12
(54)【発明の名称】高流動性プロピレン系インターポリマー組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 23/14 20060101AFI20230605BHJP
C08L 91/00 20060101ALI20230605BHJP
【FI】
C08L23/14
C08L91/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022565992
(86)(22)【出願日】2021-04-29
(85)【翻訳文提出日】2022-12-22
(86)【国際出願番号】 US2021030002
(87)【国際公開番号】W WO2021222650
(87)【国際公開日】2021-11-04
(32)【優先日】2020-04-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】100092783
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【氏名又は名称】大森 規雄
(72)【発明者】
【氏名】ペセク、ステイシー、エル.
(72)【発明者】
【氏名】ウー、シャオソン
(72)【発明者】
【氏名】ウィークス、ロナルド、ジェイ.
(72)【発明者】
【氏名】フー、ユイシャン
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002AE002
4J002AE032
4J002BA012
4J002BB032
4J002BB051
4J002BB122
4J002BB141
4J002BB151
4J002GC00
4J002GJ01
(57)【要約】
組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tmと、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tmと、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
前記組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物。
【請求項2】
成分aは、0.860g/cc以上の密度を有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
成分aは、0.874g/cc以下の密度を有する、請求項1又は請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
成分aは、プロピレン/エチレンインターポリマーである、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項5】
成分aは、プロピレン/エチレンコポリマーである、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項6】
前記組成物は、成分d):少なくとも1種の充填剤を更に含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項7】
前記組成物は、5.00以上の、成分dの、成分aに対する重量比を有する、請求項6に記載の組成物。
【請求項8】
前記組成物は、15.0以下の、成分dの、成分aに対する重量比を有する、請求項6又は請求項7に記載の組成物。
【請求項9】
前記組成物は、成分f):少なくとも1種の粘着付与剤を更に含む、請求項1~8いずれか一項に記載の組成物。
【請求項10】
成分dを含む前記組成物は、10,000cP以上の粘度(165℃)を有する、請求項6~9のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項11】
成分dを含む前記組成物は、50,000cP以下の粘度(165℃)を有する、請求項6~10のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項12】
前記組成物は、6.0%以上の破断時の引張りひずみを有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項13】
前記組成物は、12%以上の破断時の引張りひずみを有する、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項14】
前記組成物は、100MPa以上のヤング率を有する、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項15】
請求項1~14のいずれか一項に記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本出願は、2020年4月29日に出願された米国特許仮出願第63/017541号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。
【背景技術】
【0002】
モジュラカーペットタイル製造業者は、カーペットの裏打ちとして使用するための、ビチューメンに代わる再生利用可能な低粘度の代替物を探し求めている。本代替物は、市場の加工要件及び性能要件を満たす必要がある。溶融流動性が小さい(メルトインデックス約30g/10分、190℃で2.16kg)エチレン/オクテンランダムコポリマー及びブロックコポリマーが、市販のホットメルト接着剤(hot melt adhesive、HMA)カーペット裏打ち製品において使用されている。ポリマー、粘着付与剤、ワックス及び油を含むHMA配合物は、モジュラカーペットタイルの性能要件を満たすが、現在の配合物は、ビチューメンの現行の配合物よりも5~10倍粘度が大きい。結果として、現在のHMA配合物は、処理するために特殊な機器を必要とし、それによってそれらの市場性が制限されている。
【0003】
モジュラカーペットの裏打ちとしての使用のための接着剤は、低粘度(非充填配合物の場合、165℃で30,000cP未満)、(ヤング率によって表される際、)良好な寸法安定性、及び破断時の高い引張りひずみを有する必要がある。また、組み立てられたモジュラカーペットタイルは、亀裂することなく完全に折り曲げられることができる必要がある(破断時の高い引張りひずみによって示されるような良好な可撓性)。
【0004】
米国特許第7,700,707号は、官能化成分及びオレフィンポリマーを含有する接着剤を開示している。オレフィンポリマーは、50重量%以上のC3~C30α-オレフィン及び少なくとも50ppmのジエンを含む。ポリマーは、10,000~100,000g/molの重量平均分子量(weight average molecular weight、Mw)、及び1~70J/gの融解熱を部分的に有する。請求項1を参照されたい。ポリマーは、粘着付与剤、ワックス及び/又は油と混ぜ合わされ、接着剤配合物において使用される。米国特許第7,524,910号も参照されたい。米国特許第7,294,681号は、10,000~100,000g/molのMw、非晶質セグメント及び半結晶セグメントを部分的に有する分岐オレフィンポリマーを開示している。請求項1を参照されたい。ポリマーは、粘着付与剤、ワックス及び/又は油と混ぜ合わされ、接着剤配合物において使用される。
【0005】
米国特許出願公開第2016/0102429号は、充填剤、相溶化剤、及びエラストマー性ポリマーを含む第1のポリマー成分を含有するカーペット裏打ち組成物を開示している。相溶化剤は、第1のポリマー成分及び充填剤を結合するためのフリーラジカル源を提供する。請求項1を参照されたい。カーペットの構成要素成分を含み得る出願に対する、上記以外のポリマー及び組成物は、以下の参考文献である、米国特許第9051683号、同第9365711号、同第7357971号、米国特許出願公開第2011/0256335号、国際公開第2016/029006号、及び同第2009/086091号に開示されている。
【0006】
しかしながら、当該技術分野の接着剤組成物は、モジュラカーペットタイルの裏打ちに有用な必要な機械的特性を有する低粘度のポリマー組成物(充填されている)を提供していない。したがって、標準的な製造ラインでの良好な加工性のために低粘度であり、かつカーペット裏打ち配合物における改善された性能(例えば、最適な弾性率及び破断時の高い引張りひずみ)を有する接着剤組成物のニーズが存在している。好ましくは、そのような組成物は再生利用可能である。これらのニーズは、以下の発明によって満たされる。
【発明の概要】
【0007】
組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tmと、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物。
【発明を実施するための形態】
【0008】
改善された機械的特性(ヤング率、破断時の引張りひずみ)及び全体的な低粘度(165℃)を有する組成物が発見された。これらの組成物は、カーペット裏打ち材料、特にモジュラカーペットタイル用の裏打ち材料としてよく適している。
【0009】
上記のように、組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tm(DSC)と、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物が提供される。
【0010】
本発明の組成物は、本明細書に記載されるような1つ以上の実施形態を含み得る。各成分(a、b、c)は、本明細書に記載されるような1つ以上の実施形態を含み得る。
【0011】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、62℃以上、又は63℃以上、又は64℃以上、又は65℃以上、又は66℃以上、又は67℃以上、又は68℃以上のTmを有する。Tmは、「試験方法」のセクションで論じられるようにDSCから決定される。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、84℃以下、又は83℃以下、又は82℃以下、又は81℃以下、又は80℃以下、又は79℃以下、又は78℃以下、又は77℃以下、又は76℃以下のTmを有する。
【0012】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、3,500cP以上、又は4,000cP以上、又は4,200cP以上、又は4,400cP以上、又は4,600cP以上、又は4,800cP以上、又は5,000cP以上、又は5,200cP以上、又は5,400cP以上、又は5,600cP以上、又は5,800cP以上、又は6,000cP以上、又は6,200cP以上、又は6,400cP以上、又は6,600cP以上、又は6,800cP以上、又は7,000cP以上、又は7,200cP以上の粘度(177℃)を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、28,000cP以下、又は26,000cP以下、又は24,000cP以下、又は22,000cP以下、又は20,000cP以下、又は18,000cP以下、又は16,000cP以下、又は15,000cP以下、又は14,000cP以下、又は13,000cP以下、又は12,000cP以下、又は11,000cP以下、又は10,000cP以下の粘度(177℃)を有する。
【0013】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、0.35以上、又は0.40以上、又は0.45以上、又は0.50以上、又は0.52以上、又は0.54以上、又は0.56以上、又は0.58以上、又は0.60以上、又は0.62以上の、成分bの、成分cに対する重量比を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、3.9以下、又は3.8以下、又は3.7以下、又は3.6以下、又は3.5以下、又は3.4以下、又は3.3以下、又は3.2以下、又は3.0以下、又は2.8以下、又は2.6以下、又は2.4以下、又は2.2以下、又は2.0以下、又は1.8以下、又は1.6以下の、成分bの、成分cに対する重量比を有する。
【0014】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、0.860g/cc以上、又は0.861g/cc以上、又は0.862g/cc以上、又は0.863g/cc以上、又は0.864g/cc以上、又は0.865g/cc以上、又は0.866g/cc以上、又は0.867g/cc以上、又は0.868g/cc(1cc=1cm3)以上の密度を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、0.874g/cc以下、又は0.873g/cc以下、又は0.872g/cc以下、又は0.871g/cc以下、又は0.870g/cc以下の密度を有する。
【0015】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、プロピレン/エチレンインターポリマーであり、更にプロピレン/エチレンコポリマーである。
【0016】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、0.008以上、又は0.009以上、又は0.010以上、又は0.011(g/(cc・℃))以上の密度/Tm比を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分aは、0.020以下、又は0.019以下、又は0.017以下、又は0.016以下、又は0.015以下、又は0.014(g/(cc・℃))以下の密度/Tm比を有する。
【0017】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、成分d):少なくとも1種の充填剤を更に含む。
【0018】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、5.00以上、又は6.00以上、又は7.00以上、又は8.00以上の成分dの、成分aに対する重量比を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、15.0以下、又は14.0以下、又は13.0以下、又は12.0以下、又は11.0以下、又は10.0以下の、成分dの、成分aに対する重量比を有する。
【0019】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、成分e):無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化オレフィン系ポリマーを更に含み、無水物グラフト化及び/又はカルボン酸グラフト化オレフィン系ポリマーを更に含む。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分eは、無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化プロピレン系ポリマーであり、更に、無水物グラフト化及び/又はカルボン酸グラフト化プロピレン系ポリマーである。
【0020】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、15以上、又は16以上、又は17以上、又は18以上、又は19以上、又は20以上の、成分aの、成分eに対する重量比を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、30以下、又は28以下、又は26以下、又は25以下、又は24以下、又は23以下、又は22以下の、成分aの、成分eに対する重量比を有する。
【0021】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、成分f):少なくとも1種の粘着付与剤を更に含む。
【0022】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分dを含む組成物は、10,000cP以上、又は12,000cP以上、又は14,000cP以上、又は16,000cP以上、又は18,000cP以上、又は20,000cP以上の粘度(165℃)を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、成分dを含む組成物は、50,000cP以下、又は48,000cP以下、又は46,000cP以下、又は44,000cP以下、又は42,000cP以下、又は40,000cP以下、又は38,000cP以下、又は36,000cP以下、又は34,000cP以下の粘度(165℃)を有する。
【0023】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、6.0%以上、又は6.5%以上、又は7.0%以上、又は7.5%以上、又は8.0%以上、又は9.0%以上の破断時の引張りひずみを有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、10%以上、又は11%以上、又は12%以上、又は13%以上、又は14%以上、又は15%以上の破断時の引張りひずみを有する。
【0024】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、100MPa以上、又は105MPa以上、又は110MPa以上、又は112MPa以上、又は114MPa以上、又は116MPa以上、又は118MPa以上、又は120MPa以上のヤング率を有する。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、組成物は、150MPa以上、又は200MPa以上、又は250MPa以上、又は300MPa以上のヤング率を有する。
【0025】
それぞれが本明細書に記載される任意の一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせの組成物から形成される少なくとも1つの構成要素を含む物品も提供される。それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、物品はカーペットである。
【0026】
それぞれが本明細書に記載される一実施形態又は2つ以上の実施形態の組み合わせでは、本発明の組成物は、モノマーの種類及び/若しくは量、Tm、Tc、Tg、密度、粘度(177℃)、Mn、Mw、MWD、又はそれらの任意の組み合わせなどの1つ以上の特徴において、かつモノマーの種類及び/若しくは量、Tm、Tc、Tg、密度、粘度(177℃)、又はそれらの任意の組み合わせなどの更に1つ以上の特徴において、成分aとは異なる熱可塑性ポリマーを更に含む。ポリマーとしては、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、及びオレフィンマルチブロックインターポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。好適なエチレン系ポリマーとしては、直鎖状低密度ポリエチレン(linear low density polyethylene、LLDPE)、極低密度ポリエチレン(very low density polyethylene、VLDPE)、超低密度ポリエチレン(ultra-low density polyethylene、ULDPE)、均質に分岐した直鎖状エチレン系ポリマー、及び均質に分岐した実質的に直鎖状のエチレン系ポリマー(すなわち、均質に分岐した長鎖分岐状エチレンポリマーである)が挙げられるが、これらに限定されない。プロピレン系ポリマーの例としては、ポリプロピレンホモポリマー及び他のプロピレン/エチレンコポリマーが挙げられる。
【0027】
ワックス
ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、酸化フィッシャートロプシュワックス、ヒドロキシステアラミドワックス、脂肪酸アミドワックス、及びそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。更なるワックスとしては、動物性ワックス、植物性ワックス、及びそれらの組み合わせが挙げられる。
【0028】
油
油としては、ナフテン系、パラフィン系、又は水素添加(白色)油などの鉱油、植物性油及び動物性油並びにそれらの誘導体、石油由来油、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。更なる油としては、液体ポリブテンなどの液体ポリオレフィン、及びフタル酸ジイソウンデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0029】
粘着付与剤
粘着付与剤は、当該技術分野で既知であり、室温で固体、半固体、又は液体であり得る。粘着付与剤としては、脂肪族炭化水素樹脂(水素化又は非水素化)、芳香族炭化水素樹脂(水素化又は非水素化)、水添ポリシクロペンタジエン樹脂、ポリシクロペンタジエン樹脂、ガムロジン、ガムロジンエステル、ウッドロジン、ウッドロジンエステル、トール油ロジン、トール油ロジンエステル、ポリテルペン、芳香族変性ポリテルペン、テルペンフェノール、芳香族変性水添ポリシクロペンタジエン樹脂、水素化脂肪族樹脂、水素化脂肪族芳香族樹脂、水添テルペン及び変性テルペン、水添ロジン酸、水添ロジンエステル、それらの誘導体、並びにそれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好ましい粘着付与剤は、水素化脂肪族炭化水素樹脂及び水素化芳香族炭化水素樹脂から選択される。
【0030】
添加剤
本発明の組成物は、1つ以上の添加剤を含み得る。好適な添加剤の非限定的な例としては、充填剤、酸化防止剤、難燃剤、及び抗菌剤が挙げられる。充填剤としては、炭酸カルシウム(CaCO3)、石炭フライアッシュ、硫酸バリウム、及び粘土(水酸化ケイ酸アルミニウム)が挙げられるが、これらに限定されない。充填剤には、石灰岩、大理石、石英、シリカ、及び重晶石(BaSO4)などの高熱含量充填剤も含まれ得る。
【0031】
実施形態では、組成物は少なくとも1つの酸化防止剤を含む。酸化防止剤は、熱、光、又は市販の材料に存在する残留触媒などによって誘発される酸素との反応によって引き起こされる劣化から組成物を保護する。好適な酸化防止剤としては、ヒンダードフェノールであるIRGANOX1010、IRGANOX1076、及びIRGANOX1726などの、BASFから市販されているものが挙げられる。ラジカル捕捉剤として作用するこれらの主要な酸化防止剤は、単独で、又はまたBASFから入手可能なIRGAFOS168のような亜リン酸系酸化防止剤などの他の酸化防止剤と組み合わせて、使用できる。実施形態では、組成物は、0.1重量%、又は0.2重量%、又は0.3重量%~0.6重量%、又は0.8重量%又は1.0重量%の少なくとも1種の酸化防止剤を含む。重量パーセントは、組成物の総重量に基づく。
【0032】
定義
反対のことが明記されないか、文脈から示唆されないか、又は当該技術分野で慣習的でない限り、すべての部及びパーセンテージは、重量に基づき、すべての試験方法は、本開示の出願日時点で最新のものである。
【0033】
本明細書で使用される場合、「組成物」という用語は、組成物、並びに組成物の材料から形成される反応生成物及び分解生成物を含む材料の混合物を含む。いかなる反応生成物又は分解生成物も、典型的には、微量又は残留量で存在する。
【0034】
本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、同じ種類又は異なる種類のモノマーを重合することにより調製されるポリマー化合物を指す。したがって、ポリマーという総称は、ホモポリマーという用語(微量の不純物がポリマー構造に組み込まれ得るという理解の下に、1種類のみのモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び本明細書で以下で定義されるようなインターポリマーという用語を含む。触媒残留物などの微量の不純物は、ポリマー中に及び/又はポリマー内に組み込まれ得る。典型的には、ポリマーは、非常に少量(「ppm」量)の1種以上の酸化防止剤などの1種以上の安定剤で安定化される。
【0035】
本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも2つの異なるタイプのモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、インターポリマーという用語は、コポリマーという用語(2つの異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを指すために用いられる)、及び2つを超える異なる種類のモノマーから調製されるポリマーを含む。
【0036】
本明細書で使用される場合、「オレフィン系ポリマー」という用語は、(ポリマーの重量に基づいて)50重量%又は過半重量パーセントの、エチレン又はプロピレンなどの、オレフィンを重合形態で含み、任意選択的に1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
【0037】
本明細書で使用される場合、「プロピレン系ポリマー」とういう用語は、重合形態で、(ポリマーの重量に基づいて)過半重量パーセントのプロピレンを含み、任意選択的に1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
【0038】
本明細書で使用される場合、「プロピレン/エチレンインターポリマー」という用語は、重合形態で、(ポリマーの重量に基づいて)過半重量パーセントのプロピレン及びエチレンを含むランダムインターポリマーを指す。
【0039】
本明細書で使用される場合、「プロピレン/エチレンコポリマー」という用語は、重合形態で、(コポリマーの重量に基づいて)過半重量パーセントのプロピレンモノマーと、エチレンとを2種のみのモノマーとして含むランダムコポリマーを指す。
【0040】
本明細書で使用される場合、「プロピレン/α-オレフィンインターポリマー」という用語は、重合形態で、(インターポリマーの重量に基づいて)過半重量パーセントのプロピレンと、
α-オレフィンと、を含むランダムインターポリマーを指す。
【0041】
本明細書で使用される場合、「プロピレン/α-オレフィンコポリマー」という用語は、重合形態で、(コポリマーの重量に基づいて)過半重量パーセントのプロピレンモノマーと、α-オレフィンとを2種のみのモノマーとして含むランダムコポリマーを指す。
【0042】
本明細書で使用される場合、「エチレン系ポリマー」という用語は、重合形態で、(ポリマーの重量に基づいて)50重量%又は過半重量パーセントのエチレンを含み、任意選択的に1つ以上のコモノマーを含み得るポリマーを指す。
【0043】
本明細書で使用される場合、「無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化オレフィン系ポリマー」という用語は、無水物官能基及び/又はカルボン酸官能基を含むオレフィン系ポリマーを指す。
【0044】
本明細書で使用される場合、「無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化プロピレン系ポリマー」という用語は、無水物官能基及び/又はカルボン酸官能基を含むプロピレン系ポリマーを指す。
【0045】
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する(having)」という用語、及びそれらの派生語は、それらが具体的に開示されているか否かにかかわらず、任意の追加の構成要素、ステップ、又は手順の存在を排除することを意図するものではない。いかなる疑念も避けるために、「含む(comprising)」という用語の使用を通して特許請求されるすべての組成物は、別段矛盾する記述がない限り、ポリマー性か又は別のものであるかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、又は化合物を含み得る。対照的に、「から本質的になる」という用語は、操作性に必須ではないものを除き、任意の以降の記述の範囲から任意の他の成分、工程、又は手順を除外する。「からなる」という用語は、具体的に描写又は列記されていない任意の成分、工程、又は手順を除外する。
【0046】
いくつかの組成物の特徴を列挙する
A]組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tm(DSC)と、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物。
【0047】
B]成分aは、62℃以上、又は63℃以上、又は64℃以上、又は65℃以上、又は66℃以上、又は67℃以上、又は68℃以上のTmを有する、上記A]に記載の組成物。
「試験方法」のセクションにおいて論じられるようにDSCから決定されたTm。
【0048】
C]成分aは、84℃以下、又は83℃以下、又は82℃以下、又は81℃以下、又は80℃以下、又は79℃以下、又は78℃以下、又は77℃以下、又は76℃以下のTmを有する、上記A]又はB]に記載の組成物。
【0049】
D]成分aは、3,500cP以上、又は4,000cP以上、又は4,200cP以上、又は4,400cP以上、又は4,600cP以上、又は4,800cP以上、又は5,000cP以上、又は5,200cP以上、又は5,400cP以上、又は5,600cP以上、又は5,800cP以上、又は6,000cP以上、又は6,200cP以上、又は6,400cP以上、又は6,600cP以上、又は6,800cP以上、又は7,000cP以上、又は7,200cP以上の粘度(177℃)を有する、上記A]~C](A]からC])のいずれか1つに記載の組成物。
【0050】
E]成分aは、28,000cP以下、又は26,000cP以下、又は24,000cP以下、又は22,000cP以下、又は20,000cP以下、又は18,000cP以下、又は16,000cP以下、又は15,000cP以下、又は14,000cP以下、又は13,000cP以下、又は12,000cP以下、又は11,000cP以下、又は10,000cP以下の粘度(177℃)を有する、上記A]~D]のいずれか1つに記載の組成物。
【0051】
F]組成物は、0.35以上、又は0.40以上、又は0.45以上、又は0.50以上、又は0.52以上、又は0.54以上、又は0.56以上、又は0.58以上、又は0.60以上、又は0.62以上の成分bの、成分cに対する重量比を有する、上記A]~E]のいずれか1つに記載の組成物。
【0052】
G]組成物は、3.9以下、又は3.8以下、又は3.7以下、又は3.6以下、又は3.5以下、又は3.4以下、又は3.3以下、又は3.2以下、又は3.0以下、又は2.8以下、又は2.6以下、又は2.4以下、又は2.2以下、又は2.0以下、又は1.8以下、又は1.6以下の成分bの、成分cに対する重量比を有する、上記A]~F]のいずれか1つに記載の組成物。
【0053】
H]成分aは、0.008以上、又は0.009以上、又は0.010以上、又は0.011以上の密度/Tm比を有する、上記A]~G]のいずれか1つに記載の組成物。単位=(g/(cc・℃))。
【0054】
I]成分aは、0.020以下、又は0.019以下、又は0.017以下、又は0.016以下、又は0.015以下、又は0.014以下の密度/Tm比を有する、上記A]~H]のいずれか1つに記載の組成物。単位=(g/(cc・℃))。
【0055】
J]成分aは、0.860g/cc以上、又は0.861g/cc以上、又は0.862g/cc以上、又は0.863g/cc以上、又は0.864g/cc以上、又は0.865g/cc以上、又は0.866g/cc以上、又は0.867g/cc以上、又は0.868g/cc以上(1cc=1cm3)の密度を有する、上記A]~I]のいずれか1つに記載の組成物。
【0056】
K]成分aは、0.874g/cc以下、又は0.873g/cc以下、又は0.872g/cc以下、又は0.871g/cc以下、又は0.870g/cc以下の密度を有する、上記A]~J]のいずれか1つに記載の組成物。
【0057】
L]成分aは、15℃以上、又は16℃以上、又は17℃以上、又は18℃以上、又は19℃以上、又は20℃以上の結晶化温度Tcを有する、上記A]~K]のいずれか1つに記載の組成物。
【0058】
M]成分aは、40℃以下、又は39℃以下、又は38℃以下、又は37℃以下、又は36℃以下、又は35℃以下、又は34℃以下、又は33℃以下、又は32℃以下の結晶化温度Tcを有する、上記A]~L]のいずれか1つに記載の組成物。
【0059】
N]成分aは、-35℃以上、又は-34℃以上、又は-33℃以上、又は-32℃以上、又は-31℃以上のガラス転移温度Tgを有する、上記A]~M]のいずれか1つに記載の組成物。
【0060】
O]成分aは、-25℃以下、又は-26℃以下、又は-27℃以下、又は-28℃以下、又は-29℃以下のガラス転移温度Tgを有する、上記A]~N]のいずれか1つに記載の組成物。
【0061】
P]成分aは、30,000g/mol以上、又は32,000g/mol以上、又は34,000g/mol以上、又は36,000g/mol以上、又は38,000g/mol以上、又は40,000g/mol以上、又は42,000g/mol以上、又は43,000g/mol以上の重量平均分子量Mwを有する、上記A]~O]のいずれか1つに記載の組成物。
【0062】
Q]成分aは、60,000g/mol以下、又は58,000g/mol以下、又は56,000g/mol以下、又は54,000g/mol以下、又は52,000g/mol以下、又は50,000g/mol以下、又は48,000g/mol以下、又は47,000g/mol以下の重量平均分子量Mwを有する、上記A]~P]のいずれか1つに記載の組成物。
【0063】
R]成分aは、10,000g/mol以上,又は12,000g/mol以上、又は14,000g/mol以上、又は16,000g/mol以上、又は18,000g/mol以上の数平均分子量Mnを有する、上記A]~Q]のいずれか1つに記載の組成物。
【0064】
S]成分aは、32,000g/mol以下、又は30,000g/mol以下、又は28,000g/mol以下、又は26,000g/mol以下、又は24,000g/mol以下、又は22,000g/mol以下、又は20,000g/mol以下の数平均分子量Mnを有する、上記A]~R]のいずれか1つに記載の組成物。
【0065】
T]成分aは、1.80以上、又は2.00以上、又は2.10以上、又は2.20以上、又は2.30以上の分子量分布MWD(=Mw/Mn)を有する、上記A]~S]のいずれか1つに記載の組成物。
【0066】
U]成分aは、3.00以下、又は2.80以下、又は2.70以下、又は2.60以下、又は2.50以下、又は2.40以下の分子量分布MWDを有する、上記A]~T]のいずれか1つに記載の組成物。
【0067】
V]成分aは、プロピレン/エチレンインターポリマーであり、更にプロピレン/エチレンコポリマーである、上記A]~U]のいずれか1つに記載の組成物。
【0068】
W]成分aは、プロピレン/α-オレフィンインターポリマーであり、更にプロピレン/α-オレフィンコポリマーである、上記A]~U]のいずれか1つに記載の組成物。
【0069】
X]α-オレフィンは、C4~C20α-オレフィンであり、更にC4~C10α-オレフィンであり、更にC4~C8α-オレフィンである、上記W]に記載の組成物。
【0070】
Y]組成物は、組成物の重量に基づいて、1.00重量%以下、又は0.50重量%以下、又は0.20重量%以下、又は0.10重量%以下、又は0.05重量%以下の充填剤を含む、上記A]~X]のいずれか1つに記載の組成物。
【0071】
Z]組成物は、充填剤を含まない、上記A]~Y]のいずれか1つに記載の組成物。
【0072】
AA]充填剤を含まない組成物は、800cP以上、又は900cP以上、又は1000cP以上、又は1100cP以上、又は1200cP以上の粘度(165℃)を有する、上記A]~Z]のいずれか1つに記載の組成物。
【0073】
BB]充填剤を含まない組成物は、3000cP以下、又は2800cP以下、又は2600cP以下、又は2400cP以下、又は2200cP以下、又は2200cP以下、又は1800cP以下、又は1600cP以下、又は1400cP以下の粘度(165℃)を有する、上記A]~AA]のいずれか1つに記載の組成物。
【0074】
CC]充填剤を含まない組成物は、
組成物の重量換算で、34重量%以上、又は36重量%以上、又は38重量%以上、又は40重量%以上の成分aを含む、上記A]~BB]のいずれか1つに記載の組成物。
【0075】
DD]充填剤を含まない組成物は、組成物の重量換算で、50重量%以下、又は48重量%以下、又は46重量%以下、又は44重量%以下の成分aを含む、上記A]~CC]のいずれか1つに記載の組成物。
【0076】
EE]充填剤を含まない組成物は、組成物の重量換算で、40重量%以上、又は42重量%以上、又は44重量%以上、又は46重量%以上、又は48重量%以上、又は50重量%以上、又は52重量%以上の成分a、b、及びcの合計を含む、上記A]~DD]のいずれか1つに記載の組成物。
【0077】
FF]充填剤を含まない組成物は、組成物の重量換算で、70重量%以下、又は68重量%以下、又は66重量%以下、又は64重量%以下、又は62重量%以下、又は60重量%以下、又は58重量%以下の成分a、b、及びcの合計を含む、上記A]~EE]のいずれか1つに記載の組成物。
【0078】
GG]組成物は、成分d):少なくとも1種の充填剤を更に含む、上記A]~X]のいずれか1つに記載の組成物。
【0079】
HH]組成物は、5.00以上、又は6.00以上、又は7.00以上、又は8.00以上の成分dの、成分aに対する重量比を有する、上記GG]に記載の組成物。
【0080】
II]組成物は、15.0以下、又は14.0以下、又は13.0以下、又は12.0以下、又は11.0以下、又は10.0以下の成分dの、成分aに対する重量比を有する、上記GG]又はHH]に記載の組成物。
【0081】
JJ]組成物は、組成物の重量換算で、55.0重量%以上、又は60.0重量%以上、又は65.0重量%以上、又は70.0重量%以上、又は75.0重量%以上、又は77.0重量%以上の成分dを含む、上記GG]~II]のいずれか1つに記載の組成物。
【0082】
KK]組成物は、組成物の重量換算で、90.0重量%以下、又は88.0重量%以下、又は86.0重量%以下、又は84.0重量%以下、又は82.0重量%以下、又は80.0重量%以下の成分dを含む、上記GG]~JJ]のいずれか1つに記載の組成物。
【0083】
LL]組成物は、成分e):無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化オレフィン系ポリマーを更に含み、無水物グラフト化及び/又はカルボン酸グラフト化オレフィン系ポリマーを更に含む、上記A]~KK]のいずれか1つに記載の組成物。
【0084】
MM]成分eは、無水物官能化及び/又はカルボン酸官能化プロピレン系ポリマーであり、更に無水物グラフト化及び/又はカルボン酸グラフト化プロピレン系ポリマーである、上記LL]に記載の組成物。
【0085】
NN]組成物は、15以上、又は16以上、又は17以上、又は18以上、又は19以上、又は20以上の、成分aの、成分eに対する重量比を有する、上記LL]又はMM]に記載の組成物。
【0086】
OO]組成物は、30以下、又は28以下、又は26以下、又は25以下、又は24以下、又は23以下、又は22以下の、成分aの、成分eに対する重量比を有する、上記LL]~NN]のいずれか1つに記載の組成物。
【0087】
PP]組成物は、成分f):少なくとも1種の粘着付与剤を更に含む、上記A]~OO]のいずれか1つに記載の組成物。
【0088】
QQ]組成物は、0.80以上、又は0.85以上、又は0.90以上、又は0.95以上の、成分aの、成分fに対する重量比を有する、上記PP]に記載の組成物。
【0089】
RR]組成物は、1.20以下、又は1.15以下、又は1.10以下、又は1.05以下、又は1.00以下の、成分aの、成分fに対する重量比を有する、上記PP]又はQQ]に記載の組成物。
【0090】
SS]成分dを含む組成物は、組成物の重量換算で、5.0重量%以上、又は6.0重量%以上、又は7.0重量%以上、又は8.0重量%以上の成分aを含む、上記GG]~RR]のいずれか1つに記載の組成物。
【0091】
TT]成分dを含む組成物は、組成物の重量換算で、15.0重量%以下、又は14.0重量%以下、又は13.0重量%以下、又は12.0重量%以下、又は11.0重量%以下、又は10.0重量%以下の成分aを含む、上記GG]~SS]のいずれか1つに記載の組成物。
【0092】
UU]成分dを含む組成物は、組成物の重量換算で、5.0重量%以上、又は6.0重量%以上、又は7.0重量%以上、又は8.0重量%以上、又は9.0重量%以上、又は10.0以上の成分a、b、及びcの合計を含む、上記GG]~TT]のいずれか1つに記載の組成物。
【0093】
VV]成分dを含む組成物は、組成物の重量換算で、20重量%以下、又は18重量%以下、又は16重量%以下、又は14重量%以下、又は12重量%以下の成分a、b、及びcの合計を含む、上記GG]~UU]のいずれか1つに記載の組成物。
【0094】
WW]成分dを含む組成物は、10,000cP以上、又は12,000cP以上、又は14,000cP以上、又は16,000cP以上、又は18,000cP以上、又は20,000cP以上の粘度(165℃)を有する、上記GG]~VV]のいずれか1つに記載の組成物。
【0095】
XX]成分dを含む組成物は、50,000cP以下、又は48,000cP以下、又は46,000cP以下、又は44,000cP以下、又は42,000cP以下、又は40,000cP以下、又は38,000cP以下、又は36,000cP以下、又は34,000cP以下の粘度(165℃)を有する、上記GG]~WW]のいずれか1つに記載の組成物。
【0096】
YY]「成分dを含む組成物の粘度(165℃)」の「成分dを含まない組成物の粘度(165℃)」に対する比は、3.0以上、又は5.0以上、又は7.0以上、又は10.0以上、又は12.0以上、又は14.0以上、又は16.0以上、又は18.0以上、又は20.0以上、又は22.0以上、又は24.0以上である、上記A]~XX]のいずれか1つに記載の組成物。
【0097】
ZZ]「成分dを含む組成物の粘度(165℃)」の「成分dを含まない組成物の粘度(165℃)」に対する比は、65以下、又は55以下、又は50以下、又は48以下、又は46以下、又は44以下、又は42以下、又は40以下、又は38以下、又は36以下、又は34以下、又は32以下、又は30以下である、上記A]~YY]のいずれか1つに記載の組成物。
【0098】
A3]組成物は、6.0%以上、又は6.5%以上、又は7.0%以上、又は7.5%以上、又は8.0%以上、又は9.0%以上の破断時の引張りひずみを有する、上記A]~ZZ]のいずれか1つに記載の組成物。
【0099】
B3]組成物は、10%以上、又は11%以上、又は12%以上、又は13%以上、又は14%以上、又は15%以上の破断時の引張りひずみを有する、上記A]~A3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0100】
C3]組成物は、60%以下、又は50%以下、又は40%以下の破断時の引張りひずみを有する、上記A]~B3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0101】
D3]組成物は、100MPa以上、又は105MPa以上、又は110MPa以上、又は112MPa以上、又は114MPa以上、又は116MPa以上、又は118MPa以上、又は120MPa以上のヤング率を有する、上記A]~C3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0102】
E3]組成物は、150MPa以上、又は200MPa以上、又は250MPa以上、又は300MPa以上のヤング率を有する、上記A]~D3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0103】
F3]組成物は、1000MPa以下、又は900MPa以下、又は800MPa以下、又は700MPa以下のヤング率を有する、上記A]~E3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0104】
G3]組成物は、モノマーの種類及び/若しくは量、Tm、Tc、Tg、密度、粘度(177℃)、Mn、Mw、MWD、又はそれらの任意の組み合わせなどの1つ以上の特徴において、かつモノマーの種類及び/若しくは量、Tm、Tc、Tg、密度、粘度(177℃)、又はそれらの任意の組み合わせなどの更に1つ以上の特徴において、成分aとは異なる熱可塑性ポリマーを更に含む、上記A]~F3]のいずれか1つに記載の組成物。
【0105】
H3]上記A]~G3]のいずれか1つに記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品。
【0106】
I3]物品はカーペットである、上記H3]に記載の物品。
【0107】
試験方法
示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry、DSC)
示差走査熱量測定(DSC)を使用して、プロピレン系(PP)試料及びエチレン系(PE)試料のTm、Tc、Tg、及び結晶化度を測定する。それぞれの試料(0.5g)は、190℃で10~15秒間にわたって25000psiで圧縮成形してフィルムにされた。約5~8mgのフィルム試料を秤量し、DSC皿に入れた。蓋を皿に圧着して、閉鎖雰囲気を確保した。試料皿をDSCセルに入れ、その後、およそ10℃/分の速度で、PPの場合は230℃(PEの場合は180℃)の温度に加熱する。試料をこの温度で3分間保った。その後、試料を10℃/分の速度で、PPの場合は-60℃(PEの場合は-90℃)に冷却し、その温度で3分間等温的に保った。次に、試料を、完全に溶融するまで10℃/分の速度で加熱した(第2の加熱)。別途記述されない限り、各ポリマー試料の融点(Tm)及びガラス転移温度(Tg)を第2の熱曲線から決定し、結晶化温度(Tc)を第1の冷却曲線から決定した。Tgと、Tm及びTcのそれぞれのピーク温度と、を記録した。結晶化度パーセントを、第2の熱曲線から決定した融解熱(heat of fusion、Hf)を、PPの場合は165J/gの理論融解熱(PEの場合は292J/g)で除し、この量に100を乗じることによって計算することができる(例えば、結晶化度%=(Hf/165J/g)×100(PPの場合))。
【0108】
ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography、GPC)-プロピレン系ポリマー
試料調製及び試料注入のためのロボット支援送達(Robotic Assistant Deliver、RAD)システムを備えた高温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システムを使用した。濃度検出器は、Polymer Char Inc.(Valencia,Spain)製の赤外線検出器(IR4)だった。データ収集は、Polymer Char DM100データ収集ボックスを使用して行った。システムは、Agilent製のオンライン溶媒脱気デバイスを装備していた。カラム区画は、150℃で操作した。カラムは、4つのMixed A LS 30cm、20マイクロメートルのカラムであった。溶媒は、約「200ppm」の2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を含有する窒素(N2)でパージされた1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)であった。流量は1.0mL/分であり、注入量は200μLであった。「2mg/mL」の試料濃度は、N2でパージして予熱したTCB(200ppmのBHTを含有する)中に試料を160℃で2.5時間にわたって穏やかに撹拌しながら溶解させることによって調製された。
【0109】
20個の狭分子量分布ポリスチレン(PS)標準物質を用いることによって、GPCカラム設定を較正した。標準物質の分子量(MW)は、580~8,400,000g/molの範囲であり、標準物質を6つの「カクテル」混合物に含有させた。各標準混合物は、個々の分子量間に少なくとも一桁の間隔を有した。各PS標準物質の同等のポリプロピレン分子量は、以下の等式(1)を使用して、ポリプロピレン(Th.G.Scholte,N.L.J.Meijerink,H.M.Schoffeleers及びA.M.G.Brands,J.Appl.Polym.Sci.,29,3763-3782(1984))及びポリスチレン(E.P.Otocka、R.J.Roe、N.Y.Hellman,P.M.Muglia,Macromolecules,4,507(1971))用の報告されたMark-Houwink係数を使って計算した:
【数1】
式中、M
PPは、PP当量MW、M
PSは、PS当量MWである。PPとPSのマークハウインク係数のlogKとaの値は、以下の表Aに列記されている。
【0110】
【0111】
四次多項式近似を溶出体積の関数として使用して、対数分子量較正を生成した。数平均分子量及び重量平均分子量を、以下の等式に従って計算した。
【0112】
【数2】
式中、w
fi及びM
iは、それぞれ、溶出成分iの重量分率及び分子量である(なお、MWD=Mw/Mn)。
【0113】
メルトインデックス
プロピレン系ポリマーのメルトフローレートMFRは、ASTM D-1238、条件230℃/2.16kgに従って測定される。エチレン系ポリマーのメルトインデックスI2は、ASTM D-1238、条件190℃/2.16kgに従って測定される。
【0114】
密度
ASTM D4703を使用して、密度分析のためにポリマープラークを作製した。ASTM D792、方法Bを使用して、各ポリマーの密度を測定した。
【0115】
非充填組成物の粘度
それぞれの非充填組成物の165℃のスピンドルSC4-31での粘度は、Brookfield粘度計、モデルLVDV-1 PrimeをThermoselと一緒に使用して測定され、その後、ホットメルト接着剤及びコーティング材料の見かけ粘度に関するASTM D1986標準テストを行った。試料を試料チャンバに加え、次にこれをBrookfield Thermoselに挿入し、所定の位置に固定した。試料チャンバは、Brookfield Thermoselの底部に適合するノッチを底部に有しており、スピンドルが挿入され、回転しているときに、チャンバが回転することを可能にしないことを確実にする。試料(約8~10グラム)を、溶融した試料が試料チャンバの上部よりも約1インチ下になるまで、必要な温度まで加熱した。粘度計装置を下降させ、スピンドルを試料チャンバに浸した。粘度計上のブラケットがThermosel上に整列するまで、粘度計の下降を続けた。粘度計の電源を入れ、粘度計のRPM出力に基づいて、全トルク容量の40~60パーセントの範囲内のトルク読み取りをもたらすせん断速度で作動するように設定した。読み取りを、30分間毎分行うか、又は値が安定するまで行い、その時点で最終読み取り値を記録した。
【0116】
充填組成物の粘度
それぞれの充填組成物の粘度を、スピンドルSC4-29を使用して、Brookfield粘度計、モデルDV2THBTJ0 Primeを、165℃のThermoselと一緒に使用して測定した。試料(約22グラム)を測定し、試料バイアルに添加した。試料バイアルをThermoselに入れ、溶融させた。次に、SC4-29スピンドルを試料に入れた。機器上のRHEOCALC Tソフトウェア又は「手動モード」を使用して、スピンドルを3RPMで10分間回転させた。その直後に、速度を40RPMに上げ、データを30分間にわたって、毎分収集した。粘度は、最後の5回(最後の5分)の読み取り値の平均として報告された。
【0117】
ポリマーの粘度
各ポリマー(8~10グラム)の粘度を、Brookfield粘度計、モデルLVDV-1プライムを、Thermoselと一緒に使用してASTM D3236に従って測定した。粘度は、スピンドルSC4-31を使用して、177℃で測定した。
【0118】
圧縮成形
各組成物を、Carverプレスを使用して、物理的試験のために1つ以上のプラークに圧縮成形した。プラーク寸法は、「6インチ×2.5インチで0.08インチ厚」であった。ポリマーを190℃で1分間5000lbで予備溶融し、次いで、30000lbで5分間加圧し、次いで、17℃で1分間冷プレート間で冷却した。
【0119】
微小引張試験-機械的特性
各圧縮成形プラーク(上記を参照)に対する微小引張データを、100Nのロードセルが搭載されたINSTRON5565上で収集した。各プラークを、「ASTMダイD1708」を用いてNAEFパンチプレスを使用してダイカットして、厚さ0.08インチの微小引張バーを形成した。破損(負荷<0.25Nとして定義される破損)まで、0.100インチ/分のひずみ速度を各引張バーに適用した。最低3つの試験片及び最大5つの試験片を組成ごとに収集し、各特性の平均値を報告した。
【0120】
実験
市販材料
市販材料を以下の表1に列記する。
【0121】
【表2】
*推定粘度(190℃)>500,000cP。
【0122】
ポリマーの合成及び特性
各プロピレン-エチレンコポリマーは、単一の液体フル反応器構成において、溶液重合プロセスを使用して生成された。溶媒(ISOPAR E)の圧力を、業界標準容積式ポンプ技術を使用して送達した。ISOPAR Eの流量を計量して、溶媒を以下の表2に記載されたポリマー生成比に維持した。プロピレンの圧力もまた標準容積式ポンプ技術を使用して送達した。プロピレンを計量して、表2に記載された溶媒対プロピレン比を維持した。プロピレンを、溶媒流量メータの下流の溶媒と組み合わせた。エチレンの圧力を、業界標準ガス圧縮機技術を使用して送達した。エチレン流量を計量して、表2に記載されたプロピレン対エチレン比を維持した。水素供給圧力をガスシリンダから送達した。水素流量を計量して、表2に記載された水素対ポリマー生成比を維持した。水素をエチレン流量メータの下流のエチレンガスと組み合わせた。組み合わせたガス流を、組み合わせた液体流と混合した。溶媒、プロピレン、及びエチレン流量を標準的なコリオレーメータを使用して測定し、水素流量を標準的な熱質量流量計を使用して測定した。水素対ポリマー生成比を制御することによって、ポリマー粘度を制御した。ポリマー粘度を低下させるために、水素対ポリマー比を増加させ、その結果、反応器へのより多くの水素流量をもたらした。ポリマー粘度を増加させるために、水素対ポリマー比を減少させ、その結果、反応器への水素流量が減った。
【0123】
組み合わせた供給流を熱交換器システムを通ってルーティングして、供給流を表2に記載の目標供給温度まで冷却した。熱交換器システムから、流れを反応器に向け、そこで重合液に注入した。供給圧力は直接制御しなかった。制御点は反応器圧力であった。したがって、供給圧力は、所与の総流量の供給システムにおける圧力降下の結果であった。
【0124】
触媒成分の各々を反応器に注入するのに必要な圧力は、業界標準容積式ポンプ技術を使用して送達された。流量は、コリオレーメータを使用して測定された。各成分を別々にポンピングし、計量した。触媒錯体を、助触媒とは別に反応器に注入した。助触媒2を助触媒1と組み合わせ、組み合わせた流れを反応器に注入した。この構成の結果として、触媒錯体が反応器内で活性化された。
【0125】
触媒錯体の流れを調整して、表2に記載の値でプロピレン転化を制御した。助触媒1及び助触媒2の流量を制御して、各成分の触媒に対する一定のモル比を維持した。エチレン転化率は、選択された触媒錯体によって制御され、プロピレン転化設定点についてのプロピレン対エチレンの相対反応性を制御した。
【0126】
ビス-ビフェニルフェノキシ系由来の2つの異なる触媒錯体を使用して、コポリマーを生成した。触媒Aを使用してHIPO1及びHIPO4を製造し、触媒Bを使用してHIPO2及びHIPO3を生成した。触媒A及び触媒Bの各々を合成するための手順は、それぞれ国際公開第2012/027448号及び国際公開第2007/136493号に見出すことができる。両方の触媒は、ハフニウム金属中心(M)を含有していた、その構造を以下の表3に示す。各触媒は、金属配位子錯体をビス(水素添加タローアルキル)メチルテトラキス(ペンタフルオロ-フェニル)ボレート(1<->)アミン(助触媒1)及びMMAO(助触媒2)と接触させることにより活性化した。表3を参照されたい。
【0127】
重合の発熱は、供給物から反応器温度までの溶媒と反応物の断熱温度上昇、及び熱交換による非断熱除去によって除去され、表2の反応器温度を維持した。水を反応器流出物に注入して、重合反応を終了させた。ポリマーをベール形態で単離した。ポリマーは、1000~1500ppmの1つ以上の酸化防止剤で安定化され得る。ポリマー特性を表4A及び表4Bに示す。
【0128】
【0129】
【0130】
【0131】
【0132】
【0133】
検討-充填組成物
組成物-充填剤との配合
組成物を表5に示す。各充填組成物の配合を、HAAKE RHEOMIX3000で行い、8RPMで回転させた。ポリマー(HIPO又は市販のポリマー)及び官能化コポリマー(MORTON 100P)を140℃でミキサーに添加し、溶融するまで混合した。充填剤(CaCO3)を3等分した。充填剤の第1の部分をミキサーに添加し、短時間混合させた。次いで、充填剤の第2の部分をミキサーに添加し、ラムを下降させた。RPMを60RPMに上げ、混合を1分間続け、次いでRPMを15RPMに減少させ、混合を1分間続けた。充填剤、ワックス、及びIRGANOX1010の最終部分を添加し、ラムを下げ、得られた混合物を60RPMで10分間混合した。次に、粘着付与剤及び油を添加し、ラムを下げ、得られた混合物を2分間混合し、次いでRPMを15RPMに減少させ、混合を1分間続けた。ラムに収集した混合物をボウルに元に戻し、RPMを60RPMに上げ、混合を2分間続けた。RPMを90RPMに上げ、混合を3分間続けた。最終混合物をHAAKE RHEOMIXから収集し、将来の試験(圧縮成形及び微小引張試験)のために平らにプレスした。
【0134】
表5の各組成物を圧縮成形し(「試験方法」セクションを参照)、機械的特性を微小引張試験によって調べた。機械的特性を表6に示す。
【0135】
【0136】
表6に見られるように、本発明の組成物1~4は、高いヤング率と破断時の高い引張りひずみとの最適な組み合わせを示す。本発明の組成物は、破断時のより高い引張りひずみ(%)値に見られるように、改善された可撓性を示す。また、ヤング率は、組成物の熱安定性及び膨張強度のための良好な指標である。本発明の組成物1及び4は、十分に高いモジュラス値(450MPa未満及び60MPa超)と破断時の高い引張りひずみ値との最良の組み合わせを有し、この組み合わせにより、カーペットのバックシートの可撓性が向上するだけでなく、カーペットの耐用期間中のカーペットのバックシートの座屈を減らすことができる。
【0137】
比較例の組成物Aを除くすべての組成物の非充填の粘度は、30,000cP以下の非充填の粘度(165℃)の製造要件を十分に下回る。なお、比較例の組成物Aは、高粘度のコポリマーVERSIFY4200から形成されたことに留意されたい。また、充填され、熱可塑性である各本発明の組成物は、機械的性能の損失をほとんど伴わずに複数回、再押出され得る。これは、単軸又は二軸押出の最も一般的に使用される実施を含む、様々な変換技術で行うことができる。これにより、これらの配合物をカーペット用途又は他の用途で再生利用することも可能になり、高充填配合物が、必要な性能特性をもたらすこととなる。
【0138】
【表8】
*非充填組成物は、組成物の材料を個別に配合することによって調製した。各非充填組成物の配合を、HAAKE RHEOMIX 3000で行い、30~50RPMで回転させた。それぞれの組成物について、原材料を乾式混合し、その後、混合機に添加した。ミキサーを180℃に予熱した。ラムを下の位置に固定した後、混合を5分間続けた。
【手続補正書】
【提出日】2022-12-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成物であって、以下の成分:
a)少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーであって、それぞれのインターポリマーは、以下の特性:
i)60℃~85℃の融点Tmと、
ii)3,000cP~30,000cPの粘度(177℃)と、を含む、少なくとも1種のプロピレン/エチレンインターポリマー又は少なくとも1種のプロピレン/α-オレフィンインターポリマーと、
b)少なくとも1種のワックスと、
c)少なくとも1種の油と、を含み、
前記組成物は、0.30~4.0の、成分bの、成分cに対する重量比を有する、組成物。
【請求項2】
成分aは、0.860g/cc以上の密度を有する、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
成分aは、0.874g/cc以下の密度を有する、請求項1又は請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
成分aは、プロピレン/エチレンインターポリマーである、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項5】
成分aは、プロピレン/エチレンコポリマーである、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項6】
前記組成物は、成分d):少なくとも1種の充填剤を更に含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項7】
前記組成物は、成分f):少なくとも1種の粘着付与剤を更に含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項8】
成分dを含む前記組成物は、50,000cP以下の粘度(165℃)を有する、請求項6又は7に記載の組成物。
【請求項9】
前記組成物は、6.0%以上の破断時の引張りひずみを有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物から形成された少なくとも1つの成分を含む物品。
【国際調査報告】