(57)【要約】  モルあたり少なくとも５０，０００グラムの重量平均分子量を有するポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を組み合わせると、ポリマー加工用添加剤として有用である。一部の実施形態では、本ポリマー加工用添加剤は、モルあたり最大で２０，０００グラムの重量平均分子量を有するポリ（オキシアルキレン）ポリマーを更に含む。ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、ポリマー加工用添加剤組成物、及び熱可塑性、例えばポリオレフィン組成物が開示される。熱可塑性ポリマーの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法も開示され、この熱可塑性ポリマーは均一触媒によるポリオレフィンであってもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィンと、
ポリマー加工用添加剤組成物であって、
モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及び
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、ポリマー加工用添加剤組成物と、
を含む、熱可塑性組成物。
【請求項２】
前記第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、モルあたり最大で約５００，０００グラムである、請求項１に記載の熱可塑性組成物。
【請求項３】
前記ポリマー加工用添加剤組成物が、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーを更に含む、請求項１に記載の熱可塑性組成物。
【請求項４】
前記第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、モルあたり最大で約１，０００，０００グラムである、請求項３に記載の熱可塑性組成物。
【請求項５】
フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない、請求項１又は４に記載の熱可塑性組成物。
【請求項６】
前記金属塩がカルボン酸の金属塩である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物。
【請求項７】
前記カルボン酸がステアリン酸以外である、請求項６に記載の熱可塑性組成物。
【請求項８】
酸化防止剤、金属酸化物又はヒンダードアミン光安定化剤のうちの少なくとも１つを更に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物。
【請求項９】
前記第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーがポリエチレングリコールである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物。
【請求項１０】
前記ポリオレフィンが直鎖状低密度ポリエチレンである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物。
【請求項１１】
前記ポリオレフィンが均一触媒によるポリオレフィンである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の熱可塑性組成物を押出成形することを含む、前記ポリオレフィンの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法。
【請求項１３】
前記熱可塑性組成物を押出成形する前に、前記ポリマー加工用添加剤組成物と前記ポリオレフィンとを混合して、前記熱可塑性組成物を得ること、
を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、
モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、
を含む、ポリマー加工用添加剤組成物。
【請求項１５】
前記第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーがポリエチレンオキシドであり、前記第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーがポリエチレングリコールである、請求項１４に記載のポリマー加工用添加剤組成物。
【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、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年１２月１９日出願の米国仮特許出願第６２／０９４，６３３号への優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
物品の形成及び成形におけるポリマー物質の押出成形は、プラスチック又はポリマー物品産業の主要部門である。押出成形された物品の質及び押出成形工程の総合的な成功は、通常、流体材料と押出成形用ダイとの相互作用によって影響を受ける。溶融加工可能な任意の熱可塑性ポリマー組成物の場合、臨界せん断速度が存在し、これより速いと押出物の表面が粗くなるか又は屈曲し、それより遅いと、押出物が滑らかになる。例えば、Ｒ．Ｆ．Ｗｅｓｔｏｖｅｒ，Ｍｅｌｔ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．８，ｐｐ．５７３〜８１（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  １９６８）を参照されたい。滑らかな押出物の表面にする望みは競合し、ポリマー組成物を押出成形する経済的利点の視点から、可能な最も速い速度（例えば、高せん断速度）で最適化されなければならない。
【０００３】
低いせん断速度では、押出成形された熱可塑性物における欠損が、「シャークスキン」の形態をとる恐れがあり、これは、より深刻な現れでは、多少なりとも押出成形の横方向に動かすと、突起部に見える表面光沢の喪失である。より速い速度では、押出物は、「連続的な溶融損傷」を受けて、かなり屈曲するようになる恐れがある。連続的な溶融損傷が第１に観察されるよりも遅い速度では、ある種の熱可塑性物は、押出物の表面が滑らかなものから粗いものまで様々になる、「循環溶融損傷（cyclic melt fracture）」も受け得る恐れがある。
【０００４】
熱可塑性ポリマーの押出成形中に遭遇することが多い他の問題もある。それらの問題としては、ダイのオリフィスにおけるポリマーのビルドアップ（ダイビルドアップ又はダイドルールとして知られている）、押出成形運転中の背圧が高いこと、及び高い押出成形温度によるポリマーの過剰分解又は溶融強度の低さが挙げられる。これらの問題により、装置をきれいにするためにこの工程を停止しなければならないか、又はこの工程がより遅い速度で行われなければならないかのどちらかのために、押出成形工程が遅くなる。
【０００５】
熱可塑性物の押出成形加工中に、ポリエチレングリコールを使用することが記載されている。例えば、米国特許第４，５４０，５３８号（Ｃｏｒｗｉｎら）及び米国特許出願公開第２００５／００７０６４４号（Ｔｉｋｕｉｓｉｓら）を参照されたい。米国特許第５，０１５，６９３号（Ｄｕｃｈｅｓｎｅら）は、ある種の条件下では、溶融欠陥を低減するのに、フルオロポリマーとポリ（オキシアルキレン）ポリマーとを組み合わせると、フルオロポリマー単独よりも効果的であることを開示している。しかし、フルオロポリマーの非存在下で使用される４００Ｄａ及び３３５０Ｄａの分子量を有するポリエチレングリコールは、同一条件下では有効ではなかった。米国特許第６，２９４，６０４号（Ｆｏｃｑｕｅｔら）は、押出成形添加剤として、フルオロポリマー、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び酸化マグネシウムの組合せを記載している。
【発明の概要】
【０００６】
比較的高い分子量を有するポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、例えば、熱安定性の欠如のために、ポリマー加工用添加剤として一般に使用されない。本発明者らは、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール）とカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩との組合せは、通常、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー単独よりもかなり高い熱安定性を有することを発見した。本開示は、比較的高い分子量のポリ（オキシアルキレン）ポリマーとカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩とを組み合わせることにより、例えば、有効なポリマー加工用添加剤が実現し得ることを記載している。同様に、本開示は、異なる分子量を有する第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーとカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩とを組み合わせることにより、例えば、有効なポリマー加工用添加剤が実現し得ることも記載している。
【０００７】
したがって、一態様では、本開示は、ポリオレフィンと、ポリマー加工用添加剤組成物であって、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、ポリマー加工用添加剤組成物と、を含む、熱可塑性組成物を提供する。第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する。一部の実施形態では、ポリマー加工用添加剤組成物は、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーを更に含む。
【０００８】
別の態様では、本開示は、ポリオレフィンの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法を提供する。本方法は、上記の熱可塑性組成物を準備すること、又はポリオレフィンと、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸若しくはアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤とを組み合わせて、押出成形可能組成物を提供することを含む。本方法は、押出成形可能組成物を押出成形することを更に含む。
【０００９】
別の態様では、本開示は、ポリオレフィンの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法を提供する。本方法は、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤組成物を準備することと、押出成形可能ポリマーを準備することと、ポリマー加工用添加剤組成物と押出成形可能ポリマーとを混合して押出成形可能組成物を準備することと、この組成物を押出成形することと、を含む。
【００１０】
別の態様では、本開示は、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、を含むポリマー加工用添加剤組成物を提供する。したがって、本開示は、ポリマー加工用添加剤組成物として、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、を含む組成物の使用を提供する。
【００１１】
別の態様では、本開示は、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤を提供する。本ポリマー加工用添加剤は、フルオロポリマー、シリコーン及びポリオレフィンを本質的に含まない。したがって、本開示は、ポリマー１モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有するポリ（オキシアルキレン）及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の、ポリマー加工用添加剤としての使用を提供する。
【００１２】
以下に記載されている通り、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール）とカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩との組合せは、通常、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーと酸化マグネシウムとの組合せよりも高い熱安定性を有する。更に、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール）とカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩との組合せは、通常、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーとある種の慣用的な酸化防止剤との組合せよりも高い熱安定性を有する。
【００１３】
同様に、以下に記載されている通り、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤は、例えば、慣用的なフルオロポリマーポリマー加工用添加剤の非存在下で、ポリマー加工用添加剤として有用である。
【００１４】
本出願では、
「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」などの用語は、単数の実体だけを指すことを意図しているわけではなく、例示するためにその具体的な例を使用することができる、一般分類を含む。用語「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、用語「少なくとも１つの」と互換的に使用される。
【００１５】
列挙したものの後に続く句「のうちの少なくとも１つを含む」とは、その列挙したものの中の項目のいずれか１つ、及びその列挙したものの中の２つ以上の項目の任意の組合せを含むことを指す。列挙したものの後に続く句「のうちの少なくとも１つ」とは、その列挙したものの中の項目のいずれか１つ、又はその列挙したものの中の２つ以上の項目の任意の組合せを指す。
【００１６】
「アルキル（alkyl）基」及びその接頭語「ａｌｋ」は、別段の指定がない限り、最大３０個の炭素（一部の実施形態では、最大２０個、１５個、１２個、１０個、８個、７個、６個又は５個の炭素）を有する、直鎖基及び分岐鎖基及び環式基を含む。環式基は、単環式又は多環式とすることができ、一部の実施形態では、３〜１０個の環炭素原子を有することができる。
【００１７】
例えば、アルキル、アルキレン又はアリールアルキレンに関して、句「１つ以上のエーテル連結によって割り込まれている」とは、官能基の両側に、アルキル、アルキレン又はアリールアルキレンの一部を有することを指す。−Ｏ−で割り込まれているアルキレンの例は、−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−である。
【００１８】
用語「アリール」としては、本明細書で使用する場合、例えば、１つ、２つ又は３つの環を有する、炭素環式芳香族環又は環系であって、場合により、この環中に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｏ、Ｓ又はＮ）を含有しており、場合により、最大４個の炭素原子を有する１つ以上のアルキル基（例えば、メチル又はエチル）、最大４個の炭素原子を有するアルコキシ、ハロ（すなわち、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨード）、ヒドロキシ又はニトロ基を含めた、最大で５つの置換基により置換されている、炭素環式芳香族環又は環系が挙げられる。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル、フルオレニル及びフリル、チエニル、オキサゾリル、並びにチアゾリルが挙げられる。「アリールアルキレン」とは、アリール基が結合している「アルキレン」部分を指す。「アルキルアリーレン」とは、アルキル基が結合している「アリーレン」部分を指す。
【００１９】
数値範囲はすべて、特に明記しない限り、その終点、及び両終点間の非整数値を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含む）。
【００２０】
本開示の実施形態の様々な態様及び利点を要約した。上記の発明の概要は、例示されている実施形態の各々、又は本開示の各実施を記載することを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
その熱安定性がカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により増強され得る、第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、式Ａ［（ＯＲ１）ｘＯＲ２］ｙにより表すことができ、式中、Ａは、通常、１つ以上のエーテル連結によって割り込まれているアルキレンであり、ｙは、２又は３であり、（ＯＲ１）ｘは、オキシアルキレン基であるＯＲ１を複数（ｘ）有するポリ（オキシアルキレン）鎖であり、Ｒ１はそれぞれ、独立してＣ２〜Ｃ５アルキレンであり、一部の実施形態では、Ｃ２〜Ｃ３アルキレンであり、Ｒ２は、水素、アルキル、アリール、アリールアルケニル、アルキルアリーレニル、−Ｃ（Ｏ）−アルキル、−Ｃ（Ｏ）−アリール、−Ｃ（Ｏ）−アリールアルケニル又は−Ｃ（Ｏ）−アルキルアリーレニルであり、−Ｃ（Ｏ）−は、ＯＲ２のＯに結合している。第１及び／又は第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、Ｒ１がそれぞれ、−ＣＨ２ＣＨ２−又はポリ（オキシプロピレン）であり、Ｒ１がそれぞれ、−Ｃ３Ｈ６−である、ポリ（オキシエチレン）などのホモポリマーとすることができる。又は、第１及び／又は第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、ランダム分布しているオキシアルキレン基（例えば、コポリマーである−ＯＣ２Ｈ４−及び−ＯＣ３Ｈ６−単位）の鎖、又はオキシアルキレン基の繰り返しからなる交互ブロック（例えば、（−ＯＣ２Ｈ４−）ａ及び（−ＯＣ３Ｈ６−）ｂブロックを含むポリマーであり、ａ＋ｂは、ｘの実施形態のいずれかにおいて以下に記載されている通りのｘである）を有する鎖とすることができる。一部の実施形態では、Ａは、エチレン、−ＣＨ２−ＣＨ（−）−ＣＨ２−（グリセロールに由来）、ＣＨ３ＣＨ２Ｃ（ＣＨ２−）３（１，１，１−トリメチロールプロパンに由来）、ポリ（オキシプロピレン）、−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−である。一部の実施形態では、Ｒ２は、水素、メチル、ブチル、フェニル、ベンジル、アセチル、ベンゾイル又はステアリルである。他の有用なポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、例えば、ジカルボン酸、及び式Ａ［（ＯＲ１）ｘＯＲ２］ｙによって表されるポリ（オキシアルキレン）ポリマーから調製されるポリエステルであり、Ａ、Ｒ１及びｘは、上で定義されている通りであり、Ｒ２は水素であり、ｙは２である。通常、第１及び／又は第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量基準での大部分は、繰り返しオキシアルキレン基（ＯＲ１）であろう。
【００２２】
一部の実施形態では、その熱安定性がカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により増強され得る、第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、ポリエチレングリコール及びそれらの誘導体である。ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は、式Ｈ（ＯＣ２Ｈ４）ｘ’ＯＨによって表すことができる。これらのポリエチレングリコール、それらのエーテル及びそれらのエステルの多くは、様々な供給業者から市販されている。
【００２３】
上記のポリ（オキシアルキレン）及びポリエチレングリコールポリマーの一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量がモルあたり少なくとも約５０，０００グラムであるよう変数「ｘ」及び「ｘ’」が選択される。一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量は、モルあたり少なくとも約６０，０００グラム、モルあたり７０，０００グラム、モルあたり７５，０００グラム、モルあたり８０，０００グラム、又はモルあたり８５，０００グラムである。一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量は、モルあたり最大で約５００，０００グラム、モルあたり約４５０，０００グラム、モルあたり約４００，０００グラム、モルあたり約３５０，０００グラム、モルあたり約３００，０００グラム又はモルあたり約２５０，０００グラムである。したがって、これらの実施形態の一部では、式Ａ［（ＯＲ１）ｘＯＲ２］ｙ中、ｘ及び「ａ＋ｂ」は、約５００〜約６，０００又は約５００〜約５，０００の範囲にあってもよい。式Ｈ（ＯＣ２Ｈ４）ｘ’ＯＨの一部の実施形態では、ｘ’は、約１０００〜約１２，０００又は約１０００〜約１０，０００の範囲にあってもよい。
【００２４】
重量平均分子量は、例えば、当分野で公知の技法による、ポリエチレンオキシド標準品を使用するゲル浸透クロマトグラフィ（すなわち、サイズ排除クロマトグラフィ）によって測定することができる。本開示の目的には、以下の本実施例において記載されている試験方法が使用される。
【００２５】
第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーの分子量）は、ポリマー加工用添加剤として、その性能のために選択することができる。第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、溶融加工可能となるよう、例えば、所望の押出成形温度において液体状態（又は、溶融）にあるよう、選択することができる。溶融加工は、通常、１８０℃〜２８０℃の温度で行われるが、最適操作温度は、組成物の融点、溶融粘度、熱安定性、及び使用される溶融加工用機器のタイプに応じて選択することができる。第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、それがホストポリマーと適合可能な溶融粘度を有するよう、選択することもできる。例えば、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、粘度を以下の実施例中の試験方法に準拠して、平行平板型レオメータを使用して測定した場合、ホストポリマーの溶融粘度の桁数内の溶融粘度を有することができる。一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、ホストポリマーよりも低い溶融粘度を有する。一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、１ｒａｄ／ｓの周波数及び１９０℃の温度において、１０００Ｐａ．ｓ〜１００，０００Ｐａ．ｓの範囲にある溶融粘度（イータ’）を有する。
【００２６】
本開示による組成物及び方法の一部の実施形態には、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーが含まれる。上記のポリ（オキシアルキレン）及びポリエチレングリコールポリマーの一部の実施形態では、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量がモルあたり約２００〜約２０，０００グラム（ｇ／ｍｏｌ）、一部の実施形態では、約４００〜約１５，０００ｇ／ｍｏｌであるよう変数「ｘ」及び「ｘ’」が選択される。したがって、これらの実施形態の一部では、式Ａ［（ＯＲ１）ｘＯＲ２］ｙ中、ｘ及び「ａ＋ｂ」は、約３〜２５０又は約１０〜２２５の範囲にあってもよい。これらの実施形態の一部では、式Ｈ（ＯＣ２Ｈ４）ｘ’ＯＨ中、ｘ’は、約３〜５００又は約１０〜４５０の範囲にあってもよい。以下の実施例において示される通り、第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと金属塩とのブレンドは、フィルムの押出成形中の溶融損傷がなくなる時間が、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び金属塩が、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの非存在下で使用される場合よりも、驚くほど効果的に低下している。
【００２７】
第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーが異なる重量平均分子量であるために、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの溶融粘度は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの溶融粘度よりも低い。２種のポリマー加工用添加剤間の重量平均分子量間の差異は、２：１〜１０６：１、一部の実施形態では、５：１〜１０６：１、２：１〜１０３：１、５：１〜１０３：１、２：１〜５００：１又は５：１〜５００：１の範囲とすることができる。理論によって拘束されることを望むものではないが、一部の実施形態では、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、押出成形可能組成物中の第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの表面を湿潤させることができるか、又はそうでない場合、その表面と結合し得る。
【００２８】
第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーのブレンドを含む実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量は、モルあたり最大で約１，５００，０００グラム、モルあたり１，２００，０００グラム、モルあたり１，０００，０００グラム、モルあたり９００，０００グラム、モルあたり８００，０００グラム又はモルあたり７５０，０００グラムとすることができる。したがって、これらの実施形態では、式Ａ［（ＯＲ１）ｘＯＲ２］ｙ及びＨ（ＯＣ２Ｈ４）ｘ’ＯＨ、ｘ、ｘ’及び「ａ＋ｂ」は、約１０００〜約２５０００の範囲にあってもよい。
【００２９】
第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、様々な有用な比で存在することができる。有用なポリマー加工用添加剤組成物は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーとの比が、５：９５〜９５：５の範囲で含むことができる。一部の実施形態では、ポリマー加工用添加剤組成物中の、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーとの比は、１／２〜２／１である。その比は、１：１であってもよい。第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、モルあたり５００，０００グラムより大きい場合（例えば、最大でモルあたり約１，５００，０００グラム、モルあたり１，２００，０００グラム、モルあたり１，０００，０００グラム、モルあたり９００，０００グラム、モルあたり８００，０００グラム又はモルあたり７５０，０００グラム）、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーとの比はより低い方が有用となり得る。一部の実施形態では、ポリマー加工用添加剤組成物は、ポリマー加工用添加剤組成物の総重量に対して、少なくとも約２５、４０又は５０重量％の第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーを含む。
【００３０】
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩は、本開示による組成物及び方法において、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー）を熱的に安定化させるのに有用となり得る。一部の実施形態では、金属塩は、カルボン酸又はスルホン酸の金属塩である。カルボン酸及びスルホン酸は、一官能性又は多官能性（例えば、二官能性）であってもよく、脂肪族又は芳香族であってもよい。言いかえると、カルボニル炭素又はスルホニル硫黄は、芳香族基又は芳香族環に結合していてもよい。脂肪族カルボン酸及びスルホン酸は、飽和又は不飽和であってよい。１つ以上の−Ｃ（Ｏ）Ｏ−又は−Ｓ（Ｏ）２Ｏ−陰イオン（すなわち、それぞれ、カルボン酸イオン基又はスルホン酸イオン基）に加え、脂肪族基又は芳香族基はまた、ハロゲン（すなわち、フルオロ、クロロ、ブロモ及びヨード）、ヒドロキシル及びアルコキシ基を含む他の官能基により置換されていてもよく、芳香族環も、アルキル基により置換されていてもよい。一部の実施形態では、カルボン酸又はスルホン酸は、一官能性又は二官能性であり、脂肪族鎖上に更なる置換基をなんら有していない脂肪族である。
【００３１】
一部の実施形態では、金属塩は、カルボン酸の金属塩である。一部の実施形態では、金属塩をもたらすのに有用なカルボン酸は、式ＲＣＯＯＨによって表され、Ｒはアルキル又はアルケニルである。一部の実施形態では、カルボン酸は酢酸である。一部の実施形態では、カルボン酸は、例えば、約８〜３０個（一部の実施形態では、８〜２６個又は８〜２２個）の炭素原子を有するアルキル基又はアルケニル基を有する脂肪酸である。８〜２６個の炭素原子を有する脂肪酸の一般名は、カプリル酸（Ｃ８）、カプリン酸（Ｃ１０）、ラウリン酸（Ｃ１２）、ミリスチン酸（Ｃ１４）、パルミチン酸（Ｃ１６）、ステアリン酸（Ｃ１８）、アラキジン酸（Ｃ２０）、ベヘン酸（Ｃ２２）、リグノセリン酸（Ｃ２４）及びセロチン酸（Ｃ２６）である。一部の実施形態では、これらの酸の脂肪酸金属塩は、カプリル酸塩、カプリン酸塩、ラウリン酸塩、ミリスチン酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、アラキジン酸塩、ベヘニル酸塩、リグノセリン酸塩及びセロチン酸塩とすることができる。一部の実施形態では、カルボン酸はステアリン酸以外である。
【００３２】
一部の実施形態では、金属塩は、スルホン酸の金属塩である。一部の実施形態では、金属塩をもたらすのに有用なスルホン酸は、式ＲＳ（Ｏ）２ＯＨによって表され、Ｒはアルキル又はアルケニルである。アルキル基又はアルケニル基は、約８〜３０個（一部の実施形態では、８〜２６個又は８〜２２個）の炭素原子を有する。
【００３３】
一部の実施形態では、金属塩は、アルキル硫酸エステルの金属塩である。１つ以上の−ＯＳ（Ｏ）２Ｏ−陰イオン（すなわち、硫酸塩基）に加え、アルキル基も、ハロゲン（すなわち、フルオロ、クロロ、ブロモ及びヨード）、ヒドロキシル及びアルコキシ基を含めた他の官能基により置換されていてもよい。一部の実施形態では、アルキル基は、更なる置換を含まない。金属塩をもたらすのに有用な酸は、通常、式Ｒ’ＯＳ（Ｏ）２ＯＨによって表され、Ｒ’は約８〜３０個（一部の実施形態では、８〜２６又は８〜２２個）の炭素原子を有するアルキルである。
【００３４】
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩中の有用な金属陽イオンの例としては、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）及びカリウム（Ｋ）が挙げられる。一部の実施形態では、金属塩はナトリウム塩又はカリウム塩である。一部の実施形態では、金属塩は亜鉛塩又はカルシウム塩である。
【００３５】
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の多くは、様々な市販の供給源から入手可能であり、他のものは、従来の方法により作製することができる。一部の実施形態では、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩は、インシチュで形成することができる。これらの実施形態では、通常、金属陽イオンを含有する第１の構成成分、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルを含有する第２の構成成分のどちらも、ポリマー加工用添加剤組成物又は押出成形可能ポリマーを含めた熱可塑性組成物（一部の実施形態では、ポリオレフィン）に加えることができる。例えば、酸化亜鉛及びステアリン酸を組成物に加え、ステアリン酸亜鉛を形成することができる。
【００３６】
本開示による組成物及び方法においてポリ（オキシアルキレン）ポリマーを熱的に安定化するのに有用な、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の例としては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ベヘン酸ナトリウム、１−デカンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム及びフタル酸亜鉛が挙げられる。一部の実施形態では、金属塩は、ステアリン酸カルシウム又はステアリン酸亜鉛以外である。一部の実施形態では、金属塩は、ステアリン酸カルシウム以外である。
【００３７】
第１及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、並びにカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、本開示を実施するのに有用なポリマー加工用添加剤組成物では、第１及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び金属塩の総重量に対して、少なくとも８５重量％の量で存在することができる。一部の実施形態では、第１及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び金属塩の総重量に対して、少なくとも、８５重量％、９０重量％、９５重量％又は９７．５重量％の量で存在する。一部の実施形態では、金属塩は、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び金属塩の総重量に対して、最大１５重量％、１０重量％、５重量％又は２．５重量％の量で存在する。一部の実施形態では、金属塩は、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び金属塩の総重量に対して、最大１重量％又は０．５重量％の量で存在する場合でさえも、第１及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの熱安定性を改善することができる。
【００３８】
以下の実施例に含まれているデータは、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩をＰＥＧに添加することで、熱重量分析器（ＴＧＡ）により決定すると、分解の開始温度を上昇させることを明確に示している。一部の実施形態では、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩をポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ＰＥＧ）に添加することで、ＴＧＡにより決定すると、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーの分解の開始温度は、少なくとも２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００度、上昇する。これらのデータは、酸化マグネシウムが、評価したカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の大部分ほど安定化をもたらさないことも示している。しかし、金属酸化物と、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩との組合せは有用となり得る。
【００３９】
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により安定化されているポリ（オキシアルキレン）ポリマーは、例えば、ポリマー加工用添加剤として有用である。以下の実施例において示される通り、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により安定化されているポリ（オキシアルキレン）ポリマーのブレンドは、フィルムの押出成形中に、溶融損傷をなくす時間を低下させるのに有効である。したがって、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により安定化されているポリ（オキシアルキレン）ポリマーのブレンドは、フルオロポリマー又はシリコーン含有ポリマーの非存在下でさえも、有効となり得る。一部の実施形態では、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により安定化されているポリ（オキシアルキレン）ポリマーのブレンドは、フィルムの押出成形中に、溶融損傷をなくす時間を低下させる点で、フルオロポリマーに匹敵する。したがって、一部の実施形態では、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩により安定化されているポリ（オキシアルキレン）ポリマーを含むポリマー加工用添加剤組成物は、フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない。「フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない」とは、フルオロポリマー及びシリコーンを含むが、ポリマー加工用添加剤組成物がホスト樹脂に含まれている場合に、押出成形中に溶融損傷性能を改善するには有効となり得ない量で含む、組成物を指すことができる。一部の実施形態では、ポリマー加工用添加剤組成物は、フルオロポリマー及び／又はシリコーンの、最大１、０．５、０．２５若しくは０．１重量％又はそれら未満で含むことができる。「フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない」には、フルオロポリマー及びシリコーン含まないことを含むことができる。
【００４０】
他の実施形態では、安定化されている第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー又は第１及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーのブレンドは、シリコーン含有ポリマー又はフルオロポリマーであるポリマー加工用添加剤と組み合わせて使用することができる。押出成形可能な熱可塑性ポリマーにおいて、溶融欠陥を少なくとも一部、緩和するのに有用で、安定化ポリ（オキシアルキレン）ポリマー又はポリ（オキシアルキレン）ポリマーブレンドと組み合わせて使用することができる、フルオロポリマーとしては、例えば、米国特許第５，０１５，６９３号及び同第４，８５５，３６０号（Ｄｕｃｈｅｓｎｅら）、同第５，７１０，２１７号（Ｂｌｏｎｇら）、同第６，２７７，９１９号（Ｄｉｌｌｏｎら）、米国特許第７，３７５，１５７号（Ａｍｏｓら）、及び米国特許出願公開第２０１０／０３１１９０６号（Ｌａｖａｌｌｅｅら）に記載されているものが挙げられる。安定化ポリ（オキシアルキレン）ポリマー又はポリ（オキシアルキレン）ポリマーブレンドと組み合わせて有用となり得る、ポリマー加工用添加剤として有用な一部のフルオロポリマーが市販されている。例えば、ヘキサフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンからなるコポリマーは、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎ．）から、「ＤＹＮＡＭＡＲ  ＦＸ９６１３」及び「ＤＹＮＡＭＡＲ  ＦＸ９６１４」としての商標名で市販されており、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンからなるコポリマーは、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから、商標名「ＤＹＮＡＭＡＲ  ＦＸ５９１１」及び「ＤＹＮＡＭＡＲ  ＦＸ５９１２」という商標名で市販されている。他の有用なフルオロポリマーは、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ及びＣｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．から、商標名「ＶＩＴＯＮ  Ａ」及び「ＶＩＴＯＮ  ＦＲＥＥＦＬＯＷ」が様々なグレードで、ダイキン工業株式会社（大阪、日本）から商標名「ＤＡＩ−ＥＬ」が様々なグレードで、及びＡｒｋｅｍａ，Ｃｏｌｏｍｂｅｓ，Ｆｒａｎｃｅから、商標名「ＫＹＮＡＲ」が様々なグレードで市販されている。押出成形可能な熱可塑性ポリマーにおいて、溶融欠陥を少なくとも一部、緩和するのに有用で、安定化ポリ（オキシアルキレン）ポリマー又はポリ（オキシアルキレン）ポリマーブレンドと組み合わせて使用することができる、シリコーンとしては、例えば、米国特許第４，５３５，１１３号（Ｆｏｓｔｅｒら）に記載されているポリシロキサン、例えば、米国特許出願公開第２０１１−０２４４１５９号（Ｐａｐｐら）に記載されているポリジオルガノシロキサンポリアミドブロックコポリマー及びポリジオルガノシロキサンポリオキサミドブロックコポリマー、並びに例えば、国際公開第２０１５／０４２４１５号（Ｌａｖａｌｌｅｅら）に記載されているシリコーン−ポリウレタンコポリマーが挙げられる。一部のシリコーンポリマー加工用添加剤は、例えば、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈ．）から、商標名「ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ＭＢ５０−００２」で、及びＷａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ（Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から、商標名「ＧＥＮＩＯＰＬＡＳＴ」で市販されている。
【００４１】
その実施形態のいずれかにおいて本明細書に記載されている、第１及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、並びに金属塩を含む組成物は、シリコーン−ポリエーテルコポリマー、ポリ（アジピン酸ブチレン）、ポリ（乳酸）及びポリカプロラクトンポリエステルなどの脂肪族ポリエステル、及びフタル酸ジイソブチルエステルなどの芳香族性ポリエステルなどの、他のタイプのポリマー加工用添加剤又は相乗剤と組み合わせて使用することができる。これらのクラスの相乗剤のいずれかのブレンドが有用なことがある。同様に、こうしたクラスの相乗剤の２つ以上のブロックを含めた、ブロックコポリマーも有用となり得る。例えば、シリコーン−ポリカプロラクトンブロックコポリマー又はポリ（オキシアルキレン）−ポリカプロラクトンブロックコポリマーが、本明細書において開示される組成物と組み合わせると有用となり得る。
【００４２】
第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、本開示によるポリマー加工用添加剤組成物は、粉末、ペレット、所望の微粒子サイズ若しくはサイズ分布の顆粒の形態、又は他の任意の押出成形可能な形態で使用することができる。これらのポリマー加工用添加剤組成物は、酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定化剤（ＨＡＬＳ）、ＵＶ安定化剤、金属酸化物（例えば、酸化マグネシウム及び酸化亜鉛）、粘着防止剤（例えば、コーティング又は非コーティング）、顔料及び充填剤（例えば、二酸化チタン、カーボンブラック及びシリカ）などの従来の補助剤を含有することができる。
【００４３】
ＨＡＬＳは、通常、酸化分解に起因し得る、遊離ラジカルを捕捉することができる化合物である。一部の適切なＨＡＬＳとしては、ピペリジン上の窒素原子が無置換であってもよく、又はアルキル若しくはアシルによって置換されていてもよい、テトラメチルピペリジン基が挙げられる。適切なＨＡＬＳの例としては、デカン二酸、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−（オクチルオキシ）−４−ピペリジニル）エステル、セバシン酸ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）、８−アセチル−３−ドデシル−７，７，９，９−テトラメチル−１，３，８−トリアザスピロ（４，５）−デカン−２，５−ジオン、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ヒドロキシピペリジンスクシネート）及びセバシン酸ビス（Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）が挙げられる。適切なＨＡＬＳとしては、例えば、ＢＡＳＦ（Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ、ＮＪ）から、商標名「ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ」で入手可能なものが更に挙げられる。酸化防止剤の例としては、やはりＢＡＳＦから入出可能な、商標名「ＩＲＧＡＦＯＳ  １６８」、「ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０」及び「ＵＬＴＲＡＮＯＸ  ６２６」で得られるものが挙げられる。これらの安定化剤は、存在する場合、本開示による組成物中に、任意の有効量で、ポリマー加工用添加剤組成物の総重量に対して、通常、最大５、２〜１重量％、及び通常、少なくとも０．１、０．２又は０．３重量％で含まれ得る。
【００４４】
しかし、一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む組成物は、従来の酸化防止剤の非存在下でさえも、熱的に驚くほど安定である。カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩が、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーの熱安定性を高める能力を、以下の実施例における表７及び８に記載されている様々な酸化防止剤と比較した。これらのデータは、酸化防止剤及びステアリン酸塩の組合せは、個々の構成成分より優れ得ることを示しているが、単独で使用したステアリン酸塩は、従来の酸化防止剤より優れ得る。したがって、一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤組成物は、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤）を本質的に含まない。酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤）を本質的に含まないとは、組成物が酸化防止剤を含まないか、又は組成物の総重量に対して、最大でも０．１、０．０５又は０．０１重量％の量しか酸化防止剤を含まないことを意味することができる。
【００４５】
一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤組成物は、ポリマー加工用添加剤として有用であるが、ホスト樹脂から個別に提供され得る。したがって、一部の実施形態では、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、を含むポリマー加工用添加剤組成物は、ポリオレフィンを本質的に含まない。同様に、一部の実施形態では、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤は、ポリオレフィンを本質的に含まない。ポリオレフィンを本質的に含まないとは、組成物がポリオレフィンを含まないか、又はポリマー加工用添加剤組成物の総重量に対して、最大でも１、０．５、０．１又は０．０５重量％の量しかポリオレフィンを含まないことを意味することができる。他の実施形態では、本ポリマー加工用添加剤は、以下に更に記載されている通り、ホスト樹脂中のマスターバッチ中で提供することができる。
【００４６】
一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤組成物は、溶融加工可能な熱可塑性ポリマーを含めた、熱可塑性組成物中で、（例えば、ポリマー加工用添加剤として）有用である。幅広い熱可塑性ポリマーが、溶融加工可能である。有用な熱可塑性ポリマーの例としては、炭化水素樹脂、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン６／１０、ナイロン１１及びナイロン１２）、ポリエステル（例えば、ポリ（エチレンテレフタレート）及びポリ（ブチレンテレフタレート））、塩素化ポリエチレン、ポリビニル樹脂（例えば、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレート及びポリメチルアクリレート）、ポリカーボネート、ポリケトン、ポリウレア、ポリイミド、ポリウレタン、ポリオレフィン及びポリスチレンが挙げられる。
【００４７】
有用な溶融加工可能なポリマーは、１０分以下あたり５．０グラム、又は１０分以下あたり２．０グラムのメルトフローインデックス（２１６０グラム重量を使用して、１９０℃でＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠して測定）を有する。一般に、溶融加工可能なポリマーのメルトフローインデックスは、１０分あたり少なくとも０．１又は０．２グラムである。
【００４８】
本開示による組成物及び方法の一部の実施形態では、有用な溶解加工可能なポリマーは、炭化水素ポリマー、例えばポリオレフィンである。有用なポリオレフィンの例としては、一般構造ＣＨ２＝ＣＨＲ３を有するものが挙げられ、Ｒ３は水素又はアルキルである。一部の実施形態では、アルキルラジカルは、最大１０個の炭素原子、又は１〜６個の炭素原子を含む。溶融加工可能なポリオレフィン（poleolefin）としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）、ポリ（３−メチルブテン）、ポリ（４−メチルペンテン）、エチレンとプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−メチル−１−ペンテン及び１−オクタデセンとのコポリマー、ポリエチレンとポリプロピレンとのブレンド、直鎖状又は分岐状低密度ポリエチレン（例えば、密度０．８９〜０．９４ｇ／ｃｍ３を有するもの）、高密度ポリエチレン（例えば、密度が例えば０．９４〜約０．９８ｇ／ｃｍ３を有するもの）、及びポリエチレン、及び共重合可能なモノマーを含有するオレフィンコポリマー（例えば、エチレンとアクリル酸のコポリマー、エチレンとアクリル酸メチルのコポリマー、エチレンとアクリル酸エチルのコポリマー、エチレンと酢酸ビニルのコポリマー、エチレン、アクリル酸及びアクリル酸エチルのコポリマー、及びエチレン、アクリル酸及び酢酸ビニルのコポリマー）が挙げられる。溶解加工可能なポリマーとしては、遊離カルボン酸基を含有する、オレフィンコポリマーの金属塩、又はそのブレンド（例えば、共重合したアクリル酸を含むポリマー）が挙げられる。このカルボン酸ポリマーの塩を提供するために使用することができる金属の例は、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、バリウム、亜鉛、ジルコニウム、ベリリウム、鉄、ニッケル及びコバルトなどの一価、二価及び三価の金属である。
【００４９】
本開示の実施に有用なポリオレフィンは、オレフィンのホモ重合又は共重合によって得ることができる。有用なポリオレフィンは、１種以上のオレフィンと、最大約３０重量％以上、一部の実施形態では、２０重量％以下の１種以上の、こうしたオレフィンと共重合可能なモノマーからなるコポリマーとすることができる。オレフィンと共重合可能な代表的なモノマーとしては、ビニルエステルモノマー（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、クロロ酢酸ビニル及びクロロプロピオン酸ビニルなど）、アクリル酸及びアルファ−アルキルアクリル酸モノマー並びにそれらのアルキルエステル、アミド及びニトリル（アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メタクリルアミド及びアクリロニトリルなど）、ビニルアリールモノマー（スチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン及びビニルナフタレンなど）、ハロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデンのモノマー（塩化ビニル、塩化ビニリデン及び臭化ビニリデンなど）、マレイン酸及びフマル酸及びそれらの無水物（マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル及び無水マレイン酸など）のアルキルエステルモノマー、ビニルアルキルエーテルモノマー（ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル及び２−クロロエチルビニルエーテルなど）、ビニルピリジンモノマー、Ｎ−ビニルカルバゾールモノマー、及びＮ−ビニルピロリジンモノマーが挙げられる。
【００５０】
一部の実施形態では、本明細書において開示される熱可塑性組成物及び方法において有用なポリオレフィンは、チーグラー−ナッタ触媒作用によって調製される。一部の実施形態では、本明細書において開示される熱可塑性組成物及び方法において有用なポリオレフィンは、均一触媒作用によって調製される。一部の実施形態では、均一触媒作用とは、触媒及び基質が、同一相にある（例えば、溶液中）、触媒作用を指す。一部の実施形態では、均一触媒作用とは、単一活性部位を有する触媒により行われる触媒作用を指す。シングルサイト触媒は、通常、単一金属中心を含有する。
【００５１】
一部の実施形態では、均一触媒によるポリオレフィンは、メタロセン触媒によるポリオレフィンである。メタロセン触媒は、通常、ジルコニウム、チタン又はハフニウムなどの正に帯電している金属に錯体形成している、１つ又は２つのシクロペンタジエニル陰イオンを有する。シクロペンタジエニル基は、置換（例えば、アルキル、フェニル又はシリル基により）されていてもよいか、又はベンゼンなどの芳香族環に縮合していてもよく、２つのシクロペンタジエニル基又は１つのシクロペンタジエニル基と別の配位性基（例えば、Ｎ−アルキル、ｐ−アルキル、Ｏ又はＳ）とが、架橋基（例えば、（ＣＨ３）２Ｓｉ、（ＣＨ３）２Ｃ又はＣＨ２ＣＨ２）を介して一緒に結合していてもよいことが理解される。金属としては、ハロゲン、水素、アルキル、フェニル又は追加のシクロペンタジエニル基などの他の配位子を挙げることができる。メタロセン触媒は、通常、均一反応条件下、メチルアルモキサン又はボレートと組み合わせて使用される。
【００５２】
市販のメタロセン触媒によるポリオレフィンは、商標名「ＥＸＸＰＯＬ」、「ＥＸＡＣＴ」、「ＥＸＣＥＥＤ」及び「ＶＩＳＴＡＭＡＸＸ」で、Ｅｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｂａｙｔｏｗｎ，Ｔｅｘ．）から、及び商標名「ＡＦＦＩＮＩＴＹ」及び「ＥＮＧＡＧＥ」でＤｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，Ｍｉｃｈ．）からのものが挙げられる。
【００５３】
メタロセン触媒以外の均一触媒又はシングルサイト触媒も、均一触媒によるポリオレフィンを得るのに有用である。こうした触媒は、通常、金属（例えば、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、パラジウム又はニッケル）に強く結合している少なくとも１つの第１の配位子、及び化学変化を起こすことが可能な少なくとも１つの他の配位子を含む。第１の配位子は、通常、活性化（例えば、メチルアルモキサン又はボレートにより）された後に金属に結合したままで存在し、触媒の単一形態を安定化し、重合を妨げず、活性部位に形状をもたらし、電子的にその金属を修飾する。一部の有用な第１の配位子としては、嵩高い、二座ジイミン配位子、サリチルイミン配位子、三座のピリジンジイミン配位子、ヘキサメチルジシラザン、嵩高いフェノール化合物及びアセチルアセトネートが挙げられる。これらの配位子の多くは、例えば、Ｉｔｔｅｌら、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．，２０００，１００，１１６９〜１２０３に記載されている。商標名「ＡＤＶＡＮＣＥＤ  ＳＣＬＡＩＲＴＥＣＨ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ」で、Ｎｏｖａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃａｌｇａｒｙ，Ｃａｎａｄａ）により記載されているものなどの他のシングルサイト触媒。
【００５４】
均一触媒によるポリオレフィンは、チーグラー−ナッタ触媒作用などの他の方法によって作製されるポリオレフィンよりも、高い分子量、低い多分散性、より少ない抽出可能物及び異なる立体化学を有することができる。均一触媒作用はまた、チーグラー−ナッタ触媒作用よりも重合可能なモノマーを幅広く選択することが可能である。有機金属化合物と混合したハロゲン化遷移金属錯体を使用する、チーグラー−ナッタ触媒作用は、得られたポリオレフィン樹脂中に酸性残基を残すことができる。こうした樹脂には、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸亜鉛などの酸を中和する添加剤が加えられてきた。均一触媒によるポリオレフィンの場合、こうした酸性残基は、一般に存在しない。したがって、酸を中和する添加剤は通常、必要ではない。
【００５５】
有用な均一触媒によるポリオレフィンの例としては、一般構造ＣＨ２＝ＣＨＲ１０を有するものが挙げられ、Ｒ１０は水素又はアルキルである。一部の実施形態では、アルキルは、最大１０個の炭素原子、又は１〜６個の炭素原子を含む。均一触媒によるポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ（１−ブテン）、ポリ（３−メチルブテン）、ポリ（４−メチルペンテン）、エチレンとプロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、４−メチル−１−ペンテン及び１−オクタデセンとのコポリマー、ポリエチレンとポリプロピレンとのブレンド、直鎖状又は分岐状低密度ポリエチレン（例えば、密度が０．８９〜０．９４ｇ／ｃｍ３を有するもの）、及び高密度ポリエチレン（例えば、密度が例えば０．９４〜約０．９８ｇ／ｃｍ３を有するもの）を挙げることができる。一部の実施形態では、均一触媒によるポリオレフィンは、直鎖状低密度ポリエチレンである。これらの実施形態のいずれも、均一触媒によるポリオレフィンは、メタロセン触媒によるポリオレフィンであってもよい。
【００５６】
本開示の実施形態のいずれかを実施するのに有用な熱可塑性組成物は、酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定化剤（ＨＡＬＳ）、ＵＶ安定化剤、金属酸化物（例えば、酸化マグネシウム及び酸化亜鉛）、粘着防止剤（例えば、コーティング又は非コーティング）、顔料及び充填剤（例えば、二酸化チタン、カーボンブラック及びシリカ）などの、それらの実施形態のいずれかにおける、上記の従来的な補助剤のいずれかを含むことができる。
【００５７】
しかし、上記の一部の実施形態では、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤組成物は、従来の酸化防止剤の非存在下でさえも、驚くほど熱的に安定である。したがって、一部の実施形態では、ポリオレフィン、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む熱可塑性組成物は、酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤）を本質的に含まない。酸化防止剤（例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤）を本質的に含まないとは、組成物が酸化防止剤を含まないこと、又はポリオレフィンの重量に対して、最大でも０．１、０．０５、０．０１、０．００５又は０．００２重量％の量しか酸化防止剤を含まないことを意味することができる。更に、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤組成物は、無機粘着防止剤（例えば、珪藻土、炭酸カルシウム、シリカ及びタルク）の非存在下でさえも、フィルムの押出成形中に、溶融損傷がなくなる時間を低下させるのに有効である。したがって、一部の実施形態では、ポリオレフィン、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む組成物は、無機粘着防止剤を本質的に含まない。無機粘着防止剤（例えば、珪藻土、炭酸カルシウム、シリカ及びタルク）を本質的に含まないとは、組成物が無機粘着防止剤を含まないこと、又は組成物の総重量に対して、最大でも１、０．５、０．１、０．０５、０．０１、０．００５又は０．００２重量％の量しか無機粘着防止剤を含んでいないことを意味することができる。したがって、本明細書において開示される組成物は、特に、チーグラー−ナッタを触媒とするオレフィンポリマーの押出成形中に、ゲルストリーキング及びピンストリッピングを防止するために、ヒンダードフェノール系酸化防止剤及び無機粘着防止剤の使用を必要とする、米国特許第４，５４０，５３８号（Ｃｏｒｗｉｎら）を鑑みると、押出成形時に驚くほど欠損がないと考えることができる。
【００５８】
一部の実施形態では、熱可塑性ポリマー（一部の実施形態では、ポリオレフィン）は、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤組成物と混合される前に、ステアリン酸金属塩を含まない。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマー（一部の実施形態では、ポリオレフィン）は、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤組成物と混合される前に、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩をなんら含まない。上記の通り、酸中和剤は通常、均一触媒によるポリオレフィンには必要でない添加剤である。
【００５９】
熱可塑性ポリマーは、粉末、ペレット、顆粒の形態、又は他の任意の押出成形可能な形態で使用することができる。本開示による組成物は、様々な方法のうちのいずれかによって調製することができる。例えば、ポリマー加工用添加剤組成物は、ポリマー物品に押出成形する間に、熱可塑性ポリマーと混合することができる。ポリマー加工用添加剤組成物はまた、更なる構成成分及び／又は１つ以上のホスト熱可塑性ポリマーを含有していてもよい、ポリマー組成物、いわゆるマスターバッチとして提供され得る。マスターバッチは、ポリマー加工用添加剤の有用な希釈形態とすることができる。マスターバッチは、ホストポリマー中に分散されているか、又はそれとブレンドされている、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含有することができ、このホストポリマーは、ポリオレフィン、均一触媒によるポリオレフィン、メタロセン触媒によるポリオレフィン、又は上記の熱可塑性物のいずれかであってもよい。マスターバッチの調製により、例えば、ポリマー加工用添加剤を一層正確な量で押出成形可能組成物に添加することが可能となり得る。マスターバッチは、ポリマー物品に押出成形するための熱可塑性ポリマーに添加する準備が整っている、組成物とすることができる下記のポリマー加工用添加剤の濃縮物を含むマスターバッチは、好気条件下、比較的高温で調製されることが多い。したがって、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤組成物中の、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の存在下での、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの熱安定性は、ポリマー加工用添加剤を含有するマスターバッチの作製に有用である。
【００６０】
押出成形される熱可塑性ポリマー（一部の実施形態では、ポリオレフィン）、及びポリマー加工用添加剤組成物は、コンパウンディングミル、バンバリーミキサ又は混合式押出成形機などの、プラスチック産業において、通常、使用されるブレンド手段のいずれかによって一緒にすることができ、この場合、ポリマー加工用添加剤組成物は、ホスト熱可塑性ポリマー全体に均一に分布される。混合操作は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの融点又は軟化点より高い温度で、最も都合良く実施されるが、微粒子として固体状態にある構成成分を乾式ブレンドして、次に、この乾燥ブレンドを二軸溶融押出成形機に供給することにより、構成成分の均一な分布を引き起こすことも可能である。
【００６１】
得られた溶解ブレンド混合物は、ペレット化され得るか、又は他には、所望の粒子サイズ若しくはサイズ分布に粉砕されて、押出成形機に供給され、この押出成形機は、通常、ブレンドされた混合物を溶融加工する、単軸押出成形機であろう。溶融加工は、通常、１８０℃〜２８０℃の温度で行われるが、最適操作温度は、ブレンドの融点、溶融粘度及び熱安定性に応じて選択される。本開示の組成物を押出成形するために使用することができる様々なタイプの押出成形機は、例えば、Ｒａｕｗｅｎｄａａｌ，Ｃ．，「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ」，Ｈａｎｓｅｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，ｐ．２３〜４８，１９８６により記載されている。押出成形機のダイ設計は、作製される所望の押出物に応じて、様々であり得る。例えば、環状ダイは、米国特許第５，２８４，１８４号（Ｎｏｏｎｅら）に記載されているものなどの、フューエルラインホースの作製に有用なチューブを押出成形するのに使用することができる。
【００６２】
こうした組成物は、更なる熱可塑性ポリマー及び／又は更なる構成成分を混合して、ポリマー物品に加工する準備が整っている組成物を得ることができる。本組成物はまた、必要なすべての成分を含有することもでき、ポリマー物品に押出成形する準備が整っている。これらの組成物中のポリマー加工用添加剤の量は、通常、比較的少ない。したがって、熱可塑性ポリマー（一部の実施形態では、ポリオレフィン）は、本開示による組成物の一部の実施形態中では、主要量で存在する。主要量とは、組成物の５０重量％を超えると理解される。一部の実施形態では、主要量は、組成物の少なくとも６０、７０、７５、８０又は８５重量％である。使用される正確な量は、押出成形可能組成物が、その最終形態（例えば、フィルム）に押出成形されるか、又はその最終形態に押出成形される前に、追加のホストポリマーにより（更に）希釈されることになるマスターバッチ又は加工用添加剤として使用されるかに応じて、様々であり得る。
【００６３】
一般に、一部の実施形態では、均一触媒による又はメタロセン触媒によるポリオレフィン組成物である熱可塑性組成物は、本明細書において開示されるポリマー加工用添加剤を、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を合わせた重量中に、熱可塑性組成物の総重量に対して、約０．００２〜５０重量％（一部の実施形態では、０．００２〜１０重量％）の範囲で含む。一部の実施形態では、ポリマー加工用添加剤組成物の構成成分を合わせた重量は、熱可塑性組成物の総重量に対して、０．０１％〜５０％（一部の実施形態では、０．０１〜１０重量％）の範囲にある。マスターバッチ組成物では、ポリマー加工用添加剤組成物の構成成分を合わせた重量は、組成物の総重量に対して、１％〜５０％、一部の実施形態では、１％〜１０％、１％〜５％、２％〜１０％又は２％〜５％の範囲にある。熱可塑性組成物が最終形態に押出成形されることになる場合、及びホストポリマーの添加により更に希釈されない場合、熱可塑性組成物は、より低い濃度のポリマー加工用添加剤組成物を通常、含有している。これらの実施形態の一部では、ポリマー加工用添加剤組成物の構成成分を合わせた重量は、押出成形可能組成物の総重量に対して、約０．００２〜２重量％、一部の実施形態では、約０．０１〜１重量％、又は０．０１〜０．２重量％の範囲にある。使用されるポリマー加工用添加剤の上限濃度は、ポリマー加工用添加剤の濃度の物理的な悪影響によるものよりもむしろ、経済的制限によって、一般に決まる。
【００６４】
一部の実施形態では、熱可塑性ポリマー（一部の実施形態では、ポリオレフィン）、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、場合により第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む組成物は、フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない。「フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない」とはフルオロポリマー及びシリコーンを含むが、ポリマー加工用添加剤組成物がホスト樹脂に含まれている場合に、押出成形中に溶融損傷性能を改善するには有効になり得ない量で含む、組成物を指すことができる。一部の実施形態では、本組成物は、フルオロポリマー及び／又はシリコーンを、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０又は１０ｐｐｍを最大で、又はそれら未満で含むことができる。「フルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない」には、フルオロポリマー及びシリコーンを含まないことを含むことができる。
【００６５】
本開示によるポリマー加工用添加剤組成物は、熱可塑性ポリマー（例えば、ポリオレフィン）の押出成形において有用であり、これには、例えば、フィルムの押出成形、押出吹込成形、射出成形、パイプ、ワイヤ及びケーブル押出成形、並びに繊維生成が挙げられる。
【００６６】
本明細書に記載されている通り、及び以下の実施例において実証されている通り、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール）とカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩との組合せは、通常、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー単独よりもかなり高い熱安定性を有する。ポリ（オキシアルキレン）ポリマーの熱安定性の改善により、より高温での、マスターバッチ加工及び押出成形を含めた、ポリマー加工が可能になり得る。通常、及び有利には、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー（例えば、ポリエチレングリコール）とカルボン酸、スルホン酸の金属塩との組合せを含むポリマー組成物は、少なくとも２２０℃、２３０℃、２４０℃、２５０℃、２６０℃、２７０℃、２８０℃、２９０℃又は３００℃又はそれより高い温度で加工することができる。
【００６７】
本開示の一部の実施形態
第１の実施形態では、本開示は、
ポリオレフィンと、
ポリマー加工用添加剤組成物であって、
モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー、及び
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含む、ポリマー加工用添加剤組成物と、
を含む、熱可塑性組成物を提供する。ポリオレフィンは、熱可塑性組成物の主要構成成分として通常は存在する。
【００６８】
第２の実施形態では、本開示は、ポリオレフィンの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法であって、
ポリオレフィン、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤を一緒にして、押出成形可能組成物を準備することと、
この押出成形可能組成物を押出成形することと、を含む、方法を提供する。
【００６９】
第３の実施形態では、本開示は、熱可塑性ポリマーの押出成形中の溶融欠陥を低減する方法であって、
モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤組成物を準備することと、
押出成形可能な熱可塑性ポリマーを準備することと、
ポリマー加工用添加剤組成物と押出成形可能ポリマーとを混合して、押出成形可能組成物を準備することと、
この押出成形可能組成物を押出成形することと、を含む、方法を提供する。
【００７０】
第４の実施形態では、本開示は、押出成形可能ポリマーを準備する場合、この押出成形可能ポリマーはステアリン酸金属塩を含まない、第２又は３の実施形態に記載の方法を提供する。
【００７１】
第５の実施形態では、本開示は、押出成形可能ポリマー又はポリオレフィンが、均一触媒によるポリオレフィン又はメタロセン触媒によるポリオレフィンである、第１〜４の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７２】
第６の実施形態では、本開示は、押出成形可能ポリマー又は均一触媒によるポリオレフィンが、直鎖状低密度ポリエチレンである、第１〜５の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７３】
第７の実施形態では、本開示は、ポリマー加工用添加剤組成物が、組成物又は押出成形可能組成物の総重量に対して、０．００２％〜１０％の範囲で存在する、第１〜６の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７４】
第８の実施形態では、本開示は、金属塩が、ポリマー加工用添加剤組成物（すなわち、ポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩）の総重量に対して、最大１５重量％で存在する、第１〜７の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７５】
第９の実施形態では、本開示は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、モルあたり最大で約５００，０００グラム、モルあたり４５０，０００グラム、モルあたり４００，０００グラム、モルあたり３５０，０００グラム、モルあたり３００，０００グラム又はモルあたり２５０，０００グラムである、第１〜８の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７６】
第１０の実施形態では、本開示は、ポリマー加工用添加剤が、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーを更に含む、第１〜９の実施形態のうちのいずれか１つに記載の熱可塑性組成物又は方法を提供する。
【００７７】
第１１の実施形態では、本開示は、
モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、
モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、
カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、を含む、ポリマー加工用添加剤組成物を提供する。
【００７８】
第１２の実施形態では、本開示は、ポリマー加工用添加剤組成物として、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、モルあたり最大で約２０，０００グラムの重量平均分子量を有する第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーと、カルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩と、を含む組成物の使用を提供する。
【００７９】
第１３の実施形態では、本開示は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、最大で約１，５００，０００、モルあたり１，０００，０００グラム、モルあたり９００，０００グラム、モルあたり８００，０００グラム、又はモルあたり７５０，０００グラムである、第１０〜１２の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８０】
第１４の実施形態では、本開示は、第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーが、ポリエチレングリコールである、第１０〜１３の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８１】
第１５の実施形態では、本開示は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及び第２のポリ（オキシアルキレン）ポリマーが、５：９５〜９５：５の範囲の重量比で存在する、第１０〜１４の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８２】
第１６の実施形態では、本開示は、組成物がポリカプロラクトンを更に含む、第１〜１５の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８３】
第１７の実施形態では、本開示は、組成物がフルオロポリマー及びシリコーンを本質的に含まない、第１〜１６の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８４】
第１８の実施形態では、本開示は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーの重量平均分子量が、モルあたり少なくとも約６０，０００グラム、モルあたり７０，０００グラム、モルあたり７５，０００グラム、モルあたり８０，０００グラム又はモルあたり８５，０００グラムである、第１〜１７の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８５】
第１９の実施形態では、本開示は、金属塩がカルボン酸又はスルホン酸の金属塩である、第１〜１８の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８６】
第２０の実施形態では、本開示は、金属塩がカルボン酸の金属塩である、第１９の実施形態に記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８７】
第２１の実施形態では、本開示は、金属塩が脂肪族カルボン酸の金属塩である、第２０の実施形態に記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８８】
第２２の実施形態では、本開示は、カルボン酸がステアリン酸以外である、第２０又は２１の実施形態に記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００８９】
第２３の実施形態では、本開示は、金属塩がナトリウム塩又はカリウム塩である、第１〜２２の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９０】
第２４の実施形態では、本開示は、金属塩が亜鉛塩又はカルシウム塩である、第１〜２２の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９１】
第２５の実施形態では、本開示は、組成物、ポリマー加工用添加剤組成物又は押出成形可能組成物が、酸化防止剤又はヒンダードアミン光安定化剤のうちの少なくとも１つを更に含む、第１〜２４の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９２】
第２６の実施形態では、本開示は、組成物、ポリマー加工用添加剤組成物又は押出成形可能組成物が、酸化防止剤を本質的に含まない、第１〜２４の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９３】
第２７の実施形態では、本開示は、組成物、ポリマー加工用添加剤組成物又は押出成形可能組成物が、金属酸化物を更に含む、第１〜２６の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９４】
第２８の実施形態では、本開示は、第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマーがポリエチレングリコールである、第１〜２７の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物、方法又は使用を提供する。
【００９５】
第２９の実施形態では、本開示は、モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有する第１のポリ（オキシアルキレン）ポリマー及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩を含むポリマー加工用添加剤であって、フルオロポリマー、シリコーン、及びポリオレフィンを本質的に含まない、ポリマー加工用添加剤を提供する。
【００９６】
第３０の実施形態では、本開示は、ポリマー１モルあたり少なくとも約５０，０００グラムの重量平均分子量を有するポリ（オキシアルキレン）及びカルボン酸、スルホン酸又はアルキル硫酸エステルの金属塩の、ポリマー加工用添加剤としての使用を提供する。
【００９７】
第３１の実施形態では、本開示は、金属塩が、ポリマー加工用添加剤の総重量に対して、最大１５重量％で存在する、第２９又は３０の実施形態に記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【００９８】
第３２の実施形態では、本開示は、金属塩がカルボン酸又はスルホン酸の金属塩である、第２９〜３１の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【００９９】
第３３の実施形態では、本開示は、金属塩がカルボン酸の金属塩である、第３２の実施形態に記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１００】
第３４の実施形態では、本開示は、金属塩が脂肪族カルボン酸の金属塩である、第３３の実施形態に記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０１】
第３５の実施形態では、本開示は、カルボン酸がステアリン酸以外である、第３２又は３３の実施形態に記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０２】
第３６の実施形態では、本開示は、金属塩がナトリウム塩又はカリウム塩である、第２９〜３５の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０３】
第３７の実施形態では、本開示は、金属塩が亜鉛塩又はカルシウム塩である、第２９〜３５の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０４】
第３８の実施形態では、本開示は、酸化防止剤又はヒンダードアミン光安定化剤のうちの少なくとも１つを更に含む、第２９〜３７の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０５】
第３９の実施形態では、本開示は、ポリマー加工用添加剤が酸化防止剤を本質的に含まない、第２９〜３７の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０６】
第４０の実施形態では、本開示は、金属酸化物を更に含む、第２９〜３９の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０７】
第４１の実施形態では、本開示は、ポリ（オキシアルキレン）ポリマーがポリエチレングリコールである、第２９〜４０の実施形態のうちのいずれか１つに記載のポリマー加工用添加剤又は使用を提供する。
【０１０８】
この開示を一層完全に理解することができるよう、以下の実施例を説明する。これらの実施例は例示的目的に過ぎず、本開示を決して限定するものとして解釈されるものではないことを理解すべきである。
【実施例】
【０１０９】
これらの実施例において、量はすべて重量部で表される。略語は、ｇ＝グラム、ｍｉｎ＝分、ｈｒｓ＝時間、ｒｐｍ＝１分間あたりの回転数、ｗｔ＝重量、ＥＸ＝実施例、ＣＥ＝比較例、ＨＡＬＳ＝ヒンダードアミン光安定化剤、ＴＧＡ＝熱重量分析を含む。ＰＥＧ＝ポリエチレングリコール、Ｍｅ＝メチル、ＭＷ＝分子量、ＰＰＡ＝ポリマー加工用添加剤、ＭＦ＝溶融損傷、ＭＢ＝マスターバッチ、ＭＩ＝１０分あたりのメルトインデックス（グラム）、ＬＬＤＰＥ＝直鎖状低密度ポリエチレン、ＡＯ＝酸化防止剤。
【０１１０】
【表１−１】
2017538833.tif 000002
【０１１１】
【表１−２】
2017538833.tif 000003
【０１１２】
重量平均分子量の決定
ＰＥＧ８Ｋ、２０Ｋ、１００Ｋ、２００Ｋ、３００Ｋ及び６００Ｋの試料の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を使用する、狭分子量分布ポリ（エチレンオキシド）標準品との比較により決定した。ＧＰＣ測定は、８Ｋ、２０Ｋ、１００Ｋ、２００Ｋ及び３００Ｋの試料に関しては、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｐｌｇｅｌ  Ｍｉｘｅｄ−Ｃ  ５μ  ３０ｃｍ×７．５ｍｍカラム（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手）、及び６００Ｋの試料に関しては、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｐｌｇｅｌ  Ｍｉｘｅｄ−Ａ  ２０μ  ３０ｃｍ×７．５ｍｍカラム（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手）を使用して、Ａｇｉｌｅｎｔ  １１００機器（Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，Ｃａｌ．から入手）で実施した。屈折率検出器は、４０℃で使用した。溶液は、１：１の安定化テトラヒドロフラン／クロロホルム２０ｍＬあたり２５ｍｇのＰＥＧ試料から作製した。試料は、一晩、撹拌し、確実に完全な溶液になるようにした。それらをろ過せずに、分析し、フィルタからの考えられるいかなる汚染物混入も回避した。８Ｋ、２０Ｋ、１００Ｋ、２００Ｋ及び３００Ｋの試料に関して、５０マイクロリットルの試料容積をカラムに注入し、カラム温度を４０℃にした。６００Ｋの試料に関しては、２５マイクロリットル及び５０マイクロリットルの試料容積をカラムに注入した。０．６ｍＬ／分の流速を使用し、移動相は、１：１安定化テトラヒドロフラン／クロロホルムであった。分子量の較正は、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓからの狭分布ポリ（エチレンオキシド）標準品を使用して行い、この標準品は、２０ｍＬの溶媒あたり約５〜１０ｍｇで１：１の安定化ＴＨＦ／クロロホルムに溶解した。これらは、１．７ＭＤａ〜６００Ｄａの分子量範囲に及んだ。較正及び分子量分布の計算は、分子量較正曲線に関する三次多項式あてはめを使用した適切なＧＰＣソフトウェアを使用して行った。各報告されている結果は、６００Ｋの試料を除いて、２回の注入の平均であり、６００Ｋの試料は、２５マイクロリットルで２回、及び５０マイクロリットルで２回の注入の平均である。結果は、以下の表１に示されており、表中、Ｍｐ＝シグナルピークにおける分子量、Ｍｎ＝数平均分子量、Ｍｗ＝重量平均分子量、及び
【０１１３】
【数１】
2017538833.tif 000004
である。
【０１１４】
【表２】
2017538833.tif 000005
【０１１５】
溶融粘度の決定
溶融粘度は、Ｍｗ、ＭＷＤ及び構造の変化における差異の指標にもなり得るので、ＰＥＧ試料の溶融粘度は、レオロジーを特徴とした。この試験プロトコルにより、基準温度における粘度マスター曲線の構築が可能になり、Ｃａｒｒｅａｕ−Ｙａｓｓｕｄａ−Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ式に対する適合パラメータが得られる。
【０１１６】
溶融粘度は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲ２０００ｅｘ平行平板型レオメータを使用して測定した。このレオメータは、電気加熱されたプレートシステム（ＥＨＰ）にマウントしたＮｉメッキされている２５ｍｍの使い捨てプレートを装備していた。物質を１３０℃で気泡のない１．２５ｍｍのシートに押圧した。各物質について、３０ｍｍのディスクに裁断し、１５０℃でレオメータのプレート間に置いた。ギャップを１．１ｍｍに設定し、垂直抗力を安定化させた後、試料を切りそろえた。次に、ギャップを１．０ｍｍに設定し、垂直抗力を安定化させた後、測定を開始した。この手順は、０．１〜３９８．１ｒａｄ／ｓの範囲の周波数、及び１５０℃〜２５０℃の範囲の６つの温度、及び１０％歪みで、１０組あたり５点での時間及び周波数掃引とした。Ｃｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロット及びＶａｎ  Ｇｕｒｐ−Ｐａｌｍｅｎプロットを使用して、データの一貫性を確認した。それらのプロット上のデータセットにおけるばらつきは、不適切な試験条件、多相／応答、又は試験中の構造変化（長鎖の分岐、結晶性、分解、発泡など）の指標である。一貫しないデータはいずれも、分析から排除した。ＥｘｃｅｌにおいてＳｏｌｖｅｒアドインを使用して、Ｃａｒｒｅａｕ−ＹａｓｕｄａモデルとＡｒｒｈｅｎｉｕｓ式（米国特許第５７１０２１７号において、η＊を単独であてはめるために使用された式）の組み合わせたものに、η’及びη＊データを同時にあてはめた。変更したパラメータは、ＰＥＧ２０Ｋの場合の試験温度のみであり、なぜならその粘度は標準条件下では、あまりにも低く、試験できなかったからである。この場合、温度は、２０℃刻みで、９０〜１９０℃であった。結果を以下の表２に示す。
【０１１７】
【表３】
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【０１１８】
熱安定性
熱安定性は、２０ｃｃ／分のガス流を用い、空気下、１０℃／分の加熱速度で、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ  Ｐｙｒｉｓ  １熱重量分析器（ＴＧＡ）を使用して測定した。温度は、約３０℃〜７５０℃まで傾斜を設けた。試料サイズは、約５ｍｇ〜２０ｍｇで様々であった。分解開始は、５０℃及び９０％の重量損失時における２つの点を使用し、Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒソフトウェア（Ｖ．１０．１．０．０４１２）から得て、２本の接線を引いた。これらの線の間の切片を分解の開始として報告する。
【０１１９】
熱安定性評価用の粉末ブレンドは、乳鉢と乳棒を使用し、各構成成分の相対量を混合して、２〜１０ｇのバッチを得ることにより調製した。一部のブレンドは、連続希釈によって調製した。割合はすべて、重量％（ｗｔ％）として示す。
【０１２０】
分解開始温度は、試料重量によって影響を受けるので、開始は、４〜２６ｍｇ（以下の表１）の重量を使用し、無溶媒の６種のＰＥＧ試料について測定した。二次式を、Ｒ２０．９９５でデータにあてはめた。この回帰を使用して、本実施例の各試料について予期される開始をそれらの重量に基づいて得た。次に、測定された開始と予期される開始との差異を計算し、結果を表５、７及び８に示す。
【０１２１】
様々なステアリン酸塩及び酸化物との混合物に関する、実施例のＰＥＧ分解開始温度を表４に報告する。１００％のカラムは、純粋なステアリン酸塩の場合の開始を報告している。表３は、純粋なＰＥＧ８０００（添加剤０％）の場合の、１８９℃〜２６４℃の温度を示している。表５は、同一ブレンドの場合の、測定される分解開始と予期される分解開始との差異を示す。ブレンドを使用した場合、その濃度はＰＥＧ中の添加剤の合計レベルを指す。
【０１２２】
【表４】
2017538833.tif 000007
【０１２３】
【表５】
2017538833.tif 000008
【０１２４】
【表６】
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【０１２５】
【表７】
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【０１２６】
ステアリン酸塩も、様々な酸化防止剤及びステアリン酸塩を含むそのブレンドと比較した（表７及び８）。濃度は、添加剤の総量を指す。
【０１２７】
【表８】
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【０１２８】
【表９】
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【０１２９】
様々なカルボン酸、スルホン酸及びアルキル硫酸エステルの金属塩も、ＴＧＡにより評価した。上記の「熱安定性」法は、試料サイズを１６ｍｇ〜２０ｍｇと様々にした修正をして使用した。塩はそれぞれ、ＰＥＧ中、５重量％でブレンドした。データは、以下の表９に報告する。
【０１３０】
【表１０】
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【０１３１】
比較のため、ステアリン酸亜鉛を含む又はそれを含まない、末端をキャップしたＰＥＧもＴＧＡにより評価した。ステアリン酸亜鉛は、２．５重量％及び５重量％のＰＥＧで評価した。上記の「熱安定性」法は、試料サイズを４ｍｇ〜２６ｍｇと様々にした修正をして使用した。データは、以下の表１０に報告する。表１０に示す通り、ＰＥＧにエーテル又はエステル連結した末端キャップにより熱安定性が改善したが、ステアリン酸塩を添加した場合ほどの程度ではなく、この改善は、ステアリン酸塩の末端鎖のエステル化に単に関連するものではないことを示唆している。
【０１３２】
【表１１】
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【０１３３】
実施例１〜６及び実例Ａ〜Ｄ
実施例１〜６及び実例Ａ及びＢの場合、マスターバッチ（ＭＢ）を、ＬＬＤＰＥ２．０のバッグ１９４０ｇ、「Ｂ９００」酸化防止剤２．０ｇ、ステアリン酸Ｚｎ３．０ｇ、及び以下の表１１に示示すＰＥＧ試料５７ｇ中で激しく振盪することにより、２ｋｇのバッチで調製した。実施例５及び６の場合、第１のポリ（オキシアルキレン）及び第２のポリ（オキシアルキレン）をそれぞれ、２８．５ｇ使用した。実施例４の場合、ＰＥＧ５４．３ｇ、ステアリン酸Ｚｎ３ｇ、ＭｇＯ１．２ｇ及び「Ｂ２２５」１．５ｇを使用した。実例Ａの場合、ＰＥＧ６０ｇを使用し、ステアリン酸Ｚｎを使用しなかった。これらの混合物を、実験室規模の、相互係合して反対に回転する、排気しないで空冷する、前部の内径２０ｍｍを有する円錐二軸（ＨａａｋｅＢｕｃｈｌｅｒ  Ｒｈｅｏｍｉｘ  ＴＷ−１００）に供した。この混合物を押出成形機のスロートに重力によって供給し、３５〜４０ｇ／分の速度で空気に曝露した。３つのバレルゾーン（フィード、定量、混合）及びダイゾーンの押出成形機の指定温度プロファイルはそれぞれ、１７０℃／１９０℃／２００℃／２００℃とした。押出成形機は、第１の「コンパウンディング」パスについて、１５０ＲＰＭで運転した。第２のパスは、同じ温度プロファイルであったが、原料をフラッド供給しながら、９０ＲＰＭで運転した。原料を４分間、「パージ」したものを、各パスの最初に廃棄した。
【０１３４】
ホスト樹脂としてＬＬＤＰＥ０．９を使用し、溶融損傷性能を評価した。実施例８〜１１は、Ｒｅｉｆｅｎｈａｕｓｅｒ  Ｋｉｅｆｅｌ（Ｓａｎｋｔ  Ａｕｇｕｓｔｉｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）製のインフレーションフィルムラインを使用して、４０ｍｍ、２４／１の溝付フィード押出成形機により作製した。ダイは、直径４０ｍｍ及びダイギャップ０．９ｍｍ（３６ミル）のらせん状設計であった。
【０１３５】
「溶融損傷がなくなる時間」評価は、２１０℃（４１０°Ｆ）、０．９ｍｍ（３６ミル）のギャップ、１４Ｌ／Ｄ、１０．５ｋｇ／ｈ（２３ｌｂ／ｈ）及び２２０／ｓで、ホスト樹脂中、３００ｐｐｍの目標レベルまでＭＢを希釈することにより行った。３００ｐｐｍで運転して１時間後、このレベルを次の時間毎に３００ｐｐｍずつ、１２００ｐｐｍまで上昇させた。圧力を１０分毎に記録し、フィルムの試料を収集した。これらのフィルムは、溶融損傷があるかについて検査し、溶融損傷の最後のバンドの消失に相当する時間、又は溶融損傷がなくなる時間を記録した（ＴＴＣ）。一部の場合、溶融損傷がなくなるのに必要な時間は、試験の時間枠を超えて延びた。したがって、比較できるよう、これらのデータを累積Ｇａｕｓｓｉａｎを使用してあてはめ、５０％の溶融損傷（半減時間Ｔ１／２）に到達する時間を報告した。Ｔ１／２値は、ＭＦがなくなる速度の指標である。これらの結果を以下の表１１に示す。
【０１３６】
実例Ｃ及びＤの場合、それぞれ、「３Ｍ  ＤＹＮＡＭＡＲ  ＰＯＬＹＭＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＦＸ−９６１３」６０ｇ及び「３Ｍ  ＤＹＮＡＭＡＲ  ＰＯＬＹＭＥＲ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ  ＦＸ−５９１１」６０ｇをＰＥＧ及びステアリン酸Ｚｎの代わりに使用した。実例Ｃの場合の溶融損傷がなくなる時間は１００分であり、Ｔ１／２値は、４２分であった。実例Ｄの場合の溶融損傷がなくなる時間は１４０分であり、Ｔ１／２値は、６４分であった。
【０１３７】
【表１２】
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【０１３８】
本開示の様々な修正及び変更が、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者により行うことができ、特許請求されている本発明は、本明細書において説明されている例示的な実施形態に過度に限定されるものではないことを理解すべきである。
【国際調査報告】
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