(57)【要約】  ａ）ポリα−１，３−グルカン、及びｂ）官能化ポリオレフィン；を含むポリα−１，３−グルカン化合物であって、ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカン（ａ）と官能化ポリオレフィン（ｂ）との総重量を基準として０．５〜７０重量パーセントのポリα−１，３−グルカンを含み、前記官能化ポリオレフィンがポリα−１，３−グルカン上にグラフトされている、ポリα−１，３−グルカン化合物。これらのポリα−１，３−グルカン化合物は、包装用途向けのフィルム、及び自動車用途向けのエラストマーとして、などの多くの用途を有している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ポリα−１，３−グルカン、及び
ｂ）官能化ポリオレフィン、
を含むポリα−１，３−グルカン化合物であって、前記ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカン（ａ）と官能化ポリオレフィン（ｂ）との総重量を基準として０．５〜７０重量パーセントのポリα−１，３−グルカンを含み、前記官能化ポリオレフィンが前記ポリα−１，３−グルカン上にグラフトされている、ポリα−１，３−グルカン化合物。
【請求項２】
前記官能化ポリオレフィンが、無水マレイン酸でグラフトされたエチレン／α−オレフィンコポリマー、無水マレイン酸でグラフトされたエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ポリマー、グリシジルでグラフトされたエチレン／α−オレフィンコポリマー、エチレン（メタ）アクリレートコポリマー、アイオノマー、アルキルアクリレートコポリマー、式Ｅ／Ｘ／Ｙのエチレンコポリマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のポリα−１，３−グルカン化合物。
【請求項３】
５〜６０重量パーセントのポリα−１，３−グルカンを含む、請求項１に記載のポリα−１，３−グルカン化合物。
【請求項４】
フィルム、ペレット、又はストランドの形態である、請求項１に記載のポリα−１，３−グルカン化合物。
【請求項５】
官能化ポリオレフィンをポリα−１，３−グルカン上にグラフト化するプロセスにより調製されるポリα−１，３−グルカン化合物であって、グラフト化の前に、
ａ）ポリα−１，３−グルカン、及び
ｂ）官能化ポリオレフィン、
を含み、前記ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカン（ａ）と官能化ポリオレフィン（ｂ）との総重量を基準として１〜７０重量パーセントのポリα−１，３−グルカンを含む、ポリα−１，３−グルカン化合物。
【請求項６】
１〜７０重量パーセントの、請求項１に記載のポリα−１，３−グルカン化合物を含有するポリマー組成物。
【請求項７】
５〜６０重量パーセントの、請求項１に記載のポリα−１，３−グルカン化合物を含有する請求項６に記載のポリマー組成物。
【請求項８】
前記ポリマー組成物が、ポリアミド、ポリエステル、及びポリオレフィンからなる群から選択されるポリマーを含む、請求項６に記載のポリマー組成物。
【請求項９】
前記ポリマーがポリアミドである、請求項８に記載のポリマー組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書では、ポリα−１，３−グルカンと少なくとも１種の官能化ポリオレフィンとの反応により調製されるポリα−１，３−グルカン化合物が記述される。本明細書では、前記ポリα−１，３−グルカン化合物を含むポリマー組成物及びこれらのポリマー組成物から調製される物品も記述される。
【背景技術】
【０００２】
これらの新規なポリα−１，３−グルカン化合物は、包装用途向けのフィルム、及び自動車用途向けのエラストマーとして、などの多くの用途を有し得る。これらのポリα−１，３−グルカン化合物は、ポリα−１，３−グルカンが容易に相溶化しないポリマー組成物とのポリα−１，３−グルカンの間接的な相溶化も可能にし得る。
【０００３】
ポリマー組成物において使用するために選択されるポリマーは、典型的には、ポリマー組成物から調製される物品の望まれる物理的特性に基づく。しかしながら、物品の性能を改善するために、ポリマー組成物の物理的特性を改善又は修正することが常に広く望まれている。
【０００４】
現在、ポリマー組成物の１つ以上の物理的特性を改善するために、これらの新規なポリα−１，３−グルカン化合物をポリマー組成物において使用できることが発見されている。
【０００５】
略語
特許請求の範囲及び本明細書の記述は、以下に示される略語及び定義を用いて解釈されるべきである。
「％」は、用語パーセントを意味する。
「ｗｔ％」は、重量パーセントを意味する。
「ＭＰａ」は、メガパスカルを意味する。
「ＫＪ／ｍ２」はキロジュール／平方メートルを意味する。
【０００６】
定義
本明細書において使用される冠詞「１つの（ａ）」は、１つ及び２つ以上を意味し、その指示対象の名詞を単数の文法上のカテゴリーに必ずしも限定しない。
【０００７】
本明細書で使用される用語「物品」は、その全体又は一部を更に処理することなしに特定の用途又は目的に適した形態、形状、構成にある品物、物、構造体、物体、要素、装置等を意味する。
【０００８】
本明細書で使用される「官能化ポリオレフィン」という用語は、無水物基、酸基、カルボン酸の金属塩、エポキシ基、又はこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含むポリオレフィンを指す。官能基は、ポリマー骨格にグラフトされていても、ポリマー骨格中に存在していてもよい。
【０００９】
本明細書で使用される「ポリマー樹脂」という用語は、ポリマー組成物において使用されるポリマーを指す。例えば、ポリアミド組成物では、ポリマー樹脂としてポリアミド６６などのポリアミド樹脂が使用される。
【００１０】
本明細書で使用される「ポリマー組成物」という用語は、ポリマー樹脂、並びに任意選択的な、紫外線安定剤、潤滑剤、及び充填剤などの組成物において使用される任意の追加の材料を指す。追加の材料がポリマー組成物中に存在しない場合、ポリマー組成物とポリマー樹脂は同一である。
【００１１】
本出願に明記された様々な範囲での数値の使用は、特に明確に示さない限り、規定範囲内の最小値及び最大値が両方とも「約」という言葉によって先行されているかのように近似値として記述されている。このようにして、規定範囲の上下のわずかな変動を用いてこの範囲内の値と実質的に同じ結果を達成することができる。また、これらの範囲の開示は、最小値と最大値との間の各値及びあらゆる値を含む連続的な範囲として意図されている。
【００１２】
用語「ポリα−１，３−グルカン」、「α−１，３−グルカンポリマー」及び「グルカンポリマー」は、本明細書では同じ意味で用いられる。
【００１３】
範囲及び好ましい変形形態
本明細書に記載の任意の範囲は、特に明記されない限り、その端点を明確に包含する。範囲としての量、濃度、又は他の値若しくはパラメーターの記載は、このような範囲の上限及び下限の対が本明細書に明示的に開示されるか否かに関わらず、任意の可能な範囲の上限及び任意の可能な範囲の下限から形成される全ての可能な範囲を具体的に開示する。本明細書に記載の化合物、プロセス及び物品は、本明細書での範囲の定義で開示される具体的な値に限定されない。
【００１４】
本明細書に記載のプロセス、化合物、及び物品の、材料、化学物質、方法、工程、値、及び／又は範囲等についての任意の変形形態の本明細書における開示は、好ましい又は好ましくないとして特定されているかどうかに関わらず、材料、方法、工程、値、範囲等の任意の可能な組み合わせを含むことが具体的に意図されている。請求項についての正確且つ十分な裏付けを与えることを目的として、任意の開示の組み合わせは、本明細書に記載のプロセス、化合物、及び物品の好ましい変形形態である。
【００１５】
本明細書において、式（Ｉ）の硬化剤などの、本明細書に記載の任意の化学種の化学名に関しての命名法上の誤り又は誤字が存在する場合には、化学構造が化学名に優先する。また、本明細書に記載の任意の化学種の化学構造中に誤りが存在する場合、当業者が意図されている記述を理解する化学種の化学構造が優先される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
概要
本明細書では、フィルムやエラストマーなどの物品を作製するために使用され得るポリα−１，３−グルカン化合物が開示される。本明細書に開示のポリα−１，３−グルカン化合物は、官能化ポリオレフィンがポリα−１，３−グルカン上にグラフトされる、官能化ポリオレフィンとポリα−１，３−グルカンとの反応により調製することができる。ポリα−１，３−グルカン化合物は、反応押出プロセスによって調製されることが好ましい。
【００１７】
ポリα−１，３−グルカン化合物は、最終用途に応じて特定の物理的特性を変更するために、ポリマー組成物、特にポリアミド及びポリエステル組成物においても使用することができる。
【００１８】
具体的には、
ａ）ポリα−１，３−グルカン、及び
ｂ）官能化ポリオレフィン；
を含むポリα−１，３−グルカン化合物が本明細書において開示され、前記ポリα−１，３−グルカン化合物は、ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカン（ａ）と官能化ポリオレフィン（ｂ）との総重量を基準として１〜７０重量パーセントの、ポリα−１，３−グルカン上にグラフトされた官能化ポリオレフィンを含む。
【００１９】
本明細書では、ポリα−１，３−グルカン化合物を含むポリマー組成物及びポリα−１，３−グルカン化合物の調製方法も開示される。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ポリα−１，３−グルカン
ポリα−１，３−グルカンは、グリコシド結合により互いに結合しているグルコースモノマー単位を含むポリマーであり、この中のグリコシド結合の少なくとも約５０％は、α−１，３−グリコシド結合である。ポリα−１，３−グルカンは多糖の１種である。ポリα−１，３−グルカンの１，３−結合は、以下：
【化１】
2020533456.tif 000002
（式中、ｎは、少なくとも３の整数である）
の通りに示すことができる。
【００２１】
本明細書に記載のポリα−１，３−グルカン化合物を調製するために使用されるポリα−１，３−グルカンは、約５０〜０．１ミクロン、好ましくは２５〜０．５ミクロン、より好ましくは１０〜０．５ミクロンの粒径を有する固体である。
【００２２】
ポリα−１，３−グルカン化合物中に存在し得るポリα−１，３−グルカンの重量パーセントは、ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンの総重量を基準として、約０．５〜７０重量パーセント、好ましくは５〜６０重量パーセント、より好ましくは約１０〜５０重量パーセント、最も好ましくは約１５〜４０重量パーセントの範囲であってもよい。
【００２３】
官能化ポリオレフィン
本明細書に記載のポリα−１，３−グルカン化合物を調製するために使用される官能化ポリオレフィンは、無水物基、酸基、カルボン酸の金属塩、エポキシ基、又はこれらの組み合わせから選択される官能基を含む。
【００２４】
官能化ポリオレフィンの例としては、官能基がポリマーに共重合されたエチレンコポリマー、例えば、エチレンと適切な官能基を含む（メタ）アクリレートモノマーとのコポリマーが挙げられる。本明細書では、用語（メタ）アクリレートは、アクリレート、メタクリレート、又は２つの混合物のいずれかであってもよい化合物を意味する。有用な（メタ）アクリレート官能性化合物には、（メタ）アクリル酸及びグリシジル（メタ）アクリレートが含まれる。エチレン及び官能化（メタ）アクリレートモノマーに加えて、酢酸ビニル、非官能化（メタ）アクリレートエステル、例えばエチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート及びシクロヘキシル（メタ）アクリレートなどの他のモノマーが、そのようなポリマーの中に共重合していてもよい。
【００２５】
好適な官能化ポリオレフィンとしては、アイオノマーも挙げることができる。アイオノマーとは、亜鉛、マグネシウム、及びマンガンなどの金属カチオンで中和されているか又は部分中和されているカルボキシル基含有ポリマーを意味する。アイオノマーの例は、米国特許第３，２６４，２７２号明細書及び同第４，１８７，３５８号明細書に記載されており、これらは共に参照により本明細書に組み込まれる。好適なカルボキシル基含有ポリマーの例としては、エチレン／アクリル酸コポリマー及びエチレン／メタクリル酸コポリマーが挙げられるが、それらに限定されない。カルボキシル基含有ポリマーはまた、ブチルアクリレートなどの、しかしこれに限定されない、１種若しくは複数種の追加のモノマーから誘導されてもよい。アイオノマーは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥからＳｕｒｌｙｎ（登録商標）商標として商業的に入手可能である。
【００２６】
官能化ポリオレフィンは、好ましくは、エチレン／α−オレフィンコポリマーをベースとしてもよい。１，４−ヘキサジエン又はジシクロペンタジエンなどのジエンモノマーが、エチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ポリマーなどのコポリマーの製造に任意選択的に使用されてもよい。カルボキシル部分は、不飽和カルボキシル含有モノマーと共重合させることによってポリオレフィンの製造中に導入されてもよい。好ましい官能化ポリオレフィンは、０．３〜５重量％の無水マレイン酸でグラフトされたエチレン／α−オレフィンコポリマーである。α−オレフィンは好ましくは、ブタン、ヘキサン、及びオクタンから選択される。官能基を含むコポリマーのブレンドもまた官能化ポリオレフィンとして使用されてもよい。無水マレイン酸でグラフトされているエチレン／α−オレフィンコポリマーの例としては、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｍｉｄｌａｎｄ  Ｍｉｃｈｉｇａｎ製のＰＡＲＡＬＯＩＤＴＭ銘柄でのそれらの市販のコポリマーが挙げられる。
【００２７】
本明細書では、用語エチレンコポリマーには、エチレンターポリマー及びエチレンマルチポリマー、すなわち、３種より多い異なる繰り返し単位を有するポリマーが含まれる。本明細書に記載の官能化ポリオレフィンとして有用なエチレンコポリマーとしては、式Ｅ／Ｘ／Ｙのエチレンコポリマーからなる群から選択されるものを挙げることができ、式中、
Ｅは、エチレンから形成されるラジカルであり；
Ｘは、
ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−Ｃ（Ｏ）−ＯＲ２
（式中、Ｒ１は、Ｈ、ＣＨ３又はＣ２Ｈ５であり、Ｒ２は、１〜８個の炭素原子を有するアルキル基である）；酢酸ビニル；及びそれらの混合物から形成されるラジカルからなる群から選択され；ここでＸは、Ｅ／Ｘ／Ｙコポリマーの０〜５０重量％を占め；
Ｙは、一酸化炭素、二酸化硫黄、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイン酸ジエステル、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、イタコン酸、フマル酸、フマル酸モノエステル並びに前記先行酸のカリウム、ナトリウム及び亜鉛塩、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−イソシアナトエチル（メタ）アクリレート及びグリシジルビニルエーテルからなる群から選択されるモノマーから形成される１種若しくは複数種のラジカルであり；ここで、Ｙは、Ｅ／Ｘ／Ｙコポリマーの０．５〜３５重量％、好ましくはＥ／Ｘ／Ｙコポリマーの０．５〜２０重量パーセントであり、Ｅは、残り重量パーセントであり、好ましくはＥ／Ｘ／Ｙコポリマーの４０〜９０重量パーセントを占める。
【００２８】
官能化ポリオレフィンは、官能基を含有する最低限約０．５重量パーセント、より好ましくは１．０重量パーセント、最も好ましくは約２重量パーセントの繰り返し単位及び／又はグラフト化分子、並びに官能基を含有する最大約１５重量パーセント、より好ましくは約１３重量パーセント、最も好ましくは約１０重量パーセントのモノマーを含有することが好ましい。任意の好ましい最小量が、好ましい範囲を形成するために任意の好ましい最大量と組み合わせられてもよいことが理解されるべきである。官能化ポリオレフィン中に存在する２種以上の官能化モノマー、及び／又は２種以上の官能化ポリオレフィンが存在していてもよい。
【００２９】
本明細書に記載のポリα−１，３−グルカン化合物中に存在する官能化ポリオレフィンの濃度は、ポリα−１，３−グルカン化合物の調製に使用される官能化ポリオレフィンとポリα−１，３−グルカンの総重量パーセントを基準として、約９９．５〜３０重量パーセント、好ましくは９５〜４０重量パーセント、より好ましくは約９０〜５０重量パーセント、最も好ましくは８５〜６０重量パーセントの範囲であってもよい。ポリα−１，３−グルカン化合物中の官能化ポリオレフィンの濃度は、官能化ポリオレフィン内の官能基の濃度又は最終用途に基づいて望まれる物理的特性に基づいて様々であってもよい。
【００３０】
ポリα−１，３−グルカン化合物
本明細書に開示のポリα−１，３−グルカン化合物は、官能化ポリオレフィンをポリα−１，３−グルカン分子と反応又はこれにグラフトさせることにより調製される。官能化ポリオレフィンは、無水物基、酸基、カルボン酸基の金属塩、及びエポキシ基などの少なくとも１種の官能基を含む。この反応により、官能化ポリオレフィンの官能基とポリα−１，３−グルカンのヒドロキシル基との間に共有結合が形成される。
【００３１】
ポリα−１，３−グルカン化合物は、無希釈のポリα−１，３−グルカンが相溶性でない場合があるポリマーの中に、ポリα−１，３−グルカンをより効果的に相溶化させるために使用することができ、その結果、ポリマーの物理的特性を改善又は変更することができる。更に、ポリα−１，３−グルカン化合物は、包装（フィルム）などの用途において、及び自動車用途のエラストマーとして、使用することができる。
【００３２】
ポリマー組成物
本明細書に開示のポリα−１，３−グルカン化合物は、ポリマー組成物の物理的特性を改善するために様々なポリマー組成物と混合することができる。
【００３３】
ポリα−１，３−グルカン化合物と配合又は混合され得るポリマー組成物の例としては、ポリアミド組成物、ポリエステル組成物、及びポリオレフィン組成物が挙げられる。
【００３４】
ポリマー組成物は、ポリマー樹脂と、任意選択的に存在していてもよい任意の追加の材料とから調製される。本明細書に記載のポリマー組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリマー樹脂とポリα−１，３−グルカン化合物の合計重量を基準として、０．１〜６０重量パーセント、好ましくは１〜５０重量パーセント、より好ましくは５〜４０重量パーセント、最も好ましくは５〜３５重量パーセントの範囲であってもよい。
【００３５】
ポリマー組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリα−１，３−グルカンにグラフトされた官能化ポリオレフィンの重量パーセントに基づいて様々であってもよい。例えば、ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカンの濃度の増加に伴い、ポリマー組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリα−１，３−グルカン化合物中に低濃度のポリα−１，３−グルカンを含むポリα−１，３−グルカン化合物と比較して減少し得る。
【００３６】
添加剤
本明細書に開示のポリマー組成物は、１種以上の添加剤を更に含むことができ、ここで、添加剤は、顔料、界面活性剤、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、分散剤、難燃剤、抗菌剤、可塑剤、又はそれらの組み合わせである。
【００３７】
ポリアミド組成物
本明細書に開示のポリアミド組成物は、少なくとも１種のポリアミド樹脂と少なくとも１種のポリα−１，３−グルカン化合物とを含有する。本明細書に記載のポリアミド組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリアミド組成物中のポリアミド樹脂とポリα−１，３−グルカン化合物の総重量を基準として、０．１〜６０重量パーセント、好ましくは１〜５０重量パーセント、より好ましくは５〜４０重量パーセント、最も好ましくは５〜３５重量パーセントの範囲であってもよい。
【００３８】
本明細書に記載のポリアミド組成物を調製するために使用され得るポリアミド樹脂は、限定されず、約３００℃未満及び約１３０℃超の融点を有する任意のポリアミド樹脂であってもよい。ポリアミド樹脂は、１種以上のジカルボン酸と１種以上のジアミンとの縮合生成物、及び／又は１種以上のアミノカルボン酸の縮合生成物、及び／又は１種以上の環式ラクタムの開環重合生成物である。好適な環式ラクタムは、カプロラクタム及びラウロラクタムである。ポリアミド樹脂は、全脂肪族であっても半芳香族であってもよい。
【００３９】
全脂肪族ポリアミド樹脂は、ジアミン、ジカルボン酸、ラクタム、アミノカルボン酸、及びそれらの反応等価体等の脂肪族モノマー及び脂環式モノマーから形成される。好適なアミノカルボン酸は、１１−アミノドデカン酸である。好適なラクタムは、カプロラクタム及びラウロラクタムである。本発明との関連で、用語「全脂肪族ポリアミド」はまた、２種若しくはそれ以上のそのようなモノマーから誘導されるコポリマー及び２種若しくはそれ以上の全脂肪族ポリアミドのブレンドを意味する。直鎖、分岐、及び環式モノマーが使用されてもよい。
【００４０】
全脂肪族ポリアミドに含まれるカルボン酸モノマーには、例えばアジピン酸（Ｃ６）、ピメリン酸（Ｃ７）、スベリン酸（Ｃ８），アゼライン酸（Ｃ９）、デカン二酸（Ｃ１０）、ドデカン二酸（Ｃ１２）、トリデカン二酸（Ｃ１３）、テトラデカン二酸（Ｃ１４）、ペンタデカン二酸（Ｃ１５）、ヘキサデカン二酸（Ｃ１６）及びオクタデカン二酸（Ｃ１８）などの、脂肪族カルボン酸が含まれるが、それらに限定されない。ジアミンは、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、２−エチルテトラメチレンジアミン、２−メチルオクタメチレンジアミン；トリメチルヘキサメチレンジアミン、メタ−キシリレンジアミン、及び／又はそれらの混合物を含むが、それらに限定されない、４個若しくはそれ以上の炭素原子を有するジアミンの中から選ぶことができる。
【００４１】
半芳香族ポリアミド樹脂は、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマーであってもよく、これは芳香族基を含有するモノマーから形成され得る。１種若しくは複数種の芳香族カルボン酸は、テレフタル酸、又はテレフタル酸と、イソフタル酸、フタル酸、２−メチルテレフタル酸及びナフタル酸などの１種若しくは複数種の他のカルボン酸との混合物であってもよい。加えて、１種若しくは複数種の芳香族カルボン酸は、上に開示されたような、１種若しくは複数種の脂肪族ジカルボン酸と混合されてもよい。或いは、メタ−キシリレンジアミン（ＭＸＤ）などの芳香族ジアミンは、その例がＭＸＤ６、ＭＸＤとアジピン酸とを含むホモポリマーである半芳香族ポリアミドを提供するために使用することができる。
【００４２】
本明細書に開示の好ましいポリアミド樹脂には、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド／２−メチルペンタメチレンテレフタルアミド）（ＰＡ６Ｔ／ＤＴ）；ポリ（ヘキサメチレンヘキサンジアミド）（ＰＡ６６）；ポリ（ヘキサメチレンドデカンジアミド）（ＰＡ６１２）；ポリ（ヘキサメチレンデカンジアミド）（ＰＡ６１０）；ポリ（ε−カプロラクタム）（ＰＡ６）；及びこれらのブレンドが含まれる。
【００４３】
本明細書に記載のポリα−１，３−グルカン化合物の最終用途に応じて、当業者は、ポリα−１，３−グルカン化合物を含む物品の破断点伸びや弾性率などの望まれる物理的特性を得るために必要とされるポリα−１，３−グルカン組成物中のポリα−１，３−グルカンの濃度を容易に選択することができる。
【００４４】
ポリエステル組成物
本明細書に開示のポリエステル組成物は、少なくとも１種のポリエステル樹脂と少なくとも１種のポリα−１，３−グルカン化合物とを含有する。本明細書に記載のポリエステル組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリオレフィン組成物中のポリエステル樹脂とポリα−１，３−グルカン化合物の総重量を基準として、０．１〜６０重量パーセント、好ましくは１〜５０重量パーセント、より好ましくは５〜４０重量パーセント、最も好ましくは５〜３５重量パーセントの範囲であってもよい。
【００４５】
本明細書での使用に適したポリエステル樹脂は、熱可塑性ポリエステルホモポリマー及びコポリマーを含み得る。熱可塑性ポリエステルは、典型的には１種以上のジカルボン酸とジオールとから誘導される。
【００４６】
好適な熱可塑性ポリエステル樹脂としては、限定するものではないが、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトエート）（ＰＥＮ）、ポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）、並びにこれらのコポリマー及びブレンドが挙げられる。これらのうち、好ましい熱可塑性ポリエステル樹脂は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、及びポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）から選択される。本発明で使用するための市販のポリエステル樹脂の例としては、Ｃｒａｓｔｉｎ（登録商標）ＰＢＴポリエステル樹脂、Ｒｙｎｉｔｅ（登録商標）ポリ（エチレンテレフタレート）ポリエステル樹脂、及びＳｏｒｏｎａ（登録商標）ポリエステル樹脂が挙げられ、これらは全てＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから入手可能である。
【００４７】
ポリオレフィン組成物
本明細書に開示のポリオレフィン組成物は、少なくとも１種のポリオレフィン樹脂と少なくとも１種のポリα−１，３−グルカン化合物とを含有する。本明細書に記載のポリオレフィン組成物中のポリα−１，３−グルカン化合物の濃度は、ポリオレフィン組成物中のポリオレフィン樹脂とポリα−１，３−グルカン化合物の総重量を基準として、０．１〜６０重量パーセント、好ましくは１〜５０重量パーセント、より好ましくは５〜４０重量パーセント、最も好ましくは５〜３５重量パーセントの範囲であってもよい。
【００４８】
本明細書に開示のポリオレフィン組成物は、少なくとも１種のポリオレフィンと少なくとも１種のポリα−１，３−グルカン化合物とを含有する。ポリオレフィンの非限定的な例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、及びエチレン／α−オレフィンコポリマー（エチレン／１−オクテンコポリマー等）、エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン／ブテンコポリマー（Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｍｉｄｌａｎｄ  ＭｉｃｈｉｇａｎのＥＮＧＡＧＥ（登録商標）ポリオレフィンエラストマー等）が挙げられる。
【００４９】
他のポリオレフィンとしては、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−水素化イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、及びスチレン−水素化ブタジエン−スチレンコポリマーが挙げられる。
【００５０】
ポリα−１，３−グルカン化合物の調製
本明細書に記載のポリα−１，３−グルカン化合物は、適切な溶媒中でポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンとの反応により、又は反応押出により調製することができる。反応押出技術は溶媒の使用を必要としないため、そのようなプロセスを使用してポリα−１，３−グルカン化合物を調製することが好ましい。
【００５１】
反応押出を使用する場合、全ての成分が単軸押出機又は二軸押出機に供給されてもよい。使用する官能化ポリオレフィンに応じて、押出機の温度は約１００℃〜約２５０℃の範囲であってもよい。全ての成分は、一度に添加されても、バッチ式で徐々に添加されてもよい。成分がバッチ式で徐々に添加される場合、成分の一部が最初に添加され、その後、十分に混合された組成物が得られるまで、その後に添加される残りの成分と溶融混合される。添加剤は、押出機の任意の地点で添加されてもよい。使用する添加剤次第では、他の成分の溶融混合中に添加剤が溶融状態である必要はない場合がある。添加剤がポリα−１，３−グルカン化合物内に十分に又は均一に混合される限り、添加剤は固体のままであってもよい。
【実施例】
【００５２】
以下の実施例で本開示を更に定義する。これらの実施例は、本開示の特定の好ましい態様を示しているが、例示のためにのみ示されていることが理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者は、本開示の本質的な特徴を確認することができ、それの趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び修正を行ってそれを様々な使用及び条件に適応させることができる。
【００５３】
例示的な物品は、下表で「Ｅ」で識別され、本明細書に記載の及び列挙される化合物、プロセス、及び物品の範囲を更に例証することのみを意図し、限定することを意図するものではない。比較例は、下表で「Ｃ」で識別される。
【００５４】
原材料
下の表で例示される化合物、プロセス、及び物品において、次の原材料を使用した。全てのパーセント値は、特に明記しない限り重量による。
ポリα−１，３−グルカンは、ｇｔｆＪ酵素を使用する米国特許第９，０８０，１９５号明細書の実施例６の手順に従って、１種以上のグルコシルトランスフェラーゼ（ｇｔｆ）酵素を使用してスクロースから酵素により製造した。
官能化ポリオレフィン：Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ，ＵＳＡからＴＲＸ３０１Ｅとして入手可能な１．８重量％の無水マレイン酸でグラフトされたエチレンα−オレフィンコポリマー。
ポリアミド：Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥからＺｙｔｅｌ（登録商標）１５１として入手可能なポリアミド６１２。
【００５５】
ポリα−１，３−グルカン化合物の製造方法
以下の実施例で使用されるポリα−１，３−グルカン化合物は、二軸押出機を使用した反応押出により調製した。押出機の温度は、各加熱ゾーンで１９０℃に設定し、ポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンは、押出機内に約１〜２分の滞留時間で望みの重量比で押出機に供給し、全ての発生したガスは真空ポートから排出した。得られたポリα−１，３−グルカン化合物を出口ダイから押し出し、水浴で冷却し、ペレット化することで、望みのポリα−１，３−グルカン化合物を得た。
【００５６】
ポリアミド組成物の製造プロセス
実施例では、ポリアミド樹脂とポリα−１，３−グルカン化合物を、二軸押出機を使用して一緒に混錬する。次いで、混合物をＡＳＴＭ  Ｄ６３８  Ｔｙｐｅ  Ｉ引張試験片へと射出成形する。成形した引張試験片を機械的特性について試験した。結果を表１及び２に示す。
【００５７】
比較例では、ポリアミド樹脂、並びに存在する場合はポリα−１，３−グルカン及び官能化ポリオレフィンを、二軸押出機を使用して一緒に混錬した。次いで、混合物をＡＳＴＭ  Ｄ６３８  Ｔｙｐｅ  Ｉ引張試験片へと射出成形する。成形した引張試験片を機械的特性について試験した。結果を表１及び３に示す。
【００５８】
試験方法
熱可塑性ポリマー組成物の引張強さ（ＴＳ）、破断点伸び（ＥＢ）、及び引張弾性率（ＴＭ）を含む引張特性を、ＡＳＴＭ法に従って測定した。表１のＣ１及びＥ１〜Ｅ４を、ＡＳＴＭ  Ｄ１７０８（Ｍｉｃｒｏ  Ｔｅｎｓｉｌｅ）に従って試験し、Ｉｎｓｔｒｏｎ万能試験機モデル４２０２を使用してクロスヘッド速度５０．８ｍｍ／分（２インチ／分）で２３℃で試験した。
【００５９】
表２〜４の実施例及び比較例は、Ｉｎｓｔｒｏｎ万能試験機モデル４２０２を使用して、５０．８ｍｍ／分（２インチ／分）のクロスヘッド速度で、タイプＩ試験片を用いて２３℃でＡＳＴＭ  Ｄ６３８に従って測定した。表に列挙されている数値は５つの試験サンプルの平均である。
【００６０】
表１は、官能化ポリオレフィンと反応するポリα−１，３−グルカンの量が、ポリα−１，３−グルカン化合物中のポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンの総量の合計に基づいて２０〜６５重量パーセントの範囲である、本明細書に開示のポリα−１，３−グルカン化合物の様々な物理的特性を示している。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１は、官能化ポリオレフィンをポリα−１，３−グルカン上に共有結合グラフトすることにより、ポリα−１，３−グルカンにグラフトされていない官能化ポリオレフィンと比較して、所定の歪みでの応力、貯蔵弾性率、及び引張弾性率が全て増加することを示している。
【００６３】
表２は、ポリアミド樹脂の個々の成分としてポリα−１，３−グルカンを使用することの効果を示している。表３は、ポリアミド樹脂の個々の成分としてポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンを使用することの効果を示している。
【００６４】
表４では、表中の全ての実施例で、ポリα−１，３−グルカン化合物Ｅ４をポリアミド樹脂とブレンドした。
【００６５】
【表２】
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【００６６】
表２の結果は、ポリα−１，３−グルカンを含むポリアミドの破断点歪みとＩｚｏｄ衝撃強さを示している。表２は、ポリアミド中のポリα−１，３−グルカンの存在（Ｃ３〜Ｃ６）が、ポリアミド樹脂単独（Ｃ２）と比較して、破断点歪みとＩｚｏｄ衝撃強さの両方の値を低下させることを明確に示している。
【００６７】
【表３】
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【００６８】
表３の結果は、表３の組成物の中に別々且つ個々の成分として添加されたポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンの両方をそれぞれ２：１の重量比で含むポリアミドの破断点歪みとＩｚｏｄ衝撃強さを示している。表３は、ポリアミド中のポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンの存在（Ｃ７〜Ｃ１０）が、ポリα−１，３−グルカンと官能化ポリオレフィンの両方が非常に高レベルであるもの（Ｃ１０）を除いては、ポリアミド樹脂単独（Ｃ２）と比較して破断点歪みとＩｚｏｄ衝撃強さの両方の値を低下させることを示している。
【００６９】
【表４】
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【００７０】
表４は、本明細書に開示のポリα−１，３−グルカン化合物を含むポリアミド組成物の破断点歪み及びＩｚｏｄ衝撃強さを示している。表４は、ポリアミド組成物中にポリα−１，３−グルカン化合物が存在すると（Ｅ５〜Ｅ８）、ポリアミド樹脂のみを含むポリアミド組成物（Ｃ２）と比較して、破断点歪みの大幅な低下なしにＩｚｏｄ衝撃強さが改善することを示している。
【国際調査報告】
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