JP2012500327A - 架橋ポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも部分的に架橋されているポリマー組成物に関する。より詳細には、このポリマー組成物は、第1のポリオレフィンポリマー、および相互貫入型網目構造ポリマーを含む。この相互貫入型網目構造ポリマーは、但し、このポリマー組成物における初期条件として、実質的に架橋されていない。本発明は、また、発泡性ポリマー組成物および発泡した(または気泡した)ポリマー組成物にも関し、これらのそれぞれは、このポリマー組成物を含む。
ポリエチレンのような、ポリオレフィンをベースにしたポリマー組成物は周知であり、発泡および非発泡成型物品(例えば、発泡成形物品や発泡シート)を作製するのに用いられている。強靭性や熱安定性などの物性を改善するために、気泡したポリオレフィン組成物のようなポリオレフィン組成物は、典型的には、架橋されている。架橋し気泡したポリオレフィン組成物は、典型的には、望ましい物性、例えば強い引張り強度、引き裂き強度、耐穿刺強度および圧縮強度がもたらされるように、比較的高い密度を有していなければならない。高い密度は、しかしながら、特定の用途に対しては、その発泡したポリオレフィン素材の重量の増加が一般的には伴う。この気泡したポリオレフィン素材の重量の増加は、例えば、輸送関連用途(例えば、ポリオレフィンフォームで包装された商品の輸送)における燃料消費の増加や、スポーツ装具用途(例えば、ポリオレフィンフォーム製パッドやヘルメットライナー)における身体労作の増加をもたらし得るので、多くの場合、望ましいものではない。
本発明により、第1のポリオレフィンポリマーおよび相互貫入型網目構造ポリマーを含むポリマー組成物が提供される。この相互貫入型網目構造ポリマーは、その相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、およびその相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマーを含む。但し、このポリマー組成物における初期条件として、この相互貫入型網目構造ポリマーは、実質的に、架橋されていない。本発明ポリマー組成物は、少なくとも部分的に架橋されている。
本明細書および特許請求の範囲で使われている、用語「(メタ)アクリル酸」および類似の用語は、アクリル酸、メタクリル酸、ならびにこれらの組合せを意味する。本明細書および特許請求の範囲で使われている、用語「(メタ)アクリル酸エステル」および類似の用語、例えば「(メタ)アクリラート」は、アクリル酸エステル(またはアクリラート)、メタクリル酸エステル(またはメタクリラート)、ならびにこれらの組合せを意味する。
ZNPE−ポリエチレンLA0219−A(NOVA Chemicals Corp.,Calgary,Alberta,CA)
SSCPE−ポリエチレンFPs−317A(NOVA Chemicals Corp.,Calgary,Alberta,CA)
LDPE−ポリエチレン1076(Flint Hills Resources LLC,The Woodlands,TX)
LLDPE−ポリエチレンLA−0218−A(NOVA Chemicals Corp.,Calgary,Alberta,CA)
EPDM−Royalene(登録商標)511(Chemtura Corp.,Middlebury,CT)
SEBS−Kraton−G−1657(Kraton polymers U.S. LLC,Houston,TX)
EMA−EMAC2205(Westlake polymers LP,Houston,TX)
POE−ポリエチレンエラストマーEngage(登録商標)樹脂8452(Dow Chemical Co.,Midland,MI)
EVA−エチレン−酢酸ビニルコポリマー、1903(Huntsman Corp.,Odessa,TX)
IPN30−米国特許第7,411,024号の実施例1に従って調製された30%エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)/70%(96.7/3.3スチレン/ブチルアクリラートコポリマー)含有インターポリマー
IPN50−米国特許第7,411,024号の実施例1に従って調製された50重量%エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)/50重量%ポリスチレン含有インターポリマー
IPN70−米国特許第7,411,024号の実施例1に従って調製された70%EVA/30%ポリスチレン含有インターポリマー
IPN73−米国特許第7,411,024号の実施例1に従って調製された30%EVA/70%(90/10スチレン/ブチルアクリラートコポリマー)含有インターポリマー
FA−発泡剤−アゾジカルボンアミド
ANTIOX−酸化防止剤−ETHANOX(登録商標)310(Albemarle Corporation,Baton Rouge,LA)
OX−架橋剤−Perkadox(登録商標)40KE(Akzo Chemie Nederland B.V.,Amersfoort,The Netherlands)
密度−ASTM D−3575−91
引張り強度−ASTM 412(ASTM D−3575−91に参照されている)
圧縮−変形(25および50%C−D)−ASTM D−3575−91
引き裂き−ASTM D 624−73(ASTM D−3575−91に参照されている)
以下の表のその各サンプルを以下に述べるようにして調製した。表には本発明による各発泡したポリマー組成物が示されており、そこではその相互貫入型網目構造ポリマーのその組成が変化されている。
以下の表にあるその各サンプルを実施例1にあるようにして調製し、本発明による発泡したポリマー複合体のその特性を膨張ポリエチレンフォームと比較した。
以下の表にあるその各サンプルを実施例1にあるようにして調製した。ポリエチレンとSEBSとのブレンドを含有している本発明による発泡したポリマー組成物に対するその相互貫入型網目構造ポリマーの効果を例証するものである。
以下の表にあるその各サンプルを実施例1にあるようにして調製した。ポリエチレンとEPDMまたはEMAとのブレンドを含有している本発明による発泡したポリマー組成物に対するその相互貫入型網目構造ポリマーの効果を例証するものである。
以下の表にあるその各サンプルを実施例1にあるようにして調製した。本発明によるこの発泡したポリマー組成物のその各成分を変化させることの効果を例証するものである。
以下の表にあるその各サンプルを放射線架橋法を用いて調製した。この方法を用いて本発明によるこの発泡したポリマー組成物を製造することを例証するものである。
以下の表にあるその各サンプルを実施例1にあるようにして調製した。本発明による発泡したポリマー組成物を製造することを例証するものである。
Claims (34)
- ポリマー組成物であって、
(a)第1のポリオレフィンポリマー、および
(b)相互貫入型網目構造ポリマーであって、
(i)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、および
(ii)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマー
を含む相互貫入型網目構造ポリマーであって、
前記ポリマー組成物における初期条件として、前記相互貫入型網目構造ポリマーは、実質的に架橋されていない、相互貫入型網目構造ポリマー
を含み、少なくとも部分的に架橋されている、ポリマー組成物。 - 第1のポリオレフィンが、任意のC2−C8直鎖または分岐α−オレフィンのホモポリマー;エチレンとC3−C8α−オレフィンとのコポリマー;C2−C8直鎖または分岐α−オレフィンと酢酸ビニルとのコポリマー;1種以上のC2−C8直鎖または分岐α−オレフィンと(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステルとのコポリマー;、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される1種以上のポリマーを含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 第1のポリオレフィンが、エチレンとエチル(メタ)アクリラートとのコポリマーを含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 第1のポリオレフィンが、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマーを含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 第1のポリオレフィンが、エチレンホモポリマー、エチレンとC3−C8α−オレフィンとのコポリマー、エチレンとエチル(メタ)アクリラートとのコポリマー、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される2種またはそれ以上のポリマーの組合せを含む、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 第1のポリオレフィンの、ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)に従って測定されるメルトインデックスが、約0.1から約35g/10分である、請求項1に記載のポリマー組成物。
- 第1のポリオレフィンの、ASTM D 1238(190℃/2.16Kg)に従って測定されるメルトインデックスが、1g/10分より低い、請求項1に記載のポリマー組成物。
- エラストマー性ポリマーを含む、請求項1のポリマー組成物。
- 前記エラストマー性ポリマーが、天然ゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ポリスルフィドゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ハロシリコーンゴム、ポリウレタンゴム、熱可塑性オレフィンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー(EPDM)、ポリイソプレン、オキシラン系エラストマー、ビニル芳香族−アルキルジエンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリハロプレン、フルオロポリマー、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項8のポリマー組成物。
- 前記エラストマー性ポリマーが、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー、ビニル芳香族−アルキルジエンブロックコポリマー、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項8のポリマー組成物。
- 前記相互貫入型網目構造ポリマーの前記第2のポリオレフィンポリマーが、第2のポリエチレンポリマーである、請求項1のポリマー組成物。
- 前記第2のポリエチレンポリマーが、エチレン、および酢酸ビニル、C3−C20α−オレフィン、(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステル;無水マレイン酸、マレイン酸のジアルキルエステル、ビニル芳香族モノマー、およびこれらの組合せからなる群から選択されるコモノマーから調製される、請求項11のポリマー組成物。
- 前記コモノマーが、酢酸ビニル、C3−C8α−オレフィン、(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステル、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項12のポリマー組成物。
- 前記相互貫入型網目構造ポリマーの前記ビニル芳香族ポリマーがビニル芳香族モノマー組成物であって、
前記ビニル芳香族モノマー組成物の全体重量を基準にして、70重量パーセントから99重量パーセントの量で存在するビニル芳香族モノマー、および
前記ビニル芳香族モノマー組成物の全体重量を基準にして、1重量パーセントから30重量パーセントの量で存在するコモノマー
を含むビニル芳香族モノマー組成物から調製される、請求項1のポリマー組成物。 - 前記ビニル芳香族モノマーが、スチレン、α−メチルスチレン、パラ−メチルスチレン、エチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ビニルトルエン、ビニルベンゼン、イソプロピルキシレン、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項14のポリマー組成物。
- 前記ビニル芳香族モノマー組成物の前記コモノマーが、(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステルからなる群から選択される少なくとも1種のメンバーを含む、請求項14のポリマー組成物。
- 前記ビニル芳香族モノマーがスチレンであり、前記コモノマーがブチルアクリラートである、請求項14に記載のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物の全体重量を基準にして、20から60重量パーセントの架橋密度を有する、請求項1のポリマー組成物。
- 少なくとも1種の有機ペルオキシドから選択される架橋剤によって架橋されている、請求項1のポリマー組成物。
- 前記有機ペルオキシドが、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)−ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(ペルオキシベンゾアート、1,3−ビス(t−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシベンゾイル)ヘキシン、1,1−ジ−(t−ブチルペルオキシ)−シクロヘキサン、2,2’−ビス(t−ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、4,4’−ビス(t−ブチルペルオキシ)ブチルバレラート、t−ブチルペルベンゾアート、t−ブチルペルテレフタラート、t−ブチルペルオキシド、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項19のポリマー組成物。
- 前記ポリマー組成物が高エネルギー放射源に曝露されることによって架橋されている、請求項1のポリマー組成物。
- 前記第1のポリオレフィンポリマーが30から90重量パーセントの量で存在しており、前記相互貫入型網目構造ポリマーが10から70重量パーセントの量で存在する、請求項1のポリマー組成物(各場合、パーセント重量は前記ポリマー組成物の全体重量を基準にしている)。
- 発泡性ポリマー組成物であって、
(a)第1のポリオレフィンポリマー、および
(b)相互貫入型網目構造ポリマーであって、
(i)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、および
(ii)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマー
を含む相互貫入型網目構造ポリマーであって、
前記発泡性ポリマー組成物における初期条件として、前記相互貫入型網目構造ポリマーは、実質的に架橋されていない、相互貫入型網目構造ポリマー、および
(c)物理膨張剤、化学膨張剤、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される膨張剤
を含み、少なくとも部分的に架橋されている、発泡性ポリマー組成物。 - 前記物理膨張剤が、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項23の発泡性ポリマー組成物。
- 前記物理膨張剤が、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロペンタン、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される、請求項23の発泡性ポリマー組成物。
- 前記膨張剤が、アゾ化合物、N−ニトロソ化合物、セミカルバジド、スルホニルヒドラジド、炭酸塩、重炭酸塩、ならびにこれらの組合せからなる群から選択される前記化学膨張剤である、請求項23の発泡性ポリマー組成物。
- 発泡したポリマー組成物であって、
(a)第1のポリオレフィンポリマー、および
(b)相互貫入型網目構造ポリマーであって、
(i)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、および
(ii)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマー
を含む相互貫入型網目構造ポリマーであって、
前記発泡したポリマー組成物における初期条件として、前記相互貫入型網目構造ポリマーは、実質的に架橋されていない、相互貫入型網目構造ポリマー
を含み、少なくとも部分的に架橋されており、ならびに16から400Kg/m3の密度を有する、発泡したポリマー組成物。 - 前記発泡したポリマー組成物の全体重量を基準にして、20から60重量パーセントの架橋密度を有する、請求項27の発泡したポリマー組成物。
- 請求項27に記載の発泡したポリマー組成物を含む、製造物品。
- フィルム、シート、1つ以上の非ポリマー層を含む多層フィルム、1つ以上の非ポリマー層を含む多層シート、個人保護用物品、キャビン内部構造物、フロアーアンダーレイメント、音絶縁物品、おもちゃ、ヨガマット、ガスケット、および靴部品からなる群から選択される、請求項29に記載の製造物品。
- 発泡したポリマー組成物であって、
(a)前記発泡したポリマー組成物を基準にして30から90重量パーセントの、エチレンホモポリマー、エチレンとC3−C8α−オレフィンとのコポリマー、エチレンとエチル(メタ)アクリラートとのコポリマー、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される第1のポリオレフィンポリマー、および
(b)前記発泡したポリマー組成物を基準にして10から70重量パーセントの相互貫入型網目構造ポリマーであって、
(i)前記相互貫入型網目構造ポリマーの重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、および
(ii)前記相互貫入型網目構造ポリマーの重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマー
を含む相互貫入型網目構造ポリマーであって、
前記第2のポリオレフィンが、エチレンホモポリマー、エチレンと酢酸ビニルとのコポリマー、エチレンとC3−C8α−オレフィンとのコポリマー、エチレンと(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステルとのコポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択され、ならびに
前記ビニル芳香族ポリマーが、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸のC1−C8直鎖または分岐アルキルエステルとのコポリマー、およびこれらの組合せからなる群から選択される
相互貫入型網目構造ポリマー
を含み、ならびに
前記発泡したポリマー組成物は少なくとも部分的に架橋されており、および前記発泡したポリマー組成物の重量を基準にして、20から60重量パーセントの架橋密度を有しており、ならびに
16から400Kg/m3の密度を有する、
発泡したポリマー組成物。 - 請求項31に記載の発泡したポリマー組成物を含む、製造物品。
- フィルム、シート、1つ以上の非ポリマー層を含む多層フィルム、1つ以上の非ポリマー層を含む多層シート、個人保護用物品、キャビン内部構造物、フロアーアンダーレイメント、音絶縁物品、おもちゃ、ヨガマット、ガスケット、および靴部品からなる群から選択される、請求項32に記載の製造物品。
- より短い時間で発泡したポリマー組成物を製造する方法であって、
(a)第1のポリオレフィンポリマー、
(b)相互貫入型網目構造ポリマーであって、
(i)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、10重量パーセントから80重量パーセントの量で存在する第2のポリオレフィンポリマー、および
(ii)前記相互貫入型網目構造ポリマーの全体重量を基準にして、20重量パーセントから90重量パーセントの量で存在するビニル芳香族ポリマー
を含む相互貫入型網目構造ポリマー、
(c)1種以上の架橋剤、および
(d)1種以上の発泡剤
を合わせることによってポリマーブレンドを形成させるステップ、
前記ポリマーブレンドを240から320°Fの温度および250から2,500psiにあるプレス機に20から90分間入れておくことによって第1の気泡したポリマー組成物を形成させるステップ、および
前記第1の気泡したポリマー組成物を300から380°Fの温度および250から1,500psiにあるプレス機に15から320分間入れておくことによって最終の気泡したポリマー組成物を形成させるステップ
を含み、
前記発泡したポリマー組成物を製造するのに必要とされるそのサイクルタイムが、前記相互貫入型網目構造ポリマーを除いては前記発泡したポリマー組成物と同じ各成分を含有している発泡した組成物を製造するのに必要とされるサイクルタイムよりも少なくとも5%少ない方法。
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