高分子カップリング剤
本発明は、当該技術に関連した問題を克服する能力をもつカップリング剤を提供する。本発明は粒子状固体、プラスチック材料および化合物を含む組成物に関連する。本発明はさらに新規化合物、およびカップリング剤の利用に関連する。一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートおよびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物から形成される化合物を含む組成物を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒子状固体、プラスチック材料および化合物を含む組成物に関連する。本発明はさらに新規化合物、およびカップリング剤の利用に関連する。
【背景技術】
【０００２】
カップリング剤は高分子材料で公知であり、ならびに高分子材料と粒子状固体（一般的に無機充填剤粒子（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｌｌｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ））の表面との間に相互作用を引き起こすことに有用である。一般的なカップリング剤は有機ケイ素化合物、またはカルボン酸を含む分散剤を含む。
【０００３】
カルボン酸を含むカップリング剤は非特許文献１、非特許文献２および非特許文献３
文献を含む論文中に記述されている。三つの参考文献すべてが無水物の環が開環し、それからカルボン酸基が直接粒子状固体と結合をする無水マレイン酸共重合体を開示している。カルボン酸を含むカップリング剤は一般的に大量で用いられることが要求される。大量のカップリング剤は一般的にプラスチック材料の変性劣化（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）および／またはプラスチック材料とカップリング剤との間の両立性問題という結果に終わる副反応を含む有害な性能につながる。
【０００４】
特許文献１は末端エチレン性不飽和化合物および遊離の酸無水物の官能性を持つことにより特徴づけられた無水マレイン酸の塗膜形成する放射線硬化性低分子量部分エステル共重合体組成物を開示している。共重合体は一価アルコールでのヒドロキシアルキルアクリイル化合物のエステル化により生産される。
【０００５】
特許文献２はポリイソブチレンコハク酸のセミ−エステルを開示している。セミ−エステルはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートから調製される。
【０００６】
特許文献３は分子内に少なくとも一つのアクリル基を含むポリブチレンポリマーまたはポリブチレンオリゴマーを開示し、ポリブチレンポリマーは酸無水物官能性のポリブチレンポリマーまたはその誘導体を、少なくとも一つのヒドロキシルを含む基、塩素、イソシアネート基、エポキシ基、またはアミン基を持つアクリル官能性の化合物と反応させることで調製される。
【０００７】
特許文献４は光硬化性のラッカーおよび接着剤において有用なポリイソブテニル（メタ）アクリレートを開示している。
【０００８】
有機ケイ素化合物カップリング剤は一般的に複合プロセスによって形成され、多くのものはさらに広範囲の粒子状固体との相互作用においてより効果的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，７２２，９４７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５３３，７２３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６６５，８２８号明細書
【特許文献４】国際公開第０４／０９２２２７
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ａ．Ｔａｂｔｉａｎｇ．ら、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ．、１９９９年、６，ｐ．６５
【非特許文献２】Ｃ．Ｍ．Ｌｉａｕｗ．ら、Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、１９９５年、２４、ｐ．２１１
【非特許文献３】Ｃ．Ｍ．Ｌｉａｕｗ．ら、Ｊ，Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｓｃｉ． ａｎｄ Ｔｅｃｈ．、２００１年、１５、ｐ．８８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ゆえに、当該技術に関連した問題を克服する能力をもつカップリング剤の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料および式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物；ならびにその塩を含む組成物：
【００１３】
【化１】
ここで
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基である；
Ｒ２は重合末端基である；
ｐは１〜５００まで変化する；
ｔは２〜１０，０００、または５〜５０００、または１０〜２５００、または１５〜１０００を含む範囲の繰り返しの単位である；
ｕは１〜５００、または１〜２５０まで変化する；
ｖは１〜５００、または１〜２５０まで変化する；
Ｙは式（２）により表される１％〜１００％のＹ基、および（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基によって表される０％〜９９％のＹ基を含む；
【００１４】
【化２】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５である；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物である；
ｅは１または２である；
ｍは０〜５０まで変化する；
ｎは１〜５０まで変化する；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキル（メチル、エチルまたはそれらの混合物）である。ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨである；
Ｒ５はエチレン性不飽和基である；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基である、
を提供する。
【００１５】
式（１ｂ）の化合物は代表的にはランダム共重合体または交互共重合体または［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位で表されるインターポリマー（ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。
【００１６】
代表的には、式（１ａ）で表される化合物では、ｅは１である。
【００１７】
代表的には、式（１ｂ）で表される化合物では、式（２）〜（７）で表されるＹ基がＲ２と直接結合しているとき、ｅは１である。代表的には、式（１ｂ）で表される化合物では、式（２）〜（７）で表されるＹ基がＲ２以外の基と結合しているときｅは２である。
【００１８】
一つの実施形態において、本発明は上記に定義した式（１ａ）および／または（１ｂ）によって表される化合物；およびそれらの塩を提供する。
【００１９】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ｂ）で開示される化合物は、２０，０００より大きい〜１，０００，０００、または２２，５００〜５００，０００、または２５，０００〜３００，０００を含む範囲の親油性基の重量平均分子量を持つ。
【００２０】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ａ）で開示される化合物は、６〜３０個、または６〜２８個の炭素原子を含む親油性基Ｒ１を持つ。
【００２１】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ａ）および／または（１ｂ）で開示される化合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体，およびそれらの混合物よりなる群から選択される、親油性基Ｒ１を持つ。
【００２２】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートおよびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物から形成される化合物を含む組成物を提供する。
【００２３】
一つの実施形態において、本発明は粒子状個体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、（ａ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、（ｂ）モノ−またはジ−またはポリ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｉ）水（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物の反応生成物から形成される化合物、を含む組成物を提供する。
【００２４】
一つの実施形態において、本発明はカップリング剤として、式（１ａ）または（１ｂ）で表される化合物；およびその塩を提供する。一つの実施形態において、カップリング剤はプラスチック剤に対して適切である。
【００２５】
一つの実施形態において、本発明は（ａ）式（１ａ）および／または（１ｂ）およびその塩；ならびに（ｂ）式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した（ｍａｌｅｉｎｉｓｅｄ）重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物を提供する。
【００２６】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料、式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物、およびその塩；ならびに式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
(発明の詳細な説明)
本発明は本明細書上に開示した組成物を提供する。
【００２８】
本明細書で用いた、用語「（メタ）アクリル」はアクリルおよびメタクリルを含み、例えば、（メタ）アクリレートはアクリレートおよびメタアクリレートを含む。
【００２９】
本明細書以下に記述したように、カップリング剤の分子量はポリスチレン標準（ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いたＧＰＣ分析のような公知の方法を用い決定され得る。
【００３０】
式（１ａ）において、ｐは１〜５００または２〜５００の整数を含む。一つの実施形態においては、式（１ａ）のｐは１と等しい。一つの実施形態において、式（１ａ）のｐは２〜５００である。
【００３１】
式（１ａ）において、ｐ＝１またはｐ＝２のとき、式（２）で表されるＹ基の百分率は、２５％〜１００％、または５０％〜１００％、または７５％〜１００％を含む。
【００３２】
一つの実施形態において、式（２）で表されるＹ基の百分率は、２０％〜１００％を含み；および式（３）〜（７）から選択される少なくとも一つの式で表されるＹ基の百分率は、０％〜２０％を含む。
【００３３】
一つの実施形態において、Ｙはコハク酸基またはそのコハク酸無水物基から誘導され得る。
【００３４】
式（１ａ）または（１ｂ）の化合物のＹはまたセミ−エステルおよび／またはセミ−酸−エステル（ｓｅｍｉ−ａｃｉｄ−ｅｓｔｅｒ）として示され得る。
【００３５】
ｐ＝１のとき、式（１ａ）の化合物の重量平均分子量は２００〜１０，０００、または３００〜７５００、または３００〜５０００の範囲を含む。
【００３６】
ｐが２〜５００のとき、式（１ａ）の化合物の重量平均分子量は５００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１５００〜３００，０００の範囲を含む。
【００３７】
ｐ＝１のとき、親油性基Ｒ１は、代表的には少なくとも６個または少なくとも１０個の炭素原子を含む。Ｒ１で炭素原子数の上限は、３００、４００、または５００を含む。
【００３８】
一つの実施形態において、Ｒ１を含む式（１ａ）の化合物はＣ６−５００、またはＣ１０−４００、またはＣ１０−３００のアルキル（アルケニル）基を含む。
【００３９】
Ｃ４０−５００アルキル（アルケニル）基は代表的には、ポリイソブテニル基を含む。ポリイソブテニル基は３５０〜５０００、４５０〜５０００または５５０〜５０００、または７５０〜３０００、または９００〜２５００の数平均分子量を持ち得る。異なる実施形態において、ポリイソブテニル基の数平均分子量は３５０〜７５０、または９５０〜１０００、または２２００〜２３００の範囲を含む。
【００４０】
ｐ＝１のとき、代表的には式（１ａ）のＹ−Ｒ１基はアルキル（アルケニル）置換コハク酸、その無水物、またはその部分エステルから誘導され得る。適切な無水コハク酸の例としては無水ドデシルコハク酸、無水ヘキサデシルコハク酸、無水オクタデシルコハク酸、無水エイコシルコハク酸、Ｃ２４−２８−無水アルキルコハク酸、無水ドデセニルコハク酸、無水ヘキサデセニルコハク酸、無水オクタデセニルコハク酸、無水エイコセニルコハク酸、Ｃ２４−２８−無水アルケニルコハク酸、または無水ポリイソブチレンコハク酸、あるいはそれらの混合物が挙げられる。
【００４１】
ｐ＝２〜５００のとき、代表的には親油性基Ｒ１はＹ基がグラフトした高分子骨格である。適切な高分子骨格の例としては（ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、またはエチレン−プロピレン共重合体のような）ポリオレフィン、エチレンビニルアセテート、ポリ（スチレン−ブタジエン）、エチレンビニルアセテート、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。
【００４２】
重合末端基（Ｒ２）は水素、ヒドロキシル、直鎖もしくは分枝アルキル、アリール、アルコキシ、アミノ、モノ−もしくはジ−アルキルアミノ、またはそれらの混合物を含む。式（１ｂ）において重合末端基は同じであっても異なっていてもよい。
【００４３】
Ａ（またはＺの−ＯＡＣＯ−基）に誘導し得るヒドロキシカルボン酸はヒドロキシ−Ｃ２−２０−アルケニレンカルボン酸またはヒドロキシ−Ｃ１−２０アルキレンカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸の具体的な例としては、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、６−ヒドロキシカプロン酸、５−ヒドロキシ吉草酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシデカン酸、４−ヒドロキシデカン酸、１０−ヒドロキシウンデカン酸、乳酸、グリコール酸、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４４】
Ａ（またはＺの−ＯＡＣＯ−基）はまたβ−プロピオラクトン、任意にＣ１−６−アルキル置換されたε−カプロラクトン、または任意にＣ１−６−アルキル置換されたδ−バレロラクトンのようなラクトンから誘導される。具体的な例としては、ε−カプロラクトンならびに７−メチル−、３−メチル−、５−メチル−、６−メチル−、４−メチル−、５−テトラブチル−、４，４，６−トリメチル−、および４，６，６−トリメチル−ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４５】
一つの実施形態において、Ｒ３およびＲ４はどちらも水素である。代表的には、エトキシ化する化学作用（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）が用いられるとき、Ｒ３およびＲ４はどちらも水素である。
【００４６】
一つの実施形態において、ｎが１または２と等しいとき、Ｒ３またはＲ４のいずれかはＣ１である。プロポキシ化する化学作用（ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）が用いられる場合、Ｒ３またはＲ４はＣ１である。
【００４７】
一つの実施形態において、ｎが３〜５０までの整数と等しいとき、Ｒ３はＣ１−Ｃ２であり、およびＲ４はＨである。代表的には、ポリプロピレングリコール、またはポリブチレングリコールが用いられる場合、Ｒ３はＣ１−Ｃ２であり、およびＲ４はＨである。
【００４８】
一つの実施形態において、Ｒ５はアクリル酸、メタクリル酸、またはそれらの混合物より誘導される。
【００４９】
一つの実施形態において、Ｚは、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートから誘導される。適切なヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート（Ｚ基がそれから誘導され得る）の例としては、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシペンチルメタクリレート、２−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルメタクリレート、またはそれらの混合物が挙げられる。一つの実施形態において、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートとしては２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５０】
一つの実施形態において、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８はアミンから誘導され得る。異なる実施形態において、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は独立して１〜４０個、または１〜３０個、または１〜２４個、または１〜２０個の炭素原子を含む。
【００５１】
適切なアミンの例としてはメチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、ブチルアミン、ジ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジ−ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ジ−（２−エチルヘキシル）アミン、ノニルアミン、ジ−ノニルアニン、ドデシルアミン、ジ−ドデシルアミン、ペンタデシルアミン、ジ−ペンタデシルアミン、オクタデシルアミン、ジ−オクタデシルアミン、３−（ジメチルアミノ）−ｎ−プロピルアミン、ジ（３−（ジメチルアミノ）−ｎ−プロピル］アミン、モルホリン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５２】
一つの実施形態において、Ｒ９はアルコールから誘導され得る。異なる実施形態において、Ｒ９は１〜４０個、または１〜３０個、または１〜２４個、または１〜２０個の炭素原子を含む。
【００５３】
適切なアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、２−オクタノール、２−ブトキシエタノール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール（ｅｉｃｏｓａｎｏｌ）、イソプロパノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール、３−ヘプタノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、３，７−ジメチルオクタノールおよび通称Ｇｕｅｒｂｅｔアルコール、例えば商標名Ｉｓｏｆｏｌ（例えば、Ｃｏｎｄｅａ ＧｍｂＨ）のもとに市販されているもの、またはそれらの混合物が挙げられる。Ｇｕｅｒｂｅｔアルコールの具体的な例としては、Ｉｓｏｆｏｌ１２、１４Ｔ、１６、１８Ｔ、１８Ｅ、２０、２４、２８、３２、３２Ｔおよび３６である。
【００５４】
式（１ｂ）の化合物としては代表的にはランダム共重合体、または交互共重合体、または［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位で表されるインターポリマーが挙げられる。一つの実施形態において、式（１ｂ）の化合物は、不飽和カルボン酸（代表的には、無水マレイン酸）と共重合したα−オレフィンの共重合体またはインターポリマーから誘導される。
【００５５】
α−オレフィンとしては、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、２−メチル−１−ヘプテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン（１−ｅｉｃｏｓｅｎｅ）、１−テトラエイコセン、１−ヘキサエイコセン、１−オクタエイコセン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
交互共重合体またはインターポリマーの例としては、ビニルアセテート−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、エチレンエチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレンブチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、イソプレン−無水マレイン酸共重合体、オクタデセン−無水マレイン酸共重合体、ドデセン−無水マレイン酸共重合体、Ｃ２４−２８アルキレン−無水マレイン酸共重合体、またはそれらの混合物が挙げられる。交互共重合体またはインターポリマーの調製法のさらに詳細な説明は米国特許第４，５２６，９５０号明細書に記述されている。
【００５７】
異なる実施形態において、交互共重合体またはインターポリマーの重量平均分子量は１０００〜１，０００，０００、または１０００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１０００〜３００，０００を含む。
【００５８】
代表的には、（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｃ）カップリング剤を形成するための、（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は５０℃〜１７５℃、または６０℃〜１５０℃を含む高温および１〜２４時間、または２〜１０時間を含む時間で調製される。
【００５９】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分およびアミンの反応生成物は、Ｙ基が式（２）と式（３）および（４）のうち少なくとも１つとの混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６０】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分およびアルコールの反応生成物は、Ｙ基が式（２）および（５）の混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６１】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分および水の反応生成物は、Ｙ基が式（２）および（６）の混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６２】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物、ならびに任意に（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分が未反応のままであるときの、式７と同様のＹ基を有し、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６３】
一つの実施形態において、（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は、式（２）および式（３）〜（７）のうち少なくとも２つと同様のＹ基を持つ生成物を形成する。
【００６４】
反応生成物は不活性雰囲気中または空気雰囲気中で調製され得る。不活性雰囲気を用いた場合、反応の間重合防止剤が存在する。反応生成物が空気雰囲気中で調製される場合、重合防止剤はなお存在し得る。
【００６５】
モノ−置換酸無水物を含む部分は、式（１ａ）で表される化合物の代表的なものである。
【００６６】
ジ−置換酸無水物を含む部分は、上記に定義した交互共重合体、ランダム共重合体、またはインターポリマーに見られる基の代表的なものである。
【００６７】
一つの実施形態において、本発明のカップリング剤は、式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩、またはそれらの混合物中にある。
【００６８】
適切なシランの例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、ビニルトリアセトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）（３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）（３−アミノプロピル）メチルジメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）トリエトキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）トリメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）メチルジメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）メチルジエトキシシラン、（３−イソシアナートプロピル）トリメトキシシラン、（３−イソシアナートプロピル）トリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、無水３−（トリエトキシシリル）プロピルコハク酸、（イソシアナートメチル）メチルジメトキシシラン、（イソシアナートメチル）トリメトキシシラン、（Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、３−アミノフェニルトリメトキシシラン、４−アミノフェニルトリメトキシシラン、（Ｎ−フェニルアミノメチル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）トリエトキシシランおよびビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド（Ｂｉｓ（３−（ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐｙｌ）ｔｅｔｒａｓｕｌｐｈｉｄｅ）が挙げられる。
【００６９】
一つの実施形態において、マレイン酸化された重合体はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００７０】
適切なチタン酸塩、およびジルコニウム塩の例はＳ．Ｊ．Ｍｏｎｔｅにより「Ｎｅｏａｌｋｏｘｙ Ｔｉｔａｎａｔｅ ａｎｄ Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ａｇｅｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｉｎ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ」と題された雑誌の記事に記述され、および「Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００２年、１０巻、１刷、ｐ．１−５２」に公開されている。
【００７１】
一つの実施形態において、カップリング剤は組成物中に分散されている。一つの実施形態において、カップリング剤は組成物の中に均一に分散されている。
【００７２】
無機の粒子状固体は高分子材料とともに使用される任意の固体物質であり得、および特に充填剤として使用される固体が含まれる。固体は顆粒状物質の形態または粉末の形態であり得、しばしば茶色の粉末であり得る。例としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｐｈａｔｅ）、酸化カルシウム、硫酸バリウム（ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｐｈａｔｅ）、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、酸化鉄、ケイ酸カルシウムおよびケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸塩、カオリン、雲母、タルク、チョーク、金属繊維および金属粉、亜鉛、アルミニウム、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、耐熱繊維（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｆｉｂｒｅｓ）、レインフォーシングカーボンブラック（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）およびノン−レインフォーシングカーボンブラック（ｎｏｎ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）を含むカーボンブラック、アルミナ、石英、木粉、パウダードペイパー／繊維（ｐｏｗｄｅｒｅｄ ｐａｐｅｒ／ｆｉｂｒｅ）、石綿、結晶子、直閃石（ａｎｔｈｏｐｈｙｌｉｔｅ）、青石綿（ｃｒｏｃｉｄｏｌｉｔｅ）、珪灰石、アタパルジャイト（ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）など、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ミックスドシリコン−アルミニウムニトリド（ｍｉｘｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅｓ）、および金属のチタン酸塩のような粒子状セラミック材料；遷移金属、しばしば鉄、クロムの磁性酸化物（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｏｘｉｄｅ）、例えばガンマ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、およびコバルト添加酸化鉄（ｃｏｂａｌｔ−ｄｏｐｅｄ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅｓ）、フェライト、例えばバリウムフェライトのような粒子の磁性材料（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）；ならびに金属粒子、例えば金属の鉄、ニッケル、コバルト、銅およびそれらの合金が挙げられる。
【００７３】
複合材の調製において、任意の都合の良い段階でも、カップリング剤は粒子状固体の表面で被膜され得る。したがって、粒子状固体はカップリング剤でプレコート（ｐｒｅ−ｃｏａｔ）され得るか、またはカップリング剤は複合材の調製の間、粒子状固体および高分子材料の混合物に加えられ得る。
【００７４】
粒子状固体がカップリング剤でプレコートされるとき、無水条件下で２つの成分の混合により調製され得る。この混合は粒子状固体の粒径を減らすための摩擦プロセス（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって達成され得る。あるいは、カップリング剤は極性もしくは非極性有機溶媒または水性乳剤であり得る液体キャリア中で粒子状固体に加えられ得る。粒子状固体とカップリング剤を含むキャリアの接触には、浸漬または吹きつけのような当該技術に公知のどのような方法も含み得る。被膜された粒子状固体はそれからろ過のような任意の適切な方法で有機溶媒から分離され得、それから所望の場合、適切な有機溶媒を用いて洗浄することで、過剰のカップリング剤が除去され得る。さらに異なる方法として、被膜された粒子状固体は有機溶媒のエバポレーションにより得られ得る。適切な溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ジエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、デカリン、テトラリン、塩化メチレン、およびクロロホルムが挙げられる。
【００７５】
粒子状固体とカップリング剤の混合は一般的に２０℃〜カップリング剤の分解温度までで行われる。混合は標準大気圧下で行われ得るが、粒子状固体の表面上のカップリング剤の分布を促進する場合はより高い圧力でもより低い圧力でもまた可能である。
【００７６】
粒子状固体とカップリング剤が無水条件下で混合されるとき、空気または酸素存在下での被膜加工は、カップリング剤が重合を経る可能性を減少させるので、粒子状固体の表面の被膜加工は代表的には空気または酸素存在下で行われる。
【００７７】
キャリア中、粒子状固体がカップリング剤で被膜されるとき、代表的には、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノンまたはｔｅｒｔ−ブチルカテコール、あるいはヒンダードフェノール（ｈｉｎｄｅｒｅｄ ｐｈｅｎｏｌｓ）、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノールのようなの重合防止剤を含む。ヒンダードフェノールはＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のもとで、市販されている。
【００７８】
重合防止剤の量はカップリング剤の重量に対して、１０％以下または５％以下、あるいは０．２％以下を含む。代表的には、重合防止剤の量はカップリング剤の重量に対して、０．０５％以上、または０．１％以上である。
【００７９】
粒子状固体の表面上で被膜されたカップリング剤の量は、主として固体およびその表面領域の性質に依存している。代表的には、カップリング剤の量は粒子状固体上にカップリング剤の少なくとも単分子層を提供するのに十分である。異なる実施形態において、カップリング剤の量は粒子状固体の重量に対して、２０％以下、または６％以下、または２％以下である。カップリング剤の量はまた粒子状固体の重量に対して、０．０１％以上、または０．２％以上、または０．３％以上であるのが代表的である。
【００８０】
熱可塑性高分子材料、例えば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレン、結晶性ポリプロピレン、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、ポリブテン、およびポリ−４−メチルペント−１−エンのようなポリオレフィン；ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリスチレン、ポリメチル（メタ）アクリレート；ポリアミド；ポリアセタール、鎖状ポリエステル、ポリウレタン、ＡＢＳポリマー（それらの混合物を含む）ならびにそれらのエラストマーとの混合と用いたとき、カップリング剤で被膜されている粒子状固体は特に効果的であることが見い出されている。
【００８１】
熱可塑性高分子の場合は、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルキシ）ヘキサン、アゾビスイソブチロニトリル、ジブチルチンオキシド、およびジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンのようなフリーラジカル発生剤の存在下で熱可塑性高分子、粒子状固体およびカップリング剤をメルトミックス（ｍｅｌｔ−ｍｉｘ）するのが一般的である。高分子材料が既にフリーラジカル発生剤を含んでいる場合、さらなる量のフリーラジカル発生剤を追加する必要はないかもしれない。フリーラジカル発生剤によって、カップリング剤のエチレン結合とエチレン結合自身および／または高分子材料とが重合すると考えられる。
【００８２】
あるいは、フリーラジカル発生剤がまた高分子材料中に既に存在し得る。
【００８３】
フリーラジカル発生剤の量は変化し得る。異なる実施形態において、フリーラジカルの量はカップリング剤の重量に対して１〜１００％、または７０％以下、または５０％以下の量で存在する。
【００８４】
粒子状固体とカップリング剤を含む高分子材料が固体表面への被膜として用いられるとき、複合材がまた適切な光開始剤を含む場合、重合は電子線または化学放射（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）のような他の適切な方法によって開始され得る。
【００８５】
プラスチック材料、粒子状固体、およびカップリング剤を含む複合材中の粒子状固体の量は幅広い範囲にわたり変化し得、ならびに粒子状固体の性質および複合材の意図される用途に依存する。代表的には、粒子状固体の量は複合材の量に対し２０％〜８０％または２０％〜６０％を含む範囲で存在する。
【００８６】
通常粒子状固体をカップリング剤で被膜するのが一般的であるが、カップリング剤および高分子材料の混合物を前調製し、それから粒子状固体を被膜するためにそのような混合物を利用することがより都合のよいときもある。これは特にカップリング剤の量が最終複合材に対して比較的少ない成分の場合である。
【００８７】
したがって、本発明のさらなる側面として、カップリング剤および高分子材料を含む組成物が提供される。一つの実施形態において、カップリング剤の量は高分子材料の量に対して１〜３０重量％である。混合はカップリング剤および高分子材料の物理的状態にふさわしい任意の適切な装置で行われ得る。カップリング剤の重合の前または後のいずれにおいて、調製された混合物を粒子状固体に加えることが望ましいかに依存して、カップリング材料および高分子材料の調製された混合物は重合防止剤または重合触媒を含み得る。
【００８８】
カップリング剤および高分子材料を含む組成物は、カップリング剤および粒子状固体に関して本明細書中以前に記述されている同様の方法で、粒子状固体とともに調製され得る。この組成物はそれから「マスターバッチ（ｍａｓｔｅｒ ｂａｔｃｈ）」として処理され、それから製造物（ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ）が形成するときに、追加の高分子材料へ添加され得る。追加の高分子材料と混合される「マスターバッチ」の量は、高分子材料および粒子状固体の性質に依存した幅広い制限にわたり変化し得る。異なる実施形態において、「マスターバッチ」の量の範囲は最終複合材の全重量に対して０．５％〜５０％、または１０％〜５０％、または２０％〜５０％を含む。「マスターバッチ」を調製するのに用いられる高分子材料は追加の高分子材料と異なり得るが、しかし代表的には同じである。高分子材料がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン／ポリプロピレンジエン、エチルビニルアセテート、ポリクロロプレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン（ｃｈｌｏｒｏｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリビニルクロリド、ブタジエンを主成分としたエラストマー（例えば、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリブタジエン）のような天然ゴムおよび合成ゴム、ポリイソプレン、または天然ゴムを含む場合、「マスターバッチ」の利用は特に有用である。
【００８９】
複合材は安定剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤、架橋剤、架橋促進剤、色素、防火剤、帯電防止剤、増粘剤、膨張剤および離型剤のような複合材へ一般的に加えられる他の添加物を含み得る。
【００９０】
プラスチック材料、マスターバッチ中でカップリング剤が均一に分布するのに役立つので、または充填剤の被膜層として役立つので、カップリング剤が液体のとき、多孔性固体へモディファイヤー（ｍｏｄｉｆｉｅｒ）を吸収することは都合がよい。多孔性固体の例としては、ケイ酸カルシウムおよびケイ酸アルミニウム、珪藻土、ならびにベントナイトクレーのような茶色の粉末がある。カップリング剤は多孔性固体自身と混合され得、またはカップリング剤は有機液体、水または乳剤の形態中で多孔性固体へ添加され得る。一つの実施形態において、カップリング剤の量は多孔性固体の重量に対して２０％〜８０％である。カップリング剤を含む多孔性固体は、カップリング剤と同様の方法でプラスチック材料または充填剤に添加され得る。カップリング剤および多孔性固体を含む組成物はまた一般的に最終複合材に含まれる他の添加物を含み得る。
【００９１】
下記の実施例は本発明の実例を提供する。これらの実施例は網羅的ではなく、本発明の範囲を制限する意図はない。
【実施例】
【００９２】
（調製例１（ＰＲＥＰ１））
無水ヘキサデセニルコハク酸（５０部、１５５ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１７．９８部、１５５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．２部）とともに空気雰囲気中１００℃、８時間撹拌する。コハク色の液体（５７部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤１である。
【００９３】
（調製例２（ＰＲＥＰ２））
無水オクタデセニルコハク酸および無水ヘキサデセニルコハク酸の混合物（５０部、１４５ｍｍｏｌ）（無水オクタデセニルコハク酸および無水ヘキサデセニルコハク酸のそれぞれ５０：５０モル％）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１６．７９部、１４５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（５５部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤２である。
【００９４】
（調製例３（ＰＲＥＰ３））
無水ドデセニルコハク酸（５１．５部、１９３ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（２１．８部、１８８ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、２４時間撹拌した。コハク色の液体（７０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤３である。
【００９５】
（調製例４（ＰＲＥＰ４））
無水ポリイソブテニルコハク酸（５５０の数平均分子量を持つポリイソブチレン由来）（５０部、９２ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１０．６６部、９２ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（６０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤４である。
【００９６】
（調製例５（ＰＲＥＰ５））
無水ポリイソブテニルコハク酸（７５０の数平均分子量を持つポリイソブチレン由来）（５０部、７０ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（８．１４部、７０ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（６０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤５である。
【００９７】
（調製例６（ＰＲＥＰ６））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（６．８８部、５９．２ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（３０部）が得られる。これはカップリング剤６である。
【００９８】
（調製例７（ＰＲＥＰ７））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（５．２１部、４４．９ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２９部）が得られた。これはカップリング剤７である。
【００９９】
（調製例８（ＰＲＥＰ８））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（３．４４部、２９．６ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２７部）が得られる。これはカップリング剤８である。
【０１００】
（調製例９（ＰＲＥＰ９））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（１．７５部、１５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２５部）が得られる。これはカップリング剤９である。
【０１０１】
（調製例１０（ＰＲＥＰ１０））
実施例２で調製したカップリング剤（５部）をシリカ（５部、Ｉｎｅｏｓ ｓｉｌｉｃａｓ）に加え、それから混合物を白色の細粉が生成するまで高速グラインダーで共に混ぜ合わせる。これはカップリング剤１０である。
【０１０２】
（調製例１１（ＰＲＥＰ１１））
実施例４で調製したカップリング剤（５部）をシリカ（５部、Ｉｎｅｏｓ ｓｉｌｉｃａｓ）に加え、それから混合物を白色の細粉が生成するまで高速グラインダーで共に混ぜ合わせる。これはカップリング剤１１である。
【０１０３】
（プラスチック組成物１および２）
一連のプラスチック組成物は１重量％（木質繊維の重量にたいして）のカップリング剤（それぞれカップリング剤２および４）と５０％のＦｉｂｒｅｔｒｏｎ（登録商標）４０木質繊維（ｗｏｏｄ ｆｉｂｒｅ）を混合することにより調製する。
【０１０４】
（プラスチック組成物３および４）
一連のプラスチック組成物は２重量％（木質繊維の重量にたいして）のカップリング剤（それぞれカップリング剤１０および１１）と５０％のＦｉｂｒｅｔｒｏｎ（登録商標）４０木質繊維（ｗｏｏｄ ｆｉｂｒｅ）を混合することにより調製する。
【０１０５】
プラスチック組成剤１〜４のカップリング剤をペルオキシド（Ｐｅｒｋａｄｏｘ（登録商標）１４４０Ｂ、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから市販）と反応させる。
【０１０６】
１５０℃、１０分間、６０ｒｐｍでＨａａｋｅ（登録商標）Ｐｏｌｙｄｒｉｖｅを用いてプラスチック組成物を調製する。木材は前乾燥しない。ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）に入れて撹拌し、それからＨａａｋｅ（登録商標）Ｐｏｌｙｄｒｉｖｅに入れる前に、添加物を混合機を用いて予混合する。試料をそれから以下の手順により１６０℃で圧縮成形しおよそ２ｍｍの厚さのシートにする。その手順は成形プレートを２分間予熱し、それから両方のプレートで２分間成形する前に、試料とプレートを１分間予熱することを含む。型をそれから４分間冷却する。それから帯のこを用いて、型をシートに切り出す。１４枚のシートの試験片（１１ｍｍ幅）およびその長い縁を試験前に水を用いずに磨いた。調製されたプラスチック組成物は表１にまとめられている。
【０１０７】
【表１】
（プラスチックの評価）
プラスチック組成物のシートを試験前に室温で磨いた後、２日間放置する。
【０１０８】
プラスチック組成物の曲げの性質およびＣｈａｒｐｙ衝撃（切欠きのない）の性質を、それぞれＨｏｕｎｓｆｉｅｌｄ（商標登録）ＨＴＥ１０およびＺｗｉｃｋ（商標登録）５１０２を用いて決定する（決定された性質は５つの試験片に基づく）。試料は試験前に重さを量る。曲げ試験は４０ｍｍの長さおよび５ｍｍ／ｍｉｎの試験速度を用いて行う。曲げ強さおよび曲げ率は各々の組成物に関して決定する。衝撃試験はまた４０ｍｍの長さを用いて行い、および運動エネルギーの損失は試験前に決定する。１Ｊの打撃を用い、その結果をジュール／単位破壊面積（ｋＪ／ｍ２）を用いて表現した。得られた結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
上記に触れられている各々の文書は本明細書中において参考として援用される。実施例中を除いて、またははっきりと指示がない場合、本記述が明確に記している材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などのすべての数的な量は、単語「およそ」で修飾されるものとして解釈される。指示がない限り、本明細書で触れられている各々の化学製品または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および通常市販の等級で存在すると解釈されるような他の材料を含み得る市販の等級の材料であるものとして解釈されるべきである。しかしながら、各々の化学成分の量は、特に指示のない限り慣例的に市販の材料中に存在し得る任意の溶媒または希釈油を除いて示されている。本明細書中で説明されている最大限および最低限の量、範囲および比率は独立して組み合わされ得ると解釈される。同様に、本発明の各々の要素の範囲および量は、任意の他の要素の範囲または量とともに用いられ得る。
【０１１０】
本発明は好ましい実施形態に関連して説明してきたが、それらの様々な変更は本明細書を読む当業者に対して明らかになると解釈される。したがって、本明細書に開示した本発明は添付された特許請求の範囲内にあたるような変更を含むことを意図すると解釈される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒子状固体、プラスチック材料および化合物を含む組成物に関連する。本発明はさらに新規化合物、およびカップリング剤の利用に関連する。
【背景技術】
【０００２】
カップリング剤は高分子材料で公知であり、ならびに高分子材料と粒子状固体（一般的に無機充填剤粒子（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｌｌｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ））の表面との間に相互作用を引き起こすことに有用である。一般的なカップリング剤は有機ケイ素化合物、またはカルボン酸を含む分散剤を含む。
【０００３】
カルボン酸を含むカップリング剤は非特許文献１、非特許文献２および非特許文献３
文献を含む論文中に記述されている。三つの参考文献すべてが無水物の環が開環し、それからカルボン酸基が直接粒子状固体と結合をする無水マレイン酸共重合体を開示している。カルボン酸を含むカップリング剤は一般的に大量で用いられることが要求される。大量のカップリング剤は一般的にプラスチック材料の変性劣化（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）および／またはプラスチック材料とカップリング剤との間の両立性問題という結果に終わる副反応を含む有害な性能につながる。
【０００４】
特許文献１は末端エチレン性不飽和化合物および遊離の酸無水物の官能性を持つことにより特徴づけられた無水マレイン酸の塗膜形成する放射線硬化性低分子量部分エステル共重合体組成物を開示している。共重合体は一価アルコールでのヒドロキシアルキルアクリイル化合物のエステル化により生産される。
【０００５】
特許文献２はポリイソブチレンコハク酸のセミ−エステルを開示している。セミ−エステルはヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートから調製される。
【０００６】
特許文献３は分子内に少なくとも一つのアクリル基を含むポリブチレンポリマーまたはポリブチレンオリゴマーを開示し、ポリブチレンポリマーは酸無水物官能性のポリブチレンポリマーまたはその誘導体を、少なくとも一つのヒドロキシルを含む基、塩素、イソシアネート基、エポキシ基、またはアミン基を持つアクリル官能性の化合物と反応させることで調製される。
【０００７】
特許文献４は光硬化性のラッカーおよび接着剤において有用なポリイソブテニル（メタ）アクリレートを開示している。
【０００８】
有機ケイ素化合物カップリング剤は一般的に複合プロセスによって形成され、多くのものはさらに広範囲の粒子状固体との相互作用においてより効果的ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，７２２，９４７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，５３３，７２３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，６６５，８２８号明細書
【特許文献４】国際公開第０４／０９２２２７
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ａ．Ｔａｂｔｉａｎｇ．ら、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ．、１９９９年、６，ｐ．６５
【非特許文献２】Ｃ．Ｍ．Ｌｉａｕｗ．ら、Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｒｕｂｂｅｒ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、１９９５年、２４、ｐ．２１１
【非特許文献３】Ｃ．Ｍ．Ｌｉａｕｗ．ら、Ｊ，Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｓｃｉ． ａｎｄ Ｔｅｃｈ．、２００１年、１５、ｐ．８８９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ゆえに、当該技術に関連した問題を克服する能力をもつカップリング剤の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料および式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物；ならびにその塩を含む組成物：
【００１３】
【化１】
ここで
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基である；
Ｒ２は重合末端基である；
ｐは１〜５００まで変化する；
ｔは２〜１０，０００、または５〜５０００、または１０〜２５００、または１５〜１０００を含む範囲の繰り返しの単位である；
ｕは１〜５００、または１〜２５０まで変化する；
ｖは１〜５００、または１〜２５０まで変化する；
Ｙは式（２）により表される１％〜１００％のＹ基、および（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基によって表される０％〜９９％のＹ基を含む；
【００１４】
【化２】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５である；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物である；
ｅは１または２である；
ｍは０〜５０まで変化する；
ｎは１〜５０まで変化する；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキル（メチル、エチルまたはそれらの混合物）である。ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨである；
Ｒ５はエチレン性不飽和基である；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｙｌ）基である、
を提供する。
【００１５】
式（１ｂ）の化合物は代表的にはランダム共重合体または交互共重合体または［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位で表されるインターポリマー（ｉｎｔｅｒｐｏｌｙｍｅｒ）を含む。
【００１６】
代表的には、式（１ａ）で表される化合物では、ｅは１である。
【００１７】
代表的には、式（１ｂ）で表される化合物では、式（２）〜（７）で表されるＹ基がＲ２と直接結合しているとき、ｅは１である。代表的には、式（１ｂ）で表される化合物では、式（２）〜（７）で表されるＹ基がＲ２以外の基と結合しているときｅは２である。
【００１８】
一つの実施形態において、本発明は上記に定義した式（１ａ）および／または（１ｂ）によって表される化合物；およびそれらの塩を提供する。
【００１９】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ｂ）で開示される化合物は、２０，０００より大きい〜１，０００，０００、または２２，５００〜５００，０００、または２５，０００〜３００，０００を含む範囲の親油性基の重量平均分子量を持つ。
【００２０】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ａ）で開示される化合物は、６〜３０個、または６〜２８個の炭素原子を含む親油性基Ｒ１を持つ。
【００２１】
一つの実施形態において、本明細書中式（１ａ）および／または（１ｂ）で開示される化合物は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体，およびそれらの混合物よりなる群から選択される、親油性基Ｒ１を持つ。
【００２２】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートおよびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物から形成される化合物を含む組成物を提供する。
【００２３】
一つの実施形態において、本発明は粒子状個体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、（ａ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、（ｂ）モノ−またはジ−またはポリ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｉ）水（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物の反応生成物から形成される化合物、を含む組成物を提供する。
【００２４】
一つの実施形態において、本発明はカップリング剤として、式（１ａ）または（１ｂ）で表される化合物；およびその塩を提供する。一つの実施形態において、カップリング剤はプラスチック剤に対して適切である。
【００２５】
一つの実施形態において、本発明は（ａ）式（１ａ）および／または（１ｂ）およびその塩；ならびに（ｂ）式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した（ｍａｌｅｉｎｉｓｅｄ）重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物を提供する。
【００２６】
一つの実施形態において、本発明は粒子状固体、プラスチック材料、式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物、およびその塩；ならびに式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
(発明の詳細な説明)
本発明は本明細書上に開示した組成物を提供する。
【００２８】
本明細書で用いた、用語「（メタ）アクリル」はアクリルおよびメタクリルを含み、例えば、（メタ）アクリレートはアクリレートおよびメタアクリレートを含む。
【００２９】
本明細書以下に記述したように、カップリング剤の分子量はポリスチレン標準（ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いたＧＰＣ分析のような公知の方法を用い決定され得る。
【００３０】
式（１ａ）において、ｐは１〜５００または２〜５００の整数を含む。一つの実施形態においては、式（１ａ）のｐは１と等しい。一つの実施形態において、式（１ａ）のｐは２〜５００である。
【００３１】
式（１ａ）において、ｐ＝１またはｐ＝２のとき、式（２）で表されるＹ基の百分率は、２５％〜１００％、または５０％〜１００％、または７５％〜１００％を含む。
【００３２】
一つの実施形態において、式（２）で表されるＹ基の百分率は、２０％〜１００％を含み；および式（３）〜（７）から選択される少なくとも一つの式で表されるＹ基の百分率は、０％〜２０％を含む。
【００３３】
一つの実施形態において、Ｙはコハク酸基またはそのコハク酸無水物基から誘導され得る。
【００３４】
式（１ａ）または（１ｂ）の化合物のＹはまたセミ−エステルおよび／またはセミ−酸−エステル（ｓｅｍｉ−ａｃｉｄ−ｅｓｔｅｒ）として示され得る。
【００３５】
ｐ＝１のとき、式（１ａ）の化合物の重量平均分子量は２００〜１０，０００、または３００〜７５００、または３００〜５０００の範囲を含む。
【００３６】
ｐが２〜５００のとき、式（１ａ）の化合物の重量平均分子量は５００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１５００〜３００，０００の範囲を含む。
【００３７】
ｐ＝１のとき、親油性基Ｒ１は、代表的には少なくとも６個または少なくとも１０個の炭素原子を含む。Ｒ１で炭素原子数の上限は、３００、４００、または５００を含む。
【００３８】
一つの実施形態において、Ｒ１を含む式（１ａ）の化合物はＣ６−５００、またはＣ１０−４００、またはＣ１０−３００のアルキル（アルケニル）基を含む。
【００３９】
Ｃ４０−５００アルキル（アルケニル）基は代表的には、ポリイソブテニル基を含む。ポリイソブテニル基は３５０〜５０００、４５０〜５０００または５５０〜５０００、または７５０〜３０００、または９００〜２５００の数平均分子量を持ち得る。異なる実施形態において、ポリイソブテニル基の数平均分子量は３５０〜７５０、または９５０〜１０００、または２２００〜２３００の範囲を含む。
【００４０】
ｐ＝１のとき、代表的には式（１ａ）のＹ−Ｒ１基はアルキル（アルケニル）置換コハク酸、その無水物、またはその部分エステルから誘導され得る。適切な無水コハク酸の例としては無水ドデシルコハク酸、無水ヘキサデシルコハク酸、無水オクタデシルコハク酸、無水エイコシルコハク酸、Ｃ２４−２８−無水アルキルコハク酸、無水ドデセニルコハク酸、無水ヘキサデセニルコハク酸、無水オクタデセニルコハク酸、無水エイコセニルコハク酸、Ｃ２４−２８−無水アルケニルコハク酸、または無水ポリイソブチレンコハク酸、あるいはそれらの混合物が挙げられる。
【００４１】
ｐ＝２〜５００のとき、代表的には親油性基Ｒ１はＹ基がグラフトした高分子骨格である。適切な高分子骨格の例としては（ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、またはエチレン−プロピレン共重合体のような）ポリオレフィン、エチレンビニルアセテート、ポリ（スチレン−ブタジエン）、エチレンビニルアセテート、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。
【００４２】
重合末端基（Ｒ２）は水素、ヒドロキシル、直鎖もしくは分枝アルキル、アリール、アルコキシ、アミノ、モノ−もしくはジ−アルキルアミノ、またはそれらの混合物を含む。式（１ｂ）において重合末端基は同じであっても異なっていてもよい。
【００４３】
Ａ（またはＺの−ＯＡＣＯ−基）に誘導し得るヒドロキシカルボン酸はヒドロキシ−Ｃ２−２０−アルケニレンカルボン酸またはヒドロキシ−Ｃ１−２０アルキレンカルボン酸が挙げられる。ヒドロキシカルボン酸の具体的な例としては、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、６−ヒドロキシカプロン酸、５−ヒドロキシ吉草酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシドデカン酸、５−ヒドロキシデカン酸、４−ヒドロキシデカン酸、１０−ヒドロキシウンデカン酸、乳酸、グリコール酸、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４４】
Ａ（またはＺの−ＯＡＣＯ−基）はまたβ−プロピオラクトン、任意にＣ１−６−アルキル置換されたε−カプロラクトン、または任意にＣ１−６−アルキル置換されたδ−バレロラクトンのようなラクトンから誘導される。具体的な例としては、ε−カプロラクトンならびに７−メチル−、３−メチル−、５−メチル−、６−メチル−、４−メチル−、５−テトラブチル−、４，４，６−トリメチル−、および４，６，６−トリメチル−ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００４５】
一つの実施形態において、Ｒ３およびＲ４はどちらも水素である。代表的には、エトキシ化する化学作用（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）が用いられるとき、Ｒ３およびＲ４はどちらも水素である。
【００４６】
一つの実施形態において、ｎが１または２と等しいとき、Ｒ３またはＲ４のいずれかはＣ１である。プロポキシ化する化学作用（ｐｒｏｐｏｘｙｌａｔｅ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）が用いられる場合、Ｒ３またはＲ４はＣ１である。
【００４７】
一つの実施形態において、ｎが３〜５０までの整数と等しいとき、Ｒ３はＣ１−Ｃ２であり、およびＲ４はＨである。代表的には、ポリプロピレングリコール、またはポリブチレングリコールが用いられる場合、Ｒ３はＣ１−Ｃ２であり、およびＲ４はＨである。
【００４８】
一つの実施形態において、Ｒ５はアクリル酸、メタクリル酸、またはそれらの混合物より誘導される。
【００４９】
一つの実施形態において、Ｚは、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートから誘導される。適切なヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート（Ｚ基がそれから誘導され得る）の例としては、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシペンチルメタクリレート、２−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルメタクリレート、またはそれらの混合物が挙げられる。一つの実施形態において、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートとしては２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５０】
一つの実施形態において、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８はアミンから誘導され得る。異なる実施形態において、Ｒ６、Ｒ７およびＲ８は独立して１〜４０個、または１〜３０個、または１〜２４個、または１〜２０個の炭素原子を含む。
【００５１】
適切なアミンの例としてはメチルアミン、ジメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、ブチルアミン、ジ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジ−ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、ジ−（２−エチルヘキシル）アミン、ノニルアミン、ジ−ノニルアニン、ドデシルアミン、ジ−ドデシルアミン、ペンタデシルアミン、ジ−ペンタデシルアミン、オクタデシルアミン、ジ−オクタデシルアミン、３−（ジメチルアミノ）−ｎ−プロピルアミン、ジ（３−（ジメチルアミノ）−ｎ−プロピル］アミン、モルホリン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５２】
一つの実施形態において、Ｒ９はアルコールから誘導され得る。異なる実施形態において、Ｒ９は１〜４０個、または１〜３０個、または１〜２４個、または１〜２０個の炭素原子を含む。
【００５３】
適切なアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、２−オクタノール、２−ブトキシエタノール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール（ｅｉｃｏｓａｎｏｌ）、イソプロパノール、イソブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール、３−ヘプタノール、３，５，５−トリメチルヘキサノール、３，７−ジメチルオクタノールおよび通称Ｇｕｅｒｂｅｔアルコール、例えば商標名Ｉｓｏｆｏｌ（例えば、Ｃｏｎｄｅａ ＧｍｂＨ）のもとに市販されているもの、またはそれらの混合物が挙げられる。Ｇｕｅｒｂｅｔアルコールの具体的な例としては、Ｉｓｏｆｏｌ１２、１４Ｔ、１６、１８Ｔ、１８Ｅ、２０、２４、２８、３２、３２Ｔおよび３６である。
【００５４】
式（１ｂ）の化合物としては代表的にはランダム共重合体、または交互共重合体、または［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位で表されるインターポリマーが挙げられる。一つの実施形態において、式（１ｂ）の化合物は、不飽和カルボン酸（代表的には、無水マレイン酸）と共重合したα−オレフィンの共重合体またはインターポリマーから誘導される。
【００５５】
α−オレフィンとしては、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、２−メチル−１−ヘプテン、１−ノネン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン（１−ｅｉｃｏｓｅｎｅ）、１−テトラエイコセン、１−ヘキサエイコセン、１−オクタエイコセン、またはそれらの混合物が挙げられる。
【００５６】
交互共重合体またはインターポリマーの例としては、ビニルアセテート−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、エチレンエチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレンブチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、イソプレン−無水マレイン酸共重合体、オクタデセン−無水マレイン酸共重合体、ドデセン−無水マレイン酸共重合体、Ｃ２４−２８アルキレン−無水マレイン酸共重合体、またはそれらの混合物が挙げられる。交互共重合体またはインターポリマーの調製法のさらに詳細な説明は米国特許第４，５２６，９５０号明細書に記述されている。
【００５７】
異なる実施形態において、交互共重合体またはインターポリマーの重量平均分子量は１０００〜１，０００，０００、または１０００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１０００〜３００，０００を含む。
【００５８】
代表的には、（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｃ）カップリング剤を形成するための、（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は５０℃〜１７５℃、または６０℃〜１５０℃を含む高温および１〜２４時間、または２〜１０時間を含む時間で調製される。
【００５９】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分およびアミンの反応生成物は、Ｙ基が式（２）と式（３）および（４）のうち少なくとも１つとの混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６０】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分およびアルコールの反応生成物は、Ｙ基が式（２）および（５）の混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６１】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分および水の反応生成物は、Ｙ基が式（２）および（６）の混合物を含む、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６２】
（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物、ならびに任意に（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分が未反応のままであるときの、式７と同様のＹ基を有し、式（１ａ）および／または式（１ｂ）と同様の構造を有するカップリング剤である。
【００６３】
一つの実施形態において、（ａ）カップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、およびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物；または（ｂ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに任意に（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物、の反応生成物は、式（２）および式（３）〜（７）のうち少なくとも２つと同様のＹ基を持つ生成物を形成する。
【００６４】
反応生成物は不活性雰囲気中または空気雰囲気中で調製され得る。不活性雰囲気を用いた場合、反応の間重合防止剤が存在する。反応生成物が空気雰囲気中で調製される場合、重合防止剤はなお存在し得る。
【００６５】
モノ−置換酸無水物を含む部分は、式（１ａ）で表される化合物の代表的なものである。
【００６６】
ジ−置換酸無水物を含む部分は、上記に定義した交互共重合体、ランダム共重合体、またはインターポリマーに見られる基の代表的なものである。
【００６７】
一つの実施形態において、本発明のカップリング剤は、式（１ａ）および／または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩、またはそれらの混合物中にある。
【００６８】
適切なシランの例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシシラン）、ビニルトリアセトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）（３−アミノプロピル）トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）（３−アミノプロピル）メチルジメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）トリエトキシシラン、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）トリメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）メチルジメトキシシラン、（メタクリロキシメチル）メチルジエトキシシラン、（３−イソシアナートプロピル）トリメトキシシラン、（３−イソシアナートプロピル）トリエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、無水３−（トリエトキシシリル）プロピルコハク酸、（イソシアナートメチル）メチルジメトキシシラン、（イソシアナートメチル）トリメトキシシラン、（Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、３−アミノフェニルトリメトキシシラン、４−アミノフェニルトリメトキシシラン、（Ｎ−フェニルアミノメチル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）トリエトキシシランおよびビス（３−（トリエトキシシリル）プロピル）テトラスルフィド（Ｂｉｓ（３−（ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐｙｌ）ｔｅｔｒａｓｕｌｐｈｉｄｅ）が挙げられる。
【００６９】
一つの実施形態において、マレイン酸化された重合体はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【００７０】
適切なチタン酸塩、およびジルコニウム塩の例はＳ．Ｊ．Ｍｏｎｔｅにより「Ｎｅｏａｌｋｏｘｙ Ｔｉｔａｎａｔｅ ａｎｄ Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ａｇｅｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｉｎ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ」と題された雑誌の記事に記述され、および「Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，２００２年、１０巻、１刷、ｐ．１−５２」に公開されている。
【００７１】
一つの実施形態において、カップリング剤は組成物中に分散されている。一つの実施形態において、カップリング剤は組成物の中に均一に分散されている。
【００７２】
無機の粒子状固体は高分子材料とともに使用される任意の固体物質であり得、および特に充填剤として使用される固体が含まれる。固体は顆粒状物質の形態または粉末の形態であり得、しばしば茶色の粉末であり得る。例としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ ｓｕｌｐｈａｔｅ）、酸化カルシウム、硫酸バリウム（ｂａｒｉｕｍ ｓｕｌｐｈａｔｅ）、炭酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、二酸化チタン、酸化鉄、ケイ酸カルシウムおよびケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸塩、カオリン、雲母、タルク、チョーク、金属繊維および金属粉、亜鉛、アルミニウム、水酸化アルミニウム、ガラス繊維、耐熱繊維（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｆｉｂｒｅｓ）、レインフォーシングカーボンブラック（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）およびノン−レインフォーシングカーボンブラック（ｎｏｎ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）を含むカーボンブラック、アルミナ、石英、木粉、パウダードペイパー／繊維（ｐｏｗｄｅｒｅｄ ｐａｐｅｒ／ｆｉｂｒｅ）、石綿、結晶子、直閃石（ａｎｔｈｏｐｈｙｌｉｔｅ）、青石綿（ｃｒｏｃｉｄｏｌｉｔｅ）、珪灰石、アタパルジャイト（ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ）など、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ミックスドシリコン−アルミニウムニトリド（ｍｉｘｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅｓ）、および金属のチタン酸塩のような粒子状セラミック材料；遷移金属、しばしば鉄、クロムの磁性酸化物（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｏｘｉｄｅ）、例えばガンマ−Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、およびコバルト添加酸化鉄（ｃｏｂａｌｔ−ｄｏｐｅｄ ｉｒｏｎ ｏｘｉｄｅｓ）、フェライト、例えばバリウムフェライトのような粒子の磁性材料（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）；ならびに金属粒子、例えば金属の鉄、ニッケル、コバルト、銅およびそれらの合金が挙げられる。
【００７３】
複合材の調製において、任意の都合の良い段階でも、カップリング剤は粒子状固体の表面で被膜され得る。したがって、粒子状固体はカップリング剤でプレコート（ｐｒｅ−ｃｏａｔ）され得るか、またはカップリング剤は複合材の調製の間、粒子状固体および高分子材料の混合物に加えられ得る。
【００７４】
粒子状固体がカップリング剤でプレコートされるとき、無水条件下で２つの成分の混合により調製され得る。この混合は粒子状固体の粒径を減らすための摩擦プロセス（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって達成され得る。あるいは、カップリング剤は極性もしくは非極性有機溶媒または水性乳剤であり得る液体キャリア中で粒子状固体に加えられ得る。粒子状固体とカップリング剤を含むキャリアの接触には、浸漬または吹きつけのような当該技術に公知のどのような方法も含み得る。被膜された粒子状固体はそれからろ過のような任意の適切な方法で有機溶媒から分離され得、それから所望の場合、適切な有機溶媒を用いて洗浄することで、過剰のカップリング剤が除去され得る。さらに異なる方法として、被膜された粒子状固体は有機溶媒のエバポレーションにより得られ得る。適切な溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ジエチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、デカリン、テトラリン、塩化メチレン、およびクロロホルムが挙げられる。
【００７５】
粒子状固体とカップリング剤の混合は一般的に２０℃〜カップリング剤の分解温度までで行われる。混合は標準大気圧下で行われ得るが、粒子状固体の表面上のカップリング剤の分布を促進する場合はより高い圧力でもより低い圧力でもまた可能である。
【００７６】
粒子状固体とカップリング剤が無水条件下で混合されるとき、空気または酸素存在下での被膜加工は、カップリング剤が重合を経る可能性を減少させるので、粒子状固体の表面の被膜加工は代表的には空気または酸素存在下で行われる。
【００７７】
キャリア中、粒子状固体がカップリング剤で被膜されるとき、代表的には、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノンまたはｔｅｒｔ−ブチルカテコール、あるいはヒンダードフェノール（ｈｉｎｄｅｒｅｄ ｐｈｅｎｏｌｓ）、例えば２，６−ジ−ｔｅｒｔブチルフェノールのようなの重合防止剤を含む。ヒンダードフェノールはＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のもとで、市販されている。
【００７８】
重合防止剤の量はカップリング剤の重量に対して、１０％以下または５％以下、あるいは０．２％以下を含む。代表的には、重合防止剤の量はカップリング剤の重量に対して、０．０５％以上、または０．１％以上である。
【００７９】
粒子状固体の表面上で被膜されたカップリング剤の量は、主として固体およびその表面領域の性質に依存している。代表的には、カップリング剤の量は粒子状固体上にカップリング剤の少なくとも単分子層を提供するのに十分である。異なる実施形態において、カップリング剤の量は粒子状固体の重量に対して、２０％以下、または６％以下、または２％以下である。カップリング剤の量はまた粒子状固体の重量に対して、０．０１％以上、または０．２％以上、または０．３％以上であるのが代表的である。
【００８０】
熱可塑性高分子材料、例えば高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンおよび低密度ポリエチレン、結晶性ポリプロピレン、結晶性エチレン−プロピレンブロック共重合体、ポリブテン、およびポリ−４−メチルペント−１−エンのようなポリオレフィン；ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリスチレン、ポリメチル（メタ）アクリレート；ポリアミド；ポリアセタール、鎖状ポリエステル、ポリウレタン、ＡＢＳポリマー（それらの混合物を含む）ならびにそれらのエラストマーとの混合と用いたとき、カップリング剤で被膜されている粒子状固体は特に効果的であることが見い出されている。
【００８１】
熱可塑性高分子の場合は、ジクミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルキシ）ヘキサン、アゾビスイソブチロニトリル、ジブチルチンオキシド、およびジ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼンのようなフリーラジカル発生剤の存在下で熱可塑性高分子、粒子状固体およびカップリング剤をメルトミックス（ｍｅｌｔ−ｍｉｘ）するのが一般的である。高分子材料が既にフリーラジカル発生剤を含んでいる場合、さらなる量のフリーラジカル発生剤を追加する必要はないかもしれない。フリーラジカル発生剤によって、カップリング剤のエチレン結合とエチレン結合自身および／または高分子材料とが重合すると考えられる。
【００８２】
あるいは、フリーラジカル発生剤がまた高分子材料中に既に存在し得る。
【００８３】
フリーラジカル発生剤の量は変化し得る。異なる実施形態において、フリーラジカルの量はカップリング剤の重量に対して１〜１００％、または７０％以下、または５０％以下の量で存在する。
【００８４】
粒子状固体とカップリング剤を含む高分子材料が固体表面への被膜として用いられるとき、複合材がまた適切な光開始剤を含む場合、重合は電子線または化学放射（ａｃｔｉｎｉｃ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）のような他の適切な方法によって開始され得る。
【００８５】
プラスチック材料、粒子状固体、およびカップリング剤を含む複合材中の粒子状固体の量は幅広い範囲にわたり変化し得、ならびに粒子状固体の性質および複合材の意図される用途に依存する。代表的には、粒子状固体の量は複合材の量に対し２０％〜８０％または２０％〜６０％を含む範囲で存在する。
【００８６】
通常粒子状固体をカップリング剤で被膜するのが一般的であるが、カップリング剤および高分子材料の混合物を前調製し、それから粒子状固体を被膜するためにそのような混合物を利用することがより都合のよいときもある。これは特にカップリング剤の量が最終複合材に対して比較的少ない成分の場合である。
【００８７】
したがって、本発明のさらなる側面として、カップリング剤および高分子材料を含む組成物が提供される。一つの実施形態において、カップリング剤の量は高分子材料の量に対して１〜３０重量％である。混合はカップリング剤および高分子材料の物理的状態にふさわしい任意の適切な装置で行われ得る。カップリング剤の重合の前または後のいずれにおいて、調製された混合物を粒子状固体に加えることが望ましいかに依存して、カップリング材料および高分子材料の調製された混合物は重合防止剤または重合触媒を含み得る。
【００８８】
カップリング剤および高分子材料を含む組成物は、カップリング剤および粒子状固体に関して本明細書中以前に記述されている同様の方法で、粒子状固体とともに調製され得る。この組成物はそれから「マスターバッチ（ｍａｓｔｅｒ ｂａｔｃｈ）」として処理され、それから製造物（ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ）が形成するときに、追加の高分子材料へ添加され得る。追加の高分子材料と混合される「マスターバッチ」の量は、高分子材料および粒子状固体の性質に依存した幅広い制限にわたり変化し得る。異なる実施形態において、「マスターバッチ」の量の範囲は最終複合材の全重量に対して０．５％〜５０％、または１０％〜５０％、または２０％〜５０％を含む。「マスターバッチ」を調製するのに用いられる高分子材料は追加の高分子材料と異なり得るが、しかし代表的には同じである。高分子材料がポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン／ポリプロピレンジエン、エチルビニルアセテート、ポリクロロプレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン（ｃｈｌｏｒｏｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリビニルクロリド、ブタジエンを主成分としたエラストマー（例えば、ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリブタジエン）のような天然ゴムおよび合成ゴム、ポリイソプレン、または天然ゴムを含む場合、「マスターバッチ」の利用は特に有用である。
【００８９】
複合材は安定剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑剤、架橋剤、架橋促進剤、色素、防火剤、帯電防止剤、増粘剤、膨張剤および離型剤のような複合材へ一般的に加えられる他の添加物を含み得る。
【００９０】
プラスチック材料、マスターバッチ中でカップリング剤が均一に分布するのに役立つので、または充填剤の被膜層として役立つので、カップリング剤が液体のとき、多孔性固体へモディファイヤー（ｍｏｄｉｆｉｅｒ）を吸収することは都合がよい。多孔性固体の例としては、ケイ酸カルシウムおよびケイ酸アルミニウム、珪藻土、ならびにベントナイトクレーのような茶色の粉末がある。カップリング剤は多孔性固体自身と混合され得、またはカップリング剤は有機液体、水または乳剤の形態中で多孔性固体へ添加され得る。一つの実施形態において、カップリング剤の量は多孔性固体の重量に対して２０％〜８０％である。カップリング剤を含む多孔性固体は、カップリング剤と同様の方法でプラスチック材料または充填剤に添加され得る。カップリング剤および多孔性固体を含む組成物はまた一般的に最終複合材に含まれる他の添加物を含み得る。
【００９１】
下記の実施例は本発明の実例を提供する。これらの実施例は網羅的ではなく、本発明の範囲を制限する意図はない。
【実施例】
【００９２】
（調製例１（ＰＲＥＰ１））
無水ヘキサデセニルコハク酸（５０部、１５５ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１７．９８部、１５５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．２部）とともに空気雰囲気中１００℃、８時間撹拌する。コハク色の液体（５７部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤１である。
【００９３】
（調製例２（ＰＲＥＰ２））
無水オクタデセニルコハク酸および無水ヘキサデセニルコハク酸の混合物（５０部、１４５ｍｍｏｌ）（無水オクタデセニルコハク酸および無水ヘキサデセニルコハク酸のそれぞれ５０：５０モル％）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１６．７９部、１４５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（５５部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤２である。
【００９４】
（調製例３（ＰＲＥＰ３））
無水ドデセニルコハク酸（５１．５部、１９３ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（２１．８部、１８８ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、２４時間撹拌した。コハク色の液体（７０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤３である。
【００９５】
（調製例４（ＰＲＥＰ４））
無水ポリイソブテニルコハク酸（５５０の数平均分子量を持つポリイソブチレン由来）（５０部、９２ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（１０．６６部、９２ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（６０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤４である。
【００９６】
（調製例５（ＰＲＥＰ５））
無水ポリイソブテニルコハク酸（７５０の数平均分子量を持つポリイソブチレン由来）（５０部、７０ｍｍｏｌ）を２−ヒドロキシエチルアクリレート（８．１４部、７０ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１００℃、１８時間撹拌する。コハク色の液体（６０部）が得られる。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。これはカップリング剤５である。
【００９７】
（調製例６（ＰＲＥＰ６））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（６．８８部、５９．２ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（３０部）が得られる。これはカップリング剤６である。
【００９８】
（調製例７（ＰＲＥＰ７））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（５．２１部、４４．９ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２９部）が得られた。これはカップリング剤７である。
【００９９】
（調製例８（ＰＲＥＰ８））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（３．４４部、２９．６ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２７部）が得られる。これはカップリング剤８である。
【０１００】
（調製例９（ＰＲＥＰ９））
スチレン無水マレイン酸共重合体（Ａｌｄｒｉｃｈ製）（２５部、１３．２ｍｍｏｌ）を酢酸エチル（２００ｍｌ）中で２−ヒドロキシエチルアクリレート（１．７５部、１５ｍｍｏｌ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール（０．１部）とともに空気雰囲気中１５０℃、６時間撹拌する。生成物のＩＲスペクトルは無水物のカルボニルのピークの消失を示す。ＮＭＲ分析はアクリレート基由来のオレフィンプロトンの存在を示す。溶媒を１００℃で除去し、それから冷却した状態で白色固体（２５部）が得られる。これはカップリング剤９である。
【０１０１】
（調製例１０（ＰＲＥＰ１０））
実施例２で調製したカップリング剤（５部）をシリカ（５部、Ｉｎｅｏｓ ｓｉｌｉｃａｓ）に加え、それから混合物を白色の細粉が生成するまで高速グラインダーで共に混ぜ合わせる。これはカップリング剤１０である。
【０１０２】
（調製例１１（ＰＲＥＰ１１））
実施例４で調製したカップリング剤（５部）をシリカ（５部、Ｉｎｅｏｓ ｓｉｌｉｃａｓ）に加え、それから混合物を白色の細粉が生成するまで高速グラインダーで共に混ぜ合わせる。これはカップリング剤１１である。
【０１０３】
（プラスチック組成物１および２）
一連のプラスチック組成物は１重量％（木質繊維の重量にたいして）のカップリング剤（それぞれカップリング剤２および４）と５０％のＦｉｂｒｅｔｒｏｎ（登録商標）４０木質繊維（ｗｏｏｄ ｆｉｂｒｅ）を混合することにより調製する。
【０１０４】
（プラスチック組成物３および４）
一連のプラスチック組成物は２重量％（木質繊維の重量にたいして）のカップリング剤（それぞれカップリング剤１０および１１）と５０％のＦｉｂｒｅｔｒｏｎ（登録商標）４０木質繊維（ｗｏｏｄ ｆｉｂｒｅ）を混合することにより調製する。
【０１０５】
プラスチック組成剤１〜４のカップリング剤をペルオキシド（Ｐｅｒｋａｄｏｘ（登録商標）１４４０Ｂ、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌから市販）と反応させる。
【０１０６】
１５０℃、１０分間、６０ｒｐｍでＨａａｋｅ（登録商標）Ｐｏｌｙｄｒｉｖｅを用いてプラスチック組成物を調製する。木材は前乾燥しない。ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）に入れて撹拌し、それからＨａａｋｅ（登録商標）Ｐｏｌｙｄｒｉｖｅに入れる前に、添加物を混合機を用いて予混合する。試料をそれから以下の手順により１６０℃で圧縮成形しおよそ２ｍｍの厚さのシートにする。その手順は成形プレートを２分間予熱し、それから両方のプレートで２分間成形する前に、試料とプレートを１分間予熱することを含む。型をそれから４分間冷却する。それから帯のこを用いて、型をシートに切り出す。１４枚のシートの試験片（１１ｍｍ幅）およびその長い縁を試験前に水を用いずに磨いた。調製されたプラスチック組成物は表１にまとめられている。
【０１０７】
【表１】
（プラスチックの評価）
プラスチック組成物のシートを試験前に室温で磨いた後、２日間放置する。
【０１０８】
プラスチック組成物の曲げの性質およびＣｈａｒｐｙ衝撃（切欠きのない）の性質を、それぞれＨｏｕｎｓｆｉｅｌｄ（商標登録）ＨＴＥ１０およびＺｗｉｃｋ（商標登録）５１０２を用いて決定する（決定された性質は５つの試験片に基づく）。試料は試験前に重さを量る。曲げ試験は４０ｍｍの長さおよび５ｍｍ／ｍｉｎの試験速度を用いて行う。曲げ強さおよび曲げ率は各々の組成物に関して決定する。衝撃試験はまた４０ｍｍの長さを用いて行い、および運動エネルギーの損失は試験前に決定する。１Ｊの打撃を用い、その結果をジュール／単位破壊面積（ｋＪ／ｍ２）を用いて表現した。得られた結果を表２に示す。
【０１０９】
【表２】
上記に触れられている各々の文書は本明細書中において参考として援用される。実施例中を除いて、またははっきりと指示がない場合、本記述が明確に記している材料の量、反応条件、分子量、炭素原子の数などのすべての数的な量は、単語「およそ」で修飾されるものとして解釈される。指示がない限り、本明細書で触れられている各々の化学製品または組成物は、異性体、副生成物、誘導体、および通常市販の等級で存在すると解釈されるような他の材料を含み得る市販の等級の材料であるものとして解釈されるべきである。しかしながら、各々の化学成分の量は、特に指示のない限り慣例的に市販の材料中に存在し得る任意の溶媒または希釈油を除いて示されている。本明細書中で説明されている最大限および最低限の量、範囲および比率は独立して組み合わされ得ると解釈される。同様に、本発明の各々の要素の範囲および量は、任意の他の要素の範囲または量とともに用いられ得る。
【０１１０】
本発明は好ましい実施形態に関連して説明してきたが、それらの様々な変更は本明細書を読む当業者に対して明らかになると解釈される。したがって、本明細書に開示した本発明は添付された特許請求の範囲内にあたるような変更を含むことを意図すると解釈される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状固体、プラスチック材料および式（１ａ）または（１ｂ）
【化３】
で表される化合物ならびにその塩を含む組成物であって、
［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位はランダム共重合体、または交互共重合体、またはインターポリマーを表し；
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基であり；
Ｒ２は重合末端基であり；
ｐは１〜５００まで変化し；
ｔは２〜１０，０００の範囲の繰り返し単位の数であり；
ｕは１〜５００まで変化し；
ｖは１〜５００まで変化し；
Ｙは式（２）で表される１％〜１００％のＹ基、および式（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基で表される０％〜９９％のＹ基を含み；
【化４】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５であり；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物であり；
ｅは１または２であり；
ｍは０〜５０まで変化し；
ｎは１〜５０まで変化し；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキルであり、ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨであり；
Ｒ５はエチレン性不飽和基であり；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル基である、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、ｐが２〜５００であり、および前記式（１ａ）の化合物が５００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１５００〜３００，０００の該式（１ａ）の化合物の重量平均分子量を持つ、組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、Ｒ１がポリオレフィンである組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の組成物であって、前記ポリオレフィンがポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンビニルアセテート、ポリ（スチレン−ブタジエン）、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体、およびそれらの混合物よりなる群から選択される、組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、ｐ＝１、および前記式（１ａ）の化合物が２００〜１０，０００、または３００〜７５００、または３００〜５０００の重量平均分子量を持つ、組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物であって、Ｒ１がポリイソブテニル基である組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物であって、前記ポリイソブテニル基が３５０〜７５０、または９５０〜１０００、または２２００〜２３００の数平均分子量を持つ、組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物であって、式（１ａ）中のＲ１−Ｙがポリイソブテニルコハク酸または無水ポリイソブテニルコハク酸から誘導し得る、組成物。
【請求項９】
請求項１に記載の組成物であって、Ｒ５がアクリル酸、メタクリル酸、またはそれらの混合物から誘導し得る、組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の組成物であって、Ｚがポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシペンチルメタクリレート、２−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、またはそれらの混合物から誘導し得る、組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成物であって、前記式（１ｂ）の化合物が交互共重合体、またはインターポリマーである、組成物。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組成物であって、前記交互共重合体またはインターポリマーが、ビニルアセテート−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、エチレンエチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレンブチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、イソプレン−無水マレイン酸共重合体、オクタデセン−無水マレイン酸共重合体、ドデセン−無水マレイン酸共重合体、Ｃ２４−２８アルキレン−無水マレイン酸共重合体およびそれらの混合物よりなる群から選択される、組成物。
【請求項１３】
式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物およびそれらの塩であって、
【化５】
［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位はランダム共重合体、または交互共重合体、またはインターポリマーを表し；
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基であり；
Ｒ２は重合末端基であり；
ｔは２〜１０，０００の範囲の繰り返し単位の数であり；
ｐは１〜５００まで変化し；
ｕは１〜５００まで変化し；
ｖは１〜５００まで変化し；
Ｙは式（２）で表される１％〜１００％のＹ基、および式（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基で表される０％〜９９％のＹ基を含み；
【化６】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５であり；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物であり；
ｅは１または２であり；
ｍは０〜５０まで変化し；
ｎは１〜５０まで変化し；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキルであり、ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨであり；
Ｒ５はエチレン性不飽和基であり；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル基である、化合物。
【請求項１４】
請求項１３に記載の化合物であって、前記式（１ｂ）の化合物の重量平均分子量が２０,０００より大きい〜１,０００,０００の範囲である、化合物。
【請求項１５】
請求項１３に記載の化合物であって、Ｒ１が６〜３０、または６〜２８個の炭素原子を含む親油性基である、化合物。
【請求項１６】
請求項１３に記載の化合物であって、Ｒ１がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体およびそれらの混合物よりなる群から選択される親油性基である、化合物。
【請求項１７】
（ａ）式（１ａ）および／または（１ｂ）およびそれらの塩；ならびに（ｂ）式（１ａ）または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物。
【請求項１８】
粒子状固体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートおよびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物から形成される化合物を含む組成物。
【請求項１９】
粒子状個体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、（ａ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、（ｂ）モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに（ｃ）（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物の反応生成物から形成される化合物を含む組成物。
【請求項２０】
請求項１３に記載の、カップリング剤としての、式（１ａ）または（１ｂ）で表される化合物；およびそれらの塩の使用。
【請求項１】
粒子状固体、プラスチック材料および式（１ａ）または（１ｂ）
【化３】
で表される化合物ならびにその塩を含む組成物であって、
［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位はランダム共重合体、または交互共重合体、またはインターポリマーを表し；
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基であり；
Ｒ２は重合末端基であり；
ｐは１〜５００まで変化し；
ｔは２〜１０，０００の範囲の繰り返し単位の数であり；
ｕは１〜５００まで変化し；
ｖは１〜５００まで変化し；
Ｙは式（２）で表される１％〜１００％のＹ基、および式（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基で表される０％〜９９％のＹ基を含み；
【化４】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５であり；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物であり；
ｅは１または２であり；
ｍは０〜５０まで変化し；
ｎは１〜５０まで変化し；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキルであり、ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨであり；
Ｒ５はエチレン性不飽和基であり；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル基である、組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物であって、ｐが２〜５００であり、および前記式（１ａ）の化合物が５００〜１，０００，０００、または１０００〜５００，０００、または１５００〜３００，０００の該式（１ａ）の化合物の重量平均分子量を持つ、組成物。
【請求項３】
請求項１に記載の組成物であって、Ｒ１がポリオレフィンである組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の組成物であって、前記ポリオレフィンがポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレンビニルアセテート、ポリ（スチレン−ブタジエン）、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体、およびそれらの混合物よりなる群から選択される、組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の組成物であって、ｐ＝１、および前記式（１ａ）の化合物が２００〜１０，０００、または３００〜７５００、または３００〜５０００の重量平均分子量を持つ、組成物。
【請求項６】
請求項５に記載の組成物であって、Ｒ１がポリイソブテニル基である組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の組成物であって、前記ポリイソブテニル基が３５０〜７５０、または９５０〜１０００、または２２００〜２３００の数平均分子量を持つ、組成物。
【請求項８】
請求項１に記載の組成物であって、式（１ａ）中のＲ１−Ｙがポリイソブテニルコハク酸または無水ポリイソブテニルコハク酸から誘導し得る、組成物。
【請求項９】
請求項１に記載の組成物であって、Ｒ５がアクリル酸、メタクリル酸、またはそれらの混合物から誘導し得る、組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の組成物であって、Ｚがポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシペンチルメタクリレート、２−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールメタクリレート、またはそれらの混合物から誘導し得る、組成物。
【請求項１１】
請求項１に記載の組成物であって、前記式（１ｂ）の化合物が交互共重合体、またはインターポリマーである、組成物。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組成物であって、前記交互共重合体またはインターポリマーが、ビニルアセテート−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、エチレンエチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、エチレンブチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、イソプレン−無水マレイン酸共重合体、オクタデセン−無水マレイン酸共重合体、ドデセン−無水マレイン酸共重合体、Ｃ２４−２８アルキレン−無水マレイン酸共重合体およびそれらの混合物よりなる群から選択される、組成物。
【請求項１３】
式（１ａ）および／または（１ｂ）で表される化合物およびそれらの塩であって、
【化５】
［（Ｒ１）ｕ−（Ｙ）ｖ］ｔの繰り返し単位はランダム共重合体、または交互共重合体、またはインターポリマーを表し；
Ｒ１は６個以上の炭素原子を含む親油性基であり；
Ｒ２は重合末端基であり；
ｔは２〜１０，０００の範囲の繰り返し単位の数であり；
ｐは１〜５００まで変化し；
ｕは１〜５００まで変化し；
ｖは１〜５００まで変化し；
Ｙは式（２）で表される１％〜１００％のＹ基、および式（３）〜（７）から選択される式の少なくとも一つの基で表される０％〜９９％のＹ基を含み；
【化６】
Ｚは−［ＯＡＣＯ］ｍ−［ＯＣＨＲ３ＣＲ４Ｈ］ｎ−Ｒ５、または−［ＯＡＣＯ］ｍ−［Ｏ−（ＣＨ２）４］ｎ−Ｒ５であり；
ＡはＣ１−２０アルキレン、Ｃ２−２０アルケニレン基、またはそれらの混合物であり；
ｅは１または２であり；
ｍは０〜５０まで変化し；
ｎは１〜５０まで変化し；
Ｒ３およびＲ４は独立してＨまたはＣ１−Ｃ２アルキルであり、ただし、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つはＨであり；
Ｒ５はエチレン性不飽和基であり；および
Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８およびＲ９は独立してヒドロカルビル基である、化合物。
【請求項１４】
請求項１３に記載の化合物であって、前記式（１ｂ）の化合物の重量平均分子量が２０,０００より大きい〜１,０００,０００の範囲である、化合物。
【請求項１５】
請求項１３に記載の化合物であって、Ｒ１が６〜３０、または６〜２８個の炭素原子を含む親油性基である、化合物。
【請求項１６】
請求項１３に記載の化合物であって、Ｒ１がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、エチレンビニルアセテート、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合体、プロピレン−ブタジエン共重合体およびそれらの混合物よりなる群から選択される親油性基である、化合物。
【請求項１７】
（ａ）式（１ａ）および／または（１ｂ）およびそれらの塩；ならびに（ｂ）式（１ａ）または式（１ｂ）以外のマレイン酸化した重合体、シラン、チタン酸塩、およびジルコニウム酸塩よりなる群から選択される少なくとも一つの化合物を含む組成物。
【請求項１８】
粒子状固体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレートおよびモノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分の反応生成物から形成される化合物を含む組成物。
【請求項１９】
粒子状個体、プラスチック材料ならびにカップリング剤を形成するための、（ａ）ヒドロキシ−アルキル（メタ）アクリレート、（ｂ）モノ−またはジ−置換酸無水物を含む部分、ならびに（ｃ）（ｉ）水、（ｉｉ）アルコールおよび（ｉｉｉ）アミンよりなる群から選択される少なくとも一つの化合物の反応生成物から形成される化合物を含む組成物。
【請求項２０】
請求項１３に記載の、カップリング剤としての、式（１ａ）または（１ｂ）で表される化合物；およびそれらの塩の使用。
【公表番号】特表２０１０−５０７７０５（Ｐ２０１０−５０７７０５Ａ）
【公表日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３３８１２（Ｐ２００９−５３３８１２）
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６１３４９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４９８４０
【国際公開日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（５０７３７０５３０）ルブリゾル リミテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２３日（２００７．１０．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／０６１３４９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０４９８４０
【国際公開日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（５０７３７０５３０）ルブリゾル リミテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
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