KR20200015573A - 알데히드 저감에 유용한 열가소성 폴리올레핀 조성물 - Google Patents

알데히드 저감에 유용한 열가소성 폴리올레핀 조성물 Download PDF

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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

본 개시 내용은 (A) 폴리프로필렌 중합체; (B) 폴리올레핀 엘라스토머; (C) 화학식 (I)을 갖는 폴리아세토아세테이트 화합물; 및 (D) 첨가제 성분을 포함하는 조성물을 제공한다. 본 개시 내용은 또한 이 조성물로부터 제조된 물품을 제공한다.

Description

알데히드 저감에 유용한 열가소성 폴리올레핀 조성물
본 발명은 알데히드 저감에 유용한 열가소성 폴리올레핀 조성물에 관한 것이다.
자동차 내장 부품은 전형적으로 열가소성 폴리올레핀 (TPO) 조성물, 예컨대 폴리올레핀 엘라스토머 (POE)를 함유하는 TPO 조성물로 제조된다. 자동차 내부 공기질에 대한 압력과 소비자의 우려가 높아지면서 자동차 내장 부품에 허용되는 알데히드와 같은 휘발성 유기 화학물질 (VOC)의 농도를 제한하는 정부 규정이 생겨났다. 예를 들어, 자동차 내장 부품의 알데히드 농도를 0.10 mg/m3 미만, 아세트알데히드 0.05 mg/m3 미만, 및 아크롤레인 0.05 mg/m3 미만으로 제한하는 특정 정부 규정이 최근 시행되었다.
알데히드 저감에 유용한 열가소성 폴리올레핀 조성물에 대한 요구가 존재한다. 또한 알데히드를 상당히 감소시키고, 충분한 인성 및 강성과 같은 자동차 내장 부품에 중요한 기계적 성질의 균형을 유지하며 비용면에서 효과적인 알데히드 저감 열가소성 폴리올레핀 조성물에 대한 요구가 존재한다.
특정 실시 양태에서, 본 개시는 하기를 포함하는 조성물에 관한 것이다:
(A) 폴리프로필렌 중합체;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머; 및
(C) 폴리아세토아세테이트 화합물,
여기서, 폴리아세토아세테이트 화합물은 화학식 I을 갖는다:
Figure pct00001
(I),
여기서, A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
n은 2 내지 100이다.
임의로, 특정 실시 양태에서, 본 개시 내용의 조성물은 (D) 첨가제 성분 및/또는 (E) 상용화제를 추가로 포함할 수 있다.
특정 실시 양태에서, 본 개시는 하기를 포함하는 조성물에 관한 것이다:
(A) 폴리프로필렌 중합체 50 중량% 내지 85 중량%;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머 5 중량% 내지 35 중량%;
(C) 화학식 (I)을 갖는 폴리아세토아세테이트 화합물 0.01 중량% 내지 10 중량%;
(D) 첨가제 성분 0 중량% 내지 30 중량%; 및
(E) 상용화제 0 중량% 내지 10 중량%.
특정 실시 양태에서, 본 개시는 하기를 포함하는 조성물로부터 제조된 물품을 제공한다:
(A) 폴리프로필렌 중합체;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머; 및
(C) 화학식 (I)을 갖는 폴리아세토아세테이트 화합물.
임의로, 특정 실시 양태에서, 본 개시의 조성물로부터 제조된 물품은 (D) 첨가제 성분 및/또는 (E) 상용화제를 추가로 포함할 수 있다.
정의
미국 특허 실무상, 임의의 인용된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 그 전체가, 특히 정의(본원에 구체적으로 제공된 임의의 정의에 위배되지 않는 정도로)의 기재 및 당업계의 일반 지식에 관하여 참조로 삽입된다 (또는 이와 동등한 미국 특허가 참조로 삽입).
본원에 기재된 수치 범위는 하한치 및 상한치뿐만 아니라 소수점 자리를 포함한 모든 값을 포함한다. 명시적 값 (예를 들어, 1 내지 7)을 포함하는 범위의 경우, 임의의 2개의 명시적 값 사이의 임의의 하위 범위가 포함된다 (예를 들어, 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7; 5 내지 6; 등).
반대로 명시되지 않은 한, 본문에 함축되거나 또는 당해 기술분야에서 통상적인 모든 부(parts) 및 퍼센트는 중량을 기준으로 한 것이며, 모든 시험 방법들은 본원의 출원일 현재로 최근의 것이다.
"엘라스토머"는 비교적 낮은 응력 하에서 큰 가역 변형을 겪는 중합체이다. 엘라스토머는 열가소성 또는 열경화성일 수 있다. "열가소성 엘라스토머"는 열가소성 특성을 갖는 엘라스토머이다. 즉, 열가소성 엘라스토머는 선택적으로 주조되거나 또는 성형되고 및 융점 또는 연화점 이상의 온도에서 재가공된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머이다.
"에틸렌계 중합체", "에틸렌 중합체" 또는 "폴리에틸렌"은 (중합체의 총 중량을 기준으로) 50 중량% 이상 또는 다량의 중합된 에틸렌 단량체를 함유하고, 선택적으로, 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다. 따라서, 일반적 용어 "폴리에틸렌"은 폴리에틸렌 단독 중합체 및 폴리에틸렌 혼성 중합체를 포함한다.
"에틸렌/α-올레핀 중합체"는 중합체의 중량을 기준으로 50 중량% 이상 또는 다량의 중합된 에틸렌, 및 하나 이상의 α-올레핀 공단량체를 함유하는 중합체이다.
"단독 중합체"는 단일 단량체 유형으로부터 유도된 반복 단위로 구성된 중합체를 의미하지만, 사슬 전달제와 같은, 단독 중합체의 제조에 사용된 다른 성분의 잔류량을 배제하지 않는다.
"올레핀 중합체", "올레핀성 중합체", "올레핀성 혼성 중합체", "폴리올레핀" 및 이와 유사한 용어는 단순 올레핀으로부터 유래된 중합체를 의미한다. "폴리올레핀"은 (중합체의 총 중량을 기준으로) 50 중량% 이상 또는 다량의 중합된 올레핀 단량체를 함유하고, 선택적으로, 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있다. α-올레핀 단량체의 비제한적인 예는 C2, 또는 C3 내지 C4, 또는 C6, 또는 C8, 또는 C10, 또는 C12, 또는 C16, 또는 C18, 또는 C20 α-올레핀, 예컨대, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 및 1-옥텐을 포함한다. 대표적인 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리이소프렌 및 이들의 다양한 혼성 중합체를 포함한다.
"중합체"는 중합된 형태로, 중합체를 구성하는 다중 및/또는 반복 "단위" 또는 "mer 단위"를 제공하는, 동일한 유형 또는 상이한 유형의 단량체를 중합시킴으로써 제조된 화합물이다. "중합체"는 단독 중합체, 공중합체, 삼원 공중합체, 혼성 중합체 등을 포함한다. "혼성 중합체"는 적어도 2종의 단량체 또는 공단량체의 중합에 의해 제조된 중합체이다. "혼성 중합체"는 공중합체 (일반적으로 2종의 상이한 단량체 또는 공단량체로부터 제조된 중합체를 지칭함), 삼원 공중합체 (일반적으로 3종의 상이한 단량체 또는 공단량체로부터 제조된 중합체를 지칭함), 사원 공중합체 (일반적으로 4종의 상이한 단량체 또는 공단량체로부터 제조된 중합체를 지칭함) 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 용어 "에틸렌/α-올레핀 중합체" 및 "프로필렌/α-올레핀 중합체"는 각각 에틸렌 또는 프로필렌과 하나 이상의 추가의 중합 가능한 α-올레핀 단량체를 중합시켜 제조한 상기한 바와 같은 공중합체를 가리킨다. 중합체가 종종 하나 이상의 명시된 단량체"로 제조된", 명시된 단량체 또는 단량체 유형에 "기반을 둔", 명시된 단량체 함량을 "함유하는" 것 등으로서 언급되지만, 이와 관련하여 용어 "단량체"는 명시된 단량체의 중합체 잔사(remnant)를 언급하는 것이지 중합되지 않은 화학종을 언급하는 것은 아닌 것으로 이해됨을 주지한다. 일반적으로, 본 명세서에서 중합체는 상응하는 단량체의 중합된 형태인 "단위"에 기초하는 것으로 언급된다.
"폴리프로필렌 중합체", "프로필렌계 중합체" 또는 "폴리프로필렌"은 (중합체의 총 중량을 기준으로) 50 중량% 이상 또는 다량의 중합된 프로필렌 단량체를 함유하고, 선택적으로, 적어도 하나의 공단량체를 함유할 수 있는 중합체이다. 일반적 용어 "폴리프로필렌"은 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 혼성 중합체, 둘 이상의 프로필렌 단독 중합체의 블렌드, 둘 이상의 프로필렌 혼성 중합체의 블렌드, 및 하나 이상의 프로필렌 단독 중합체와 하나 이상의 프로필렌 혼성 중합체의 블렌드를 포함한다.
"폴리스티렌"은 유일한 유형의 단량체로서 스티렌 단량체로부터 제조된 방향족 중합체이다. 따라서, 폴리스티렌은 스티렌 단독 중합체이다. 일반적 용어 "폴리스티렌"은 충격 개질 폴리스티렌을 포함한다.
"스티렌 블록 공중합체"는 스티렌 단량체의 적어도 하나의 블록 분절을 또다른 공단량체의 또다른 블록 분절과 조합하여 갖는 엘라스토머이다. 스티렌 블록 공중합체의 구조는 선형 또는 방사형 유형일 수 있고, 디블록 또는 트리블록 유형일 수 있다. 스티렌 블록 공중합체는 Dexco Polymers사로부터 상표명 VECTOR, Kraton Corporation사로부터 상표명 KRATON, 및 Dynasol사로부터 상표명 SOLPRENE으로 입수 가능하다.
"열가소성" 물질은 선형 또는 분지형 중합체이며, 가열될 때 반복적으로 연화되고 유동성이 될 수 있고 실온으로 냉각했을 때 경질 상태로 복귀될 수 있다. 또한, 열가소성 물질은 연화된 상태로 가열될 때 임의의 미리 결정된 형태의 물품으로 성형되거나 압출될 수 있다.
(A) 폴리프로필렌 중합체
본 조성물은 폴리프로필렌 중합체를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 프로필렌 중합체 50 중량% 내지 85 중량% (예를 들어, 50 중량% 내지 80 중량%, 55 중량% 내지 75 중량%, 60 중량% 내지 70 중량%, 60 중량% 내지 65 중량%, 61 중량% 내지 64 중량%, 및/또는 62 내지 63 중량%)을 포함한다. 다른 방식으로 얘기하면, 특정 실시 양태에서, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 프로필렌 중합체 50 중량%, 또는 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 61 중량%, 또는 62 중량% 내지 63 중량%, 또는 64 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 85 중량%를 포함한다.
특정 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 중합체의 총 중량을 기준으로, 50 중량%, 또는 60 중량%, 또는 70 중량%, 또는 75 중량% 내지 80 중량%, 또는 90 중량%, 또는 95 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량%, 또는 100 중량%의 중합된 프로필렌 단량체를 함유한다. 폴리프로필렌 중합체의 나머지는 에틸렌 단위 및/또는 탄소수 4, 또는 6 내지 8, 또는 12, 또는 16, 또는 20을 갖는 α-올레핀으로부터 유도된다. 일 실시 양태에서, α-올레핀은 C4-C20 선형, 분지형 또는 시클릭 α-올레핀이다.
적합한 폴리프로필렌 중합체의 비제한적인 예는 폴리프로필렌 단독 중합체 (예컨대, BraskemTM 폴리프로필렌 H502-25RZ); 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 (예컨대, BraskemTM 폴리프로필렌 R751-12N); 폴리프로필렌 충격 공중합체 (예컨대, SK Global Chemical로부터 입수 가능한 YUPLENETM BX3900, 및 BraskemTM 폴리프로필렌 T702-12N); 그라프트 폴리프로필렌 공중합체; 및 블록 프로필렌 공중합체 (예컨대, The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 폴리프로필렌 올레핀 블록 공중합체 (PP-OBC))를 포함한다.
다양한 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 폴리프로필렌 충격 공중합체이다.
다양한 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 ASTM D792에 따른 밀도가 0.890 내지 0.920 g/cm3 (예를 들어, 0.890 내지 0.915 g/cm3, 0.890 내지 0.910 g/cm3, 0.895 내지 0.905 g/cm3 등)이다. 다른 방식으로 얘기하면, 다양한 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 ASTM D792에 따른 밀도가 0.890 g/cm3, 또는 0.895 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3 내지 0.905 g/cm3, 또는 0.910 g/cm3, 또는 0.915 g/cm3, 0.920 g/cm3이다.
다양한 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 ASTM D1238 (230℃/2.16 kg)에 따른 용융 유속이 30 g/10분 내지 100 g/10분 (예를 들어, 40 내지 90 g/10분, 45 내지 80 g/10분, 50 내지 70 g/10분, 55 내지 65 g/10분 등)이다. 다른 방식으로 얘기하면, 다양한 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분, 또는 55 g/10분, 또는 60 g/10분 내지 65 g/10분, 또는 70 g/10분, 또는 80 g/10분, 또는 90 g/10분, 또는 100 g/10분의 용융 유속을 갖는다 (ASTM D1238, 230℃/2.16 kg).
본원에 사용하기에 적합한 플로프로필렌은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 모두를 가질 수 있다:
(a) ASTM D792에 따른 밀도가 0.890 g/cm3, 또는 0.895 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3 내지 0.905 g/cm3, 또는 0.910 g/cm3, 또는 0.915 g/cm3, 또는 0.920 g/cm3; 및/또는
(b) ASTMD1238 (230℃/2.16 kg)에 따른 용융 유속이 50 g/10분, 55 g/10분, 또는 60 g/10분 내지 65 g/10분, 또는 70 g/10분, 또는 80 g/10분, 또는 90 g/10분, 또는 100 g/10분.
하나 이상의 실시 양태에서, 폴리프로필렌 중합체는, 밀도 0.90 g/cm3 (ASTM D792) 및 60 g/10분 (ASTM D1238, 230℃/2.16 kg)의 용융 유속을 갖는 폴리프로필렌 충격 공중합체이다.
폴리프로필렌 중합체는 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
(B) 폴리올레핀 엘라스토머
본 조성물은 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 내지 35 중량% (예를 들어, 10 중량% 내지 35 중량%, 15 중량% 내지 30 중량%, 15 중량% 내지 25 중량%, 20 중량% 내지 25 중량%, 20 중량% 내지 23 중량%, 및/또는 20 중량% 내지 21 중량%)의 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 다른 방식으로 얘기하면, 특정 실시 양태에서, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 20 중량% 내지 21 중량%, 또는 23 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%, 또는 35 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다.
특정 실시 양태에서, 본 조성물의 폴리올레핀 엘라스토머는 폴리올레핀 엘라스토머 또는 폴리올레핀 엘라스토머의 혼합물이다. "폴리올레핀 엘라스토머"는 하나 이상의 α-올레핀으로부터 유도된 단위 (중합성 단량체의 총량을 기준으로) 50 몰% (mol%)를 함유하거나, 또는 50 중량% 이상, 또는 다량의 중합된 α-올레핀 단량체 (엘라스토머의 총 중량을 기준으로)를 함유하는 엘라토머성 중합체이다. 다양한 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌을 비롯하여 중합된 α-올레핀 단량체로만 구성된다. 이러한 폴리올레핀 엘라스토머는 단독 중합체 또는 혼성 중합체일 수 있다. 폴리올레핀 단독 중합체의 예는 에틸렌 또는 프로필렌의 단독 중합체이다. 폴리올레핀 혼성 중합체의 예는 에틸렌/α-올레핀 혼성 중합체 및 프로필렌/α-올레핀 혼성 중합체이다. 이러한 실시 양태에서, 상기 α-올레핀은 C3-20 선형, 분지형 또는 시클릭 α-올레핀일 수 있다 (프로필렌/α-올레핀 혼성 중합체에 대하여, 에틸렌은 α-올레핀으로 간주된다). C3-20 α-올레핀의 예는 프로펜, 1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 및 1-옥타데센을 포함한다. α-올레핀은 또한 3-시클로헥실-1-프로펜 (알릴 시클로헥산) 및 비닐 시클로헥산과 같은 α-올레핀을 생성하는, 시클로 헥산 또는 시클로 펜탄과 같은 환형 구조를 가질 수 있다. 예시적인 폴리올레핀 공중합체는 에틸렌/프로필렌, 에틸렌/부텐, 에틸렌/1-헥센, 에틸렌/1-옥텐 등을 포함한다. 예시적인 삼원 공중합체는 에틸렌/프로필렌/1-옥텐, 에틸렌/프로필렌/부텐 및 에틸렌/부텐/1-옥텐을 포함한다. 일 실시 양태에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌/옥텐 공중합체다. 또한, 상기 공중합체는 랜덤하거나 블록형일 수 있다.
폴리올레핀 엘라스토머는 또한 불포화 에스테르 또는 산 또는 실란과 같은 하나 이상의 관능기를 포함할 수 있으며, 이들 엘라스토머 (폴리올레핀)는 공지되어 있고, 종래의 고압 기술에 의해 제조될 수 있다. 불포화 에스테르는 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 및 비닐 카르복실레이트 일 수 있다. 알킬기는 1 내지 8개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는다. 카르복실레이트기는 2 내지 8개의 탄소 원자를 가질 수 있고, 바람직하게는 2 내지 5개의 탄소 원자를 갖는다. 상기 에스테르 공단량체에 기인하는 공중합체의 부분은 공중합체의 중량을 기준으로 1 내지 50 중량% 범위일 수 있다. 상기 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 예는 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트이다. 상기 비닐 카르복실레이트의 예는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 및 비닐 부타노에이트이다. 상기 불포화 산의 예는 아크릴산 또는 말레산을 포함한다. 상기 불포화 실란의 한 예는 비닐 트리알콕시실란이다.
관능기는 당업계에 일반적으로 공지된 바와 같이 달성될 수 있는 그래프트를 통해 상기 폴리올레핀 엘라스토머에 포함될 수 있다. 일 실시 양태에서, 그래프팅은 전형적으로 폴리올레핀 엘라스토머, 자유 라디칼 개시제 (예컨대, 퍼옥사이드 등) 및 관능기를 함유하는 화합물을 용융 블렌딩하는 것을 포함하는 자유 라디칼 관능화에 의해 발생할 수 있다. 용융 블렌딩 동안, 자유 라디칼 개시제는 폴리올레핀 엘라스토머와 반응하여 (반응성 용융 블렌딩) 중합체 라디칼을 형성한다. 관능기를 함유하는 상기 화합물은 중합체 라디칼의 주쇄에 결합하여 관능화된 중합체를 형성한다. 관능기를 함유하는 예시적인 화합물은 알콕시실란 (예, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란) 및 비닐 카르복실산 및 무수물 (예, 무수 말레산)을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 유용한 폴리올레핀 엘라스토머의 시판 예는 매우 저밀도 폴리에틸렌 (VLDPE) (예컨대, The Dow Chemical Company에 의해 제조된 FLEXOMERTM 에틸렌/1-헥센 폴리에틸렌); 균일하게 분지된, 선형 에틸렌/α-올레핀 공중합체 (예컨대, Mitsui Petrochemicals Company Limited의 TAFMERTM 및 Exxon Chemical Company의 EXACTTM); 균일하게 분지된, 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 공중합체 (예컨대, The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 AFFINITYTM 및 ENGAGETM); 비정질 폴리올레핀 (APO) (예컨대, Eastman Chemical Company로부터 입수 가능한 EASTOFLEXTM 비정질 프로필렌 단독 중합체); 올레핀 블록 공중합체 (예컨대, The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 INFUSETM 및 INTUNETM 올레핀 블록 공중합체); 및 이들의 조합물을 포함한다. 다양한 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 균일하게 분지된 선형 및 실질적으로 선형인 에틸렌/α-올레핀 공중합체이다. 실질적으로 선형인 에틸렌 공중합체는 미국 특허 제5,272,236호; 제5,278,272호 및 제5,986,028호에 더 자세하게 설명되어 있다. 또 다른 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 무정형 폴리올레핀이고, 예를 들어, 미국 특허 공개 번호 제 2004/0081795호에 더 상세하게 설명된 것과 같은 것이다.
본 발명에서 유용한 폴리올레핀 엘라스토머는 또한 프로필렌-, 부텐- 및 다른 알켄-기반 공중합체를 포함한다. 이러한 공중합체는 알켄 (예, 프로필렌)으로부터 유도된 단위체가 대다수이고 (즉, 50 중량 퍼센트 (중량%)보다 많고) 및 다른 α-올레핀 (에틸렌을 포함)에서 유도된 단위체가 소수인 것을 포함한다. 일 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌계 공중합체를 포함한다. 다른 실시 양태에서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌-에틸렌 공중합체를 포함한다. 본 발명에서 유용한 예시적인 프로필렌계 공중합체는 The Dow Chemical Company로부터 입수할 수 있는 VERSIFYTM 중합체 및 ExxonMobil Chemical Company로부터 입수 가능한 VISTAMAXXTM 중합체를 포함한다. 성분 (B) 폴리올레핀 엘라스토머가 폴리프로필렌을 포함하는 경우, 성분 (A) 폴리프로필렌과 상이하다.
폴리올레핀 엘라스토머에는 에틸렌/프로필렌/디엔 단량체 (EPDM) 삼원 공중합체 엘라스토머 및 염소화 폴리에틸렌 (CPE)을 또한 포함할 수 있다. 적합한 EPDM의 상업적 예는 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 NORDELTM EPDM을 포함한다. 적합한 CPE의 상업적인 예는 The Dow Chemical Company로부터 입수 가능한 TYRINTM CPE를 포함한다.
하나 이상의 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머, 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 이러한 실시 양태에서, 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 에틸렌 함량이 50 중량% 초과 또는 60 중량% 초과일 수 있고, 나머지는 하나 이상의 α-올레핀 단량체로 구성된다. 또한, 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량에 대하여 에틸렌 함량이 50 중량% 초과, 또는 60 중량% 내지 75 중량%, 또는 90 중량%의 범위일 수 있고, 나머지는 하나 이상의 α-올레핀 단량체로 이루어진다. 다양한 실시 양태에서, 상기α-올레핀 단량체는 옥텐이다.
또한, 폴리올레핀 엘라스토머가 프로필렌계일 때, 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 프로필렌 함량이 50 중량% 초과, 70 중량% 초과 또는 90 중량% 초과일 수 있고, 나머지는 하나 이상의 α-올레핀 단량체 (에틸렌 포함)로 이루어진다. 또한, 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머는 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 전체 중량을 기준으로 프로필렌 함량이 50 중량% 초과, 또는 70 중량%, 또는 90 중량% 내지 97 중량%, 또는 98 중량%, 또는 99 중량% 범위일 수 있고, 나머지는 하나 이상의 α-올레핀 단량체 (에틸렌 포함)로 이루어진다. 다양한 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머가 프로필렌계일 때, α-올레핀 공단량체는 에틸렌이다. 적합한 프로필렌계 폴리올레핀 엘라스토머의 비제한적 예로는 프로필렌 공중합체 및 프로필렌 단독 중합체가 포함된다. 성분 (B) 폴리올레핀 엘라스토머가 폴리프로필렌을 포함하는 경우, 성분 (A) 폴리프로필렌과 상이하다.
하나 이상의 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌/옥텐 공중합체를 포함한다.
본원에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 ASTM D792에 따른 밀도가 0.850 g/cm3 내지 0.930 g/cm3 (예를 들어, 0.850 g/cm3 내지 0.920 g/cm3, 0.850 g/cm3 내지 0.910 g/cm3, 0.850 g/cm3 내지 0.900 g/cm3, 0.850 g/cm3 내지 0.890 g/cm3, 0.860 g/cm3 내지 0.880 g/cm3, 0.865 g/cm3 내지 0.875 g/cm3 등)일 수 있다. 다른 방식으로 얘기하면, 다양한 실시 양태에서, 본원에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 ASTM D792에 따른 밀도가 0.850 g/cm3, 또는 0.860 g/cm3, 또는 0.865 g/cm3 내지 0.875 g/cm3, 또는 0.880 g/cm3, 또는 0.890 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3, 또는 0.910 g/cm3, 또는 0.920 g/cm3, 또는 0.930 g/cm3이다.
본원에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 ASTM D1238 (190℃/2.16 kg)에 따른 용융 지수가 0.1 g/10분 내지 50 g/10분 (예를 들어, 0.1 g/10분 내지 40 g/10분, 0.1 g/10분 내지 30 g/10분, 0.1 g/10분 내지 20 g/10분, 0.1 g/10분 15 g/10분, 0.5 g/10분 내지 10 g/10분, 0.5 g/10분 내지 8 g/10분, 1 g/10분 내지 8 g/10분, 2 g/10분 내지 8 g/10분, 3 g/10분 내지 7 g/10분, 4 g/10분 내지 6 g/10분 등)일 수 있다. 다른 방식으로 얘기하면, 특정 실시 양태에서, 본원에 사용하기에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 ASTM D1238 (190℃/2.16 kg)에 따른 용융 지수가 0.1 g/10분, 또는 0.5 g/10분, 또는 1 g/10분, 또는 2 g/10분, 또는 3 g/10분, 또는 4 g/10분 내지 5 g/10분, 또는 6 g/10분, 또는 8 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분일 수 있다.
본원에서의 사용에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 하기 특성 중 하나, 또는 둘 다를 가질 수 있다:
(a) ASTM D792에 따른 밀도가 0.850 g/cm3, 또는 0.860 g/cm3, 또는 0.865 g/cm3, 또는 0.870 g/cm3 내지 0.880 g/cm3, 또는 0.890 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3, 또는 0.905 g/cm3, 또는 0.910 g/cm3, 또는 0.920 g/cm3, 또는 0.930 g/cm3 미만; 및/또는
(b) ASTM D1238 (190℃/2.16 kg)에 따른 용융 지수가 0.1 g/10분, 또는 0.5 g/10분, 또는 1 g/10분, 또는 2 g/10분, 내지 3 g/10분, 또는 4 g/10분 내지 5 g/10분, 또는 6 g/10분, 또는 8 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분.
하나 이상의 실시 양태에서, 폴리올레핀 엘라스토머는 0.870 g/cm3 (ASTM D792)의 밀도를 갖고, 5 g/10분의 용융 지수 (ASTM D1238, 190℃/2.16 kg)를 갖는 에틸렌/옥텐 공중합체를 포함한다.
폴리올레핀 엘라스토머는 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
(C) 폴리아세토아세테이트 화합물
본 조성물은 화학식 I의 폴리아세토아세테이트 화합물을 포함한다. 일 실시 양태에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 중량% 내지 10 중량% (예를 들어, 0.01 중량% 내지 8 중량%, 0.05 중량% 내지 6 중량%, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지3 중량%, 0.1 중량% 내지 2 중량%, 0.1 중량% 내지 1 중량%, 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 0.15 내지 0.45 등)의 폴리아세토아세테이트 화합물을 포함한다. 다른 방식으로 얘기하면, 특정 실시 양태에서, 상기 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.15 중량% 내지 0.45 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 5 중량%, 또는 6 중량%, 또는 8 중량%, 또는 10 중량%의 화학식 I의 폴리아세토아세테이트 화합물을 포함한다.
폴리아세토아세테이트 화합물은 공지되어 있으며, 예를 들어, JP 200506754, JP 2005179423 및 미국 특허 공개 번호 제2016/0304686호를 참조하고, 이들 문헌의 전체 내용은 원용에 의해 본원에 포함된다. 본원에 정의된 폴리아세토아세테이트 화합물은 2개 이상의 아세토아세테이트 (-O-C(O)CH2C(O)-) 기를 함유하는 화합물이다. 적합한 폴리아세토아세테이트는 하기 구조의 화학식I로 표시된다:
Figure pct00002
(I),
여기서, A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬 기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
n은 2 내지 100이다.
특정 실시 양태에서, R은 C1 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 에테르 모이어티이다. 특정 실시 양태에서, R1은 C1 또는 C2의 알킬기이다. 특정 실시 양태에서, n은 2 내지 20, 2 내지 10, 또는 2 내지 4이다.
본 개시에 따른 적합한 폴리아세토아세테이트는 2-에틸-2-(((3-옥소부타노일)옥시)메틸)프로판-1,3-디일 비스(3-옥소부타노에이트) (즉, 트리메틸올프로판 트리아세토아세테이트 또는 "AATMP") 및 이의 이성질체, 2,2-비스(((3-옥소부타노일)옥시)메틸)프로판-1,3-디일 비스(3-옥소부타노에이트) 및 이의 이성질체, 2-(((3-옥소부타노일)옥시)메틸)프로판-1,3-디일 비스(3-옥소부타노에이트) 및 이의 이성질체, 2-메틸-2-(((3-옥소부타노일)옥시)메틸)프로판-1,3-디일 비스(3-옥소부타노에이트) 및 이의 이성질체, 1,2-디에틸올 디아세토아세테이트 및 이의 이성질체, 아세토아세테이트화 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜의 임의의 상동체이며, 여기서 아세토아세테이트화 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜은 선형 또는 분지형, 아세토아세테이트화 분지형 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올, 헥산-1,2,3,4,5,6-헥사일 헥사키스(3-옥소부타노에이트) 및 이의 이성질체, 프로판-1,2,3-트리일 트리스(3-옥소부타노에이트) 및 이의 이성질체, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
바람직한 폴리아세토아세테이트 화합물은 하기를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
_
Figure pct00010
특정 실시 양태에서, 본 조성물의 폴리아세토아세테이트 화합물은 2-에틸-2-(((3-옥소부타노일)옥시)메틸)프로판-1,3-디일 비스(3-옥소부타노에이트) (즉, 트리메틸올프로판 트리아세토아세테이트 또는 "AATMP")이다.
폴리아세토아세테이트 화합물은 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
(D) 첨가제 성분
특정 실시 양태에서, 본 조성물은 하나 이상의 선택적인 첨가제를 포함하는 첨가제 성분을 포함할 수 있다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량% 내지 30 중량% (예를 들어, 5 중량% 내지 25 중량%, 10 중량% 내지 20 중량%, 12 중량% 내지 18 중량%, 15 중량% 내지 18 중량%, 및/또는 16 중량% 내지 17 중량%)의 첨가제 성분을 포함한다. 다른 방식으로 얘기하면, 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 12 중량%, 또는 15 중량%, 또는 16 중량% 내지 17 중량%, 또는 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%의 첨가제 성분을 포함한다.
조성물에 도입될 수 있는 통상적인 첨가제는 활석, 산화 방지제, 미네랄 오일, 안료, 가공 보조제, 난연제, 자외선 (UV) 안정화제, 강화 충전제, 탄산 칼슘, 운모, 유리 섬유, 휘스커, 항-스크래치 첨가제 및 이들의 조합으로 예시된다.
일 실시 양태에서, 조성물은 IMERYS로부터 입수 가능한 JetFilTM 700과 같은 활석을 포함한다. 활석은 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 0 중량%, 또는 1 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 16 중량% 내지 17 중량%, 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%의 양으로 사용된다.
적합한 산화 방지제의 비제한적인 예는 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 펜타에리트리톨 테트라키스[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오네이트] 및 이들의 조합을 포함한다. 일 실시 양태에서, 조성물은 50 중량% 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 및 50 중량% 펜타에리트리톨 테트라키스[3-[3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐]프로피오네이트]의 블렌드를 함유하는 산화 방지제, 예를 들어 IRGANOXTM B 225를 함유한다. 산화 방지제는 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 0 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량% 내지 0.3 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%의 양으로 사용된다.
일 실시 양태에서, 조성물은 가공 보조제를 포함한다. 적합한 가공 보조제의 비제한적 예에는 칼슘 스테아레이트가 포함된다. 가공 보조제는 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 0 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%의 양으로 사용된다.
일 실시 양태에서, 조성물은 자외선 (UV) 안정화제를 포함한다. 적합한 자외선 (UV) 안정화제의 비제한적인 예는 비스(2,2,6,6,-테트라메틸-4-피페리딜)세바세이트 (BASF로부터 TinuvinTM 770으로 상업적으로 입수 가능)와 같은 장애 아민 광 안정화제 (HALS) 및 폴리[[6-[(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6-헥산디일[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]] (BASF로부터 ChimassorbTM 944로 상업적으로 입수 가능)을 포함한다. UV 안정화제는 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 1 중량%, 또는 2 중량%의 양으로 사용된다.
일 실시 양태에서, 조성물은 강화 충전제를 포함한다. 강화 충전제의 비제한적인 예는 유리 섬유, 운모, 휘스커, 탄산 칼슘 (CaCO3) 및 이들의 조합을 포함한다. 강화 충전제는 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 2 중량%, 또는 5 중량% 내지 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 20 중량%의 양으로 사용된다.
일 실시 양태에서, 조성물은 활석 및 산화 방지제를 포함한다.
일 실시 양태에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 총 첨가제를 0 중량%, 또는 0 중량% 초과, 또는 1 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 16 중량% 내지 17 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%으로 포함한다.
첨가제는 본원에 개시된 둘 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
(E) 상용화제
특정 실시 양태에서, 본 조성물은 선택적으로 상용화제를 포함할 수 있다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 10 중량%의 상용화제를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로, 0 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량% 내지 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 5.0 중량%, 또는 8.0 중량%, 또는 10 중량%의 상용화제를 포함한다.
특정 실시 양태에서, 상용화제는 (B) 폴리올레핀 엘라스토머와 (C) 폴리아세토아세테이트 화합물 사이의 상용성을 개선시킨다.
상용화제는 스티렌계 블록 공중합체, 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 (EEA) 공중합체, 블록 복합체, 특정 블록 복합체, 결정질 블록 복합체 또는 이들의 조합일 수 있다.
다양한 실시 양태에서, 상용화제는 스티렌계 블록 공중합체이다. 스티렌계 블록 공중합체는 본원에 개시된 임의의 스티렌계 블록 공중합체일 수 있다. 일 실시 양태에서, 스티렌계 블록 공중합체는 SEBS이다.
사용하기에 적합한 스티렌계 블록 공중합체는 D792에 따른 밀도가 0.850 g/cm3, 또는 0.860 g/cm3, 또는 0.870 g/cm3, 또는 0.880 g/cm3 내지 0.885 g/cm3, 또는 0.890 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3 일 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 스티렌계 블록 공중합체는 D1238 (230℃/5.00 kg)에 따른 용융 유속이 5 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분 내지 25 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분일 수 있다.
본원에 사용하기에 적합한 스티렌계 블록 공중합체는 다음 특성 중 하나 또는 둘 다를 가질 수 있다:
(a) 0.850 g/cm3, 또는 0.860 g/cm3, 또는 0.870 g/cm3, 또는 0.880 g/cm3 내지 0.885 g/cm3, 또는 0.890 g/cm3, 또는 0.900 g/cm3의 밀도; 및/또는
(b) 5 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분 내지 25 g/10분, 또는 30 g/10분, 또는 40 g/10분, 또는 50 g/10분의 용융 유속 (230℃/5.00 kg).
하나 이상의 실시 양태에서, 상용화제는 0.880 g/cm3의 밀도를 갖고, 22 g/10분 (230℃/5.00 kg)의 용융 유속을 갖는 SEBS인 스티렌 블록 공중합체이다.
다양한 실시 양태에서, 상용화제는 에틸렌 아크릴산 (EAA) 공중합체이다. EEA 공중합체는 EEA 공중합체의 총 중량을 기준으로, 1 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 12 중량%, 또는 15 중량%, 또는 18 중량% 내지 19 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%, 또는 40 중량%, 또는 50 중량% 미만의 중합된 에틸 아크릴레이트를 포함한다. 본원 사용하기에 적합한 EEA 공중합체는 ASTM D792에 따른 밀도가 0.920 g/cm3, 또는 0.925 g/cm3, 또는 0.930 g/cm3, 또는 0.935 g/cm3, 또는 0.940 g/cm3, 또는 0.945 g/cm3이다. 본원에 사용하기에 적합한 EEA 공중합체는 ASTM D1238 (190℃/2.16 kg)에 따른 용융 지수가 0.5 g/10분, 또는 1 g/10분, 또는 2 g/10분, 또는 5 g/10분 내지 6 g/10분, 또는 8 g/10분, 또는 10 g/10분, 또는 15 g/10분, 또는 20 g/10분일 수 있다.
하나 이상의 실시 양태에서, 상용화제는 0.931 g/cm3의 밀도 (ASTM D792) 및 6.0 g/10분 (ASTM D1238, 190℃/2.16 g)의 용융 지수를 갖는 중합된 에틸 아크릴레이트를, EEA 공중합체의 총 중량을 기준으로 18.5 중량% 함유하는 EEA 공중합체이다.
일 실시 양태에서, 상용화제는 블록 복합체이다. "블록 복합체"는 10 몰% 내지 90 몰%의 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌계 중합체 (EP)(연질 공중합체), 90 몰%를 초과하는 α-올레핀 함량을 갖는 α-올레핀계 중합체 (AOP)(경질 공중합체), 및 에틸렌 블록/분절 (EB) 및 α-올레핀 블록/분절 (AOB)을 갖는 블록 공중합체 (디블록)를 포함하는 중합체를 지칭하며, 상기 블록 공중합체의 에틸렌 블록은 블록 복합체의 에틸렌계 중합체와 동일한 조성이고 블록 공중합체의 α-올레핀 블록은 블록 복합체의 α-올레핀계 중합체와 동일한 조성이다. 에틸렌계 중합체 및 α-올레핀계 중합체의 함량 사이의 조성 분할은 블록 공중합체에서 상응하는 블록 사이의 조성 분할과 본질적으로 동일할 것이다. 본 개시 내용의 블록 복합체는 본원에 참고로 포함되는 미국 특허 제 8,053,529 호; 제8,686,087호; 및 제8,716,400호에 개시된 것과 유사하다.
일 실시 양태에서, 상용화제는 특정 블록 복합체이다. "특정 블록 복합체"는 78 몰% 내지 90 몰%의 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌계 중합체 (EP)(연질 공중합체), 61 몰% 내지 90 몰%의 α-올레핀 함량을 갖는 α-올레핀계 중합체 (AOP)(경질 공중합체), 및 에틸렌 블록/분절 (EB) 및 α-올레핀 블록/분절 (AOB)을 갖는 블록 공중합체 (디블록)를 포함하는 중합체를 지칭하며, 상기 블록 공중합체의 에틸렌 블록은 특정 블록 복합체의 에틸렌계 중합체와 동일한 조성이고 블록 공중합체의 α-올레핀 블록은 특정 블록 복합체의 α-올레핀계 중합체와 동일한 조성이다. 에틸렌계 중합체 및 α-올레핀계 중합체의 함량 사이의 조성 분할은 블록 공중합체에서 상응하는 블록 사이의 조성 분할과 본질적으로 동일할 것이다. 본 개시 내용의 특정 블록 복합체는 본원에 참조로 포함되는 WO 2017/044547에 개시된 것과 유사하다.
일 실시 양태에서, 상용화제는 결정성 블록 복합체이다. "결정성 블록 복합체"는 90 몰% 초과의 에틸렌 함량을 갖는 결정성 에틸렌계 중합체 (CEP), 90 몰% 초과의 α-올레핀 함량을 갖는 결정성 α-올레핀계 중합체 (CAOP), 및 결정성 에틸렌 블록 (CEB) 및 결정성 α-올레핀 블록 (CAOB)을 갖는 블록 공중합체 (디블록)를 포함하는 중합체를 지칭하며, 상기 블록 공중합체의 CEB는 결정성 블록 복합체의 CEP와 동일한 조성이고, 블록 공중합체의 CAOB는 결정성 블록 복합체의 CAOP와 동일한 조성이다. CEP와 CAOP의 함량 사이의 조성 분할은 블록 공중합체 내의 상응하는 블록 사이의 조성 분할과 본질적으로 동일할 것이다. 본 개시 내용의 결정성 블록 복합체는 본원에 참고로 포함되는 WO 2016/0028961 A1에 개시된 것과 유사하다.
상용화제는 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
조성물
본 개시 내용은 조성물, 더 나아가 다음을 포함하는 열가소성 폴리올레핀 (POE) 조성물을 제공한다:
(A) 폴리프로필렌 중합체;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머;
(C) 폴리아세토아세테이트 화합물;
(D) 선택적 첨가제 성분; 및
(E) 선택적 상용화제,
여기서 폴리아세토아세테이트 화합물은 화학식 I을 갖는다:
Figure pct00011
(I),
여기서, A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
n은 2 내지 100이다.
특정 실시 양태에서, 본 개시 내용은 다음을 포함하는 조성물을 제공한다:
(A) 폴리프로필렌 중합체 50 중량% 내지 85 중량%;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머 5 중량% 내지 35 중량%;
(C) 화학식 (I)을 갖는 폴리아세토아세테이트 화합물 0.01 중량% 내지 10 중량%;
(D) 선택적으로, 첨가제 성분 0 중량% 내지 30 중량%; 및
(E) 선택적으로, 상용화제 0 중량% 내지 10 중량%.
특정 실시 양태에서, 조성물은 다음을 포함한다:
(A) 폴리프로필렌 충격 중합체 50 중량%, 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 61 중량%, 또는 62 중량% 내지 63 중량%, 또는 64 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 85 중량%;
(B) 에틸렌/옥텐 공중합체 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 20 중량% 내지 21 중량%, 또는 23 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%, 또는 35 중량%;
(C) 화학식 I의 폴리아세토아세테이트 화합물 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.15 중량% 내지 0.45 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 5 중량%, 또는 6 중량%, 또는 8 중량%, 또는 10 중량%;
(D) 활석, 산화 방지제, 가공 보조제, 강화 충전제 및 이들의 조합으로부터 선택된 첨가제 성분 0 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 12 중량%, 또는 15 중량%, 또는 16 중량% 내지 17 중량%, 또는 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%;
(E) SEBS, EEA 공중합체, EAA 공중합체 또는 이들의 조합으로부터 선택된 상용화제 0 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량% 내지 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.5 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 5.0 중량%, 또는 8.0 중량%, 또는 10.0 중량%.
상기 조성물 각각의 성분의 합은 100 중량%를 산출하는 것으로 이해된다.
특정 실시 양태에서, 본 조성물은 4 가지 이상의 상이한 성분: (A) 폴리프로필렌 중합체, (B) 폴리올레핀 엘라스토머, (C) 폴리아세토아세테이트 화합물 및 (D) 첨가제 성분을 포함한다. 따라서, 한 성분이 두 성분 역할을 할 수 없다. 예를 들어, (A) 폴리프로필렌 및 (B) 폴리올레핀 엘라스토머 각각이 폴리프로필렌인 경우, 이들은 상이한 폴리프로필렌 (예를 들어, 폴리프로필렌 충격 공중합체 및 폴리프로필렌 단독 중합체)이다.
본 발명의 조성물은 유리하게는 알데히드 저감 (즉, 환원)을 유발한다. 알데히드는 인간 및/또는 동물의 건강에 위험할 수 있다. 알데히드는 또한 환경에 해로울 수 있다. 알데히드의 비제한적인 예에는 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인, 프로피온알데히드 및 크로톤알데히드가 포함된다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 시험 방법 섹션에서 하기 기재된 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드를 함유한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 0.10 mg/m3 미만, 또는 0.20 mg/m3 미만, 또는 0.21 mg/m3 미만의 포름알데히드를 함유한다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드를 함유한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 또는 0.09 mg/m3 이하, 또는 0.10 mg/m3 미만, 또는 0.30 mg/m3 미만, 또는 0.50 mg/m3 미만, 또는 0.90 mg/m3 미만, 또는 1.00 mg/m3 미만, 또는 1.30 mg/m3 미만, 또는 1.35 mg/m3 미만, 또는 1.39 mg/m3 미만의 아세트알데히드를 함유한다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인을 함유한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만의 아크롤레인을 함유한다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드를 함유한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 또는 0.10 mg/m3 이하, 또는 0.15 mg/m3 미만, 또는 0.17 mg/m3 미만의 프로피온알데히드를 함유한다.
다양한 실시 양태에서, 본 발명의 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유한다. 특정 실시 양태에서, 본 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유한다.
특정 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 178에 따라 측정시 1200 MPa, 또는 1400 MPa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 굴곡 탄성률 (Young's modulus)을 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 178에 따라 측정시 1700 MPa 초과의 굴곡 탄성률 (Young's modulus)을 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 178에 따라 측정시 20 MPa, 또는 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 31 MPa 내지 35 MPa, 또는 40 MPa, 또는 50 MPa의 굴곡 항복 강도를 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 178에 따라 측정시 30 MPa 초과의 굴곡 항복 강도를 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 527에 따라 측정시 1000 MPa, 또는 1200 MPa, 또는 1300 MPa, 또는 1400 MPa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 인장 탄성률을 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 527에 따라 측정시 1700 MPa 초과의 인장 탄성률을 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 527에 따라 측정시 10 MPa, 또는 15 MPa, 또는 18 MPa, 또는 20 MPa, 또는 21 MPa 내지 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 35 MPa의 인장 항복 강도를 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 527에 따라 측정시 20 MPa 초과의 인장 항복 강도를 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 180에 따라 측정시 23℃에서 15 kJ/m2, 또는 20 kJ/m2, 또는 25 kJ/m2, 또는 30 kJ/m2, 또는 31 kJ/m2 내지 33 kJ/m2, 또는 35 kJ/m2, 또는 40 kJ/m2, 또는 45 kJ/m2, 또는 50 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드: Notched IZOD)를 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 180에 따라 측정시 23℃에서 31 kJ/m2 초과의 충격 강도 (노치 아이조드)를 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 180에 따라 측정시 -30℃에서 2 kJ/m2, 또는 3.5 kJ/m2, 또는 4.0 kJ/m2 내지 5.0 kJ/m2, 또는 6.0 kJ/m2, 또는 8.0 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드)를 갖는다. 다양한 실시 양태에서, 본 조성물은 ISO 180에 따라 측정시 -30℃에서 4.20 kJ/m2 초과의 충격 강도 (노치 아이조드)를 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드, 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드, 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인, 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드 및/또는 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유한다. 하나 이상의 실시 양태에서, 본 조성물은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 모두를 가질 수 있다:
(i) ISO 178에 따라 측정시 1200 MPa, 또는 1400 MPa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 굴곡 탄성률;
(ii) ISO 178에 따라 측정시 20 MPa, 또는 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 31 MPa 내지 35 MPa, 또는 40 MPa, 또는 50 MPa의 굴곡 항복 강도;
(iii) ISO 527에 따라 측정시 1000 MPa, 또는 1200 MPa, 또는 1300 MPa, 또는 1400 Mpa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 인장 탄성률;
(iv) ISO 527에 따라 측정시 10 MPa, 또는 15 MPa, 또는 18 MPa, 또는 20 MPa, 또는 21 MPa 내지 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 35 MPa의 인장 항복 강도;
(v) ISO 180에 따라 측정시 23℃에서 15 kJ/m2, 또는 20 kJ/m2, 또는 25 kJ/m2, 또는 30 kJ/m2, 또는 31 kJ/m2 내지 33 kJ/m2, 또는 35 kJ/m2, 또는 40 kJ/m2, 또는 45 kJ/m2, 또는 50 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드), 및/또는
(vi) ISO 180에 따라 측정시 -30℃에서 2 kJ/m2, 또는 3.5 kJ/m2, 또는 4.0 kJ/m2 내지 5.0 kJ/m2, 또는 6.0 kJ/m2, 또는 8.0 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드).
다양한 실시 양태에서, 상기 조성물은 상기 특성 (i) 내지 (vi) 중 적어도 2개, 또는 적어도 3개, 또는 적어도 4개, 또는 적어도 5개, 또는 모두를 갖는다.
다양한 실시 양태에서, 상기 조성물은,
(A) 폴리프로필렌 충격 중합체 50 중량%, 55 중량%, 또는 60 중량%, 또는 61 중량%, 또는 62 중량% 내지 63 중량%, 또는 64 중량%, 또는 65 중량%, 또는 70 중량%, 또는 75 중량%, 또는 80 중량%, 또는 85 중량%;
(B) 에틸렌/옥텐 공중합체 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 15 중량%, 또는 20 중량% 내지 21 중량%, 또는 23 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%, 또는 35 중량%;
(C) 화학식 I의 폴리아세토아세테이트 화합물 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.15 중량% 내지 0.45 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 1 중량%, 또는 2 중량%, 또는 3 중량%, 또는 5 중량%, 또는 6 중량%, 또는 8 중량%, 또는 10 중량%;
(D) 활석, 산화 방지제, 가공 보조제, 강화 충전제 및 이들의 조합으로부터 선택된 첨가제 성분 0 중량%, 또는 5 중량%, 또는 10 중량%, 또는 12 중량%, 또는 15 중량%, 또는 16 중량% 내지 17 중량%, 또는 18 중량%, 또는 20 중량%, 또는 25 중량%, 또는 30 중량%;
(E) SEBS, EEA 공중합체, EAA 공중합체 또는 이들의 조합으로부터 선택된 상용화제 0 중량%, 또는 0.01 중량%, 또는 0.05 중량%, 또는 0.1 중량%, 또는 0.2 중량%, 또는 0.3 중량%, 또는 0.4 중량%, 또는 0.5 중량%, 또는 0.6 중량% 내지 0.8 중량%, 또는 1.0 중량%, 또는 1.5 중량%, 또는 2.0 중량%, 또는 2.5 중량%, 또는 3.0 중량%, 또는 3.5 중량%, 또는 4.0 중량%, 또는 5.0 중량%, 또는 8.0 중량%, 또는 10.0 중량%를 포함하고,
하나 이상의 실시 양태에서, 상기 조성물은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드, 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드, 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인, 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드 및/또는 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유하고;
하나 이상의 실시 양태에서, 본 조성물은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 모두를 가질 수 있다:
(i) ISO 178에 따라 측정시 1200 MPa, 또는 1400 MPa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 굴곡 탄성률;
(ii) ISO 178에 따라 측정시20 MPa, 또는 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 31 MPa 내지 35 MPa, 또는 40 MPa, 또는 50 MPa의 굴곡 항복 강도;
(iii) ISO 527에 따라 측정시 1000 MPa, 또는 1200 MPa, 또는 1300 MPa, 또는 1400 Mpa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 인장 탄성률;
(iv) ISO 527에 따라 측정시10 MPa, 또는 15 MPa, 또는 18 MPa, 또는 20 MPa, 또는 21 MPa 내지 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 35 MPa의 인장 항복 강도;
(v) ISO 180에 따라 측정시 23℃에서 15 kJ/m2, 또는 20 kJ/m2, 또는 25 kJ/m2, 또는 30 kJ/m2, 또는 31 kJ/m2 내지 33 kJ/m2, 또는 35 kJ/m2, 또는 40 kJ/m2, 또는 45 kJ/m2, 또는 50 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드), 및/또는
(vi) ISO 180에 따라 측정시 -30℃에서 2 kJ/m2, 또는 3.5 kJ/m2, 또는 4.0 kJ/m2 내지 5.0 kJ/m2, 또는 6.0 kJ/m2, 또는 8.0 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드).
다양한 실시 양태에서, 상기 조성물은 상기 특성 (i) 내지 (vi) 중 적어도 2개, 또는 적어도 3개, 또는 적어도 4개, 또는 적어도 5개, 또는 모두를 갖는다.
일 실시 양태에서, 상기 조성물은 비 수성이다. "비 수성" 조성물은 물과 같은 용매를 배제한다.
일 실시 양태에서, 상기 조성물은 아연, 칼슘, 마그네슘 및 지르코늄과 같은 2가 금속 이온을 배제한다.
다양한 실시 양태에서, 상기 조성물은 펠렛의 형태이다. 펠렛은 직경이 2.0 mm, 또는 2.3 mm내지 3.0 mm, 또는 3.5 mm이고 길이가 2.0 mm, 또는 2.3 mm 내지 3.0 mm, 또는 3.5 mm일 수 있다. 일 실시 양태에서, 조성물은 직경이 2.3 mm 내지 3.0 mm이고 길이가 2.3 mm 내지 3.0 mm인 펠렛 형태이다.
상기 조성물은 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
물품
본 개시는 다음을 포함하는 조성물로 제조된 물품을 제공한다:
(A) 폴리프로필렌 중합체;
(B) 폴리올레핀 엘라스토머;
(C) 폴리아세토아세테이트 화합물;
(D) 선택적으로, 첨가제 성분; 및
(E) 선택적으로, 상용화제,
여기서, 폴리아세토아세테이트 화합물은 화학식 I을 갖는다:
Figure pct00012
(I),
여기서 A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
n은 2 내지 100이다.
본 조성물은 본원에서 이미 개시된 임의의 조성물일 수 있다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 성형 물품이다. 물품은 사출 성형 또는 압축 성형에 의해 형성될 수 있다.
물품은 인스트루먼트 패널, 도어 패널 또는 시트와 같은 자동차 내장 부품의 형태일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 아래의 시험 방법 섹션에 기재된 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다. 특정 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 또는 0.10 mg/m3 미만, 또는 0.20 mg/m3 미만, 또는 0.21 mg/m3 미만의 포름알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다. 특정 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 또는 0.09 mg/m3 이하, 또는 0.10 mg/m3 미만, 또는 0.30 mg/m3 미만, 또는 0.50 mg/m3 미만, 또는 0.90 mg/m3 미만, 또는 1.00 mg/m3 미만, 또는 1.30 mg/m3 미만, 또는 1.35 mg/m3 미만, 또는 1.39 mg/m3 미만의 아세트알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인을 함유하는 조성물로부터 제조된다. 특정 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만의 아크롤레인을 함유하는 조성물로부터 제조된다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다. 특정 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만, 또는 0.10 mg/m3 이하, 또는 0.15 mg/m3 미만, 또는 0.17 mg/m3 미만의 프로피온알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다. 특정 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0 mg/m3 내지 0.01 mg/m3 미만, 또는 0.02 mg/m3 미만, 또는 0.03 mg/m3 미만, 또는 0.05 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다.
다양한 실시 양태에서, 물품은 VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드, 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드, 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인, 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드 및/또는 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 함유하는 조성물로부터 제조된다. 하나 이상의 실시 양태에서, 상기 물품은 하기 특성 중 하나, 일부 또는 모두를 가질 수 있다:
(i) ISO 178에 따라 측정시 1200 MPa, 또는 1400 MPa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 굴곡 탄성률;
(ii) ISO 178에 따라 측정시 20 MPa, 또는 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 31 MPa 내지 35 MPa, 또는 40 MPa, 또는 50 MPa의 굴곡 항복 강도;
(iii) ISO 527에 따라 측정시 1000 MPa, 또는 1200 MPa, 또는 1300 MPa, 또는 1400 Mpa, 또는 1500 MPa, 또는 1600 MPa, 또는 1700 MPa 내지 1800 MPa, 또는 1900 MPa, 또는 2000 MPa의 인장 탄성률;
(iv) ISO 527에 따라 측정시 10 MPa, 또는 15 MPa, 또는 18 MPa, 또는 20 MPa, 또는 21 MPa 내지 25 MPa, 또는 30 MPa, 또는 35 MPa의 인장 항복 강도;
(v) ISO 180에 따라 측정시 23℃에서 15 kJ/m2, 또는 20 kJ/m2, 또는 25 kJ/m2, 또는 30 kJ/m2, 또는 31 kJ/m2 내지 33 kJ/m2, 또는 35 kJ/m2, 또는 40 kJ/m2, 또는 45 kJ/m2, 또는 50 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드), 및/또는
(vi) ISO 180에 따라 측정시 -30℃에서 2 kJ/m2, 또는 3.5 kJ/m2, 또는 4.0 kJ/m2 내지 5.0 kJ/m2, 또는 6.0 kJ/m2, 또는 8.0 kJ/m2의 충격 강도 (노치 아이조드).
다양한 실시 양태에서, 물품은 상기 특성 (i) 내지 (vi) 중 적어도 2개, 또는 적어도 3개, 또는 적어도 4개, 또는 적어도 5개, 또는 모두를 갖는 조성물로부터 제조된다.
본 물품은 본원에 개시된 하나 이상의 실시 양태를 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물 및 물품은 자동차 내장 부품에 필요한 기계적 특성을 유지 또는 개선하면서 알데히드, 예컨대 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인, 프로피온알데히드 및 크로톤알데히드를 저농도로 유리하게 함유한다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 출원인은 폴리아세토아세테이트 화합물에 존재하는 메틸렌 그룹(들)이 친핵성 첨가 반응에 의해 조성물에 존재하는 알데히드와 반응하여 알데히드 농도를 감소시킨다고 생각한다. 친핵성 첨가 반응의 비제한적인 예는 하기 식 (1)에 도시되며, 이는 예시적인 폴리아세토아세테이트 화합물에 의한 알데히드의 저감을 도시한다.
Figure pct00013
식 (1)
메틸렌 그룹(들)을 포함하는 폴리아세토아세테이트 화합물은 조성물 및 물품의 알데히드 농도를 감소시키고 다른 자동차 내장 부품의 알데히드 농도를 감소시킬 수 있다 (예컨대, 메틸렌 그룹(들)이 자동차 내부 공기 중에 존재하는 알데히드와 반응할 때). 또한, 본 조성물 및 물품은 자동차 내장 부품에 유리한 인성 (IZOD 시험과 같은 인장 충격 특성에 의해 입증됨)과 강성 (인장 및 굴곡 특성에 의해 입증됨) 사이의 균형을 나타낸다.
제한이 아닌 예시로서, 본 개시 내용의 실시예를 제공한다.
실시예
1. 시험 방법
밀도 는 ASTM D792, 방법 B에 따라 측정된다. 결과는 입방 센티미터 당 그램(g/cc 또는 g/cm3)으로 기록된다.
폴리프로필렌에 대한 용융 유속 (MFR) 은 ASTM D1238, 조건 230℃/2.16 킬로그램 (kg) 중량에 따라 측정된다. 결과는 10분마다 용리되는 그램 (g) (g/10분)으로 기록된다.
폴리스티렌 및 스티렌 블록 공중합체를 포함한 스티렌계 중합체의 용융 유속 (MFR) 은 ASTM D1238, 조건 230℃/5.00 킬로그램 (kg) 중량에 따라 측정된다. 그 결과는 g/10분으로 기록된다.
I2로도 알려진 용융 지수 (MI) 는 ASTM D1238, 조건 190℃/2.16 킬로그램 (kg) 중량에 따라 측정한다. 결과는 g/10분으로 보고된다.
노치 아이조드 충격 강도 는 실온 (23℃) 및 -30℃에서 ISO 180에 따라 측정된다. 결과는 평방 미터 당 킬로 줄 (kJ) (kJ/m2)로 기록된다.
굴곡 탄성률(Young's Modulus) 은 ISO 178에 따라 측정된다. 결과는megaPascal 또는 MPa로 기록된다.
굴곡 항복 강도 는 ISO 178에 따라 측정된다. 결과는 megaPascal 또는 MPa로 기록된다.
인장 탄성률 은 ISO 527에 따라 측정된다. 결과는 megaPascal 또는 MPa로 기록된다.
인장 항복 강도 는 ISO 527에 따라 측정된다. 결과는 megaPascal 또는 MPa로 기록된다.
VOC 테스트 방법 : 휘발성 유기 화학물질 (VOC) 테스트는 ToyotaTM 가스 백 방법 TSM 0508G에서 수정된 아래의 "VOC 테스트 방법"에 따라 수행된다. 아래에 설명된 VOC 테스트 방법은 우선권 출원 번호 PCT/CN2017/086485로 지지된다; PCT/CN2017/086485로부터의 임의의 변경은 새로운 사항을 추가하지 않고 인쇄상 또는 사무적 변경으로 당업자에게 명백할 것이다. 하기 작업 실시예에서, 샘플은 각각의 성분을 칭량하고 코페론 18mm 압출기를 사용하여 압출함으로써 제조된다. 측면 절단기 과립기에 의해 화합물을 작은 펠렛으로 과립화한다. 과립화된 화합물은 하기 기재된 VOC 시험 방법을 사용하여 TVOC (Total Volatile Organic Chemical) 시험에 사용된다.
VOC 시험 방법은 200 g의 샘플을 10 리터 (L) 가스 부피의 TedlarTM PVF (폴리비닐 플루오라이드) 주머니 (Delin Co. Ltd, 중국 소재)에 넣고, 5 L의 질소를 주머니에 공급함으로써 수행된다. 이어서, 상기 주머니는 분석 전에 65℃에서 2시간 동안 저장된다. VOC 테스트 방법에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명한다.
카르보닐 분석은 주머니로부터 4 L 샘플로 수행된다. 샘플은 디니트로페닐하이드라진 (DNPH)으로 유도체화된다. 이어서, 카르보닐 화합물을 추출하고 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC) 컬럼에 주입하고 구배 용출을 이용하여 분리한다. 이어서, 분리된 화합물을 360 nm에서 검출 한계를 0.01 mg/m3으로 하여 UV 검출함으로써 정량화한다. 카르보닐 분석은 샘플에 존재하는 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인, 프로피온알데히드 및 크로톤알데히드와 같은 알데히드의 농도를 제공한다. 카르보닐 분석의 추가 세부 사항은 표 1의 HPLC 조건과 하기 단락에 제공된다.
DNPH 카트리지 (CNWBOND DNPH-실리카 카트리지, 350 mg, 카탈로그 번호 SEEQ-144102, Anple Co. Ltd.)를 사용하여 가스 주머니로부터 방출된 카르보닐을 흡수한다. 샘플링 속도는 330 mL/분이고 샘플링 시간은 13분이다. 흡수 후, DNPH 카트리지를 1 g (정확하게 계량)의 ACN으로 용출시키고, ACN 용액을 HPLC로 분석하여 샘플 내 카르보닐을 정량화한다. 6개의 DNPH 유도체 (TO11A 카르보닐-DNPH 믹스, 카탈로그 번호 48149-U, 각 개별 화합물에 대해 15 ppm, Supelco Co., Ltd.)를 포함하는 표준 용액을 아세토니트릴로 희석하고 최종 용액 (0.794 ppm wt/wt)을 기기 보정을 위해 -4℃ (냉장고)에서 2mL 바이알에 보관한다. 제조된 0.794 ppm (wt/wt) 표준 용액을 샘플 내의 카르보닐의 정량화를 위한 단일점 외부 표준으로서 HPLC 시스템에 주입하였다. 표준 사양에 따라 처음 두 피크가 포름알데히드 및 아세트알데히드로 식별된다. 하기 공식에 따라 각 유도체에 대해 반응 계수를 계산한다:
Figure pct00014
여기서,
반응 계수 i = 유도체 i의 반응 계수
피크 면적 i = 표준 용액 내의 유도체 i의 피크 면적
0.794 = 표준 농도 0.794 ppm.
하기 공식에 따라 샘플 용액 내의 알데히드-DNPH 유도체의 농도를 계산한다:
Figure pct00015
여기서,
i의 농도 = 샘플 용액 내의 알데히드-DNPH 유도체의 농도
피크 면적 i = 샘플 용액 내의 유도체 i의 피크 면적
반응 계수 i = 유도체 i의 반응 계수.
HPLC 조건을 표 1에 나타내었다:
Figure pct00016
시차 주사 열량 측정 (DSC) : 중합체의 유리 전이 온도 (Tg)는 DSC에 의해 측정된다. 5 내지 10 밀리그램(mg) 시료를, 오토샘플러가 구비된 TA Instrument DSC Q2000 상에서 크림핑된 알루미늄 팬에서 질소 분위기 하에 분석한다. DSC에 의한 Tg 측정은 3 사이클로 수행된다: 첫번째 사이클: -60℃ 내지 160℃, 분당 10도 섭씨 온도 (℃/분), 3 분간 (분) 유지; 두번째 사이클: 160℃ 내지 -60℃, 10℃/분, 3 분간 유지; 그리고 세번째 사이클 : -60℃ 내지 160℃, 10℃/분, 3 분간 유지. Tg 는 절반 높이 법에 의해 세번째 사이클로부터 얻는다.
겔 투과 크로마토 그래피 (GPC) : 중합체의 분자량은 애질런트 1200을 사용한 GPC 분석으로 측정한다. 샘플을 2 mg/mL의 농도로 테트라하이드로푸란 (THF)/포름산 (FA) (5%)에 용해시킨 다음 GPC 분석 전에 0.45 ㎛ 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 필터를 통해 여과한다. GPC 분석은 다음 조건을 사용하여 수행된다:
칼럼: 하나의 PLgel GUARD 칼럼 (10 μm, 50x7.5mm) 및 이와 나란하게, 하나의 혼합된 B 칼럼 (7.8x300mm); 칼럼 온도: 40℃; 이동상: THF/FA (5 %); 유속: 1.0 mL/분 UTE 단계; 주입량: 100 ㎕; 검출기: 애질런트 굴절률 검출기, 40℃; 및 보정 곡선: 폴리놈 3 피트니스 (polynom 3 fitness)를 사용하여 2329000 내지 580 g/mol 범위의 분자량을 갖는 PL 폴리스티렌 좁은 표준 물질.
2. 물질
실시예에 사용된 재료를 하기 표 2에 제공한다.
Figure pct00017
3. 실험 절차
a. 본 발명의 실시예 1 내지 2 및 비교 샘플 1의 제조
비교 샘플 및 본 발명의 실시예는 각각의 성분을 CoperonTM 18 mm 압출기로 칭량하고 조성물을 압출함으로써 각각 제조된다. 압출 후, 조성물은 LABTECH Engineering company, 모델: LSC-108에 의해 제조된 측면 절단기 과립기를 사용하여 작은 펠렛으로 과립화된다. 펠렛의 직경은 2.3 내지 3.0 mm이고 길이는 2.3 내지 3.0 mm이다. 펠렛은 테스트를 위해 샘플로 성형된다. 표 3은 실시예 및 비교 시료 조성물에 포함된 각 성분의 양을 phr과 대략적인 중량 퍼센트로 나타낸다.
펠렛은 상기 VOC 방법을 통해 휘발성 유기 화학물질 (VOC)에 대해 시험된다. 결과는 표 3에 나타나 있다.
펠렛은 또한 기계적 성질을 시험한다. 결과는 표 3에 나타나 있다.
Figure pct00018
Figure pct00019
4. 결과
표 3, 본 발명의 실시예 1-2에 도시된 바와 같이, (A) 폴리프로필렌 (YUPLENETM BX3900), (B) 폴리올레핀 엘라스토머 (ENGAGETM 8200), (C) 폴리아세토아세테이트 화합물 (즉, 트리메틸올프로판트리아세토아세테이트), (D) 활석 첨가제 (JetFilTM 700) 및 산화 방지제 첨가제 (IRGANOXTM B 225)를 함유하는 조성물인 본 발명의 실시예 1 내지 2는 유리하게 CS 1에 비해 감소된 알데히드 농도를 나타내며, 이는 폴리아세토아세테이트 화합물이 적고 최신 기술임을 나타낸다.
임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 본 출원인은 메틸렌 그룹이 조성물에 존재하는 알데히드 (예를 들어, 포름알데히드, 아세트알데히드, 아크롤레인, 프로피온알데히드 및 크로톤알데히드)와 반응하며, 이는 조성물의 알데히드 농도를 유리하게 저감 (즉, 환원)시킨다고 생각한다.
또한, 본 발명의 실시예 1 내지 2는 놀랍고도 예기치 않게 CS 1에 비해 유사한 기계적 성질을 나타내고, 일부 경우에는 개선된 기계적 성질을 나타내며, 이는 본 발명 실시예 1 내지 2가 자동차 내장 부품과 같은 물품을 제조하는데 적합함을 나타낸다.
또한, 본 발명의 본 개시 내용의 조성물은 폴리아세토아세테이트 화합물과 같은 고가의 성분의 양을 제한함으로써 비용 효과적이다.
본 개시 내용은 특별히 본 명세서에 포함된 실시 양태 및 예시에 한정되지 않고, 이하 청구범위의 범주 내에서, 실시 양태의 일부 및 다른 실시 양태의 구성요소의 조합을 비롯한 상기 실시 양태의 변형 형태를 포함하려는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. (A) 폴리프로필렌 중합체;
    (B) 폴리올레핀 엘라스토머;
    (C) 폴리아세토아세테이트 화합물; 및
    (D) 첨가제 성분을 포함하고,
    상기 폴리아세토아세테이트 화합물은 화학식 I을 가지며:
    Figure pct00020
    (I),
    여기서, A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
    R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
    R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
    n은 2 내지 100인, 조성물.
  2. (A) 50 중량% 내지 85 중량%의 폴리프로필렌 중합체;
    (B) 5 중량% 내지 35 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머;
    (C) 0.01 중량% 내지 10 중량%의 폴리아세토아세테이트 화합물; 및
    (D) 0 중량% 내지 30 중량%의 첨가제 성분을 포함하고,
    상기 폴리아세토아세테이트 화합물은 화학식 I을 가지며:
    Figure pct00021
    (I),
    여기서, A는 중합체 골격, C1-C30 치환 또는 비치환된 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기 (여기서 상기 치환기들은 하나 이상의 O, N, S, 할로겐 또는 포스핀일 수 있음)이고;
    R은 결합 또는 C1-C30 선형 또는 분지형 알킬, 아릴, 아릴알킬 또는 알카릴 기이고;
    R1은 치환 또는 비치환된 C1-C6 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고;
    n은 2 내지 100인, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R이 C1 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 에테르 모이어티인, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R1이 C1 또는 C2의 알킬기인, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, n이 2 내지 20인, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리아세토아세테이트 화합물이 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조성물:
    Figure pct00022
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀 엘라스토머가 에틸렌/α-올레핀 공중합체인, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드를 포함하는, 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드를 포함하는, 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드를 포함하는, 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 포름알데히드;
    VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 미만의 아세트알데히드;
    VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 아크롤레인;
    VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.10 mg/m3 이하의 프로피온알데히드; 및
    VOC 시험 방법에 따라 측정시 0.01 mg/m3 미만의 크로톤알데히드를 포함하는, 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    1700 MPa 초과의 굴곡 탄성률 및 인장 탄성률;
    30 MPa 초과의 굴곡 항복 강도; 및
    20 MPa 초과의 인장 항복 강도를 포함하는, 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    23℃에서 31 kJ/m2 초과의 충격 강도; 및
    -30℃에서 4.20 kJ/m2 초과의 충격 강도를 포함하는, 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 의한 조성물로부터 제조되는, 물품.
  15. 제14항에 있어서, 자동차 내장 부품의 형태인, 물품.
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