(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィンであって、ここで、該第１の官能化ポリオレフィンはアミン及びヒドロキシル官能化基からなる群から選択される１以上の官能基を有する第１の官能化ポリオレフィン；
固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンであって、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他のα−オレフィンとのコポリマーを含み、前記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、前記無水コハク酸置換が官能化ポリマー組成物の５から４５重量パーセントの範囲にあり、前記末端コハク酸ホモポリマーおよびコポリマーは、ビニリデン末端ホモポリマーまたはコポリマーへのエン反応により形成される前記第２の官能化ポリオレフィン；
固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの極性ポリオレフィンからなる群から選択される安定化剤；の
水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下における、
溶融混練生成物を含む水性分散体を含む、塩素を含まない接着促進剤系。
【請求項２】
塩素を含まない接着促進剤系の製造方法であって、
固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィンであって、アミン及びヒドロキシル官能化基からなる群から選択される１以上の官能基を有する第１の官能化ポリオレフィンを選択するステップ；
固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンを選択するステップであって、前記第２の官能化ポリオレフィンが、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他のα−オレフィンとのコポリマーを含み、前記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、前記無水コハク酸置換が官能化ポリマー組成物の５から４５重量パーセントの範囲にあり、前記末端コハク酸末端ホモポリマーおよびコポリマーは、ビニリデン末端ホモポリマーまたはコポリマーへのエン反応により形成される、ステップ；
固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの極性ポリオレフィンからなる群から選択される安定化剤を選択するステップ；
前記第１の官能化ポリオレフィン及び第２の官能化ポリオレフィンを、前記安定化剤、水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下において、溶融混練するステップ；及び
それによって、塩素を含まない接着促進剤系を形成するステップ
を含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の塩素を含まない接着促進剤系に由来するフィルムを含む接着層。
【請求項４】
少なくとも１つ又は複数の基材層；
請求項１に記載の塩素を含まない接着促進剤系に由来するフィルムを含む、少なくとも１つ又は複数の接着層；
少なくとも１つ又は複数の外側層；
を含み、
前記１又はそれ以上の接着層が、前記１つ又は複数の基材層と前記１つ又は複数の外側層との間に配置されている、多層構造体。
【請求項５】
多層構造体の作製方法であって、
少なくとも１つ又は複数の基材層を選択するステップ；
請求項１に記載の塩素を含まない接着促進剤系を選択するステップ；
前記塩素を含まない接着促進剤系を、前記基材層の少なくとも１つの表面に適用するステップ；
水の少なくとも一部を除去するステップ；
それによって、前記基材層と結合した接着層を形成するステップ；
前記接着層上に、少なくとも１つ又は複数の外側層を形成するステップ；及び
それによって、多層構造体を形成するステップ
を含む、方法。
【請求項６】
第１の官能化ポリオレフィンが、１重量パーセントから３０重量パーセントの範囲の結晶化度、２ジュール／グラムから５０ジュール／グラム）の範囲の融解熱、及び２５℃から１１０℃の範囲のＤＳＣ融点を有するプロピレン／エチレンコポリマーを含む、請求項１の塩素を含まない接着促進剤系。
【請求項７】
前記塩素を含まない接着促進剤系が、１種又は複数のフィラー、１種又は複数のバインダー、１種又は複数の顔料、１種又は複数のレオロジー調整剤をさらに含む、請求項１の塩素を含まない接着促進剤系。
【請求項８】
請求項１に記載の接着促進剤系を含み、少なくとも１重量パーセントの前記塩素を含まない接着促進剤系を含むコーティング組成物。
【請求項９】
少なくとも１つ又は複数の基材層；
請求項１に記載の前記塩素を含まない接着促進剤系、並びに、任意選択で、他の成分及び添加剤を含む配合された組成物に由来するフィルムを含む、少なくとも１つ又は複数のコーティング層
を含む、多層構造体。
【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、２０１０年５月１０日に出願された「ＡＤＨＥＳＩＯＮ  ＰＲＯＭＯＴＥＲ  ＳＹＳＴＥＭ，  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＰＲＯＤＵＣＩＮＧ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ」という名称の米国特許仮出願第６１／３３２，９９９号による優先権を主張する本出願であり、仮出願の教示は、本明細書において以下に完全に再現されるように、参照を通じて本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、接着促進剤系、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な技術が、熱可塑性ポリオレフィン（「ＴＰＯ」）などの特定の低表面エネルギープラスチック基材の塗装性を高めるために用いられている。例えば、このような技術は、自動車の外部塗装用途、例えば車のバンパー、及び自動車の内部塗装用途、例えばインストルメントパネルのように、自動車産業において広く用いられている。さらに、かなりの数の自動車以外の用途、例えば、包装用途、ジオテキスタイル用途、養殖、スポーツ用品、器具、消費者向け電子機器、家具、船舶、ルーフィング膜及び玩具があり、これらは、ポリプロピレン基材へのトップコートの良好な接着性を必要とする。
【０００４】
接着促進剤は、また、ガラス繊維強化ポリプロピレン若しくはＴＰＯを製造するのに用いられるガラス繊維のためのサイジング剤として、又は、強化を可能にするために、天然繊維とＰＰ若しくはＴＰＯ基材との間に接着性をもたせるために、使用され得る。
【０００５】
通常、接着促進剤は、異なる層の間の接着特性を向上させるために用いられる。このような接着層は、別個の層、配合されたプライマー層、又はベースコート若しくはプライマー配合物におけるブレンド成分として適用され得る。適用されるコーティングは、溶剤系又は水性であり得る；しかし、後者の場合、通常少なくともいくらかの表面活性化処理、例えば、火炎処理、プラズマ処理、又はコロナ処理が必要とされる。溶剤ベースの系で、解決されていない重要な要求は、有益であると見なされている塩素を含まない低コスト材料を提供することである。
【０００６】
現在利用可能な水性の選択肢では、特にＴＰＯ又はＰＰ基材の表面活性化処理がない状態における、許容できる適切な耐ウォータージェット性さらには耐化学薬品性が得られていない。さらに、現在利用可能な選択肢は、塩素含有接着促進剤配合物に関連する問題に対処できていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
改良された接着促進剤配合物を製造しようとする研究努力にもかかわらず、特性が改良された、塩素を含まない接着促進剤系が依然として求められており；さらに、特性が改良された、このような塩素を含まない接着促進剤系を低コストで作製する方法が依然として求められている。本発明の接着促進剤系は、他の特性を妨げることなく、接着特性が改良された、塩素を含まない接着促進剤系を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、接着促進剤系、及びその製造法である。
【０００９】
一実施形態において、本発明は、（ａ）固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィン；（ｂ）任意選択で、固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンであって、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他の類似のα−オレフィンとのコポリマーを含み、上記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、無水コハク酸置換が第２の官能化ポリオレフィンの約５から約４５重量パーセントの範囲にある、第２の官能化ポリオレフィン；（ｃ）固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの安定化剤；の、（ｄ）水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下における、例えば２５℃から２００℃の範囲の温度での、溶融混練生成物を含む水性分散体を含む接着促進剤系を提供する。
【００１０】
別の実施形態において、本発明は、接着促進剤系の製造方法であって、（１）固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィンを選択するステップ；（２）任意選択で、固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンを選択するステップであって、前記第２の官能化ポリオレフィンが、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他の類似のα−オレフィンとのコポリマーを含み、上記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、無水コハク酸置換が官能化ポリマー組成物の約５から約４５重量パーセントの範囲にある、ステップ；（３）固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの安定化剤を選択するステップ；（４）前記第１の官能化ポリオレフィン及び任意選択で第２の官能化ポリオレフィンを、前記安定化剤、水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下において、例えば２５℃から２００℃の範囲の温度で、溶融混練するステップ；及び（５）それによって、前記接着促進剤系を形成するステップを含む方法をさらに提供する。
【００１１】
代替的な別の実施形態において、本発明は、前述の接着促進剤系に由来するフィルムを含む接着層をさらに提供する。
【００１２】
代替的な別の実施形態において、本発明は、（ａ）少なくとも１つ又は複数の基材層；（ｂ）前述の接着促進剤系に由来するフィルムを含む、少なくとも１つ又は複数の接着層；（ｃ）少なくとも１つ又は複数の外側層；を含み、（ｄ）前記接着層が、前記１つ又は複数の基材層と前記１つ又は複数の外側層との間に配置されている、多層構造体をさらに提供する。
【００１３】
代替的な別の実施形態において、本発明は、少なくとも前述の接着促進剤系を含むコーティング配合物をさらに提供する。
【００１４】
代替的な別の実施形態において、本発明は、前述のコーティング配合物に由来するフィルムを含むコーティング層をさらに提供する。
【００１５】
代替的な別の実施形態において、本発明は、（ａ）少なくとも１つ又は複数の基材層；（ｂ）前述のコーティング配合物に由来するフィルムを含む、少なくとも１つ又は複数のコーティング層；及び（ｃ）任意選択で、１つ又は複数の外側層、を含む多層構造体をさらに提供する。
【００１６】
代替的な別の実施形態において、本発明は、多層構造体の作製方法であって、（１）少なくとも１つ又は複数の基材層を選択するステップ；（２）前述の接着促進剤系を選択するステップ；（３）前記接着促進剤系を、前記基材層の少なくとも１つの表面に適用するステップ；（４）水の少なくとも一部を除去するステップ；（５）それによって、前記基材層と結合した接着層を形成するステップ；（６）前記接着層上に少なくとも１つ又は複数の外側層を形成するステップ；及び（７）それによって、多層構造体を形成するステップを含む方法をさらに提供する。
【００１７】
代替的な別の実施形態において、本発明は、多層構造体の作製方法であって、（１）少なくとも１つ又は複数の基材層を選択するステップ；（２）前述のコーティング配合物を選択するステップ；（３）前記コーティング配合物を、前記基材層の少なくとも１つの表面に適用するステップ；（４）水の少なくとも一部を除去するステップ；（５）それによって、前記基材層と結合したコーティング層を形成するステップ；（６）任意選択で、前記コーティング層上に１つ又は複数の外側層を形成するステップ；及び（７）それによって、多層構造体を形成するステップを含む方法をさらに提供する。
【００１８】
代替的な実施形態において、本発明は、第１の官能化ポリオレフィンが、１重量パーセントから３０重量パーセントの範囲の結晶化度、２ジュール／グラムから５０ジュール／グラムの範囲の融解熱、及び２５℃から１１０℃の範囲のＤＳＣ融点を有するプロピレン／エチレンコポリマーを含むこと以外は、先の実施形態のいずれかに従う、接着促進剤系、接着促進剤系の製造方法、多層構造体、接着層、及び多層構造体の作製方法を提供する。
【００１９】
代替的な実施形態において、本発明は、接着促進剤系が、１種又は複数のフィラー、１種又は複数のバインダー、１種又は複数の顔料、１種又は複数のレオロジー調整剤をさらに含むこと以外は、先の実施形態のいずれかに従う、接着促進剤系、接着促進剤系の製造方法、多層構造体、接着層、及び多層構造体の作製方法を提供する。
【００２０】
代替的な実施形態において、本発明は、第２の官能化ポリオレフィンが、（ａ）末端不飽和を有するプロピレン／ヘキセンコポリマーを無水マレイン酸と１：１のモル比で反応させて、末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有する、末端で無水コハク酸により官能化されたプロピレン／ヘキセンコポリマーを生成させるステップ、次いで、（ｂ）末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有する、上記末端で無水コハク酸により官能化されたプロピレン／ヘキセンコポリマーを、さらなる無水マレイン酸と、フリーラジカル開始の存在下において反応させて、前記官能化ポリマー組成物を生成させるステップ、を含む方法によって得られ、前記官能化ポリマー組成物が、官能化ポリマー組成物の重量に対して、５から４５重量パーセントの範囲の無水コハク酸置換を有すること以外は、先の実施形態のいずれかに従う、接着促進剤系、接着促進剤系の製造方法、多層構造体、接着層、及び多層構造体の作製方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、接着促進剤系、及びその製造方法である。
【００２２】
一実施形態において、本発明は、（ａ）固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィン；（ｂ）任意選択で、固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンであって、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他の類似のα−オレフィンとのコポリマーを含み、上記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、無水コハク酸置換が、第２の官能化ポリオレフィンの約５から約４５重量パーセントの範囲にある、第２の官能化ポリオレフィン；（ｃ）固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの安定化剤；の、（ｄ）水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下における、例えば２５℃から２００℃の範囲の温度での、溶融混練生成物を含む水性分散体を含む接着促進剤系を提供する。
【００２３】
接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも２０重量パーセントの分散体を含み得る。少なくとも２０重量パーセントからの、全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも３０重量パーセントの分散体を含み得る；又は、代わりに、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも４０重量パーセントの分散体を含み得る；又は、代わりに、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも５０重量パーセントの分散体を含み得る；又は、代わりに、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも５５重量パーセントの分散体を含み得る；又は、代わりに、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも６５重量パーセントの分散体を含み得る；又は、代わりに、接着促進剤系は、接着促進剤系の重量に対して、少なくとも７５重量パーセントの分散体を含み得る。
【００２４】
接着促進剤系は、１種又は複数の合着剤（coalescing agent）、湿潤剤、増粘剤、流動助剤、顔料、樹脂、殺生物剤、フィルム形成助剤、伝導性向上剤、又は架橋系をさらに含み得る。接着促進剤系は、別個の層として基材の表面に適用されるか、又は、それは、コーティング配合物に組み入れられ得る。
【００２５】
水性分散体は、固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの、下でさらに詳細に説明される第１の官能化ポリオレフィンを含み得る。少なくとも６０重量パーセントからの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、第１の官能化ポリオレフィンの重量パーセントは、６０、７０、７５、８０、９０、又は９５重量パーセントの下限から、７０、７５、８０、８５、９０、９５又は１００重量パーセントの上限までであり得る。例えば、水性分散体は、固形分の全重量に対して、６０から９５重量パーセント、又は７０から９０重量パーセント、又は７５から９５重量パーセント、又は８０から９９重量パーセント、又は８５から９９重量パーセント、又は９０から１００重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィンを含み得る。
【００２６】
水性分散体は、任意選択で、固形分の全重量に対して、４０重量パーセント未満の、下でさらに詳細に説明される第２の官能化ポリオレフィンを含み得る。４０重量パーセント未満からの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、第２の官能化ポリオレフィンの重量パーセントは、０、５、１０、１５、２０、３０、又は３５重量パーセントの下限から、５、１０、１５、２０、３０、又は４０重量パーセントの上限までであり得る。例えば、水性分散体は、固形分の全重量に対して、０から３５重量パーセント、又は０から３０重量パーセント、又は０から２５重量パーセント、又は０から１５重量パーセント、又は５から１５重量パーセント、又は０から１０重量パーセントの第２の官能化ポリオレフィンを含み得る。
【００２７】
水性分散体は、任意選択で、固形分の全重量に対して、５０重量パーセント未満の、下でさらに詳細に説明される安定化剤を含み得る。５０重量パーセント未満からの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、第２の官能化ポリオレフィンの重量パーセントは、０、０．１、５、１０、１５、２０、３０、又は３５重量パーセントの下限から、５、１０、１５、２０、３０、４０、又は５０重量パーセントの上限までであり得る。例えば、水性分散体は、固形分の全重量に対して、０から３５重量パーセント、又は０から３０重量パーセント、又は０から２５重量パーセント、又は０から１５重量パーセント、又は５から１５重量パーセント、又は０から１０重量パーセントの第２の官能化ポリオレフィンを含み得る。一実施形態において、第２の官能化ポリオレフィンは、また安定化剤でもある。
【００２８】
水性分散体は、フィラーの重量を除いて、水性分散体の全重量に対して、少なくとも５重量パーセントの固形分を含み得る。少なくとも５重量パーセントからの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、この重量パーセントは、５、１０、２０、３０、４０、５０、５５、６０、６５、７０，７５、又は８０重量パーセントの下限から、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０又は８５重量パーセントの上限までであり得る。例えば、水性分散体は、フィラーの重量を除いて、水性分散体の全重量に対して、少なくとも１０重量パーセント、又は少なくとも２０重量パーセント、又は少なくとも３０重量パーセント、又は少なくとも４０重量パーセント、又は少なくとも４５重量パーセント、又は少なくとも５０重量パーセント、又は少なくとも５５重量パーセント、又は少なくとも６０重量パーセント、又は少なくとも６５重量パーセント、又は少なくとも７０重量パーセントの固形分を含み得る。
【００２９】
水性分散体は、１００μｍ未満（例えば、５０μｍ未満；又は代わりに、２５μｍ未満；又は代わりに、０．０５から２５μｍまで；又は代わりに、０．０５から１０μｍまで；又は代わりに、０．０５から５μｍまで）の範囲の平均粒径（直径）を有し得る。
【００３０】
水性分散体は、１２未満（例えば、７．５から１１まで；又は代わりに、８から１１まで；又は代わりに、８から１０まで）の範囲のｐＨを有し得る。
【００３１】
（１）第１の官能化ポリオレフィン
一実施形態において、第１の官能化ポリオレフィンは、溶融状態でのｉｎ  ｓｉｔｕ反応により調製される、アミン及び／又はヒドロキシル官能化ポリオレフィンであり得る。別の一実施形態において、官能化ポリオレフィンの調製は、バッチ反応器において行われる。別の実施形態において、調製は、反応押出法で行われる。代わりに、第１の官能化ポリオレフィンは、２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシニトロキシド（ＴＥＭＰＯ）及び／又はその誘導体、例えば４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ若しくは４−アミノ−ＴＥＭＰＯがグラフトされたポリオレフィンであり得る。
【００３２】
第１の官能化ポリオレフィンは、次のステップ：
Ａ）ポリオレフィン骨格上に、少なくとも１つの「アミン反応性」基を含む少なくとも１種の化合物をグラフトして、グラフト化ポリオレフィンを形成するステップ；
Ｂ）第１級−第２級ジアミンをグラフト化ポリオレフィンと反応させるステップ；
を含み、
ステップＢ）が、ステップＡ）に続いて、グラフト化ポリオレフィンを分離することなく行われ、また、ステップＡ）及びＢ）のどちらも溶融状態での反応として行われる、
方法により調製され得る。
【００３３】
代替的な実施形態において、第１級−第２級ジアミンは、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニルエチレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，２−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、又は、４−（アミノメチル）ピペリジン、又は、１，２−ジアミノ−２−メチル−プロパンからなる群から選択される。
【００３４】
一実施形態において、ステップＡ及びＢは、どちらも、バッチ反応器で行われる。
【００３５】
別の実施形態において、ステップＡ及びＢは、どちらも、ブラベンダーミキサー、Ｂｕｓｓミキサー又はＦａｒｒｅｌミキサーで行われる。
【００３６】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはギアポンプで行われる。
【００３７】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはバッチミキサーで行われる。さらなる実施形態において、バッチミキサーは、工業的規模のものである。別の実施形態において、バッチミキサーは、実験室規模又はパイロットプラント規模のものである。
【００３８】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢは別の押出機で行われる。
【００３９】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、精製ステップは存在しない。
【００４０】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、揮発性物質の排出（venting）はない。
【００４１】
別の実施形態において、第１の官能化ポリオレフィンは、次のステップ：
Ａ）ポリオレフィン骨格上に、少なくとも１つの「アミン反応性」基を含む少なくとも１種の化合物をグラフトして、グラフト化ポリオレフィンを形成するステップ；
Ｂ）アルカノールアミンをグラフト化ポリオレフィンと反応させるステップ；
を含み、
ステップＢ）が、ステップＡ）に続いて、グラフト化ポリオレフィンを分離することなく行われ、また、ステップＡ）及びＢ）のどちらも溶融状態での反応として行われる、
方法により製造される。
【００４２】
好ましい実施形態において、アルカノールアミンは、２−アミノエタノール、２−アミノ−１−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、２−（２−アミノエトキシ）−エタノール、又は２−アミノベンジルアルコールから選択される。
【００４３】
一実施形態において、ステップＡ及びＢのどちらも、バッチ反応器で行われる。
【００４４】
別の実施形態において、ステップＡ及びＢのどちらも、ブラベンダーミキサー、Ｂｕｓｃｈミキサー、又はＦａｒｒｅｌミキサーで行われる。
【００４５】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはギアポンプで行われる。
【００４６】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはバッチミキサーで行われる。さらなる実施形態において、バッチミキサーは、工業的規模のものである。別の実施形態において、バッチミキサーは、実験室規模又はパイロットプラント規模のものである。
【００４７】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢは別の押出機で行われる。
【００４８】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、精製ステップは存在しない。
【００４９】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、揮発性物質の排出はない。
【００５０】
別の実施形態において、第１の官能化ポリオレフィンは、次のステップ：
Ａ）ポリオレフィン骨格上に、少なくとも１つの「アミン反応性」基を含む少なくとも１種の化合物をグラフトして、グラフト化ポリオレフィンを形成するステップ；
Ｂ）第１級−第２級ジアミン又はアルカノールアミンをグラフト化ポリオレフィンと反応させるステップ；
を含み、
ステップＢ）が、ステップＡ）に続いて、グラフト化ポリオレフィンを分離することなく行われ、また、ステップＡ）及びＢ）のどちらも溶融状態での反応として行われる、
方法により製造される。
【００５１】
代替的な実施形態において、第１級−第２級ジアミンは、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニルエチレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，２−フェニレン−ジアミン、Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、２−ジアミノ−２−メチル−プロパン、又は４−（アミノメチル）ピペリジン、１，２−ジアミノ−２−メチル−プロパンからなる群から選択される。
【００５２】
代替的な別の実施形態において、アルカノールアミンは、２−アミノエタノール、２−アミノ−１−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、２−（２−アミノエトキシ）−エタノール、又は２−アミノベンジルアルコールからなる群から選択される。
【００５３】
一実施形態において、ステップＡ及びＢのどちらも、バッチ反応器で行われる。
【００５４】
別の実施形態において、ステップＡ及びＢのどちらも、ブラベンダーミキサー、Ｂｕｓｃｈミキサー、又はＦａｒｒｅｌミキサーで行われる。
【００５５】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはギアポンプで行われる。
【００５６】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢはバッチミキサーで行われる。さらなる実施形態において、バッチミキサーは、工業的規模のものである。別の実施形態において、バッチミキサーは、実験室規模又はパイロットプラント規模のものである。
【００５７】
別の実施形態において、ステップＡは押出機で行われ、ステップＢは別の押出機で行われる。
【００５８】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、精製ステップは存在しない。
【００５９】
別の実施形態において、ステップＡとＢの間に、揮発性物質の排出はない。
【００６０】
別の実施形態において、第１の官能化ポリオレフィンは、次のステップ：
ポリオレフィン骨格上に、溶融状態での反応において、次の式（ＩＶ）：
【００６１】
【化１】
0006002662.tif 000002
の少なくとも１種の化合物をグラフトして、グラフト化ポリオレフィンを形成するステップ；
及びグラフト化ポリオレフィンを熱処理して、イミド官能化ポリオレフィンを形成するステップ；
を含む方法により調製されるイミド官能化ポリオレフィンであり、
式中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、水素、又はＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）のいずれかであり；Ｒ３は、水素、又はＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）であり；Ｒ４は、線状若しくは分岐状である２価のヒドロカルビル基であり；Ｘは、ＯＨ又はＮＨＲ５であり、Ｒ５は、線状若しくは分岐状であるヒドロカルビル基、又はヒドロキシエチル基である。
【００６２】
別の実施形態において、第１の官能化ポリオレフィンは、次のステップ：
Ａ）ポリオレフィンを、少なくとも１つの「アミン反応性」基を含む少なくとも１種の化合物により官能化して、グラフト化ポリオレフィンを形成するステップ；
Ｂ）グラフト化ポリオレフィンを、固体として、非溶融状態で、少なくとも１種の第１級−第２級ジアミンとブレンドするステップ；
Ｃ）第１級−第２級ジアミンを、グラフト化ポリオレフィンに吸収させるステップ；
Ｄ）第１級−第２級ジアミンを、グラフト化ポリオレフィンと反応させて、イミド官能化ポリオレフィンを形成するステップ；
を含む方法により生成されるイミド官能化ポリオレフィンである。
【００６３】
さらなる実施形態において、吸収させるステップは室温で行われる。別の実施形態において、ブレンドするステップは室温で行われる。
【００６４】
本発明の別の実施形態において、ポリオレフィンは、エチレン系ポリマーである。別の実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレン系ランダムインターポリマーであり、１種又は複数のコモノマーが、ポリマー鎖内にランダムに分布している。
【００６５】
別の実施形態において、エチレン系ポリマーは、エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり、α−オレフィンは、Ｃ３〜Ｃ２０のα−オレフィンである。別の実施形態において、このα−オレフィンは、ポリマー鎖内にランダムに分布している。別の実施形態において、α−オレフィンは、１−プロペン、１−ブテン、１−ヘキセン、及び１−オクテン、並びにこれらの混合物から選択される。
【００６６】
別の実施形態において、ポリオレフィンは、プロピレン系ポリマーである。別の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、プロピレン系ランダムインターポリマーであり、１種又は複数のコモノマーが、ポリマー鎖内にランダムに分布している。
【００６７】
別の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、プロピレン／エチレンインターポリマー、又はプロピレン／α−オレフィンインターポリマーであり、このα−オレフィンはＣ４〜Ｃ２０のα−オレフィンである。別の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、プロピレン／エチレンインターポリマーである。別の実施形態において、エチレンは、ポリマー鎖内にランダムに分布している。別の実施形態において、プロピレン系ポリマーは、プロピレン／α−オレフィンインターポリマーであり、このα−オレフィンはＣ４〜Ｃ２０のα−オレフィンである。別の実施形態において、α−オレフィンは、ポリマー鎖内にランダムに分布している。別の実施形態において、α−オレフィンは、１−ブテン、１−ヘキセン、又は１−オクテンから選択される。
【００６８】
第１の官能化ポリオレフィンは、本明細書に記載の２つ以上の実施形態を組み合わせることにより調製されてもよい。
【００６９】
Ｉ．第１の官能化ポリオレフィンを生成するための、グラフト化ポリオレフィンを用いるｉｎ−ｓｉｔｕ官能化反応
ａ）グラフト化反応
本明細書に開示のポリオレフィンは、当業者によく知られている、通常のグラフト化、水素化、ニトレン挿入、エポキシ化、又は他の変性反応によって変性され得る。好ましい変性は、フリーラジカル機構を用いるグラフト化反応、より好ましくは、「アミン反応性基」及び「ヒドロキシル反応性基」を結果として形成するグラフト化反応である。このような基には、これらに限らないが、無水物基、エステル基及びカルボン酸基が含まれ、好ましくは、反応性基は無水物基である。
【００７０】
ポリマーの炭化水素骨格にグラフトされ得る反応性化合物の例には、エチレン性不飽和カルボン酸、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びクロトン酸；酸無水物、例えば、無水マレイン酸及び無水イタコン酸；ビニルベンジルハライド、例えば、ビニルベンジルクロリド及びビニルベンジルブロミド；アルキルアクリレート及びメタクリレート、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、及びラウリルメタクリレート；並びに、エチレン性不飽和オキシラン、例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、及びグリシジルエタクリレートが含まれる。好ましいアミン反応性のエチレン性不飽和化合物には、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートが含まれ、無水マレイン酸がより好ましい。無水マレイン酸がグラフトされたポリプロピレンは、より好ましい変性ポリマー炭化水素である。
【００７１】
第１の官能化ポリオレフィンに関して、反応性基の組入れ又はグラフト化の度合いは、「用途依存性」であるが、グラフト化剤の重量に対して、好ましくは１０重量パーセント以下、より好ましくは５重量パーセント以下、より好ましくは２重量パーセント以下で、最も好ましくは１重量パーセント以下であり；好ましくは０．０１重量パーセント以上、より好ましくは０．１重量パーセント以上、最も好ましくは０．２重量パーセント以上である。
【００７２】
熱グラフト化法は、反応のための１つの方法である；しかし、他のグラフト化法、例えば、様々な形の放射線を含めての光開始、ｅ−線、又はレドックスラジカル生成が用いられ得る。官能化は、また、末端不飽和基（例えば、ビニル基）又は内部の不飽和基でも、このような基がポリマー中に存在する場合、起こり得る。
【００７３】
ある実施形態によれば、不飽和を有するポリマーが、例えば、カルボン酸生成部分、すなわち、酸又は無水物又は酸エステル部分をランダムにポリマー鎖に結び付けるように、好ましくはフリーラジカル開始剤の存在下において、ポリマー鎖の炭素−炭素不飽和の位置で選択的に、カルボン酸生成部分（好ましくは、酸又は無水物部分）により官能化される。
【００７４】
アミン反応性基又はヒドロキシル反応性基は、ポリマーに、通常の方法のいずれかによって、通常、フリーラジカル開始剤（例えば、過酸化物及びアゾ化合物）の存在下において、又は電離放射線によって、グラフトされ得る。有機開始剤、例えば過酸化物開始剤のいずれか１つ、例えば、ジクミルペルオキシド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ｔ−ブチルペルベンゾエート、ベンゾイルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルペルオクトエート、メチルエチルケトンペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、ラウリルペルオキシド、及びｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート、ｔ−ブチルα−クミルペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジ−ｔ−アミルペルオキシド、ｔ−アミルペルオキシベンゾエート、１，１−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、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−１，３−ジイソプロピルベンゼン、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−１，４−ジイソプロピルベンゼン、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、並びに２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシンが好ましい。適切なアゾ化合物は、アゾビスイソブチルニトリルである。
【００７５】
グラフト化反応は、ポリオレフィン骨格へのグラフトを最大化し、また、ポリオレフィンにグラフトされない、グラフト化剤の単独重合などの、副反応を最低限にする条件下に実施されるべきである。グラフト化反応は、溶融状態で、溶液で、固体状態で、膨潤した状態で実施され得るが、好ましくは、溶融状態で実施される。グラフト化反応は、多様な装置、例えば、これらに限らないが、２軸押出機、１軸押出機、ブラベンダーミキサー、及びバッチ反応器で実施され得る。
【００７６】
ポリオレフィンを、グラフト化剤及び開始剤と、通常１２０℃から２６０℃、好ましくは１３０℃から２５０℃の溶融温度で、押出機の第１ステージで混合することにより、十分にグラフトされたポリマーが生成される。１２０℃から２６０℃までの全ての個々の温度の値及び範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
【００７７】
ｂ）Ｉｎ−ｓｉｔｕアミン官能化及びＩｎ−ｓｉｔｕヒドロキシル官能化
アミノ−官能化又はヒドロキシ−官能化ポリオレフィンを製造するためのプロセスは、１回の押出ステップとして実施できる、すなわち、押出機の第１セクションにおいて、無水マレイン酸をポリオレフィンにグラフトし、それに続いて、後のセクションにおいて、ペレット化の前に、第１級−第２級ジアミン又はアルカノールアミンのいずれかによりイミド化できる。
【００７８】
代わりに、２台の押出機、又は溶融混合装置が、２つの化学ステップを実施するために、直列で運転されてもよい。
【００７９】
無水物−グラフト化ポリオレフィンから、溶融状態で、架橋反応と競合することなく、アミノ−官能化ポリオレフィンを調製するために、一般式Ｈ２Ｎ−Ｒ−ＮＨ−Ｒ”（Ｒは、少なくともＣ２のヒドロカルビル基である）の第１級−第２級ジアミンを用いる必要がある。このジアミンは、化学量論的に過剰に、又は化学量論的に当量で使用され得る。
【００８０】
適切な第１級−第２級ジアミンには、下の構造（Ｉ）の化合物が含まれる。
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−ＮＨ−Ｒ２      （Ｉ）
【００８１】
構造（Ｉ）において、Ｒ１は、２価の炭化水素基、好ましくは、式−（ＣＨ２）ｎ−の線状炭化水素であり、ここで、ｎは２以上であり、好ましくは、ｎは、２から１０、より好ましくは２から８、より一層好ましくは２から６である。Ｒ２は、少なくとも２個の炭素原子を含有する１価の炭化水素基であり、任意選択で、ヘテロ原子含有基、例えばＯＨ又はＳＨにより置換されていてもよい。好ましくは、Ｒ２は、式−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ３の線状炭化水素であり、ここで、ｎは１から１０であり、好ましくは、ｎは、１から９、より好ましくは１から７、より一層好ましくは１から５である。
【００８２】
さらなる第１級−第２級ジアミンには、これらに限らないが、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニルエチレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，２−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、及びＮ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン、１，２−ジアミノ−２−メチル−プロパンが含まれる。例示的な第１級−第２級ジアミンが下に示されている。
【００８３】
【化２】
0006002662.tif 000003
【００８４】
アルカノールアミンは、アミン基と、少なくとも１つのヒドロキシル基、好ましくは１つだけのヒドロキシル基とを含有する化合物である。このアミンは、第１級又は第２級アミンであってよく、好ましくは第１級アミンである。ポリアミンは、少なくとも２つのアミン基、好ましくは２つだけのアミン基を含有する化合物である。
【００８５】
適切なアルカノールアミンは、下の構造（ＩＩ）のものである。
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−ＯＨ      （ＩＩ）
【００８６】
構造（ＩＩ）において、Ｒ１は、２価の炭化水素基、好ましくは、式−（ＣＨ２）ｎ−の線状炭化水素であり、ここで、ｎは２以上であり、好ましくは、ｎは、２から１０、より好ましくは２から８、より一層好ましくは２から６である。
【００８７】
さらなるアルカノールアミンには、これらに限らないが、エタノールアミン、２−アミノ−１−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−アミノ−１−ブタノール、及び２−アミノベンジルアルコールが含まれる。
【００８８】
例示的なアルカノールアミンが下に示されている。
【００８９】
【化３】
0006002662.tif 000004
【００９０】
適切なアルカノールアミン及び適切なジアミンのさらなる例が、次の式（ＩＩＩ）によって表される。
【００９１】
【化４】
0006002662.tif 000005
【００９２】
式（ＩＩＩ）において、ＸはＯである、又はＸ＝ＮＲ’（Ｒ’＝アルキル）であり；各Ｒは、独立に、Ｈ、ＣＨ３、又はＣＨ２ＣＨ３であり；また、ｎは０から５０である。ヒドロキシルアミンの開示及び調製は、米国特許第３，２３１，６１９号、米国特許第４，６１２，３３５号、及び米国特許第４，８８８，４４６号に見出すことができ、これらの教示は、参照を通じて本明細書に組み込まれる。例示的なアルカノールアミンには、２−アミノエタノール、１−アミノ−２−プロパノール、２−アミノ−１−プロパノール、３−アミノ−１−プロパノール、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、１−アミノ−２−ブタノール、２−アミノ−３−ブタノール、及びポリオキシアルキレングリコールアミンが含まれる。典型的なアルカノールアミンは、２−アミノエタノールである。
【００９３】
一実施形態において、無水マレイン酸ポリオレフィンは、第１級−第２級ジアミン又はアルカノールアミンにより官能化される。
【００９４】
さらなる実施形態において、用いられる無水マレイン酸のレベルは、官能化されていないグラフト化ポリオレフィンの重量に対して、０．１０重量パーセントから５．０重量パーセント、好ましくは０．５０重量パーセントから３．０重量パーセント、より好ましくは１．０重量パーセントから２．０重量パーセントである。
【００９５】
さらなる実施形態において、用いられる過酸化物のレベルは、官能化されていないグラフト化ポリオレフィンの重量に対して、０．０１重量パーセントから０．５重量パーセント、好ましくは０．０５重量パーセントから０．３重量パーセント、より好ましくは０．１重量パーセントから０．２重量パーセントである。
【００９６】
さらなる実施形態において、用いられる第１級−第２級ジアミン又はアルカノールアミンのレベルは、グラフト化された無水物に対して、１から１０モル当量、好ましくは２から８モル当量、より好ましくは４から６モル当量のアミンである。
【００９７】
ＩＩ．第１の官能化ポリオレフィンを製造するための、マレアミド酸（Maleamic Acid）を用いるｉｎ−ｓｉｔｕ官能化反応
ヒドロキシ−及びアミノ−官能化ポリオレフィンは、また、無水マレイン酸とアルカノールアミン又は第１級−第２級ジアミンとの反応によって形成される、対応するマレアミド酸又はその誘導体の、過酸化物開始グラフト化によって、１ステップで調製できる。
【００９８】
マレアミド酸が、下の構造（ＩＶ）に示されている。
【００９９】
【化５】
0006002662.tif 000006
【０１００】
構造（ＩＶ）において、Ｒ１及びＲ２は、独立に、水素又はＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）のいずれかであり；Ｒ３は、水素又はＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）であり；Ｒ４は、２価のヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）であり；Ｘは、ＯＨ又はＮＨＲ５であり、Ｒ５は、ヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）、又はヒドロキシエチル基である。好ましい実施形態において、Ｒ１及びＲ２は、独立に、水素、又はＣ１〜Ｃ１０、好ましくはＣ１〜Ｃ８、より好ましくはＣ１〜Ｃ６のヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）のいずれかである。好ましい実施形態において、Ｒ３は、水素、又はＣ１〜Ｃ１０、好ましくはＣ１〜Ｃ８、より好ましくはＣ１〜Ｃ６のヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）のいずれかである。好ましい実施形態において、Ｒ４は、Ｃ１〜Ｃ２０、好ましくはＣ１〜Ｃ１０、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、より一層好ましくはＣ１〜Ｃ６のヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）である。
【０１０１】
好ましい実施形態において、Ｒ５は、Ｃ１〜Ｃ２０、好ましくはＣ１〜Ｃ１０、より好ましくはＣ１〜Ｃ８、より一層好ましくはＣ１〜Ｃ６のヒドロカルビル基（線状若しくは分岐状である）である。別の実施形態において、Ｒ５は、線状−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ３であり、ｎは１以上であり、好ましくは、ｎは、１から９、より好ましくは１から７、より一層好ましくは１から５である。Ｒ５のさらなる例には、これらに限らないが、次の構造が含まれる：−ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ３、−ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ３、−ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３、−ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３、及び−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）ＣＨ３。
【０１０２】
例示的なさらなるマレアミド酸の構造が下に示されている。各構造において、Ｒ３及びＲ４は、上で定義された通りである。
【０１０３】
【化６】
0006002662.tif 000007
【０１０４】
好ましくは、マレアミド酸は、下の構造（Ｖ）及び（ＶＩ）で示される。
【０１０５】
【化７】
0006002662.tif 000008
【０１０６】
ポリオレフィンは、構造（Ｖ）又は（ＶＩ）に示されるマレアミド酸により官能化される。一実施形態において、用いられるマレアミド酸のレベルは、官能化されていないグラフト化ポリオレフィンの重量に対して、０．１０重量パーセントから５．０重量パーセント、好ましくは０．５０重量パーセントから３．０重量パーセント、より好ましくは１．０重量パーセントから２．０重量パーセントである。
【０１０７】
さらなる実施形態において、用いられる過酸化物のレベルは、官能化されていないグラフト化ポリオレフィンの量に対して、０．０１重量パーセントから１重量パーセント、好ましくは０．０１重量パーセントから０．５重量パーセント、より好ましくは０．０５重量パーセントから０．３重量パーセント、より一層好ましくは０．１重量パーセントから０．２重量パーセントである。
【０１０８】
ＩＩＩ．第１の官能化ポリオレフィンを製造するためのジアミン吸収法
本明細書に記載のポリオレフィンは、また、ジアミン吸収法を用いても、官能化され得る。ここでは、ポリオレフィンは、アミン官能基と反応性の基により、最初に官能化される。好ましくは、ポリオレフィンは、無水物基により官能化される。少なくとも１種のジアミンが、この官能化されたポリオレフィンと、ポリオレフィンの融点未満の温度で、好ましくは室温で、混合される。ジアミンは、ポリオレフィンに吸い込まれ、又は吸収され、ジアミン反応性基と反応して、スクシンアミド酸を形成する。この場合、イミド環を形成するジアミンとジアミン反応性官能基との反応は、溶融押出プロセスにおける場合など、熱処理を混合物に行うことによって完了され得る。適切なジアミンには、本明細書において論じられているものが含まれる。吸収法は、効率的な官能化反応のために、ジアミンがポリオレフィンと十分に混合していることを保証することに寄与する。
【０１０９】
適切な第１級−第２級ジアミンには、下の構造（ＶＩ）の化合物が含まれる。
Ｈ２Ｎ−Ｒ１−ＮＨ−Ｒ２      （ＶＩ）
【０１１０】
構造（ＶＩ）において、Ｒ１は、２価の炭化水素基、好ましくは、式−（ＣＨ２）ｎ−の線状炭化水素であり、ここで、ｎは２以上であり、好ましくは、ｎは、２から１０、より好ましくは２から８、より一層好ましくは２から６である。Ｒ２は、少なくとも１個の炭素原子を含有する１価の炭化水素基であり、任意選択で、ヘテロ原子含有基、例えばＯＨ又はＳＨにより置換されていてもよい。好ましくは、Ｒ２は、式−（ＣＨ２）ｎ−ＣＨ３の線状炭化水素であり、ここで、ｎは０から１０であり、好ましくは、ｎは、０から９、より好ましくは０から７、より一層好ましくは０から５である。
【０１１１】
適切な第１級−第２級ジアミンには、これらに限らないが、Ｎ−メチルエチレンジアミン、Ｎ−エチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニルエチレンジアミン、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ−メチルエチレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，２−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン、１−（２−アミノエチル）−ピペラジン、２−ジアミノ−２−メチル−プロパン、及びＮ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミンが含まれる。例示的な第１級−第２級ジアミンが下に示されている。
【０１１２】
【化８】
0006002662.tif 000009
【０１１３】
ＩＶ．第１の官能化ポリオレフィンを製造するための、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−ヒドロキシル及びその誘導体を用いるｉｎ  ｓｉｔｕ官能化反応
官能化２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−ヒドロキシル及び／若しくはその誘導体（例えば、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ若しくは４−アミノ−ＴＥＭＰＯ）が、例えば、バンバリー型バッチミキサー、２軸押出機、１軸押出機、Ｂｕｓｓ−混練機、２軸連続混練機などの反応性溶融ブレンド装置により、第１の官能化ポリオレフィンを調製するために使用され得る；又は、代わりに、反応は溶液で行われてもよい。
【０１１４】
官能化反応は、過酸化物の存在下の１ステッププロセスであり得る、又は、代わりに、官能化反応プロセスは、２つ以上のステップを含み得る。例えば、第１ステップにおいて、ポリマーが、官能化２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−ヒドロキシル及び／又はその誘導体（例えば、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ又は４−アミノ−ＴＥＭＰＯ）と溶融ブレンドされ、次に、第２ステップにおいて、さらなる官能化２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−ヒドロキシル及び／又はその誘導体（例えば、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ又は４−アミノ−ＴＥＭＰＯ）が、ステップ１の溶融ブレンド生成物に、さらに溶融ブレンドされる。例示的な過酸化物には、これらに限らないが、有機過酸化物、例えば、ａ，ａ’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン（これは、Ｌｕｐｅｒｏｘ  Ｆ／Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １４−４０の商用名で市販されている）；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン（これは、Ｌｕｐｅｒｏｘ  １０１／Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  １０１の商用名で市販されている）；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン（これは、Ｌｕｐｅｒｏｘ  １３０／Ｔｒｉｇｏｎｏｘ  １４５の商用名で市販されている）；及び、ジクミルペルオキシド（これは、Ｌｕｐｅｒｏｘ  ＤＣの商用名で市販されている）が含まれる。
【０１１５】
Ｖ．第１の官能化ポリオレフィンを製造するための、グラフト化及び官能化反応において、ベースポリマーとして用いられるポリオレフィンポリマー
ポリオレフィンの例には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、線状エチレン／α−オレフィンインターポリマー、又は実質的に線状のエチレン／α−オレフィンインターポリマーが含まれる。
【０１１６】
適切なポリオレフィンには、また、ポリプロピレンホモポリマー及びプロピレンコポリマー、並びに、他のポリオレフィン、例えば、１種又は複数のＣ４〜Ｃ２０のα−オレフィンから形成されるものが含まれる。ポリオレフィンは、任意選択で、共重合性共役ジエン、非共役ジエン及び／又はビニルモノマーを含んでいてもよい。このようなポリオレフィンは、結晶性、部分結晶性、又はアモルファスであり得る。
【０１１７】
（ａ）エチレン系ポリマー
前記のように、適切なエチレン系ポリマーには、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低（ultra low）密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、均一に分岐した線状エチレンポリマー、及び均一に分岐した実質的に線状のエチレンポリマー（すなわち、均一に分岐した長鎖分岐エチレンポリマー）が含まれる。
【０１１８】
ポリオレフィン樹脂として有用な、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、通常、約０．９４から約０．９７ｇ／ｃｃの密度を有する。市販のＨＤＰＥの例は、市場において容易に得られる。他の適切なエチレンポリマーには、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、及び線状超低（very low）密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）が含まれる。通常、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）は、フリーラジカル重合条件を用い、高圧下に製造される。低密度ポリエチレンは、通常、０．９１から０．９４ｇ／ｃｃの密度を有する。
【０１１９】
線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）は、通常のＬＤＰＥとは対照的に、あるとしても僅かでしかない長鎖分岐によって特徴付けられる。ＬＬＤＰＥの製造方法は、当技術分野においてよく知られており、このポリオレフィン樹脂の市販グレードは入手可能である。一般に、ＬＬＤＰＥは、チーグラー−ナッタ触媒系を用い、気相流動床反応器、又は液相溶液法反応器において製造される。
【０１２０】
線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、均一に分岐した線状エチレンインターポリマー、又は均一に分岐した実質的に線状のエチレンインターポリマーは、通常、少なくとも１種のα−オレフィンをその中に重合する。本明細書で用いられる用語「インターポリマー」は、そのポリマーが、コポリマー、ターポリマー、又は２種以上の重合したモノマーを有する任意のポリマーであり得ることを示す。インターポリマーを作製するために、エチレンと有効に共重合されるモノマーには、Ｃ３〜Ｃ２０のα−オレフィン、特に、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン及び１−オクテンが含まれる。特に好ましいコモノマーには、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン及び１−オクテンが含まれる。
【０１２１】
全般に、適切なエチレンポリマーは、ＡＳＴＭ  １２３８の、条件１９０℃／２．１６ｋｇに従って測定して、１０００ｇ／１０ｍｉｎ以下、好ましくは５００ｇ／１０ｍｉｎ以下、より好ましくは１００ｇ／１０ｍｉｎ以下、最も好ましくは５０ｇ／１０ｍｉｎ以下のメルトインデックス（Ｉ２）を有する。
【０１２２】
適切な市販のエチレン系インターポリマーの例には、ＡＴＴＡＮＥ（商標）、ＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）、ＥＬＩＴＥ（商標）（全て、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である）；並びに、ＥＸＣＥＥＤ（商標）及びＥＸＡＣＴ（商標）（Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である）が含まれる。
【０１２３】
用語「均一」及び「均一に分岐した」は、α−オレフィンコモノマーが、指定のポリマー分子内でランダムに分布しており、実質的に全てのポリマー分子が、同じエチレンとコモノマーの比を有する、エチレン／α−オレフィンインターポリマーを表すのに用いられている。本発明の実施に使用され得る、均一に分岐したエチレンインターポリマーには、線状エチレンインターポリマー、及び実質的に線状のエチレンインターポリマーが含まれる。
【０１２４】
均一に分岐した線状エチレンインターポリマーの中に含まれるのは、長鎖分岐はないが、インターポリマーに重合したコモノマーに由来し、また、同一ポリマー鎖内でも異なるポリマー鎖間でも均一に分布している、短鎖分岐を確かに有するエチレンポリマーである。すなわち、均一に分岐した線状エチレンインターポリマーは、例えばＥｌｓｔｏｎの米国特許第３，６４５，９９２号に記載の、均一分岐分布重合法を用いて作製される、線状低密度ポリエチレンポリマー又は線状高密度ポリエチレンポリマーの場合と全く同様に、長鎖分岐がない。市販の均一に分岐した線状エチレン／α−オレフィンインターポリマーの例には、Ｍｉｔｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって供給されるＴＡＦＭＥＲ（商標）ポリマー、及びＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって供給されるＥＸＡＣＴ（商標）ポリマーが含まれる。
【０１２５】
本発明において用いられる、実質的に線状のエチレンインターポリマーは、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第６，０５４，５４４号、米国特許第６，３３５，４１０号、及び米国特許第６，７２３，８１０号に記載されており、それぞれの全内容は、参照を通じて本明細書に組み込まれる。実質的に線状のエチレンインターポリマーは、コモノマーが、指定のインターポリマー分子内にランダムに分布しており、そのインターポリマー内で、実質的に全てのインターポリマー分子が、同じエチレン／コモノマーの比を有するものである。さらに、実質的に線状のエチレンインターポリマーは、長鎖分岐を有する、均一に分岐したエチレンインターポリマーである。長鎖分岐は、ポリマー骨格と同じコモノマー分布を有し、ポリマー骨格の長さとほぼ同じ長さを有し得る。「実質的に線状」は、通常、平均で、１０００個（骨格及び分岐の両方の炭素を含めて）の全炭素当たり０．０１個の長鎖分岐から、１０００個の全炭素当たり３個の長鎖分岐により置換されているポリマーを表す。長鎖分岐の長さは、ポリマー骨格に１つのコモノマーが組み入れられることから形成される短鎖分岐の炭素長より長い。
【０１２６】
あるポリマーは、１０００個の全炭素当たり０．０１個の長鎖分岐から、１０００個の全炭素当たり１個の長鎖分岐、又は、１０００個の全炭素当たり０．０５個の長鎖分岐から、１０００個の全炭素当たり１個の長鎖分岐、又は、１０００個の全炭素当たり０．３個の長鎖分岐から、１０００個の全炭素当たり１個の長鎖分岐により置換されているということがあり得る。市販の実質的に線状のポリマーの例には、ＥＮＧＡＧＥ（商標）ポリマー及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ポリマー（どちらも、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能である）が含まれる。
【０１２７】
実質的に線状のエチレンインターポリマーは、独特な種類の均一に分岐したエチレンポリマーを形成する。それらは、Ｅｌｓｔｏｎの米国特許第３，６４５，９９２号に記載の、よく知られた通常の種類の、均一に分岐した線状エチレンインターポリマーとは、かなり異なり、さらに、それらは、通常の不均一チーグラー−ナッタ触媒で重合された線状エチレンポリマー（例えば、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他の米国特許第４，０７６，６９８号に開示されている技術を用いて作製される、例えば、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））と同じ種類ではなく；また、それらは、高圧、フリーラジカル開始による、高度に分岐したポリエチレン、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）コポリマー及びエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマーと同じ種類でもない。
【０１２８】
本発明において有用である、均一に分岐した実質的に線状のエチレンインターポリマーは、たとえそれらが比較的狭い分子量分布を有するとしても、優れた加工性を有する。驚くべきことに、実質的に線状のエチレンインターポリマーの、ＡＳＴＭ  Ｄ  １２３８によるメルトフロー比（Ｉ１０／Ｉ２）は、広い範囲で、また分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ又はＭＷＤ）とは本質的に独立に、変わり得る。この驚くべき挙動は、例えばＥｌｓｔｏｎの米国特許第３，６４５，９９２号に記載のものなどの、通常の均一に分岐した線状エチレンインターポリマー、及び、例えばＡｎｄｅｒｓｏｎ他の米国特許第４，０７６，６９８号に記載のものなどの、チーグラー−ナッタ重合による不均一に分岐した通常の線状ポリエチレンインターポリマーとは全く対照的である。実質的に線状のエチレンインターポリマーとは異なり、線状エチレンインターポリマーは（均一に又は不均一に分岐しているかどうかにかかわらず）、分子量分布が大きくなるにつれて、Ｉ１０／Ｉ２の値もまた増加するような、レオロジー特性を有する。
【０１２９】
「長鎖分岐（ＬＣＢ）」は、例えば、Ｒａｎｄａｌｌ（Rev. Micromole. Chem. Phys., C29 （2&3）, p. 285-297）の方法を用い、１３Ｃ核磁気共鳴（１３Ｃ  ＮＭＲ）分光法などの、業界において知られている通常の方法によって求めることができる。他の２つの方法は、低角レーザー光散乱検出器と結び付けられたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳ）、及び示差粘度計検出器と結び付けられたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ−ＤＶ）である。長鎖分岐の検出のためのこれらの方法の使用、及び基礎を成す理論は、文献に資料が十分に提供されている。例えば、Zimm, B.H. and Stockmayer, W.H., J. Chem. Phys., 17,1301（1949）、及び、Rudin, A., Modern Methods of Polymer Characterization, John Wiley & Sons, New York （1991） pp. 103-112を参照。
【０１３０】
「実質的に線状のエチレンポリマー」とは対照的に、「線状エチレンポリマー」は、そのポリマーに、測定できる又は実証できる長鎖分岐がない、すなわち、ポリマーは、１０００個の全炭素当たり、平均で、０．０１個未満の長鎖分岐により置換されていることを意味する。
【０１３１】
本発明において有用な均一に分岐したエチレンポリマーは、不均一に分岐した線状エチレンポリマー（不均一に分岐したポリマーの広い分岐分布のせいで２つ以上の融点ピークを有する）とは対照的に、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用い測定して、単一の融点ピークを好ましくは有するであろう。
【０１３２】
均一に分岐した線状エチレンインターポリマーは、線状のポリマー骨格を有し、測定できる長鎖分岐を有さず、狭い分子量分布を有する、知られた種類のポリマーである。このようなポリマーは、エチレンと、３から２０個の炭素原子の少なくとも１種のα−オレフィンコモノマーとのインターポリマーであり、好ましくは、エチレンとＣ３〜Ｃ２０のα−オレフィンのコポリマーであり、より好ましくは、エチレンと、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン又は１−オクテンとの、より一層好ましくは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン又は１−オクテンとのコポリマーである。
【０１３３】
この種類のポリマーは、例えば、Ｅｌｓｔｏｎの米国特許第３，６４５，９９２号に開示されており、また、メタロセン触媒を用いる、このようなポリマーを製造するためのその後の方法が、例えば、ＥＰ  ０  １２９  ３６８、ＥＰ  ０  ２６０  ９９９、米国特許第４，７０１，４３２号、米国特許第４，９３７，３０１号、米国特許第４，９３５，３９７号、米国特許第５，０５５，４３８号、及びＷＯ  ９０／０７５２６などに示されるように、開発された。これらのポリマーは、通常の重合法（例えば、気相、スラリー、溶液、及び高圧）によって作製され得る。
【０１３４】
本発明の好ましい実施形態において、エチレン系インターポリマーは、グラフト化反応におけるベースポリマーとして用いられる。さらなる実施形態において、エチレン系インターポリマーは、少なくとも１種のα−オレフィンを含む、エチレン／α−オレフィンインターポリマーである。別の実施形態において、インターポリマーは、少なくとも１種のジエンをさらに含む。
【０１３５】
一実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、１０以下、好ましくは５以下の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を有する。より好ましくは、エチレン／α−オレフィンポリマーは、１．１から５、より好ましくは約１．５から４の分子量分布を有する。約１から５までの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
【０１３６】
コモノマーには、これらに限らないが、プロピレン、イソブチレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、及び１−オクテン、非共役ジエン、ポリエン、ブタジエン、イソプレン、ペンタジエン、ヘキサジエン（例えば、１，４−ヘキサジエン）、オクタジエン、スチレン、ハロ−置換スチレン、アルキル置換スチレン、テトラフルオロエチレン、ビニルベンゾシクロブテン、ナフテン（naphthenics）、シクロアルケン（例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン）、並びにこれらの混合物が含まれる。通常、また好ましくは、エチレンは、１種のＣ３〜Ｃ２０のα−オレフィンと共重合される。好ましいコモノマーには、プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン及び１−オクテンが含まれ、より好ましくは、プロペン、１−ブテン、１−ヘキセン及び１−オクテンが含まれる。
【０１３７】
例示的なα−オレフィンには、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン及び１−デセンが含まれる。α−オレフィンは、望ましくは、Ｃ３〜Ｃ１０のα−オレフィンである。好ましくは、α−オレフィンは、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン又は１−オクテンである。例示的なインターポリマーには、エチレン／プロピレン（ＥＰ）コポリマー、エチレン／ブテン（ＥＢ）コポリマー、エチレン／ヘキセン（ＥＨ）コポリマー、エチレン／オクテン（ＥＯ）コポリマー、エチレン／α−オレフィン／ジエン変性（ＥＡＯＤＭ）インターポリマー、例えば、エチレン／プロピレン／ジエン変性（ＥＰＤＭ）インターポリマー、及びエチレン／プロピレン／オクテンターポリマーが含まれる。好ましいコポリマーには、ＥＰ，ＥＢ、ＥＨ及びＥＯポリマーが含まれる。
【０１３８】
適切なジエン及びトリエンコモノマーには、７−メチル−１，６−オクタジエン、３，７−ジメチル−１，６−オクタジエン、５，７−ジメチル−１，６−オクタジエン、３，７，１１−トリメチル−１，６，１０−オクタトリエン、６−メチル−１，５へプタジエン、１，３−ブタジエン、１，６−へプタジエン、１，７−オクタジエン、１，８−ノナジエン、１，９−デカジエン、１，１０−ウンデカジエン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、又はこれらの混合物が含まれ、好ましくは、ブタジエン、ヘキサジエン、及びオクタジエンが、最も好ましくは、１，４−ヘキサジエン、１，９−デカジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、及び５−エチリデン−２−ノルボルネン（ＥＮＢ）が含まれる。
【０１３９】
さらなる不飽和コモノマーには、１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、ノルボルナジエン、及びジシクロペンタジエン；スチレン、ｏ−、ｍ−、及びｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルビフェニル、ビニルナフタレンを含めて、Ｃ８〜４０ビニル芳香族化合物；並びに、ハロゲン置換Ｃ８〜４０ビニル芳香族化合物、例えば、クロロスチレン、及びフルオロスチレンが含まれる。
【０１４０】
別の実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）を用い求めて、０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１０００ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは０．０１ｇ／１０ｍｉｎから５００ｇ／１０ｍｉｎ、より好ましくは０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１００ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス（Ｉ２）を有する。０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１０００ｇ／１０ｍｉｎまでの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
【０１４１】
別の実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、ＤＳＣによって求めて、６０パーセント以下、好ましくは５０パーセント以下、より好ましくは４０パーセント以下の結晶化度パーセントを有する。好ましくは、これらのポリマーは、２パーセントから６０パーセントまでの全ての個々の値及び従属範囲を含めて、２パーセントから６０パーセントの結晶化度パーセントを有する。このような個々の値及び従属範囲は、本明細書において開示される。
【０１４２】
別の実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、０．９３ｇ／ｃｃ以下、好ましくは０．９２ｇ／ｃｃ以下、より好ましくは０．９１ｇ／ｃｃ以下の密度を有する。別の実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、０．８５ｇ／ｃｃ以上、好ましくは０．８６ｇ／ｃｃ以上、及びより好ましくは０．８７ｇ／ｃｃ以上の密度を有する。
【０１４３】
別の実施形態において、エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、０．８５ｇ／ｃｍ３から０．９３ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８６ｇ／ｃｍ３から０．９２ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．８７ｇ／ｃｍ３から０．９１ｇ／ｃｍ３の密度を有する。０．８５ｇ／ｃｍ３から０．９３ｇ／ｃｍ３までの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
【０１４４】
別の実施形態において、イミド官能基を含有する、最終の官能化エチレン／α−オレフィンインターポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）を用い求めて、０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１０００ｇ／１０ｍｉｎ、好ましくは０．０１ｇ／１０ｍｉｎから５００ｇ／１０ｍｉｎ、より好ましくは０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１００ｇ／１０ｍｉｎのメルトインデックス（Ｉ２）を有する。０．０１ｇ／１０ｍｉｎから１０００ｇ／１０ｍｉｎまでの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される。
【０１４５】
（ｂ）プロピレン系ポリマー
ポリプロピレン系ポリマーは、プロピレン／α−オレフィンコポリマーであり得る。特定の一実施形態において、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、実質的にアイソタクチックのプロピレン連鎖を有すると特徴付けられる。「実質的にアイソタクチックのプロピレン連鎖」は、連鎖が、約０．８５を超える；代わりに、約０．９０を超える；別の代わりとして、約０．９２を超える；別の代わりとして、約０．９３を超える；１３Ｃ  ＮＭＲによって求めたアイソタクチック３連子（ｍｍ）を有することを意味する。アイソタクチック３連子は、当技術分野においてよく知られており、例えば、米国特許第５，５０４，１７２号、及び国際公開ＷＯ  ００／０１７４５に記載されており、これらは、アイソタクチック連鎖を、１３Ｃ  ＮＭＲスペクトルによって求めた、コポリマー分子鎖における３連子単位により表す。
【０１４６】
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、ＡＳＴＭ  Ｄ−１２３８（２３０℃／２．１６ｋｇ）に従って測定して、０．１から５００ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る。０．１から５００ｇ／１０分までの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、メルトフローレートは、０．１ｇ／１０分、０．２ｇ／１０分、又は０．５ｇ／１０分の下限から、５００ｇ／１０分、２００ｇ／１０分、１００ｇ／１０分、又は２５ｇ／１０分の上限まであり得る。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．１から２００ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．２から１００ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．２から５０ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、０．５から５０ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から５０ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から４０ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から３０ｇ／１０分の範囲のメルトフローレートを有し得る。
【０１４７】
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から３０重量パーセントまで（５０ジュール／グラム未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有する。１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から３０重量パーセントまで（５０ジュール／グラム未満の融解熱）までの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、結晶化度は、１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）、２．５パーセント（少なくとも４ジュール／グラムの融解熱）、又は３パーセント（少なくとも５ジュール／グラムの融解熱）の下限から、３０重量パーセント（５０ジュール／グラム未満の融解熱）、２４重量パーセント（４０ジュール／グラム未満の融解熱）、１５重量パーセント（２４．８ジュール／グラム未満の融解熱）、又は７重量パーセント（１１ジュール／グラム未満の融解熱）までの上限までであり得る。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から２４重量パーセントまで（４０ジュール／グラム未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から１５重量パーセントまで（２４．８ジュール／グラム未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から７重量パーセントまで（１１ジュール／グラム未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有し得る；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、少なくとも１重量パーセント（少なくとも２ジュール／グラムの融解熱）から５重量パーセントまで（８．３ジュール／グラム未満の融解熱）の範囲の結晶化度を有し得る。結晶化度は、前記のように、ＤＳＣ法により測定される。プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、プロピレンに由来する単位、及び１種又は複数のα−オレフィンコモノマーに由来するポリマー単位を含む。プロピレン／α−オレフィンコポリマーを製造するために用いられる例示的なコモノマーは、Ｃ２、及びＣ４からＣ１０のα−オレフィン；例えば、Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６及びＣ８のα−オレフィンである。
【０１４８】
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から４０重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む。１から４０重量パーセントまでの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、コモノマー含有量は、１重量パーセント、３重量パーセント、４重量パーセント、５重量パーセント、７重量パーセント、又は９重量パーセントの下限から、４０重量パーセント、３５重量パーセント、３０重量パーセント、２７重量パーセント、２０重量パーセント、１５重量パーセント、１２重量パーセント、又は９重量パーセントの上限までであり得る。例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から３５重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、１から３０重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３から２７重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３から２０重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む；又は、代わりに、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３から１５重量パーセントの１種又は複数のα−オレフィンコモノマーを含む。
【０１４９】
プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、３．５以下；代わりに、３．０以下；又は別の代わりとして、１．８から３．０の分子量分布（ＭＷＤ）（重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）として定義される）を有する。
【０１５０】
このようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、米国特許第６，９６０，６３５号及び米国特許第６，５２５，１５７号（参照を通じて本明細書に組み込まれる）にさらに詳細に記載されている。このようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹ（商標）の商用名で、又はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）の商用名で、市販されている。一実施形態において、プロピレン／α−オレフィンコポリマーは、（Ａ）６０と１００未満の間、好ましくは８０と９９の間、より好ましくは８５と９９重量パーセントの間のプロピレンに由来する単位と、（Ｂ）ゼロ超と４０の間、好ましくは１と２０の間、より好ましくは４と１６の間、より一層好ましくは４と１５重量パーセントの間の、エチレン及び／又はＣ４〜１０のα−オレフィンの少なくとも１種に由来する単位とを含み；また、平均で少なくとも０．００１、好ましくは平均で少なくとも０．００５、より好ましくは平均で少なくとも０．０１の長鎖分岐／（１０００個の全炭素）を含有する、とさらに特徴付けられる。プロピレン／α−オレフィンコポリマーにおける長鎖分岐の最大数は、決定的に重要ではないが、通常、それは、（３つの長鎖分岐）／（１０００個の全炭素）を超えない。本明細書で用いられる場合、長鎖分岐という用語は、炭素が短鎖分岐より少なくとも１個多い鎖長を表し、本明細書で用いられる場合、短鎖分岐は、コモノマーの炭素数より炭素が２個少ない鎖長を表す。例えば、プロピレン／１−オクテンインターポリマーは、長さが少なくとも７個の炭素の長鎖分岐を有する骨格を有するが、これらの骨格は、また、長さが６個の炭素のみの短鎖分岐も有する。このようなプロピレン／α−オレフィンコポリマーは、米国特許仮出願第６０／９８８，９９９号、及び国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０８／０８２５９９に詳細にさらに記載されており、これらの各々は、参照を通じて本明細書に組み込まれる。
【０１５１】
（ｃ）オレフィンブロックコポリマー
選択された特定の実施形態において、オレフィンブロックコポリマー、例えば、国際公開ＷＯ２００５／０９０４２７及び米国特許出願第１１／３７６，８３５号に記載のものなどの、エチレンマルチ−ブロックコポリマーが、ポリオレフィンとして用いられ得る。このようなオレフィンブロックコポリマーは、
（ａ）約１．７から約３．５のＭｗ／Ｍｎ、少なくとも１つの融点Ｔｍ（℃）、及び密度ｄ（グラム／立方センチメートル）を有し、Ｔｍ及びｄの数値が、次の関係式：
Ｔｍ＞−２００２．９＋４５３８．５（ｄ）−２４２２．２（ｄ）２
に相応する；又は
（ｂ）約１．７から約３．５のＭｗ／Ｍｎを有し、融解熱ΔＨ（Ｊ／ｇ）、及び、最高ＤＳＣピークと最高ＣＲＹＳＴＡＦピークとの間の温度差として定義されるデルタ量ΔＴ（℃）によって特徴付けられ、ΔＴ及びΔＨの数値が、次の関係式：
ΔΤ＞−０．１２９９（ΔΗ）＋６２．８１    ０を超え１３０Ｊ／ｇまでのΔΗの場合
ΔΤ≧４８℃    １３０Ｊ／ｇを超えるΔΗの場合
を有し、
ＣＲＹＳＴＡＦピークは、少なくとも５パーセントの累積ポリマーを用いて決められ、５パーセント未満のポリマーが、確認できるＣＲＹＳＴＡＦピークを有する場合、ＣＲＹＳＴＡＦ温度は３０℃である；又は
（ｃ）エチレン／α−オレフィンインターポリマーの圧縮成形フィルムを用いて測定して、３００パーセントの歪み及び１サイクルでの、弾性回復Ｒｅ（パーセント）によって特徴付けられ、また密度ｄ（グラム／立法センチメートル）を有し、エチレン／α−オレフィンインターポリマーに架橋相が実質的にない場合、Ｒｅ及びｄの数値が、次の関係式：
Ｒｅ＞１４８１−１６２９（ｄ）
を満たす；又は、
（ｄ）ＴＲＥＦを用いて分別した場合、４０℃と１３０℃の間で溶出する分子フラクションを有し、そのフラクションが、同じ温度間で溶出する、匹敵する（comparable）ランダムエチレンインターポリマーのフラクションのモルコモノマー含有量より、少なくとも５パーセント大きい、モルコモノマー含有量を有することに特徴があり、前記の匹敵するランダムエチレンインターポリマーが、同じコモノマーを有し、また、エチレン／α−オレフィンインターポリマーのそれの１０パーセント以内のメルトインデックス、密度、及びモルコモノマー含有量（全ポリマーに対する）を有する；又は
（ｅ）２５℃での貯蔵弾性率Ｇ’（２５℃）、及び１００℃での貯蔵弾性率Ｇ’（１００℃）を有し、Ｇ’（２５℃）とＧ’（１００℃）の比が、約１：１から約９：１の範囲にある；
エチレン／α−オレフィンインターポリマーであり得る。
【０１５２】
エチレン／α−オレフィンインターポリマーはまた、
（ａ）ＴＲＥＦを用いて分別した時に、４０℃と１３０℃の間で溶出する分子フラクションを有し、そのフラクションが少なくとも０．５で、約１までのブロックインデックス、及び約１．３を超える分子量分布、Ｍｗ／Ｍｎを有することを特徴としてもよく；又は
（ｂ）０を超え、約１．０までの平均ブロックインデックス、及び約１．３を超える分子量分布、Ｍｗ／Ｍｎを有してもよい。
【０１５３】
（ｄ）ポリオレフィンブレンド
別の実施形態において、２種以上のポリオレフィンのブレンド、例えば、前記エチレン系ポリマーと前記プロピレン系ポリマーとのブレンドが、官能化反応を受ける。代わりに、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィンが、さらにブレンドされ得る、及び又は、ベースポリマーとしての１種又は複数の官能化されていないポリマー、例えば前記ポリオレフィンとコンパウンディングされ得る。
【０１５４】
（ｅ）さらなる反応及び／又はブレンド
前記アミン官能化ポリオレフィン又はヒドロキシル官能化ポリオレフィンは、例えばブラベンダーミキサー又は押出機における、溶融状態での反応によって第２のポリマーと反応又はブレンドされ得る。これは、官能化反応と同じ反応器において、又は、それに続いて、別の溶融反応器において実施され得る。反応時間及び温度は、存在するポリマーに応じて決まるであろう。それによって、例えば、アミン官能化ポリプロピレン（アミノ−ＰＰ）は、ポリプロピレン中スチレン−マレイン酸ポリマーのブレンドと、溶融状態で反応／ブレンドされ得る。
【０１５５】
同様に、ポリオレフィン、アミノ化ポリオレフィン及び他のポリマー（例えば、アミノ化ポリオレフィンと、反応性があるか、さもなければ、相溶性があるエンジニアリングサーモプラスチック）を含有するポリオレフィンブレンドが調製でき、それらのブレンドは、ポリオレフィン、他のポリマー、及びアミノ化ポリオレフィンとの間の全体としてのブレンド相溶性が向上している。さらに、官能化ポリオレフィン又はブレンドは、１種又は複数の熱可塑性又は熱硬化性ポリマーとブレンドされ得る。
【０１５６】
加工助剤、例えば可塑剤が、また、個々のブレンド成分のいずれかに含めることができ、又は最終のブレンドに添加することができる。これらには、以下に限らないが、フタル酸エステル、例えば、フタル酸ジオクチル及びフタル酸ジイソブチル、天然オイル、例えばラノリン、並びに、石油精製から得られるパラフィン、ナフテン、及び芳香族オイル、並びに、ロジン又は石油原料からの液体樹脂が含まれる。加工助剤として有用な例示的なオイルの種類には、流動パラフィン（white mineral oil）、例えば、Ｋａｙｄｏｌ（商標）オイル（Ｗｉｔｃｏの登録商標で、そこから入手可能）、及びＳｈｅｌｌｆｌｅｘ（商標）３７１ナフテンオイル（Ｓｈｅｌｌ  Ｏｉｌ  Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標で、そこから入手可能）が含まれる。適切な別のオイルは、Ｔｕｆｌｏ（商標）オイル（Ｌｙｏｎｄｅｌｌの登録商標で、そこから入手可能）である。
【０１５７】
（ｆ）添加剤
通常、本発明において用いられるポリマー及び樹脂は、１種又は複数の安定剤（stabilizer）、例えば、酸化防止剤（例えば、Ｉｒｇａｎｏｘ（商標）１０１０、及びＩｒｇａｆｏｓ（商標）１６８、どちらも、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓによって供給される）により処理される。ポリマーは、押出又は他の溶融プロセスの前に、通常、１種又は複数の安定剤により処理される。他のポリマー用添加剤には、これらに限らないが、紫外線吸収剤、静電防止剤、顔料、染料、造核剤、フィラー、スリップ剤、難燃剤、可塑剤、加工助剤、滑剤、安定剤、発煙抑制剤、粘度調節剤、及びブロッキング防止剤が含まれる。
【０１５８】
（２）第２の官能化ポリオレフィン
水性分散体は、固形分の全重量に対して、４０重量パーセント未満；例えば、３０重量パーセント未満；又は、代わりに、２０重量パーセント未満；又は、代わりに、１０重量パーセント未満の、第２の官能化ポリオレフィンに由来する単位を、任意選択で含み得る。第２の官能化ポリオレフィンは、ポリプロピレンの物理的特性に大きくは影響を及ぼさない多量の無水コハク酸が結び付いた、ポリプロピレン、すなわち、ポリプロピレンと１種又は複数のαオレフィン（例えばエチレン、ヘキセン、及びオクテン）のホモポリマー及びコポリマー、並びにその加水分解誘導体を含む。
【０１５９】
本明細書に記載の方法の要所は、ビニリデン末端ポリプロピレンへのエン反応により形成されるコハク酸末端ポリプロピレンの使用である。このポリプロピレンは、排他的にではないが、多くの場合、メタロセン触媒によって調製される。このポリマーへの無水マレイン酸のグラフトは、鎖の開裂又は重合を、それ程生じないことが見出された。非限定的一実施形態において、その方法は、単一の末端ビニリデン基が各分子に生じるような方法で、メタロセン触媒を用いて形成されたポリプロピレンの存在下において、無水マレイン酸を加熱することを含む。最も一般的には、これらメタロセン重合は、水素（これは、重合を加速し、ポリマーの分子量を下げる）の存在下において行われ、この場合は、末端ビニリデン基を有さないポリマーを生じる。これらの飽和ポリマーは、本発明の方法では機能しないであろうから、メタロセン触媒の存在の下でのプロピレンの重合は、好ましくは、非常に少量の水素の存在下において、若しくは水素なしで、又は他の移動剤、例えばトリエチルシランなどの存在下において、実施される。
【０１６０】
エン反応が、下に概略的に示されている。
【０１６１】
【化９】
0006002662.tif 000010
【０１６２】
どのような形のポリプロピレン（例えば、シンジオタクチック、ヘミシンジオタクチック、アイソタクチック、ヘミアイソタクチック、及びアタクチックポリプロピレン）でも用いられ得る。ポリプロピレンは、多様な遷移金属触媒によって作製され得る。
【０１６３】
前記グラフト化ポリマーへの無水マレイン酸のさらなるグラフトは、本質的に、２重結合に影響を及ぼさない。全ての無水マレイン酸は、ポリプロピレンの骨格に付加される。これは、下に概略的に示されている。
【０１６４】
【化１０】
0006002662.tif 000011
【０１６５】
５重量パーセント未満の無水マレイン酸の組入れレベルは、確実に可能であるが、本明細書に記載の方法は、約５から約４５重量パーセント、代わりに、約１０から約４５重量パーセントの程度の、より高レベルの全無水マレイン酸の組入れを実現することを容易にする。
【０１６６】
方法の非限定的一実施形態では、エン反応において、１モル当量のポリプロピレン（末端不飽和を有する）が約１モル当量の無水マレイン酸と反応させられる。加熱されるが、これは、反応物が混合され得るように、ポリプロピレンを溶融させるのに単に十分なだけ、通常、必要である。
【０１６７】
方法の別の非限定的実施形態において、無水マレイン酸のさらなる添加で、エン反応による末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有するポリプロピレンは、フリーラジカルによる開始の存在下において、さらなる無水マレイン酸と結び付けられる。フリーラジカルによる開始は、必ずしもこれらに限らないが、過酸化物、紫外線による光開始、ガンマ線、金属錯体及びこれらの組合せを含めて、一般に用いられるフリーラジカルによる開始の形のいずれかであり得る。本発明の非限定的一実施形態において、過酸化物開始剤は、ジ−ｔ−ブチルペルオキシドである。
【０１６８】
無水マレイン酸のさらなる添加が手際よく実施される場合、反応物が混合されるように、混合物を少なくとも溶融状態に加熱することが必要である。反応温度は、ラジカル源及びポリマーの融点に応じて決まり、約６０℃から約２００℃の範囲にあり得る。方法の２つのステップは、雰囲気圧力で実施され得る。無水マレイン酸は、高温で揮発性であるので、反応は、密封された容器内で実施され得る。
【０１６９】
方法の別の非限定的実施形態において、末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有するポリプロピレンは、溶剤に溶かされてもよく、混合の間の加熱が、低減される、又は省かれ得る。ポリプロピレン反応物に適する溶剤には、必ずしもこれらに限らないが、トルエン、キシレン、ＡＲＯＭＡＴＩＣ  １００、Ｎ−アルキルプロピオネート、及びこれらの混合物が含まれる。
【０１７０】
無水マレイン酸により置換された生成物ポリプロピレンの分子量（Ｍｎ）は、約５００から、約１５０，０００ダルトンまで、代わりに、約５０，０００ダルトンまで、別の非限定的実施形態では、約１０，０００ダルトンまで、別の非限定的実施形態では、６００から約５０００ダルトンの範囲にあり得る。
【０１７１】
一実施形態において、第２の官能化ポリマーは、５０から１３０℃；例えば、５０から１２０℃、又は５０から１１５℃、又は５０から１１０℃、又は５０から１００℃の範囲の融点を有する。
【０１７２】
一実施形態において、第２の官能化ポリオレフィンは、（ａ）末端不飽和を有するプロピレン／ヘキセンコポリマーを無水マレイン酸と１：１のモル比で反応させて、末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有する、末端で無水コハク酸により官能化されたプロピレン／ヘキセンコポリマーを生成させるステップ、次いで、（ｂ）末端無水コハク酸部分及び単一の不飽和を有する、末端で無水コハク酸により官能化されたプロピレン／ヘキセンコポリマーを、フリーラジカル開始の存在下において、さらなる無水マレイン酸と反応させて、前記第２の官能化ポリオレフィンを生成させるステップ、を含む方法によって得られ、前記第２の官能化ポリオレフィンは、第２の官能化ポリオレフィンの重量に対して、５から４５重量パーセントの範囲の無水コハク酸置換を有する。
【０１７３】
このような官能化ポリマーは、米国特許出願第２００６／００８４７６４号及び米国特許出願第２００５／０２０３２５５号、並びに米国特許第７，１８３，３５９号にさらに記載されており、これらの各々は、このような官能化ポリマーを記載する範囲で、参照を通じて本明細書に組み込まれる。
【０１７４】
（３）安定化剤
本発明による水性分散体は、安定な分散体の生成を助長するために、少なくとも１種又は複数の安定化剤をさらに含む。安定化剤は、好ましくは、外部安定化剤であり得る。本発明の水性分散体は、分散体の固形分の全重量に対して、１から５０重量パーセントの１種又は複数の安定化剤を含む。１から５０重量パーセントまでの全ての個々の値及び従属範囲は、本明細書において含まれ、本明細書において開示される；例えば、この重量パーセントは、１、３、５、１０重量パーセントの下限から、１５、２５、３５、４５、又は５０重量パーセントの上限までであり得る。例えば、水性分散体は、水性分散体の固形分の全重量に対して、１から２５、又は代わりに、１から３５、又は代わりに、１から４０、又は代わりに、１から４５重量パーセントの１種又は複数の安定化剤を含み得る。選択された実施形態において、安定化剤は、界面活性剤、ポリマー、又はこれらの混合物であり得る。特定の実施形態において、安定化剤は、上で記載された、１種又は複数の第２の官能化ポリマー組成物であり得る。特定の実施形態において、安定化剤は、コモノマー又はグラフト化モノマーのいずれかとして極性基を有する、極性ポリマーであり得る。例示的な実施形態において、安定化剤は、コモノマー又はグラフト化モノマーのいずれかとして極性基を有する、１種又は複数の極性ポリオレフィンを含む。例示的なポリマー安定化剤には、これらに限らないが、エチレン−アクリル酸（ＥＡＡ）及びエチレン−メタクリル酸コポリマー、例えば、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙにより市販され、ＰＲＩＭＡＣＯＲ(商標)の商用名で入手可能なもの、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓにより市販されているＮＵＣＲＥＬ（商標）、及びＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙにより市販されているＥＳＣＯＲ（商標）、並びに、米国特許第４，５９９，３９２号、米国特許第４，９８８，７８１号、及び米国特許第５，９３８，４３７号（これらの各々は、その全体が、参照を通じて本明細書に組み込まれる）に記載されているものが含まれる。他の例示的なポリマー安定化剤には、これらに限らないが、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）コポリマー、エチレンメチルメタクリレート（ＥＭＭＡ）、及びエチレンブチルアクリレート（ＥＢＡ）が含まれる。他のエチレン−カルボン酸コポリマーもまた用いられ得る。当業者は、かなりの数の他の有用なポリマーもまた用いられ得ることを理解するであろう。
【０１７５】
用いられ得る他の安定化剤には、これらに限らないが、１２から６０個の炭素原子を有する長鎖脂肪酸、脂肪酸塩、又は脂肪酸アルキルエステルが含まれる。別の実施形態において、長鎖脂肪酸又は脂肪酸塩は、１２から４０個の炭素原子を有し得る。
【０１７６】
安定化剤、さらに官能化ポリマー組成物は、それぞれ、中和剤により、部分的又は完全に中和され得る。特定の実施形態において、安定化剤及び／又は官能化ポリマー組成物の中和は、モルベースで、２５から２５０パーセントであり得る；又は、代わりに、それは、モルベースで、５０から１１０パーセントであり得る。例えば、中和剤は、例えば水酸化アンモニウム又は水酸化カリウムなどの塩基であり得る。他の中和剤には、例えば、水酸化リチウム又は水酸化ナトリムが含まれ得る。代替的な別のものとして、中和剤は、例えば、炭酸塩であり得る。代替的な別のものとして、中和剤は、例えば、モノエタノールアミン、又は２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）などのアミンであり得る。本明細書に開示の実施形態において有用であるアミンには、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びＴＲＩＳ  ＡＭＩＮＯ（それぞれ、Ａｎｇｕｓから入手可能）、ＮＥＵＴＲＯＬ  ＴＥ（ＢＡＳＦから入手可能）、さらにはトリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、及びΝ，Ν−ジメチルエタノールアミン（それぞれ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ミシガン州）から入手可能）が含まれ得る。他の有用なアミンには、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノ−ｎ−プロピルアミン、ジメチル−ｎ  プロピルアミン、Ｎ−メタノールアミン、Ｎ−アミノエチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、トリス（ヒドロキシメチル）−アミノエタン、Ν，Ν，Ν’Ν’−テトラキス（２−ヒドロキシプロピル）エチレンジアミン、１．２−ジアミノプロパンが含まれ得る。ある実施形態では、アミンの混合物、又はアミンと界面活性剤の混合物が用いられ得る。当業者は、適切な中和剤の選択が、配合される具体的な組成物に応じて決まること、及び、このような選択が、当業者の知識の範囲内にあることを理解するであろう。
【０１７７】
本発明の実施に有用であり得る、さらなる安定化剤には、これらに限らないが、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤又は非イオン界面活性剤が含まれる。陰イオン界面活性剤の例には、これらに限らないが、スルホネート、カルボキシレート、及びホスフェートが含まれる。陽イオン界面活性剤の例には、これらに限らないが、第４級アミンが含まれる。非イオン界面活性剤の例には、これらに限らないが、エチレンオキシドを含有するブロックコポリマー、及びシリコーン界面活性剤が含まれる。本発明の実施に有用である安定化剤は、外部界面活性剤又は内部界面活性剤のいずれかであり得る。外部界面活性剤は、分散体の調製の間に、ベースポリマーに化学的に反応した状態にならない界面活性剤である。本発明で有用な外部界面活性剤の例には、これらに限らないが、ドデシルベンゼンスルホン酸の塩、及びラウリルスルホン酸塩が含まれる。内部界面活性剤は、分散体の調製の間に、ベースポリマーに化学的に反応した状態に実際になる界面活性剤である。本発明で有用な内部界面活性剤の例には、２，２−ジメチロールプロピオン酸、及びその塩が含まれる。本発明の実施に有用であり得る、さらなる界面活性剤には、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、又はこれらの組合せが含まれる。ＯＰ−１００（ステアリン酸ナトリウム）、ＯＰＫ−１０００（ステアリン酸カリウム）、及びＯＰＫ−１８１（オレイン酸カリウム）（それぞれ、ＲＴＤ  Ｈａｌｌｓｔａｒから入手可能）；ＵＮＩＣＩＤ  ３５０（Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能）；ＤＩＳＰＯＮＩＬ  ＦＥＳ  ７７−ＩＳ及びＤＩＳＰＯＮＩＬ  ＴＡ−４３０（それぞれ、Ｃｏｇｎｉｓから入手可能）；ＲＨＯＤＡＰＥＸ  ＣＯ−４３６、ＳＯＰＲＯＰＨＯＲ  ４Ｄ３８４、３Ｄ−３３、及び７９６／Ｐ、ＲＨＯＤＡＣＡＬ  ＢＸ−７８及びＬＤＳ−２２、ＲＨＯＤＡＦＡＣ  ＲＥ−６１０、及びＲＭ−７１０、並びにＳＵＰＲＡＧＩＬ  ＭＮＳ／９０（それぞれ、Ｒｈｏｄｉａから入手可能）；並びに、ＴＲＩＴＯＮ  ＱＳ−１５、ＴＲＩＴＯＮ  Ｗ−３０、ＤＯＷＦＡＸ  ２Ａ１、ＤＯＷＦＡＸ  ３Ｂ２、ＤＯＷＦＡＸ  ８３９０、ＤＯＷＦＡＸ  Ｃ６Ｌ、ＴＲＩＴＯＮ  Ｘ−２００、ＴＲＩＴＯＮ  ＸＮ−４５Ｓ、ＴＲＩＴＯＮ  Ｈ−５５、ＴＲＩＴＯＮ  ＧＲ−５Ｍ、ＴＲＩＴＯＮ  ＢＧ−１０、及びＴＲＩＴＯＮ  ＣＧ−１１０（それぞれ、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、ミシガン）から入手可能）を含めて、様々な市販の界面活性剤が、本明細書に開示の実施形態において用いられ得る。
【０１７８】
（４）流体媒体
水性分散体は、流体媒体をさらに含む。流体媒体は、どのような媒体であってもよい；例えば、流体媒体は水であり得る。本発明の分散体は、分散体の全重量に対して、３５から８５重量パーセントの流体媒体を含む。特定の実施形態において、水含有量は、分散体の全重量に対して、３５から８０、又は代わりに、３５から７５、又は代わりに、４５から６５重量パーセントの流体媒体の範囲であり得る。分散体の水含有量は、固形分（ベースポリマー＋安定化剤）が、約１重量パーセントから約８０重量パーセントの間であるように、好ましくは制御され得る。特定の実施形態において、固形分の範囲は、約１０重量パーセントから約７５重量パーセントの間であり得る。別の特定の実施形態において、固形分の範囲は、約２０重量パーセントから約７０重量パーセントの間である。別の特定の実施形態において、固形分の範囲は、約２５重量パーセントから約６０重量パーセントの間である。
【０１７９】
（５）さらなる成分
本発明による水性分散体は、任意選択で、１種又は複数のバインダー組成物、例えば、アクリルラテックス、ビニルアクリルラテックス、スチレンアクリルラテックス、酢酸ビニルエチレンラテックス、任意選択で、１種又は複数の他の水性バインダー系、例えば、ポリウレタン分散体、任意選択で、１種又は複数のフィラー；任意選択で、１種又は複数の添加剤；任意選択で、１種又は複数の顔料、例えば、二酸化チタン、マイカ、炭酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、ミル加工したガラス、アルミニウム三水和物、タルク、三酸化アンチモン、フライアッシュ、及びクレー；任意選択で、カーボンブラックのような導電性フィラー；任意選択で、一種又は複数の補助溶剤、例えば、グリコール、グリコールエーテル、例えば、Ｄｏｗａｎｏｌ（商標）ＴＰｎＢ（トリプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル）、ＤＰｎＢ（ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル）、ＤＰＭ（ジプロピレングリコールメチルエーテル）、ＤＰＭＡ（ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、ＰＧＤＡ（プロピレングリコールジアセテート）、ＰＭ（プロピレングリコールメチルエーテル）、ＰＭＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、ＰｎＢ（プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル）、ＰｎＰ（プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル）、ＰＰｈ（プロピレングリコールフェニルエーテル）、ＴＰＭ（トリプロピレングリコールメチルエーテル）、Ｐｒｏｇｌｙｄｅ  ＤＭＭ（ジプロピレングリコールジメチルエーテル）、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシルセロソルブ、ヘキシルカルビトール（全て、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、又はＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからＴＥＸＡＮＯＬの商用名で入手可能な他のグリコールエーテル；他の溶剤、例えば、トルエン、キシレン、ＡＲＯＭＡＴＩＣ１００、Ｎ−プロピルプロピオネート、Ｎ−ブチルプロピオネート、Ｎ−ペンチルプロピオネート、これらの混合物、並びに、これらの組合せをさらに含み得る。このような溶剤は、例えば、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌからＡＲＯＭＡＴＩＣ  １００の商用名で、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＵＣＡＲ  Ｎ−アルキルプロピオネートの商用名で、市販されている；２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、アルコール、ミネラルスピリット、及びベンゾエートエステルのような他のもの；
【０１８０】
任意選択で、１種又は複数の分散剤、例えば、アミノアルコール、及びポリカルボキシレート；任意選択で、１種又は複数の界面活性剤；任意選択で、１種又は複数の消泡剤、例えば、Ａｉｒ  ＰｒｏｄｕｃｔｓによるＳｕｒｆｙｎｏｌ、ＥｖｏｎｉｋによるＴｅｇｏ  Ｆｏａｍｅｘ、若しくはＢＹＫによるＢＹＫの商用名によるもの、又は他のもの、或いはこれらの組合せ；任意選択で、１種又は複数の保存剤、例えば、殺生物剤、防かび剤、殺菌剤、殺藻剤、及びこれらの組合せ；任意選択で、１種又は複数の増粘剤、例えば、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース系増粘剤、疎水性に変性されたアルカリ可溶エマルジョン（ＨＡＳＥ増粘剤、例えば、ＵＣＡＲ  ＰＯＬＹＰＨＯＢＥ  ＴＲ−１１６）、及び疎水性に変性されたエトキシ化ウレタン増粘剤（ＨＥＵＲ）；或いは、任意選択で、１種又は複数のさらなる中和剤、例えば、水酸化物、アミン、アンモニア、及び炭酸塩；
【０１８１】
任意選択で、１種又は複数の湿潤剤、例えば、ＥｖｏｎｉｋからＴＥＧＯ、若しくは３ＭからＮｏｖｅｃ、若しくはＤｕＰｏｎｔからＺｏｎｙｌの商用名で入手可能なフッ素系界面活性剤、又は、Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な、ＴＲＩＴＯＮ  ＱＳ−１５、ＴＲＩＴＯＮ  Ｗ−３０、ＤＯＷＦＡＸ  ２Ａ１、ＤＯＷＦＡＸ  ３Ｂ２、ＤＯＷＦＡＸ  ８３９０、ＤＯＷＦＡＸ  Ｃ６Ｌ、ＴＲＩＴＯＮ  Ｘ−２００、ＴＲＩＴＯＮ  ＸＮ−４５Ｓ、ＴＲＩＴＯＮ  Ｈ−５５、ＴＲＩＴＯＮ  ＧＲ−５Ｍ、ＴＲＩＴＯＮ  ＢＧ−１０、及びＴＲＩＴＯＮ  ＣＧ−１１０などの他の炭化水素界面活性剤。
【０１８２】
（６）さらなる着色剤成分
本発明の実施形態は、また、水性分散体の一部として、着色剤も用い得る。様々な色が用いられ得る。例には、黄色、マゼンタ、シアンなどの色が含まれる。黒の着色剤としては、カーボンブラック、及び、下に示される黄色／マゼンタ／シアン着色剤を用いて色調を黒にした着色剤が用いられ得る。本明細書で用いられる場合、着色剤には、とりわけ、染料、顔料、及び予分散体（predispersion）が含まれる。これらの着色剤は、単独で、混合物として、又は固溶体として用いられ得る。様々な実施形態において、顔料は、無処理顔料（raw pigment）、処理顔料、予めミル加工した顔料、顔料粉末、顔料プレスケーキ、顔料マスターバッチ、再生顔料、及び固体又は液体顔料の予分散体の状態で供給され得る。本明細書で用いられる場合、無処理顔料は、例えば表面に様々なコーティングを付着させるための、湿式処理が、その表面に加えられていない顔料粒子である。無処理顔料及び処理顔料は、ＰＣＴ公開ＷＯ  ２００５／０９５２７７、及び米国特許出願公開第２００６００７８４８５号においてさらに論じられており、これらの関連部分は、参照を通じて本明細書に組み込まれる。対照的に、処理顔料は、例えば粒子表面に金属酸化物コーティングを付けるために、湿式処理を受けているということがあり得る。金属酸化物コーティングの例には、アルミナ、シリカ、及びジルコニアが含まれる。再生顔料も、また、出発顔料粒子として用いられてもよく、ここで、再生顔料は、コーティングされた顔料として販売されるには不十分な品質の湿式処理後の顔料である。
【０１８３】
例示的な着色剤粒子には、これらに限らないが、黄色着色剤などの顔料が含まれ、顔料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体メチン化合物、及びアリルアミド化合物によって代表される化合物が用いられ得る。マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンゾイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、及びペリレン化合物が用いられ得る。シアン着色剤として、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが用いられ得る。
【０１８４】
水性分散体の形成
本発明による水性分散体は、当業者によって認められる任意の数の方法によって形成され得る。一実施形態において、上で記載された、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィン、任意選択で、１種又は複数の第２の官能化ポリオレフィン、及び１種又は複数の安定化剤が、水、及び、任意選択で、中和剤（例えば、アンモニア、水酸化カリウム、又は２種以上の組合せ）と共に、押出機で溶融混練されて、水性分散体が形成される。別の実施形態において、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィン、任意選択で、１種又は複数の第２の官能化ポリオレフィンがコンパウンディングされ、次いで、そのコンパウンドが、安定化剤、水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下において、押出機で溶融混練されて、水性分散体を形成する。ある実施形態では、分散体は、約１から約５重量パーセントの水を含むように最初に希釈され、それから次に、約２５重量パーセントを超える水を含むように、さらに希釈される。
【０１８５】
当技術分野において知られている任意の溶融混練手段が使用され得る。ある実施形態では、混練機、バンバリー（ＢＡＮＢＵＲＹ（登録商標））ミキサー、１軸押出機、又は多軸押出機、例えば２軸押出機が使用される。本発明による水性分散体を製造する方法は、特に限定されない。例えば、特定の実施形態では、押出機、例えば２軸押出機が、背圧調節器、メルトポンプ、又はギアポンプと連結される。例示的な実施形態は、また、塩基貯留器（base reservoir）、初期水貯留器を備え、これらの各々はポンプを含む。望みの量の塩基及び初期水が、それぞれ、塩基貯留器及び初期水貯留器から供給される。適切な任意のポンプが使用され得るが、ある実施形態では、例えば、２４０ｂａｒの圧力で約１５０ｃｃ／ｍｉｎの流量を提供するポンプが、塩基及び初期水を押出機に供給するために使用される。別の実施形態では、液体注入ポンプが、２００ｂａｒで３００ｃｃ／ｍｉｎ、又は１３３ｂａｒで６００ｃｃ／ｍｉｎの流量を提供する。ある実施形態では、塩基及び初期水は、予熱ヒーターで予熱される。
【０１８６】
１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィンが、ペレット、粉末、又はフレーク状で、フィーダーから押出機入口に供給され、押出機で樹脂は溶融され、又はコンパウンディングされる。任意選択で、１種又は複数の第２の官能化ポリオレフィンが、フィーダーを通して押出機に、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィンと同時に供給される；或いは、代わりに、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィン、及び、任意選択で、１種又は複数の第２の官能化ポリオレフィンが、コンパウンディングされ、次いで、フィーダーを通して押出機に供給される。ある実施形態では、安定化剤は、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィンを通じて、それらと共に、１種又は複数の第１の官能化ポリオレフィンに添加され、別の実施形態では、安定化剤は、２軸押出機に、別途、供給される。次いで、樹脂溶融物は、押出機の混合及び輸送ゾーンから、乳化ゾーンへと送られ、そこで、初期量の水及び任意選択の塩基が、水貯留器及び塩基貯留器から、入口を通して添加される。ある実施形態では、安定化剤は、その水の流れに、付け加えて、又はそれだけに限って、添加され得る。ある実施形態では、さらなる希釈水が、押出機の希釈及び冷却ゾーンにおいて、水貯留器から水入口を通して添加され得る。通常、分散体は、冷却ゾーンにおいて、少なくとも３０重量パーセントの水にまで希釈される。さらに、希釈された混合物は、望みの希釈レベルに達するまで、何回でも希釈され得る。ある実施形態では、水は、２軸押出機には添加されないで、溶融物が押出機から出た後で、樹脂溶融物を含有する流れに添加される。この様にして、押出機において増加する蒸気圧が除かれ、分散体は、ローターステーター型ミキサーなどの第２の混合装置において形成される。
【０１８７】
一実施形態において、本発明は、接着促進剤系の製造方法であって、（１）固形分の全重量に対して、少なくとも６０重量パーセントの第１の官能化ポリオレフィンを選択するステップ；（２）任意選択で、固形分の全重量に対して、０．５から４０重量パーセント未満までの第２の官能化ポリオレフィンを選択するステップであって、前記第２の官能化ポリオレフィンが、プロピレンのホモポリマー、又はプロピレンとヘキセン、オクテン及び／若しくは他の類似のα−オレフィンとのコポリマーを含み、上記ホモポリマー又はコポリマーが、ポリプロピレン骨格上に、単一の不飽和、末端無水コハク酸部分、及びさらなる無水コハク酸置換を有し、ここで、無水コハク酸置換が官能化ポリマー組成物の約５から約４５重量パーセントの範囲にある、ステップ；（３）固形分の全重量に対して、０．１から２０重量パーセント未満までの安定化剤を選択するステップ；（４）前記第１の官能化ポリオレフィン及び任意選択で第２の官能化ポリオレフィンを、前記安定化剤、水、及び、任意選択で、１種又は複数の中和剤の存在下において、例えば、２５℃から２００℃の範囲の温度で、溶融混練するステップ；及び（５）それによって、接着促進剤系を形成するステップ、を含む方法をさらに提供する。
【０１８８】
最終用途への適用
本発明の接着促進剤系は、例えば、様々なコーティング用途、例えば、自動車コーティング用途において、熱可塑性ポリオレフィン（「ＴＰＯ」）などの、特定の低表面エネルギープラスチック基材に対する接着促進剤として用いられ得る。
【０１８９】
接着促進剤系は、任意の方法により、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面に適用され得る。このような方法には、これらに限らないが、スプレー、浸漬、ロール、印刷、及び当業者に広く知られている通常の他の任意の技術が含まれる。接着促進剤系は、約５℃を超える範囲；例えば、２５℃から４００℃の範囲の温度で、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面にコーティングとして適用され得る；或いは、代わりに、それは、ガラス繊維強化ポリプロピレン若しくはＴＰＯを製造するために、ガラス繊維などの基材のためのサイジング剤として、又は、強化を可能にするために、天然繊維とＰＰ若しくはＴＰＯ基材との間に接着性をもたせるために、使用され得る。このような基材には、これらに限らないが、熱可塑性ポリオレフィン（「ＴＰＯ」）、及びガラス繊維強化ポリプロピレン基材、又は天然繊維強化ＰＰ若しくはＴＰＯが含まれる。本発明の接着促進剤系は、インストルメントパネルなどの自動車内装用途、バンパーなどの自動車外装用途、又は、包装、玩具、レジャー用品、養殖、ジオテキスタイル、スポーツ用品、器具、消費者向け電子機器、家具、船舶、ルーフィング膜及び玩具におけるような他の自動車以外の用途のための接着促進層として用いられ得る。
【０１９０】
このようなコーティング基材は、トップコート、例えば塗料によりさらにコーティングされ得る。本発明の接着促進剤系は、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面に適用され、次いで、トップコートが適用される。トップコートは、中間の焼付けステップの後で、すなわち、少なくとも一部の水を除去した後で、適用され得る；又は、代わりに、トップコートは、中間の焼付けステップなしに、適用され得る。代わりに、本発明の接着促進剤系は、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面に適用され、次いで、トップコートが適用される前に、少なくとも一部の水が除去される。トップコートが少なくとも部分的に乾燥した後で、クリアコートが、さらに適用され得る。代わりに、接着促進剤系は、トップコートと混合されてもよく、次いで、この混合物が、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面に適用され得る。
【０１９１】
一実施形態において、接着促進剤系は、接着層（すなわちフィルム）を形成し、これは、基材、物品、又は構造体の１つ又は複数の表面と結合している。接着層は、１から３０μｍ；例えば５から１５μｍの範囲の厚さを有し得る。
【０１９２】
代替的な別の実施形態において、多層構造体は、（ａ）少なくとも１つ又は複数の基材層；（ｂ）本発明の接着促進剤系に由来するフィルムを含む、少なくとも１つ又は複数の接着層；（ｃ）少なくとも１つ又は複数の外側層；を含み、前記接着層は、前記１つ又は複数の基材層と前記１つ又は複数の外側層との間に配置されている。
【０１９３】
代替的な別の実施形態において、本発明は、少なくとも前述の接着促進剤系を含むコーティング配合物をさらに提供する。
【０１９４】
代替的な別の実施形態において、本発明は、前述のコーティング配合物に由来するフィルムを含むコーティング層をさらに提供する。
【０１９５】
代替的な別の実施形態において、本発明は、（ａ）少なくとも１つ又は複数の基材層；（ｂ）前述のコーティング配合物に由来するフィルムを含む少なくとも１つ又は複数のコーティング層；及び、（ｃ）任意選択で、１つ又は複数の外側層、を含む多層構造体をさらに提供する。
【０１９６】
代替的な別の実施形態において、本発明は、多層構造体の作製方法であって、（１）少なくとも１つ又は複数の基材層を選択するステップ；（２）前述の接着促進剤系を選択するステップ；（３）前記接着促進剤系を、前記基材層の少なくとも１つの表面に適用するステップ；（４）水の少なくとも一部を除去するステップ；（５）それによって、前記基材層と結合した接着層を形成するステップ；（６）前記接着層上に少なくとも１つ又は複数の外側層を形成するステップ；及び（７）それによって、多層構造体を形成するステップを含む方法をさらに提供する。
【０１９７】
代替的な別の実施形態において、本発明は、多層構造体の作製方法であって、（１）少なくとも１つ又は複数の基材層を選択するステップ；（２）前述のコーティング配合物を選択するステップ；（３）前記コーティング配合物を、前記基材層の少なくとも１つの表面に適用するステップ；（４）水の少なくとも一部を除去するステップ；（５）それによって、前記基材層と結合したコーティング層を形成するステップ；（６）任意選択で、前記コーティング層上に１つ又は複数の外側層を形成するステップ；及び（７）それによって、多層構造体を形成するステップを含む方法をさらに提供する。
【実施例】
【０１９８】
次の実施例は、本発明を例示するが、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【０１９９】
官能化樹脂の調製
官能化ポリオレフィンＡ：バッチミキサーにおける官能化
官能化作業を、バンバリーローターを装備したＴｈｅｒｍｏ  Ｈａａｋｅ  Ｒｈｅｏｍｉｘ  ３０００を用い、実施する。１２重量％のエチレン含有量を有する２５０ｇのポリ（プロピレン−ｃｏ−エチレン）（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙによるＶＥＲＳＩＦＹ（商標）４３０１．０５）を、予め加熱した３７９ｃｍ３の混合チャンバに導入し、３０ｒｐｍで混合しながら、１７０℃に加熱してポリマー溶融物を得る。溶融樹脂に、２．５ｇ（１４．５ｍｍｏｌ）の官能化ニトロキシドの４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシル（４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯ）を加え、１分間混合し、その後、有機過酸化物のジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １４−４０Ｂ−ＰＤ、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌによる；４．１０ｇ、チョーク（whiting）担体に４０重量％、４．８５ｍｍｏｌ）を添加する。混合を６分間続け、その後、２回目の添加のＯＨ−ＴＥＭＰＯ及び過酸化物を、溶融ブレンド生成物に溶融ブレンドする。次に、１７０℃で、さらに約３０分間、混合を行う。次いで、それを冷却し、ミキサーから排出する。グラフト化レベルは、クライオプローブ（cryoprobe）を装備した高温１３Ｃ  ＮＭＲ分析装置（４００ＭＨｚ、Ｂｒｕｋｅｒ）を用いて求め、０．８重量％であった。
【０２００】
官能化ポリオレフィンＢ：バンバリー型バッチミキサーにおける官能化
官能化作業を、４．２４ｌの公称容積を有し、バンバリーローターを装備した、Ｆａｒｒｅｌ  Ｃｏｒｐ．によるバンバリー型密閉式（internal）バッチミキサー（ＯＯＣ型）へと、規模を大きくする。ミキサーの温度を１００℃に、ローター速度を１４０ｒｐｍに設定する。１２重量％のエチレン含有量を有する２．２ｋｇのポリ（プロピレン−ｃｏ−エチレン）（Ｔｈｅ  Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙによるＶＥＲＳＩＦＹ（商標）４３０１．０５）を、予め加熱した混合チャンバに導入し、１７０℃に加熱して、ポリマー溶融物を得る。必要とされる加工温度（１７０℃）に、ポリマー溶融物が達した後、３３ｇの４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−Ｎ−オキシルを加え、次いで、１分間混合し、次に、溶融ブレンド生成物に、５６．３ｇの過酸化物のジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン（Ｐｅｒｋａｄｏｘ  １４−４０Ｂ−ＰＤ、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌによる；活性成分４０％）を加える。この手順を繰り返し、１４００秒の全混合時間の後、生成物を、ミキサーから、ペレット化押出機に排出する。グラフト化レベルは、クライオプローブを装備した、高温１３Ｃ  ＮＭＲ分析装置（４００ＭＨｚ、Ｂｒｕｋｅｒ）を用いて求め、０．７重量％であった。
【０２０１】
押出機による分散体の調製
本発明の分散体１の調製
本発明の分散体１を、表１に列挙した配合成分に基づいて、次の手順に従って調製する。第１の官能化ポリオレフィンは、ＯＨ−グラフト化ＶＥＲＳＩＦＹ（商標）４３０１．０５（上の例Ｂ）である。安定剤は、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能なＵＮＩＣＩＤＴＭ  ３５０（Ｃ２６カルボン酸）である。これらの材料の両方を、減量式（loss-in-weight）又は重量式フィーダーによって、直径２５ｍｍの２軸押出機に供給し、そこで、それらは前方へ送られ、溶融される。押出機の温度プロフィールは、初期水、及び中和剤としてのＤＭＥＡ（ジメチルエタノールアミン、１００％）（ＣＡＳ  Ｎｏ．１０８−１−０）の添加前に、１２０℃であり、次いで、それは、希釈水が添加された後、押出機の末端までに、１００℃未満の温度まで冷却される。押出機の速度は、約５００ｒｐｍである。アミン塩基及び水は、一緒に混合され、初期水導入箇所で、押出機に供給される。希釈水は、第２のポンプにより供給され、それは、押出機の希釈ゾーンに導入される。初期水及び希釈水の流れは、任意選択で、押出機の温度に予め加熱される。押出機の出口で、背圧調節器が用いられて、操作温度で水蒸気の生成を防ぐために、押出機バレル内部を適切な圧力に調節する。得られる分散体は、冷却され、２００ミクロンのフィルターを通して濾過される。
【０２０２】
本発明の分散体２〜４の調製
４８のＬ／Ｄを有するＢｅｒｓｄｏｒｆｆ  ＺＥ２５  ＵＴＸ押出機を、５００ｒｐｍで回転させて用いて、ＯＨ−グラフト化ポリマー樹脂（官能化ポリオレフィンＢ）を、安定剤により、水に分散させる。ポリマー樹脂は、Ｓｃｈｅｎｃｋ  Ｍｅｃｈａｔｒｏｎ減量式フィーダーにより、押出機の供給口に供給される。安定剤は、Ｓｃｈｅｎｃｋ  Ａｃｃｕｒａｔｅ容量式フィーダーによって供給口に供給される（分散体３及び４）か、又は、水が添加された後でバレルに送り込まれる（分散体２）。固体成分：第１の官能化ポリオレフィン、第２の官能化ポリオレフィン及び安定剤は、押出機で溶融され、混合される。次いで、この相は、ある量の水、及び、任意選択で、塩基若しくは水性界面活性剤と一緒にされる。塩基は、存在する場合、安定剤のカルボン酸官能基と、又は、存在する場合、第２の官能化ポリオレフィンの無水マレイン酸官能基と反応する。次いで、溶融ブレンドされた生成物は、押出機の縦方向に下流に運ばれ、そこで、それは、さらなる水と一緒にされて、６０重量％未満の最終固形分レベルへと希釈される。塩基（存在する場合）、初期水、水性界面活性剤（存在する場合）、及び希釈水は、全て、Ｉｓｃｏデュアルシリンジポンプ（５００ｍｌ）によって供給される。押出機のバレル温度は、１５０℃に設定される。分散体が押出機を出た後、それは、冷却され、２００μｍのメッシュサイズのバグフィルター（bag filter）を用い、濾過される。
【０２０３】
比較分散体１の調製
４８のＬ／Ｄを有するＢｅｒｓｄｏｒｆｆ  ＺＥ２５  ＵＴＸ押出機を、５００ｒｐｍで回転させて用いて、官能化されていないＶｅｒｓｉｆｙ  ４３０１．０５をそのまま、安定剤により、水に分散させる（比較分散体１）。ポリマー樹脂は、Ｓｃｈｅｎｃｋ  Ｍｅｃｈａｔｒｏｎ減量式フィーダーにより、押出機の供給口に供給される。安定剤は、水が添加された後でバレルに送り込まれる。ポリマーは、溶融され、次いで、ある量の水及び水性界面活性剤（ＥＭＰＩＣＯＬ  ＥＳＢ）と一緒にされ、次に、押出機の縦方向に下流に運ばれ、そこで、それは、６０重量％未満の最終固形分レベルまでそれを希釈するために、さらなる水と一緒にされる。初期水、水性界面活性剤、及び希釈水は、全て、Ｉｓｃｏデュアルシリンジポンプ（５００ｍｌ）によって供給される。押出機のバレル温度は、１５０℃に設定される。分散体が押出機を出た後、それは、冷却され、２００μｍのメッシュサイズのバグフィルターを用い、濾過される。
【０２０４】
分散体の接着促進剤としての性能試験
ＴＰＯへのコーティング用途
本発明の実施例１〜３、すなわち、前述の分散体１〜３を含む接着促進剤系を、湿潤剤のＴｅｇｏ  ｗｅｔ（０．７５重量％）を添加することによって、さらに配合する。ＴＰＯ基材パネルは、３０分間、超音波浴中イソプロパノールで十分に洗浄する。本発明の実施例１〜３の接着促進剤系を、メイヤー（Meyer）ロッドを用いてＴＰＯ基材上に適用して、約２０μｍの厚さ（乾燥前フィルム厚さ）を有するコーティングフィルムを各ＴＰＯ基材の１つの表面上に形成する。このフィルムを、９０℃のオーブン中で１５分間乾燥し、次いで、それに、下に記載される様々なトップコートを、メイヤーロッドにより適用して、５０μｍの厚さ（乾燥前フィルム厚さ）を有するフィルムを形成する。
【０２０５】
トップコート１は、溶剤系ベースコート（ＢＣで示す、銀色を有し、約３７．０重量％の固形分を有する）であり、メイヤーロッドを用いて適用した（５０μｍの乾燥前フィルム厚さ）。溶剤の蒸発除去に際して、コーティング層を６０℃で３０分間乾燥した。次に、クリアコート（ＣＣ、固形分５２．５重量％）を、メイヤーロッドを用いて適用して（５０μｍの乾燥前フィルム厚さ）、直ちに、６０℃で３０分間乾燥した。
【０２０６】
トップコート２は、ポリウレタン分散体（ＰＵＤ）（ＷＢ）であり、メイヤーロッドを用いて適用し（５０μｍの乾燥前フィルム厚さ）、オーブン中６０℃で３０分間乾燥する。
【０２０７】
トップコート３は、アクリル系トップコートであり、これを、メイヤーロッドを用いて適用し（５０μｍの乾燥前フィルム厚さ）、オーブン中６０℃で３０分間乾燥する。
【０２０８】
コーティングされた試験体の接着性能は、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３３５９−０９  Ｂに従って、クロスハッチ試験により評価し（０は、接着していないことを示し、５Ｂは優れた接着レベルを示す）、結果を、表３に報告する。
【０２０９】
試験法
試験法には以下が含まれる。
【０２１０】
無水マレイン酸の濃度は、（フーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）分析による）波数１７９１ｃｍ−１での無水マレイン酸のピーク高さと、ポリマー基準ピークとの比によって求める。無水マレイン酸含有量は、この比に適当な較正定数を掛けることによって計算する。マレイン酸グラフト化ポリオレフィンに用いた式は、次の形を有する。
ＭＡＨ（重量％）＝Ａ＊｛［ＦＴＩＲピーク面積＠１７９１ｃｍ−１］／［ＦＴＩＲピーク面積２０１９ｃｍ−１］＋Ｂ＊［ＦＴＩＲピーク面積＠１７１２ｃｍ−１］／［ＦＴＩＲピーク面積＠２０１９ｃｍ−１］｝      （式１）
【０２１１】
較正定数Ａは、Ｃ１３  ＮＭＲ標準を用いて求めることができる。実際の較正定数は、装置及びポリマーに応じて、僅かに異なり得る。波数１７１２ｃｍ−１での第２の成分は、マレイン酸の存在に起因し、これは、グラフト化直後の材料では無視できる。しかし、経時的に、無水マレイン酸は、湿気の存在下において、容易にマレイン酸に変換される。表面積に応じて、雰囲気条件下に、かなりの加水分解が、ほんの数日間で起こり得る。この酸は、波数１７１２ｃｍ−１に別個のピークを有する。式１における定数Ｂは、無水物基と酸基の間の消衰係数における違いに対する補正である。
【０２１２】
試料調製の手順は、加熱プレスで、１５０〜１８０℃で１時間、２枚の保護フィルムの間で、通常０．０５から０．１５ミリメートルの厚さのプレス品を作製することによって始まる。マイラー（Mylar）及びテフロン（登録商標）は、試料を加圧台から保護するのに適した保護フィルムである。アルミニウム箔は決して用いてはならない（無水マレイン酸はアルミニウムと反応する）。加圧台は、約５分間、圧力（約１０トン）下にあるべきである。試料は、室温まで放冷され、適当な試料ホールダーに入れられ、次いで、ＦＴＩＲでスキャンされる。バックグラウンドスキャンは、各試料スキャンの前に、又は必要な場合に、行われるべきである。試験の精度は、良好であり、±５％未満の固有変動性（inherent variability）を有する。試料は、過度の加水分解を避けるために、乾燥剤と共に保管されるべきである。生成物における湿分含有量は、０．１重量パーセント程度の大きさであると測定された。しかし、無水物の酸への変換は、温度により可逆であるが、完全な変換には１週間を要し得る。変換は、真空オーブン中、１５０℃で最もよく行われ、十分な真空（３０インチＨｇ近く）が必要である。真空が十分でない場合、試料は、酸化する傾向があり、約１７４０ｃｍ−１に赤外ピークを生じ、これは、実際よりも値を低くするであろう。無水マレイン酸及び酸は、それぞれ、約１７９１及び１７１２ｃｍ−１のピークによって表される。
【０２１３】
平均粒径（直径）は、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＬＳ２３０粒径分析装置によって、試料デリバリーシステムとしてＳｍａｌｌ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｍｏｄｕｌｅを用い、求めた。用いたソフトウェアバージョンは、Ｖｅｒｓｉｏｎ  ３．２９である。ハードウェア及びソフトウェアは、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｉｎｃ．（マイアミ、フロリダ州）から入手できる。
【０２１４】
全ての測定での分析条件として、１．３３２の流体屈折率、１．５の試料屈折率実部、及び０．０の試料屈折率虚部を用いる。拡張光学モデルは用いない。分極強度差散乱（polarization intensity differential scattering（ＰＩＤＳ））のオプションは、作動させ、粒径の情報を生じるように用いる。平均粒径（直径）は、μｍで測定され、報告される。
【０２１５】
本発明は、その精神及び本質的属性から逸脱することなく、別の形態で実施され得るので、本発明の範囲を示すものとして、以上の明細書よりも、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
【０２１６】
【表１】
0006002662.tif 000012
【０２１７】
【表２】
0006002662.tif 000013
【０２１８】
【表３】
0006002662.tif 000014